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作者:蔡宗成、謝佩均、曾梓松(2003-06-12);推薦:徐業良(2003-06-12)

慈濟希望鐘敲擊機構長期性能測試報告

1.     測試規劃

「慈濟希望鐘敲擊機構性能測試」目的在模擬慈濟希望鐘實際運作時半年之敲擊時程,作長期之「燒機」測試,檢視現有敲擊機構在長期反覆運作之下,是否會發生失效、故障等不預期之操作狀況。根據觀想藝術公司所提供的慈濟希望鐘自動控制需求手冊內容,慈濟希望鐘實際運作時程如下:

(1)    每天有24次最大次數之選擇撞鐘動作。

(2)    星期一到星期五具相同控制次數。

(3)    星期六次數減半為12次。

(4)    星期天及例假日為0次。

(5)    可以選擇每星期或每月設定一次。

(6)    總時程表以半年(6個月)為限。

由上述慈濟希望鐘實際運作時之敲擊時程,敲擊機構長期性能測試規劃如下:

(1)    測試地點在元智大學機械系「專題實驗室」,測試總時程共24天,每個鐘體測試兩天,且每天測試前進行調校動作,並記錄前一天測試的結果。

(2)    以單晶片程式設定測試循環,每一測試敲擊鐘體單一鐘體1600次,每個鐘體進行2次敲擊測試,因此兩天累積3200次,大於實際操作半年敲擊次數24×6×5×4=2,880次。

(3)    由於測試敲擊總次數極大,將設計製作一套遠端即時錄音、監控系統,即時自動判斷、紀錄每次敲擊是否成功,1600次敲擊完畢後並檢查各零件有無鬆脫。

(4)    敲擊次數利用單晶片來控制,測試者可從遠端透過網際網路實際下達敲擊指令,並自動記錄敲擊次數及成功次數。並搭配IP CAM使測試者能從遠端即時觀察敲擊動作。圖1為遠端監測系統之介面。

1. 網路監測介面

(5)    敲擊是否成功的判斷,先由分貝計量測各鐘體敲擊十次的平均響如表1,每次敲擊達此平均值的80%以上即判定為正確敲擊。其中Mi鐘體電磁鐵已燒毀,所以沒有測試值。

1. 各鐘體平均敲擊響度

鐘體

Do(1)

Re(2)

Mi(3)

Fa(4)

Sol(5)

La(6)

Si(7)

Do(8)

Re(9)

Mi(10)

Fa(11)

Sol(12)

響度(db)

96.9

87.2

NA

81

88.9

84.8

91.7

90.8

85.9

92.3

74.4

88.7

2.     測試結果

根據以上測試規劃,表212個鐘體測試結果,其中零件編號如圖2所示。其中除Mi(3)鐘體的電磁閥主體已經燒壞無法測試外,其餘鐘體經過1600次敲擊後,所有零件均正常。部分鐘體測量之數值沒有到達相對之敲擊數據,如516測試之Do(1)63測試之Fa(11),但實際觀察鐘體及敲擊機構都正常,後重新測試亦都能達到相對之敲擊數據,推斷是測試當日外界周圍聲響影響或是鐘體本身共鳴聲響太久,以致於敲擊數判斷不正確,非敲擊機構本身問題。

2. 鐘體測試報告

日期

514

515

516

517

518

519

鐘號

La(6)

La(6)

Do(1)

Do(1)

Re(2)

Re(2)

預計次數

1600

1600

1600

1600

1600

1600

偵測次數

1600

1600

1564

1600

1600

1600

測試員

謝佩均

曾梓松

謝佩均

謝佩均

曾梓松

謝佩均

零件狀況

正常

正常

正常

正常

正常

正常

零件2

ok

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ok

零件3

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零件4

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零件5

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零件6

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零件7

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零件8

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零件9

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零件10

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零件11

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零件12

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零件13

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零件14

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零件15

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零件16

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零件17

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零件18

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零件19

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零件20

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零件21

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2. 鐘體測試報告(續)

日期

66

 

520

521

522

523

鐘號

Mi(3)

Mi(3)

Fa(4)

Fa(4)

Sol(5)

Sol(5)

預計次數

1600

1600

1600

1600

1600

1600

偵測次數

 

 

1600

1600

1600

1600

測試員

 

 

謝佩均

謝佩均

曾梓松

謝佩均

零件狀況

電磁閥燒毀

電磁閥燒毀

正常

正常

正常

正常

零件2

 

 

ok

ok

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ok

零件3

 

 

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零件4

 

 

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零件5

 

 

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零件6

 

 

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零件7

 

 

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零件8

 

 

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零件9

 

 

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零件10

 

 

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零件11

 

 

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零件12

 

 

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零件13

 

 

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零件14

 

 

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零件15

 

 

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零件16

 

 

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零件17

 

 

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零件18

 

 

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零件19

 

 

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零件20

 

 

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零件21

 

 

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ok


2. 鐘體測試報告(續)

日期

524

525

526

528

529

530

鐘號

Si(7)

Si(7)

Do(8)

Do(8)

Re(9)

Re(9)

預計次數

1600

1600

1600

1600

1600

1600

偵測次數

1600

1600

1598

1599

1600

1600

測試員

曾梓松

曾梓松

謝佩均

曾梓松

曾梓松

曾梓松

零件狀況

正常

正常

正常

正常

正常

正常

零件2

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零件3

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零件4

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零件5

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零件6

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零件7

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零件8

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零件9

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零件10

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零件11

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零件12

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零件13

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零件14

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零件15

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零件16

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零件17

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零件18

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零件19

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零件20

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零件21

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2. 鐘體測試報告(續)

日期

531

61

62

63

64

65

鐘號

Mi(10)

Mi(10)

Fa(11)

Fa(11)

Sol(12)

Sol(12)

預計次數

1600

1600

1600

1600

1600

1600

偵測次數

1600

1600

1600

982

1593

1589

測試員

謝佩均

曾梓松

曾梓松

曾梓松

曾梓松

曾梓松

零件狀況

正常

正常

正常

正常

正常

正常

零件2

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零件3

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零件4

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零件5

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零件6

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零件7

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零件8

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零件9

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零件10

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零件11

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零件12

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零件13

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零件14

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零件15

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零件16

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零件19

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零件20

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零件21

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2. 測試鐘體之零件編號

3. 結論

本測試模擬慈濟希望鐘實際運作時半年之敲擊時程,作長期之燒機測試,檢視現有敲擊機構在長期反覆運作之下,是否會發生失效、故障等不預期之操作狀況。測試結果發現除Mi(3)之電磁鐵在未測試前即燒毀,不能進行測試外,其他11個鐘體均能順利完成相等逾半年之敲擊時程,機構零件也都沒有問題。因此本次改良設計的敲擊機構應有足夠可靠度,而選購之電磁鐵品質則需注意。