GB T 5170.14-2009 电工电子产品环境试验设备基本参数检验方法.振动(正弦)试验用电动振动台.pdf

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1、ICS 19.040 K 04 道B中华人民共和国国家标准G/T 5170.14-2009 代替GB/T5170. 14 1985 电工电子产品环境试验设备基本参数检验方法振动(正弦)试验用电动振动台Inspection methods for basic parameters of environmental testing equipments for electric and electronic products-Electrodynamic vibrating type machines for vibrationCsinusoidal)test 2009-05-06发布2009-1

2、1-01实施扩码防由/I中华人民共和国国家质量监督检验检痊总局也士中国国家标准化管理委员会IJ GB/T 5170. 14-2009 目次E111122237789 择陆选许的允目数项参果验本白白瞬检基1眼甜影和刘仰如u附附u用义要HHU结性性引定目主件定法理期料料川性和项用条规方处调领贺围范语验验验般验据MAU言范规术检检检一检数也fiF前123456789四附附I GB/T 5170.14一2009.L. - 剧昌GB/T 5170分为如下部分z一-GB/T5170. 1 电工电子产品环境试验设备检验方法总则一-GB/T5170.2 电工电子产品环境试验设备检验方法温度试验设备-一-GB/

3、T5170. 5 电工电子产品环境试验设备检验方法湿热试验设备一-GB/T5170.8 电工电子产品环境试验设备检验方法盐雾试验设备一一GB/T5170.9 电工电子产品环境试验设备检验方法太阳辐射试验设备-一-GB/T5170. 10 电工电子产品环境试验设备检验方法高低温低气压试验设备一一-GB/T5170. 11 电工电子产品环境试验设备检验方法腐蚀气体试验设备一-GB/T5170.13 电工电子产品环境试验设备基本参数检定方法振动(正弦)试验用机械振动台一一GB/T5170. 14 电工电子产品环境试验设备基本参数检定方法振动(正弦)试验用电动振动台一-GB/T5170.15 电工电子

4、产品环境试验设备基本参数检定方法振动(正弦)试验用液压振动台一-GB/T5170.16 电工电子产品环境试验设备基本参数检定方法稳态加速度试验用离心机一一GB/T5170.17 电工电子产品环境试验设备基本参数检定方法低温/低气压/湿热综合顺序试验设备一一GB/T5170.18 电工电子产品环境试验设备基本参数检定方法温度/湿度组合循环试验设备一-GB/T5170.19 电工电子产品环境试验设备基本参数检定方法温度/振动(正弦)综合试验设备一-GB/T5170.20 电工电子产品环境试验设备基本参数检定方法水试验设备一一-GB/T5170.21 电工电子产品环境试验设备基本参数检验方法振动(随

5、机)试验用液压振动台本部分是GB/T5170的第14部分。本部分代替GB/T5170. 14-1985(电工电子产品环境试验设备基本参数检定方法振动(正弦)试验用电动振动台。本部分与GB/T5170.14-1985相比，技术内容主要有如下变化:一-标准名称电工电子产品环境试验设备基本参数检定方法振动(正弦)试验用电动振动台改为电工电子产品环境试验设备基本参数检验方法振动(正弦)试验用电动振动台。一一-增加了范围一章。一增加了规范性引用文件一章。-增加了术语和定义一章。一一在检验用主要仪器及要求一章中，给出了检验用仪器的测量结果扩展不确定度(k=2)的要求。一一增加了检验条件一章。一一在一般规定

6、一章，要求检验用负载表面光洁度不低于7级改为表面粗糙度Ra优于6.4m;将第3条移至范围一章。E GB/T 5170.14-2009 到一一一在检验方法一章，对图1进行了修改，剧除了图2-图7;关于最大动态力的检验，运动部件等效质量改用动圈质量，并删除了对应的附录运动部件等效质量的测量方法气增加了8.3.4 台面一阶共振频率的检验和图2;加速度单位由g改为m/s2;加速度波形失真度的检验改为台面加速度谐波失真度的检验;对台面加速度幅值均匀度的检验1条进行了修改;本底噪声加速度的检验改为试验系统加速度信噪比的检验;修改了8.12 扫颇速率误差的检验。一一增加了数据处理结果与检验结果一章。一一增加

7、了检验周期一章。一一附录A改为资料性附录，并对检验项目的选择作出了修改。一一附录B改为资料性附录，并对基本参数的指标要求作出了修改。本部分的附录A、附录B为资料性附录。本部分由中国电器工业协会提出。本部分由全国电工电子产品环境条件与环境试验标准化技术委员会归口。本部分起草单位:信息产业部电子第五研究所。本部分主要起草人z郑术力、肖建红。本部分所代替标准的历次版本发布信况为:一一一GB/T5170.14-1985。1 范围电工电子产品环境试验设备基本参数检验方法振动(正弦)试验用电动振动台G/T 5170.14-2009 本部分规定了振动(正弦)试验用电动振动台在进行定型鉴定、出厂检验和定期检验

8、时的检验项目、检验用主要仪器及要求、检验条件、检验时的一般规定、检验方法及检验结果等内容。本部分适用于对GB/T2423. 10(电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Fc和导则:振动(正弦)进行振动试验用电动振动台系统(以下简称振动台)基本参数的检验方法。对于带有水平工作台的振动台，检验项目中除频率指示误差、频率稳定度、振动幅值指示误差、扫频速率误差、台面温度外，其余均应参照检验方法中的相应条款进行检验。本部分也适用于类似试验设备的检验。2 规范性引用文件下列文件中的条款通过GB/T5170的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修

9、订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。GB/T 2423. 10-2008 电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Fc和导则:振动(正弦)(lEC 60068-2-6: 1995 , IT) GB/T 5170.1-2008 电工电子产品环境试验设备检验方法总则3 术语和定义本部分采用GB/T5170. 1规定的术语和定义。4 栓验项目本部分规定的检验项目如下z一-额定参数(最大动态力、最大载荷、最大位移幅值、最大速度幅值、空载最大加速度幅值、满载最大加速度幅值、空载频率范围、满载频率范围、

10、台面一阶共振频率); 一一一台面加速度谐波失真度;一-台面横向振动比z-一台面加速度幅值均匀度;一一频率指示误差;一一频率稳定度;一一振动幅值(加速度、速度、位移)指示误差;-一-加速度幅值稳定度;一-试验系统加速度信噪比;一-扫频速率误差5一一扫频定振精度;l GB/T 5170.14-2009 一一-台面漏磁;一一辐射噪声最大声压级;一一连续工作时间;一一台面温度。5 撞验用主要仪器及要求5. 1 振动幅值副量仪器采用由加速度计(包括三向加速度计)，带积分和滤波网络的放大器，显示器或动态信号分析仪组成的振动幅值测量系统，振动;值测量结果的扩展不确定度:加速度优于3%(k=2);位移优于5%

11、(k=2)。5.2 频率副量仪器频率计或动态信号分析仪，频率副主结果的扩展不确定度应优于0.05%(k=2)。5.3 失真度副量仪器采用由加速度计(包括三向加速度计)，带权分和滤波网络的放大器，动态信号分析仪组成的失真度测量系统，失真度测量结果的扩展不确定度应优于10%(k=2)。5.4 定振精度副量仪器采用由加速度计(包括三向加速度计)，带积分和滤波网络的放大器，记录仪或动态信号分析仪组成的定振精度回量系统，定振精度测量结果的扩展不确定度应优于0.5dB(k=2)。5.5 时闰副量仪器计时器，时间测量结果的扩展不确定度应优于0.5s(k=2)。5.6 声压组副量仪器带A计权网络的声级计，声压

12、级副主结果的扩展不确定度应优于1dB(k=2)。5. 7 表面温度副量仪器表面温度计，温度测量结果的扩展不确定度应优于50C(k=2)。5.8 台面漏磁测量仪器特斯拉计，磁通测量结果的扩展不确定度应优于0.1mT(k=2)。6 栓验条件6. 1 受检试验设备在检验时的气候条件、电谅条件、用水条件和其他条件应符合GB/T5170. 1-2008 第4章的规定。6.2 受检试验设备的外观和安全要求应符合GB/T5170. 1-2008第8章的规定。7 一般规定7. 1 瞌验用负载检验用负载应是由金属材料制成外形对称的刚性体，其质量、质心高及安装偏心距除非有关规范另有规定，应符合以下要求za) 应在

13、所有可利用的安装位置使用固定螺栓Fb) 固定螺栓头和螺纹约束部分之间的长度，应使其安装共振频率在试验频率范围以外pc) 负载与振动台面连接表面的平面度应优于0.1/1000，表面租糙度Ra优于6.4m;d) 应避免使用薄的负载，厚度与直径(或对角线尺寸)的比应大于0.4，其最大直径(或对角线尺寸)应不大于振动台台面的直径(或对角线尺寸)。7.2 加速度计a) 加速度计的安装谐振频率应大于5倍振动台运动部件的一阶共振频率;2 GB/5170.14-2009 b) 应尽量选用质量小的加速度计。8 栓验方法8. 1 安装负载根据检验要求选择空载检验或安装检验用负载。检验用负载应满足本部分第7章的要求

14、。8.2 安装传感器振动台按规定准备完毕，按本部分第7章的要求，如图1在振动台台面或负载上安装加速度传感器，并连接动态信号分析仪。加速度计负载动态信号分析仪提动台a)有负载加速度计动态信号分析仪摆动台b)元负载图1副主系统连接图8.3 额定参撞撞验8.3. 1 最大动态力的撞验按本部分第7章的要求安装负载，按图1方法安装加速度计和连接动态信号分析仪。在振动台额定工作特性曲线的定加速度段，按式(1)计算加速度峰值。振动台系统在该频段内，设为此加速度值，以1 oct/min的速率作定振扫频振动。目2实际的加速度Qj值a，则最大动态力按式(2)计算。其结果应符合产品说明书的要求。F叩a_ = -一-

15、一一一叫-m. +md p血=(m. +md) 0 a 、ZJ飞/-AnL r飞r、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 式中zP，-一振动台最大动态力;FFE-振动台实际最大动态力;md一一振动台动固质量;m且一一振动台负载质量。8.3.2 最大载荷、满载最大加速度幅值、满载频率范围的检验按本部分第7章的要求安装负载，按图1方法安装加速度计和连接动态信号分析仪。在振动台额定工作特性曲线的定加速度段，振动台系统按产品说明书设置满载最大加速度幅值，以1oct/min的速率作定振扫频振动。振动台系统应能正常工作，其最大负载质量、最大加速度幅值、频率范围上限应符

16、GB/T 5170.14一2009合产品说明书的要求。8.3.3 最大位移幅值、最大速度幅值、空载最大加速度幅值、空载频率范围的检验振动台空载，按图l方法安装加速度计和连接测量分析系统。在振动台额定频率范围内，振动台系统按额定工作特性曲线设置最大位移幅值、最大速度幅值、空载最大加速度幅值，以1oct/min的速率作定振扫频振动，振动台系统应能正常工作。8.3.4 台面-阶共振频率的检验按图2方法安装加速度计和连接动态信号分析仪，振动台开环控制，控制仪输出较小的恒定电压信号，在规定的频率范围内以1oct/min的速率作扫频振动，测量其共振频率并记录振动台的频率响应曲线。加速度计振动台开环控制动态

17、信号分析仪图2台面一阶共振频率检验测量系统连接图8.4 加速度谐波失真度的检验振动台空载，按图l方法安装加速度计和连接动态信号分析仪，采用下列方法之一测量加速度谐波失真度。a) 在试验系统的工作频率范围内，按倍频程选取不少于10个频率值(包括上限和下限频率值), 以所选频率点对应额定幅值的50%以上(含50%)的幅值振动，并测量加速度谐波失真度，至少应包含5次谐波，按式(3)计算谐波失真度。;A +A +A! +A + i , 1 n/ D = v., I j I I I x 100% ( 3 ) Al ( 式中zD一一加速度谐波失真度;Al -振动信号的基波幅值，单位为米每二次方秒(m/s2

18、); A2 ，A3儿，As，-一振动信号的各次谐波幅值，单位为米每二次方秒(m/s2)。b) 在试验系统的工作频率范围内，反复寻找加速度谐波失真度较大的频率点，并测量该频率下的加速度谐波失真度和所对应的频带宽度。8.5 台面横向振动比的检验振动台空载，将三轴向加速度计刚性连接在振动台台面中心，按图l方法连接测量系统，采用下列方法之一测量台面横向振动比。4 a) 在试验系统的工作频率范围内，按倍频程选取不少于10个频率值(包括上限和下限频率值), 以所选频率点对应额定幅值的50%以上(含50%)的幅值振动，测量三轴向加速度计三个方向的加速度值，按式(4)计算出各频率点的横向振动比T。./.12_

19、J_.12 T=卫王二立x100% .( 4 ) 式中:T一-横向振动比;A.-同次测量中主振方向的加速度幅值，单位为米每二次方秒(m/s2);A.、Ay-同次测量中垂直于主振方向且互相垂直的两个横向加速度幅值，单位为米每二次方秒GB/5170.14-2009 (m/s2 )。b) 在试验系统的工作频率范围内，振动台按1oct/min的速率，以额定帽值的50%以上(含50%)的幅值作扫频振动，剖量并记录三轴向加速度计三个方向的加速度值，寻找台面横向振动比较大的频率点，并测量该频率下的横向振动比和所对应的频带宽度。8.6 台面加速度幅值均匀度的栓验振动台空载，将不少于5只加速度计刚性连接在振动台

20、台面中心和不同直径的安装摆孔分布圆周上，按图1方法连接测量系统，采用下列方法之一测量台面加速度帽值均匀度。a) 在试验系统的工作频率范围内，按倍频程选取不少于10个频率值(包括上限和下限频率值), 以所选频率点对应额定幅值的50%以上(含50%)的幅值振动，测量各个安装点的加速度幅值，按式(5)计算出各颜率点的加速度幅值均匀度N。NA = 1业旦1x 100% fi A品审， . ( 5 ) 式中:NA-一-台面加速度中国值均匀度zA一同次测量中台面中心点的加速度幅值，单位为米每二次方砂(m/s2);IM=I一一同次剖量中台面各安装点的加速度:i值相对于台面中心点的加速度幅值最大偏差的绝对值，

21、单位为米每二次方秒(m/s2)。b) 在试验系统的工作频率范围内，振动台按1oct/min的速率，以额定幅值的50%以上(含50%)的帽值作扫频振动，剖量并记录各个安装点的加速度幅值，寻找台面加速度牺值均匀度较大的频率点，并剖量该频率下的台面加速度福值均匀度和所对应的颜带宽度。8. 7 强军指示误差的桂验振动台控制仪信号发生器的输出接频率计。在振动台额定空载频率范围内，均匀选取10个以上频率点进行测量，记录振动台频率示值和频率计示值并计算其误差。8.8 频率稳定度的检验振动台控制仪信号发生器的输出接频率计。在振动台额定空载频率范围内，任选2个频率点，各连续工作4h，每陌15min记录1次频率计

22、示值，按式(6)计算频率稳定度Fco式中zFc .频率稳定度;一|八frrmt I ,/ 1 r, O c一一一.I x 100% J 0 或Fc= .f mtJ:6. fo一一给定的试验频率示值，单位为赫兹(Hz); . ( 6 ) I .f mIlX I一一各次测量中，颜率计频率示值相对于给定频率值的最大偏差的绝对值，单位为赫兹(Hz)。8.9 振动帽值(加速度、速度、位移)指示误差的桂验振动台空载，加速度计刚性安装在台面中心。在振动台工作特性曲线的位移段、速度段、加速度段各选一个频率点，分别均匀选取5个位移幅值、速度幅值、加速度幅值进行测量，记录振动台南值示值及动态信号分析仪示值。振动幅

23、值指示误差A按式(7)计算zA;-A A =丁f1( 7 ) 式中zA-振动幅值(加速度、速度、位移)指示误差5Ai -振动台的振动帽值(加速度、速度、位移)示值，加速度的单位为m/s2，速度的单位为m/s，位移的单位为mm;5 GB/T 5170.14一2009A，-一动态信号分析仪的振动幅值(加速度、速度、位移示值，加速度的单位为m/s2，速度的单位为m/s.位移的单位为mm.8. 10 加速度幅值稳定度的检验振动台空载，按图1方法安装振动加速度计和连接测量仪器。在振动台工作特性曲线的加速度段选一个频率点，加速度幅值设为额定值的80%，连续考察1h，每隔5min记录一次动态信号分析仪的加速

24、度幅值示值，加速度幅值稳定度S按式(8)计算zs=哇哇x100% .( 8 ) 式中tS一一加速度幅值稳定度;A。一一设定的加速度幅值，单位为米每二次方秒(m/s2); AmaX-一各次测量中，动态信号分析仪加速度示值相对于设定加速度幅值的最大偏差，单位为米每二1x方秒(m/s2)。8. 11 试验系统加速度信噪比的检验振动台空载，加速度计刚性连接在台面中心，输出经放大器连接到分析系统，分析系统设置测量上限频率为振动试验系统额定工作频率上限的5倍。振动台系统处于工作状态，控制仪输出信号幅值为零，功率放大器增益调至最大，测量台面中心的加速度有效值ao按式(9)计算出试验系统加速度信噪tt M.

25、M= 20!g旦旦ao ( 9 ) 式中:ama墨-一振动台系统额定最大加速度有效值，单位为米每二次方秒(m/s2); ao一-系统工作，动圈元激励信号输入时，台面中心加速度有效值，单位为米每二次方秒(m/s2)。8.12 扫频速率误差的检验振动台空载，在工作频率范围内，以1oct/min的速率作定振扫频振动，用秒表测量振动台扫频时间t，按式(10)计算理论扫频时间tn，扫频速率误差A按式(11)计算:后一%l-nu /一o飞j一-AMU-R MU-t FE一1-一一一-aha-., ( 10 ) .( 11 ) 式中:iI-扫频频率下限值，单位为赫兹(Hz); 12-扫频频率上限值，单位为赫

26、兹(Hz); 4一一扫频速率误差;R-一扫频速率，单位为倍频程每分钟(oct/min); tn一理论扫频时间，单位为分钟(min); t-一一测量到的实际扫频时间，单位为分钟(min)。8.13 扫频定振精度的检验振动台空载，加速度计刚性连接在台面中心或尽量靠近控制加速度计(肩并肩勺，连接到动态信号分析仪。在工作频率范围内，振动幅值为额定工作特性曲线幅值的50%以上(含50%)，以1oct/min的速率作定振扫频振动，动态信号分析仪记录幅频曲线。8. 14 台面漏磁的检验当振动台系统励磁装置处于工作状态时，用特斯拉计测量台面安装螺孔的最大分布圆直径的1/4高度处的整个平面上的磁通密度。所有安装

27、螺孔的上方位置都应作为测量点。测量结果应满足产品说GB/T 5170.14-2009 明书的要求。8.15 辐射噪声最大声压级的栓验振动台空载，在额定频率范围内，以1oct/min的速率定振扫频振动，振动幅值设为额定工作特性曲线幅值。在距离台体边缘1m远，离地面1.5m高度处用声级计测量并记录A计权最大声压级。测量结果应满足产品说明书的要求。8. 16 连续工作时间的检验振动台空载，在额定空载频率范围内，以1oct/min的速率和空载最大振动帽值作定振扫频振动，振动台在规定的连续工作时间内应能正常工作。振动台满载，在规定的最大位移幅值的频率上限值上以最大位移幅值定频振动，分别在垂直和水平方向上

28、按规定的连续工作时间连续运行，振动台应能正常工作。8. 17 台面温度的撞验振动台空载，在机电共振频率上以空载最大加速度幅值作定频振动，测量台面温度的最大值。9 挝据处理结果与检验结果9. 1 数据处理结果数据处理结果应符合有关标准、合同的要求。9.2 栓验结果按GB/T5170.1一2008第10章的规定出具检验报告。10 拴验周期按GB/T5170. 1-2008第6章的规定。7 GB/T 5170.14一2009附录A(资料性附录)检验项目的选择除非有关规范另有规定，振动台作定型鉴定、出厂/验收检验及定期检验时，按表人1选择检验项目;未经定型鉴定的，出厂/验收检验项目按定型鉴定项目选取。

29、表A.1检验项目的选择序号检验项目定型鉴定出厂/验收定期检验对应章节检验最大动态力。最大载荷。A 最大位移幅值。最大速度幅值。1 额定参数空载最大加速度幅值。8.3 满载最大加速度幅值。A 空载频率范围。满载频率范围。A 台面一阶共振频率。2 台面加速度谐波失真度。8.4 3 台面横向振动比。8.5 4 台面加速度幅值均匀度。8.6 5 频率指示误差。8.7 6 频率稳定度。A 8.8 7 振动幅值(加速度、速度、位移指示误差。8.9 8 加速度幅值稳定度。A 8.10 9 试验系统加速度信噪比。8.11 10 扫频速率误差。8.12 11 扫频定振精度。8.13 12 台面漏磁。8.14 1

30、3 辐射噪声最大声E级。A 8. 15 14 连续工作时间。A 8.16 15 台面温度。A 8.17 注:符号0表示必须检验的项目;符号6表示抽样检查或视情况选择检验(指检验方或被检验方中任一方提出需检验)的项目。I8 附录B(资料性附录)基本参数允许误差GBjT 5170.14-2009 除非有关规范另有规定，振动台检验时，额定参数要求与型号规格规定一致;其他参数的允许误差参照表B.l。表B.1 基本参数误差要求序号检验项目允差备注台面加速度谐波失频率低于20Hz和超过允许在20Hz以上有1-2个失其度较大的l 2 000 Hz. 25 %; 20 Hz-频带，在该频带内或大失其度不大于2

31、5%.频其度2 000 Hz. 15% 带宽度不超过是大失其度对应频率的土10%允许在2000Hz以下有1-2个横向振动比2 横向振动比频率500Hz及以下.25%;较大的频带，在该频带内横向振动比应不大于频率500Hz以上.50%100 yo .频带宽度不超过最大横向振动比对应频率的土10%;或绘出实际臼茸值振动台台商母外回安装埠栓分布圆直径大小台面:频率500Hz及以下，于或等于400mm的振动台台面为大台面。台面加速度幅值均I 15 % ; 500 Hz以上.25%;3 对于大台面，允许在2000 Hz以下有1-匀度2个均匀度较大的频带，在该频带内均匀度应25%; 500 Hz以上.50

32、%不大于100%.频带宽度不超过母大均匀度对应频率的土10%;或给出实际臼吕值4 频率指示误差土1%5 频率稳定度土1%6 振动摇值(加速度、士10%速度、位移)指示误差7 加速度泪值稳定度土5%8 试验系统加速度信二主50dB 照比9 扫频速率误差土5%10 扫频定振精度土1dB11 台商揭磁满足产品说明书12 辐射嗓声母大声满足产品说明书压级13 连续工作时间满足产品说明书mCON-2.ohEH因。华人民共和国家标准电工电子产品环境试验设备基本参数检验方法振动(正弦)试验用电动振动台GB/T 5170.14-2009 国中* 中国标准出版社出版发行北京复兴门外三里河北街16号邮政编码:100045 网址电话:6852394668517548 中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷各地新华书店经销* 印张1字数21千字2009年9月第一次印刷开本880X 1230 1/16 2009年9月第一版定价18.00元如有印装差错由本社发行中心调换版权专有侵权必究举报电话:(010)68533533* 书号:155066 1-38566 GB/T 5170.14-2009 打印日期:2009年9月27日F002