仪器仪表的可靠性预计方法及思考
智能仪器仪表可靠性 第1部分：可靠性试验与评估方法-最新国标
智能仪器仪表可靠性第1部分：可靠性试验与评估方法1 范围本文件规定了智能仪器仪表可靠性试验与评估的可靠性特征量及指标、故障判据、可靠性试验方法、可靠性试验实施与评估等。
本文件适用于智能仪器仪表的可靠性试验与评估。
2 规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。
其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T 2900.13—2008 电工术语可信性与服务质量GB/T 3358—2009 统计学词汇及符号GB/T 5080.4—1985 设备可靠性试验可靠性测定试验的点估计和区间估计方法（指数分布）GB/T 18271.1—2017 过程测量和控制装置通用性能评定方法和程序第1部分：总则GB/T 34986—2017 产品加速试验方法JB/T 6214—1992 仪器仪表可靠性验证试验及测定试验（指数分布）导则3 术语和定义GB/T 2900.13和GB/T 3358中界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
智能仪器仪表 smart instrumentation以微处理器或微型计算机为基础而设计的，具有数据采集、处理、组态、诊断、控制和(或)数字通信等功能的数字化仪表。
可靠性评估 reliability evaluation依据产品自身的试验数据，运用统计学数值估计理论，求得可靠性参量的取值估计。
可靠性特征量 reliability characteristic value衡量产品可靠性的定量化尺度，描绘产品可靠性特性的参数。
可靠性指标 reliability indexes产品在规定的条件下对可靠性特征量的定量要求。
可靠性指标体系 reliability indexes system产品在其逐步完善的过程中不断提高的可靠性要求指标的集合。
可靠性目标值 reliability target value 产品成熟状态时达到的可靠性指标。
仪器仪表的可靠性分析及抗干扰设计
仪器仪表的可靠性分析及抗干扰设计【摘要】随着我国经济及科技的飞速发展，在工业生产中仪器仪表的使用率也在逐年上升。
因仪器仪表在工业生产中占据着重要地位，其可靠性与抗干扰性直接影响工业生产的质量及效率等。
基于此种情况，加强其仪器仪表的可靠性及抗干扰性设计研究，做到合理有效地提升仪器仪表可靠性及抗干扰性的功能，可以提高工业生产的效率及质量，提升工业生产的水平。
因而，我国工业生产中对于仪器仪表的可靠性及抗干扰性的普遍要求都是比较高的，并且选择仪器儀表的主要前提就是该仪器仪表的可靠性。
【关键词】仪器仪表;可靠性;抗干扰性仪器仪表在工业生产中具有十分重要的应用。
仪器仪表的可靠性及抗干扰性严重影响着工业生产的质量等，所以仪器仪表的相关工作人员在设计的过程中一定要严谨细致地分析该仪器仪表的可靠性及抗干扰性。
论文就工业生产的仪器仪表进行了分析探讨，希望可以为仪器仪表的设计提出有价值的参考意见。
1 仪器仪表概述在工业生产中仪器仪表的功能及水平的优劣，直接影响着整个工业生产的效率及质量。
因而，在工业生产系统中所采用仪器仪表的可靠性，必须要达到相关的规定。
一方面，仪器仪表是由元件及线路组成的，并在其达到一定的可靠性后，可以有效提升整体的生产效率，同时还可以确保其生产效率得以达到一定的标准。
而仪器仪表的可靠性是工业生产企业选择的重要标准，不相同的仪器仪表都具有可靠性的特点，而仪器仪表的可靠性能越高，该仪器仪表的整体功能就越强。
另一方面，随着我国相关技术及生产效率的提升，针对仪器仪表的应用条件也越发严苛。
因而也使得整个仪器仪表的可靠性向更优化提升，也使得其可以更广泛地应用于工业生产系统的多种功能，满足工业生产系统的要求。
同时，仪器仪表的可靠性能已经是目前评价的重要标准和要求。
因而，强化仪器仪表的可靠性能可以重点体现设计的价值，也有效提升其在工业生产中的应用水平。
2 影响仪器仪表可靠性的因素2.1 工作人员的综合素养有待提升多数仪器仪表设备都是由工作人员操作而进行作业，因此，工作人员的综合能力优劣直接导致了其仪器仪表可靠性能的优劣。
仪器仪表的可靠性分析
建材发展导向2019年第19期仪器仪表的可靠性分析何伟（91515部队，海南三亚572016）摘要：随着我国经济及科技的飞速发展,在工业生产中仪器仪表的使用率也在逐年上升。
因仪器仪表在工业生产中占据着重要地位,其可靠性直接影响工业生产的质量及效率等。
基于此种情况,加强其仪器仪表的可靠性研究,做到合理有效地提升仪器仪表可靠性的功能,可以提高工业生产的效率及质量,提升工业生产的水平。
因而,我国工业生产中对于仪器仪表的可靠性的普遍要求都是比较高的,并且选择仪器仪表的主要前提就是该仪器仪表的可靠性。
关键词：仪器仪表;可靠性;措施1工业生产装置现场仪表的功能与种类现阶段工业生产装置现场仪表的功能是检测生产中的压力、温度、流量等各种数据参数,它主要借助检测元件来感受被测变量,将其转化为对应的信号,经过放大与传送,显示相应的数据。
仪器主要由检测器、转换放大器、显示器三部分构成。
根据显示方式的不同,可将仪表分为以下几种:模拟式显示仪表、字符图像式显示仪表及数字式显示仪表。
仪表在经过检测变量之后,信息会直接传送到执行器中,之后,进行相应的执行。
执行器可依据调节仪表的调节规律与调节信号,对工业生产中的分散参数、输入量、输出量等进行统一地检测与控制。
伴随着工业智能化、自动化的快速发展,仪表检测功能也随之变得更加多样与复杂。
2提高仪器仪表可靠性的措施分析2.1仪器仪表性能构造改进自动化控制技术的应用,对仪器仪表本身也有着一定的要求,同时也会对仪器仪表产生一定的促进作用。
随着智能化、自动化软硬件设备的应用,仪器仪表的测量速率、测量功能、实际性能也都会得到提升。
在仪器仪表中嵌入智能化、自动化的算法是仪器仪表自动化控制技术应用最常见的一种形式,比如:遗传算法就常见于仪器仪表中,借助这种算法可以有效提高,生产速率,提高工业生产速度,提高性能优势。
不仅如此,利用模糊控制算法控制两个相互独立的仪器仪表系统,实现二者之间的有效结合,也是一种应用方式。
关于几种大坝安全监测仪器可靠性评价方法的探讨
关于几种大坝安全监测仪器可靠性评价方法的探讨大坝是用于防洪、发电、灌溉等目的的重要水利工程，其安全性直接关系到人民生命财产的安全。
为了保障大坝的安全，需要对大坝进行定期的安全监测，以及使用各种监测仪器进行长期的安全监测。
如何评价不同种类的大坝安全监测仪器的可靠性，一直是水利工程领域的一个热点问题。
本文将从几种大坝安全监测仪器的可靠性评价方法进行探讨。
一、大坝安全监测仪器的种类目前，常见的大坝安全监测仪器包括但不限于以下几类：位移监测仪器、应力监测仪器、温度监测仪器、湿度监测仪器、流量监测仪器、倾斜监测仪器等。
1. 位移监测仪器：主要用于监测大坝的位移变化，包括了水平位移和垂直位移两种。
常见的位移监测仪器有测站仪、GNSS等。
2. 应力监测仪器：用于监测大坝所受到的各种应力情况，包括了地表应力、温度应力、水压力等。
常见的应力监测仪器有应变计、应力计等。
3. 温度监测仪器：用于监测大坝的温度变化情况。
常见的温度监测仪器有温度计、红外线测温仪等。
以上仅为常见大坝安全监测仪器的种类，实际应用中还有其他类型的监测仪器。
在对这些大坝安全监测仪器的可靠性进行评价时，需要结合实际情况，选择合适的评价方法进行分析。
二、大坝安全监测仪器可靠性评价方法1. 传统的可靠性评价方法传统的可靠性评价方法主要是通过对大坝安全监测仪器的故障率、寿命、维修周期等进行统计分析，以及对其所使用的传感器、采集设备等进行质量评估。
这种方法可以直观地反映出监测仪器的使用寿命和维修频次等信息，但是在对监测仪器可靠性进行全面评价时存在一定的局限性。
2. 风险评估方法风险评估方法是一种综合考虑监测仪器性能、环境条件等因素的可靠性评价方法。
通过对监测仪器在实际使用环境中可能出现的各种风险进行分析，来评估监测仪器的可靠性。
这种方法能够更加全面地考虑到监测仪器在实际使用中可能遇到的各种情况，但是在具体操作时较为复杂，需要考虑到的因素较多。
三、可靠性评价结果的应用对大坝安全监测仪器进行可靠性评价后，需要根据评价结果进行相应的应用。
物理实验技术中的仪器精度检验与可靠性验证方法
物理实验技术中的仪器精度检验与可靠性验证方法引言：物理实验中，仪器的精度和可靠性是保证实验结果准确性和可重复性的重要因素。
因此，在进行物理实验时，必须对仪器的精度进行检验，并验证其可靠性。
本文将介绍物理实验技术中常用的仪器精度检验和可靠性验证方法。
一、仪器精度检验方法1. 精确度测试精确度是评价仪器测量结果与真实值之间的接近程度。
精确度测试可通过两种方式进行：一是使用标准物体，将标准物体与待检测仪器进行比对，比较其测量结果与标准值之间的差异；二是进行重复测量，将同一样本多次测量，并计算平均值与标准值之间的差异。
这两种方法都可以评估仪器的测量偏差和系统误差。
2. 灵敏度测试灵敏度是指在一定条件下，仪器对待测量参数变化的反应能力。
灵敏度测试可以通过调节待测参数的大小，观察仪器测量结果的变化来实现。
如果仪器对参数变化的反应与其实际变化量成正比，说明仪器具有较好的灵敏度。
3. 分辨率测试分辨率是指仪器能够区分并显示出的最小变化量。
分辨率测试可通过逐渐改变待测量参数，观察仪器显示结果的变化来完成。
若仪器能够显示出待测量参数的微小变化，则说明仪器具有较高的分辨率。
二、仪器可靠性验证方法1. 冗余设计冗余设计是通过增加仪器的冗余部分，来提高仪器的可靠性。
例如，可以在仪器中设置备用电源、备用传感器或备用信号采集通道等冗余元件。
当主要元件发生故障时，可以切换至备用元件，确保实验的连续进行。
2. 重复性验证仪器的重复性验证是通过多次重复相同实验来评估仪器的稳定性和可重复性。
在进行重复实验时，应该注意尽可能保持实验条件的恒定，例如温度、湿度、压力等，以排除外部因素对实验结果的影响。
3. 故障模拟测试故障模拟测试是通过模拟各种可能的故障情况，来评估仪器在故障情况下的应对能力。
例如，模拟电源中断、传感器失效等情况，观察仪器的反应和性能表现，评估其可靠性。
结论：仪器的精度检验和可靠性验证是保证物理实验准确性和可重复性的重要环节。
仪表可靠性初探
仪表可靠性初探摘要：仪表是人们进行科学实验和实现生产过程参数自动检测和自动控制的重要技术工具，由于仪表结构功能越复杂，使用环境越恶劣，要求仪表使用寿命越长，可靠性问题就变得更加尖锐突出，对仪表进行可靠性研究，对解决这些问题起到了很好的促进作用，本文重点探讨仪表的可靠性评价指标。
关键词：仪表可靠性评价指标一、仪表可靠性可靠性表述目前学术界有多种，但归纳起来可以下两种来作为代表：第一：所谓可靠性是指零部件（或系统）在规定的时间内、规定的条件下、完成规定功能的可能性。
第二：所谓可靠性是指“系统、机器、零部件等的功能在时间上的稳定性”。
其实，无论哪种表述，都概括了可靠性的四大要素：1、研究对象包括系统、机器、零部件等等。
它可以是非常复杂的产品，也可以是一个简单的零件。
2、功能系指零部件、系统的预期功能，即它应实现的使用目的。
功能，如电灯泡的照明功能，汽车的运行功能等。
如果对象在实际使用中，不能实现规定的功能时，就称为研究的对象发生失效或功能故障，反之则称为对象可靠，能正常工作。
3、规定条件包括环境条件、维护条件及使用条件。
环境条件，如环境温度、湿度、振动、润滑状况等；维护条件，如能否维修保养、维修条件、使用者的技术水平等；使用条件，如使用方法、使用频率等。
对象如果超载运行、误用、操作不当或故意的破坏行为等情况均会产生对象的功能故障，故研究对比可靠性必须规定条件。
4、规定时间是指对象的工作期限，或经济寿命期（ELT），可以用时间表示，也可以随对象的不同采用诸如次数、周期、距离等表示。
例如，滚动轴承的工作期限用时间，车辆的工作行程用公里数，齿轮的寿命用应力循环次数表示。
二、可靠性的评价尺度1、可靠性的评价指标是为了评价机械零部件、机器、系统等的可靠性、对可靠性而制定并量化的衡量指标。
2、仪表可靠性的衡量指标主要有：可靠度、故障率、平均寿命、维修度，有效度、重要度等。
3、仪表可靠性的衡量指标具有以下特点：（1）可靠性尺度具有多指标性。
可靠性预计方法及思考
・２００５第０９期・ELECTRONICS QUALITY 一．可靠性预计之目的及意义可靠性预计是对采用特定设计的产品最终可以达到的可靠性水平进行定量预测。
可靠性预计是电子设备可靠性从定性考虑转入定量分析的关键，是“设计未来”的先导，是方案择优、改进设计，确保产品满足可靠性指标要求的不可缺少的技术手段。
从产品的可靠性设计角度来看，预计的主要目的在于检查产品研制方案和电路设计的合理性，比较不同设计方案的可靠性水平，为最优方案的选择及方案优化提供依据；为优选元器件及合理使用元器件提供指南，是检验元器件选用的质量等级、降额设计、热设计等措施有效性的手段。
在可靠性工程工作中，通过可靠性预计可以发现影响系统可靠性的主要因素，找出薄弱环节，采取设计改进措施，提高系统可靠性；为ＦＭＥＡ／ＣＡ、ＦＴＡ等设计分析工作提供依据；为制定研制计划、验证试验方案以及维修、后勤保障方案提供依据。
因此，可靠性预计也是整个产品研制过程中的一项基础性工程活动。
二．可靠性预计方法及预计模型进行可靠性预计时，以往的工程经验、故障数据、当前的技术水平、以及元器件、零件的故障率都是可供参照的依据。
可靠性预计的常见方法有：相似产品法，评分预计法（专家评分法），元件记数法和应力分析法。
各种方法的根本区别在于不同阶段所获取的产品信息量的不同。
各种常见可靠性预计方法的特点如表１所示。
１．国内外现有可靠性预计模型／方法之比较目前国内外有众多研究机构提出了多种可靠性预计模型或可靠性预计方法，可以适用于电子、电气、电力，以及机械、机电等产品的可靠性预计。
但是，由于产品种类的多样性，使用环境的复杂性，任何可靠性预计模型都不能完全考虑所有影响产品可靠性的因素，即便是在军用和民用电子工业都得到最广泛的应用的ＭＩＬ－ＨＤＢＫ－２１７系列也不例外。
所以，常会听到相关工程师对这些可靠性模型不能准确预计产品可靠性的怨言。
但是，尽管存在不足，可靠性预计对保证产品达到可靠性目标的积极作用是勿庸置疑的。
仪器仪表的可靠性分析研究
仪器仪表的可靠性分析研究作者：苏丽娜来源：《中国科技博览》2013年第22期[摘要]仪器仪表工作使用的可靠程度是影响相关科研与生产活动的重要因素，也是评价仪器仪表质量好坏的重要标准。
本文论述了仪器仪表可靠性工作的重要意义，探讨了提高仪器仪表可靠性的主要措施，介绍了仪器仪表可靠性分析的主要指标及方法。
[关键词]仪器仪表可靠性分析措施中图分类号：TH86 文献标识码：TH 文章编号：1009―914X（2013）22―0364―01一、仪器仪表可靠性工作的意义科学实验的准确可靠与生产工作的顺利进行都离不开仪器仪表的合理有效使用。
为提高仪器仪表的使用效果，不仅仅要求其具有符合科学实验和生产活动要求的性能，还要求其在工作过程中能够保持一定的稳定性，确保所测得各项数据的准确可靠。
仪器仪表使用过程中的可靠性依靠的不仅仅是对仪器仪表设计与生产工艺合理性的严格把关，还要依靠仪器仪表使用过程中对其合理有效的管理。
为提高仪器仪表工作的可靠程度，应该从以下途径采取相关措施：注重对先进科学技术及国内外先进经验的吸收引用，提高使用仪器仪表的技术水平；适当利用管理学知识，在使用过程中对仪器仪表进行有效管理；通过优化仪器仪表设计、生产、使用及维护工艺和流程，提高仪器仪表工作可靠程度；通过提高仪器仪表使用和管理人员的业务能力，保证仪器仪表工作的可靠程度；将仪器仪表使用与管理及可靠性工作制度化，切实提高仪器仪表使用及管理工作的合理性，以提高仪器仪表工作的可靠程度；注重仪器仪表可靠性管理中相关信息数据的收集，利用可靠性信息系统提高仪器仪表工作可靠性。
二、仪器仪表可靠性分析的指标仪器仪表的可靠性是指仪器仪表在一定的运行条件下，以一定的运行制度运行一定的时间，不发生任何故障平稳运行的可能性。
仪器仪表的可靠性通常可分为理论可靠性与实际可靠性两类。
1、理论可靠性分析理论可靠性通过对仪器仪表发生故障概率的推导与计算得来，可简单的表示为R（t）=e-λt，其中R（t）表示仪器仪表可靠程度随时间变化的函数，λ表示仪器仪表的故障率，是不随时间发生变化的常数，t则表示时间。
提高仪表系统的可靠性和可维修性的相关建议
提高仪表系统的可靠性和可维修性的相关建议仪表系统是生产机械设备当中重要的组成部分，随着科技的发展与进步，机械设备自动化的水平越来越高，仪表系统对于机械设备的监控作用也就越发地凸显出来，机械设备在运行过程中对于仪表系统的依赖程度也就越来越高了，因此对于仪表系统的可靠性与可维修性的要求也越来越高，这也是仪表系统急需要进行优化提升的一个方面。
本文通过对仪表系统可靠性与可维修性的阐述，讨论如何提高仪表系统的可靠性与可维修性。
标签：仪表系统；可靠性；可维修性随着社会的发展与进步，人们对于生产生活中的安全问题也越来越重视了，而仪表系统能够对一些机械设备或生活用品进行监控，防止危险的发生，因此人们对于仪表系统可靠性与可维修性的研究也日益深入了。
一、研究仪表系统可靠性与可维修性的必要性所谓的仪表系统可靠性与可维修性，其实在某种意义上说是相互关联的，可维修性是包含在可靠性范围之内的一种相对独立的特性，因此可以说，提高了仪表系统的可靠性就已经提高了仪表系统的可维修性了。
仪表系统是人们进行生产活动或科研活动的重要技术工具，而衡量仪表系统是否合格的途径有两种：一种是仪表系统的性能指标是否达到了满足需求的程度；另一种是仪表系统是否能够在生产工作中连续满足功能要求，就是技术指标保持的程度与产品损坏的情况等，而这也就是仪表系统的可靠性问题了。
可以说可靠性是保证仪表系统质量的基础，没有可靠性的基础，那么无论如何先进的高科技产品也是没有太多使用价值的。
我们研究仪表系统可靠性与可维修性的必要性主要表现为以下几点：第一点，过程控制系统越来越大型化与复杂化。
随着科技的发展与进步，在生产过程中自动化的水平也越来越高了，过程控制系统的规模也越来越大、越来越复杂了，一些大型的机械设备检测点都有几千个，调节回路也有上百个，并且其中存在着很多均匀、串级、分程、选择等复杂的调节回路，整个机械设备所使用的仪表系统非常庞大复杂，但这却是保证生产过程安全高效的重要环节。
仪器仪表的可靠性分析及抗干扰设计
仪器仪表的可靠性分析及抗干扰设计摘要：仪器仪表的可靠性有利于提升其在工业生产中的运行能力，做好可靠性及防干扰设计，体现仪器仪表在可靠性方面的优势，促使其更加适应工业生产的需求。
可靠性逐渐成为仪器仪表的评价指标，仪器仪表需要达到可靠性的标准，才可在工业生产中发挥重要的价值，全面控制工业生产的系统，提高工业生产的效益和效率，体现仪器仪表可靠性的优势。
因此，文章就仪器仪表的可靠性进行研究分析，从而提出仪器仪表抗干扰设计的几点策略，仅供参考。
关键词：仪器仪表；可靠性分析；抗干扰设计1仪器仪表可靠性分析仪器仪表主要由元件、线路组成，其达到可靠性后能够提升生产系统的控制效率，保障工业生产达到规定的标准。
而可靠性又是工业选择仪器仪表的主要标准，不同类型的仪器仪表均具有可靠性的特性，可靠性能越高，仪器仪表的功能越强。
仪器仪表的可靠性是评价其质量好坏的重要指标之一，可靠性用概率表示时称为可靠度，就是在规定的时间和规定使用条件下，无故障地发挥运行功能的概率。
我们可以从理论和实际两方面对可靠度进行分析。
1.1理论可靠度分析由图2可看出，其特性曲线共分为三段。
在仪器仪表安装运行初期即0~t1时间内，仪器仪表可靠性较差。
分析可知，此时之所以出现故障，多是设计与生产工艺不当造成的。
在设计时，元件的选用、逻辑电路的设计本身存在不完善、不匹配的地方。
尤其是现在的仪器仪表企业，大多数都是整机厂，其电子元器件等都要外购，而其筛选和老化处理电子元器件的时间和手段相对有限，加上仪器仪表应用单位初期操作人员技术水平及新环境因素的影响，这就造成了在实际应用中，初始阶段仪器仪表可靠性较低，而不同于理论上在初期仪器仪表可靠性最高的分析。
在仪器仪表运行中间时期即t1~t2时间内，仪器仪表可靠性相对平衡，故障少，接近理论状态。
这是由于在初期故障后，经过修理、维护，仪器仪表元器件都已得到老化处理和考验，机械、光学、电子部件也未受到损耗或衰老，性能趋于稳定，操作人员技术水平也得到了提高，与仪器仪表相配的周围环境也有了改善，从而使这段时间内仪器仪表出现故障少，可靠性高。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
仪器仪表的可靠性预计方法及思考
一、可靠性预计对仪器仪表的重要性
可靠性预计是运用以往的工程经验、故障数据和当代的技术水平,
尤其是以元器件,零部件的失效率作为依据,预报产品(元器件,零部件,
子系统或系统)实际可能达到的可靠度,即预报这些产品在特定的应用
中完成规定功能的概率。对于仪器仪表来说可靠性预计就显得更加重
要。
可靠性预计是产品可靠性设计从定性考虑转入定量分析的关键,
也是实施可靠性工程的基础。在方案研究和工程研制阶段,应及时地
预计系统、分系统或设备的基本可靠性和任务可靠性,能比较不同设
计方案的特点及可靠度,以选择最佳设计方案,并实施“预计——改进
设计”的循环,使仪器仪表达到规定的可靠性要求。根据国情,我国企业
开展可靠性研究工作相对落后,许多产品从方案论证、设计研制阶段
就没有对产品进行可靠性预计,这样后期的可靠性工作就无从谈起,因
此进入生产阶段后仍有许多故障和隐患没有排除。
二、选择LJ6010多功能标准源为例的原因
LJ6010多功能标准源(以下简称仪器)能输出交直流电压、交直流
电流、电阻信号,是黑龙江省计量院开发的用于0.1级以下模拟表和四
位半数字表校验的校准器。
1.元器件覆盖面广。它覆盖了从军标B级(GJB597的B级:军品
级)、部标3、4类(SJ331-3、4类:工业品级)、低档(一般有机材料封装
民用级)和自制器件或部件,极具有代表性。
2.该仪器开发研制的方法有相当的代表性。该仪器开发研制的基
本程序:仿制—消化—研制—再开发—定型—市场—再定型。经过后4
步的反复循环,最终定型。这种方式在我国大部分高端仪器的开发过
程中,基本上是一种必然模式,而且这种开发研制的模式还会持续相当
长时间。
三、预计方法和步骤
(一)预计方法及模型的选择
由于LJ6010多功能标准源原本没有经过可靠性设计,当然谈不上
可靠性预计,目前的仪器仅仅定位于科研开发阶段与定型阶段。其中
元器件计数法适用于设计的早期阶段,对可靠性快速地进行初步估计,
为确定最佳设计方案提供可靠性等方面的数据;而元器件应力分析法
是详细的可靠性预计,是在产品设计的后期阶段的预计。因此我们选
择了计数法可靠性预计和部分应力法与计数法结合的可靠性预计。该
预计属于事后预计,我们称为补课性预计,它很有代表性。在这种补课
行为中,首先采用计数预计法,给出产品设计时期的产品寿命预期值,如
果这个预期值很低,那么产品在设计之初就没能达到设计的市场要求,
通过计数预计法可以比较和选择可靠性好的设计方案。预计模型的选
取:进口器件使用美国国防部Rome试验室制定的MIL-HDBK-217,它
是当前国际上商用、军用领域得到最广泛的应用,它涵盖几乎所有的
电子、电气元件和一些机电器件,提供有元器件应力分析法和元件计
数法两种预计模型。国内器件使用信息产业部第五研究所制定的
GJB/Z299,它是以MIL-HD-BK-217为参考制定出的,也有元器件应力
分析法和元件计数法两种预计模型。
(二)预计过程
1.确定了预计方法和使用的预计模型后,就可以按照下面的步骤
进行可靠性预计。以LJ6010多功能标准源中的电压放大电路模块的
预计为例。用计数法进行预计,其失效率的数学表达式为:
式中:λGS-模块总失效率,10-6/h;λGi-第i种元器件的通用失效
率,10-6/h;πQi-第i种元器件的通用质量系数;Ni-第i种元器件的数
量;n-设备所用元器件的种类数目。确定所用元器件的种类及数量、质
量等级和仪器整机的工作环境后,按照上面给出的计算公式,国产器件
通过查GJB/Z299B-98电子设备可靠性预计手册;进口件参照MIL-
HDBK-217F电子设备可靠性预计(美国),可知各个元器件的可靠性参
数,代入上面的公式就可以计算出电压放大电路模块的失效率及平均
寿命:λGS=115.308
×10-6/hMTBF(平均寿命)=1/λGS=8672.43h。
2.用应力法预计,采用这种方法所需要的信息除了计数法预计的
那些信息外还有元器件的工作应力。其中,温度应力系数的值取决于
电路的工艺;电压应力系数的值取决于推荐的工作电压,实际应用的工
作电压和电路处于最恶劣状态时的结温。这些在*****和MIL-HDBK-
217F中均可查得。计算失效率的公式为:
λp=λb(πE×πR×πA×πS2×πc)
式中:λp-工作失效率;λb-基本故障率;πE-环境系数;πR-电流额定
因子;πA-应力因子;πS2-电压额定因子;πC-配置因子。上述各种因子
的故障算出后,利用元件计数法,求得系统的故障率:
式中:λpi-第i种元器件的故障率;Ni-第i种元器件的数量;N-系统
中元器件种类数。通过查GJB/Z299B-98和MIL-HDBK-217F手册,用
应力预计法得到交流放大电路模块的失效率及平均寿命。
λS=156.210×10-6/hMTBF=6401.64h
3.可见应力法预计和计数法预计的结果相差不大,证明了我们选
择了计数法可靠性预计和部分应力法与计数法结合的可靠性预计模
型是正确的。为了工程应用方便我们今后可选用计数预计法进行该仪
器的整机预计。
4.使用上述方法依次预计出各个模块以及整。机的可靠性指标后,
可以根据用户要求看其是否满足。如果不满足要求,需根据预计值分
析出可靠性差的模块加以改进,最终达到提高可靠性的目的。
四、小结
综上所述,正确运用元器件计数法和应力法,能有效地解决早期产
品可靠性预计问题。尽管目前的可靠性预计方法还存在诸多不足,关
于可靠性预计的争议也有很多,但是这些都不能抹煞可靠性预计在设
备研制过程中对指导开展可靠性工程工作的重要意义。在开展可靠性
工程工作时应注意将可靠性预计和其他可靠性设计分析、可靠性试验、
可靠性管理等工作相结合,才能有效保证产品研制过程可靠性的增长,
以及可靠性目标的实现。