เหตุใดการเลือกใช้ระบบทดสอบการสั่นสะเทือนที่ได้รับการรับรองจาก CNAS จึงมีความสำคัญสำหรับห้องปฏิบัติการทดสอบสมัยใหม่

นามธรรม
ด้วยการพัฒนาอย่างรวดเร็วของอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ ระบบขนส่งทางราง และอุปกรณ์พลังงานใหม่ การตรวจสอบความน่าเชื่อถือของสภาพแวดล้อมทางกลของผลิตภัณฑ์จึงต้องการฮาร์ดแวร์ห้องปฏิบัติการ การตรวจสอบย้อนกลับของข้อมูล และการปฏิบัติตามมาตรฐานที่สูงขึ้น ระบบทดสอบการสั่นสะเทือนที่ได้รับการรับรองจาก CNAS ทำหน้าที่เป็นฮาร์ดแวร์หลักที่สอดคล้องกับเกณฑ์การรับรองห้องปฏิบัติการ ระบบสร้างการสั่นสะเทือนแบบอิเล็กโทรไดนามิกจำลองสภาวะการสั่นสะเทือนที่ซับซ้อนต่างๆ โดยอาศัยหลักการกระตุ้นด้วยสนามแม่เหล็กไฟฟ้า เพื่อประเมินความน่าเชื่อถือของการสั่นสะเทือนของชิ้นส่วนและผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป LISUN บทความนี้วิเคราะห์ความจำเป็นของระบบทดสอบการสั่นสะเทือนที่ได้รับการรับรองจาก CNAS สำหรับห้องปฏิบัติการทดสอบสมัยใหม่ โดยอ้างอิงจากคุณลักษณะของระบบทดสอบการสั่นสะเทือนแบบอิเล็กโทรไดนามิก LVD-AT10 (รุ่นที่ได้รับการรับรองจาก CNAS) บทความนี้อธิบายถึงโครงสร้าง คุณสมบัติทางเทคนิค อุตสาหกรรมที่เกี่ยวข้อง และความสามารถในการทดสอบของระบบสร้างการสั่นสะเทือนแบบอิเล็กโทรไดนามิก เปรียบเทียบขอบเขตการใช้งานระหว่างอุปกรณ์ที่ได้รับการรับรองเบื้องต้นและเครื่องมือที่ได้รับการรับรองจาก CNAS และอธิบายถึงความสำคัญในทางปฏิบัติของการเลือกฮาร์ดแวร์ การสอบเทียบอุปกรณ์ และการตรวจสอบย้อนกลับของข้อมูลสำหรับการขยายขอบเขต CNAS ของห้องปฏิบัติการและการออกรายงานการรับรอง ซึ่งเป็นข้อมูลอ้างอิงสำหรับหน่วยงานตรวจสอบภายนอกและห้องปฏิบัติการภายในองค์กรในการดำเนินการทดสอบสภาพแวดล้อมการสั่นสะเทือน

บทนำ

การสั่นสะเทือนเป็นสภาพแวดล้อมทางกลทั่วไปสำหรับผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมระหว่างการขนส่ง การติดตั้ง และการใช้งาน การสั่นสะเทือนแบบไซน์ต่อเนื่อง การสั่นสะเทือนแบบสุ่ม และแรงกระแทกอาจนำไปสู่การหลวมของโครงสร้าง ความล้มเหลวของข้อต่อบัดกรี การเคลื่อนที่ของชิ้นส่วน และการเปลี่ยนแปลงประสิทธิภาพทางไฟฟ้า วัตถุประสงค์หลักของการทดสอบการสั่นสะเทือนคือการจำลองความเครียดทางกลจริงภายใต้สภาวะห้องปฏิบัติการ เพื่อประเมินความต้านทานต่อการสั่นสะเทือน ความเสถียรของโครงสร้าง และความน่าเชื่อถือในการใช้งานของผลิตภัณฑ์ตลอดวงจรชีวิต อุปกรณ์ทดสอบการสั่นสะเทือนที่ได้รับการรับรองเบื้องต้นทั่วไปสามารถใช้ได้เฉพาะสำหรับการทดสอบคัดกรองภายในด้านการวิจัยและพัฒนาขององค์กรเท่านั้น แต่ไม่สามารถตอบสนองความต้องการการรับรองห้องปฏิบัติการ CNAS ที่เข้มงวดในด้านความแม่นยำในการวัด การตรวจสอบย้อนกลับของข้อมูล และการสอบเทียบทางมาตรวิทยา ห้องปฏิบัติการทดสอบของบุคคลที่สามและห้องปฏิบัติการขององค์กรที่ต้องการออกรายงานที่ได้รับการรับรองจาก CNAS ต้องติดตั้งระบบทดสอบการสั่นสะเทือนที่ได้รับการรับรองจาก CNAS ที่เป็นไปตามข้อกำหนด

ระบบสร้างการสั่นสะเทือนแบบอิเล็กโทรไดนามิกถือเป็นฮาร์ดแวร์ทดสอบการสั่นสะเทือนหลักในปัจจุบัน โดยจะแปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานกลตามกฎของแอมแปร์ เมื่อขดลวดเคลื่อนที่ซึ่งวางอยู่ในช่องว่างแม่เหล็กได้รับพลังงาน จะเกิดแรงกระตุ้นทางแม่เหล็กไฟฟ้าขึ้น ทำให้เกิดรูปคลื่นการสั่นสะเทือนต่างๆ เช่น คลื่นไซน์ แบบสุ่ม และแบบกระแทก LISUN แอลวีดี-เอที10 ระบบทดสอบการสั่นสะเทือนแบบอิเล็กโทรไดนามิก (รุ่นที่ได้รับการรับรองจาก CNAS) ระบบสร้างแรงสั่นสะเทือนแบบอิเล็กโทรไดนามิกนี้มีข้อดีหลายประการ เช่น แบนด์วิดท์ความถี่กว้าง ใช้งานง่าย และบำรุงรักษาสะดวก สามารถปรับแรงขับได้ตั้งแต่ 1 kN ถึง 60 kN ผลิตภัณฑ์ในซีรีส์ LVD‑AT01, LVD‑AT10, LVD‑AT30 และ LVD‑AT60 ซึ่งใช้งานอย่างแพร่หลายในการทดสอบสภาพแวดล้อมทางกลสำหรับอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ การต่อเรือ การขนส่งทางราง พลังงานใหม่ และอุตสาหกรรมอื่นๆ ระบบสร้างแรงสั่นสะเทือนแบบอิเล็กโทรไดนามิกที่สมบูรณ์ประกอบด้วยตัวเครื่องสั่น เครื่องขยายกำลัง หน่วยระบายความร้อนแบบบังคับ โต๊ะเลื่อนขยายแนวนอน-แนวตั้ง ระบบควบคุมพร้อมซอฟต์แวร์ทดสอบเฉพาะ อุปกรณ์จับยึดแบบกำหนดเอง และเซ็นเซอร์วัดความเร่งอุณหภูมิสูง-ต่ำ สถาปัตยกรรมฮาร์ดแวร์แบบบูรณาการรองรับการทดสอบความล้าจากการสั่นสะเทือน การทดสอบการค้นหาเรโซแนนซ์ การวัดลักษณะไดนามิก การสอบเทียบเซ็นเซอร์ และรายการทดสอบอื่นๆ

หลักการทำงานและพารามิเตอร์ทางเทคนิคของระบบเครื่องกำเนิดการสั่นสะเทือนแบบอิเล็กโทรไดนามิก

หัวใจหลักของการแปลงพลังงานของระบบสร้างการสั่นสะเทือนแบบอิเล็กโทรไดนามิกคือชุดขดลวดเคลื่อนที่ ขดลวดเคลื่อนที่ถูกวางไว้ภายในช่องว่างแม่เหล็กที่มีความหนาแน่นของฟลักซ์แม่เหล็กสูง สัญญาณที่สร้างโดยระบบควบคุมจะถูกขยายโดยเครื่องขยายกำลังและส่งไปยังขดลวดเคลื่อนที่ ตัวนำที่มีกระแสไฟฟ้าจะสร้างแรงแม่เหล็กไฟฟ้าในสนามแม่เหล็ก ขับเคลื่อนโต๊ะสั่นและชิ้นงานทดสอบที่ติดตั้งอยู่บนนั้น ทำให้เกิดการสั่นสะเทือนเชิงกลแบบไปกลับ ระบบควบคุมรวมคอมพิวเตอร์ที่มีซอฟต์แวร์เฉพาะสำหรับการแก้ไขพารามิเตอร์การทดสอบและการควบคุมรูปคลื่น นอกจากนี้ยังรวบรวมและจัดเก็บข้อมูลการทดสอบดิบทั้งหมด ระบบระบายความร้อนจะระบายความร้อนที่เกิดขึ้นระหว่างการทำงานของอุปกรณ์อย่างต่อเนื่อง เพื่อรับประกันประสิทธิภาพที่เสถียรภายใต้สภาวะการทดสอบกำลังสูงเป็นเวลานาน โต๊ะขยายแนวนอนและแนวตั้งช่วยให้สามารถรับแรงสั่นสะเทือนตามแกนตั้งฉากสามแกน X/Y/Z เพื่อตอบสนองความต้องการการสั่นสะเทือนหลายแกนที่กำหนดไว้ในมาตรฐานต่างๆ

ระบบเครื่องกำเนิดการสั่นสะเทือนไฟฟ้า (ผ่านการรับรอง CNAS)

การขอ LISUN ระบบทดสอบการสั่นสะเทือนแบบอิเล็กโทรไดนามิก LVD-AT ซีรีส์ที่ได้รับการรับรองจาก CNAS เป็นผลิตภัณฑ์ที่ครบวงจร ตั้งแต่รุ่นแรงขับต่ำไปจนถึงรุ่นแรงขับสูง เพื่อรองรับน้ำหนักชิ้นงานและความรุนแรงของการทดสอบที่แตกต่างกัน ตารางด้านล่างสรุปข้อมูลจำเพาะทางเทคนิคที่สำคัญของระบบสร้างการสั่นสะเทือนแบบอิเล็กโทรไดนามิกในซีรีส์ LVD-AT

ความจำเป็นในการติดตั้งระบบทดสอบการสั่นสะเทือนที่ได้รับการรับรองจาก CNAS ในห้องปฏิบัติการสมัยใหม่

ระบบการรับรองห้องปฏิบัติการ CNAS กำหนดข้อกำหนดบังคับสำหรับเครื่องมือทดสอบ ความแม่นยำในการวัดต้องสามารถตรวจสอบย้อนกลับได้ ขั้นตอนการทดสอบต้องสามารถทำซ้ำได้ ข้อมูลดิบต้องได้รับการจัดเก็บอย่างครบถ้วน และต้องทำการสอบเทียบทางมาตรวิทยาเป็นระยะ แม้ว่าอุปกรณ์วัดการสั่นสะเทือนที่ได้รับการรับรองเบื้องต้นจะสามารถสร้างรูปคลื่นการสั่นสะเทือนได้ แต่ก็ขาดห่วงโซ่การตรวจสอบย้อนกลับทางมาตรวิทยาที่สมบูรณ์ ผลการทดสอบที่ได้จากเครื่องมือดังกล่าวไม่สามารถนำมาใช้ในการออกรายงานที่ได้รับการรับรองจาก CNAS และใช้ได้เฉพาะสำหรับการประเมินการวิจัยและพัฒนาภายในเท่านั้น

ประการแรก ระบบเครื่องกำเนิดการสั่นสะเทือนแบบอิเล็กโทรไดนามิกที่ติดตั้งสำหรับระบบทดสอบการสั่นสะเทือนที่ได้รับการรับรองจาก CNAS นั้นตรงตามข้อกำหนดด้านฮาร์ดแวร์อย่างเป็นทางการ ใช้งานร่วมกับมาตรฐานการสั่นสะเทือนทั้งในประเทศและต่างประเทศได้อย่างสมบูรณ์ รวมถึง GB/T13309‑91, JJG189‑97, IEC 60068, GB/T 2423, GB/T 4857 และ ASTM D999 เครื่องมือนี้มาพร้อมกับใบรับรองการสอบเทียบและรองรับการวัดทางมาตรวิทยาเป็นระยะอย่างต่อเนื่อง ตัวชี้วัดประสิทธิภาพของเครื่องมือนี้ตรงตามข้อกำหนดด้านฮาร์ดแวร์สำหรับการประเมินในห้องปฏิบัติการ เมื่อสถาบันทดสอบจากภายนอกรับงานโครงการจากภาคอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ การขนส่งทางราง และพลังงานใหม่ ลูกค้ามักต้องการรายงานที่ได้รับการรับรองจาก CNAS ห้องปฏิบัติการที่ไม่มีระบบทดสอบการสั่นสะเทือนที่ได้รับการรับรองจาก CNAS จะไม่สามารถรับงานดังกล่าวได้

ประการที่สอง ระบบควบคุมของระบบทดสอบการสั่นสะเทือนที่ได้รับการรับรองจาก CNAS มีฟังก์ชันการจัดการข้อมูลที่ครอบคลุม ซอฟต์แวร์ของระบบสร้างการสั่นสะเทือนแบบอิเล็กโทรไดนามิกจะบันทึกพารามิเตอร์การทดสอบ เส้นโค้งประวัติเวลา และข้อมูลการสั่นสะเทือนดิบอย่างครบถ้วน บันทึกการทำงานสามารถตรวจสอบได้ และข้อมูลที่จัดเก็บไว้ไม่สามารถแก้ไขเปลี่ยนแปลงได้ตามอำเภอใจ ซึ่งสอดคล้องกับข้อกำหนดของ CNAS เกี่ยวกับบันทึกการทดสอบและการตรวจสอบย้อนกลับของข้อมูล เมื่อเปรียบเทียบกับอุปกรณ์ที่ได้รับการรับรองเบื้องต้น ระบบที่ได้รับการรับรองจาก CNAS จะใช้ข้อกำหนดที่เข้มงวดกว่าสำหรับความแม่นยำในการปรับสเปกตรัมการสั่นสะเทือนแบบสุ่ม การควบคุมป้อนกลับแบบวงปิด และความสามารถในการทำซ้ำของการวัดภายใต้สภาวะโหลดแปรผัน เพื่อป้องกันการบิดเบือนผลลัพธ์ที่เกิดจากความคลาดเคลื่อนของการควบคุม

ประการที่สาม การเข้าถึงตลาดสำหรับอุปกรณ์อุตสาหกรรมระดับสูงนั้นกำหนดข้อบังคับเกี่ยวกับรายงานการทดสอบที่ได้รับการรับรอง โดยทั่วไปแล้ว รายงานการทดสอบสภาพแวดล้อมด้านการสั่นสะเทือนที่ออกโดยห้องปฏิบัติการที่ได้รับการรับรองจาก CNAS นั้นจำเป็นสำหรับการอนุมัติประเภทและการอนุญาตให้วางจำหน่ายชิ้นส่วนอากาศยาน อุปกรณ์ขนส่งทางราง และโมดูลแบตเตอรี่พลังงานใหม่ ห้องปฏิบัติการที่สร้างแพลตฟอร์มการทดสอบด้วย LISUN ระบบทดสอบการสั่นสะเทือน LVD-AT ซีรีส์ที่ได้รับการรับรองจาก CNAS สามารถทำการทดสอบการสั่นสะเทือนแบบไซน์ การทดสอบการกวาดความถี่เรโซแนนซ์ การสั่นสะเทือนแบบสุ่ม และการทดสอบแรงกระแทกได้ สามารถติดตั้งห้องทดสอบสภาพแวดล้อมแบบผสมผสานสำหรับการทดสอบอุณหภูมิ ความชื้น และการสั่นสะเทือนเพิ่มเติมได้ เพื่อจำลองสภาวะการใช้งานที่ครอบคลุม รุ่น LVD-100KG ที่ได้รับการรับรองเบื้องต้นนั้นเหมาะสมสำหรับการคัดกรองเบื้องต้นในงานวิจัยและพัฒนา แต่ไม่สามารถใช้แทนระบบทดสอบการสั่นสะเทือนที่ได้รับการรับรองจาก CNAS สำหรับงานตรวจสอบเพื่อการรับรองมาตรฐานได้

ประการที่สี่ ความเสถียรในระยะยาวและการสนับสนุนการบำรุงรักษาอุปกรณ์ ระบบทดสอบการสั่นสะเทือนแบบอิเล็กโทรไดนามิก LVD-AT10 (รุ่นที่ได้รับการรับรองจาก CNAS) ให้บริการบำรุงรักษาที่สะดวกสบาย ระบบเครื่องกำเนิดการสั่นสะเทือนแบบอิเล็กโทรไดนามิกแบบครบวงจรมีดีไซน์ที่เป็นมาตรฐานสูงและมีอะไหล่สำรองเพียงพอ เครื่องมือในห้องปฏิบัติการมักทำงานอย่างต่อเนื่องเป็นเวลานาน ฮาร์ดแวร์ที่บำรุงรักษาง่ายช่วยลดต้นทุนการดำเนินงานในภายหลังและรับประกันความต่อเนื่องทางธุรกิจ นอกจากนี้ยังมีโต๊ะเขย่าแบบกำหนดเองเพื่อปรับให้เข้ากับชิ้นงานที่มีขนาดและน้ำหนักพิเศษได้อย่างยืดหยุ่น ซึ่งช่วยขยายขอบเขตการบริการของห้องปฏิบัติการ

แนวทางการเลือกและการใช้งานระบบทดสอบการสั่นสะเทือนที่ได้รับการรับรองจาก CNAS

ห้องปฏิบัติการที่ติดตั้งระบบทดสอบการสั่นสะเทือนที่ได้รับการรับรองจาก CNAS จะต้องเลือกแบบจำลองระบบสร้างการสั่นสะเทือนแบบอิเล็กโทรไดนามิกที่เหมาะสมตามขอบเขตธุรกิจของตน ขั้นแรก ให้คำนวณน้ำหนักของชิ้นงานทดสอบทั่วไป มวลรวมของชิ้นงานรวมกับอุปกรณ์ยึดต้องไม่เกินความสามารถในการรับน้ำหนักสูงสุด ประการที่สอง ให้ยืนยันความต้องการแรงขับ แบนด์วิดท์ความถี่ และการกระจัดสูงสุดตามมาตรฐานการทดสอบที่เกี่ยวข้อง แนะนำให้ใช้ LVD‑AT01 สำหรับชิ้นส่วนขนาดเล็กและอุปกรณ์ให้แสงสว่าง LVD‑AT10 เหมาะสำหรับชิ้นส่วนประกอบขนาดกลางและชุดแบตเตอรี่ ส่วนรุ่นแรงขับสูง LVD‑AT30 หรือ LVD‑AT60 ควรนำมาใช้สำหรับชิ้นส่วนระบบขนส่งทางรางและชิ้นส่วนอากาศยานขนาดใหญ่

หลังจากจัดซื้ออุปกรณ์แล้ว ห้องปฏิบัติการจะต้องจัดทำแฟ้มข้อมูลเครื่องมือและดำเนินการสอบเทียบทางมาตรวิทยาอย่างสม่ำเสมอ โดยเก็บรักษาใบรับรองการสอบเทียบไว้เพื่อใช้ในการตรวจสอบเอกสารระหว่างการประเมินของ CNAS จะต้องมีการกำหนดขอบเขตที่ชัดเจนในเอกสารการจัดการคุณภาพของห้องปฏิบัติการระหว่างอุปกรณ์ที่ผ่านการรับรองเบื้องต้นและอุปกรณ์ที่ได้รับการรับรองจาก CNAS เครื่องมือที่ผ่านการรับรองเบื้องต้นจำกัดเฉพาะการประเมิน R&D ภายในเท่านั้น และห้ามใช้ในการจัดทำรายงานที่ได้รับการรับรองจาก CNAS ผู้ปฏิบัติงานจะต้องเชี่ยวชาญฟังก์ชันซอฟต์แวร์ของระบบสร้างการสั่นสะเทือนแบบอิเล็กโทรไดนามิก และออกแบบอุปกรณ์ยึดชิ้นงานที่แข็งแรงเพื่อหลีกเลี่ยงการสั่นสะเทือนที่ไม่คาดคิดที่เกิดจากการเสียรูปของอุปกรณ์ยึด เมื่อทำการทดสอบสภาพแวดล้อมแบบผสมผสาน จะต้องเลือกห้องควบคุมอุณหภูมิและความชื้นที่เหมาะสมเพื่อให้เกิดการโหลดอุณหภูมิ ความชื้น และการสั่นสะเทือนพร้อมกัน

สรุป

สำหรับห้องปฏิบัติการทดสอบสมัยใหม่ ไม่ว่าจะเป็นองค์กรตรวจสอบจากภายนอกหรือห้องปฏิบัติการขององค์กรเองที่มีข้อกำหนดด้านการรับรอง ระบบทดสอบการสั่นสะเทือนที่ได้รับการรับรองจาก CNAS ถือเป็นฮาร์ดแวร์ที่จำเป็นสำหรับการทดสอบความน่าเชื่อถือของการสั่นสะเทือนที่ได้มาตรฐาน ระบบสร้างการสั่นสะเทือนแบบอิเล็กโทรไดนามิกจำลองสภาพแวดล้อมการสั่นสะเทือนทางกลต่างๆ ผ่านหลักการทางแม่เหล็กไฟฟ้า นอกเหนือจากประสิทธิภาพของฮาร์ดแวร์แล้ว รุ่นที่ได้รับการรับรองจาก CNAS ยังตรงตามข้อกำหนดการรับรองห้องปฏิบัติการอย่างครบถ้วนในแง่ของความสามารถในการตรวจสอบย้อนกลับทางมาตรวิทยา ความสมบูรณ์ของข้อมูล และความสามารถในการทำซ้ำของการวัด LISUN ซีรี่ส์ LVD-AT ระบบทดสอบการสั่นสะเทือนที่ได้รับการรับรองจาก CNAS ครอบคลุมระดับแรงขับหลายระดับ รวมถึง LVD‑AT01, LVD‑AT10, LVD‑AT30 และ LVD‑AT60 ระบบทดสอบการสั่นสะเทือนแบบอิเล็กโทรไดนามิก LVD‑AT10 (รุ่นที่ได้รับการรับรองจาก CNAS) มีข้อดีคือช่วงความถี่กว้าง ใช้งานง่าย และบำรุงรักษาสะดวก สามารถปรับแรงขับได้ตั้งแต่ 1 kN ถึง 60 kN สำหรับการทดสอบสภาพแวดล้อมทางกลในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น การบินและอวกาศ การต่อเรือ การขนส่งทางราง พลังงานใหม่ และอุตสาหกรรมอื่นๆ การเลือกอุปกรณ์ที่เหมาะสม การจัดการด้านมาตรวิทยา และการฝึกอบรมผู้ปฏิบัติงาน จะช่วยเพิ่มมูลค่าของระบบทดสอบการสั่นสะเทือนที่ได้รับการรับรองจาก CNAS ให้สูงสุด ให้ข้อมูลการวัดการสั่นสะเทือนที่น่าเชื่อถือ และสนับสนุนการตรวจสอบความน่าเชื่อถือสำหรับผลิตภัณฑ์อุปกรณ์ระดับไฮเอนด์ในประเทศ