⚡ Próba Fh: wibracje przypadkowe szerokopasmowe — odporność wyrobów (podzespołów, urządzeń elektrycznych i elektronicznych, wyposażenia pojazdów i wojska) na drgania o charakterze losowym z transportu i eksploatacji: cyfrowe sterowanie widmową gęstością przyspieszenia, badanie odpowiedzi drganiowej przed i po, PN-EN 60068-2-64

Elektronika i EMC PN-EN 60068-2-64

Przegląd

CO TA NORMA OPISUJE. Zakres z karty PKN PN-EN 60068-2-64:2008, w całości: „Podano sposoby określania zdolności wyrobów do wytrzymania obciążeń dynamicznych bez niedopuszczalnego pogorszenia ich działania oraz ich konstrukcji przy narażaniu na określone wibracje przypadkowe. Ma zastosowanie do wyrobów, które mogą być narażane na wibracje natury przypadkowej, powstające podczas transportu lub w środowiskach pracy, na przykład w samolotach, pojazdach kosmicznych i lądowych, jak również do przedmiotów w kontenerach transportowych, które można uważać za część wyrobu. Podano ogólny opis próby, aparatury probierczej oraz ostrości próby”. Tekst normy czytamy we fragmencie próbnym IEC 60068-2-64:2008 (wydanie 2.0, 2008-04) od okładki do punktu 4.5 (systemy pomiarowe, strona 13) oraz we fragmencie próbnym zmiany IEC 60068-2-64:2008/AMD1:2019, który obejmuje przedmowę, zmienione punkty i nowy załącznik C.

WEDŁUG TEKSTU IEC 60068-2-64:2008 (przedmowa, wprowadzenie, rozdziały 1–4.5). Normę przygotował komitet techniczny IEC 104; drugie wydanie zastąpiło pierwsze z 1993 r. jako rewizja techniczna: usunięto metody 1 i 2, zastępując je jedną metodą, załącznik A zastąpiono przykładowymi widmami badań, usunięto załącznik C i dodano badanie próbek w miękkim opakowaniu; norma ma status podstawowej publikacji bezpieczeństwa według IEC Guide 104. Wprowadzenie: próba dotyczy podzespołów, urządzeń i innych wyrobów („próbek”) narażonych na drgania o charakterze stochastycznym, opiera się na cyfrowym sterowaniu drganiami losowymi i — inaczej niż większość prób — na technikach statystycznych, nie deterministycznych, więc opisuje się ją przez prawdopodobieństwo i średnie statystyczne; zawsze wymaga oceny inżynierskiej, a procedurę i ostrości dobiera autor specyfikacji wyrobu; podstawą jest wzbudnik elektrodynamiczny albo serwohydrauliczny z komputerowym układem sterowania. Zakres (rozdział 1): wykazanie, że próbka wytrzymuje obciążenia dynamiczne bez niedopuszczalnego pogorszenia funkcji lub integralności konstrukcji przy zadanych drganiach losowych; próba pozwala wykryć skumulowane naprężenia i wynikające z nich osłabienia mechaniczne; dotyczy głównie próbek bez opakowania i przedmiotów w kontenerze transportowym traktowanym jako część próbki — przy wyrobie w opakowaniu próbką jest wyrób razem z opakowaniem, a do badania wyrobów opakowanych normę można stosować razem z IEC 60068-2-47:2005; gdy drgania łączą składowe losowe i deterministyczne, sama próba losowa może nie wystarczyć — wybór metody według IEC 60068-3-8:2003. Powołania normatywne: IEC 60050-300, IEC 60068-1, IEC 60068-2-6 (próba Fc, drgania sinusoidalne), IEC 60068-2-47:2005 (mocowanie próbek), IEC 60068-3-8:2003, IEC 60068-5-2, IEC 60721-3, IEC Guide 104, ISO 2041. Wybrane definicje (rozdział 3): punkt kontrolny — na uchwycie, stole albo próbce, możliwie blisko punktu mocowania i sztywno z nim połączony; przy czterech lub mniej punktach mocowania każdy jest punktem kontrolnym, przy więcej niż czterech specyfikacja wskazuje cztery reprezentatywne; przy wielu małych próbkach na jednym uchwycie można sterować z jednego punktu, ale tylko gdy najniższa częstotliwość rezonansowa obciążonego uchwytu leży wyraźnie powyżej górnej częstotliwości próby; punkt odniesienia (sterowanie jednopunktowe) i fikcyjny punkt odniesienia (sterowanie wielopunktowe — średnia albo wartości skrajne ASD z punktów kontrolnych); gn zaokrąglone do 10 m/s²; współczynnik szczytu — stosunek wartości szczytowej do skutecznej; efektywny zakres częstotliwości — od 0,5 f1 do 2,0 f2 (ze zboczami poza zakresem próby f1–f2); widmowa gęstość przyspieszenia (ASD), błąd ASD, wyrównanie (equalization), statystyczne stopnie swobody, dokładność statystyczna. Aparatura (4.1): wymagania dotyczą całego układu — wzmacniacza, wzbudnika, uchwytu, próbki i układu sterowania; standardowa sekwencja w każdej z wzajemnie prostopadłych osi: wstępne badanie odpowiedzi drganiowej (sinusoidalne albo losowe niskiego poziomu), narażenie losowe jako obciążenie mechaniczne, końcowe badanie odpowiedzi porównywane z wstępnym w celu wykrycia uszkodzeń; specyfikacja może z badań odpowiedzi zrezygnować. Ruch podstawowy (4.2): punkty mocowania mają się poruszać praktycznie tak samo w fazie i amplitudzie, prostoliniowo w kierunku wzbudzenia — inaczej sterowanie wielopunktowe (dla dużych konstrukcji i zakresu np. 20 Hz–2000 Hz prawdopodobnie konieczne). Ruch poprzeczny (4.3), jeżeli wymaga go specyfikacja: ASD w obu osiach prostopadłych w punktach kontrolnych nie większa niż zadana powyżej 500 Hz i nie większa niż −3 dB wartości zadanej poniżej 500 Hz, łączna wartość skuteczna w obu osiach prostopadłych nie większa niż 50 % wartości skutecznej w osi zadanej; gdy to nieosiągalne, specyfikacja wybiera: przekroczenie podaje się w sprawozdaniu albo ruchu nieszkodliwego dla próbki się nie monitoruje. Mocowanie (4.4): według IEC 60068-2-47; krzywą przenoszenia wybraną z IEC 60068-2-47 trzeba podnieść do kwadratu przed pomnożeniem przez widmo ASD. Systemy pomiarowe (4.5): zakres częstotliwości toru pomiarowego (przetwornik, kondycjoner, akwizycja) co najmniej od 0,5 f1 do 2,0 f2, charakterystyka płaska w granicach ± 5 % w zakresie częstotliwości próby, odchylenia poza nim — do sprawozdania; tu kończy się przeczytany fragment.

WEDŁUG TEKSTU ZMIANY IEC 60068-2-64:2008/AMD1:2019. Zmiana (TC 104) wprowadza badania niegaussowskie: tradycyjna próba używa przebiegu o gaussowskim rozkładzie amplitud, ale gdy tak określono, procedurę można stosować z rozkładem niegaussowskim („high kurtosis”). Nowe definicje: kurtoza (3.39) — czwarty moment statystyczny, dla rozkładu gaussowskiego 3; skośność (3.40) — trzeci moment, dla rozkładu gaussowskiego 0; rozkład beta (3.41). Aparatura (4.1): przy badaniu niegaussowskim musi wytworzyć sygnał o zadanym rozkładzie prawdopodobieństwa i współczynniku szczytu — zwykle wzbudnik i wzmacniacz jak do drgań gaussowskich, ale o większym dopuszczalnym współczynniku szczytu. Rozkład (4.6.2) i badanie (8.4.1): przebieg czasowy trzeba zarejestrować i wyznaczyć współczynnik szczytu, skośność, kurtozę i rozkład amplitud, z czasem pomiaru dającym statystycznie akceptowalne wyniki. Ostrość (rozdział 5): każdy parametr podaje specyfikacja; przy badaniu niegaussowskim dodatkowo rodzaj badania, wymagany rozkład albo kurtoza (i skośność) oraz współczynnik szczytu; rozdział 11 — nowa pozycja h): współczynnik szczytu, rozkład amplitud, kurtoza i skośność. Załącznik C (informacyjny): badanie niegaussowskie przydaje się, gdy drgania i udary występują razem (transport i montaż w pojazdach lądowych) albo przy powtarzanych uderzeniach („grzechotanie”); NIE powinno zastępować tradycyjnej próby gaussowskiej, chyba że wprost wymaga tego specyfikacja; trzy przykładowe techniki — modulacja amplitudy (skośność zerowa, długie „paczki” dużych amplitud, kurtoza sterowana parametrami rozkładu beta), modyfikacja fazy (kurtoza poniżej i powyżej 3, skośność różna od zera, duży nakład obliczeń) i niejednorodny rozkład fazy (kurtoza co najmniej 3, wiele krótkich wychyleń); różne techniki przy tej samej ASD, kurtozie i skośności dają różne przebiegi i mogą wywołać różne uszkodzenia, dlatego przebieg trzeba rejestrować i interpretować; C.3 — dodatkowe parametry porównawcze (zliczanie cykli, Rainflow, przekroczenia poziomu, MRS, FDS, momenty czasowe). Karta PKN zmiany wymienia zmiany we wprowadzeniu oraz w 4.1, 4.6.2, 5.1, 5.2, 5.3, 5.5, 8.4.1, 11 i nowy załącznik C.

STATUS (stan kart na 02.10.2026). Karta PN-EN 60068-2-64:2008 (wersja angielska) nie ma nagłówka „Wycofana” — norma jest AKTUALNA: publikacja 25-11-2008, 37 stron, grupa cenowa R, Sektor Elektrotechniki, KT 65 Prób Środowiskowych Wyrobów Elektrycznych, ICS 19.040, „Wprowadza: EN 60068-2-64:2008 [IDT], IEC 60068-2-64:2008 [IDT]”, „Zastępuje: PN-EN 60068-2-64:2002 - wersja angielska”, „Elementy dodatkowe: PN-EN 60068-2-64:2008/A1:2020-07E”. Karta PN-EN 60068-2-64:2008/A1:2020-07 (wersja angielska): bez nagłówka „Wycofana”, publikacja 07-07-2020, 18 stron, „Wprowadza: EN 60068-2-64:2008/A1:2019 [IDT], IEC 60068-2-64:2008/AMD1:2019 [IDT]”. Wersji polskich w katalogu nie ma: wyszukiwarka PKN pod hasłem „PN-EN 60068-2-64” (02.10.2026) pokazuje tylko wersje angielskie: 2008, 2008/A1:2020-07 i 2002. Karta PN-EN 60068-2-64:2002 („Próba Fh: Wibracje w szerokim paśmie (kontrolka cyfrowa) i wytyczne”, wprowadza EN 60068-2-64:1994 i IEC 60068-2-64:1993): „Wycofana i zastąpiona przez PN-EN 60068-2-64:2008 - wersja angielska”, data wycofania 25-11-2008.

ILE LABORATORIÓW I W JAKIEJ POSTACI (kopia bazy zakresów akredytacji, wsad do 17.09.2026, odczyt 02.10.2026). Numer 60068-2-64 stoi w 9 rekordach u 9 laboratoriów: AB 044, AB 128, AB 261, AB 296, AB 665, AB 1132, AB 1241, AB 1776, AB 1860. Aktualne zakresy na stronach PCA (odczyt 02.10.2026, wydania zakresów od 19.03.2025 do 14.07.2026): po jednej pozycji u każdego. Zapisy: ze zmianą — „PN-EN 60068-2-64:2008 + A1:2020-07” obok „EN 60068-2-64:2008 + A1:2019” i „IEC 60068-2-64:2008 + AMD1:2019” (AB 044), „PN-EN 60068-2-64:2008” i „PN-EN 60068-2-64:2008/A1:2020-07” (AB 296); tylko wydanie 2008 — AB 261 (obok PN-EN 50125-3:2003 p. 4.13 z poprawką AC:2010) i AB 1132 (obok NO-06-A107:2005 i NO-06-A107:2021, p. 2.4, 2.8 oraz MIL-STD-810F, Metoda 514.5); bez daty — AB 128, AB 665 i AB 1241 („z wyłączeniem załącznika „C””); tylko IEC — AB 1776 („IEC 60068-2-64:2008” i „IEC 60068-2-64:2019-10”) i AB 1860 („IEC 60068-2-64 ed. 2.0 2008-04” i „IEC 60068-2-64 ed. 2.1 2019-10”; karty IEC tych wydań nie czytaliśmy). Żadna z tych pozycji nie jest zawieszona. Zakładka „Laboratoria” szuka zapisów ZACZYNAJĄCYCH SIĘ od wpisanego tekstu — sprawdzone zapytaniami zakładki na serwerze produkcyjnym labcoda.pl 02.10.2026: „PN-EN 60068-2-64” — 7 laboratoriów (bez AB 1776 i AB 1860), „IEC 60068-2-64” — 7 (AB 044, AB 1776, AB 1860 i 4 laboratoria czeskie), „EN 60068-2-64” — 1 (AB 044).

CO BADAJĄ LABORATORIA (pozycje w PCA). Przedmiot: wyroby elektrotechniczne (AB 044), wyroby elektrotechniczne, telekomunikacyjne i elektroniczne oraz podzespoły (AB 261), wyroby i wyposażenie elektryczne, elektroniczne, telekomunikacyjne, wojskowe, optyczne, kolejowe i inne (AB 665), wyposażenie wojskowe oraz wyroby elektryczne, telekomunikacyjne i elektroniczne (AB 1132), maszyny i urządzenia, ich części, opakowania transportowe i elementy wyposażenia elektrycznego i elektronicznego (AB 128), „środowisko do celów narażeń mechanicznych” dla urządzeń technicznych o masie do 800 kg (AB 296) i do 3000 kg (AB 1241), elementy i zespoły wyposażenia elektrycznego i elektronicznego samochodów (AB 1776, AB 1860). Zakresy: (5–2000) Hz, do 100 g, masa obiektu do 800 kg, przemieszczenie do 38,1 mm (AB 261); (2–2000) Hz, (0,08–300) m/s² (AB 296); (10–2000) Hz, GRMS do 30 gn (AB 1132); (1–150) Hz, (0–3) g (AB 1241); (5–2000) Hz, 210 m/s² RMS (AB 1860); (5–2500) Hz dla badań wibracyjnych łącznie (AB 1776); maksymalne przyspieszenie 52 g i siła nominalna 5,6 kN (AB 044); AB 128 i AB 665 nie podają zakresów. U AB 128 i AB 665 numer stoi w jednej pozycji z innymi normami drgań i udarów (PN-EN 60068-2-6, PN-EN 60068-2-27, PN-EN 61373, PN-EN 50125-3, PN-EN ISO 4180, PN-EN ISO 13355); u AB 1776 — obok wymagań producentów samochodów (VW 75174, LV 214, GS 95006-7-1, MBN 10384, SAE/USCAR-2). Pozycje AB 665 i AB 1241 są oznaczone „E” — elastyczny zakres akredytacji; pozycja AB 261 ma znak badań, na podstawie których laboratorium formułuje opinie i interpretacje.

GDZIE ŁATWO O WYNIK POZORNIE POPRAWNY. Przy ostrości: norma nie ustala poziomów — zakres częstotliwości, wartość skuteczną przyspieszenia, kształt ASD i czas podaje specyfikacja wyrobu (przykładowe widma — informacyjny załącznik A); zakres z certyfikatu laboratorium to jego możliwości, nie wymaganie. Przy sterowaniu: przy więcej niż czterech punktach mocowania punkty kontrolne wskazuje specyfikacja; gdy punkty mocowania nie poruszają się jednakowo — sterowanie wielopunktowe; tor pomiarowy musi obejmować 0,5 f1–2,0 f2 i być płaski w ± 5 %; mocowanie według IEC 60068-2-47 z krzywą przenoszenia podniesioną do kwadratu. Przy ruchu poprzecznym: limity (ASD poniżej 500 Hz −3 dB, łączna wartość skuteczna 50 %) obowiązują, gdy wymaga ich specyfikacja — przekroczenie trzeba podać albo specyfikacja musi zwolnić z monitorowania. Przy badaniu niegaussowskim: istnieje tylko w zmianie A1:2019 i tylko gdy wymaga go specyfikacja; ta sama ASD i kurtoza przy różnych technikach daje różne przebiegi, więc trzeba podać technikę i zarejestrować przebieg; laboratorium podające samo wydanie 2008 (AB 261, AB 1132) nie ma w zakresie tej części, a AB 1241 wyłącza załącznik C. Przy wydaniu: PN-EN 60068-2-64:2002 (metody 1 i 2) jest wycofana od 25-11-2008.

CZEGO NIE PODAJEMY. Nie mamy punktów 4.6–4.8 wydania 2008 (tolerancje ASD i wartości skutecznej, rozkład i współczynnik szczytu, dokładność statystyczna i stopnie swobody, strategia sterowania, badanie odpowiedzi), rozdziału 5 (zakres częstotliwości, wartość skuteczna, kształt widma, czas próby), rozdziałów 6–12 (przygotowanie, pomiary początkowe i końcowe, przebieg próby, informacje do specyfikacji i sprawozdania) ani załączników A (widma: transport, instalacje stacjonarne, pojazdy kołowe, samoloty i śmigłowce) i B (wytyczne) — nie podajemy więc tolerancji, czasów ani wartości widm. Z tekstu zmiany A1 nie wynika, co zmieniono w 5.1, 5.2 i 5.5 wymienionych na karcie PKN.

Zasada metody

Próbkę mocuje się do stołu wzbudnika (elektrodynamicznego albo serwohydraulicznego) według IEC 60068-2-47 i w każdej z zadanych, wzajemnie prostopadłych osi: bada się odpowiedź drganiową wzbudzeniem niskiego poziomu, poddaje próbkę drganiom losowym, w których cyfrowy układ sterowania utrzymuje w punkcie odniesienia (albo w fikcyjnym punkcie odniesienia z kilku punktów kontrolnych) zadaną widmową gęstość przyspieszenia w zakresie f1–f2, i ponownie bada odpowiedź, porównując ją z wstępną; ocenia się działanie i konstrukcję próbki. Według zmiany A1:2019 — na żądanie specyfikacji — przebieg może mieć rozkład niegaussowski o zadanej kurtozie i skośności.

Zastosowania

• Wyroby elektrotechniczne, elektroniczne i telekomunikacyjne oraz podzespoły — odporność i wytrzymałość na drgania losowe (AB 044, AB 261, AB 665)
• Wyposażenie wojskowe — obok NO-06-A107 i MIL-STD-810F (AB 1132); kolejnictwo — obok PN-EN 50125-3 i PN-EN 61373 (AB 261, AB 665)
• Elektryka i elektronika samochodowa — obok wymagań producentów (AB 1776, AB 1860); urządzenia techniczne do 800 kg i 3000 kg (AB 296, AB 1241); opakowania transportowe (AB 128)

Kluczowe parametry

Norma

Numer normy

PN-EN 60068-2-64:2008 (wersja angielska; EN 60068-2-64:2008 i IEC 60068-2-64:2008 IDT) ze zmianą PN-EN 60068-2-64:2008/A1:2020-07 (wersja angielska; EN 60068-2-64:2008/A1:2019 i IEC 60068-2-64:2008/AMD1:2019 IDT)

Tytuł (PL)

Badania środowiskowe — Część 2-64: Próby — Próba Fh: Wibracje przypadkowe szerokopasmowe i wytyczne

Title (EN)

Environmental testing — Part 2-64: Tests — Test Fh: Vibration, broadband random and guidance

Procedura krok po kroku

1. Ustalenia ze specyfikacji

   Zakres częstotliwości f1–f2, wartość skuteczna przyspieszenia, kształt ASD, czas, osie, punkty kontrolne i sposób sterowania, wymagania dla ruchu poprzecznego, badania odpowiedzi; przy badaniu niegaussowskim (A1) — rodzaj, kurtoza, skośność, współczynnik szczytu. PN-EN 60068-2-64:2008 z A1:2020-07 aktualna (stan kart na 02.10.2026).

2. Mocowanie i tor pomiarowy

   Mocowanie według IEC 60068-2-47 (krzywa przenoszenia podniesiona do kwadratu przed pomnożeniem przez ASD); przetworniki w punktach kontrolnych; tor pomiarowy 0,5 f1–2,0 f2, płaski w ± 5 %.

3. Wstępne badanie odpowiedzi i wyrównanie

   Wzbudzenie sinusoidalne albo losowe niskiego poziomu (8.2), wyrównanie przy niskim poziomie przed próbą (8.3) — szczegółów NIE PODAJEMY.

4. Narażenie losowe

   Zadana ASD w punkcie odniesienia przez zadany czas w każdej osi; tolerancje ASD i wartości skutecznej, współczynnik szczytu i stopnie swobody (4.6) — NIE PODAJEMY; przy A1 — rejestracja przebiegu i wyznaczenie kurtozy, skośności i rozkładu amplitud.

5. Końcowe badanie odpowiedzi i pomiary

   Porównanie z badaniem wstępnym (zmiana zachowania dynamicznego = możliwe uszkodzenie), pomiary końcowe i sprawdzenie działania (rozdziały 8.5–10); w sprawozdaniu m.in. odchylenia toru pomiarowego i przekroczenia ruchu poprzecznego.

Wymagany sprzęt i aparatura

Bezpieczeństwo i higiena pracy (BHP)

• Drgania o dużych przyspieszeniach i masach próbek (w zakresach do 800 kg i 3000 kg) — pewne mocowanie, osłony, wyłączniki awaryjne; przeczytany tekst normy nie zawiera ostrzeżeń bhp
• UWAGA MERYTORYCZNA: wynik zależy od ostrości ze specyfikacji, sposobu sterowania i mocowania; badanie niegaussowskie (A1:2019) jest dopuszczalne tylko na żądanie specyfikacji i wymaga podania techniki — inna technika przy tej samej ASD i kurtozie może dać inne uszkodzenia

Najczęstsze pytania