Методы контроля и диагностики средств автоматизации

46. Испытания на надёжность. Виды и программы испытаний. Обработка и представление результатов испытаний на надёжность.

Одним из показателей проектируемой системы является ее надежность. Надежность создаваемых систем можно рассчитывать по характеристикам надежности звеньев и элементов, входящих в систему. Однако реальные характеристики надежности важные для пользователей, могут быть достоверно определены лишь в результате опыта. Такие сведения обычно имеются в распоряжении разработчиков. Кроме того, характеристики надежности звеньев, а также систем можно получить из следующих источников:

· статистических данных, полученных в результате эксплуатации элементов в других системах:

· статистических данных, полученных в результате специальных испытаний элементов и систем на надежность в различных условиях и режимах.

Испытания на надежность промышленного объекта представляющие собой испытания в реальных условиях эксплуатации, рекомендуется проводить следующими методами:

· испытание изделий с заданным объёмом выборки:

· испытание методами однократной или двукратной выборки (по ГОСТ 18049-72);

· испытания последовательным методом (по ГОСТ 17331-71)

Испытания на надёжность с заданным объёмом выборки проводятся для получения истинных значений числовых характеристик надёжности. При этом о точности оценки судят по доверительным интервалам.

Испытания на надёжность методами однократной и двукратной выборок, а также последовательным методом проводятся с целью проверки реальных характеристик надёжности требованиям технических условий.

Основной характеристикой надёжности, определяемой в процессе испытаний, является величина среднего времени наработки до отказа T₁ и наработки на отказ T₂. Если для изделий справедлив экспоненциальный закон надёжности, то обработка статистических данных упрощается..

Испытания разрабатываемых изделий на надежность могут быть исследовательскими, определительными и контрольными. Исследовательские испытания предназначены для установления моделей и уровня надежности новых изделий. Они проводятся в процессе разработки или усовершенствования изделий. Их результаты содержат информацию об отказах, вследствие конструктивных несовершенств изделия. Определительные испытания предназначены для установления тактических характеристик надежности и проводятся после окончания разработки или усовершенствования изделий. Контрольные испытания имеют целью контроль соответствия надежности серийно выпускаемых изделий требуемой и проводятся периодически в процессе эксплуатации изделий.

Результаты контрольных испытаний на надёжность содержат некоторую статистическую погрешность, т.к. количество испытываемых изделий и время испытания конечны. Мерой статистической погрешности является доверительный интервал, ограниченный доверительными пределами. (Доверительным интервалом называют интервал значений характеристики надёжности, построенный по результатам экспериментов; фактическое значение показателя надёжности находится в этом интервале с заданной доверительный вероятностью).

На практике находят применение несколько планов контрольных испытаний, применяемых как в лабораторных условиях, так и в условиях эксплуатации. Из них можно выделить следующие четыре плана для заданного объема выборки N, которые являются достаточно общими для многих автоматических изделий и простыми в отношении постановки эксперимента и методики статистической обработки.

· Испытание невосстанавливаемых изделий до достижения заданного числа отказов n.

· Испытание восстанавливаемых изделий до n-го отказа (заданного числа отказов n_пред).

· Испытание не восстанавливаемых изделий в течение заданного предельного времени t_пр наработки.

· Испытание восстанавливаемых изделий в течение заданного предельного времени наработки t_пр

Объём собираемой информации определяется поставленной перед испытаниями целью, то есть тем, какие характеристики надёжности необходимо получить. Так, например, для определения P(t), Т и выявления наименее надёжных элементов необходимы следующие сведения об отказавшем изделии:

а) наименование и тип элемента (узла) по причине которого наступил отказ в изделии;

б) сведения о времени наступления отказа;

в) сведения о наработке изделия с начала эксплуатации или испытаний;

Г) сведения о причине возникновения отказа.