醫用電氣產品為什麽（me）都選擇振動試（shì）驗台來做模擬運輸試（shì）驗？

模擬運輸（shū）試（shì）驗是醫用電氣（qì）產品（pǐn）環境試驗中機械環境試驗的一（yī）項重要（yào）試驗項目，那醫用電氣產品為什麽都選擇振動試驗台來做模擬運輸試驗？下麵小編給大家相信分析下！運（yùn）輸試驗屬於隨（suí）機的疲勞累積損傷試驗。為（wéi）達到等效模擬，通常采用載重汽車實地試驗（yàn）驗證，，或使用專用的模擬運輸台進行試驗。但是，當遇到一（yī）些產品質量超過500 kg的（de）大型設備，普通承載能力運輸台無法（fǎ）滿（mǎn）足試驗要求，實現模擬運輸試驗較為困難。為了（le）能夠更好地完成模擬運輸試驗，節約（yuē）人力、物力成本，現分析采用振動試驗台替代（dài）模擬（nǐ）運輸試驗的可行性，

 

 

模擬運輸試驗是醫用電氣產品環境試驗中機械環境試驗的一項重要試驗項目，運輸試驗屬於隨機（jī）的疲勞累積損傷試驗，主要用於驗證醫用電氣設備（bèi）在頻繁（fán）運輸過程中對振動與衝擊的（de）防護能力（lì）。為達到等效模擬（nǐ），可采用（yòng）實地汽車運輸考核，但從人力、物力、時間角度考慮，實現難度大，因此（cǐ），一些設（shè）備商研製了模擬運（yùn）輸台。但是，對於一些產品質量超過500 kg的大型設備，普通承載能力（lì）運輸台（tái）無法滿足試驗要（yào）求，模擬（nǐ）運輸試驗實現起來較（jiào）為困難。為了能夠更好地完成模擬運（yùn）輸試驗，節約人力、物力成本，本研（yán）究通過試驗分析論證采用振動試（shì）驗台替代模（mó）擬運輸試驗的可行性。試驗樣（yàng）品選擇較有代表性（xìng）的中型生化分析儀產（chǎn）品，樣品重量約100 kg，采用木包裝。

 

 

1、模擬運輸台原理分析

1.1  工（gōng）作原理

 

 

GB/T 14710-2009《醫用電器環境（jìng）要求及試驗方法》[1] 中對運輸試驗（yàn）的要（yào）求為：設備為正常出廠包（bāo）裝，行（háng）車路（lù）麵為三級公（gōng）路，行車距離為200 km ；行車速度為30~40 km/h。試驗可以使用載重汽車（chē）以（yǐ）及運輸試驗裝置進行（háng）。 

公路等級的定（dìng）義在《JTG B01-2003公路工程技術標（biāo）準》[2]中描述如（rú）下：（1）高速公路為專供汽車分向分（fèn）車道行駛並應全部控製出入的多車道公路；（2）一級公（gōng）路為供汽車分向分車道行（háng）駛並可根據需要控（kòng）製出入的多車道公（gōng）路；（3）二級（jí）公路為供汽車（chē）行駛的雙車道公路；（4）三（sān）級公（gōng）路為主要供汽車行駛的雙車道公路；（5）四級公路為主要供汽車行駛的雙車道或單車道公路。 

模擬運輸（shū）試驗台絕大多數是針對三級公路運輸而研製的（de），其用於模擬實際（jì）汽車運輸過程中給產品帶來的疲勞損傷，並按概率與（yǔ）統計隨機振動條（tiáo）件相同的原理，使振動（dòng）能量按線性範圍對（duì）加速度值提高一定的倍數，從（cóng）而縮短（duǎn）試驗 時間而進行試驗（yàn）。

模（mó）擬運輸台的設計參數主要依（yī）據《QJ/T 815.2-94產品公（gōng）路（lù）運輸加速（sù）模擬試驗方法》[3]設（shè）定（dìng）。該標準中規定了模擬運輸台的關鍵技術指標，見表1。

 

 

 

表1　模擬運輸台技術指標

 

 

 

模擬運輸（shū）試驗振動加速因子α的計算公式如下：

根據公式代入相關（guān）值進行計算（suàn），可以得出，產品在模擬運輸測試中，如果需要完成實際200 km的（de）路程運輸，需要在模擬運輸台上進行1.5 h的（de）試（shì）驗。

 

 

 

1.2  模（mó）擬運輸台頻譜采集 

 

 

 

為了能夠更（gèng）好地采（cǎi）集模擬（nǐ）運輸台的頻譜，糖心短视频VLOG柠檬猫在設置頻譜分析儀的時候頻譜采集設定了每隔2 s采集以及頻譜加速度超過0 g2/Hz采集。 

模擬運輸台的測試（shì）時間為90 min，在（zài）完成（chéng）測試後，停止頻譜分析儀，將其中（zhōng）的數據導出（chū）後進行（háng）分解。其中X軸為模擬運輸台行駛的（de）左右方向，Y軸為模擬運（yùn）輸台的行駛方向，Z軸為運輸台的上下（xià）顛簸方向。 

 

 

 

1.3  模擬運輸台（tái）頻譜分解

 

 

 

隨著公路（lù）等（děng）級（jí）的提高，車輛（liàng）在公路上行駛的速度提高，汽車產生的振動（dòng）頻率也隨之變快。一般汽車在公路上行駛的主（zhǔ）要頻率為1~200 Hz。糖心短视频VLOG柠檬猫在分解頻譜圖像時遵循以（yǐ）下幾個原則：（1）剔除超出200 Hz的頻（pín）率（lǜ），留下（xià）1~200 Hz 的頻（pín）率點；（2）如在200 Hz後（hòu）段出現較大尖峰，需要留下該頻率點的功率譜（pǔ）密度值；（3）對於（yú）較平（píng）滑的功率譜密度變化不大的線段，相近的兩個頻率點（diǎn）功率譜密度不變；（4）對於出現波（bō）峰和波穀的曲線段，直接選取（qǔ）該（gāi）條曲線段功率（lǜ）譜密度最大以及最小頻率點進行記錄。 

依照以上原（yuán）則對3個軸向的頻譜圖進行分解（jiě），最終（zhōng）得出了3個軸向的頻（pín）率以及功（gōng）率譜密度，見（jiàn）表2~4。

 

 

 

表（biǎo）2　運輸台X軸向 

表3　運（yùn）輸（shū）台Y軸向

表4　運輸台Z軸向

 

 

 

2、振動試（shì）驗（yàn）台與模（mó）擬運輸台的振動頻譜對比分（fèn）析

 

2.1  測試方（fāng）法 

 

 

 

使用帶外包裝的測試樣品在振動試驗台上分別進行模擬運輸台的3個軸向測試。將樣品放置在振動（dòng）試驗台中心位置上，用鐵杆將其四周圍住，控（kòng）製傳感器固定在振動台麵上。依據測（cè）試條件，分別將模擬運輸台的3個軸向測試條件按表2~4的數據輸入到振（zhèn）動試驗台的（de）控製程（chéng）序中（zhōng）。 

 

 

 

2.2  測試過程 

2.2.1  Z軸振動 

 

 

 

輸入運（yùn）輸台Z軸測試條件，得（dé）出Z軸的振（zhèn）動加速度均（jun1）方（fāng）根值約0.68 g2/Hz，振幅約2.17 mm。目測振動量級與模擬運輸台相差不多。主要（yào）能量集中在（zài）3~7 Hz頻段，與模擬（nǐ）運輸台設（shè）計的振動頻率相符。 

 

 

 

2.2.2  X軸振動

 

 

輸入運輸台（tái）X軸測試條件，得出X軸的振動加速度均方根值（zhí）約0.28 g2/Hz，振幅約0.17 mm。由於X軸方向為汽車行駛方向的左右方向，從測試曲（qǔ）線來看，糖心短视频VLOG柠檬猫依（yī）據振動試（shì）驗中疲勞關係的計算（suàn）公式： 

計算後得出：Tx=34.78Tz。X軸的（de）疲勞強度（dù）相比Z軸太小，因此可以忽略（luè）X軸的振動測試。 

 

 

 

2.2.3  Y軸振動

 

 

輸入運輸台Y軸測試條件，得出Y軸的振動加速度（dù）均方根值約0.32 g2/Hz，振幅約（yuē）1.19 mm。根據測試曲線，糖心短视频VLOG柠檬猫依據振動試驗（yàn）中疲（pí）勞關係的計算公（gōng）式：

 

 

 

計算後得出（chū）TY=20.39TZ。Y軸的疲勞（láo）強度相比Z軸太小，因此可以忽略Y軸的振動測試（shì）。

 

2.3  模擬運輸振動頻譜測試小結

 

 

從上述分析可以看出，X軸和Y軸雖然（rán）也存（cún）在一定程度的振動，但振動量（liàng）級很小（xiǎo），不管是從（cóng）接（jiē）觸感覺還是實（shí）際量值，均遠（yuǎn）遠小於Z軸，考（kǎo）慮到大型樣品實際運輸的安裝情況，振動來源主要為Z軸，即上下方向，因此，後續如果進行模擬運輸台的振動試驗，隻需要針對Z軸測試，X軸、Y軸振動帶來的影響可以近似（sì）忽略。

 

 

 

 

3、試驗結論

 

 

 

分析對比模擬運輸試驗振動頻譜，可以得出以（yǐ）下幾個結論：（1）模擬運（yùn）輸（shū）振動試驗的X軸、Y軸所產生的疲勞係數相比Z軸較低，隻需進行Z軸的振動測（cè）試即可，無需進行X軸以及Y軸的振動試驗；（2）使用振動試驗台模擬運輸試驗相比使用模擬運輸台（tái）試驗，其（qí）疲勞係數、振動頻 譜基本相同，在重點考查三級公路（lù）運輸試驗時，可以替代其完成模擬運輸測試。 

綜上所述，必要時可通過使用振動試驗台的隨機振動（dòng）試驗替代模擬運（yùn）輸試驗，試（shì）驗中選擇Z軸振動試驗（yàn）進行（háng）測試，這樣可以節約公路測試的費（fèi）用（yòng），提升測試的便捷性及可操作性（xìng）。 

 

【參考（kǎo）文（wén）獻】

［1］中華人民共和國國家質量監督檢驗（yàn）檢疫總局，中國國家標準（zhǔn）化管理委員（yuán）會. GB/T 14710-2009 醫用電器環境要求及（jí）試驗方法[S].北京：中國標（biāo）準出版社，2010.

［2］中華人民共和國交通部.JTG B01-2003 公路工（gōng）程技術標準[S].北京：人民交通出版社，2004.

［3］中國航天（tiān）工業總公司.QJ/T 815.2-94產品公（gōng）路運輸（shū）加速模（mó）擬試驗方法 [S].北京：中國航天工（gōng）業總公司第七〇八研究所（suǒ），1994.