基于MTBF电气自动化控制设备可靠性测试的改进|电气可靠性

　　[摘要]应用MTBF测试法对这些数据进行详细地分析与综合,可对该产品在该阶段的可靠性水平作出定量评价,从而判断该产品是否达到或满足设计要求的可靠性水平。　　[关键词]MTBF测试法电气自动化可靠性

　　中图分类号:TP2文献标识码:A文章编号:1671-7597(2009)1210027-01

　　一、MTBF保证试验方法综述

　　(一)基本思路

　　当新产品研制完成时,首先需进行可靠性预计,预计结果必须大于目标值的两倍以上,以确保其固有可靠性(理论值)能达到设计目标,否则认为设计不合格;然后利用FMECA分析法或FTA分析法进行详细的故障分析,并制定相应的改进措施,以及详细的可靠性增长试验计划,以保证其固有可靠性能够实现。

　　对产品进行调试,可先进行单元调试(模板或组件),然后进行整机调试,将所有相关信息详细记录下来。假定产品寿命服从指数分布规律,利用可靠性结构模型(指数串联模型),对各单元及整机的试验数据采用概率统计方法,进行分析与综合,计算出产品的可靠性特征量的估计值,与设计目标值进行比较,作出是否达到设计目标的判定。

　　(二)故障判据

　　1.相关故障。产品硬件在规定的条件下运行,任何机械部件、电子元件的破裂、损坏以及使仪表丧失规定功能或性能参数超出所要求的指标范围的现象,均作为硬件相关故障计算。产品软件中的任何缺陷或错误导致仪表软件不能完成规定功能或输出参数超出所要求的性能指标范围的现象,均作为软件相关故障计算。具体仪表由供需双方协商制定相应的包括软、硬件在内的故障判据。2.非相关故障。由于试验设备 ……此处隐藏2839个字…… 要求,进行统计、计算有关可靠性特征量。根据我们所收集的数据,通过统计计算表明:典型的国产电控及自动化设备的平均无故障工作时间MTBF为10000h左右。通过测试也表明了现场可靠性测试方法对电控及自动化设备产品是适用的。

　　三、实例分析

　　某现场总线智能变送器可靠性设计目标是达到行业优等品水平,即平均无故障工作时间达到2.5万小时。该产品由传感器、放大板、转换板、通信卡和液晶显示器组成,设计完成后开始对3台样机各单元分别进行了2个月(60天,每天8h)调试,然后对整机进行了1个月(30天)的调试,将发现的故障记录在表4中,立即采取相关措施,进行改进设计。

　　收集数据:r1"=0,r2"=0,r3"=0,r4"=0,r5"=2,Ti"=480h,r"=1,

　　T"=240h。

　　利用数学模型,得到:T""=480h,r""=2。

　　根据数学模型:设产品整机调试试验数据为(r",T"),则得产品总

　　的试验结果r=r"+r得到:r=3,T=720h。

　　再根据数学模型,取a=0.1,查表得到,于是有:mL=1440/2.204=

　　653.36h。

　　查有关数据,当a=0.1时,区间估计下限系数pL为0.263,可得:MTBF(点估计值)=653.36/0.263=2484.26(h)