Krachtbeperkt triltestsysteem voor eenvoudige en nauwkeurige meting van de ingangskracht

Highlights:

• Minimaliseert overmatig testen
• Vermindert het risico van schade aan kritieke structuren
• Meet opgetelde krachten
• Meet krachtverschillen (momenten)
• Vereenvoudigt en versnelt het testproces
• Handig en gemakkelijk te implementeren

Door de hoge kosten, lange ontwikkelingstijden en het unieke karakter van geavanceerde luchtvaart- en andere high-tech apparatuur, is het noodzakelijk geworden om technieken te implementeren die de veiligheid van dergelijke items garanderen tijdens trillingskwalificatietesten.

Conventionele controle door middel van versnelling heeft aangetoond een aanzienlijke over-test te veroorzaken die kan leiden tot schade aan de te testen eenheid (UUT). Bij trillingstesten met beperkte kracht wordt de totale ingangskracht op de UUT gemeten en gecontroleerd, waardoor de "quasi-statische" versnelling van het zwaartepunt wordt beperkt en de integriteit van de apparatuur wordt gewaarborgd.

Het ^PCB® Force Limited Vibration Testing System voldoet aan de meeste eisen voor het beperken van de reactiekracht tussen de shaker en de te testen eenheid bij willekeurige trillingsmetingen. Het gebruik van piëzo-elektrische, 3-componenten krachtsensoren vergemakkelijkt een eenvoudige en nauwkeurige meting van de ingangskracht. Deze kracht houdt rechtstreeks verband, volgens de tweede wet van Newton, F=ma, met de "quasi-statische" versnelling van het zwaartepunt van de structuur. Aangezien ontwerpbelastingen voor lucht- en ruimtevaartapparatuur vaak worden gegeven in termen van de "quasi-statische" versnelling, vormt het gebruik van krachtsensoren een ideale meetbenadering voor deze toepassing.

Bij trillingsproeven met krachtbegrenzing wordt het signaal van de krachtmeting gebruikt in de feedback-regelkring van de trillingsopnemer. Dit signaal wordt vergeleken met vastgestelde krachtlimieten in de regelaar. Bij frequenties waar de gemeten kracht de limiet overschrijdt (bij hoge Q-resonanties), wordt het uitgangssignaal van de regelaar (d.w.z. het ingangssignaal naar de trilmachine) "gekerfd". Door de input naar de shaker bij deze frequenties te verminderen, blijft de reactiekracht tussen de testopstelling en de constructie binnen de gespecificeerde grenzen.

Krachtsensoren die worden gebruikt met versnellingsmeters met lage uitgassing in thermische vacuümkamersAccelerometers, meestal gemonteerd op de testopstelling, worden ook gebruikt in de regelkring. Zij dienen om de excitatie van de shaker met betrekking tot de versnelling te beperken bij andere frequenties dan resonanties waarvoor krachtbegrenzing geldt. Om dit te bereiken moet het regelsysteem van de shaker een "extreme regeling" hebben. Extremale besturing is het vermogen tot terugkoppeling met betrekking tot de grootste van de verschillende inputs, hetzij kracht, hetzij versnelling, als functie van de frequentie. Het is ook wenselijk te beschikken over "dubbele besturing". Dubbele besturing is het vermogen om zowel de versnelling als de krachtreferentiespectra te besturen.

Les points forts :

• Réduit les essais excessifs
• Réduit le risque d'endommagement des structures critiques
• Mesure les forces additionnées
.
• Mesure les moments
• Simplifie et accélère le processus de test
• Suit et facile à mettre en œuvre

Le système d'essai de vibration à force limitée PCB® répond aux exigences de limitation de la force de réaction entre le vibreur et l'unité testée lors des essais de vibration. L'utilisation de capteurs de force piézoélectriques à 3 composants facilite la mesure de la force d'entrée. Cette force est directement liée à l'accélération quasi-statique du centre de gravité de la structure. Dans la boucle de contrôle du transducteur de vibration, le signal de force est comparé aux limites de force établies dans le contrôleur. Aux fréquences où la force mesurée dépasse la limite (aux résonances à Q élevé), le signal de sortie du contrôleur (c'est-à-dire le signal d'entrée du vibreur) est "entaillé". En réduisant l'entrée du secoueur à ces fréquences, la force de réaction entre le montage d'essai et la structure reste dans les limites spécifiées.