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        做加速壽命試驗時要注意這5點

        2021-08-09 14:56??? ???

          加速壽命試驗是可靠性試驗中的一項重要的試驗方法。采取加速壽命試驗的作用在于加快試驗進程,為預測系統或設備的可靠度提供重要的依據。

          可靠性試驗的方法和試驗的規模由試驗的對象及要求來決定。對于系統、設備及元器件,各自采用的試驗方法是不同的。對于整機,通過試驗剔除對系統有影響的不可靠元器件;對于機械零部件側重于疲勞壽命試驗;而對于電子元器件則主要進行壽命試驗。

          產品或系統的可靠度,應該按最終使用條件評價。所以,壽命試驗應該按實際的使用條件與實際的環境條件(應力)來進行。但由于時間上,經濟上的考慮,總希望以較少的試驗費用,早一些取得滿意的結果。為此,所采用的手段之一,是通過提高環境應力(如溫度)與工作應力(施加給產品的電壓、負荷等),來加快試驗進程,縮短產品或系統的壽命試驗時間。這種為縮短試驗時間而按嚴苛條件(應力)進行的加速壽命試驗與強制老化試驗,實際上大同小異。都是以嚴苛的條件,加速產品質量特性的老化、促進產品壽命縮短的試驗。例如,開關與繼電器之類的產品,是按工作次數來計測壽命的,為加速試驗,可用更高速度進行接通與斷開試驗,以檢測產品的可靠性壽命。

          加速壽命試驗與產品例行試驗(例如,一般強度和變形的性能測定)是不同的。例行試驗的目的,只是保證產品進出廠驗收前,其各種性能參數是否符合一定的標準,而沒有測定產品在規定時間內的失效率。從而不能對產品的可靠性提出任何保證。而加速壽命試驗,是對產品在規定的使用時間內符合一定的可靠性指標提出保證。同時,加速壽命試驗也是產品可靠性預測和檢驗的基礎。

          加速壽命試驗比產品的例行試驗時間要長。因為,時間短促難以取得足以說明可靠度水平的數據。在試驗數據的處理上,例行試驗由于它僅是性能的通過試驗,所以數據處理簡單,而加速壽命因為它要對某一批產品的可靠性進行推斷,所以要采用嚴格的數據統計方法,以便得出較為可靠的結論。

          采取加速壽命試驗的作用在于:通過嚴苛條件試驗,可以確定產品、零部件的安全裕度,剔除與篩選可靠度低的零件;在嚴苛條件下觀察到的壽命值(或故障率),同正常條件下的壽命值之間,有一定的規律性,利用此種規律性,可以預測正常條件下的壽命值。

          

        加速壽命試驗

         

          因為加速壽命試驗是選擇嚴苛條件下的試驗,與系統或設備的正常使用條件有很大的差異,因此,在進行加速壽命試驗時,應注意如下幾個方面的要求,以便對系統或設備做出正確的評價。

          (1)所選條件與正常條件比,加速試驗不應改變故障的基本模式與機理,或者改變它們的相對優勢。

          根據系統和設備的最終用途來確定和選定加速壽命試驗的規模、時間、條件,并根據加速壽命試驗的目的和要求確定試驗參數。如試驗時間、故障率λ(t)、平均故障間隔時間(MTBF)、時間歷程變化、界限值等。但應該特別強調的是:試驗時對于系統或設備的故障模式和故障機理不應改變。

          (2)加速壽命試驗的應力水平,應大于設計規定的工作應力,不同應力載荷同時存在時,應考慮能否同時施加、能否控制、能否穩定地測量。

          在產品的實際使用環境中,可能遇到的環境應力組合是無限的多。例如,汽車加速壽命試驗的道路條件就有平滑路面、粗糙路面、磚石路面、沖擊路面、泥路面、砂石路面等。因此,加速壽命試驗的應力水平,應大于設計規定的工作應力,有時需要設定特別的實驗條件。例如在電機產品的加速壽命試驗中,瞬間發生的配電性電壓高峰、電源變換性電壓波動,有時可能達到正常電壓的幾倍,這就是考慮到雷電及靜電放電等情況所引起的影響。

          加速壽命試驗的應力水平,應嚴苛到能剔除系統或設不可靠結構和潛在的不可靠零件的程度,同時考慮到系統可靠性的要求,試驗應力不易太高,以免誘發系統或設備原有故障以外的故障機理。此外環境應力條件,如溫度、濕度、振動、沖擊、塵埃、有害氣體等等也要適度。

          (3)在給定的時間內,所選條件與其它加速條件比較,要能更早地出現故障。

          在滿足實驗要求的條件下,加速壽命試驗的時間應盡可能的短,但時間應充裕,特別是對新產品的加速壽命試驗,不能以偶發故障為判斷依據,也就是說,加速壽命試驗的時間不應短于耗損故障期。

          

        加速壽命試驗

         

          (4)對試驗設備器材、監視裝置等,做到精心管理可靠、準確。

          應精心管理試驗設備、儀器儀表,以維持其正常的功能,保持試驗條件的穩定,因為試驗裝置本身有時先于試驗對象發生故障,從而引起試驗條件的變化,甚至影響試驗工作的正常進行,為此,應經常監控、校正試驗條件,做好試驗記錄以備查考(在試驗中途發生各種變化時,這些備查記錄是采取處理對策所必需的)。

          應控制好試驗的環境條件,如溫度、濕度、清潔度、振動、電磁干擾等,為試驗設備、儀器儀表提供可靠的使 用環境條件,提高數據的準確度。

          (5)做好對記錄、手冊、數據收集分析等的軟件管理與進度控制。

          試驗的數據記錄一定要完整,不漏不假,字跡清晰,不得涂改。記錄項目應包括:故障模式、故障對象、故障現象、故障發生次數、故障前的工作時間、故障的可能原因及其它所見等。

          此外,還應特別記載因試驗人員或試驗設備引起的故障、外部條件干擾引起的故障等。試驗技術負責人要及時檢查數據記錄,發現問題及時處理。

          應注意試驗中途,為判斷故障與老化而測量特殊值時,如不能連續監視控制,則應規定測量間隔時間。

          對試樣的保管是一項重要的工作。對每一件試樣均要建立檔案卡。詳細記載其試驗時間、故障出現的截止時間、頻率數等。

          作為可靠性試驗中的一種特殊試驗,加速壽命試驗的本身并不能提高系統或設備的可靠性水平,它僅僅是評價系統或設備的可靠性水平的一個重要手段。通過這種試驗來確定系統或設備的可靠性,考核系統或設備的可靠性是否滿足規定的可靠性指標的要求;系統或設備是否能維持原有的可靠性水平或有所改進;為系統或設備的可靠性改進提供依據;保證出廠產品符合用戶的可靠性要求;為預測系統或設備的可靠度提供數據情報。因此,加速壽命試驗是可靠性試驗中的一種重要的試驗方法。

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