DIN EN 60068-3-8-2004 Environmental testing - Part 3-8 Supporting documentation and guidance - Selecting amongst vibration tests (IEC 60068-3-8 2003) German version EN 60068-3-8 20.pdf

1、September 2004DEUTSCHE NORM DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDEPreisgruppe 14DIN Deutsches Institut f r Normung e.V. Jede Art der Vervielf ltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut f r Normung e. V., Berlin, gestattet.

2、ICS 19.040h 9569715www.din.deXDIN EN 60068-3-8Umweltprfungen Teil 38: Unterst tzende Dokumentation und Leitfaden Auswahl zwischen verschiedenen Schwingpr fverfahren (IEC 6006838:2003);Deutsche Fassung EN 6006838:2003Environmental testing Part 38: Supporting documentation and guidance Selecting among

3、st vibration tests (IEC 6006838:2003);German version EN 6006838:2003Essais d environnement Partie 38: Documentation d accompagnement et lignes directrices Slection d essaisde vibrations (CEI 60068 3 8:2003);Version allemande EN 6006838:2003Alleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 Berl

4、inwww.beuth.deGesamtumfang 25 SeitenDIN EN 60068-3-8:2004-092Beginn der GltigkeitDie von CENELEC am 2003-11-01 angenommene EN 60068-3-8 gilt als DIN-Norm ab 2004-09-01.Nationales VorwortVorausgegangener Norm-Entwurf: E DIN EN 60068-3-8:2002-02.Fr die vorliegende Norm ist das nationale Arbeitsgremium

5、 K 131 Umweltbedingungen, Klassifizierung undPrfungen der DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDEzustndig.Die enthaltene IEC-Publikation wurde vom TC 104 Environmental conditions, classification and methods oftest erarbeitet.Das IEC-Komitee hat entschiede

6、n, dass der Inhalt dieser Publikation bis zum Jahr 2007 unverndert bleibensoll. Zu diesem Zeitpunkt wird entsprechend der Entscheidung des Komitees die Publikation besttigt, zurckgezogen, durch eine Folgeausgabe ersetzt oder gendert.DIN EN 60068-3-8:2004-093Nationaler Anhang NA(informativ)Zusammenha

7、ng mit Europischen und Internationalen NormenFr den Fall einer undatierten Verweisung im normativen Text (Verweisung auf eine Norm ohne Angabe desAusgabedatums und ohne Hinweis auf eine Abschnittsnummer, eine Tabelle, ein Bild usw.) bezieht sich dieVerweisung auf die jeweils neueste gltige Ausgabe d

8、er in Bezug genommenen Norm.Fr den Fall einer datierten Verweisung im normativen Text bezieht sich die Verweisung immer auf die in Be-zug genommene Ausgabe der Norm.Eine Information ber den Zusammenhang der zitierten Normen mit den entsprechenden Deutschen Normenist nachstehend wiedergegeben.Tabelle

9、 NA.1Europische Norm Internationale Norm Deutsche NormKlassifikation imVDE-VorschriftenwerkEN 60068-1:1994 IEC 60068-1:1988/A1:1992-05-01DIN EN 60068-1:1995-03 EN 60068-2-6:1995 IEC 60068-2-6:1995 DIN EN 60068-2-6:1996-05 EN 60068-2-64:1994 IEC 60068-2-64:1993 DIN EN 60068-2-64:1995-08 IEC 60068-2-8

10、0*Normen der ReiheEN 60721-3Normen der ReiheIEC 60721-3Normen der ReiheDIN EN 60721-3 Normen der ReiheIEC 60721-4 IEC Guide 104:1997 ISO 2041 ISO 5348:1998 DIN ISO 5348:1999-07 *In BearbeitungDIN EN 60068-3-8:2004-094Nationaler Anhang NB(informativ)LiteraturhinweiseDIN EN 60068-1:1995-03, Umweltprfu

11、ngen Teil 1: Allgemeines und Leitfaden (IEC 60068-1:1988 + Corri-gendum 1988 + A1:1992); Deutsche Fassung EN 60068-1:1994.DIN EN 60068-2-6:1996-05, Umweltprfungen Teil 2-6: Prfungen; Prfung Fc: Schwingen, sinusfrmig(IEC 60068-2-6:1995 + Corrigendum 1995); Deutsche Fassung EN 60068-2-6:1995.DIN EN 60

12、068-2-64:1995-08, Umweltprfungen Teil 2-64: Prfverfahren; Prfung Fh: Schwingen, Breit-bandrauschen (digital geregelt) und Leitfaden (IEC 60068-2-64:1993 + Berichtigung 1993); Deutsche Fas-sung EN 60068-2-64:1994.Normen der Reihe DIN EN 60721-3, Klassifizierung von Umweltbedingungen Teil 3: Klassen v

13、on Umwelt-einflussgren und deren Grenzwerte.DIN ISO 5348:1999-07, Mechanische Schwingungen und Ste Mechanische Ankopplung von Beschleu-nigungsaufnehmern (ISO 5348:1998).EUROPISCHE NORMEUROPEAN STANDARDNORME EUROPENNEEN 60068-3-8November 2003ICS 19.040; 29.020Deutsche FassungUmweltprfungenTeil 3-8: U

14、ntersttzende Dokumentation und Leitfaden Auswahl zwischen verschiedenen Schwingprfverfahren(IEC 60068-3-8:2003)Environmental testingPart 3-8: Supporting documentation and guid-ance Selecting amongst vibration tests(IEC 60068-3-8:2003)Essais denvironnementPartie 3-8: Documentation daccompagnementet l

15、ignes directrices Slection dessais devibrations(CEI 60068-3-8:2003)Diese Europische Norm wurde von CENELEC am 2003-11-01 angenommen. Die CENELEC-Mitgliedersind gehalten, die CEN/CENELEC-Geschftsordnung zu erfllen, in der die Bedingungen festgelegt sind,unter denen dieser Europischen Norm ohne jede n

16、derung der Status einer nationalen Norm zu gebenist.Auf dem letzten Stand befindliche Listen dieser nationalen Normen mit ihren bibliographischen Angabensind beim Zentralsekretariat oder bei jedem CENELEC-Mitglied auf Anfrage erhltlich.Diese Europische Norm besteht in drei offiziellen Fassungen (Deu

17、tsch, Englisch, Franzsisch). EineFassung in einer anderen Sprache, die von einem CENELEC-Mitglied in eigener Verantwortung durchbersetzung in seine Landessprache gemacht und dem Zentralsekretariat mitgeteilt worden ist, hat dengleichen Status wie die offiziellen Fassungen.CENELEC-Mitglieder sind die

18、 nationalen elektrotechnischen Komitees von Belgien, Dnemark,Deutschland, Estland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Irland, Island, Italien, Lettland, Litauen,Luxemburg, Malta, den Niederlanden, Norwegen, sterreich, Polen, Portugal, Schweden, der Schweiz,Slowenien, der Slowakei, Spanien, der Tsch

19、echischen Republik, Ungarn, dem Vereinigten Knigreichund Zypern.CENELECEuropisches Komitee fr Elektrotechnische NormungEuropean Committee for Electrotechnical StandardizationComit Europen de Normalisation ElectrotechniqueZentralsekretariat: rue de Stassart 35, B-1050 Brssel 2003 CENELEC Alle Rechte

20、der Verwertung, gleich in welcher Form und in welchem Verfahren,sind weltweit den Mitgliedern von CENELEC vorbehalten.Ref. Nr. EN 60068-3-8:2003 DEN 60068-3-8:20032VorwortDer Text des Schriftstcks 104/308/FDIS, zuknftige 1. Ausgabe von IEC 60068-3-8, ausgearbeitet von demIEC TC 104 Environmental con

21、ditions, classification and methods of test, wurde der IEC-CENELECParallelen Abstimmung unterworfen und von CENELEC am 2003-11-01 als EN 60068-3-8 angenommen.Nachstehende Daten wurden festgelegt: sptestes Datum, zu dem die EN auf nationaler Ebenedurch Verffentlichung einer identischen nationalenNorm

22、 oder durch Anerkennung bernommen werdenmuss (dop): 2004-08-01 sptestes Datum, zu dem nationale Normen, dieder EN entgegenstehen, zurckgezogen werdenmssen (dow): 2006-11-01Anhnge, die als normativ bezeichnet sind, gehren zum Norminhalt.In dieser Norm ist Anhang ZA normativ.Der Anhang ZA wurde von CE

23、NELEC hinzugefgt.AnerkennungsnotizDer Text der Internationalen Norm IEC 60068-3-8:2003 wurde von CENELEC ohne irgendeine Abnderungals Europische Norm angenommen.In der offiziellen Fassung ist unter Literaturhinweise zu der aufgelisteten Norm die nachstehendeAnmerkung einzutragen:IEC 60721-3-0 ANMERK

24、UNG Harmonisiert als HD 478.3.0 S1:1987 (nicht modifiziert).EN 60068-3-8:20033InhaltSeiteEinleitung . 41 Anwendungsbereich 42 Normative Verweisungen 43 Begriffe 54 Beschreibung von Schwingprfverfahren 64.1 Allgemeines . 64.2 Prfverfahren. 64.3 Zeitgeraffte Prfungen. 75 Schwingungsumgebung eines Prfl

25、ings . 85.1 Allgemeines . 85.2 Sammlung von Informationen, Vorbereitung einer Entscheidung. 85.3 Bestimmung der dynamischen Bedingungen 96 Abschtzung der realen dynamischen Bedingungen fr den Prfling 96.1 Allgemeines . 96.2 Messung der dynamischen Bedingungen . 96.3 Datenanalyse. 107 Auswahl von Prf

26、verfahren . 137.1 Allgemeines . 137.2 Sinusprfung (S) 147.3 Prfung mit Rauschen (R) . 157.4 Prfung mit Mixed Mode (MM) 158 Untersuchung des Schwingverhaltens des Prflings 168.1 Allgemeines . 168.2 Zielsetzung, Zweck 168.3 Sinusfrmige Anregung . 178.4 Rauschfrmige Anregung 178.5 Problemuntersuchung (

27、Fehlersuche) 178.6 Kriterium fr Bestanden/Durchgefallen . 178.7 In der Einzelbestimmung anzugebende Informationen. 18Literaturhinweise 20Anhang ZA (normativ) Normative Verweisungen auf internationale Publikationen mit ihrenentsprechenden europischen Publikationen .21Bild 1 Wahrscheinlichkeitsdichtef

28、unktion eines sinusfrmigen Signals mit fester Frequenz . 11Bild 2 Wahrscheinlichkeitsdichtefunktion einer Mischung aus sinusfrmigen Signalen undRauschsignalen. 12Bild 3 Autokorrelationsfunktionen fr verschiedene Signale . 13Tabelle 1 Beispiele fr Schwingungsumgebung und empfohlenes Prfverfahren. 14T

29、abelle 2 Empfohlene Methode fr die Untersuchung der Antwort 19EN 60068-3-8:20034EinleitungKomponenten, Gerte und sonstige elektrotechnische Produkte, im Folgenden Prflinge genannt, knnenwhrend der Herstellung, des Transports oder des Einsatzes verschiedenartigen mechanischen Schwingun-gen unterworfe

30、n sein. In den Normen der Reihe IEC 60721-3 sind diese verschiedenen Schwingbelastungentabellarisch in Klassen dargestellt, welche sie als stationre und transiente Schwingungseinflsse charakteri-sieren. Die Normen der Reihe IEC 60068-2 beschreiben Prfverfahren mit stationren oder transientenSchwingu

31、ngen. In der Reihe der Normen IEC 60068-2 wird es drei Normen geben, in denen Prfverfahrenzur Anwendung stationrer Schwingungen spezifiziert sind:Teil 2-6 Prfung Fc: Schwingen (sinusfrmig)Teil 2-64 Prfung Fh: Schwingen, Rauschen (digital geregelt) und LeitfadenTeil 2-80 Prfung F-: Mixed; Mode; Prfun

32、g1).1 AnwendungsbereichDieser Teil von IEC 60068 stellt einen Leitfaden fr die Wahl zwischen den stationren SchwingprfverfahrenFc, Fh und Fx (Mixed Mode) nach IEC 60068-2 zur Verfgung. Die verschiedenen stationren Prfverfahrensowie ihre Zielsetzungen werden kurz im Abschnitt 4 beschrieben. Transiten

33、te Prfverfahren werden nichtbehandelt.Fr Schwingprfungen sollten die Umgebungsbedingungen, insbesondere die dynamischen Bedingungen frden betreffenden Prfling bekannt sein. Diese Norm ist dabei behilflich, Informationen ber die Umgebungs-bedingungen zu gewinnen (Abschnitt 5) und die dynamischen Bedi

34、ngungen abzuschtzen bzw. zu messen)Abschnitt 6) und gibt Beispiele als Entscheidungshilfe fr das zweckmigste Schwingprfverfahren. Ausge-hend von den Bedingungen wird das Verfahren zur Auswahl der jeweils geeigneten Prfung beschrieben. DaSchwingeinflsse in der Realitt meist von Rauschen dominiert sin

35、d, sollte die Belastung mit Rauschen dasgngigste Prfverfahren darstellen, siehe Tabelle 1, Abschnitt 7.Die im Nachfolgenden genannten Verfahren drfen zur Untersuchung des Schwingverhaltens eines Prflingsvor, whrend und nach der Schwingprfung eingesetzt werden. Die Auswahl der jeweils geeigneten Anre

36、-gungsmethode ist im Abschnitt 8 beschrieben und in Tabelle 2 dargestellt.Autoren von Spezifikationen finden in dieser Norm Informationen zu Schwingprfverfahren und Hinweise zurAuswahl. Fr Hinweise zu den Prfparametern oder der Prfschrfe der verschiedenen Verfahren sollte aufdie normativen Verweisun

37、gen verwiesen werden.2 Normative VerweisungenDie folgenden zitierten Dokumente sind fr die Anwendung dieses Dokuments erforderlich. Bei datiertenVerweisungen gilt nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Aus-gabe des in Bezug genommenen Dokuments (einschlielic

38、h aller nderungen).IEC 60068-1, Environmental testing Part 1: General and guidanceIEC 60068-2-6, Environmental testing Part 2-6: Tests Test Fc: Vibration (sinusoidal)IEC 60068-2-64, Environmental testing Part 2-64: Test methods Test Fh: Vibration, broad-band random(digital control) and guidance1in B

39、eratungEN 60068-3-8:20035IEC 60068-2-80, Environmental testing Part 2-80: Tests Test F-: Mixed mode testing 2)IEC 60721-3 (all parts), Classification of environmental conditions Part 3: Classification of groups of envi-ronmental parameters and their severitiesIEC 60721-4 (all parts), Classification

40、of environmental conditions Part 4: Guidance for the correlation andtransformation of environmental condition classes of IEC 60721-3 to the environmental tests of IEC 60068-2IEC Guide 104:1997, The preparation of safety publications and the use of basic safety publications andgroup safety publicatio

41、nsISO 2041, Vibration and shock VocabularyISO 5348, Mechanical vibration and shock Mechanical mounting of accelerometers3 BegriffeDie fr die Zwecke dieser Norm angewandten Begriffe sind im Allgemeinen in ISO 2041, in IEC 60068-1,IEC 60068-2-6 oder IEC 60068-2-64 definiert. Dort wo ein Begriff aus ei

42、ner der Quellen aufgenommenwurde, sind Herkunft und gegebenenfalls Abweichungen zu den in den Quellen gegebenen Definitionen ge-kennzeichnet.3.1dynamische Bedingungenalle Parameter, welche die auf einen Prfling einwirkenden Umgebungsschwingungen beschreiben3.2stationre SchwingungSchwingung, bei der

43、alle schwingungsbezogenen Parameter (statistisch und spektral) ber der Zeit konstantsind3.3Frequenzdurchlaufnderung der Anregungsfrequenz whrend der SinusprfungANMERKUNG Weitere Begriffe ber sinusfrmiges Schwingen siehe IEC 60068-2-63.4lineares SpektrumSpektrum, blicherweise mit schnellen Fouriertra

44、nsformationalgorithmen (FFT) berechnet, das fr periodi-sche Signale genutzt wird. Einheiten sind zum Beispiel m/s s oder g/Hz oder g x s N1) IES-RP DET 012.1 3.5spektrale BeschleunigungsdichteASDblicherweise mit Hilfe quadrierter, diskreter Fouriertransformation (DFT) berechnetes Spektrum, das fr st

45、a-tionre Rauschsignale genutzt wird: quadratischer Mittelwert eines Beschleunigungssignals, das ein Schmal-bandfilter bestimmter Mittenfrequenz passiert hat, dividiert durch die Bandbreite des Filters. Die spektrale Be-schleunigungsdichte ist der Wert fr den Grenzfall, dass die Bandbreite gegen Null

46、 und die Mittelungsdauergegen Unendlich geht, gelegentlich auch Autospektrum genannt. Einheiten sind zum Beispiel (m/s2)2/Hz odergn2/Hz. ISO 2041, modifiziert 2)in BeratungN1) Nationale Funote: Bei der IEC eingebrachte Korrektur des Druckfehlers: Einheiten sind zum Beispiel m/s2oder gEN 60068-3-8:20

47、0363.6Autokorrelationstatistische Berechnung des Grads der hnlichkeit eines Teils eines Signals zu einem anderen Teil des glei-chen Signals (Abweichung innerhalb vorgegebener Zeit)ANMERKUNG Die Fourieranalyse der Autokorrelationsfunktion ergibt das Autospektrum oder die ASD, der Wertebe-reich liegt

48、zwischen -1 und +13.7statistische FreiheitsgradeDOFbei der Bestimmung der spektralen Beschleunigungsdichte von stochastischen Daten mit einem Zeit-Mitte-lungsverfahren wird die wirksame Anzahl der statistischen Freiheitsgrade hergeleitet aus der Filterbandbreiteund der wirksamen Mittelungsdauer IEC

49、60068-2-64, 4.3.5, ISO 2041, modifiziert 3.8charakteristische FrequenzFrequenzen, bei denen durch Schwingungen hervorgerufene Fehlfunktionen und/oder Leistungsminderungen des Prflingsauftreten und/oder mechanische Resonanzen und/oder sonstige Effekte wie zum Beispiel Klappern4 Beschreibung von Schwingprfverfahren4.1 Allgem