Материал: Методы и средства испытаний и контроля приборов и систем. Никитин Л.Н., Пирогов А.А

механических воздействий; при испытаниях на надежность определяют значения параметров надежности по установленной методике при работе изделия в заданном интервале времени, в определенных условиях, с целью оценки их соответствия требованиям ТУ.

1.3.Факторы, определяющие надежность приборов

исистем

Обеспечение высокой надежности приборов и систем требует знания и анализа факторов, от которых она зависит. Задача заключается в том, что необходимо получать не только статистические данные об отказах, но и анализировать причины их возникновения, оценивать запасы прочности и устойчивости систем, их способность к нормальному функционированию при отдельных ошибках обслуживающего персонала, а также при различных внешних воздействиях. При этом следует исследовать физико-химические процессы, происходящие как в элементах, так и в системе в целом на всех стадиях производства и эксплуатации приборов и систем. Источниками необходимых сведений для оценки надежности является реальная эксплуатация и испытания приборов и систем.

Рассмотрение факторов, определяющих надежность приборов и систем, позволяет правильно организовать контроль и испытания на этапах конструирования, производства и эксплуатации.

На этапе конструирования приборов и систем работает коллектив, и ошибки одного исполнителя оказывают относительно слабое влияние на принятие окончательного решения, так как они могут быть устранены другими.

На этапе производства, осуществление контроля и испытания готовых приборов и систем позволяют повысить надежность. При этом повышению надежности способствует применение средств автоматизации, уменьшающих влияние человека, повышение квалификации рабочих и инженерно-

16

технического персонала, а также улучшение условий труда. На этапе эксплуатации надежность приборов и систем

зависит от субъективных и объективных факторов. К субъективным факторам относят работу обслуживающего персонала, по вине которого, как показывает статистика, происходит 20 - 30% отказов. К объективным относят факторы, которые можно подразделить на внешние, приводящие к отказам по причинам, не зависящим от самой аппаратуры, и внутренние, зависящие от особенностей работы аппаратуры и входящих в нее элементов.

Квнешним факторам относят действие окружающей среды (климатические воздействия), особенности эксплуатации, связанные с местом установки приборов и систем (механические воздействия), а также режимы работы.

Вданном случае под режимом работы следует понимать частоту включений и переключений, при которых в аппаратуре могут возникать переходные процессы, перенапряжения, толчки тока и т. д.

Частые включения и выключения влияют на механический износ ряда элементов. В некоторых видах аппаратуры, предназначенных для циклической работы, существенное влияние на тепловой режим оказывает соотношение длительной работы и перерывов.

Квнутренним факторам относятся процессы старения и износа. Процессы старения происходят непрерывно, причем они совершаются как во время работы, так и во время хранения приборов и систем. Износ в основном имеет место в процессе, эксплуатации и зависит от воздействия ряда внешних факторов и от режимов работы приборов и систем, причем вероятность влияния внешних факторов возрастает по мере увеличения длительности эксплуатации и при нарушении режимов работы. Многообразие воздействующих на приборы и системы факторов и их взаимосвязь не позволяют утверждать, что приводимая на рис. 1.1 классификация является достаточно полной.

17

Во-вторых, не все интересующие нас параметры могут быть измерены в условиях реальной эксплуатации.

В-третьих, точность и полнота информации оказывается недостаточной из-за невозможности использования в эксплуатационных условиях лабораторных приборов и систем.

Указанные причины приводят к необходимости разработки методов испытаний приборов и систем. Осуществление испытаний в нормальных эксплуатационных условиях необходимо также для определения работоспособности и степени соответствия параметров ЭА техническим требованиям (ТТ) и техническим условиям (ТУ).

Полученные в процессе испытаний статистические данные об отказах приборов и систем позволяют произвести расчеты надежности и определить ее зависимость от времени и степени жесткости воздействующих факторов. Принято различные внешние воздействия на приборы и системы называть нагрузками. Величина и характер нагрузок зависят от соответствующих внешних воздействий. В реальных условиях эксплуатации приборы и системы испытывает комплекс внешних воздействий, определяющих полную нагрузку.

Применяемые в настоящее время методы испытаний можно разделить на две большие группы: физические испытания реальных приборов и систем, или их макетов, и испытания, осуществляемые моделированием (рис. 1.2)

Физические испытания могут осуществляться в эксплуатационных и лабораторных условиях. В зависимости от вида приборов и систем, и условий их эксплуатации осуществляют испытания, называемые подконтрольной (опытной) эксплуатацией, при которой все нагрузки оказываются случайными. При этом периодически измеряют заданные параметры и проверяют состояние приборов и систем.

19