208：精准激励：Q-HSH 激振器的安装与使用技巧

在结构动力学测试中，准确而可靠的激励是获取有效数据的关键。Q-HSH 激振器是一款专为频率范围在500赫兹至10000赫兹的结构动力学测试而设计的激励设备，其出色的性能使其成为许多工程师的首选。然而，正确的安装和使用对于保证测试准确性至关重要。本文将介绍Q-HSH 激振器的安装、使用及移除技巧，帮助您充分发挥其性能，获得高质量的测试数据。

Q-HSH 激振器具体规格如图 1 所示。

 图 1

Q-HSH 激振器总质量为30克，得益于独特的解耦质量设计，从动态角度来看，其有效质量约为3克。 

Q-HSH 激振器主体结构分为如图2所示两个部分：

力杯（Q-HSH-FC）：安装在结构上的力杯

高频振动磁铁（Q-HSH）：安装在力杯上的高频振动磁铁

 图 2

1.安装 Q-HSH激振器

1.1 接线示意图

 Q-HSH 激振器可以与任何数据采集系统配合使用。如果使用 Simcenter Testlab 软件和 Simcenter SCADAS 硬件，常规测试时连接示例如图3所示。

 图 3 

连接简要包括： 

Simcenter SCADAS 输出到放大器（建议使用为 Qsource 产品设计的Q-AMP）

放大器输出到保护装置：为防止 Q-HSH 激振器过载，使用保护装置自动限制放大器的任何过高电压

保护装置输出到 Q-HSH 激振器

Q-HSH 输出到 SCADAS：力信号从 Q-HSH 输出到 Simcenter SCADAS的测量通道

此外建议在待测结构上安装加速度传感器，以便测试获取频率响应函数（FRF）。

1.2 安装表面

 Q-HSH 激振器需要安装在平面上，不能直接安装到曲面上。如果测试对象只有曲面，在需要激励的位置安装一块平金属片，在这块金属片上再安装 Q-HSH 激振器，如图 4 所示。

图 4

1.3 安装力杯

 如图 5 所示，力杯（Q-HSH-FC）的底座连接到被激励的结构上。

图 5：将力杯安装到待测结构上

通常使用强力胶将力杯连接到测试对象上，使用时应尽可能控制强力胶的用量。

最好先准备好力杯将要连接的测试对象表面。这可以通过使用砂纸刮擦表面来完成。这样可以使强力胶很好地粘附在结构上，并有助于移除力杯。

在表面准备得当的情况下，移除时大部分胶水会留在测试对象表面而不是力杯上。图 6 显示了如果不节约使用强力胶且未正确准备表面，强力胶可能堆积的场景。

图 6：左侧的力杯显示了在未正确准备表面且未节约使用强力胶的情况下，重复使用后的强力胶堆积情况，右侧显示了一个未使用过的力杯 

通过仔细的安装操作，可以使力杯长时间重复使用且保持一致性。 

1.4 将高频振动磁铁连接到力杯

 一旦力杯安装好后，将高频振动磁铁放置在力杯上，如图 7 所示。 

图 7：高频振动磁铁放置在力杯上 

高频振动磁铁应“咔嗒”一声安装到力杯上。可以在高频振动磁铁的边缘涂抹少量凡士林，以便更容易安装。 

2.使用 Q-HSH 进行测量

Simcenter Testlab 软件有多个模块可以用来通过 Q-HSH 激振器的力信号进行频率响应函数（FRF）测量。潜在的软件模块包括 Simcenter Testlab Spectral Testing 和 Simcenter Testlab MIMO FRF Testing。

2.1 软件：通道设置

 在 Simcenter Testlab 的通道设置中，进行以下参数更改： 

点：为 Q-HSH 所在位置提供一个名称，例如“油盘中心”或其他适当的名称

方向：设置激励方向（+X、-X、+Y、-Y、+Z、-Z）

输入模式：将输入模式设置为 ICP

测量物理量：力

实际灵敏度：校准灵敏度值可在校准卡片上找到，如图8所示

 图 8：Q-HSH 校准卡片

2.2 软件：输出源设置

 跳转到采集（Measure）或示波（Scope）工作界面。

在 Simcenter Testlab 软件中，可能需要按照路径“工具 → 加载项”，然后选中“源控制”，才可以显示输出源参数设置界面。

Q-HSH 设计用于施加 500 赫兹及更高频率的力，建议将源频率范围设置为大于 500 赫兹，如图 9 所示。

图 9：在Simcenter Testlab 软件中，可以设置源的下限截止频率

2.3 高通滤波器

Qsource 放大器（Q-AMP）内置了一个如图10所示的高通滤波器旋钮。

图 10：Qsource 放大器上的高通滤波器旋钮

 如果测试软件没有设置下限截止频率的功能，可以使用Qsource 放大器的高通滤波器旋钮来实现滤除高通滤波功能。

3.移除 Q-HSH

从测试结构上移除 Q-HSH 时应格外小心，有两种专用工具可供使用。

3.1 Q-HSH拆除工具

要从测试结构上拆除Q-HSH，请首先取下高频振动磁铁。

在Q-HSH套件中，有一个拆除工具，可以插入到力杯中，如图 11 动画所示。 

图11: 拆除工具使用动画

这应该小心谨慎地进行。如果需要，可以来回摇动工具，直到力杯变松动。 

3.2 强力胶移除工具

 在取下力杯后，可以使强力胶移除工具清除力杯上积聚的强力胶，如图 12 所示。

图12: 使用强力胶清除工具的动画

4.其他附件

Q-HSH 附件中还有另一个零件，如图13所示。如果所需的激励位置非常窄，并且 Q-HSH 激振器无法接近，则可以在激励位置和力杯之间使用此延伸件。这个中空的铝管是圆锥形的，较宽的底座将黏贴在激励位置，力杯可以黏贴在延伸件的小直径端面上。

图13