矿用机载式断电仪/传感器设备抗振动测试的重要性！

矿用传感器抗振动测试

煤矿井下，工作面环境里的工业振动非常密集。每次振动对矿用机载传感器来说都是一次挑战。这些机械振动是导致传感器失效、数据失真的隐形杀手，严重时甚至可能引发重大安全事故。抗振动测试是确保传感器在这种严酷环境中保持稳定的关键环节。

矿山环境中的振动伤害

Vibration injury

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1. 持续性振动：矿用掘进机、采煤机、钻机等大型机械设备的连续转动带来的振动

2. 冲击性振动：矿井下方的爆破作业，产生的高强度冲击波

3. 运输振动等其他振动：设备在安装、维护过程中车辆运输带来的颠簸

振动会对设备造成以下伤害：

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机械结构损伤

高频率的振动会导致传感器内部螺丝、接头等连接部件逐渐松动；电路板上的电子元器件可能出现引脚断裂、焊点开裂等问题；外壳密封件也可能失效，破坏防护等级。

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电气性能恶化：

振动会引起设备内部接触电阻变化，导致信号漂移；压电元件特性可能发生改变；电缆连接处可能出现间歇性断路或短路等问题。

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测量精度下降

对于依靠精密机械结构的传感器/断电仪，振动会直接影响其测量基准

国家标准GB 43067-2023

《煤矿用仪器仪表安全技术要求》

该要求对煤矿用仪器仪表（包括各类传感器）的“抗振动性”核心要求，设备必须通过一项规定严酷等级的振动试验，并保持结构和功能的完好。满足其抗振动性要求是矿用仪器仪表取得安全标志（MA）、获准下井使用的前置条件。

振动测试

Meaning

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设备研发生产过程中，因重视产品的抗振动性，并进行相应的抗振动实验，确保设备稳定性。

正弦扫频振动测试：：模拟实战的严酷考验

这是最基本的振动测试，用于确定传感器的固有频率和共振点。测试时，振动台按预定频率范围缓慢扫频，观察传感器在不同频率下的响应。任何共振都可能成为传感器在实际使用中的致命弱点。

测试的意义：从产品可靠到矿山安全

Meaning

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振动测试，能提前暴露产品在设计、材料和工艺上的薄弱环节，通过测试，可以为传感器在不同位置的安装提供具体指导，如是否需要增加减震支架、何种安装角度能最大限度减少振动影响等。

抗振动能力强的传感器能够确保在复杂工况下仍提供可靠数据，避免因数据失真导致的系统误判。

工程实践：从测试到应用的闭环

Research and development practice

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1. 结构设计：采用整体性强、不易共振的结构，比如避免悬臂梁等设计；关键部件用多个点固定；增加加强筋来提高固有频率。

2. 元器件选型和布局：选择抗振性能好的元器件；电路板布局时，把重型元件靠近固定点；敏感元件局部加固。

3. 连接和固定设计：用防松动螺丝和锁紧垫圈；线缆连接处用应变消除装置；接口用锁紧机构防止松脱；使用抗振动支架等。

4. 材料选择：外壳用耐疲劳材料；内部填充缓冲材料吸收高频振动；用柔性电路板代替传统硬板。

随着矿山开采深度增加、设备功率增大、自动化程度提高，井下振动环境只会更复杂。抗振动测试不再是“可选”，而是矿用传感器必须通过的“生存考验”。