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智能儀器儀表可靠性試驗與評估方法

智能儀器儀表是科學研究和技術創新的基石,是經濟社會發展和國防安全的重要保障。近年來,我國高度重視儀器儀表的開發,國家出臺了不少政策支持儀器儀表的開發,對標國際先進儀器和部件,研發出了一批具有國際先進性的儀器和核心部件樣機乃至產品。國內一批儀器企業產品越來越豐富、產值規模也逐步擴大,儀器領域的上市企業越來越多,市場上出現了大量可替代進口的同類儀器。在不少常規檢測分析領域,國產儀器已能滿足基本需要,但可靠性水平差距較大,在前沿科學研究、高端測量分析等領域,我國還比較嚴重依賴進口先進儀器。在當前關鍵技術和高端儀器裝備面臨“卡脖子”、科學經濟社會發展可能面臨“脫鉤”的時事背景下,國家科技、產業、安全所急需的高端儀器面臨著更為緊迫的自主研制、突破關鍵技術和核心部件國產化、高質量與可靠性需求的局面。


然而,至今我國面臨“卡脖子”和可能“脫鉤”給儀器研發帶來的壓力仍然十分巨大,儀器裝備開發無論在國家科技支持層面,還是企業自身發展方面,無論是在國計民生、科學發展方面,還是在經濟生產、公共安全需求層面,仍都具有突出的需要。
智能儀器儀表可靠性試驗與評估的目的通過試驗、分析、評估,找出影響可靠性的薄弱環節,為改進提高可靠性提供依據。隨著各類儀器儀表提倡國產化,各類儀表的更新換代頻次提高,智能儀器儀表的可靠性和穩定性備受關注,合適的開展智能儀器儀表的可靠性試驗是確認產品可靠性水平的關鍵參數。
由儀綜所牽頭的兩項國家標準《智能儀器儀表可靠性 第1部分:可靠性試驗與評估方法》和《智能儀器儀表可靠性 第2部分:電氣系統可靠性強化試驗方法》對智能儀器儀表的可靠性試驗和評估指明方向,是各類企業和檢測機構進行可靠性試驗驗證的指南。
一、智能儀器儀表可靠性試驗常用關鍵詞
1、智能儀器儀表
以微處理器或微型計算機為基礎而設計的,具有數據采集、處理、組態、診斷、控制和數字通信等功能的數字化儀表。
2、可靠性評估
依據產品自身的試驗數據,運用統計學數值估計理論,求得可靠性參量的取值估計。
3、可靠性特征量
衡量產品可靠性定量化尺度,描述產品的可靠性特征的參數。
4、可靠性指標
產品在規定的條件下對可靠性特征量定量的要求。
5、可靠性目標值
產品成熟狀態時達到的可靠性指標。
6、最低可接受值
合同或任務書中規定的進行考核或驗證要達到的可靠性指標。
7、故障判據
判斷儀器儀表是否構成故障的界限值。
8、可靠性增長試驗
為暴露產品的可靠性薄弱環節,并證明改進措施能防止可靠性薄弱環節再現或使其出現率低于容許水平而進行的可靠性試驗。
9、可靠性測定試驗
為確定產品的可靠性特征量而進行的試驗。
10、可靠性驗證試驗
為確定產品的可靠性特征量是否達到所要求水平而進行的試驗。



二、智能儀器儀表可靠性試驗方法


1、可靠性增長試驗(GJB1407)
樣機鑒定階段:MTBF為可靠性目標值的60%;
小批量生產階段:MTBF為可靠性目標值的85%;
批量、穩定生產階段:MTBF為可靠性目標值的100%。
2、可靠性測定試驗(JB/T6214);
3、可靠性驗證試驗(GB/T5080.7);
4、加速壽命試驗(GB/T29309)。


三、智能儀器儀表可靠性試驗評估方法的選擇
1、新產品在樣機研制階段為達到規定的可靠性要求適宜采用可靠性增長試驗;
2、樣機在鑒定或定型時為確定可靠性水平,適宜采用平均故障間隔工作時間MTBF的可靠性測定試驗;
3、定型產品在定型及批生產中為驗證是否達到規定的可靠性要求,通常采用平均無故障間隔時間MTBF的可靠性驗證試驗;
4、在產品壽命比較長,實驗室進行可靠性試驗比較困難,而現場的儀器儀表使用量大,管理比較規范的情況下適合采用現場試驗數據統計分析;
5、長壽命、批量較小的產品適合采用可靠性加速壽命試驗。

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