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英國 DJB 模態測試衝擊鎚系列

IH 系列 (50 N 至 50,000 N Peak)|結構共振、傳遞函數 (FRF) 與 NVH 模態激振解決方案

DJB Instruments(隸屬於英國 CMTG 集團) 衝擊鎚系列專為結構共振頻率識別、傳遞函數(FRF / Transfer Function)量測與動態模態分析(Experimental Modal Analysis, EMA)設計。全系列內部整合高剛性石英壓電力量感測器,支援標準 IEPE (ICP®) 電壓輸出,量測範圍涵蓋 50 N 至 50,000 N Peak

集研科技代理英國原裝 DJB 衝擊鎚系列,提供多種材質敲擊頭(橡膠、塑膠、鋁、鋼)與加重配重塊,滿足從微型電路板、車身零組件至大型鋼構橋梁的全頻段激振需求。

為什麼專業 NVH 與結構工程師指名 DJB 衝擊鎚?

結構模態測試的關鍵在於「乾淨且足夠寬頻的力脈衝輸入」。DJB 具備卓越的感測技術與人體工學設計,能有效排除敲擊誤差:

內建高訊噪比 IEPE 感測器

內部整合壓電晶片,直接輸出低阻抗電壓訊號,長距離線路傳輸抗雜訊能力極佳,直連各式標準 DAQ。

寬廣的激振能量與頻寬

透過更換不同硬度的敲擊頭與配重塊,即可靈活控制脈衝持續時間,激振頻寬最高可涵蓋數千赫茲。

抗二次彈跳 (Double Hit) 柄身

符合人體工學的平衡握柄與剛性結構,能降低敲擊後的手部殘餘抖動,有效避免二次回彈造成的頻譜失真。

DJB 衝擊鎚全系列型號介紹

提供從超微型結構(50 N)至超重型工程(50,000 N)的完整衝擊力階,每個型號皆可點擊下載原廠 PDF 規格手冊:

DJB IH-01-50 迷你型衝擊力槌

IH-01-50

Impact Hammer (50 N Peak)

極低激振力微型力槌,專為超薄材質、微機電元件與極敏感電子元件設計。

  • 量測範圍:50 N Peak
  • 參考靈敏度:約 100 mV/N
  • 超高靈敏度,避免附加質量效應
  • 主要應用:MEMS、精密電路板、薄膜結構
DJB IH-01 輕量型衝擊力槌

IH-01

Impact Hammer (200 N Peak)

微型輕量經典款,手持敲擊靈活,可激發高頻結構共振特性。

  • 量測範圍:200 N Peak
  • 參考靈敏度:約 25 mV/N
  • 極佳高頻激振頻寬
  • 主要應用:小型組件、光學鏡片座、硬碟機機構
DJB IH-02 通用型衝擊力槌

IH-02

Impact Hammer (2,000 N Peak)

工業通用標準首選,具備優異平衡手感,隨附多材質敲擊頭。

  • 量測範圍:2,000 N Peak (2 kN)
  • 參考靈敏度:約 2.5 mV/N
  • 配備橡膠/塑膠/鋁/鋼等多種槌頭
  • 主要應用:汽車零組件、小型鑄件、家電馬達
DJB IH-05 中重型衝擊力槌

IH-05

Impact Hammer (5,000 N Peak)

中量級結構測試主力,可選配加裝配重塊,有效提升中頻激振動能。

  • 量測範圍:5,000 N Peak (5 kN)
  • 參考靈敏度:約 1.0 mV/N
  • 支援配重調整以提升脈衝動量
  • 主要應用:引擎缸體、減速機箱體、大型泵浦
DJB IH-10 重型大推力衝擊槌

IH-10

Sledge Hammer (10,000 N Peak)

長握柄大槌設計(Sledge Hammer),能向剛性結構注入充沛低頻能量。

  • 量測範圍:10,000 N Peak (10 kN)
  • 參考靈敏度:約 0.5 mV/N
  • 長柄人體工學防滑握把
  • 主要應用:白車身 (BIW)、大型工具機台、機艙結構
DJB IH-20 超重型工程衝擊槌

IH-20

Sledge Hammer (20,000 N Peak)

針對大型重工高阻尼結構優化,激振能量深層均勻。

  • 量測範圍:20,000 N Peak (20 kN)
  • 參考靈敏度:約 0.25 mV/N
  • 配備高阻尼重鎚頭防震握把
  • 主要應用:鐵路軌道、列車車架、大型鋼結構
DJB IH-50 特重型土木級衝擊槌

IH-50

Sledge Hammer (50,000 N Peak)

DJB 推力最高規格,專為土木、橋梁與巨型結構之極低頻模態設計。

  • 量測範圍:50,000 N Peak (50 kN)
  • 參考靈敏度:約 0.1 mV/N
  • 最大衝擊動能,激發極低頻共振
  • 主要應用:公路橋梁、風機塔筒、水庫水壩基座

DJB 全系列衝擊鎚技術規格選型

產品型號 測量範圍 (Peak) 參考靈敏度 槌頭特色 推薦應用領域
IH-01-50 50 N (約 11 lbf) 約 100 mV/N 超微型設計,極低附加質量 MEMS、精密電路板、薄膜結構
IH-01 200 N (約 45 lbf) 約 25 mV/N 輕量型,頻響高達數千 Hz 小型機械組件、硬碟機、光學座
IH-02 2,000 N (約 450 lbf) 約 2.5 mV/N 通用標準款,附多材質槌頭 汽車懸吊件、小型鑄件、家電馬達
IH-05 5,000 N (約 1,120 lbf) 約 1.0 mV/N 通用強化款,可搭配配重塊 引擎缸體、變速箱外殼、工業泵浦
IH-10 10,000 N (約 2,250 lbf) 約 0.5 mV/N 重型長柄大槌,充沛低頻激振 白車身 (BIW)、大型工具機台
IH-20 20,000 N (約 4,500 lbf) 約 0.25 mV/N 超重型大槌,針對大型阻尼結構 鐵路軌道、列車車架、大型鋼結構
IH-50 50,000 N (約 11,200 lbf) 約 0.1 mV/N 特重型工程槌,衝擊動能最大 土木橋梁、風機塔筒、水壩基座

模態測試實務:如何選擇合適的敲擊頭(Hammer Tip)?

敲擊頭材質決定脈衝接觸時間與有效激振頻寬

在頻率響應函數(FRF)量測中,脈衝力在時域上的寬度決定了頻域中的激振能量分布。透過更換不同硬度的敲擊頭,可精準鎖定感興趣的頻率範圍:

1. 鋼製頭(Steel Tip)/ 鋁製頭(Aluminium Tip)—— 極高頻率激振
材質剛性極高,敲擊時接觸時間極短。能量可均勻延伸至數 kHz(通常 > 3,000 Hz 以上)。適合剛度極高的金屬零件或需要觀測高階模態的試驗。
2. 塑膠頭(Plastic / Delrin Tip)—— 中高頻通用激振
標準測試中最常用的配置。能涵蓋數百 Hz 至約 2,000 Hz 的廣泛頻寬,兼顧能量傳遞與防止待測物表面刮傷,適合大多數機械結構。
3. 橡膠頭(Rubber Tip / Soft Tip)—— 低頻深層激振
材質較軟,接觸時間較長。脈衝能量主要集中於數百 Hz 以內的低頻區段,高頻能量衰減極快。能有效激發大型重工結構的剛體模態與低階共振,並避免高頻雜訊過載。

標準衝擊模態測試(Hammer Testing)流程

1

架設加速度規

將微型 IEPE 加速度規固定於待測結構響應點,連接分析儀通道。

2

選定衝擊鎚頭

依目標頻寬更換敲擊頭,確認衝擊力範圍不超過感測器上限。

3

單點/多點敲擊

透過手腕單次俐落敲擊,在採集軟體上確認力脈衝與響應訊號乾淨無彈跳。

4

計算傳遞函數

軟體即時計算 FRF 與相干係數(Coherence),萃取模態共振頻率與阻尼比。

最常搭售之模態量測系統與配件

集研科技提供從激振端、傳感端到前端頻譜分析的完整模態分析解決方案:

DJB 模態衝擊鎚 常見問題 FAQ

Q1:模態衝擊測試(Hammer Testing)與震動台激振(Shaker Testing)有何差別?
衝擊鎚測試具備極高的可攜性與快速性,不需繁複的激振桿(Stinger)對位與固定夾具,能在現場迅速完成多點敲擊測試(Roving Hammer),非常適合產品開發初期排查共振點;而震動台激振則適合大型複雜結構、需要長時間精確控制輸入力頻譜或進行高能量非線性研究的場合。
Q2:什麼是敲擊中的「二次彈跳(Double Hit)」?會造成什麼影響?
二次彈跳是指操作者手持敲擊時,槌頭在極短時間內彈起又再次接觸待測物,在時域上產生兩個連續力脈衝。這會導致頻譜中產生梳狀濾波(Comb Filtering)現象,使得某些特定頻率處的激振能量為零,造成傳遞函數計算失真。DJB 衝擊鎚柄身配重優化,配合手腕彈擊力道即可大幅避免二次彈跳。
Q3:如何判斷我該選用 50 N、2,000 N 還是 50,000 N 的衝擊鎚?
選型取決於待測結構的質量與剛度:小型輕量物件(如電路板、薄殼結構)選用 50 N 至 200 N(IH-01 系列),避免過大敲擊力損壞結構;中型機械鑄件與汽車零組件選用 2,000 N 至 5,000 N(IH-02 / IH-05);若是整車車體、廠房鋼樑或橋梁等大型重工結構,則必須選用 10,000 N 至 50,000 N 的重型大槌(IH-10 至 IH-50 系列),以注入足夠的低頻動能。
Q4:DJB 衝擊鎚可以直接連接一般的示波器或採集卡嗎?
DJB IH 系列均內建 IEPE 壓電力量感測器,需要後端採集設備提供恆流激勵供電(通常為 2~20 mA / +18~28 VDC)。若您的示波器或採集卡具備 IEPE (ICP®) 輸入通道即可直連;若是純電壓輸入通道,則需加裝外部 IEPE 訊號調節器或放大器。
Q5:集研科技販售的 DJB 衝擊鎚是否附出廠校驗報告?後續保養如何處理?
出廠標準品檢附原廠測試數據證明(Factory Test / Calibration Sheet);如需特定規格、ISO/IEC 17025 或第三方實驗室認可校正證書,歡迎向集研科技業務專員洽詢加購與代送服務。

需要為您的結構測試挑選最適配的衝擊力鎚嗎?

提供您待測物的尺寸、材質、預估共振頻率範圍或現有採集設備型號,集研科技應用工程師將為您提供完整的技術選型與專案報價。