ГОСТ 20.57.406 Комплексная система контроля качества. Изделия электронной техники, Квантовой электроники и электротехнические. ГОСТ 20.57.406 Комплексная система контроля качества. Изделия эл. Межгосударственный стандарт комплексная система контроля качества изделия электронной техники
 Скачать 4.44 Mb.
|
|
МЕТОДЫ ИНДИКАЦИИ РЕЗОНАНСНЫХ ЧАСТОТ КОНСТРУКЦИИ Общие положения Для индикации резонанса конструкции применяются устройства, контролирующие изменение амп- литуды колебаний резонирующей части испытуемых изделий (деталей) относительно амплитуды колебаний точек крепления изделия. По показаниям устройств индикации резонанса определяется резонанс изделия, характеризующийся максимумом амплитуды колебаний резонирующей части изделия и сдвигом фазы колеба- ний изделия на 90° относительно фазы колебаний точек его крепления. Контроль правильности определения резонанса малогабаритных изделий проводится также путем «срыва» резонанса прикосновением иглой или аналогичным предметом к детали, резонанс которой определяется. В качестве устройства индикации резонанса могут быть применены различные приборы и аппаратура в зависимости от массы и размера изделия, вида его закрепления и расположения, физических свойств мате- риала изделия. Индикация резонанса может производиться с использованием непосредственного физиологического восприятия испытателя через его органы чувств (органолептический анализ) или с использованием увеличи- тельных средств (лупы, зрительные трубы, микроскопы), а также вибропреобразователей или оптических систем, основанных, например, на интерференции света. Возможна индикация резонанса по нарушению функционирования изделий, а также по увеличению их виброшумов. (Измененная редакция, Изм. № 5).Метод индикации резонанса конструкции с использованием пьезоэлектрических преобразователей Метод индикации резонанса с использованием пьезоэлектрических измерительных преобразователей (ИП) обеспечивает достаточную точность, если масса детали изделия, резонанс которой проверяется, не менее чем в 10 раз превышает массу ИП, а ее размеры позволяют разместить ИП. Структурная схема устройства с использованием ИП представлена на черт. 11 настоящего приложе- ния. Устройство состоит из двух ИП, предварительных усилителей, ламповых вольтметров и осциллографа. В качестве ИП могут быть использованы как любые промышленные измерительные вибропреобразователи, так и элементы из любой пьезокерамики в форме диска, кольца или прямоугольника с посеребренными поверх- ностями и поляризованные по толщине. Толщина пьезоэлементов от 0,3 до 1,0 мм, диаметр или длина —до 10 мм. Масса таких пьезоэлементов составляет от 2 до 500 мг. К посеребренным поверхностям пьезоэлементов легкоплавким припоем припаивают выводы из многожильного изолированного провода сечением не более 0,07 мм2 и длиной не более 20 мм. Выводы изогнуты в виде петли, а их свободные концы припаяны к экрани- рованному проводу, закрепленному на столе вибростенда или на приспособлении для испытаний. Резонанс- ные частоты таких ИП более 100 кГц.  1 — стол вибростенда; 2 — приспособление для испытания; 3 — испытуемое изделие; 4, 5 — пьезоэлектрические виб- ропреобразователи; 6, 7 — катодные повторители; 8, 9 — мил- ливольтметры; 10 — осциллограф Черт. 11 Для согласования высокоомного выхода ИП с низкоомным входом лампового вольтметра применяют предварительные усилители или катодные повторители, имеющие входное сопротивление более 300 МОм. Рекомендуется применять катодные или истоковые повторители, используемые для промышленных из- мерительных вибропреобразователей. В качестве вольтметров необходимо применять вольтметры, имеющие выход усиленного измеряемого сигнала для контроля формы и сравнения фазы его. Для индикации резонанса наиболее пригодны двухлучевые осциллографы. При этом один луч использу- ется для контроля амплитуды формы сигнала и ИП, установленного на испытуемом изделии, а другой — для наблюдения фигур Лиссажу, образованных сигналами с ИП, установленных на изделии и на столе вибраци- онного стенда или приспособлении для испытаний. Индикация резонанса при использовании описанного устройства производится по сигналу с ИП, установленного на испытуемом изделии и при сравнении его с сигналом с ИП, установленного на столе вибрационного стенда или приспособления. При плавном изменении частоты колебаний стенда и при поддер- жании постоянства ускорения стола стенда или приспособления для испытаний при резонансе изделия будет наблюдаться увеличение напряжения по показаниям вольтметра и осциллографа на ИП, установленном на изделии, и поворот эллипса на экране осциллографа. Частота, на которой напряжение на ИП максимально, а эллипс поворачивается на 90°, равна резонансной частоте изделия. В качестве ИП, с помощью которого контролируют ускорение на столе вибростенда или приспособле- нии для испытаний, возможно использование измерительного вибропреобразователя, с помощью которого устанавливается и автоматически поддерживается ускорение на приспособлении. При применении систем управления вибрационными установками в качестве напряжения, пропорцио- нального ускорению в точке крепления изделия, рекомендуется использовать напряжение, снимаемое с вы- хода катодного повторителя, используемого в системе управления вибрационной установки. При этом резонансные частоты промежуточных звеньев крепления испытуемого изделия должны быть выше резонансной частоты изделия. Метод индикации резонанса конструкции с использованием пьезоэлектрического детектора Устройство индикации резонанса с использованием пьезоэлектрического детектора применяют для определения резонансных частот малогабаритных и миниатюрных изделий и их элементов массой до 100 г в диапазоне частот до 10 кГц при использовании электродинамического стенда и до 50 кГц и выше при исполь- зовании пьезоэлектрического вибратора. С  1 — испытуемое изделие; 2 — согласующий держатель; 3 — пьезоэлектрический детектор резонансных частот;; 4 — вибра- тор; 5 — индикатор (осциллограф); 6— усилитель; 7— час- тотомер; 8 — генератор звуковых частот труктурная электрическая схема устройства определения резонансных частот представлена на черт. 12 настоящего приложения. Основным элементом установки является пьезоэлектрический детектор ре- зонансных частот, который является приемником колебаний и будучи непосредственно связанным с резони- рующей деталью, преобразует его колебания в электрический сигнал. В качестве детектора используется эле- мент, изготовленный из любой пьезокерамики. Для определения резонансных частот исследуемое изделие закрепляют на платформе детектора резонансных частот. Крепление исследуемых изделий осуществляют с помощью приспособлений или без них с помощью специальной мастики (70 % воска по ГОСТ 21179, 30 % канифоли по ГОСТ 19113). Черт. 12 Электрические сигналы от детектора резонансов и от задающего генератора, предназначенного для возбуждения вибратора, соответственно поступают на вертикальный и горизонтальный входы осциллографа. При плавном изменении частоты колебаний вибратора, поддерживая постоянным ускорение вибрации, на резонансной частей изделия наблюдается поворот эллипса на экране осциллографа из-за сдвига фазы сигнала от детектора резонансов. Резонансную частоту изделия отмечают по частотомеру. Метод индикации конструкции с использованием емкостных вибропреобразователей Устройство индикации резонанса с использованием емкостных вибропреобразователей (ЕВП) при- меняют при испытании токопроводящих изделий и деталей площадью не менее 30 мм2, если отсутствует возможность размещения на них пьезоэлектрических вибропреобразователей. С  электрод; 5 — пьезоэлектрический вибропреобразова- тель; 6 — резистор с номинальным сопротивлением 2—5 МОм; 7 — батарея элементов; 8 — конденсатор; 9, 10 — милливольтметры; 11 — катодный повтори- тель; 12 — осциллограф труктурная схема устройства представлена на черт. 13 настоящего приложения.В устройстве с использованием ЕВП испытуемое изделие является подвижной обкладкой воздушного конденсатора, неподвижной обкладкой которого является искусственный электрод. В качестве такого искусст- венного электрода применяется пластина из металла, укрепленная на неподвижном держателе и расположен- ная на расстоянии 1—3 мм от поверхности испытуемого изделия таким образом, чтобы поверхность пластины была перпендикулярна к направлению вибрации. Площадь пластины должна быть не более площади испытуе- мого изделия. Пластина укрепляется на неподвижном держателе, защищенном от вибрации корпуса вибро- стенда, с помощью прокладок, воздушных камер и других демпферов. К промежутку испытуемое изделие — искусственный электрод прикладывают постоянное напряжение 400—500 В через постоянный резистор с номинальным сопротивлением 2—5 МОм. При вибрации изделия рас- стояние от него до искусственного электрода меняется, следовательно, меняется емкость промежутка и по цепи источник питания — резистор — воздушный промежуток протекает переменный ток, пропорциональ- ный виброскорости испытуемого изделия, в результате чего на резисторе образуется падение переменного напряжения, по величине которого можно контролировать изменение амплитуды колебаний испытуемого изделия. Для этого сигнал с резистора подают на ламповый вольтметр и затем на один из входов осциллографа, а на другой подают сигнал с выхода лампового вольтметра, к входу которого подсоединен ИП, установлен- ный на столе стенда или приспособлении для испытаний; по этому ИП поддерживается постоянное ускорение на приспособлении или на столе стенда. Вольтметр и осциллограф, применяемые в данном устройстве, такие же, как и в устройстве с использованием пьезоэлектрических вибропреобразователей. При увеличении частоты вибрации и при поддержании постоянного ускорения на столе стенда или приспособлении для испытания изделия виброскорость стола или приспособления уменьшается пропорционально увеличению частоты, и напряжение, развиваемое ЕВП, также уменьшается. С приближением частоты вибрации к резонансной часто- те изделия наблюдается увеличение напряжения по показаниям лампового вольтметра, которое достигает максимума на частоте вибрации, равной резонансной частоте изделия. На этой частоте так же, как и при использовании пьезоэлектрического вибропреобразователя, будет наблюдаться поворот эллипса на экране осциллографа на 90°. |