可靠性预计及其准确性_张增照
可靠性评估方法(可靠性预计、审查准则、工程计算)
电子产品可靠性评估方法培训 课程介绍： 作为快速发展的制造企业，产品可靠性的量化评估是一个难题，尤其是机械、电子、软件一体化的产品。针对此需求，本公司开发了《电子产品可靠性评估方法》课程，以期在以基于应力计数法的可靠性预计和分配、基于寿命鉴定的试验评估法两个方面提供对电子产品的评价数据。并在日常管理实践中，通过质量评价的方式，通过设计规范审查、FMEA分析发现评估中的关键问题点，以便更好地改进。 课程收益： 通过本课程的学习，可以了解电子产品的可靠性评估方法以及导致产品可靠性问题的问题点，为后期的质量管理统计和技术部门的解决问题提供工作依据。 课程时间：1天 【主办单位】中国电子标准协会培训中心 【协办单位】深圳市威硕企业管理咨询有限公司 【培训对象】本课程适于质量工程师、质量管理、测试工程师、技术工程师、测试部门等岗位。 课程特点： 讲师是可靠性技术+可靠性管理、军工科研+民品开发管理的综合背景； 课程包括开展可靠性评估工作的技术措施、管理手段，内容和授课方法着重于企业实践技术和学员的消化吸收效果。 课程本着“从实践中来，到实践中去，用实践所检验”的思想，可靠性设计培训面向设计生产实际，针对具体问题，充分结合同类公司现状，提炼出经过验证的军工和民用产品的可靠性
设计实用方法，帮助客户实现低成本地系统可靠性的开展和提升。 课程大纲： 一、可靠性评估基础 可靠性串并联模型 软件、机械、硬件的失效率曲线 可靠性计算 二、基于应力计数法的可靠性预计与分配 依据的标准 基于用户需求的设计输入应力条件 可靠性分配的计算方法和过程 基于应力计数法的可靠性预计 三、寿命鉴定试验评估方法 试验依据标准要求 试验过程 判定方式 四、产品质量与可靠性审查准则 基于失效机理的可靠性预防措施 系统设计准则（热设计、系统电磁兼容设计、接口设计准则） 机械可靠性设计准则 电路可靠性设计准则（降额、电子工艺、电路板电磁兼容、器件选型方法）嵌入式软件可靠性设计准则（接口设计、代码设计、软件架构、变量定义）五、DFMEA与PFMEA过程的潜在缺陷模式及影响分析方法
可靠性预计
3.1 可靠性预计的目的 可靠性预计的目的是定量估计系统设计的可靠性，以便确定所提出的设计是否能达到可靠性要求。不同类型的可靠性预计有不同的目的。 可靠性预计是可靠性分配的逆过程，是在完成设计工作选取了元器件之后，把每个元器件的失效率动作参数进行计算的过程。当计算结果不能满足总体分配的指标（MTBF定量值）时必须调整所选元器件的失效率甚至更改电路结构，直到满足要求为止。 3.2 任务可靠性预计和基本可靠性预计 任务可靠性预计是为了估计产品在执行任务过程(任务剖面)中完成其规定功能的概率。基本可靠性预计是为了估计产品所有部件在整个寿命过程(寿命剖面)中由于产品的不可靠所导致的对维修和后勤保证的要求。当同时进行两种可靠性预计时，它们可以为需要特别强调的问题提供依据，并为用户权衡不同设计方案的费用效益提供依据。 3.3 按产品研制阶段的可靠性预计 ①可行性预计 用于产品方案论证阶段，这一阶段的可靠性预计只限于描述产品的总体情况，其主要目的在于确定所提方案的可靠性要求的现实性，即可靠性要求与元器件当前水平进行比较，从而得出可行性的估计，用来指导预算费用，制定可靠性工作计划。这一阶段的信息是分析现有相似产品得到的。 ②初步预计 用于产品工程研制阶段的早期。其目的在于检查初步设计是否达到了任务要求的可靠性指标，作为变更或改进设计的依据和可靠性分配的依据。这个阶段的信息是设计文件提供的产品单元组成，但并不包括应力信息。 ③详细预计 用于产品工程研制阶段的中期和后期。其主要目的在于评估设计是否达到规定的可靠性指标，以便确定存在的问题和纠正措施，为可靠性增长和验证提供了判据，并为权衡决策创造了条件。这一阶段的信息已具有产品各组成单元的工作环境和应力分析的设计。 3.4 可靠性预计的要求 ①在产品进行可靠性预计前，必须建立产品的可靠性模型，根据产品的模型和任务剖面或寿命剖面进行可靠性预计，当上述剖面不明确时，应按最恶劣工作情况和环境条件进行可靠性预计。 ②当产品设计更改或失效数据变更时，必须及时修正可靠性模型，重新进行产品的可靠性预计。 ③产品的可靠性预计应按GJB/Z 299A《电子设备可靠性预计手册》规定进行或者按用户认可的其它数据来源进行。 ④预计方法可以根据用途和研制阶段进行选择。 ⑤应当强调建模和预计工作的及时性，应在计划决策之前提供有用信息。 ⑥基本可靠性预计是依据寿命剖面的要求，使用串联模型来估计产品所有部件对维修和后勤保证的要求。预计应考虑产品所有单元(包括备件)在执行任务和准备执行任务过程中发生的所有要求维修或更换的失效，并对这些零部件的故障提出维修和后勤保障。 ⑦任务可靠性预计是依据任务剖面的要求采用串--并联模型估计产品成功地完成规定任务的概率。任务可靠性预计应考虑产品各单元在执行任务过程中发生的足以影响任务成功的各种故障。 ⑧随着产品从电路设计进入硬件生产阶段，这时有许多实际试验信息可以利用，这时可靠性计算从预计进展到硬件设备的评估阶段。预计值与估计值的真实性都取决于模型的假设和信
可靠性分配及其应用
可靠性分配及其应用 摘要：可靠性分配是系统可靠性设计的重要任务之一，其结果直接影响系统的设计方案。为了能快速获得在一定费用约束条件下的可靠性优化分配结果，减少分配过程中的主观因素，应该通过多种方法，建立了科学、高效的可靠性分配模型。 关键字：可靠性分配；系统；故障率 0 引言 可靠性分配是可靠性设计的重要任务之一，是把系统设计任务书中规定的可靠性指标，由上到下、由大到小、由整体到局部，按一定的分配方法分配给组成该系统的分系统、设备及元件。通过可靠性指标的分配，可以从技术、人力、时间、资源各个方面分析各部分指标实现的难易情况，从而使系统各层次的设计人员明确各自的设计目标，为指标监控和采取改进措施提供依据。[1]对复杂系统来说，为使可靠性分配方案更为合理，要综合考虑系统各组成单元间在重要度、复杂度、技术发展水平、工作时间和环境条件等方面的不同，进行可靠性优化分配的实质就是综合以上各方面因素，在一定的分配原则下，得到合理的可靠性分配值的优化解。 1 可靠性分配的定义 所谓系统可靠性分配就是要求系统在定义体系结构的时候，设法将系统分解成部件(子系统或模块)，并且为了保证各部件的设计时间、难度、风险大致相等，必须根据系统可靠性要求，确定各模块的可靠性，以保证使得系统开发费最低。 从可靠性分配的定义可以看出，可靠性分配要求在系统生存周期的定义阶段就进行，即在系统的可行性论证、需求分析、初步设计、详细设计阶段进行。随着系统设计的深入，我们可以得到更多的相关信息，从而使可靠性分配结果也越来越趋向合理。[14]比如在可行性论证阶段，因为此时系统的相关信息较少，所以我们可以根据类似产品运用类比法进行可靠性初步分配;而到详细设计阶段，由于可以获得系统复杂性、操作剖面等一些信息，我们就可以用更好的分配方法（如基于操作剖面的可靠性分配法）使结果更加精确。事实上，可靠性分配还可以在开发阶段根据需要进行调整。[2]目前，几乎所有的可靠性模型都用于测试操作阶段，是在完成产品开发初始阶段后用来估计系统可靠性的模型，也就是说至少要在完成定义阶段后才能被使用。这些模型共同回答了这样一个问题：“这系统有多可靠”。模型的使用依赖于在系统初始阶段的分析和设计，因此，它们几乎对系统工程的设计、计划阶段没有产生任何影响。可靠性分
仪器仪表的可靠性及抗干扰设计
仪器仪表的可靠性及抗干扰设计 Reliability and Anti-jamming Design of Instruments and Meters HE Tao1 CHEN Jianmin2 ZHU Huiyu3 （1.Henan Relations Co.，Ltd.，Zhengzhou Henan *****；2. Henan Hongchang Electronics Co.，Ltd.，Xuchang Henan *****； 3. Henan Province Productivity Promotion Center ，Zhengzhou Henan *****） Abstract：The reliability and anti-interference of instruments directly affect the effect and quality of industrial production. Therefore，technicians in the process of instrument design must fully analyze its reliability and disturbance factors，ensure the operation quality of the instrument，reduce the problems in the operation process. Based on this，this paper analyzed the reliability and anti-interference design of the instrument，hoping to provide guidance and reference for the design and management of the instrument. Keywords：instrumentation；reliability；anti-interference 随着科技的进步，仪器仪表的使用频率越来越高。在仪器仪表使用过程中，仪器仪表的可靠性及抗干扰性直接影响工业生产的效率和质量。因此，为了有效提高工业生产效率和质量，必须加强对仪器仪表的可靠性和抗干扰性的设计和研究，通过对仪器仪表的可靠性和抗干扰因素进行研究，提高元件可靠性和抗干扰能力，从而为工业生产保驾护航。在现代化的工业生产中，仪器仪表技术直接关乎生产水平和能力，所以工业生产对仪器仪表的可靠性和稳定性要求比较高。选择仪器仪表的主要标准就是其可靠性，不同仪表均具有可靠性特性。 实验室所用仪器仪表会定期按照计量标准进行校准，从而对其可靠性进行检测，确保设备数据可靠。但是，对于高频率使用的仪器仪表而言，其容易损坏，且稳定性差，使用过程中由于操作方法和使用
仪器与系统可靠性结课论文
电子信息与自动化学院 《仪器与系统可靠性》 课程结课论文 姓名： 班级： 学号： 专业： 院系：电子信息与自动化学院 2015年6月
仪器系统可靠性原理及分析方法 目录 摘要 (1) 一、可靠性设计基础 (2) （一）可靠性的基本概念 (2) （二）可靠性的发展过程 (2) 1. 过程系统趋向大型化、复杂化 (3) 2.仪表使用环境条件日益严酷 (3) 3. 新材料、新工艺越来越多的采用 (3) 4. 经济效益要求 (3) （四）可靠性学科研究的基本内容与应用 (3) 二、系统可靠性的分析方法 (4) （一）可靠度 (4) （二）故障率 (5) 1.故障率概念 (5) 2.故障率函数曲线 (6) （三）平均寿命 (7) （四）维修度 (8) （五）有效度 (8) （六）重要度 (9) 结论 (9) 参考文献 (9) [摘要] 随着集成电路、微电子技术在各类仪器中的广泛运用，电子仪器的复杂程度越来越高，传统的仪器只能完成测量、显示功能，而现代的智能仪器往往具有只能诊断、智能学习能力。因此，在应用系统中，电子仪器起的作用也越来越大，电子仪器能否可靠地完成其任务，也逐渐成为人们越来越关注的问题。可靠性设计在军事、航空航天以及核工业等行业中尤为重要，在这些行业中使用的仪器，其可靠性设计必须放在首位，否则会产生非常严重的后果。对于某些应用于军事方面的电子仪器，其可靠性不仅会影响仪器的正常使用，而且有时会对战争的胜利起到关键作用；对于某些应用于航空航天的电子仪器，其可靠性非常重要。本文就仪器系统可靠性原理以及分析方法进行介绍说明。 [关键词] 可靠性仪器仪表分析方法
电力仪表的可靠性设计
电力仪表的可靠性设计 发表时间：2017-08-02T11:02:34.507Z 来源：《电力设备》2017年第9期作者：李云昊 [导读] 摘要：随着电子工业的飞速发展，各种仪器仪表被广泛应用于工业控制和社会生活的各个方面，其中电力仪表尤为突出。 （辽宁大唐国际阜新煤制天然气有限责任公司辽宁省阜新市 123000） 摘要：随着电子工业的飞速发展，各种仪器仪表被广泛应用于工业控制和社会生活的各个方面，其中电力仪表尤为突出。电力仪表的可靠性要求是智能电表技术标准中的一项。标准对电力仪表的可靠性提出了平均寿命不低于10 a 的要求，因此电力仪表设计开发过程中的可靠性设计显得尤为重要。在规定的条件下、规定的时间内完成规定功能的概率称为平均无故障工作时间，也称平均故障间隔时间。平均无故障工作时间是衡量可靠性的常见指标。电力仪表的可靠性设计就是为了提高产品的平均无故障工作时间，保证产品的正常运行。 关键词：电力仪表；可靠性；设计 1前言 作为一项实际要求较高的实践性工作，电力仪表的可靠性设计有着其自身的特殊性。该项课题的研究，将会更好地提升对电力仪表的可靠性设计的分析与掌控力度，从而通过合理化的措施与途径，进一步优化该项工作的最终整体效果。 2硬件的可靠性设计 2． 1 电源的抗干扰设计 据工程统计数据分析，电力仪表系统70% 的干扰都是通过电源耦合进入系统的。因此，电源供电质量的提高对整个系统的可靠运行有着十分重要的意义。由于系统的电源一般都是由市电转换得到的，所以电源部分的抗干扰设计主要集中在电源输入端口的滤波和瞬态干扰的抑制方面。图1 是电源抗干扰的一个典型设计，其中，ＲV1 为热敏电阻，VZ1 为压敏电阻，LA1 为共模扼流圈。该电路可以有效抑制浪涌和群脉冲干扰。此外，分模块供电是电源设计的另外一个准则。这样设计的优点是: 可以有效避免强电设备工作时对系统内其他模块造成干扰，提高整个系统的可靠性。 2. 2 接地设计 ( 1) 数字地和模拟地。由于数字信号具有陡峭的边缘，造成数字电路的地电流表现出脉冲式变化，因此在电力仪表系统中模拟地和数字地应分别设计，两者仅在一点连接，并将电路板上的模拟电路与数字电路分别连接在对应的“地”上。这样可以有效避免数字电路地电流的脉冲信号通过公共地阻抗耦合进入模拟电路，形成瞬态干扰。当系统中存在高频的大信号时，这种干扰影响会很大。 ( 2) 单点和多点接地。在低频系统中，接地一般采用并联单点接地与串联单点接地结合的方式，以提高系统的性能。其中并联单点接地是指多个模块的地线汇合到一处，每个模块的地点位置与自身的电流和电阻有关。这种接地方式的优势是没有公共地线电阻的耦合干扰，劣势是地线使用太多。串联单点接地是指多个模块使用同一段地线。因为电流在地线上的等效电阻会产生压降，所以模块和地线的连接点对大地的电位有所不同，所有模块的电流变化都会对接地点的电位产生影响，使电路的输出改变，最终导致公共地线电阻耦合干扰。该方法具有布线简单等特点。多点接地常被用于高频系统中，其原则是各模块的地线就近连接到地线汇流排上，优势是接地线短、阻抗小、无公共地线阻抗造成的干扰噪声。 2. 3 隔离设计 ( 1) 变压器隔离。脉冲变压器具有匝数少、绕组分布电容小( 仅几皮法) 、一二次绕组分别缠绕于磁心的两侧等特点，可作为脉冲信号的隔离器件，实现数字信号的隔离。( 2) 光电隔离。加光电耦合器可以抑制尖峰脉冲及各种噪声的干扰。采用光电隔离可以使上位机系统与电力仪表的通信口之间没有电的交互，提高系统的抗干扰性能。光电耦合器可对数字信号进行隔离，但是对模拟信号不适用。对模拟信号隔离的常用方法包括: ①转换光电隔离电路，此电路复杂; ②差分放大器，所隔离的电压较低; ③隔离放大器，性能虽好但是价格贵。( 3)继电器隔离。由于继电器的线圈与触点之间无电气关联，因此可以利用线圈接收信号，再通过其触点传送信号，这样可以有效解决强电与弱电信号彼此接触的问题，完成干扰隔离。( 4) 布线隔离。通过电路板的布局，实现隔离，主要是强电与弱电之间的隔离。 3软件的可靠性设计 3.1 数字滤波设计 目前，电力仪表已广泛应用各种计量芯片，中央处理器与计量芯片之间通过串行外设接口或通用异步收发传输器方式通信，以获得电力系统运行的参数。若在通信的过程中，总线受到干扰，或者计量芯片处于非正常状态，中央处理器将得到错误数据。因此，在软件程序中加入滤波处理，显得非常重要。对普通的电力参数可以采用均值法，在计算有效值时，采集五到六个数据，去除最大值和最小值，然后计算平均值。对于电能数据，可以根据仪表的额定运行环境，估计出单位时间内电能的动态范围。若出现电能数据异常，软件可以将此数据丢弃。除此以外，还有中值法、算术平均值法、一阶低通滤波器法等。实践证明，软件滤波的使用可以最大化保证每次读取参数的可靠性。 3. 2 数据冗余设计 为了提高系统的可靠性，对系统的设置参数及校表参数可以采用多备份设计。当一组数据出现紊乱后，可以启用另一组备份数据。为了保证数据的安全性，提高数据在错误的操作中生存的概率，应当将几组数据分散存储。 3. 3 数据校验及操作的冗余设计 中央处理器在向存储空间中写入设置参数或校表参数时，可能会受到干扰，导致错误数据写入存储空间中，但此时中央处理器是无法判断写入数据正确与否的。为了确保数据的正常写入，在设计软件程序时，对要写入的数据做“校验和”处理，并将“校验和”也一并写入储存空间中。当每次写操作完成后，再进行一次读操作，将读出的数据做“校验和”，与写入“校验和”作比较判断。若两次数据不一致，则重新进行写操作，直到数据被正确写入为止。若超出设定的重写次数，则进行写操作错误显示。 3.4 软件陷阱设计 软件陷阱是指令冗余的一种应用形式，用于程序“跑飞”的捕捉。噪声信号干扰时，系统程序会脱离正常运行的轨道。为了使“跑飞”的程序稳定下来，设计人员在程序中设计了陷阱。所谓的软件陷阱，是通过一条引导指令，强行将捕获的程序引向一个特定的地址，并对紊乱的程序进行出错处理。对于受干扰而混乱的程序而言，多字节指令是最危险的，原因是错误的指针可以“跑飞”到多个字节指令之间，从而产生更深不可测的指令。相对于多字节指令，单字节指令可以使紊乱中的指针理顺，让其按照正常的顺序运行，紊乱的现象可以得到有效抑
自动化检测仪表可靠性分析
自动化检测仪表可靠性分析 发表时间：2019-07-16T14:29:08.360Z 来源：《电力设备》2019年第6期作者：范长民1 白新波2 廉和国3 [导读] 摘要：随着工业自动化的快速发展，现场检测仪表也与时俱进，智能化、数字化等仪表蓬勃发展。 (1、大庆油田天然气分公司油气储运一大队大庆市 163000;2、大庆油田天然气分公司油气加工六大队大庆市 163000;3、大庆油田天然气分公司油气加工五大队大庆市 163000) 摘要：随着工业自动化的快速发展，现场检测仪表也与时俱进，智能化、数字化等仪表蓬勃发展。针对仪表的基本性能，主要从多方面对压力、温度、液位、安全监测几类仪表的可靠性进行了综合分析，有利于仪表的正常运行，也为相关工作提供参考和依据。 关键词：自动化仪表、可靠性、接地、干扰 前言近几年来，随着新工艺、新技术的发展，在生产现场中采用了大量的自动化仪表，提高了企业的生产技术水平。但由于多数生产现场所处环境相对恶劣，对仪表的可靠性提出了更高的要求。因此，有必要对仪表的可靠性进行综合分析，有针对性地采取各种措施，切实保障仪表长期正常平稳运行，确保安全生产。 1、压力仪表 电容式和单晶硅谐振式智能压力变送器，主要用于生产过程中各点的压力测量，它们都具有测量准确度高，性能稳定的优点，在使用过程中故障率一直比较低，得到了广大仪表维护人员的好评。通过多年的工作总结归纳，影响其可靠性的主要因素有： 1.1安装中最常见的三种现象：①露天安装的压力变送器，防爆接头连接不紧密，导致雨天雨水渗入变送器接线腔，造成仪表故障或输出电流异常；②变送器接线腔空间狭小，信号电缆接入变送器后会留有余量，接线完毕恢复仪表接线盒盖时造成电缆挤压破损，引起短路，使仪表故障或输出电流异常；③个别变送器信号电缆未用整根电缆，留有中间接头，使用一段时间后，导致中间接头氧化、腐蚀，造成仪表无法供电或信号异常。 1.2接地部分仪表外壳未接地、接地螺钉连接不牢、接地螺钉腐蚀等，导致雷击时电荷无法快速释放，造成仪表损坏。 1.3使用最典型的就是由于频繁单边吹扫，导致差压变送器的传感器损坏。这样的案例比较多。由于在用的差压变送器多为智能变送器，设计也具备全量程的单边受压能力，使一些使用者错误地认为可以无限制的单边承压，时间一长就导致膜片损伤或变形，使仪表损坏或出现较大测量偏差。 2、温度仪表 铂热电阻配合温度变送器是温度测量的主要类型，铂热电阻价格低，稳定性好。影响其可靠性的主要因素有： 2.1安装中最常见的几种现象：①防爆接头连接不紧密或方向有误，导致雨水渗入铂电阻接线腔，导致上传电阻值变化，造成测量异常；②接线腔空间狭小，信号电缆接入铂电阻后留有余量，接线完毕恢复接线盒盖时造成电缆挤压破损，引起短路，使仪表测量异常；③输出端子接线不牢，造成测量波动。 2.2电阻插入深度偏差过大，很多铂电阻都参与天然气流量计算，根据行业标准的有关规定，一些小口径的管线达不到插入深度要求，从而造成测量偏差。 2.3部分温度变送器（隔离器）热稳定性不够好，其标称准确度等级可达到0.2级，但在使用中实际达不到该指标，导致测量误差超差。 3、液位仪表 3.1浮筒式液位变送器用于生产现场测量大型储罐的介质液位，测量环境比较恶劣，而浮筒式液位计属于变浮力式液位计，介质密度和清洁程度对测量都有影响。主要因素有：介质中杂质偏多，影响了浮筒的上下移动，造成测量偏差；个别型号弹簧式浮筒液位计材质不够好，在含硫量较高的环境下造成浮筒挂钩腐蚀断裂，浮筒坠入底部，致使液位无法测量；计算中介质密度和筒体压力与实际情况有较大差别，造成测量偏差；筒体外部缺少保温措施，冬季生产中，气温过低时生成天然气水化物，导致浮筒冻堵，产生虚假液位。 3.2雷达式液位计是通过计算电磁波到达液体表面并反射回接收天线的时间来进行液位测量的。雷达液位计采用的是非接触测量的方式，影响其可靠使用的主要就是干扰电磁波发送、反射、接收环节的因素主要有：液位波动较大，引起测量波动；液面变化产生较多泡沫，电磁波产生散射或无法穿透，产生虚假液位；部分测量介质中介电常数较大的杂质附着于探针上，也会使电磁波无法穿透而返回，产生虚假液位；液位计在安装时或者使用中时，因受外力作用，其探针接触到液位计外筒体壁，产生虚假液位。 3.3差压式液位计是利用容器内的液位改变时，由液柱产生的静压也相应变化的原理而工作的，实际上就是通过液柱的压差来反映液位的。通过液柱压强计算公式可知，影响测量的最直接因素就是介质的密度和液柱的高度。在实际使用中主要表现有：实际介质密度与计算压差时的密度不一致，引起量程设置错误，最终产生测量错；液柱高度取值错误，造成量程设置错误，导致测量值错误；液位计安装位置发生变动后，未考虑零点迁移，未及时更换量程，造成测量偏差；安装有平衡阀的变送器，平衡阀关闭不严或内漏，导致测量偏差。 4、安全监测仪表 安全监测仪表用于检测生产现场环境中的可燃气体、有毒有害气体的浓度，确保生产和人员安全。影响气体检测仪表可靠使用的主要因素有：接地问题，个别可燃气体检测仪表的外壳和端子分别接地在强电和弱电的两个接地网上；安装问题，防爆接头连接不紧密，导致雨天雨水渗入仪表接线腔，造成仪表损坏；检测校验、使用维护不当。 结束语：仪表可靠性是在使用中得以实现的，它是相对和不断发展的。因此，要提高自动化仪表的可靠性，不能只关注仪表本身，而应当从设计、选型、安装、应用环境、维修维护等多个环节全面分析，从中找出影响仪表可靠使用的各种因素，并采取相应的措施加以解决，在动态过程中提高仪表的可靠性，最大限度确保安全生产。 作者简介： 范长民：男，大庆油田天然气分公司储运一大队，仪表维修技师，专长流量仪表维修维护工作。 白新波：男，大庆油田天然气分公司油气加工六大队，仪表维修技师，专长常规检测仪表维修维护作。廉和国：男，大庆油田天然气分公司维修三厂，仪表维修技师，专长常规检测仪表维修维护工作。
可靠性预计技术的发展研究解读
可靠性预计技术的发展研究 1 美国MIL－HDBK－217军用手册与我国GJB／Z 299军用标准的发展 美国自1962年出版MIL－HDBK－217以来已经公布了7个更新版本。 1962年的217手册是依据试验数据、装配数据、系统鉴定数据和现场数据 而获得的综合统计结果。各类元器体采用同一环境系数，尽管比较粗糙，但 预计结果比较接近实际情况。 1965年的217A仅采用有控制的试验数据(进库试验和鉴定试验等)，给出失效率与应力的曲线，现场数据仅用来确定环境系数，从而各类别元器件失 效率预计模型有了各自的环境系数，但217A预计的设备故障率比217大10 倍左右，预计的准确性受到怀疑。 1974年的217B较全面地考虑了影响失效率的多种因素，增加了质量系数，在统计过程中更加重视现场数据，提高了预计的准确性，217B标志着 美国可靠性预计技术逐渐走向成熟。 1991年的217F给出了19大类元器件的预计模型及参数，重要的修改有： (1)PLA、PAL电路门数从217E的30000门扩展至60000门； (2)修改了EEPROM的预计模型，考虑了EEPROM改写次数、 改写方式和产品结构的影响； 系数，考虑了电过应力的 (3)MOS型VLSIC的预计模型增加了λ EOS 影响； (4)双极型微波分立器件模型分为低噪声和大功率两种；增加了GaAs和 Si微波场效应管的预计模型。 1995年发布的217F NOTICE2首次给出了表面安装元器件及其连接的可靠性预计模型及其参数，80年代以来，SMT技术迅猛发展，到90年代中期，美国和日本的SMT元器件销量占元器件总量的50%以上。SMT可使印制板 的尺寸减小40%，重量减轻70%以上，在航天、航空、通讯等军、民用电子 领域普遍应用，SMT的可靠性预计也引起广泛关注。217F NOTICE2在这方 面取得突破，给出了各种SMT元器件以及3种引线形状、2种元器件封装 衬底材料和22种材料做成的电路板的可靠性预计模型，并强调了温度循环 对SMT连接可靠性的影响[1]。 与微电路和半导体分立器件一样，元件(电阻、电容等)的预计模型中，把温度的影响从基本失效率λb中提了出来，以πT来表示，πT则采用典型的阿
可靠性分配理论及其应用
可靠性分配及其应用 [摘要]可靠性分配是系统可靠性设计的重要任务之一，其结果直接影响系统的设计方案。为了能快速获得在一定费用约束条件下的可靠性优化分配结果，减少分配过程中的主观因素，建立了可靠性预计值的可靠性分配模型，并设计了新的编码方式和新的变异率调整模型，使改进后的遗传算法能用于求解复杂系统的可靠性分配问题。最后给出导弹武器可靠性分配的计算实例和结果分析。 0 引言 可靠性分配是可靠性设计的重要任务之一，是把系统设计任务书中规定的可靠性指标，由上到下、由大到小、由整体到局部，按一定的分配方法分配给组成该系统的分系统、设备及元件。通过可靠性指标的分配，可以从技术、人力、时间、资源各个方面分析各部分指标实现的难易情况，从而使系统各层次的设计人员明确各自的设计目标，为指标监控和采取改进措施提供依据。对复杂系统来说，为使可靠性分配方案更为合理，要综合考虑系统各组成单元间在重要度、复杂度、技术发展水平、工作时间和环境条件等方面的不同，进行可靠性优化分配的实质就是综合以上各方面因素，在一定的分配原则下，得到合理的可靠性分配值的优化解。 1 可靠性分配的定义 所谓系统可靠性分配就是要求系统在定义体系结构的时候，设法将系统分解成部件(子系统或模块)，并且为了保证各部件的设计时间、难度、风险大致相等，必须根据系统可靠性要求，确定各模块的可靠性，以保证使得系统开发费最低。 从可靠性分配的定义可以看出，可靠性分配要求在系统生存周期的定义阶段就进行，即在系统的可行性论证、需求分析、初步设计、详细设计阶段进行。随着系统设计的深入，我们可以得到更多的相关信息，从而使可靠性分配结果也越来越趋向合理。比如在可行性论证阶段，因为此时系统的相关信息较少，所以我们可以根据类似产品运用类比法进行可靠性初步分配;而到详细设计阶段，由于可以获得系统复杂性、操作剖面等一些信息，我们就可以用更好的分配方法(如基于操作剖面的可靠性分配法)使结果更加精确。事实上，可靠性分配还可以在开发阶段根据需要进行调整。
系统可靠性分配
系统可靠性分配 一、概述 系统可靠性分配是系统可靠性设计的主要内容之一。它是根据一定的原则和方法，将系统可靠性指标自上而下逐级分配到下属各级产品的过程，也是人力、物力、财力合理试用的过程。 可靠性指标分配的目的在于将可靠性指标层层落实，使各级设计者明确自己的目标以便采取响应的措施，将可靠性设计进去。 对可靠性指标进行合理分配必须吃透两头：一头是对全局深刻了解，另一头是充分了解各个局部的特点。了解全局主要包括：用户对可靠性的目前要求及潜在要求，与可靠性相关的各种约束条件，例如性能要求、尺寸、重量、进度、成本、维修要求等。了解局部主要包括：下属产品技术难度，所含新技术比例；目前能达到的可靠性水平；提高可靠性的必要性及可能性；局部在全局的地位，是否是薄弱环节等。 可靠性分配与可靠性预计之间可以起到相辅相成的作用。建立在可靠性预计基础上的分配将会使这种分配更加合理。因此，在可靠性分配前，硬首先做好可靠性预计工作。 可靠性分配应尽早进行才有意义，一般适用于方案论证阶段及设计阶段早期。 需要说明的是，在进行可靠性指标分配时，由于许多情况还不明朗，可供使用的信息有限，很难做到一次分配到位。因而需要进行调整或再分配，即是说，可靠性分配是一个渐进、反复的过程。 二、可靠性分配的准则 要是可靠性分配做到合理，必须一方面满足系统的可靠性指标要求和约束条件要求；另一方面要具有可行性。为此，需遵循以下准则： ⑴危害度愈高，可靠性分配值愈高； ⑵无约束条件时，可靠性的分配值允许较高； ⑶复杂程度高，可靠性的分配值应适当降低； ⑷技术难度大，可靠性的分配值应适当降低； ⑸不成熟产品，可靠性的分配值应适当降低； ⑹恶劣环境条件工作的产品，可靠性的分配值应适当降低； ⑺工作时间长的产品，可靠性的分配值应适当降低。 以上准则是从不同的角度，逐一陈述的，即只考虑了但因素。实际分配中，系统所属产品往往是多因素的，在运用以上准则时要注意综合权衡。 三、可靠性分配方法的分类 按可靠性的模型分，可分为基本可靠性分配和任务可靠性分配。 按约束条件分，可分为无约束系统可靠性分配和有约束系统可靠性分配。 按分配的次数分，可分为首次分配和二次分配等。
仪表的重复性,可靠性等
仪表精确度，稳定性、重复性、可靠性，字母表示仪表含义 仪表精确度：又称准确度。精确度和误差可以说是孪生兄弟，因为有误差的存在，才有精确度这个概念。仪表精确度简言之就是仪表测量值接近真值的准确程度，通常用相对百分误差（也称相对折合误差）表示。相对百分误差公式如下：（1-1-3）式中δ-检测过程中相对百分误差；（标尺上限值-标尺下限值）--仪表测量范围；Δx-绝对误差，是被测参数测量值x1和被测参数标准值x0之差。所谓标准值是精确度比被测仪表高3~5倍的标准表测得的数值。从式（1-1-3）中可以看出,仪表精度不仅和绝对误差有关，而且和仪表的测量范围有关。绝对误差大，相对百分误差就大，仪表精确度就低。如果绝对误差相同的两台仪表，其测量范围不同，那么测量范围大的仪表相对百分误差就小，仪表精确度就高。精确度是仪表很重要的一个质量指标，常用精度等级来规范和表示。精度等级就是最大相对百分误差去掉正负号和%。按国家统一规定划分的等级0.005,0.02,0.05,0.1, 0.2,0.35,1.0,1.5, 2.5,4等，仪表精度等级一般都标志在仪表标尺或标牌上，如, ,0.5等，数字越小，说明仪表精确度越高。要提高仪表精确度，就要进行误差分析。误差通常可以分为疏忽误差、缓变误差、系统误差和随机误差。疏忽误差是指测量过程中人为造成的误差，一则可以克服，二则和仪表本身没有什么关系。缓变误差是由于仪表内部元器件老化过程引起的，它可以用更换元器件、零部件或通过不断校正加以克服和消除。系统误差是指对同一被测参数进行多次重复测量时，所出现的数值大小或符号都相同的误差，或按一定规律变化的误差，可目前尚未被人们认识的偶然因素所引起，其数值大小和性质都不固定，难以估计，但可以通过统计方法从理论上估计其对检测结果的影响。误差来源主要指系统误差和随机误差。在用误差表示精度时，是指随机误差和系统误差之和。[1]任何仪表都有一定的误差。因此，使用仪表时必须先知道该仪表的精确程度，以便估计测量结果与约定真值的差距，即估计测量值的大小。仪表的精确度通常是用允许的最大引用误差去掉百分号(%)后的数字来衡量的。模拟式仪表的精确度一般不宜用绝对误差(测量值与真实值的差)和相对误差(绝对误差与该点的真实值之比)来表示，因为前者不能体现对不同量程仪表的合理要求，后者很容易引起任何仪表都不能相信的误解。例如，对一只满量程为100mA的电流表，在测量零电流时，由于机械摩擦使表针的示数略偏离零位而得到0.2 mA的读数，若按上述相对误差的算
系统可靠性分配报告
项目名称 系统可靠性分配报告 编制：___________________ 审核：___________________ RAMS经理：___________________ 技术经理：___________________
目录 1.概述 (3) 2.可靠性建模 (3) 3.可靠性指标分配 (3) 3.1可靠性指标分配方法 (3) 3.2可靠性指标分配原则 (4) 3.3系统的可靠性分配 (6)
1.概述 正文宋体、小四、行距固定值20磅 …… 2.可靠性建模 正文宋体、小四、行距固定值20磅 …… 3.可靠性指标分配 可靠性分配即根据项目技术协议中规定的可靠性指标，按照一定的方法合理的分配到各个子系统功能模块或部组件，确定薄弱环节，采取有效的措施改进设计，从而保证各部组件、各分系统以及全系统达到可靠性指标要求。可靠性分配时一个自上而下，由大到小，从整体到局部，逐步分解，分配到各分系统，设备和元器件的过程。可靠性分配的目的是使各级设计人员明确其可靠性设计要求，根据要求估计所需的人力、时间和资源，并研究实现这个要求的可能性及办法。 3.1可靠性指标分配方法 可靠性分配中采用了评分分配法。该分配方法是通过有经验的设计人员或专家对影响可靠性的几种因素评分，并对评分值进行综合分析以获得各单元产品之间的可靠性相对比值，再根据该比值给每个分系统或设备分配可靠性指标。它适用于具备一定的人员技术素质基
础，可以发挥人员的主观能动性，发挥人员的工程经验，并使评分结果具有一定的收敛性。 3.2可靠性指标分配原则 ①对于复杂度高的分系统、设备等，应分配较低的可靠性指标。因为产品越复杂，其组成单元就越多，要达到高可靠性就越困难并且更为费钱。 ②对于技术上不成熟的产品，分配较低的可靠性指标。对于这种产品提出高可靠性要求会延长研制时间，增加研制费用。 ③对于处于恶劣环境条件下工作的产品，应分配较低的可靠性指标。因为恶劣的环境会增加产品的故障率。 ④当把可靠度作为分配参数时，对于需要长期工作的产品，分配较低的可靠性指标。因为产品的可靠性随着工作时间的增加而降低。 ⑤对于重要度高的产品，应分配较高的可靠性指标。因为重要度高的产品的故障会影响人身安全或任务的完成。 评分法对上述因素进行综合评价，依据评价结果对可靠性指标进行分配。首先按照各因素对可靠性的要求，划分4个等级，等级标号越高对可靠性要求越低，分配的不可靠度或故障率越高。表1给出了可靠性影响因素等级划分标准。 等级重要度复杂性维修性测试性 1 造成系统功能丧失结构简单，维修非常困无法检测
Bellcore可靠性预计法
Bellcore可靠性预计法 XXXX市XXXXXXX有限公司
1、适用范围 这一方法得到的器件和单元的故障率预计值适用于商用电子产品，其设计、生产、安装和可靠性保障体制满足相应的贝尔（或等同的）术语规范和产品特殊要求。 这一方法无法直接用于预计一个非串联系统。然而，使用此方法得到的单元可靠性预计结果可以输入到系统可靠性模型中，以预计系统级的硬件可靠性指标。 2、方法简介 Bellcore预计法包括三种常用的预计产品可靠性的方法，分别称为方法I、II、III。 方法I：基于计数法的可靠性预计。这一方法可以用于独立器件或单元。 方法II：综合了方法I和从实验室得到的数据进行单元或器件级的可靠性预计。 方法III：在进行现场数据收集的基础上，进行在线服务的可靠性统计预计。 3、方法I：元器件计数法 （1）方法I 的三种情况 方法I 包括三种情况的温度和电应力情况： 情况1：单元/系统老化时间<=1小时，且无器件级老化的黑盒预计。器件假设工作在40℃的温度和50%的电应力下。 情况2：单元/系统老化时间>1小时，但没有器件级的老化的黑盒预计。器件假设工作在40 ℃的温度和50%的电应力下。 情况3：一般情况－所有其它的环境条件。这种情况用于供应商想要采用器件级老化的情况。这种情况也可用于当供应商或用户希望得到在除40 ℃和50%的电应力条件以外的情况下的可靠性预计结果时。以下称这些预计为“有限应力”预计。 （2）情况选择 这种方法用于第一年累积值和稳态可靠性预计计算中最简单的情况，即无老化、温度和电应力水平假设为40 ℃和50%。这样，上面所列的各种情况中情况1最简单。供应商之所以选择情况2的原因是情况2允许系统或单元通过老化减少早期阶段的故障率。情况3（一般情况）允许使用各种型式的老化来减少早期阶段的故障率。有限应力的情况，只能在情况3下处理，可以生成工作温度和电应力不等于40度和50%情况下更准确的预计结果。 一些供应商对成熟产品设计中的老化结果提出疑意，贝尔实验室通过一项研究，调研了成熟产品设计中相关的老化情况，其中包括三种类型的老化和无老化的情况。这一研究对生产周期的加快和如果消除老化，其它故障所带来的维护费用之间的权衡提供了参考。这一研究得出如下结论：对于一个成熟产品的设计，无需进行老化，而不进行老化在时间和材料上的节
可靠性预计标准简介
可靠性预计标准简介 可靠性预计, MIL-217, Bellcore 可靠性预计标准简介 可靠性预计标准是基于全球公认的军用或商业标准发布的故障率估计值，来预计系统和部件（大多数为电子产品）可靠性的一种方法。在研发的早期阶段，真实的故障数据还无法获得，或制造商被用户所迫使用公认的标准来做可靠性预计的时候，可靠性预计标准尤为重要。本文介绍了可靠性预计标准一览，以及如何借助于 Lambda Predict 软件来进行预计。 假设和适用性 Reliability HotWire 第50期中介绍了可靠性预计的标准，并讨论了这一方法的适用性和用到的假设。第51期中介绍了一般预计标准和分析方法一览。推荐读者去回顾这些文章，来为本文打好基础。预计标准 常用的预计标准有：MIL-HDBK-217, Bellcore/Telcordia (SR-332), NSWC-98/LE1 (针对机械部件),中国299B (GJB/z-299B) 以及RDF 2000 (IEC 62380)。 分析方法: 典型分析方法为： 部件计数分析方法。 部件应力分析方法。 除了这些所有标准中都很常见的方法之外，Bellcore还使用了另外的三种方法(方法I, 方法II, 方法III)。 第51期介绍了上述分析方法。 计算和度量 标准一般根据系统中部件基本故障率来估计系统的可靠性。基本故障率描述了部件在“正常”（由标准确定）条件下工作的情况。基本故障率则可乘上各种因素（称作pi因素，取值在0和1之间），这些因素描述了部件在使用中的特定条件/应力，在一些标准中（如MIL-217），还会有描述部件质量的因子。 可靠性预计标准计算故障率是通过相加，或累加所有部件和组件的故障率，直至系统级别。可能还要（取决于分析所使用的方法）添加与部件焊接点和其他类型结构相关的故障率，如表面装配和印刷电路板（PCB）或混合装置。可用下列量度来计算： 故障率, λ: 条件故障率，定义为特定状态条件下某一衡量间隔下，项目总量中故障的总数，除以总量所消耗的总时间。可靠性预计一般描述为每百万小时的故障数量，FPMH。在Bellcore中，故障率通常表示为每十亿小时的故障，FI。 MTBF: 平均故障间隔时间是在特定条件下故障之间预计的工作小时数。 不可用性: 在可靠性预计标准中，对于不可修复的系统，这一术语会与不可靠性交替使用。不可靠性定义为1 - R(t)。其中R(t)代表可靠性。因为标准假设故障率衡定且所有的计算都基于故障率或MTBF值，这一假设表明是使用指数分布模型来描述可靠性函数。下列方程描述了指数分布的模型；时间变量可用来计算特定时间值下的系统/子系统的可靠性。 R(t) = e-λt 或 R(t) = e-t/MTBF Contribution: The failure rate of an item or block (collection of items) accounts for a certain percentage of the failure rate of the next higher level or hierarchy. The is the item or block's contribution. This may be (a) the percent contribution of a component's failure rate to the total failure rate of the block (collection of components) to which it is connected, (b) the percent contribution of a component or block's failure rate to the total failure rate of the top level hierarchy or system (collection of blocks or components) to which it is connected or (c) the percent contribution of a system's failure rate to the total overall project (collection of systems) failure rate. First-Year-Multiplier 这一性能只针对Bellcore/Telcordia标准。Bellcore强调了电子产品的早期寿命(婴儿期)淘汰率问题,由制造商使用老化,通过筛除会有早期寿命问题的脆弱部件,来减少早期淘汰的严重程度。Bellcore标准在故障率预计中使用了First-Year-Multiplier因子来说明早期淘汰风险。
仪器仪表的可靠性分析策略研究
仪器仪表的可靠性分析策略研究 摘要：随着近些年来我国经济社会的快速发展以及科学技术的进步与发展，当前仪器仪表作为相关领域中不可或缺的重要生产设备，其质量与可靠性也直接影响和决定着相关行业的发展。本文结合当前我国仪器仪表的设计现状，就其中仪器仪表可靠性设计的重要性进行简要分析，同时对设计可靠性的优化策略进行重点分析，以期能够促进行业的进步与发展。关键词：仪表；可靠性；策略；分析 众所周知，随着社会的进步与发展，当前绝大多数工厂中都已经逐步实现了仪表化管理，甚至一些企业还通过自动化仪表进行全自动以及半自动管理，仪表的使用不但能够提升工厂的生产效率与质量稳定性，甚至可以在很大程度上降低劳动力的劳动强度、提升综合经济效益，而在这个过程中，仪器仪表的可靠性直接影响和控制着企业的进步与发展。要想进一步了解仪器仪表的可靠性设计优化策略，就必须先来了解一下仪器仪表的可靠性设计重要性体现在哪些方面。 一、仪器仪表可靠性设计重要性分析 现代工业发展过程中仪器仪表作为重要的控制元器件，其在很大程度上决定了工业生产的控制水平，而其可靠性更是直接影响和控制着企业的综合生产能力以及生产效益，这些内容都体现出了仪器仪表设计优化可靠性的重要意义。 从组成上来看，仪器仪表主要是通过元器件以及线路组成，由此可见，其可靠性也是由元器件可靠性以及线路的可靠性两个部分组成。而可靠性的界定主要是通过不同工业选择仪器仪表的实际需求出现进行标定的，特别是一些对于自动化要求较高的企业，只有仪器仪表的控制稳定性与可靠性较高才能够实现行业的稳定，而一旦仪器仪表出现大面积故障不但会影响
生产安全甚至还会造成大面积的安全事故与隐患，同时还会降低企业的综合经济效益。 当前，各行各业都已经逐步将仪器仪表设计可靠性列为一项十分重要的评价特性，通过评价仪器仪表的特性与可靠性不但能够了解行业与企业的自动化控制水平，甚至可以对其后期的稳定与发展趋势进行预期，所以仪器仪表设计可靠性在工業生产中十分重要。 二、仪器仪表可靠性设计优化策略 1.可靠性设计依据 作为工业生产中的重要零部件也是核心组成部分，仪器仪表的可靠性直接决定了工业生产全体系统的控制水平。从仪器仪表的可靠性现状上进行分析我们不难发现，其主要体现在仪器仪表内部元器件的稳定性能以及结构设计基础等方面。稳定的元器件性能不但能够显著提升仪器仪表的运行稳定性，同时也会有效降低设备的故障，降低维修成本，同时对于延长设备使用寿命也具有重要的帮助。而结构设计基础方面的内容则主要体现在设计的科学性上，如果设计不科学或者说不合理，在后续的使用过程中就有可能会受到外界环境的影响与制约，最终导致影响设备运行稳定性的情况发生。 分析仪器仪表的可靠性设计，应该以以下几个方面的内容为依据进行妥善管理： 其一，仪器仪表在设计过程中必须以实际需求为指导进行针对性设计，而不是盲目追求较高的设计性能与稳定性，这样就会影响到后期的使用甚至导致完全无法使用，造成较大的经济损失，更没有可靠性可谈了。 其二，仪器仪表的设计必须要具有较高的精准度，这一方面是由于仪器仪表的主要任务就是读数以及参数计算，如果出现读数失误或者计算误差较大那么就失去了使用仪表的意义，甚至还会由于错误的参数导致操作人员误解操作内容出现错误的操作，导致生产效率下降，所以说可靠性也必须体现在良好的精准度上。 其三，从设备的接装特点上来看，仪器仪表良好的可靠性还应该体现在设备的匹配性上，在