可靠性试验管理规范（通用10篇）
可靠性试验与可靠性增长管理
结合型号可靠性试验工作,对机载电子设备可靠性试验、可靠性增长和可靠性增长管理工作进行了探讨,以具体产品为例,提出在产品的整个寿命周期中,利用各种试验的.故障信息,实施科学有效的增长管理,必然能够在节约经费和时间的前提下,实现产品可靠性的高效增长的观点.
作 者：王晓红 作者单位：北京航空航天大学,工程系统工程系,北京100083 刊 名：实验室研究与探索 ISTIC PKU英文刊名：RESEARCH AND EXPLORATION IN LABORATORY 年，卷(期)：2004 23(12) 分类号：N945.17 关键词：可靠性试验 可靠性增长 可靠性增长管理 故障模式 纠正措施可靠性是指产品在规定的条件下,规定的时间内,完成其规定功能的能力。对数字电视来说,可靠性就是数字电视可以正常的收听、收看电视节目,要求“功能可靠”。
1 可靠性的主要特征量
1.1 平均故障前时间MTTF(Mean Time to Failure)[1]
平均故障前时间MTTF是指不可修复产品的一种基本可靠性参数。其度量方法为:在规定的条件下和规定的期间内,产品寿命单位总数与故障产品总数之比。
1.2 平均失效间隔时间MTBF(Mean Time Between Failure)[1]
平均失效间隔时间MTBF是指可修复产品的一种基本可靠性参数。其度量方法为:在规定的条件下和规定的期间内,产品寿命单位总数与在该时间间隔内故障产品总数之比。
1.3 失效率(Failure Rate)[1]
失效率λ(t)是可靠性工程应用广泛的特征量。解释为:在规定的条件下和规定的时间内,产品失效总数与寿命单位数之比。在产品寿命服从指数分布的情况下,产品失效率λ(t)与平均故障间隔时间MTBF成倒数关系,即
1.4 任务可靠性(Mission Reliability)[1]
任务可靠性是指产品在规定的任务剖面内,完成规定功能的能力。所谓任务剖面是指产品在完成规定任务这段时间内所经历的事件和环境时序描述,任务可靠性的定量参数之一,任务可靠度仅描述影响完成任务的那些事件。因此,任务可靠度分析必须包含完成任务基本功能的定义。例如:彩色电视接收机的任务和基本功能是接收图像和伴音,更进一步的要求可能是图像和伴音的清晰度、色度等。
1.5 基本可靠性(Basic Reliability)[1]
基本可靠性是指产品在规定的条件下,无故障的持续时间或概率。基本可靠性反映产品对维修人力的要求。确定基本可靠性的特征量时,应该统计产品的所有寿命单位和所有故障,而不局限于发生在任务期间的故障,也不局限于只危及任务成功的故障。
2 可靠性试验论证设计
2.1 样机研制(设计定型)阶段
按技术设计阶段拟定的技术文件进行样机的研制、试验、评价和改进。验证可靠性技术措施和关键工艺的适用性,使样机可靠性增长达到预定计划要求。
2.2 可靠性筛选试验
对重要的元器件、部件和设备单元进行必要的可靠性筛选试验。筛选项目、应力等级和合格标准视产品的特点和要求而定。
2.3 样机可靠性增长试验
在样机性能试验通过后,进行环境试验和可靠性增长试验。通过失效分析,及时暴露和排除系统性缺陷,使样机可靠性达到预定增长计划要求。
3 贝叶斯验证试验
采用贝叶斯统计分析,将以往的历史数据、工程经验以及对产品可靠性的认识水平等这些验前信息放到评价产品可靠性试验方案中去,称这种可靠性验证试验方法为贝叶斯验证试验。贝叶斯试验方法主要应用于彩色电视机(CRT),数字电视机检测方法已较少采用,所以本文只进行简单介绍,以作参考。
贝叶斯方法的核心是贝叶斯公式,考察一个随机试验,在这个试验中,几个互不相容的事件A1,A2,…,An中必有一个发生。假如记P(Ai)为事件Ai的概率,则有
又设为任一个事件,则根据事件概率定义和全概率公式,可以推得,在发生的条件下,事件Ai发生的概率为
式(3)表明,假如事先知道诸事件Ai发生的概率P(Ai),还能通过实验获得在诸Ai发生的条件下,事件Ai发生的概率,那就可求得在事件Ai发生的条件下,事件Ai发生的条件概率。
贝叶斯分析方法的基本特点有:1)贝叶斯统计分析强调使用验前信息;2)把感兴趣的未知参数,比如平均寿命θ看作一个随机变量;3)对所有未知的量最好用一个概率分布去描述,这个分布就是验前分布。
3.1 强调使用验前信息
贝叶斯统计方法作推断工作时,利用3种信息:1)总体信息:如产品寿命分布类型所含有的信息;2)样本信息:如试验样本中所含未知参数的信息;3)验前信息:在试验以前对未知参数了解到的信息。
验前信息可以是准确的数据,也可以是工程判断。在实际工作中,工程师们不断地在各方面使用其以往的经验——先验知识,并不断地通过实践做出正确与否的判断。如果不是那样的话,很多工作只能在原地踏步,不会有所前进。有经验的工程师们对其开发的新产品的可靠性是有所估计和考虑的。所以说,先验知识广泛存在,而贝叶斯方法只是对它主动地认识并加以利用罢了。
在很多场合都存有不同程度的先验信息,其实每个人都在用过去的经验(先验信息)进行推断和决策。免检产品就是根据产品的过去质量情况而定的。这种做法就是利用了过去的经验。
3.2 认为未知参数θ是一个随机变量
这一点是贝叶斯统计方法与经典统计方法之间一个主要的区别。经典方法认为未知参数θ是一个未知常数,是不变化的。但贝叶斯方法认为未知参数θ不仅是变化的,而且是随机变化的。以产品的废品率θ为例,每天的废品率都是在变化的,有时变好,有时变坏,每天都在随机波动。所以把“一天废品率θ”看作一个随机变量是妥当的,从当天产品中抽取一个样本是为了估计当天的废品率,这相当于估计随机变量θ的一个观察值。
3.3 用分布去描述未知参数
贝叶斯统计方法对所有未知的东西最好都用一个概率分布去描述,这个分布就是验前分布。
譬如某种电容器的失效率是未知的,但根据过去的试验数据,此种电容器的失效率是一个偏态分布,频率直方图表明很像一个伽马分布,因此就可用伽玛分布来描述其失效率。
3.4 贝叶斯验证试验的风险
采用贝叶斯验证试验[2]方案,如考核的可靠性指标为q,令:q0为合格质量水平(AQL);q1为极限质量水平(LTPD)。
验证试验是采用定时截尾有替换寿命试验,即取n个产品进行寿命试验,到t时试验截止,总试验时间T=nt,其间共失效r次,则规定:r≤c时,判定产品合格,接收这批产品;r>c时,判定产品不合格,拒收这批产品。这种抽样方案称(T,c)方案。
古典的生产方风险为:a=P(r>c|Q0)即产品合格。
而求被拒收的概率,使用方风险为: 即产品不合格,而求被接收的概率。
用贝叶斯方法制订可靠性验证试验方案时,将参数Q看成是一个随机变量,它的验前信息,集中体现在它的验前分布密度P(Q)中,常用的风险类型有验后风险、平均风险和接收概率等3种。
1)后验风险
后验生产风险,是指产品经验证试验没有通过的条件下,而质量是合格的概率,即
式中:Q0是参数q合格的取值范围。
后验使用方风险,是指产品已通过验证试验的条件下,而质量是不合格的概率,即
式中:Q0是参数q不合格的取值范围。
2)平均风险
平均风险的概念类似于经典风险,它是经典风险对于验前分布的平均。生产方平均风险为
使用方平均风险为
3)接受概率
在经典抽样方案中,接受概率是参数Q取定时产品被接受的概率,所以它是q的函数,即
而在贝叶斯抽样方案中,接受概率是表示参数q的验前分布为P(Q)时,产品被接受的无条件概率,即为
彩色电视机的贝叶斯方案(BRDT),在制定彩色电视接收机的贝叶斯可靠性验证试验方案中,需要充分考虑到经过多年实践经验业已成熟的试验条件。为了实行科学管理,将产品的MTBF分成三级,分别记为P,Q和R。然后根据管理经验和历史数据确定MTBF的质量控制范围θ1和θ2取值。
令θ1为可接受的MTBF的下限。按标准对数字电视可靠性指标的要求,分别确定P,Q和R三级的θ2为15 000 h,20 000 h和30 000 h,见表1和表2。
根据以往的经验和历史数据,取EΘ=3θ1;并分别取θL为0.75θ1、0.90θ1和0.95θ1。
4 可靠性试验方案设计
从统计试验所采用的方法而言,可靠性统计试验可分为可靠性验证试验和可靠性测定试验,这两种试验在技术标准或合同中的作用不完全相同。
可靠性验证试验,是承制方和订购方在选定的风险水平下,通过试验来验证产品是否符合其规定的可靠性要求,所以,验证试验常常是订购方接收产品的条件之一。
可靠性测定试验,只是测定可靠性特征量,并就试验结果作出报告,在产品没有专门规定可靠性要求时,测定试验通常是用来提供分析数据的。在本章内容中暂不做考虑。
可靠性验证试验在产品标准或技术经济合同中又分为可靠性鉴定试验和可靠性验收试验。
4.1 鉴定/演示试验
鉴定试验和演示试验一般包括:抽样检验(包括定时截尾试验和定数截尾试验)和序贯试验。
4.2 可靠性验收试验(Reliability Acceptance Test)
可靠性验收试验即为验证批次生产产品是否达到规定的可靠性要求,在规定条件下所进行的试验。产品可靠性验收试验PRAT(Product Reliability Acceptance Testing)发生在设备或系统的生产阶段,用来监测原始设计中的可靠性降低。PRAT可以在整个生产阶段定期的或持续的进行,并且可以是针对所有设备的或是个别样本的。PRAT的使用可以为一些矫正和预防性措施提供必要的数据和反馈。
1)序贯试验计划
序贯试验[4]的优点具有最低的期望整体试验成本,一般来说该计划作出结论的期望故障数较其他试验计划少,可用最少的期望试验时间(平均起来)做出判断。
序贯试验的不利之处包括试验成本是随机的。与定时截尾试验相比,序贯试验故障数及由此引起的试验时间最大可能是截尾试验时间的3倍。
2)定时截尾试验
定时截尾试验[4]的优点是知道试验完成时间以及试验所需的最大样本数量。相对序贯试验来说,定时截尾的缺点为:包括达到某一固定值失效数是随机的,更多的失效数和等待时间。虽然所需最大时间较短,但平均时间较长。
3)定数截尾试验
这类试验的优点是,即使试验样机更改,也知道试验所需的样本的最大数量。这类试验必须要发生失效,并可对失效进行失效模式和失效机理分析。
4)试验总结
一般来说,PRAT做出判断所需的综合成本和时间较少。当试验对象的大多数相对需求较好或较坏时,这一特点尤其突出。
5)相关试验比较
(1)定时截尾寿命试验,就是实现规定一个试验的截止时间,当试验进行到规定的截止试验时,不论是否发生失效,或失效多少,都停止试验。这种试验的优点是已知试验时间,从而便于管理。
故障分析和分类:试验过程中应监测受试设备的功能性能参数,当被观察的任何一个参数永久地或间断地超出规定极限范围时,就应认为发生了故障。无论是可靠性鉴定试验或可靠性试验验收试验,对试验中所发生的故障应通过分析确定每一个故障的原因,分析工作的深度要能足以用有效的证据确切地将故障划分为关联或非关联故障。
对关键故障又可进一步分为责任和非责任故障。只有那些相关的独立的责任故障才用来确定是否符合规定的接收、拒收判据。
当使用截尾抽样方案时,如果在规定的试验时间内发生的责任故障数超过了接收数时,就可以做出拒收判决;如果在方案规定的时间内,没有发生比接收数更多的责任故障次数,则可以做出接收判决。
(2)定时截尾抽样试验的基本思想是观察试验到规定时间出现的失效数是否符合规定的要求,如果失效数超过了规定的次数则说明产品的寿命不长,认为产品不合格;如果到规定的时间失效次数少于或等于规定的失效数,说明产品的平均寿命较长,则认为产品合格。在这里可以看到,产品被判为合格与不合格之间只有一个失效数之差。这样似乎太绝对化了,于是提出一种修正的方法——序贯规则。
(3)序贯规则对发生的每个故障都规定两个时间,即合格的下线时间A与不合格的上限时间B,当总试验时间T超过或达到合格的下限时间A,认为产品合格;当总试验时间T小于或等于不合格上限时间B,认为产品不合格;当总试验时间T在A和B之间,认为不足以作判断,则继续进行试验。显然合格下限时间A与不合格上限时间B都是故障数r的函数。这种试验称为序贯试验。
5 综述
任何一项工程,任何一个系统或设备,其设计和开发阶段,就应当确立其可靠性要求。同时,应当制订一个为达到这个要求的可靠性保证规划。其工作重点应放在防止、发现和纠正可靠性设计中的缺陷、生产过程中的薄弱环节和可靠性管理中的漏洞上。标准是工程的语言,只有少数标准是满足不了各种复杂工程的需要的。由于可靠性工程涉及可靠性数学、可靠性物理、管理学以及各种专门技术这样广泛的理论和实践问题,因此,需要有一系列的标准,建立起一个完整的可靠性基础标准体系,才能适应各种不同复杂程度的产品[3,4]。
摘要：可靠性技术是提高产品质量的有效手段,具有广阔的应用前景。结合国内外可靠性试验技术对数字电视可靠性设计进行分析,分别介绍了可靠性的主要特征量、可靠性试验论证设计、贝叶斯验证试验、可靠性试验方案设计等方面,供相关实验室及检测人员参考。
关键词：可靠性,MTBF,失效率
参考文献
[1]苏德清.可靠性技术标准手册[M].北京:中国标准出版社,1994.
[2]安永成.彩色电视机检测技术[M].北京:电子工业出版社,1997.
[3]温熙森,陈循,张春华,等.可靠性强化试验理论与应用[M].北京:科学出版社,2007.
关键词：制动系统 ；电子控制；汽车
电子控制制动系统EBS，其自身的机制原理要远比ABS控制系统更加的先进，所具有的各方面性能都更有优势。但是由于该技术属于一门新兴科技，其技术的应用应当要采取科学合理的措施来加以应用。下文主要针对电子控制系统的应用技术进行了全面详细的探讨。
一、基本原理
电子控制制动系统是比ABS防抱死系统更加先进的下一代制动产品，该制动系统之中同样集成了ABS防抱死系统所具有的全部功能以及常规制动系统之中所存在的相关功能，并且利用电子控制的方式，来达到制动的目的，从传统意义上来说，这也被称之为是防抱死、防侧滑功能的综合实现。此外，在有需求的情况下，还能够直接在该系统上进行相应的电子功能拓展，如此以来，便能够直接在系统上进行电子稳定性控制、巡航控制等方面功能实现。
二、拓展技术
现目前，以EBS作为基础来形成的拓展技术，主要有自适应巡航控制系统、电子化稳定系统、缓解系统、智能预警系统、紧急制动系统等多个方面的尖端科技技术。
1、电子稳定性控制系统（ESC）。ESC属于一种功能丰富的电子稳定控制系统，这类系统能够针对路面高低系数，进行不同的滑移、侧翻、偏航等控制，并且利用CAN网络总线、转轮速感器、转向角传感器、横摆角速度测量仪、加速测量仪等方面传感器所获得各方面数据，在经过动态性的处理之后，其分析的最終结果，便是对侧翻稳定性进行控制的重要参数，在大量实际数据的分析基础上，来达到了对于汽车动力、制动等系统的控制目的。
2、自适应巡航控制系统（ACC）。ACC系统主要是将电子控制制动系统相应原理，来组作为了ACC主动安全性的核心构成部分，这一系统在全天候的条件因素下，对于汽车本身的防撞起到了至关重要的作用。ACC系统本身主要是通过ECU以及雷达传感器等设备所构成，也就是在以往的电子控制制动系统基础上，来增加相应的ACC模块，便可以达到自适应循环控制系统运行的功能。
3、自动紧急制动系统（AEB）。AEB系统，是车辆运行过程中极为重要的自动紧急制动系统，该系统本身主要是利用电子控制制动系统以及对发动机扭矩进行控制的方式，来进行制动处理，也就是在驾驶员本身还没有意识到碰撞现象快要发生的时候，系统便自动的进行干预，从而达到缓解碰撞甚至是避免碰撞的目的。
三、应用技术
1、系统的方案设计。EBS根据应用车辆的不同，主要方案为4S4M（4通道）和6S6M（6通道）。6S6M相对于4S4M为增加了1个第三桥的桥控模块和2个轮速传感器。一般4×2的车型采用4S4M，6×2和6×4的车型推荐采用6S6M。
2、系统零部件的应用设计。系统包括气路、电路和轮速传感器等几个部分的应用。
第一，齿圈的应用。当齿圈在轮毂上进行安装之后，能够和轮毂达到过盈配合的目的。通常情况下，科学合理的配合公差值应当是H8/s7。其齿圈在实际安装操作过程中所应用的方式有两种：加热安装法，也就是将齿圈加热到180-200℃之后，对其进行保温5-8分钟，如此以来，安装过程中也就无需较大外力的施加；压装法，通过专用工装压床的方式，来对于整个齿圈进行较为均匀的压力施加。但是在施加力量的过程中，禁止通过硬物敲打的方式，防止齿圈形状以及表面受到影响。安装完成后，其轴向偏差应当要维持在<0.2mm，相邻齿圈高度差异范围则要维持在<0.04mm的规范参数下。
第二，传感器的应用。一般情况下，其前轴传感器是直接紧套在安装孔位之上的转向节、制动底板，而车辆的后轴在进行安装的过程中则是需要一个固定传感器的夹持体来进行相应的固定，并且该夹持体本身务必要直接安装在一个静止的轴部分，同时使其能够具有足够的稳定性，以此来最大限度的避免振动所可能产生的影响。传感器本身的轴向务必要直接垂直于齿圈的径向位置上，其中的最大偏差数值，应当要维持在±2.5°。并且在进行安装的过程中直接把其中衬套涂抹想相应的润滑脂，并且在其中装入相应的夹紧套，要保证凸缘与夹紧套相接处，之后再直接把传感器推入到相应的接触齿圈之中，在轮子本身进行转动之后，齿圈能够和传感器形成一个相应的间隙。
第三，传感器与齿圈的配合。在进行设计、布置、初次安装完毕之后，其齿圈以及传感器所呈现出来的状态，应当要完全保持相应的垂直对中，并且不能够出现任何间隙现象。传感器以及齿圈在进行配合良好之后，会由于齿圈之中的端跳以及车轴之间所存在的间隙现象，其传感器被直接推开一个不超出0.7mm间隙。
第四，其他零部件的应用。前桥之上所存在的电磁阀，以及制动气室之间所存在的连接管应当要最大限度的保持在一个较短的长度上，最长数值不能够超出1.5m，其气管的直径则应当要>9mm。相应的电磁阀排气口应当要朝下进行安装，偏差的范围值应当要在±30°之间。在安装完成之后，务必要对其进行电磁阀测试。
制动信号传输器在进行安装的过程中，其传输器周围不能够有任何强磁物质的存在，否者在传输器运行的过程中，就极有可能会导致制动传输器的运行状态受到影响。相应的中央控制模块、备压阀等几个应用部分，都应当要和常规的ABS产品完全保持一致。
四、结语
综上所述，本篇文章主要对系统运行过程中的各方面基本原理，以及通过EBS技术来进行相应拓展的技术发展进程，深入的阐述了系统运行过程中的相关方案设计问题，零部件在实际应用设计、试验等方面所得出的经验，都帮助汽车工程师在对整车进行设计的过程中提供更加完善的设计思路以及设计措施。
Abstract: The paper discussed the conception of management for power equipment of enterprise, and analyzed the main problems of management for power equipment, probed into main measures adopted in management for power equipment based on the reliability theory.
关键词: 动力设备;管理;可靠性
Key words: power equipment;management;reliability
0引言
随着工业生产的极大发达,动力设备成为企业生产中不可或缺的重要部分,动力设备管理、维护保养和维修的好坏直接关系到企业的生产能力和生产水平。
确保动力设备运行处于可靠稳定的运行状态是保证企业生产正常进行的关键环节。
研究企业动力设备管理问题,采用科学的方法对动力设备进行管理和维护,对延长动力设备的使用寿命、降低动力设备的使用成本和提高动力设备的运行效率,具有重要的作用。
1当前动力设备管理中存在的问题分析
动力设备管理是以企业生产经营目标为依据,通过一系列的技术、经济、组织措施,对动力设备的规划、设计、制造、选型、购置、安装、使用、维护、修理、改造、更新直至报废的全过程进行科学的管理[1]。
可以看出,动力设备管理是对动力设备整个寿命周期的管理,不但包括动力设备生产过程的管理,还包括生产中的使用维护管理、故障维修管理和技术改造管理等内容。
此外,动力设备引进阶段的前期管理也是动力设备管理的重要组成部分。
近年来,我国企业在设备管理方面进步很大,许多企业在动力设备管理和维护方面取得了许多好的成效,但存在的问题也很多,主要表现在以下方面:
1.1 对动力设备管理的认识存在偏差企业一般都比较重视动力设备的购买和使用环节,而对于设备的更新和改造则重视不够。
另外,企业通常对设备的保管和维护也采取漠视态度,有时还为了保障生产的持续进行而使设备带病运行。
1.2 动力设备使用管理和维修的水平不高技术的发展使企业动力设备的技术含量越来越高,同时对管理和维修也提出了更高的要求。
目前广泛存在的问题是,多数企业的设备管理使用和维修人才的整体技术水平还不高,对先进设备和技术含量高的动力设备的维修还与要求存在差距。
很多企业由于日常的维护管理不到位而导致动力设备故障频发,反映出动力设备预防性维修和预测性维修体制的建设方面也很不完善。
1.3 动力设备管理和维护的方法较为落后现代动力设备一般专业性很强,但与之相对应的,却通常缺乏完备的运行管理体系和故障跟踪体系。
对于动力设备的使用过程无法做到全程跟踪,很难为企业生产和技术改造及维修提供合理的决策依据。
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一、实验目的
掌握数据的抽样方法以及质量数据的统计分析方法，熟练操作Minitab软件，掌握统计分析图形的绘制，理解工序不合格品率与工序能力指数的关系。
二、实验仪器
装有Minitab软件的计算机。
三、实验步骤
实验内容：
收集待分析质量数据50组，用Minitab软件对质量数据进行分析，绘制相关分析图形，并根据分析结果估算工序不合格品率。
实验步骤：
在4M1E条件基本相同的前提下，收集待分析质量数据50组。
1.用Minitab软件对质量数据进行分析（分布规律和变化趋势，进行正态性检验）； 2.用软件绘制相关分析图形并根据分析结果估算工序不合格品率。
四、实验结果
1.绘制直方图；
5.估计工序不合格品率
p=2-Ф[3Cp（1+k]-Ф[3Cp（1-k]=2-0.934389-0.855587=0.210024
实验2 工序质量控制实验
一、实验目的
掌握质量控制图的原理及绘制方法，掌握控制图的判异准则，学会根据控制图对工序状态进行判断。
二、实验仪器
装有Minitab软件的计算机。
三、实验内容及步骤
实验内容：
利用实验一收集数据，对其进行分组数据分组，应用Minitab的Control Chart模块，绘制工序控制图（xbar-s）并根据控制图对工序状态进行判断。
该钢铁公司内部采取以下判异准则来检验异常原因： 检验1：有1 个点离开中心线的距离超过3 倍标准差 检验2：连续7 个点在中心线的同一侧
检验3：连续7 个点有上升趋势或下降趋势 实验步骤：
1.收集50组车轴钢成份（C、Si、Mn、P、S、Al）化验数据
1．按N=50, Ⅱ级检查水平和以工序能力调查实验估计的不合格品率作为AQL值，确立一次正常、一次加严、一次放宽抽样方案； 2．随机抽样； 3．样本质量统计； 4．对交检批进行判断。
四、实验结果
1.按N=50, Ⅱ级检查水平和以工序能力调查实验估计的不合格品率作为AQL值，确立正常一次抽样方案；
（1）N=50, Ⅱ级检查水平，查表（P68，表2.4.12）得样本字码：D；
（2）以接近工序能力调查实验估计的不合格品率的AQL值查表（P431，附表2）得正常一次抽样方案（n,c).(其中n=8，c=0）；
将样本统计结果未落入规范限的炉数1与抽样方案的接受标准0进行比较，对检验批作出判断：不合格并拒收。
2.应用五点作图法绘制该方案的特性曲线
关键词：操动力,操动行程,接触电阻,寿命试验
1 前言
轻触按钮开关广泛应用于电子仪器和设备上,随着数字化机械装备的发展,它的综合性能要求愈来愈高。目前的检验仪器多为单项性能检测和试验,其中许多检测方法不符合囯家标准,导致产品技术参数参差不齐、质量低下,是造成机械电子设备故障最常见的原因之一。为此主要依据SJ/T10208-1991电子设备用轻触按钮开关等标准,研发一种轻触按钮开关可靠性试验装置,可自动检测轻触按钮开关的操动力、操动行程、接触电阻和机械电气寿命试验,以及绝缘电阻和耐压等参数,它也适用于低压按钮开关的性能综合测试和试验。
2 试验装置的主要性能
试验装置夹紧机构与不同形状、尺寸的按钮均能方便连接,按钮易于安装固定,多个按钮应比较容易调整到同一水平面位置。被测按钮尺寸:圆形按钮直径5~50mm,方形按钮尺寸5mm×。
试验装置采用工业计算机—PLC—触摸屏控制,并有串行接口与5.5位数字多用表和安规介电分析仪通信,能从界面上设罝相关参数,自动测量、保存、打印各测试参数和测试报告。它可按试验工艺(操动力、操动行程等)通过界面预先设定,并动态显示按钮操动力及其变化曲线、通断次数等数据。按钮性能测试时单独1个,自动测量和记录操动力、操动行程等。操动行程0.5~10 mm、动作压力0.1~20N,测力传感器精度0.01N,操动力精度0.05N,120%过载能力,接触电阻精度为0.1mΩ。按钮寿命试验数为同时8个:在可靠性试验时,可从人机界面上设定试验次数和不同的操动速度等。触点直流阻性负载DC24V/0~50m A,直流感性负载DC110V/0~50m A;交流感性负载DC220V/0~250m A;按钮最大试验动作频率每秒1次;自动测量和记录通断次数、失效次数、机械寿命和触点电气寿命等。
3 操动机构
按钮测试装置分为性能试验和寿命试验两个工位:测力机构由步进电机驱动,寿命试验机构采用调速电机单方向旋转驱动和凸轮往复运动组合结构。测力试验时试验样品为1个、按压头为半球面刚性体;寿命试验时试验样品为8个、按压头为半球面弹性体,操动力大小可以调整。测力操动机构只能进行1个按钮试验,利用步进电机进行点动,针对不同类型的按钮可调节传感器压头高度与按钮安装位置匹配,可以保证按钮触点同时闭合和传感器测量值不受振动等影响。操动机构示意图如图1所示。装卡固定采用卡钳形式,用于紧固圆形和方形按钮,钳口嵌入尼龙垫板,宽度可用手柄进行调整。
4 控制系统设计
控制系统采用工控机-PLC混合网络结构,简易可靠且扩展性好。操作员可在工控机人机界面上选择按钮开关的类型,系统能自动测量和记录操动力、操动行程、按钮触点接触电阻、通断次数、失效次数、按钮机械寿命和电气寿命。工控机自动判别试验结果是否合格、记录打印试验报告和按委托单位名称、查询三年历史数据;试验工艺(按压力、行程等)可通过界面预先设定。控制系统框图如图2所示。
本系统界面用VB设计实现,数据库用Access设计,使用加密狗保护系统应用软件。逻辑控制系统采用(RSLogix)设计,并用通信软件(RSLinx Classic)进行通信。主界面主要包括以下的几大部分:人机界面上可动态显示测量项目、数据、曲线、按钮开断/闭合等试验。在可靠性试验时,可从人机界面上设定试验次数和不同的操动速度。此时工控机可以关机,由触摸屏控制可靠性试验过程,如未到设定的次数时按钮已机械损坏或触点不能接通,系统应停止试验并发出警报。
5 按钮性能测试
按钮性能测试项目包括操动力、操动行程、接触电阻以及绝缘电阻、耐压。采用控制系统和传感器、放大器和数字化安规分析仪。
5.1 操动力和操动行程测试
操动力、操动行程测试在一个测试周期内同时完成[1]。操作员将试验按钮和相应夹具完成连接。按下“第一次测试”软键盘,步进电机带动测力装置向下运动到操动器超行程为三分之一处(无超行程按钮为止动位置),PLC从AD模块输入口读入操动力,界面实时显示操动力与操动行程曲线。工控机自动填入“操动力测量值1”。重复上述步骤两次,测量其操动力并自动填入“操动力测量值2”、“操动力测量值3”,界面实时显示操动力与操动行程3条曲线,自动计算操动力最大值。工控机自动根据试验样品技术参数判别操动力是否合格。操动力与操动行程曲线如图3所示。
5.2 接触电阻和绝缘电阻测试
采用四端子接法,以消除引线电阻的影响。有超行程按钮则操动器在超行程为三分之一停止,无超行程按钮则操动器在止动位置停止。5.5位数字多表(人工选择电压m V档)和被测触点四端子连线,并将5.5位数字多表USB串口线连接到工控机USB串口;恒流源(6V、150m A),恒流源输出恒定电流为150m A。PLC控制开关切换负载电流步骤如下:应对触头通以恒定电流150m A,直流电压近似6V,用电压降法连续测量三次[2]。每次测量接触电阻的顺序为:被试触头元件处于闭合状态(有超行程按钮则操动器在超行程为三分之一停止,无超行程按钮则操动器在止动位置停止)——接通电流——测量电压降——通以相反方向的电流——测量电压降——切断电流—断开被试触头。工控机通过USB串口读取5.5位数字多表电压降,自动计算接触电阻及其最大值。
绝缘电阻时,工控机通过RS232串口与安规介电分析仪连接,从界面上设置施加500V直流电压,设定最低充电电流(20m A),判定延时时间(2s),待数据稳定1分钟后自动测量三次,并计算绝缘电阻及其最小值。耐压测试过程不再赘述。
6 电气寿命试验
电气寿命试验按单8原则:用8个控制电路电器进行规定的操作循环次数试验,如有不超过2个试品失败,试验认为通过[3]。试验负载可分直流阻性负载、直流感性负载和交流感性负载,电流传感器-变送器输出信号连接A/D模块。轻触按钮使用直流阻性负载。直流负载可从界面上选择阻性或感性、试验次数和操动速度。此后工控机关机,触摸屏的测试状态界面上显示调速电机运动速度、触头闭合“有效次数”和“无效次数”;触摸屏的测试信息界面上显示“开始时间”和“结束时间”等。如试验按钮对应的交流或直流电流传感器-变送器没有4~20m A信号输出,则判断该试验按钮触头不闭合,立即停机报警。电气寿命试验界面如图4所示。
7 结论
本装置经过一年的运行,其综合性能试验可靠、自动化水平高、人机界面友好、操作简便,它也适用于各种低压按钮开关的性能综合测试和试验。
参考文献
[1]SJ/T10208-1991.电子设备用轻触按钮开关[S].
[2]JB/T5553-2006.行程开关:9.3.3.1.4接触电阻试验[S].
【关键词】RTK；可靠性；测量精度
1.RTK技术的原理与应用
实时动态（RTK）差分定位原理是在基准站上设置GPS接收机，对所有可见GPS卫星进行连续观测。根据基准站的已知三维坐标求出各观测值的校正值（坐标改正数、距离改正数或载波相位），并通过无线电通讯传输设备将校正值实时发送给各流动站，流动站将接收的GPS卫星信号与基准站传来的校正值进行差分计算，从而实时高精度地解算流动站的三维坐标。其工作原理它的系统由GPS接收设备，无线电通讯设备，电子手簿，蓄电池，基站和流动站天线及连线配套设备组成。目前，双频GPS接收机使用RTK技术，在10km范围内，实时定位精度可达到厘米级，已广泛应用于地形测量、地籍测量及各种工程测量等碎部点的数据采集及工程放样中。实时动态差分定位是GPS技术发展的一个新突破，它即克服了常规测量要求点间通视，费工费时而且点位精度不均匀，同时又避免了GPS静态及快速静态定位需要进行后处理。如果采取适当的测量措施，使其满足一、二级控制测量精度要求，将大大减轻测量作业的劳动强度，提高作业效率。
2.RTK定位精度及可靠性因素分析
RTK技术的关键在于数据处理技术和数据传输技术，主要有以下几个因素。
2.1初始整周模糊度(初始化)
在RTK测量的作业模式中，OTF法（即on the fly,属运动中解算整周模糊度，即在流动站运动状态通过观测至少5个历元，按一定算法求出整周模糊度之差）已有多种算法，是一种有前途的方法。
在OTF解算未知的模糊值时，至少需要有5颗共同卫星，卫星数越多，解算模糊值时的速度越快，越可靠。研究表明，卫星数增加太多对提高RTK点位精度不显著，但可提高观测成果的可靠性。
2.2基准站与流动站间的数据传输
由于RTK技术是在两台GPS接收机间加一套无线电通讯系统来完成，在流动站完成初始化后，将基准站传送来的载波观测信号和流动站接收到的载波观测信号进行差分处理，实时求解出两点间的基线值，进而由基准站的坐标求得流动站的WGS-84坐标，通过坐标转换，即可实时求得流动站的坐标并给出其点位精度。因此，基准站和流动站的观测质量好坏以及无线电信号传播质量好坏对定位精度影响很大，主要包括卫星星数、大气状况等。
2.3GPS的测量误差
对流层和电离层都会对GPS信号传播造成影响，基线越长，影响越大。当基线较短时，其影响能够模拟，残差可通过观测值的差分处理得到削弱或消除。环境对RTK影响的主要因素有地形、基准站与流动站之间的障碍物、覆盖物、多路径效应误差、电波干扰等。观测方案和观测者的操作对RTK结果的质量和可靠性影响也很大，如：基准站位置的选择、校正点的选取、对中误差、天线姿态、观测次数等。
3.RTK精度可靠性试验方法
3.1用静态测量结果进行试验
作为RTK测量起算数据的高级控制网,一般用GPS静态获得,具有很高的可靠性。为检核坐标转换参数、已已知点纳入到测量链中的方式进行检查,这是一种十分有效的方法,可在任何情况下时使用。即在布测控制网时用静态GPS或全站仪多测出一些控制点，批量作业前用RTK测出这些控制点的坐标进行比较检核，发现问题即采取措施改正。
3.2双基站或多基站试验检测
在测区内同时建立两个以上基准站,每个基准站采用不同的頻率发送改正数据,流动站用变频开关选择性地分别接收每个基准站的改正数据,从而得到两个以上解算结果,比较这些结果就可检验其质量状况。这种方法的变通是在不同时段两次架站,但缺点是工作效率较低,所以使用不多。
为保证RTK测量精度的可靠,在同一地区,可以建立多个固定的基准站点,并统一求解转换参数和基准站点的WGS-84坐标。在RTK测量过程中,对同一待测点,用不同基准站点分别测量坐标,在限差范围内求均值。有条件的单位或地区,即具有多套相同型号GPS-RTK仪器的单位或地区,可分别同时在多个基准站点架基准站,同一台流动站只需改变每个基准站发射电台的频道,就可分别测出对应不同基准站的同一点的坐标,不但起检验的作用,而且能提高RTK精度。
3.3不同时段测量试验
对于缺少其他检验条件的待测点,还可以用同一基准站在不同时段(如隔几天)测量,若结果不同,则必有一个是错误的,需再次测量;若结果在限差范围内,则说明测量值正确,可取中数。
3.4测前测后的控制点检验
为保证RTK测量的可靠性,建议在每个基准站点附近设立几个检验控制点,每次RTK作业前,在架好基准站，流动站初始化后,就测试检验控制点,以判断卫星信号的正测试检验控制点,再次检测卫星信号的正常情况,来判断前面所测点位的可靠性。有条件的话,在作业中,检测一下附近控制点,可随时判断卫星信号的正常情况。特别注意,在同一地区若有相同型号的GPS接收机,如果转换参数不同,容易发生在公共频道(或相同频道)接收了其他单位参考站发出的数据链而导致测量数据错误。因此,有必要对本单位的GPS接收机设置特殊的识别码,以防止接收错误的数据链,同时加强对控制点或相关地物点的检测判断。
4.试验分析
从上述那些问题可以看出
4.1应用GPSRTK实时定位技术进行城市低等级平面控制测量，平面点位精度一般优于±5cm，其高效率、灵活、误差不积累、厘米级的高精度越来越受到测绘人员的青睐。在满足CJJ/T73—2010相应技术要求下，可代替相应等级的常规导线测量。
4.2与静态、快速静态GPS测量相比较，RTK无足够的几何检核条件，笔者认为不宜用来作首级控制。在使用RTK布设加密控制点时要加强检核，若代替一、二级点时可以采取在不同的基准站上分别独立施测或设立双基站的方式施测，取中数使用，这样不但避免了粗差，而且使点位精度得到提高。
4.3RTK定位的数据处理主要是基准站和流动站间的单基线处理，而基准站和流动站的观测数据质量及无线电信号的传播质量对定位精度的影响极大。因此，把基准站设立在要进行RTK测量区域的较高点上，提高基准站和流动站天线的架设高度。基准站与流动站应同步锁定5颗以上的卫星，且PDOP值应小于6。
4.4RTK测点必须在求取WGS-84坐标到地方坐标系转换参数的高级控制点的范围内，同时尽量均匀分布，最高、最低点也尽可能选点。点校正应选择4个（含4个）以上精度较高、分布均匀的控制点进行，对校正值较差的控制点应舍弃。
5.结束
综上所述，应用RTK技术进行平面控制测量是可行的，主要得益于RTK自身定位理论的优良性，并在作业时注意基准站位置的选择、控制流动站到基准站之间的距离、为求转换参数（点校正）而选择具有控制和代表测区范围及高度的数量足够的公共点。这样，RTK完全可以满足低等级控制测量，且各点间不存在误差积累。RTK测量与GPS静态测量相比，较易出错，必须进行质量控制，尤其在控制测量中更要进行内部和外部的可靠检验。■
【参考文献】
［１］徐绍铨等.GPS测量原理及应用.[M].武汉大学出版社.2003.
［２］李本玉,高伟,胡晓.GPS实时动态定位技术的发展与应用研究[J]．矿山测量，2009.
以可靠性为中心的军用运输机维修管理
介绍了以可靠性为中心的维修管理过程及特点.可靠性方案与维修方案的关系.可靠性方案的.组成要素、实现方式以及在维修管理中的作用.分析了军用运输机部队制定以可靠性为中心的维修管理方案的必要性和可行性,并提出了制定方案的方法.
作 者：罗乖林 虞健飞 LUO Guai-lin YU Jian-fei 作者单位：北京航空工程技术研究中心,北京,100076刊 名：中国民航大学学报 ISTIC英文刊名：JOURNAL OF CIVIL AVIATION UNIVERSITY OF CHINA年，卷(期)：26(5)分类号：V267.4关键词：运输机 维修方案 可靠性
班主任对班级的成功管理，常常要依靠班干部的核心力量来实现，班干部对班集体有着“以点带面”和“以面带面”的作用，是班主任的左右手。如果说班主任是支撑一座房屋的大梁，那么班干部就是房屋里的一条条柱子。因此，班干队伍的建设与稳定，是形成良好班风、学风的可靠保证，在协助班主任管理班集体的过程中，班干部的模范带头作用不容忽视。
毛泽东同志曾说，“路线确定后，干部就是决定因素”。唯有慎重地选拔和培养干部队伍，班主任对于班级的管理才能得心应手。优秀学生干部的选拔与培养，总的指导思想是老师发现培养、学生自荐和学生民主选举相结合，具体办法为：
一、选准对象，从严要求。
在民主评选、调查了解的基础上，一是选择敢于管理的同学；二是选择成绩好且有一定能力的同学。
班级干部确定后，班主任应对他们提出具体而严格的要求。一是行为规范上，凡是要求一般同学做到的，班干部必须首先做到，要处处给同学们做出表率，言谈举止不能让普通同学抓把柄。二是工作态度上，要具有吃苦耐劳、敬岗爱业的精神。三是学习上，以自己的刻苦精神去影响同学，学习成绩排名应在班级前三分之一。四是穿着打扮上，应保持朴素整洁的形象。五是不结朋党，关心爱护每一个同学，进行班级管理时必须排除个人感情因素。
二、提出目标，教以方法。
班主任给班干部提出的目标是：愿意管事-敢于管事-管好事情-会管事情-尽量不要老师管事。这个目标包含着班干部由被动到主动管理的过程，包含着老师由主角慢慢成为幕后指挥的过程。在整个目标中，干部会管事情是关键。
班主任教授的方法为：
1、从全局考虑问题：班干部是为全班同学服务的，班长应统筹安排工作，各班委考虑问题不能从局部利益出发，应从全局着眼，协调互助，以利于推动整体班级工作。（班主任工作）
2、预则利：布置工作、组织活动、总结工作必须严肃对待，事先要做好充分准备。布置工作要言简意明，组织活动要严谨有序，总结工作要全面深入。
3、抓大放小：班干部的主要职责是布置安排工作、统筹协调工作、监督检查工作，而不是事无巨细，事必躬亲。
4、请示汇报有度：大事必须请示汇报，小事自己处理或协同其他班委解决。
5、工作过程留有痕迹：对工作的时间、地点、方法、过程、参与人员、效果、经验等要有详细的记录，以利于工作方法的改进、成果的保留以及对同学和自己的总结、考核。
三、激发热情，树立威信。
要做好学生的思想工作，激发他们当班干的热情，让学生明白当干部是难得的锻炼机会，可以提高自己的管理能力、合作能力、交际能力，为将来走上社会奠定良好的基础。同时在评优、评先、分配奖学金时，依据班干部为班级贡献的大小给予合理考虑，以充分调动他们工作的积极性。
此外，班主任应有意识地在班上树立班干部的威信，促使他们更好地工作：
1、赋予班干部一定的权力，如班干有权加减同学的操行分数，有权对全班同学进行期末鉴定，有权掌握班费开支，有权评定入团人员，有权评选优秀学生。
2、对班干部取得的成绩，应在班上及时予以表扬、肯定。
3、对班干部付出的辛苦要告知全体同学，赢得学生对班干的感激、尊重。
4、对防碍班干部履行权力的学生要及时批评、处罚。
四、交流经验，重在讲评。
班主任应定期召开干部经验交流会，引导他们总结自己工作的经验教训，同时将有效经验加以推广。此外，对班干部的工作情况要定期讲评，一般两周一次。对他们取得的成绩要予以肯定，对存在的问题要进行分析，关键是教以解决问题方法，使班干部的工作能力能够日有所长，以推动整个班级工作质量的提高。
关键词：可靠性增长试验,增长模型,计划曲线
0 引言
随着我国城市轨道交通的快速建设, 国内市场对轨道交通设备的需求量也呈现显著增长, 由于轨道交通设备与乘客接触较多, 一旦出现事故不仅会影响地铁公司的运营效率, 最重要的是乘客的安全得不到保证, 还会引起其他乘客慌乱和恐惧。可靠性高的轨道交通设备在使用中不仅能保证其性能很好的实现, 而且故障不易发生, 安全性能够得到很好地提高, 同时, 昂贵的维修费用也会随之大幅下降。
在实践过程中, 我们根据轨道交通设备的产品特点, 发现了具有特色的可靠性试验方法, 促进了轨道交通设备可靠性的全面提高。
1 可靠性增长试验概述
可靠性增长试验是产品工程研制阶段中单独安排的一个可靠性工作项目, 作为工程研制阶段的组成部分。可靠性增长试验就是要在试验室中, 将产品暴露在模拟真实工作环境的试验条件下, 激发产品的薄弱环节, 使之以故障的形式暴露出来, 分析故障机理, 根据故障机理采取纠正措施, 并在试验条件下验证纠正措施的有效性, 最终消除故障机理, 从而使产品的固有可靠性得到确实的提高, 实现产品可靠性的增长。
对于那些引入较多当代高新技术的产品, 宜于安排可靠性增长试验。如果这类产品又是关键产品, 或是产品的关键件, 那么更应当安排可靠性增长试验。
2 轨道交通设备开展可靠性增长试验的作用和意义
可靠性增长试验长期以来广泛开展在国内外的航天军工产品中。由于许多设备已经得到广泛应用, 致使企业不愿在可靠性增长试验方面做更多的投入, 然而, 城市轨道交通建设关系到一个城市的形象与无数乘客的人身安全问题, 设备的安全性与可靠性至关重要, 与其他产品相比较, 轨道交通设备具有如下一些特点:可靠性指标要求高、产品寿命时间长、使用频繁。因此, 有必要对轨道交通设备进行可靠性增长试验, 其作用与意义可概括为以下三个方面:
2.1 提高产品质量, 增强竞争力
可靠性增长的主要作用, 就是通过排除系统性故障原因并减少故障发生概率来提高产品的可靠性水平。轨道交通设备可靠性的提高, 就意味着产品质量的提高, 安全性的提高, 也就是企业信誉的提高, 经济效益的提高。在轨道交通领域深入研究可靠性增长试验, 不断提高轨道交通设备的可靠性对于提高产品质量、增强产品竞争力具有重要意义。
2.2 降低全寿命周期费用
对可靠性增长计划进行投资, 可以大大节省产品在整个寿命周期内的费用, 越早制定可靠性增长计划, 开始可靠性增长工作, 则投资成本越低, 可获得的利润更高。随着研制和生产工作的一步步开展, 纠正和改进工作会越来越难, 所需要耗费的资金也会越多, 投资效益也就越差。在轨道交通领域, 很多企业因为早期忽视了可靠性增长试验的重要性, 到了后期成本增高, 已无力投入资源和时间来实施可靠性增长试验, 这就使得产品一旦投入使用, 势必会故障频出, 造成地铁方的维修成本居高不下。
2.3 成功的可靠性增长试验可以代替可靠性鉴定试验
由于可靠性增长试验是工程类工作项目, 它能使产品可靠性得到提高, 并能用数理统计方法进行评估。因此, 当可靠性增长试验成功后, 并经订购方同意, 可用可靠性增长试验替代可靠性鉴定试验。
判定可靠性增长试验获得成功至少应满足下列条件: (1) 可靠性增长试验具有可靠性鉴定试验所规定的环境工作条件; (2) 对可靠性增长试验过程的跟踪应是严格的, 而且故障记录完整; (3) 有完善的故障报告闭环系统, 并对故障纠正过程有详尽可追溯的记录; (4) 可靠性增长试验的最终结果的评估是可信的, 即评估用数学方法恰当, 置信水平选取符合要求, 评估结果产品可靠性高于或等于计划的可靠性增长目标。
3 进行可靠性增长试验的关键技术
由于每个产品都有其自身的特点, 因此在可靠性增长试验前, 我们需要认真分析产品, 根据其特点设计适合该产品的试验方案, 但总的来说, 试验是否成功的关键是以下两点:
3.1 增长模型选取
可靠性增长试验计划的主要组成部分是计划曲线, 它是描述可靠性增长过程的总轮廓线, 是编制可靠性增长计划的一个重要工具。在绘制计划曲线前, 首先要选取增长模型。
在可修产品的可靠性增长试验中, 普遍使用的是杜安模型和AMSAA模型, 也可将两者结合使用。其对比见表1。
3.2 故障处理
可靠性增长的目的在于消除缺陷、减少系统性薄弱环节。如果不通过改进, 只进行修理和更换无法消除系统性薄弱环节, 可靠性不可能得到增长, 因此, 可靠性增长的过程必须是改进的过程, 只有通过改进才能达到增长的目的, 但并不是要求对所有的故障都进行纠正。
关联故障可划分为系统性故障和残余性故障, 系统性故障再细分为A类故障和B类故障。只有B类故障才需要纠正, 也只有对B类故障采取了有效的纠正措施, 产品的可靠性才能得到增长。对不同故障模式的处理如图1所示。
4 总结
一直以来可靠性增长试验以其理论的严谨性、工程应用的有效性成为电子产品, 特别是批生产型电子产品提高可靠性的重要途径。本文详细阐述了有必要对轨道交通设备进行可靠性增长试验, 并不断进行故障排除和结构优化, 从而实现其平均无故障时间的显著增长, 提高产品的可靠性水平, 降低投入运营后的维修保养费用。
参考文献
[1]梅文华.可靠性增长试验[M].北京:国防工业出版社, 2003.
[2]GJB 1407-1994, 可靠性增长试验[S].
