振动台做扫频的时候的振幅偏差分解

这是一个非常好的问题，也是振动测试工程中的核心问题。振动台在扫频时，“振幅恒定”并不是指整个过程中振幅是一个固定值，而是指在扫频过程中，系统能够按照设定的“参考谱”来精确控制振幅，其偏差在国家标准或行业标准允许的范围之内。

这个“恒定”是相对于设定值而言的，是一个动态控制的过程。

核心概念：控制谱与容差带

在扫频测试中，您会设定一个“振动量级-频率”曲线，这就是 “控制谱” 或 “参考谱” 。例如，“从10Hz到500Hz，加速度保持10m/s²”。振动台的控制系统会努力让台面的实际振动值紧跟这条设定曲线。

“合格”就意味着实际振动曲线（监测曲线）全程都落在控制谱的 “容差带” 之内。

合格的标准依据

主要依据以下国家标准：

1. GB/T 2423.10-2019 《环境试验 第2部分：试验方法 试验Fc: 振动（正弦）》

2. GB/T 5170.13-2018 《电工电子产品环境试验设备检验方法 第13部分：振动（正弦）试验用电动振动台》

这些标准明确规定了振幅（通常指加速度）的允差要求。

具体的合格判据

以下是在整个扫频范围内，振幅控制被认为是“合格”的通用要求：

1. 基本允差（在非共振点）

• ±15% 或 ±20%：这是最常见的允差要求。例如，您设定的是10 m/s²，那么在扫频过程中，实际测得的加速度值应在 8.5 m/s² 到 11.5 m/s²（对应±15%） 或 8 m/s² 到 12 m/s²（对应±20%） 之间。

• GB/T 2423.10-2019 中通常推荐使用 ±15%。

• 这个允差适用于扫频范围内的大部分频率点，特别是那些试件没有明显共振的频率区域。

2. 共振点附近的放宽允差

• ±25%：这是一个非常重要的例外条款。当扫描到试件的共振频率时，由于很小的激励能量就能引起试件巨大的响应，台面的控制点振幅会急剧变化，控制系统需要迅速降低输出以保护设备并维持控制。在这种情况下，标准允许将容差放宽到 ±25%。

• 例如，设定10 m/s²，在共振点，实际值在7.5 m/s² 到 12.5 m/s² 之间都是可以接受的。

• 同时，标准通常还规定，在共振点上，不允许连续超过5个循环的振幅值低于设定值的-25%（即不能长时间“欠试验”）。

  
  

3. 容差带图示

一个合格的扫频控制曲线应该如下图所示：

• 绿色区域（容差带）：实际监测曲线（蓝色线）必须全程落在这个带状区域内。

• 共振峰/谷：当曲线出现尖峰或凹陷时，其幅度不能超出放宽后的容差带（如±25%）。

如何判断您的振动台扫频是否“合格”？

1. 查看实时控制/监测曲线：任何现代的振动控制系统都会在屏幕上同时显示“控制谱”（设定值）和“监测谱”（实际值）两条曲线。

2. 观察偏差：在扫频过程中，观察监测曲线是否始终紧贴控制曲线，并且没有超出图形上标出的容差带范围。

3. 检查共振点：特别注意在曲线出现剧烈峰值的频率点，监测曲线是否瞬间超出了±15%但仍在±25%以内，并且能快速恢复。

4. 阅读测试报告：测试结束后，系统生成的报告通常会有一个“合规性检查”，明确告诉你本次测试是否在容差范围内完成。

总结

振动台扫频时“振幅恒定”合格的最终判据是：

在整個掃頻頻率範圍內，控制點的实际振幅值，相对于设定值的偏差，在非共振点不超过 ±15% ，在试件共振点附近不超过 ±25% ，并且全程没有连续过多的循环数低于下限。

如果您在测试中观察到振幅波动超出了上述范围，则可能意味着存在负载过重、夹具共振、控制系统调试不佳（均衡失败）或振动台推力不足等问题，需要进行分析和解决。