前言

在航空航天、汽車、微電子和光學(xué)系統(tǒng)等領(lǐng)域，確保產(chǎn)品或設(shè)備在物流運(yùn)輸和實(shí)際應(yīng)用中的安全性和可靠性至關(guān)重要。企業(yè)通常通過振動(dòng)臺(tái)模擬實(shí)際環(huán)境，進(jìn)行振動(dòng)測(cè)試以評(píng)估產(chǎn)品的性能和耐久性。

常用的測(cè)試方法包括正弦、隨機(jī)和沖擊振動(dòng)測(cè)試。然而，如何快速、長(zhǎng)時(shí)間地監(jiān)測(cè)貨物在運(yùn)輸或應(yīng)用過程中是否受損，以及包裝或保護(hù)系統(tǒng)是否正常工作，始終是企業(yè)面臨的難題。

面臨的挑戰(zhàn)

對(duì)于工業(yè)級(jí)或消費(fèi)級(jí)貴重貨品而言，生產(chǎn)良率至關(guān)重要。企業(yè)投入大量資源優(yōu)化生產(chǎn)流程，如部署復(fù)雜的質(zhì)檢設(shè)備和大量質(zhì)檢人員，以確保產(chǎn)品達(dá)標(biāo)。然而，對(duì)終端采購(gòu)商來說，實(shí)際到手的貨物性能才真正反映產(chǎn)品質(zhì)量。影響貨物及格率的因素不僅包括生產(chǎn)流程，還涉及物流中的包裝、運(yùn)輸和環(huán)境等環(huán)節(jié)。

例如，包裝結(jié)構(gòu)是否合理、能否有效保護(hù)貨物；運(yùn)輸中的顛簸，如道路不平或鐵軌振動(dòng)，是否導(dǎo)致貨物異常振動(dòng)；車內(nèi)的溫度、濕度和氣壓等因素是否影響貨物。為解決這些問題，宏集推出了高性能的HK-MSR無線物流監(jiān)測(cè)記錄儀及配套方案。

HK-MSR物流監(jiān)測(cè)解決方案

HK-MSR無線物流監(jiān)測(cè)記錄儀是專門為無線的振動(dòng)和環(huán)境監(jiān)測(cè)而設(shè)計(jì)的，它可以實(shí)現(xiàn)三軸加速度、振動(dòng)、沖擊、溫度、濕度、光照和氣壓等物理量的監(jiān)測(cè)。

同時(shí)，該記錄儀的尺寸非常小，可以輕松安裝并部署在各種貨物和設(shè)備上。內(nèi)置的高容量充電電池和存儲(chǔ)功能能夠讓企業(yè)無需考慮如何安裝部署配套的供電和存儲(chǔ)設(shè)備，僅需輕松將設(shè)備安裝于測(cè)試表面，即可快速啟動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

HK-MSR無線物流監(jiān)測(cè)記錄儀具有三個(gè)型號(hào)，分別是HK-MSR165、HK-MSR175以及HK-MSR175plus。每個(gè)記錄儀具有不同的優(yōu)勢(shì)功能：

HK-MSR175：選裝±15g或±200g的加速度芯片，實(shí)現(xiàn)三軸加速度監(jiān)測(cè)，測(cè)量頻率最高可達(dá)6400Hz，適用于精確監(jiān)測(cè)沖擊瞬間的加速度。同時(shí)支持溫度、濕度、光照等環(huán)境監(jiān)測(cè)。

HK-MSR175plus：基于175型號(hào)，內(nèi)置兩個(gè)加速度傳感器芯片，可同時(shí)監(jiān)測(cè)±15g和±200g的振動(dòng)，并配有GPS模塊，實(shí)現(xiàn)物流追蹤和警報(bào)。

HK-MSR165：具備獨(dú)特的振動(dòng)模式，可長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)監(jiān)測(cè)三軸加速度，提供大量振動(dòng)數(shù)據(jù)，支持?jǐn)?shù)據(jù)處理、信號(hào)分析，以及通過機(jī)器學(xué)習(xí)進(jìn)行高性能故障診斷和振動(dòng)分析。

實(shí)機(jī)測(cè)試

在振動(dòng)測(cè)試中，通常使用振動(dòng)測(cè)試設(shè)備來施加振動(dòng)。振動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)由振動(dòng)臺(tái)、控制器、傳感器和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等組成。振動(dòng)臺(tái)用于產(chǎn)生振動(dòng)，控制器用于控制振動(dòng)的參數(shù)，如頻率、振幅和波形等。

我們使用HK-MSR165來同步監(jiān)測(cè)產(chǎn)品或設(shè)備在振動(dòng)測(cè)試中所感受到的振動(dòng)狀態(tài)，并將數(shù)據(jù)導(dǎo)入處理軟件中作簡(jiǎn)單處理和分析。

首先，我們寫入HK-MSR165的配置文件，其中加速度測(cè)量頻率為25Hz，溫濕度記錄周期為1s。隨后設(shè)定啟動(dòng)時(shí)間，進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室后開始實(shí)機(jī)驗(yàn)證。

將HK-MSR165安裝于環(huán)形振動(dòng)臺(tái)，該振動(dòng)設(shè)備會(huì)產(chǎn)生兩個(gè)軸向的環(huán)形振動(dòng)，而第三個(gè)軸沒有振動(dòng)發(fā)生。最開始，HK-MSR165的安裝方向并不嚴(yán)格與空間軸向平行，監(jiān)測(cè)一段時(shí)間后我們調(diào)整了記錄儀位置使其與振動(dòng)方向基本平行。

隨后，我們將記錄儀安裝在垂直振動(dòng)臺(tái)上，該振動(dòng)設(shè)備只會(huì)產(chǎn)生豎直軸向上的周期振動(dòng)，而其余倆軸沒有振動(dòng)發(fā)生。

測(cè)量完成后，取出記錄儀并離開實(shí)驗(yàn)室，讀出環(huán)境監(jiān)測(cè)結(jié)果，如下圖所示：

對(duì)其中環(huán)形振動(dòng)測(cè)試部分進(jìn)行放大，我們得到下圖所示的振動(dòng)細(xì)節(jié)。可以確認(rèn)環(huán)形振動(dòng)臺(tái)產(chǎn)生了-0.4至+0.5g的周期環(huán)形加速度。

此外，標(biāo)注出臨近兩個(gè)峰峰值，我們確認(rèn)振動(dòng)的周期為0.333s，即機(jī)械的振動(dòng)頻率為3Hz，1秒內(nèi)產(chǎn)生三次循環(huán)振動(dòng)。

單獨(dú)取出振動(dòng)強(qiáng)度發(fā)生變化的y軸方向，其對(duì)應(yīng)為我們?cè)跍y(cè)試過程中調(diào)整了記錄儀安裝方向，確認(rèn)完成安裝時(shí)間為9時(shí)22分。

最后，我們單獨(dú)提取出豎直振動(dòng)的測(cè)試數(shù)據(jù)，如下圖所示。

可以看到豎直振動(dòng)臺(tái)啟動(dòng)后平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)會(huì)受迫緩慢加強(qiáng)并達(dá)到穩(wěn)定。而另外兩軸的方向上基本沒有振動(dòng)發(fā)生。同樣地，記錄相鄰峰峰值間的時(shí)間，我們確認(rèn)振動(dòng)周期約為175ms，即振動(dòng)頻率為5.7Hz左右。

實(shí)現(xiàn)效果

HK-MSR系列無線環(huán)境記錄儀高度集成，用戶可輕松部署于各個(gè)生產(chǎn)或物流環(huán)節(jié)，無需復(fù)雜的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)搭建。它能夠幫助客戶以低成本實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品包裝優(yōu)化、高精度環(huán)境檢測(cè)、生產(chǎn)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)等復(fù)雜流程，從而提升產(chǎn)品及格率和客戶滿意度。

審核編輯 黃宇