GB T 11463-1989 电子测量仪器可靠性试验.pdf
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1、中旨在人民共和国国家标准电子测量仪器可靠性试验1 主题内容与适用范围1. 1 主题内容Reliabillty test for electronic measuring instruments GB 11463-89 本标准规定了电子测量仪器(以下简称产品)可靠性试验的基本要求与试验方法。1.2 适用范围本标准适用于失效规律服从指数分布的产品的可靠性试验。2 引用标准GB 2422 电工、电子产品基本环境试验规程环境试验名词术语GB 3187 可靠性基本名词术语及定义GB 6587.1 电子测量仪器环境试验总纲GB 5080. 1 设备可靠性试验总要求3 术语、符号本标准未加定义的名词术语按G
2、B2422和GB3187的规定。3.1 平均无故障工作时间假设值的下限值ml当产品的平均无故障工作时间的真值接近ml时,标准试验方案将以高概率拒收产品。3. 2 平均无故障工作时间假设值的上限值mo当产品的平均无故障工作时间的真值接近mo时,标准试验方案将以高概率接收产品。3.3 平均无故障工作时间的验证值的置信区间m在规定的置信水平和试验条件下,产品平均无故障工作时间的真值的可能在围。3.4 平均无故障工作时间的观察值m在规定的试验条件下,产品平均无故障工作时间的观察值,官等于受试产品的累职相关试验时间除以相关失效数。3.5 平均无故障工作时间的预计值mp根据产品的结构和使用条件,用有靠性预
3、计的方法确定的平均无故障工作时间。3.6 使用方风险率产品的平均无故障工作时间的真值等于其平均无故障工作时间假设值的下限值叫时,产品被试验方案判决为接收的概率。3. 7 生产方风险率产品的平均无故障工作时间的真值等于其平均无故障工作时间假设值的上限值mo时,产品被试验方案判决为拒收的概率。a中华人民共和国机械电子工业部1989-03-31批准1991-01-01实施GB 11463-89 3.8 鉴别比Dm平均无故障工作时间假设值的上限值与其下限值问)之比,即Dm=言。3.9 相关失效数在可靠性试验后,计算该批产品的平均元故障工作时间的观察值m时,所必须计入的失效数。3. 10 相关试验时间t
4、样本在受试状态下,累积的无故障工作时间,某一台试样-经发生失放,该台试样的相关试验时间的统计也即中断,待1肖!涂失效重新开机试验后,恢复延续计算。3. 11 累称相关试验时间T所有受试产品相关试验时间的总和(累积试验台时数)。式中:ti -第i个样本的相关试验时间,h;n一-样本大小。4 可靠性试验类型和试验方案4. 1 可靠性试验类型4.1.1 可靠性测定试验测定产品的可靠性特征值的试验。4. 1. 2 可靠性验证试验T= L: ti . . ( 1 ) 验证产品的可靠性特征值是否符合其规定的可靠性要求的试验。4. ,. 2. , 可靠性鉴定试验可靠性鉴定试验适用于:a. 设计定型sb. 生
5、产定型;C. 主要设计、工艺、原材料、元器件变更之后的鉴定等。试验结果应作为确定产品能否定型、更改等的依据之一。4. 1. 2. 2 可靠性验收试验可靠性验收试验适用于2检验批量生产的产品能否满足可靠性要求。试验结果应作为确定该批产品能否交付使用的依据之一。4.1.3 现场可靠性试验在现场使用条件下进行的可靠性验证或测定试验。现场试验可以提供更现实的试验结果,而只要较少的试验设施和试验费用,然而现场试验不可能在严格受控条件下进行,现场试验的再现性不如实验室试验好。是否用现场可靠性试验作为可靠性验证试验或作为它的补充性试验,以及试验条件、试验要求等由生产方与使用方商定。4.2 试验方案4.2.1
6、 走时定数截尾试验方案本标准推荐的定时定数截尾试验方案见表1。GB 11463-89 表1定时定数截尾试验方案方案的特征方案编号规定风险率.%鉴别比 自Dm 1-1 10 10 3.0 1-2 20 20 3.0 1-3 30 30 2.0 4.2.2 序贯试验方案本标准推荐的序贯试验方案见表2。表2序贯试验方案方案的特征方案编号规定风险率.% B 2-1 10 10 2-2 10 10 2-3 20 20 2-4 20 20 2-5 30 30 一般情况下选方案编号2-1、2-2和2-3.试验方案的表和图见附录A(补充件)。4.3 试验方案的选择截尾时间截尾失效数(mo的倍数)3. 1 6
7、1. 46 3 1. 84 3 m=mo时作出判定鉴别比的期望时间(mo的倍Dm 数)2.0 5.1 3.0 2.0 3.0 1. 1 2.0 2.4 2.0 1. 3 产品的可靠性鉴定试验和验收试验的试验方案可从表1和表2中选取,选择的原则是2a. 当要求通过试验对产品的平均无故障工作时间的真值作出估计和验证时,推荐选用定时定数截尾试验方案。对于可靠性鉴定试验,本标准推荐选用定时定数截尾试验方案。b. 当仅需要以预定的判决风险率怡、)和鉴别比(Dm)对产品的平均无故障工作时间作接收或拒收的判决,并且不需要试验前确定总试验时间和经费时,可选用序贯试验方案。对子产品的可靠性验收试验,本标准推荐选
8、用序贯试验方案。选择试验方案类型的指南见GB5080.1. 5 试验要求5. 1 可靠性预计可靠性鉴定试验前,应进行产品可靠性预计,产品的平均无故障工作时间预计值m应接近或大于mo以保证可靠性试验方案以高概率接收产品。5.2 预处理试验前不得对试样进行与交付使用的产品所不同的老练和其他预处理。试验前允许对产品进行与现场使用一致的预防性维护及处理。5.3 试验样本的确定5.3.1 试验样本应从特性检验合格的产品中随机抽取。5.3.2 可靠性鉴定试验的样本般应不少与2台。GB 11463-89 5.3.3 可靠性验收试验的样本,一般按产品的批量大小抽取,推荐的样本大小如表3。表3可靠性验收试验样本
9、台批量样本大小最大祥本大小1-3 全部全部416 3 9 1752 6 15 53-96 8 19 97-200 13 20 200以上20 全鼓的10%5.4 试验时间5.4.1 预计的试验时间在采用定时定数截尾试验方案时,为选定方案的截尾时间除以样本大小z采用序贯试验时,为选定方案的最大累积相关试验时间除以样本大小。计算时,mo=Dmmlo矶的数值取产品标准中给出的MTBF下限值。5.4.2 采用定时定数截尾试验方案时,当试验进行到截尾试验时间或截尾相关失效数时,试验即终止。5.4.3 采用序贯试验方案时,如果在最大累积相关试验时间以内可以作出判决,试验即行终止,当试验到最大累积相关试验时
10、间时,试验必须终止,并根据判决标准对试验作出判决。5. 5 试验准备5.5.1 功能与性能的检查与测试试样在可靠性试验前应按产品标准要求进行功能和或性能特性的检查和测试,检查结果应详细记录备查。5.5.2 对试验设备、仪器、仪表的要求试验期间,试验设备应能满足试验要求,所用测试仪器、仪表应符合规定的计量周期。5.5.3 制订可靠性试验实施方案试验前应制订可靠性试验的实施方案。其内容应包括za. 产品型号、名称zb. 产品的可靠性指标;C. 可靠性试验方案的选定zd. 确定样本大小pe. 主要失效判据的规定4f. 试验设备及测试仪袤的要求Fg. 试验时间的安排及检测时间的规定自h. 方案制订以及
11、审核批准人员签署的意见。6 试验应力和时序6. 1 试验应力I、E组仪器试验应力的施加应按表4选取。E组仪器可参照表4中列举的应力类型在产品标准中规定或由生产方与使用方商定。GB 11463-89 试验应力类型3立振动电应力温度湿度频率循环范围、振帽、扫通、断电循环.7h/1h电频速率按GB6587. 1 压循环g每24h内1/3高温应力分别授I、E组中1,1组振动要求.时阅电压为198VGB 6587.1中I、E组在垂直面上循环2次.1/3时间电压为220V工作范围上限值非工作状态1/3时间电压为242V通、断电循环、电压循低温z一10士20C35士2C搜GB6587. 11组振动环s存储4
12、h90%-95%RH E组要求1/2时间为220V高温+50土2C储存4h1/4时间为198V试验4h试验2h1/4时间为242V表46.2 试验时序图6.2.1 1、E组仪器试验时序按图l进行。6.2.2 11组仪器的试验时序应在产品标准中规定或由生产方和使用方商定。并应尽可能再现使用中出现的典型工作条件和环境应力。| | | | |! |l1 I I I I 1 I I I I I I I I I I I 叫|ll001 应力L.魔岛242V摞动性篱测试-l98V -_220V 室温1i-K国哥功11撞聋时间口hfIhL叫才图l试验时序图6.2.3 试验中,通电7h、断电lh为一个工作循环
13、,在每个工作循环内检查面板功能2次,功能检查项目及方法由产品标准规定。6.2.4 电池供电的产品,电池电压从充足状态降低到电池电荷较低极限值为一个电压循环。6.2.5 试验中应按产品标准的规定进行性能特性的测试,振动试验后及在每1/3预定试验时间内至少进行一次测试,测试时电源电压分别为198V、220V、242V.序贯试验在截尾接收)前必须进行一次性能GB 11463-89 特性的测试。6.2.6 每台样本累积的相关试验时间应不小于全体样本的平均开机工作时间的一半。6.2.7 在每24h试验周期内,对具有多功能模式的试样,应对各功能模式交替进行试验。7 失效和失效判据7. 1 失效失效是指产品
14、在规定条件下,在规定的时间内,不能完成其规定的功能F其性能特性超出产品标准规定的极限。7.1.1 独立失效指试样内由自身原因引起的失效,一般包括za. 元器件失效由元器件本身缺陷引起的失效。b. 产品设计失效由于产品设计的缺陷而造成的失效。C. 产品制造失效由于产品的制造工艺不当或因生产工序质量差而引起的失效。d. 软件误差失效由于微计算机或微处理机的程序误差而引起的失效。e. 调节机构失效由于产品本身调节控制机梅的缺陷影响到产品不能完成规定功能的失效。f. 机内测试系统失效由于机内测试系统的缺陷,致使产品性能特性不能保持在规定的上下限之间。g. 反复失效在相同或等效的使用中,由于相同的基本失
15、效机理而引起相同部件的两次或两次以上的失效。h. 间歇失效产品失效后,不经修复丽在一定时间内自动恢复功能的失效。i. 操作维修程序引起的失效由于生产方提供的操作、维护、修理程序不当而引起的失效。7.1.2 从属失效由于试样中其他失效直接或间接引起的牵连性失效,或因试验设备、仪器、仪表等失效而引起的失效。a. 误用失效对试祥施加了超过规定的应力包括不适当的应力等级、不适当的安装及试验操作人员的过失)而引起的失效。b. 使用方责任失效由于使用方提供的设备、操作、维护、修理程序而引起的失效。C. 有限寿命的元器件引起的失效有规定寿命期限的元器件,工作时间超过了其规定的更换期但未更换而引起的失效。7.
16、1.3 未证实的失效一时尚未判明失效原因,试验期间也未重复出现,或在试验结束时仍在调查中的失效。7.1.4 导致立即作出拒收判决的失效对试验、使用和维修人员会造成危险或不安全的失效,或导致大批物资损坏的失效。7.2 失效的判决GB 11463-89 7.2.1 判决准则试验中应对出现的失效进行相关和非相关的判决。7.2.1.1 相关失效指由产品本身条件引起的,而且产品在现场使用中预期会出现的所有的独立失效(一般指本标准中7.1.1条所述的各种失效)。在解释试验结果或计算可靠性特征值时,必须计入相关失效数r.7. 2. 1. 2 非相关失效不是产品本身条件引起的、而且产品在现场使用中预期不会出现
17、的失效(一般指本标准中7.1.2条所述的各种失效)。在分析试验结果或计算可靠性特征值时,所有的非相关失效均不计入失效数。7.2.2 需要作出特别规定的失效判决a. 对于产品内部熔断器的失效。应加以特别规定,如果在试验中仅发生一次这类失效,可认为是非相关失效,发生两次或两次以上又不能证实它属于从属失效,则应计为一次相关失效。b. 试验出现反复失效时,每次失效都应计入失效数,经分析原因,并采取纠正措施继续试验,其试验时间应大于首次出现反复失效的时间,直至试验截尾不再出现此类失效,则反复失效无论发生次数多少,只计一次非相关失效,否则,无论反复失效多少次,都要如数计入相关失效数。c. 对于未证实的失效
18、或间歇失效,若不能证实其为非相关失效,则应判为相关失效。-7.3 失效时刻的判决如果对于发生失效的时刻不能作出确切地判决,则判决此次失效发生在上一次观测检查时刻。7.4 失效的处理7.4.1 在试验过程中出现失效时,应对失效情况如实详细地记录,将失效试样撤出试验进行检修。7.4.2 对失效试样在检修前,一般应采取如下措施:a. 允许进行必要的模拟性试验或补充性试验以证实失效zb. 预计和检查可能引起的从属失效,以便同时加以排除zC. 初步估计失效类别。7.4.3 在对失效试样进行故障检修的过程中,应遵守下列规定:a. 对造成失效的有关调整部分允许加以调整,但与此无关的部分不得随意改动Fb. 所
19、有己证实失效的元器件应予更换,但对任何性能虽已退化但并未超出额定值的元器件不得更换,除非可以证明退化元器件所经受的应力由于其他元器件的失效而造成了超出允许的额定值。更换下的性能退化的元器件不得重新装入产品;c. 更换下的失效元器件按原样登记和保管,以备进行细致的失效分析;d. 如果更换上的元器件不能消除失效,而原件也未证实失效,则应换回原来的元器件;e. 样本中可修复的组件与整件等不得更换,否则.,每换一次计入一个相关失效pf. 样本虽有失效迹象,但还未判定为失效时,不得中断正在进行中的试验而采取修理措施,否则,每采取一个维修措施就计入一个相关失效;g. 对故障检修过程中发现的失效,若不能确定
20、其为非相关失效,应计为相关失效ph. 故障修理后,应对修复效果进行必要的证实,在此期间所友生的失效可视为非相关失效,证实性试验的时间不计为相关试验时间;i. 允许按维护制度更换使用到预期寿命但未表现为失效的或确已证实失效的元器件,并进行必要的与更换有关的检查与调整,对于性能退化但还未到使用寿命期,还不能确认失效及维护制度也未作特别规定的元器件、零部件不得随意做预防性更换,否则,每换一件都要计入一次相关失效;j. 因检查引起的失效不计入试验的结果,但应作记录与分析。8 接收与拒收的判决8.1 接收GB 11463-89 如果没有出现导致立即拒收的失效且试验结果符合接收的判决标准,则样本所代表的试
21、制产品或批产品应通过可靠性鉴定或验收。8.2拒收若不能接收,则鉴定试验的样本所代表的试制产品不能提交设计定型或生产定型鉴定,应重新进行可靠性设计,验收试验的样本所代表的批产品应拒收。8.3 纠正措施8.3.1 对接收的批产品,金产方对试验中所发生的所有失效应进行分析并采取相应的纠正措施。8.3.2 当批产品判为拒收,生产方应提出纠正措施方案。8.3.3 更改产品的性能特性或可靠性指标,均不允许算作纠正措施。9试验数据处理9.1 平均无故障时间观察值(m)的估计用累积相关试验时间T除以累积相关失效数r.即: T m=一.( 2 ) 9.2 平均无故障工作时间置信区间(m)的估计为了获得平均元故障
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