測(cè)量?jī)x器可靠性分析

JJF1024—20061測(cè)量?jī)x器可靠性分析1范圍本規(guī)范規(guī)定了測(cè)量?jī)x器可靠性分析的基本原則、要求和方法,為測(cè)量?jī)x器的可靠性描述、建模、預(yù)計(jì)、指標(biāo)分配及指標(biāo)系列劃分、故障模式與影響分析、故障樹分析、試驗(yàn)驗(yàn)證、故障判定等提供指導(dǎo)。適用于測(cè)量?jī)x器在設(shè)計(jì)、研制、試驗(yàn)、生產(chǎn)、驗(yàn)收、使用階段以及型式評(píng)價(jià)中的可靠性分析。2引用文獻(xiàn)GB/T2423系列標(biāo)準(zhǔn)電工電子產(chǎn)品基本環(huán)境試驗(yàn)規(guī)程GB/T3187—1994可靠性、維修性術(shù)語(yǔ)GB/T5080.4—1985設(shè)備可靠性試驗(yàn)可靠性測(cè)定試驗(yàn)的點(diǎn)估計(jì)和區(qū)間估計(jì)方法(指數(shù)分布)GB/T5080.6—1996設(shè)備可靠性試驗(yàn)恒定失效率假設(shè)的有效性檢驗(yàn)GB/T5080.7—1986設(shè)備可靠性試驗(yàn)恒定失效率假設(shè)下的失效率與平均無(wú)故障時(shí)間的驗(yàn)證試驗(yàn)方案GB/T7289—1987可靠性、維修性與有效性預(yù)計(jì)報(bào)告編寫指南GB/T7826—1987系統(tǒng)可靠性分析技術(shù)失效模式和效應(yīng)分析(FMEA)程序GB/T7829—1987故障樹分析程序GJB/Z89—1997電路容差分析指南GJB/Z108A—1998電子設(shè)備非工作狀態(tài)可靠性預(yù)計(jì)手冊(cè)GJB/Z299B—1998電子設(shè)備可靠性預(yù)計(jì)手冊(cè)JJF1015—2002計(jì)量器具型式評(píng)價(jià)和型式批準(zhǔn)通用規(guī)范JB/T6214—1992儀器儀表可靠性驗(yàn)證及測(cè)定試驗(yàn)(指數(shù)分布)導(dǎo)則JB/T50070—2002電能表可靠性要求及考核方法使用本規(guī)范時(shí),應(yīng)注意使用上述引用文獻(xiàn)的現(xiàn)行有效版本。3術(shù)語(yǔ)3.1可靠性reliability[performance]測(cè)量?jī)x器在規(guī)定條件下和規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成規(guī)定功能的能力。注:規(guī)定時(shí)間是廣義的,根據(jù)測(cè)量?jī)x器的不同可為小時(shí)、年、里程、次數(shù)等。3.2基本可靠性basicreliability測(cè)量?jī)x器在規(guī)定條件下無(wú)故障的持續(xù)時(shí)間或概率。3.3任務(wù)可靠性missionreliability測(cè)量?jī)x器在規(guī)定的任務(wù)剖面內(nèi)完成規(guī)定功能的能力。注:任務(wù)剖面是指測(cè)量?jī)x器在完成規(guī)定任務(wù)的時(shí)間內(nèi)所經(jīng)歷的事件和環(huán)境的時(shí)序描述。JJF1024—200623.4可靠度reliability測(cè)量?jī)x器在規(guī)定條件下和規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成規(guī)定功能的概率,一般記為R。它是時(shí)間的函數(shù),故也記為R(t),稱為可靠度函數(shù)。R(t)=p(θ>t),間,當(dāng)t=0時(shí),R(0)=1;當(dāng)t=∞時(shí),R(∞)=0。測(cè)量?jī)x器喪失規(guī)定的功能,表現(xiàn)為其不確定度超過允許值或功能失常(對(duì)可修復(fù)測(cè)量?jī)x器,也稱故障)。3.6壽命Tlife測(cè)量?jī)x器的持續(xù)使用期,測(cè)量?jī)x器的壽命是一個(gè)隨機(jī)變量。3.7平均故障間隔時(shí)間meantimebetweenfailures(MTBF)對(duì)可修復(fù)的測(cè)量?jī)x器,平均故障間隔時(shí)間是指兩次故障間隔時(shí)間的平均值。有時(shí)也稱平均無(wú)故障工作時(shí)間。3.8平均失效前時(shí)間meantimetofailure(MTTF)對(duì)不可修復(fù)的測(cè)量?jī)x器,平均失效前時(shí)間是指從開始投入工作至失效前時(shí)間的平均值。有時(shí)也稱平均失效時(shí)間。3.9平均壽命θmeanlife在可靠性分析評(píng)估與可靠性試驗(yàn)中,常用θ來(lái)表示平均壽命,此時(shí)視測(cè)量?jī)x器特點(diǎn)不同可代表MTBF或MTTF。3.10失效分布函數(shù)F(t)failuredistributionfunction測(cè)量?jī)x器在規(guī)定的條件下,其出現(xiàn)失效的概率隨時(shí)間變化的函數(shù),記作F(t)。F(t)=p(θ≤t)式中,t為規(guī)定時(shí)間,當(dāng)t=0時(shí),F(0)=0;當(dāng)t=∞時(shí),F(∞)=1。3.11瞬時(shí)失效率函數(shù)λ(t)failureratefunction工作到某時(shí)刻t尚未發(fā)生失效的測(cè)量?jī)x器,在該時(shí)刻后單位時(shí)間內(nèi)發(fā)生失效的概率。簡(jiǎn)稱失效率。λ(t)=注:當(dāng)測(cè)量?jī)x器的壽命分布規(guī)律服從指數(shù)分布時(shí),可以得到:F(t)=1-e-λtf(t)=λe-λtR(t)=e-λtλ(t)=λ(常數(shù))θ式中,f(t)為失效分布密度。4可靠性分析程序和方法4.1可靠性指標(biāo)的分析和確定測(cè)量?jī)x器的可靠性指標(biāo)通常規(guī)定為MTBF(或MTTF)和R(t)。在測(cè)量?jī)x器方案3論證階段，可根據(jù)用戶要求和測(cè)量?jī)x器的特點(diǎn)，選擇其一或兩者作為可靠性指標(biāo)并確定4.2建立可靠性模型為了對(duì)測(cè)量?jī)x器的可靠性做出定量的分配、預(yù)計(jì)、評(píng)價(jià)，以及對(duì)可靠性設(shè)計(jì)進(jìn)行分析，應(yīng)建立可靠性模型。可靠性模型應(yīng)在測(cè)量?jī)x器設(shè)計(jì)階段建立，并在測(cè)量?jī)x器設(shè)計(jì)、技術(shù)指標(biāo)、環(huán)境要求、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、工作模式發(fā)生變更時(shí)及時(shí)修改。4.2.1一般描述測(cè)量?jī)x器的可靠性模型包括可靠性框圖和與之對(duì)應(yīng)的數(shù)學(xué)模型?？煽啃钥驁D是儀器組成各單元從任務(wù)可靠性角度出發(fā)，表現(xiàn)其邏輯關(guān)系的方框圖，即表示儀器在成功完成任務(wù)時(shí)所有單元之間的相互依賴關(guān)系?？煽啃钥驁D可用對(duì)應(yīng)的數(shù)學(xué)模型加以描述。4.2.2建立可靠性框圖的原則4.2.2.1可靠性框圖中每個(gè)方框都是能完成某一功能的功能模塊，根據(jù)儀器本身的復(fù)雜程度，功能模塊可以是一臺(tái)儀器、一個(gè)單元電路、一個(gè)部件、一個(gè)元器件或一個(gè)4.2.2.2除特殊情況外，可靠性框圖中每個(gè)方框發(fā)生的故障是獨(dú)立的，即任一方框發(fā)生的故障與其他方框是否出現(xiàn)故障無(wú)關(guān)；4.2.2.3可靠性框圖描述的是各單元之間的邏輯關(guān)系，不是工作原理圖或測(cè)量流程圖，在圖中應(yīng)表明工作環(huán)境的嚴(yán)酷度以及各單元的工作時(shí)間(任務(wù)時(shí)間)。4.2.3測(cè)量?jī)x器的可靠性數(shù)學(xué)模型測(cè)量?jī)x器的可靠性模型主要有串聯(lián)模型、并聯(lián)模型及混聯(lián)模型。4.2.3.1串聯(lián)模型是指組成儀器的所有單元中任一單元發(fā)生故障都會(huì)導(dǎo)致整個(gè)儀器故障的模型，串聯(lián)系統(tǒng)的可靠性框圖就是下屬幾個(gè)單元的串聯(lián)圖(如圖1)。設(shè)測(cè)量?jī)x器下屬單元的可靠度分別為r,rz,…,r,,串聯(lián)系統(tǒng)的可靠度為R,,則測(cè)量?jī)x器的可靠度等于各單元的可靠度的乘積，即：若各單元失效服從指數(shù)分布，則無(wú)冗余或替代工作模式的測(cè)量?jī)x器失效也服從指數(shù)分布。此時(shí)，測(cè)量?jī)x器的失效率等于各單元的失效率之和，即：由公式(1)、(2)可知，減少單元數(shù)目、降低單元失效率即可提高測(cè)量?jī)x器的可44.2.3.2并聯(lián)模型是指組成測(cè)量?jī)x器的所有單元(或通道)同時(shí)工作，只要有一個(gè)單元(或通道)不出現(xiàn)故障，儀器就不出現(xiàn)故障，并聯(lián)系統(tǒng)的可靠性框圖為n個(gè)組件的并聯(lián)圖(如圖2)。設(shè)測(cè)量?jī)x器下屬組件的可靠度分別為r?,rz,…,r,,并聯(lián)系統(tǒng)的可靠度為R。,則并聯(lián)模型的可靠度對(duì)于指數(shù)分布，若各并聯(lián)單元相同即λ;相同，則4.2.3.3混聯(lián)系統(tǒng)是把若干個(gè)串聯(lián)系統(tǒng)和并聯(lián)結(jié)構(gòu)組合在一起，測(cè)量?jī)x器最簡(jiǎn)單的混聯(lián)系統(tǒng)如圖3所示。設(shè)下屬單元的可靠度分別為r?,rz,r?,混聯(lián)系統(tǒng)的可靠度為R。,則測(cè)量?jī)x器的可靠度4.2.4可靠性建模要求4.2.4.1按研制總要求或合同規(guī)定，分別建立基本可靠性模型和任務(wù)可靠性模型。前者用以預(yù)計(jì)和分配基本可靠性要求，即估計(jì)測(cè)量?jī)x器組成單元故障引起的維修人力與保障費(fèi)用；后者用以預(yù)計(jì)和分配任務(wù)可靠性要求，即估計(jì)測(cè)量?jī)x器在執(zhí)行任務(wù)過程中完成規(guī)定功能的能力。4.2.4.2適時(shí)建立并不斷完善可靠性模型。在方案論證階段，建立測(cè)量?jī)x器較粗略的可靠性模型，隨著工作的進(jìn)展，不斷修改、完善、細(xì)化，進(jìn)而準(zhǔn)確地分配、預(yù)計(jì)和評(píng)價(jià)JJF1024—200654.2.4.3建模時(shí)應(yīng)正確區(qū)分可靠性框圖和工作原理圖。前者表示儀器中各組成單元之間的故障邏輯關(guān)系,后者表示各單元之間的物理關(guān)系。4.3可靠性指標(biāo)的分配可靠性指標(biāo)的分配是指將可靠性指標(biāo)或預(yù)計(jì)所能達(dá)到的指標(biāo)加以分解,科學(xué)合理地分配到規(guī)定的儀器單元?？煽啃灾笜?biāo)的分配應(yīng)根據(jù)可靠性框圖進(jìn)行分配,即每一個(gè)方框均應(yīng)有相應(yīng)的可靠性指標(biāo),使儀器的可靠性指標(biāo)得以保證。4.3.1比例分配法符合下列條件之一者,可應(yīng)用比例分配法來(lái)進(jìn)行可靠性指標(biāo)分配:—測(cè)量?jī)x器的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單、成熟,各功能塊已作過可靠性預(yù)計(jì),或有這方面的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù);—有經(jīng)長(zhǎng)期使用的相似儀器,具有一定的歷史現(xiàn)場(chǎng)失效率記錄,或有這方面的實(shí)例;—設(shè)備主要部分由外購(gòu)件構(gòu)成,且這些外購(gòu)件有較完整的可靠性資料。當(dāng)原儀器的系統(tǒng)可靠性指標(biāo)已知,且各分系統(tǒng)的失效率已知時(shí),其分配公式為:λi新=λs新×Ki(6)式中:λi新—分配給第i個(gè)新的分系統(tǒng)的失效率;λs新—規(guī)定的新系統(tǒng)的失效率;Ki—原系統(tǒng)中第i個(gè)分系統(tǒng)失效率與原系統(tǒng)的失效率之比。例:在原儀器的基礎(chǔ)上進(jìn)行小型化設(shè)計(jì)的某測(cè)量?jī)x器,已知原儀器的可靠性指標(biāo)為MTBF=40h,要求新測(cè)量?jī)x器的可靠性指標(biāo)為MTBF=100h。顯然λi原25×10-3/hλi新1×10-2/h原儀器的6個(gè)分系統(tǒng)的失效率指標(biāo)如表1所示。以分系統(tǒng)1為例K1==0.08則分配給分系統(tǒng)1的失效率λ1新=λs新·K1=8×10-4/h分配給分系統(tǒng)1的可靠性指標(biāo)MTBF=h=1250h同理可得其他分系統(tǒng)的可靠性指標(biāo),詳見表1。表1某測(cè)量?jī)x器的可靠性指標(biāo)分配表分系統(tǒng)序號(hào)原失效率/(10-3/h)Ki新分配的失效率/(10-3/h)新分配的MTBF12.00.080.8125022.50.101.01000310.50.424.2238JJF1024—20066表1(續(xù))分系統(tǒng)序號(hào)原失效率/(10-3/h)Ki新分配的失效率/(10-3/h)新分配的MTBF47.90.323.231350.30.010.161.60.060.61667總計(jì)24.89.94.3.2綜合因子評(píng)定法符合下列條件之一者,可應(yīng)用綜合因子評(píng)定法進(jìn)行可靠性指標(biāo)分配:—有多臺(tái)儀器組成系統(tǒng),對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行可靠性指標(biāo)分配時(shí);—技術(shù)比較復(fù)雜,工作條件比較惡劣或采用新技術(shù)時(shí);—無(wú)相似儀器時(shí)。綜合因子評(píng)定法考慮了各功能塊的復(fù)雜性、重要性、環(huán)境條件、維修性、技術(shù)成熟程度、可靠性改進(jìn)潛力等因素。每一個(gè)因素給出一個(gè)定量的評(píng)價(jià)系數(shù)K,第i個(gè)單元的第j個(gè)評(píng)價(jià)系數(shù)記作Kij。對(duì)于指數(shù)分布串聯(lián)結(jié)構(gòu)的模型,其分配公式為:MTBFj=MTBFs(7)i=1式中:MTBFj———第j個(gè)分系統(tǒng)的平均故障間隔時(shí)間;MTBFs—整機(jī)(或系統(tǒng))的平均故障間隔時(shí)間;Kij—第j個(gè)分系統(tǒng)的第i個(gè)分配因子。例:某測(cè)量?jī)x器的可靠性指標(biāo)為:MTBF=40h,已知該測(cè)量?jī)x器由6個(gè)分系統(tǒng)構(gòu)成,以第1個(gè)分系統(tǒng)的各項(xiàng)分配加權(quán)因子為1,其他各分系統(tǒng)與其相比較的取值如表2所示,則按可靠性指標(biāo)分配,按公式(7)該測(cè)量?jī)x器的可靠性指標(biāo)分配如下:分系統(tǒng)1:MTBF=11.44÷1×40≈458(h)分系統(tǒng)2:MTBF=11.44÷1.12×40≈408(h)分系統(tǒng)3:MTBF=11.44÷4.80×40≈95(h)分系統(tǒng)4:MTBF=11.44÷3.60×40≈127(h)分系統(tǒng)5:MTBF=11.44÷0.16×40≈2860(h)分系統(tǒng)6:MTBF=11.44÷0.75×40≈610(h)表2某測(cè)量?jī)x器的可靠性指標(biāo)分配表項(xiàng)目分系統(tǒng)1分系統(tǒng)2分系統(tǒng)3分系統(tǒng)4分系統(tǒng)5分系統(tǒng)6復(fù)雜因子1.00.52.03.00.20.5重要因子1.01.01.01.01.01.0JJF1024—20067表2(續(xù))項(xiàng)目分系統(tǒng)1分系統(tǒng)2分系統(tǒng)3分系統(tǒng)4分系統(tǒng)5分系統(tǒng)6環(huán)境因子1.01.02.01.02.01.5標(biāo)準(zhǔn)因子1.03.02.02.02.01.0維修因子1.00.50.60.60.40.5元器件質(zhì)量因子1.01.51.01.00.52.0n∏Kiji=11.001.124.803.600.160.75n∏Kiji=111.444.4可靠性預(yù)計(jì)可靠性預(yù)計(jì)是指根據(jù)測(cè)量?jī)x器的零件、性能、工作環(huán)境及其相互關(guān)系,推測(cè)其將來(lái)的可靠性表現(xiàn)的方法。它是測(cè)量?jī)x器可靠性從定性考慮轉(zhuǎn)入定量分析的關(guān)鍵。4.4.1可靠性預(yù)計(jì)方法在不同階段,可用不同方法進(jìn)行可靠性預(yù)計(jì)。4.4.1.1相似法相似法適用于初始構(gòu)思、規(guī)劃測(cè)量?jī)x器的總體論證階段,通常只能作大體上的估計(jì)。其中,相似設(shè)備法的預(yù)計(jì)準(zhǔn)確程度取決于現(xiàn)有設(shè)備可靠性數(shù)據(jù)的可信程度,以及現(xiàn)有設(shè)備和新設(shè)備的相似程度。4.4.1.2元器件計(jì)數(shù)法元器件計(jì)數(shù)法適用于研制階段的早期,此時(shí)已進(jìn)行初步設(shè)計(jì),形成了功能原理框圖和電路草圖。每種元器件的數(shù)量已基本確定,但尚缺應(yīng)力數(shù)據(jù)。此法用于判斷設(shè)計(jì)方案是否滿足可靠性指標(biāo)、進(jìn)行優(yōu)選并開展可靠性分配。4.4.1.3元器件應(yīng)力分析法元器件應(yīng)力分析法適用于研制階段的中后期,即在全面開展電路試驗(yàn)之后的樣機(jī)研制期間,此時(shí)已具備詳細(xì)的電路圖、元器件清單及各元器件所承受的應(yīng)力數(shù)據(jù)。通過應(yīng)力分析,發(fā)現(xiàn)樣機(jī)可靠性的薄弱環(huán)節(jié)并采取相應(yīng)措施來(lái)改進(jìn)設(shè)計(jì)。4.4.2可靠性預(yù)計(jì)流程測(cè)量?jī)x器可靠性預(yù)計(jì)的一般流程如表3所示:表3測(cè)量?jī)x器可靠性預(yù)計(jì)流程流程號(hào)測(cè)量?jī)x器方案論證階段測(cè)量?jī)x器設(shè)計(jì)階段1定義測(cè)量?jī)x器規(guī)定其工作方式、特征、性能要求指標(biāo)更具體,理由更充足2測(cè)量?jī)x器組成部分進(jìn)行功能塊大致劃分了解結(jié)構(gòu),劃分確定的功能塊8表3(續(xù))流程號(hào)3可靠性框圖簡(jiǎn)單的串聯(lián)系統(tǒng)4環(huán)境信息規(guī)定對(duì)組成部分有影響的環(huán)境信息進(jìn)一步規(guī)定對(duì)組成部分有影響的環(huán)境信息5應(yīng)力信息不進(jìn)行電應(yīng)力、熱應(yīng)力及其承受的工作方式6指數(shù)分布指數(shù)分布7失效率利用可靠性預(yù)計(jì)手冊(cè)或相似儀器現(xiàn)場(chǎng)失效率求得8建立可靠性模型建立基本可靠性模型建立任務(wù)可靠性模型9電路法等法告按GB/T7289—19874.4.3可靠性預(yù)計(jì)要求4.4.3.1按GJB/Z299B—1998、GJB/Z108A—1998的規(guī)定進(jìn)行可靠性預(yù)計(jì)。4.4.3.2可靠性預(yù)計(jì)與分配和測(cè)量?jī)x器的研制工作同步進(jìn)行。普通測(cè)量?jī)x器研制合同簽訂后，一般不進(jìn)行可靠性分配；但可靠性預(yù)計(jì)仍要隨研制工作的進(jìn)展，迭代進(jìn)行。4.4.3.3對(duì)于非電子設(shè)備，可采用相似法進(jìn)行可靠性預(yù)計(jì)。例：采取“元器件計(jì)數(shù)法”對(duì)某新研制的測(cè)量?jī)x器進(jìn)行可靠性預(yù)計(jì)。a)建立可靠性模型，按測(cè)量?jī)x器特點(diǎn)及其結(jié)構(gòu)分成三部分，即電源部分、測(cè)量部分、顯示部分，見圖4。b)列出以上各部分的元器件種類及數(shù)量、質(zhì)量等級(jí)和應(yīng)用環(huán)境類別。c)從GJB299B—1998的5.2節(jié)，查出各種元器件在該環(huán)境類別下的通用失效率λc和通用質(zhì)量系數(shù)πa。d)將(b)、(c)步驟得到的數(shù)據(jù)填入規(guī)范化的預(yù)計(jì)表4,5,6中。e)按照GJB299B—1998的公式計(jì)算各部分的通用失效率。f)按可靠性模型計(jì)算失效率λ。=λ電源+λ測(cè)量+λ顯示=(3.9316+3.6996+0.73536)×10-?/h=8.367×10-?/hJJF1024—20069故該測(cè)量?jī)x器的失效率為8.367×10-6/h,MTBF預(yù)計(jì)值為1.195×105h。表4某測(cè)量?jī)x器電源模塊的可靠性預(yù)計(jì)表元器件種類及參數(shù)數(shù)量NπQλG/(10-6/h)λGπQ/(10-6/h)Ni·(λGπQ)/(10-6/h)CMOS數(shù)字電路,10門10.251.300.3250.325電源變壓器10.702.281.61.6半導(dǎo)體穩(wěn)壓器20.200.650.130.26金屬膜電阻40.300.0730.0220.088鋁電解電容60.300.620.1861.116云母電容40.300.160.0480.192圓形連接器10.400.440.1760.176無(wú)繞接烙鐵焊點(diǎn)3810.00450.00450.171雙面印制板,40個(gè)金屬化孔1010.000360.000360.0036λ電源=Ni·(λGπQ)=3.9316表5某測(cè)量?jī)x器測(cè)量模塊的可靠性預(yù)計(jì)表元器件種類及參數(shù)數(shù)量NπQλG/(10-6/h)λGπQ/(10-6/h)Ni·(λGπQ)/(10-6/h)CMOS數(shù)字電路,10門100.251.30.3253.25圓形連接器10.40.440.1760.176無(wú)繞接烙鐵焊點(diǎn)6010.00450.00450.27雙面印制板,40個(gè)金屬化孔1010.000360.000360.0036λ測(cè)量=Ni·(λGπQ)=3.6996表6某測(cè)量?jī)x器顯示模塊的可靠性預(yù)計(jì)表元器件種類及參數(shù)數(shù)量NπQλG(10-6/h)λGπQ(10-6/h)Ni·(λGπQ)(10-6/h)CMOS數(shù)字電路,10門10.251.30.3250.3252位數(shù)碼管10.60.240.1440.144圓形連接器10.40.440.1760.176無(wú)繞接烙鐵焊點(diǎn)2010.00450.00450.09雙面印制板,40個(gè)金屬化孔110.000360.000360.00036λ顯示=Ni·(λGπQ)=0.73536JJF1024—2006104.5故障模式與影響分析故障模式與影響分析(faultmodelandeffectsanalysis,簡(jiǎn)稱FMEA)是指通過分析測(cè)量?jī)x器各組成單元潛在的故障模式及其對(duì)儀器功能的影響,對(duì)改進(jìn)儀器設(shè)計(jì)提出可能采取的預(yù)防措施。如進(jìn)一步按故障模式發(fā)生概率分析其危害性,則為故障模式、效應(yīng)與危害度分析(faultmodel,effectsandcriticalityanalysis,簡(jiǎn)稱FMECA)。4.5.1FMEA的一般步驟a)繪制測(cè)量?jī)x器的功能邏輯框圖,說明構(gòu)成儀器的各個(gè)單元或功能模塊之間在功能上的依從關(guān)系;b)掌握元器件或功能模塊的故障模式;c)按照故障模式對(duì)儀器造成的嚴(yán)重程度,劃分嚴(yán)酷度等級(jí);d)采用網(wǎng)絡(luò)圖分析法來(lái)確定故障模式危害度大小;e)提出預(yù)防措施。4.5.2通過FMEA,應(yīng)—鑒別出被分析單元會(huì)導(dǎo)致的不可接受或非常嚴(yán)重的故障,確定可能會(huì)對(duì)預(yù)期或所需運(yùn)行造成致命影響的故障模式,并列出由此引起的從屬故障;—決定需另選的元器件、零部件和整件;—保證能識(shí)別各種檢測(cè)手段引起的故障模式;—選擇預(yù)防或正確維護(hù)要點(diǎn),制定故障檢修指南。4.5.3FMEA應(yīng)從方案論證階段開始進(jìn)行,隨著設(shè)計(jì)工作的逐步深入,還須不斷修改、補(bǔ)充、完善。FMEA的具體方法和程序可參見GB/T7826—1987。4.6故障樹分析故障樹分析(faulttreeanalysis,簡(jiǎn)稱FTA)是從所研究的故障現(xiàn)象出發(fā),找出其產(chǎn)生的根源,從果到因或從上到下地研究系統(tǒng)故障的一種方法。它把系統(tǒng)不希望發(fā)生的故障狀態(tài)(頂事件)作為分析目標(biāo),找出導(dǎo)致這一故障發(fā)生的所有可能的直接原因(中間事件),再追蹤找出導(dǎo)致各中間事件發(fā)生的所有可能原因,循序漸進(jìn),直至找出基本原因(底事件)為止。4.6.1故障樹分析的一般步驟a)建造故障樹;b)化簡(jiǎn)故障樹;c)定性分析,即找出最小割集,進(jìn)行定性比較,確定改進(jìn)方向;d)定量計(jì)算,即根據(jù)最小割集、底事件概率及數(shù)學(xué)模型,計(jì)算頂事件概率;進(jìn)行重要度分析,確定采取糾正措施的優(yōu)先順序;e)提出改進(jìn)措施。圖5所示為某電能表電機(jī)過熱的故障樹分析圖。4.6.2FTA應(yīng)與FMEA結(jié)合進(jìn)行,即通過FMEA找出影響安全及任務(wù)完成的關(guān)鍵故障模式,以此為頂事件建立故障樹;同時(shí)進(jìn)行多因素分析,找出各種故障模式的組合,為改進(jìn)設(shè)計(jì)提供依據(jù)。故障樹應(yīng)由設(shè)計(jì)人員在FMEA的基礎(chǔ)上建立,并由有關(guān)的技術(shù)W電源電機(jī)(過熱)(短路)人員審查，以保證其邏輯關(guān)系正確。4.6.3FTA應(yīng)在研制階段的早期開始進(jìn)行。隨著設(shè)計(jì)工作的進(jìn)展，F(xiàn)TA必須不斷補(bǔ)充、修改、完善。FTA的具體方法和程序可參見GB/T7829-1987。4.7容差和漂移分析容差和允許漂移能力的設(shè)計(jì)與測(cè)量?jī)x器的性能、可靠性、工藝、成本和經(jīng)濟(jì)效益等密切相關(guān)。若設(shè)計(jì)范圍過窄，將導(dǎo)致選用元器件的嚴(yán)格程度提高，進(jìn)而增加材料成本或延長(zhǎng)制造工時(shí)。容差和漂移分析方法主要有——最壞值設(shè)計(jì)法，適用于可靠性要求甚高的測(cè)量?jī)x器； 均方根偏差設(shè)計(jì)方法，適用于可靠性要求不甚高的一般測(cè)量?jī)x器 概率設(shè)計(jì)法，適用于可靠性要求不甚高的一般測(cè)量?jī)x器：——蒙特卡洛統(tǒng)計(jì)方法，適用于準(zhǔn)確度要求較高又可借助計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理的測(cè)量?jī)x器。容差和漂移分析的詳細(xì)方法可參見GJB/Z89—1997。5可靠性評(píng)估在設(shè)計(jì)方案通過設(shè)計(jì)評(píng)審后，方可試制樣機(jī)，并進(jìn)行樣機(jī)階段的性能試驗(yàn)和可靠性試驗(yàn)?？煽啃栽囼?yàn)通常包括環(huán)境試驗(yàn)、壽命試驗(yàn)、篩選試驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)使用試驗(yàn)和鑒定試驗(yàn)JJF1024—200612等。對(duì)于樣機(jī)試制,一般需要經(jīng)歷環(huán)境試驗(yàn)與現(xiàn)場(chǎng)使用試驗(yàn);對(duì)于批量生產(chǎn)的儀器,還應(yīng)增加鑒定試驗(yàn)。5.1壽命試驗(yàn)對(duì)于在合同、協(xié)議中有特殊要求的儀器,應(yīng)進(jìn)行壽命試驗(yàn),包括壽命的測(cè)定試驗(yàn)和驗(yàn)證試驗(yàn)。所謂測(cè)定試驗(yàn)(determinationtest),是指確定產(chǎn)品的特性值或性能值的試驗(yàn);所謂驗(yàn)證試驗(yàn)(compliancetest),是指證明產(chǎn)品的特性或性能是否符合規(guī)定要求的試驗(yàn)。有關(guān)的試驗(yàn)要求和方法應(yīng)符合GB/T5080.4—1986、GB/T5080.6—1986和GB/T5080.7—1986的規(guī)定,主要試驗(yàn)內(nèi)容包括:—試驗(yàn)?zāi)康呐c要求;—試驗(yàn)條件與方法;—試樣狀態(tài)與來(lái)源;—試驗(yàn)組織與管理;—試驗(yàn)進(jìn)度與地點(diǎn);—試驗(yàn)評(píng)審與報(bào)告;—試驗(yàn)結(jié)束后故障與樣品的處理意見。5.1.1截尾壽命試驗(yàn)的類型截尾壽命試驗(yàn)可分為定時(shí)截尾試驗(yàn)(fixedtimetest)和定數(shù)截尾試驗(yàn)(fixednum-bertest)兩種。前者是按規(guī)定的抽樣方案抽取一定數(shù)量的試驗(yàn)樣品進(jìn)行可靠性試驗(yàn),當(dāng)累積試驗(yàn)時(shí)間達(dá)到規(guī)定時(shí)間(t)時(shí)截止試驗(yàn),統(tǒng)計(jì)樣品的累計(jì)故障數(shù),根據(jù)截止試驗(yàn)時(shí)間和累計(jì)故障數(shù)來(lái)評(píng)估儀器的可靠性特征量。后者是按規(guī)定的抽樣方案抽取一定數(shù)量的試驗(yàn)樣品進(jìn)行可靠性試驗(yàn),當(dāng)累積故障數(shù)達(dá)到規(guī)定值(r)時(shí)截止試驗(yàn),統(tǒng)計(jì)樣品的累計(jì)時(shí)間,根據(jù)故障數(shù)和總試驗(yàn)時(shí)間來(lái)評(píng)估儀器的可靠性特征量。按照出現(xiàn)故障的儀器是否允許替換進(jìn)行劃分,壽命試驗(yàn)又可分為無(wú)替換試驗(yàn)和有替換試驗(yàn)。前者是指試驗(yàn)中出現(xiàn)故障的儀器不用相同的儀器替換;后者是指可用相同的儀器替換試驗(yàn)中出現(xiàn)故障的儀器或?qū)x器立即修復(fù),然后繼續(xù)試驗(yàn)。假定受試驗(yàn)儀器數(shù)為n,按上述分類,可以組成以下四種類型:a)取n個(gè)儀器進(jìn)行無(wú)替換定時(shí)截尾壽命試驗(yàn),記為(n,無(wú),t)。b)取n個(gè)儀器進(jìn)行無(wú)替換定數(shù)截尾壽命試驗(yàn),記為(n,無(wú),r)。c)取n個(gè)儀器進(jìn)行有替換定時(shí)截尾壽命試驗(yàn),記為(n,有,t)。d)取n個(gè)儀器進(jìn)行有替換定數(shù)截尾壽命試驗(yàn),記為(n,有,r)。5.1.2截尾試驗(yàn)的壽命評(píng)估5.1.2.1無(wú)替換樣品個(gè)數(shù)n,故障后無(wú)替換,試驗(yàn)結(jié)束前測(cè)到r次故障,得故障時(shí)間t1≤t2≤…≤tr。定數(shù)截尾:做到r個(gè)故障停止,則平均壽命估計(jì)值ti+(n-r)tr}(8)定時(shí)截尾:試驗(yàn)到時(shí)間t結(jié)束,則平均壽命估計(jì)值ti+(n-r)t}(9)JJF1024—200613例:某測(cè)量?jī)x器在無(wú)替換定時(shí)t=20h截尾下,試驗(yàn)n=88臺(tái),得故障時(shí)間/h故障數(shù)r0.320.761.442.364.529.7319.60221214918于是={0.32×2+0.76×2+…+19.60×18+(88-48)×20}/48=27.33h5.1.2.2有替換樣品個(gè)數(shù)n,一旦某個(gè)樣品發(fā)生故障,有好樣品替補(bǔ),試驗(yàn)結(jié)束前測(cè)到r次故障,得故障時(shí)間t1≤t2≤…≤tr。定數(shù)截尾:做到r個(gè)故障停止,則平均壽命估計(jì)值ntr定時(shí)截尾:試驗(yàn)到時(shí)間t結(jié)束,則平均壽命估計(jì)值nt(10)(11)例:某測(cè)量?jī)x器在有替換定時(shí)t=70h截尾下試驗(yàn)7臺(tái),試驗(yàn)結(jié)束前測(cè)得8次故障,則平均壽命估計(jì)值18185.1.3加速試驗(yàn)壽命的計(jì)算×7×70h=61.25h為縮短壽命試驗(yàn)時(shí)間,有時(shí)可進(jìn)行加速試驗(yàn)。根據(jù)測(cè)量?jī)x器的不同,加速應(yīng)力可選擇熱應(yīng)力(溫度)或電應(yīng)力(電流、電壓、功率)。當(dāng)選擇熱應(yīng)力時(shí),可用阿侖尼斯方程描述壽命與溫度的關(guān)系t=10a+(12)式中:a,b常數(shù);T—熱力學(xué)溫度,K。則lgt=a+(13)按已有(ti,Ti)用代數(shù)法或最小二乘法求出a,b,據(jù)此得出正常應(yīng)力T0下的14壽命t0。例:測(cè)得某測(cè)量?jī)x器在溫度Ti下壽命ti如下:T1=463K,t1=5900hT2=493K,t2=2600hT3=513K,t3=1600hT4=533K,t4=1040h則關(guān)系式(13)中的常數(shù)由最小二乘法計(jì)算得到(n為i的個(gè)數(shù))b=Tinèi?=2663(14)∑lgtib=Tinèi?=2663(14)∑-∑2∑lgti-a=n∑lgti-5.1.4試驗(yàn)記錄與報(bào)告壽命試驗(yàn)結(jié)束后,生產(chǎn)方和樣機(jī)試驗(yàn)單位應(yīng)及時(shí)向測(cè)量?jī)x器使用方提供可靠性試驗(yàn)報(bào)告,其內(nèi)容除常規(guī)試驗(yàn)外,還應(yīng)包括:—試驗(yàn)?zāi)康募坝?jì)劃摘要;—故障判定標(biāo)準(zhǔn);—試樣、應(yīng)力選擇及其說明;—試驗(yàn)設(shè)備的型號(hào)和準(zhǔn)確度等級(jí);—試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理過程及可靠性指標(biāo)計(jì)算;—試驗(yàn)結(jié)論。5.2環(huán)境試驗(yàn)環(huán)境試驗(yàn)是指為考核測(cè)量?jī)x器的環(huán)境適應(yīng)性,把測(cè)量?jī)x器暴露于自然或人工模擬環(huán)境中,對(duì)其實(shí)際遇到的使用、運(yùn)輸和貯存環(huán)境條件下的性能給出評(píng)價(jià)。本規(guī)范不涉及測(cè)量?jī)x器計(jì)量性能要求,在環(huán)境試驗(yàn)中和試驗(yàn)后,對(duì)測(cè)量?jī)x器的計(jì)量性能要求由相關(guān)規(guī)范規(guī)定。按照J(rèn)JF1015—2002對(duì)測(cè)量?jī)x器型式評(píng)價(jià)和型式批準(zhǔn)時(shí)有關(guān)環(huán)境試驗(yàn)的技術(shù)要求,測(cè)量?jī)x器的環(huán)境條件試驗(yàn)包括以下四個(gè)方面:a)氣候環(huán)境試驗(yàn)。測(cè)量?jī)x器在不同氣候環(huán)境條件下的適應(yīng)性。氣候環(huán)境條件包括溫度、濕度、氣壓、鹽霧、霉菌、空氣腐蝕、生物損害、沙塵、淋雨、太陽(yáng)輻射等。b)機(jī)械環(huán)境要求。測(cè)量?jī)x器在不同機(jī)械環(huán)境條件下的適應(yīng)性。機(jī)械環(huán)境條件包括振動(dòng)、沖擊、碰撞、跌落等。c)安全環(huán)境要求。測(cè)量?jī)x器在防爆、絕緣等方面的安全性能要求。測(cè)量?jī)x器因結(jié)構(gòu)類型、使用條件、準(zhǔn)確度等的差異,其安全環(huán)境要求有所不同。d)電磁兼容要求。測(cè)量?jī)x器在電磁干擾、電源突變等方面的性能要求。測(cè)量?jī)x器的各類環(huán)境試驗(yàn)方法和要求可參照GB/T2423—1986的有關(guān)規(guī)定。JJF1024—2006155.3檢修期分析5.3.1可靠度函數(shù)法確定可靠度函數(shù)R(t)及平均壽命θ,由t=θ{-lnR(t)}(16)決定工作時(shí)間t,再根據(jù)平均工作時(shí)間,決定檢修周期。例:某示波器θ=5000h,取R(t)=0.95,得t=256h,此示波器平均工作時(shí)間50h/月,則256÷50≈5(個(gè)月),故取檢修周期為5個(gè)月。5.3.2統(tǒng)計(jì)計(jì)算法對(duì)某類型測(cè)量?jī)x器可統(tǒng)計(jì)下列之一:———統(tǒng)計(jì)同類型號(hào)任一臺(tái)儀器的T0年變化;———若干臺(tái)儀器的T0年變化。若超差的概率等于0.05(取可靠度0.95),則T0年為檢修周期。例:某型號(hào)測(cè)量?jī)x器的某性能指標(biāo)的年變化量(相對(duì)變化量,單位%)如下(T0=1,共20臺(tái)):0.0,0.8,0.0,-0.2,0.9,0.0,0.2,0.9,0.0,0.1,0.1,0.5,0.4,0.1,0.1,0.3,0.2,0.1,0.1,1.1要求允差±1.0%,則一年超過的概率為1/20,故檢修周期為一年。6可靠性工作項(xiàng)目應(yīng)用時(shí)機(jī)可靠性工作項(xiàng)目在測(cè)量?jī)x器研制生產(chǎn)驗(yàn)收使用各階段的應(yīng)用時(shí)機(jī),如表7所示。表7可靠性工作項(xiàng)目在各個(gè)階段的應(yīng)用矩陣表序號(hào)工作項(xiàng)目論證設(shè)計(jì)生產(chǎn)型式評(píng)價(jià)交付訂購(gòu)方1可靠性指標(biāo)的分析和確定√▲?資料確認(rèn)資料確認(rèn)2建立可靠性模型√√?資料確認(rèn)資料確認(rèn)3可靠性分配√√×資料確認(rèn)資料確認(rèn)4可靠性預(yù)計(jì)▲√?資料確認(rèn)資料確認(rèn)5FMEA×√▲資料確認(rèn)資料確認(rèn)6FTA×√▲資料確認(rèn)資料確認(rèn)7容差與漂移分析×√▲資料確認(rèn)資料確認(rèn)8可靠性評(píng)估試驗(yàn)××▲√資料確認(rèn)9檢修期分析*?√▲▲▲1√必須開展;▲適用;?有修改時(shí)開展;×不適用。2*計(jì)量檢定規(guī)程已作規(guī)定的可不進(jìn)行。16附錄A測(cè)量?jī)x器可靠性壽命評(píng)價(jià)試驗(yàn)A.1某新研制測(cè)量?jī)x器,要求按規(guī)定的可靠性指標(biāo)值θ1=5000h進(jìn)行可靠性鑒定。假15000h。試驗(yàn)步驟如下:A.1.1確定試驗(yàn)類型本例屬于可靠性驗(yàn)證試驗(yàn)。A.1.2選取試驗(yàn)方案選擇定時(shí)截尾試驗(yàn)方案;并按表A.1取方案5∶7。此時(shí),α=β=0.20,Dm=3.0表A.1定時(shí)定數(shù)截尾試驗(yàn)方案方案編號(hào)方案的特征截尾時(shí)間(θ0的倍數(shù))截尾失效數(shù)r實(shí)際的風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)稱值%Dmθ=θ0′αθ=θ0′β′αβ5∶110101.530.03712.09.95∶210102.09.4149.610.65∶310103.03.169.49.95∶410105.01.10310.08.85∶520201.514.11818.021.75∶620202.03.9620.021.05∶720203.01.46318.118.85∶830301.55.3728.332.05∶930302.01.84328.028.95∶1035401.256.7835.740.2注:θ:試驗(yàn)的MTBF下限。標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)方案只以高概率拒收其真實(shí)MTBF接近θ1的儀器。θ:試驗(yàn)的MTBF上限。等于鑒別比乘以試驗(yàn)的MTBF下限(θ1)。標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)方案以高概率接受其真實(shí)MTBF接近θ0的儀器,該值實(shí)際上可以根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)和掌握的信息來(lái)得到。α:生產(chǎn)方風(fēng)險(xiǎn)。儀器MTBF的真值等于MTBF試驗(yàn)值的上限值時(shí),儀器被拒收的概率(合格儀器被誤判為不合格的概率)。當(dāng)儀器實(shí)際的MTBF值大于試驗(yàn)值的上限值時(shí),儀器被拒收的概率將低于生產(chǎn)方風(fēng)險(xiǎn)。β:使用方風(fēng)險(xiǎn)。儀器MTBF的真值等于MTBF試驗(yàn)值的下限值時(shí),儀器被誤收的概率(不合格儀器被誤判為合格的概率)。Dm:鑒別比。試驗(yàn)MTBF上限與試驗(yàn)的MTBF下限之比,即Dm=θ0/θ1。17A.1.3計(jì)算累積試驗(yàn)時(shí)間由方案5∶7得到總試驗(yàn)時(shí)間(即截尾試驗(yàn))為:T=1.46θ0=21900hA.1.4計(jì)算每臺(tái)儀器的試驗(yàn)時(shí)間和受試儀器總臺(tái)數(shù)如果試驗(yàn)是有替換的,新儀器投入批試后的批量在200臺(tái)以上,查表A.2。表A.2推薦的樣品數(shù)批量最佳樣品數(shù)1~3全部4~16317~52553~96897~20013200以上20以上取總樣品數(shù)n=20臺(tái),則每臺(tái)試驗(yàn)時(shí)間t1095hA.1.5確定判定原則查表A.1得到:當(dāng)r<3時(shí)接收批儀器;當(dāng)r≥3時(shí)拒收批儀器。A.1.6相關(guān)試驗(yàn)時(shí)間和相關(guān)故障數(shù)若試驗(yàn)過程中記錄到的相關(guān)故障數(shù)和相關(guān)試驗(yàn)時(shí)間:當(dāng)r=1時(shí),T=2500h;其他故障。A.1.7判定因?yàn)樵诶鄯e試驗(yàn)時(shí)間內(nèi)僅發(fā)生2次故障,根據(jù)判定原則,該儀器驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果已達(dá)到其可靠性指標(biāo)要求,可以接收批儀器。A.2若上述例子中的新研制儀器已轉(zhuǎn)入正常的批量生產(chǎn),在正常生產(chǎn)過程中,按規(guī)定的時(shí)間要對(duì)儀器可靠性指標(biāo)進(jìn)行驗(yàn)證,此時(shí),試驗(yàn)步驟如下:A.2.1確定試驗(yàn)類型顯然本例屬于生產(chǎn)過程中的可靠性驗(yàn)證試驗(yàn)。A.2.2選取試驗(yàn)方案因?yàn)樵搩x器的可靠性已有基礎(chǔ)(如儀器性能很好),在生產(chǎn)過程中進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn),希望盡快作出判定,按JB/T6214—1992中第6.3.2條原則可選擇截尾序貫試驗(yàn)方案;并按表A.3取方案4∶7,α=β=0.20,Dm=3.018表A.3截尾序貫試驗(yàn)方案方案編號(hào)方案的特征θ=θ0時(shí)作出判定的期望時(shí)間(θ0的倍數(shù))實(shí)際的風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)稱值%Dmθ=θ0′αθ=θ0′β′αβ4∶110101.517.311.512.54∶210102.05.112.812.84∶310103.02.011.110.94∶410105.00.612.413.04∶520201.57.622.723.24∶620202.02.422.322.54∶720203.01.118.219.24∶830301.53.431.932.84∶930302.01.329.329.94∶1035401.255.036.339.7A.2.3計(jì)算累積試驗(yàn)時(shí)間T=1.1θ0=T=1.1θ0=16500h查表A.4得最小累積試驗(yàn)時(shí)間為Tmin=0.89θ0=13350h最大積累試驗(yàn)時(shí)間為Tmax=1.5θ0=22500h表A.4方案4∶7合格判定表(α=β=0.20,Dm=3.0)失效數(shù)r累積試驗(yàn)時(shí)間(θ0的倍數(shù))拒收(等于或小于)接收(等于或大于)0—0.891 1.4420.121.5031.50 A.2.4相關(guān)累積試驗(yàn)時(shí)間和相關(guān)故障數(shù)若試驗(yàn)過程中記錄到的相關(guān)故障數(shù)和相關(guān)試驗(yàn)時(shí)間:當(dāng)r=1時(shí),T=2500h=0.167θ0;19當(dāng)r=2時(shí),T=21000h=1.4θ0。A.2.5判定根據(jù)表A.4,由上述試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析得當(dāng)r=1時(shí),T=2500h=0.167θ0,小于接收要求,處于繼續(xù)試驗(yàn)區(qū),不能判定,要繼續(xù)進(jìn)行試驗(yàn)。當(dāng)r=2時(shí),T=1.4θ0,仍小于接收要求,還需繼續(xù)進(jìn)行試驗(yàn)?？煽繒r(shí),r=2,則可以判定該儀器驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果已達(dá)到儀器如果新研制儀器很好,在工作到T≥0.89θ0時(shí),故障數(shù)為零,則試驗(yàn)可以提早(比定時(shí)截尾試驗(yàn)時(shí)間短)結(jié)束,立即作出接收批儀器的判定。如果新研制儀器很差,在工作到T=0.12θ0時(shí)已有2個(gè)故障,則試驗(yàn)也可以立即停止,作出拒收批儀器的判定。A.3若在附錄A.1中例子的可靠性驗(yàn)證試驗(yàn)合格后,有關(guān)部門還需提供該儀器可靠性特征量的點(diǎn)估計(jì)和區(qū)間估計(jì),此時(shí)的估計(jì)步驟如下:A.3.1確定試驗(yàn)類型此時(shí)可以將上述定時(shí)截尾試驗(yàn)看作是一個(gè)測(cè)定試驗(yàn)。A.3.2確定置信水平和置信區(qū)間根據(jù)儀器的研制階段、成熟程度、生產(chǎn)工藝水平以及使用方的要求選擇合適的置信水平。本例考慮儀器是新研制的情況,所以取β=0.20,則置信區(qū)間為60%,單側(cè)置信區(qū)間水平為80%。A.3.3累積試驗(yàn)時(shí)間和累積故障數(shù)由A1例子試驗(yàn)數(shù)據(jù)得到,試驗(yàn)結(jié)束時(shí)的累積試驗(yàn)時(shí)間為21900h,累積故障數(shù)為2。A.3.4計(jì)算MTBF的觀測(cè)值10950(h)A.3.5MTBF的區(qū)間估計(jì)由累積失效數(shù)2及置信區(qū)間60%,查表A.5得置信限系數(shù):CL=0.467,CU=2.426表A.5MTBF雙側(cè)(或單側(cè))的置信限系數(shù)(定時(shí)截尾時(shí)計(jì)算用)CL、CU累積失效數(shù)r40%雙側(cè)60%雙側(cè)80%雙側(cè)90%雙側(cè)70%單側(cè)下限70%單側(cè)上限80%單側(cè)下限80%單側(cè)上限90%單側(cè)下限90%單側(cè)上限95%單側(cè)下限95%單側(cè)上限10.4102.8040.3344.4810.2579.4910.21119.41720.5531.8030.4672.4260.3763.7610.3175.65830.6301.5680.5441.9550.4492.7220.3873.65920表A.5(續(xù))累積失效數(shù)r40%雙側(cè)60%雙側(cè)80%雙側(cè)90%雙側(cè)70%單側(cè)下限70%單側(cè)上限80%單側(cè)下限80%單側(cè)上限90%單側(cè)下限90%單側(cè)上限95%單側(cè)下限95%單側(cè)上限40.6791.4470.5951.7420.5002.2930.4372.93050.7141.3760.6321.6180.5392.0550.4762.53460.7401.3280.6611.5370.5701.9040.5072.29470.7601.2940.6841.4790.5951.7970.5342.13280.7771.2670.7031.4350.6161.7180.5562.00890.7901.2470.7191.4000.6341.6570.5731.916100.8021.2300.7331.3720.6491.6070.5901.842110.8121.2150.7441.3490.6631.5670.6031.783120.8211.2030.7551.3290.6751.5330.6151.733130.8281.1930.7641.3120.6861.5040.6271.689140.8351.1840.7721.2970.6961.4780.6391.653150.8411.1760.7801.2840.7051.4560.6491.623160.8471.1690.7871.2720.7131.4370.6591.597170.8521.1630.7931.2620.7201.4190.6681.597180.8561.1570.7991.2530.7271.4040.6761.548190.8611.1520.8041.2440.7341.3900.6831.528200.8641.1470.8091.2370.7401.3770.6891.508300.8911.1150.8441.1850.7831.2910.7371.389區(qū)間估計(jì)為:θL=CL=10950×0.467=5113.7(h)θU=U=10950×2.426=26564.7(h)雙側(cè)區(qū)間表示為:θ=60%(5113.7h/26564.7h)A.3.側(cè)表示為:θ=80%(5113.7h/∞)根據(jù)得到的平均壽命觀測(cè)值的區(qū)間估計(jì),表明該儀器MTBF落在(5113.7h~26564.7h)區(qū)間的概率為60%,同樣也表明有80%的概率使該儀器MTBF大于或等于5113.7h,但也可能有20%的儀器MTBF小于5113.7h,需要引起注意。JJF1024—200621附錄B全電子式電能表型式評(píng)價(jià)可靠性試驗(yàn)全電子式電能表可靠性試驗(yàn)采用在試驗(yàn)室條件下的可靠性驗(yàn)證試驗(yàn)。假設(shè)全電子式電能表壽命分布服從t分布。B.1試驗(yàn)方案選擇電能表儀器可靠性驗(yàn)證試驗(yàn)類型選擇定時(shí)定數(shù)截尾試驗(yàn)類型。驗(yàn)證試驗(yàn)方案選用表A.1方案5∶7,即:α=β=0.2;Dm=3;截尾時(shí)間=1.46θ0截尾故障數(shù)r=3(合格判定數(shù)為r-1=2)。B.2一般試驗(yàn)程序從給定的總體中隨機(jī)地抽取一定數(shù)量的儀器,在第B.4條規(guī)定的條件下進(jìn)行試驗(yàn)。在試驗(yàn)過程中記錄逐次累計(jì)關(guān)聯(lián)試驗(yàn)時(shí)間和故障數(shù)。試驗(yàn)時(shí)間及故障數(shù)應(yīng)累計(jì)到按定時(shí)定數(shù)截尾試驗(yàn)方案得到截尾條件為止。B.3試驗(yàn)樣本的確定和累計(jì)試驗(yàn)時(shí)間的計(jì)算B.3.1試驗(yàn)樣本試驗(yàn)樣本應(yīng)為出廠檢驗(yàn)合格的儀器。試驗(yàn)樣本在總數(shù)為三相電能表200臺(tái)、單相電能表1000臺(tái)以上的總體中隨機(jī)抽取。樣本大小可分:25,31,37,43臺(tái)(實(shí)際抽取的為28,34,40,46臺(tái),多抽的三臺(tái)作為投入試驗(yàn)前樣本測(cè)試的更換樣品)。B.3.2累計(jì)試驗(yàn)時(shí)間的計(jì)算第k次故障