[发明专利]振动测试系统和方法

说明书

背景技术

本发明涉及振动系统，诸如重复震荡(RS)振动系统。重复震荡(RS)振动系统可以是可活动地安装于基座上的六自由度工作台并且被提供一系列配置为在该工作台上施加所要求的振动的冲击器或振动器(例如，用于在产品测试周期内向安装在工作台上的一个或多个产品施加压力)。

在一些已知振动器系统中，一个或多个加速度计提供于工作台上并用来影响系统中振动器的控制信号。如美国专利号US6220100中所描述的，遍布工作台安装的多个加速度计的输出被取平均并且平均输出被用作控制参数以设置发送到所有振动器的单个控制信号。然而，出于将多个加速度计的输出进行平均化以产生有用的控制信号的需要，这不得不使得(concede)工作台上各点处的振动响应是不均匀的。虽然这种方法有着将多个振动器的振动响应集中于目标附近的效果，但它不能紧缩总体频散，因为其局限于提供一个包罗万象的控制信号给所有的系统振动器，当这些系统振动器由相同的控制信号激励时可能具有不同的输出。

在美国专利号US7752914所公开的另一已知的振动系统中，例如通过监测各个振动器和该振动器上游相应的阀之间的空气压力值来考量单个振动器性能。根据这个信息，控制系统能够考虑振动器效率的差异，使得以基本上均匀的方式操作系统中所有的振动器。

在另一已知的振动系统中，为振动工作台上提供的振动器提供振动器控制阀。在初始的测试设置期间，仿真载荷(dummy load)能够与几个加速度计一起安置在工作台上。操作振动器并且从加速度计收集得到振动强度数据。固定、载荷放置以及加速计位置由高度熟练的操作人员反复调整以得到均匀振动响应的粗调结果。当获得合理的结果时，对每个振动器控制阀确定调整因子以为获得尽可能好的均匀性或者对特定负载情形的振动响应而试图精细调谐该系统。然后使用来自多个加速度计的平均化的单个控制信号运行测试，其中相应的预置调整因子被施加于整个振动器控制阀。必须停止该测试来重新校准该系统以校正性能上的任何变化或退化。

这些年来，本领域技术人员已经付出了可观的资源来研发通过复杂结构而使振动均匀性提高的工作台。尽管通过机械上的研发获得了改进，但是当使用具有目前本领域已知那些局限性的控制系统时，一个或多个不均匀工作台负载(因为一个的或多个产品被测试)、单个振动器效率的差异和单个振动器与工作台之间转换效率的差异可能导致整个工作台上想要的振动强度与整个工作台上实际振动强度之间显著的不同。

发明内容

考虑到已知的振动系统，仍然存在对能够在整个工作台上均匀地获得目标振动水平的振动系统的需要，尽管存在下列一个或多个因素：不均匀工作台负载(因为一个或多个产品被测试)、单个振动器效率的差异和单个振动器与工作台之间转换效率的差异。

在一方面，本发明提供了一种操作振动测试系统的方法，该振动测试系统包括：配置为容纳至少一个用于测试的产品的工作台，耦合到该工作台的多个振动器，和多个加速度计。该工作台被提供有多个不同区域，并且多个不同区域中的每一个被提供有该多个振动器中的至少一个振动器和该多个加速度计中的一个加速度计。至少一个产品被固定于该工作台。为多个不同区域的每一个设置目标振动强度。多个振动器被操作为在工作台以及由该工作台所容纳的至少一个产品上引发重复震荡。借助多个加速度计中的相应的加速度计测量多个不同区域的每个处的局部振动强度。与每个所测量的局部振动强度相应的信号被提供到控制器。基于相应的所测量的局部振动强度和相应的目标振动强度计算每一个不同区域的至少一个振动器的单独的控制信号。该单独的控制信号从控制器提供以控制每一个不同区域的至少一个振动器，从而在工作台的多个不同区域的每一个处获得该目标振动强度。

在另一方面，本发明提供了一种振动测试系统，其包括：配置为容纳至少一个用于测试的产品的工作台，附着于该工作台并且配置为在工作台上引发重复震荡的多个振动器，振动器设置为在每一个不同区域具有至少一个振动器，多个加速度计，每一个配置为测量多个不同区域之一的局部振动强度，和耦合到该多个振动器和该多个加速度计的控制器。该控制器被配置为接收该工作台的多个不同区域的每一个的目标振动强度，从多个加速度计的每一个接收与每一个所测量的局部振动强度相应的信号，基于该相应的所测量的局部振动强度和该相应的目标振动强度来计算多个单独的、区域特定的振动器控制信号，和提供该多个振动器控制信号以控制该多个振动器，从而在该工作台的多个不同区域的每一个处获得该目标振动强度。

通过考量详细描述和附图，本发明的其他方面将变得显而易见。

附图说明