医疗器械疲劳试验系统的比较

疲劳测试有在过去的二十年经历了几次重大的技术变革。现有to1990，几乎所有的疲劳测试仪中使用的伺服液压原理施加负载到试样。自1950年代中期伺服液压系统已被用于建材，汽车，航空航天，大型结构测试时是事实上的标准技术。在20世纪90年代，制造商sstarted与其他驱动器的技术，包括servopneumatics和线性电动机进行试验。

虽然大多数21世纪的医疗设备测试应用程序充分利用直线电机技术，每种技术具有独特的特性，这使得它不可或缺的医疗器械检测。

伺服液压系统（SH）

当大多数人认为一个伺服液压测试系统，他们通常认为MTS系统。MTS Systems公司推出第一伺服液压测试系统时，它是研究Incorporated在50年代中期的材料测试系统部门分工。MTS采用伺服阀和液压缸的技术设计用于航空航天飞行控制系统，并将其施加到疲劳试验。在此之前，疲劳试验是在任一旋转弯头的机器或共振（弹簧/质量）的测试系统来完成。新的伺服液压方法的优点是，加载“R”比可以控制到比-1.0以外的东西。

另外，所施加的载荷可以从几个千牛顿被缩放到几个meganewtons，和加载信道的数目是可扩展的，以及。例如，一个简单的疲劳试验机可能只有一个致动器加载而飞机机翼测试装备可能具有30至40的致动器。随着市场对液压伺服系统的测试成熟，其他企业进入市场。今天，液压伺服试验系统的供应商包括MTS，英斯特朗，鹭宫，日本岛津，岸西和兹维克。

伺服液压致动器的尺寸可设计为几乎任何负载的要求，并且致动器可设计成具有几乎任何行程（最常见的行程长度是100mm时，在150mm250毫米）。液压伺服驱动器也比较容易设计;如果你有一个特别的行程和力的要求，新的自定义驱动器可以在几个小时内就被设计

然而，最小的实际力的评价，一个SH执行器可以设计为大约为5kN。对于负载小于为5kN，油封的摩擦导致系统解像度问题。还设有一个清洁关注 - 如果测试期间，致动器SH密封泄漏，试样可能会被污染。

此外，致动器SH被设计成最后几千万次循环的不疲劳故障或密封泄漏。虽然这个级别的长寿非常适用于典型的整形测试（可达10万次），它不适合心血管设备（400万〜600次），足够持久。而且由于它们的设计，SH系统需要供电的高（5HP最小）液压泵供油，必须定期更换，使其成为一个相对较高的维护系统。

伺服气动（SP）测试系统

的SP测试系统类似于液压测试系统不同之处在于它使用作为驱动介质的压缩空气，而不是液压流体的。EnduraTEC介绍这些系统骨科市场在90年代初作为成本较低的替代SH系统。虽然SP系统举行了制作在这个市场领域产生影响的承诺，他们并没有在主流市场上流行开来。相比基于流体的系统和大多数客户已经在SH系统投入巨资的事实性能有限频率的组合限制SP系统的影响。

尽管如此，对于较低的力（即，小于为1kN）和中度测试频率（10赫兹orless）应用，SP系统代表一个可行的替代SH系统。唯一的制造商使供给SP系统是EnduraTEC。

单相直线电机（SPLM）

单相直线电机产生的力成比例的施加的电流的量。在90年代中期，EnduraTEC开始与支架和线材测试音圈提供测试系统。专利5670708表示使用两个音圈作为驱动装置显影的支架移植物测试仪。音圈后来由Bose公司开发的动磁线性电机代替。

移动磁铁设计优于音圈方法，因为它消除了这是容易发生疲劳失效飞线，更容易冷却和具有较低的移动质量。移动磁体电机也被用在ElectroForce疲劳试验仪器受雇于EnduraTEC（后玻然后TA仪器）提供。

运系统有时是优选的，因为它们的低输出力范围理想地适合于检测该血管内市场开发的小型医疗设备。另外，挠性轴承系统和移动磁体设计提供极高的寿命，并驱动一个人运所需的功率是相当低的相比，所需要的功率，以驱动绍尔SP系统。出于这个原因，测试频率60赫兹和更高容易由于低移动质量获得。

然而，相对于其它系统，并且可应用于通常被限制，并且依赖于人运的大小的行程的量人运系统具有低的力的能力。另一个缺点是，容易定制SPLMs的能力几乎不存在由于部件的使用的性质，使得一次性困难的项目。

目前，其利用移动磁体SPLMs测试系统的仅一个供应商，这是TA仪器。

多相直线电机（MPLM）

第一MPLM测试器被引入并于1998年该系统功能的一个水平安装的是曾与空气轴承支承系统一个100mm的行程线性电机由MTS系统专利。它的目的是在半导体和medicaldevice测试产业forprecision低力疲劳的应用程序。尽管其先进的设计，它并没有在市场上的影响MAK emuch最有可能的，因为它是不适合MTS文化的SH模式中的一项新技术。

成功引进了苏丹人民解放运动测试系统由EnduraTEC在2000年初之后，英斯特朗和MTS决定他们需要提供一个电测试系统的替代方案。在2000年代后期，英斯特朗推出了ElectroPulsSeries并在2014年推出MTS全电动测试仪器的敏锐系列。这两种系统都设有一个十字头安装有受支持的线性球轴承系统上的移动的音圈或衔铁多phaselinear马达。

线性电动机的多相设计使其能够提供更高的负载和更长的总行程。例如，尽管最小的TA仪器ElectroForceTest的额定电压为200N并且具有12.5毫米整体行程中，最小的英斯特朗的ElectroPuls器测试的额定功率为1000N，并且具有60mm的行程。虽然人们可能会认为，MPLM方法是优于苏丹人民解放运动，也有相对的优势和劣势，该MPLM相对于如下苏丹人民解放运动。

MPLM系统的附加的阶段意味着电机能产生更大的功率。如果磁体组件的尺寸相同，具有三个磁体一个MPLM（用于多相运动所需）将产生两倍多的力，与可比较的尺寸的单个磁体的人运。该MPLM还拥有更长的行程能力，makeing它更容易测试更长的标本，并设置测试，更长的行程提供了更多的灵活性。

但有几个缺点一个MPLM系统，但是。由于在一个MPLM移动电枢具有多个线圈或磁体组件中，移动质量更大。如果不小心从工作台的帧分离，在高的测试频率，振动感应到测试台或地板此装置可以是相当大的。而苏丹人民解放运动是相当舒适的运行在60Hz时，MPLM系统一般难以达到的频率比30Hz的高。以提供更长的总冲程，MPLM系统设有滚柱轴承支撑系统。

结论

元件具有设备的宽幅包括SH，SP，人运和MPLM测试系统在其出售。当设置了一个测试，我们能够选择的测试系统，该系统是最适合所需的测试条件。

例如，如果你想通过应用移动几毫米测试了在高频率（30Hz的或更大）15个例，我们将利用SPLM测试系统。如果你想在高负荷测试单个样本和较低的测试频率，我们将看看使用任何一个MPLM或SH为基础的系统。凭借丰富的装备基地，并在机械测试领域的丰富经验，元素是能够提供最可靠的测试条件可能。