Почему выбор сертифицированной CNAS системы вибрационных испытаний важен для современных испытательных лабораторий

Резюме
В условиях стремительного развития аэрокосмической отрасли, железнодорожного транспорта и производства энергетического оборудования, проверка надежности механических условий эксплуатации продукции предъявляет более высокие требования к лабораторному оборудованию, прослеживаемости данных и соответствию стандартам. Сертифицированная CNAS система вибрационных испытаний служит основным оборудованием, соответствующим критериям аккредитации лаборатории. Система электродинамического генератора вибраций имитирует различные сложные вибрационные условия на основе принципа электромагнитного возбуждения для оценки вибрационной надежности компонентов и готовой продукции. LISUN В данной статье, на примере электродинамического вибрационного испытательного стенда LVD-AT10 (сертифицированная CNAS версия), анализируется необходимость наличия сертифицированной CNAS системы вибрационных испытаний для современных испытательных лабораторий. Описываются структурный состав, технические особенности, отрасли применения и испытательные возможности системы генератора электродинамических вибраций, проводится сравнение области применения предварительно сертифицированного оборудования и сертифицированных CNAS приборов, а также объясняется практическое значение выбора оборудования, калибровки оборудования и прослеживаемости данных для расширения области применения CNAS в лаборатории и выдачи аккредитованных отчетов. Статья служит ориентиром для сторонних инспекционных агентств и собственных корпоративных лабораторий при проведении вибрационных испытаний в условиях окружающей среды.

Введение

Вибрация — распространенная механическая среда для промышленных изделий во время транспортировки, установки и эксплуатации. Длительная синусоидальная вибрация, случайная вибрация и ударные нагрузки могут привести к ослаблению конструкции, разрушению паяных соединений, смещению компонентов и изменению электрических характеристик. Основная цель вибрационных испытаний — воспроизведение реальных механических напряжений в лабораторных условиях для оценки виброустойчивости, структурной стабильности и эксплуатационной надежности изделий на протяжении всего их жизненного цикла. Обычное сертифицированное вибрационное оборудование может использоваться только для внутренних испытаний в рамках НИОКР предприятий, однако оно не соответствует строгим требованиям аккредитации лабораторий CNAS в отношении точности измерений, прослеживаемости данных и метрологической калибровки. Современные сторонние испытательные лаборатории и собственные лаборатории предприятий, которым необходимо выдавать аккредитованные CNAS отчеты, должны быть оснащены соответствующей сертифицированной системой вибрационных испытаний CNAS.

Система электродинамического генератора вибраций в настоящее время является основным оборудованием для вибрационных испытаний. Она преобразует электрическую энергию в механическую в соответствии с законом Ампера. Когда подвижная катушка, помещенная в магнитный зазор, получает питание, генерируется электромагнитная возбуждающая сила, которая выдает различные формы вибрационных сигналов, включая синусоидальные, случайные и ударные. LISUN ЛВД-АТ10 Система электродинамических вибрационных испытаний (сертифицированная CNAS версия) Предлагает множество преимуществ, таких как широкая полоса частот, простота эксплуатации и удобное техническое обслуживание. Тяга может быть опционально сконфигурирована от 1 кН до 60 кН. Серия продукции включает LVD-AT01, LVD-AT10, LVD-AT30 и LVD-AT60, которые широко используются в механических испытаниях в условиях окружающей среды в аэрокосмической, судостроительной, железнодорожной, энергетической и других отраслях промышленности. Полная система электродинамического виброгенератора состоит из корпуса вибростенда, усилителя мощности, блока принудительного охлаждения, горизонтально-вертикального расширительного стола, системы управления со специализированным программным обеспечением для испытаний, специальных приспособлений и высоко- и низкотемпературных акселерометров. Интегрированная аппаратная архитектура поддерживает испытания на вибрационную усталость, испытания на поиск резонанса, измерения динамических характеристик, калибровку датчиков и другие виды испытаний.

Принцип работы и серийные технические параметры системы электродинамического виброгенератора.

В основе системы электродинамического виброгенератора лежит узел подвижной катушки. Намотка подвижной катушки размещена внутри магнитного зазора с высокой плотностью магнитного потока. Сигналы, генерируемые системой управления, усиливаются усилителем мощности и передаются на подвижную катушку. Проводник с током генерирует электромагнитную силу в магнитном поле, приводя в движение вибростенд и установленные на нем образцы для испытаний, вызывая возвратно-поступательные механические колебания. Система управления включает в себя компьютер со специализированным программным обеспечением для редактирования параметров испытаний и управления формой сигнала. Она также собирает и хранит все исходные данные испытаний. Система охлаждения непрерывно отводит тепло, выделяемое во время работы оборудования, чтобы гарантировать стабильную работу в условиях длительных испытаний высокой мощности. Горизонтальные и вертикальные расширительные столы позволяют создавать вибрационную нагрузку вдоль трех ортогональных осей X/Y/Z для удовлетворения требований к многоосевой вибрации, определенных в различных стандартах.

Электродинамическая система генератора вибрации (сертифицирована CNAS)

LISUN Серия вибрационных испытательных систем LVD-AT, сертифицированная CNAS, представляет собой полный ассортимент продукции, включающий модели от маломощных до высокомощных, для работы с образцами различного веса и уровня интенсивности испытаний. В таблице ниже приведены основные технические характеристики электродинамических виброгенераторов серии LVD-AT.

Необходимость внедрения сертифицированной CNAS системы вибрационных испытаний в современных лабораториях

Система аккредитации лабораторий CNAS предъявляет обязательные требования к испытательным приборам. Точность измерений должна быть прослеживаемой, процедуры испытаний — воспроизводимыми, исходные данные — полностью архивированными, а периодическая метрологическая калибровка — обязательной. Даже если предварительно сертифицированное вибрационное оборудование может выдавать вибрационные сигналы, у него отсутствует полная метрологическая прослеживаемость. Результаты испытаний, полученные с помощью таких приборов, не могут использоваться для выдачи аккредитованных CNAS отчетов и действительны только для внутренней оценки НИОКР.

Во-первых, система электродинамического генератора вибраций, оснащенная для проведения испытаний на вибрацию, сертифицированных CNAS, соответствует официальным техническим характеристикам оборудования. Она полностью совместима с национальными и международными стандартами вибрационных испытаний, включая GB/T13309‑91, JJG189‑97, IEC 60068, GB/T 2423, GB/T 4857 и ASTM D999. Прибор поставляется с сертификатом калибровки и поддерживает непрерывную периодическую метрологию. Его рабочие характеристики соответствуют требованиям к оборудованию для лабораторной оценки. Когда сторонние испытательные учреждения выполняют заказы в аэрокосмической, железнодорожной и энергетической отраслях, заказчики, как правило, требуют отчетов с аккредитацией CNAS. Лаборатории, не имеющие соответствующей сертификации CNAS для испытаний на вибрацию, не могут принимать такие заказы.

Во-вторых, система управления сертифицированной CNAS системы вибрационных испытаний обеспечивает комплексные функции управления данными. Программное обеспечение системы электродинамического генератора вибраций полностью записывает параметры испытаний, кривые зависимости от времени и исходные данные о вибрации. Протоколы работы поддаются аудиту, а сохраненные данные не могут быть произвольно изменены, что соответствует требованиям CNAS к протоколам испытаний и отслеживаемости данных. По сравнению с предварительно сертифицированными устройствами, сертифицированные CNAS системы применяют более строгие требования к точности подгонки спектра случайных вибраций, управлению с обратной связью и повторяемости измерений в условиях переменной нагрузки, чтобы предотвратить искажение результатов, вызванное отклонениями в управлении.

В-третьих, доступ на рынок высокотехнологичного промышленного оборудования накладывает обязательные требования к аккредитованным протоколам испытаний. Протоколы испытаний на вибрацию и воздействие окружающей среды, выданные лабораториями, признанными CNAS, обычно требуются для типового одобрения и разрешения на продажу аэрокосмических компонентов, бортового оборудования железнодорожного транспорта и модулей новых энергетических батарей. Лаборатории, создающие испытательные платформы с использованием LISUN Серия вибрационных испытательных систем LVD-AT, сертифицированная CNAS, позволяет проводить испытания на синусоидальную вибрацию, резонансную вибрацию, случайную вибрацию и ударные нагрузки. Для имитации комплексных условий эксплуатации опционально может быть интегрирована комбинированная климатическая камера для испытаний на температуру, влажность и вибрацию. Предварительно сертифицированная модель LVD-100KG подходит для предварительной проверки в рамках НИОКР, но не может заменить сертифицированную CNAS вибрационную испытательную систему для аккредитационных инспекционных работ.

В-четвертых, долгосрочная стабильность и поддержка технического обслуживания оборудования. Система электродинамического вибрационного тестирования LVD-AT10 (сертифицированная CNAS версия) обеспечивает удобное техническое обслуживание. Полный спектр систем электродинамического вибрационного генератора отличается высокой степенью стандартизации конструкции и достаточным запасом запасных частей. Лабораторные приборы обычно работают непрерывно в течение длительных периодов времени. Простота обслуживания оборудования снижает эксплуатационные расходы на более поздних этапах и обеспечивает непрерывность работы. Также доступны вибрационные столы, изготовленные на заказ, которые гибко адаптируются к образцам специальных размеров и веса, расширяя спектр услуг лаборатории.

Рекомендации по выбору и эксплуатации сертифицированной CNAS системы вибрационных испытаний

Лаборатории, использующие сертифицированную CNAS систему вибрационных испытаний, должны выбрать подходящую модель электродинамического генератора вибраций в соответствии со сферой своей деятельности. Во-первых, необходимо рассчитать вес типичных образцов для испытаний. Общая масса образца вместе с креплениями не должна превышать максимальную грузоподъемность. Во-вторых, необходимо подтвердить требуемое усилие, полосу частот и пиковое смещение в соответствии с применимыми стандартами испытаний. Модель LVD-AT01 рекомендуется для деталей малого размера и осветительных приборов. Модель LVD-AT10 подходит для узлов среднего размера и аккумуляторных батарей. Для крупномасштабных компонентов железнодорожного транспорта и аэрокосмической отрасли следует использовать высокосиловые модели LVD-AT30 или LVD-AT60.

После закупки оборудования лаборатории должны создать файлы приборов и проводить регулярную метрологическую калибровку, сохраняя сертификаты калибровки для подтверждения документации в ходе оценки CNAS. В документах по управлению качеством лаборатории должны быть четко определены границы между предварительно сертифицированным и сертифицированным CNAS оборудованием. Предварительно сертифицированные приборы предназначены только для внутренней оценки в рамках НИОКР и не должны использоваться для составления отчетов, аккредитованных CNAS. Операторы должны освоить программные функции системы генератора электродинамических колебаний и разработать жесткие крепления для установки образцов, чтобы избежать неожиданного резонанса, вызванного деформацией крепления. При проведении комбинированных испытаний в условиях окружающей среды следует выбирать согласованную камеру с температурой и влажностью для обеспечения синхронной нагрузки температуры, влажности и вибрации.

Заключение

Для современных испытательных лабораторий, будь то независимые инспекционные организации или корпоративные лаборатории, имеющие требования к аккредитации, сертифицированная CNAS система вибрационных испытаний является необходимым оборудованием для проведения испытаний на надежность в условиях вибрации в соответствии с требованиями. Система электродинамического генератора вибраций воспроизводит различные механические вибрационные среды с помощью электромагнитных принципов. Помимо характеристик оборудования, сертифицированная CNAS версия полностью соответствует требованиям аккредитации лабораторий в отношении метрологической прослеживаемости, целостности данных и повторяемости измерений. LISUN Серия LVD-AT Сертифицированная CNAS система вибрационных испытаний Система охватывает несколько классов тяги, включая LVD-AT01, LVD-AT10, LVD-AT30 и LVD-AT60. Электродинамическая вибрационная испытательная система LVD-AT10 (сертифицированная CNAS версия) обладает преимуществами широкой полосы частот, простоты эксплуатации и удобства обслуживания. Тяга может быть сконфигурирована от 1 кН до 60 кН для механических испытаний в различных условиях окружающей среды в аэрокосмической, судостроительной, железнодорожной, энергетической и других отраслях промышленности. Правильный выбор оборудования, метрологический контроль и обучение операторов помогают максимально эффективно использовать сертифицированную CNAS вибрационную испытательную систему, получать достоверные данные измерений вибрации и поддерживать проверку надежности высококачественной отечественной продукции.