石油測(cè)試儀器的可靠性研究

燕斌

摘 要：石油測(cè)試儀器對(duì)可靠性有著較高的要求，而可靠性是一門獨(dú)立的綜合性學(xué)科。本文對(duì)電子產(chǎn)品的常見可靠性實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了簡(jiǎn)要的介紹，并探討了石油測(cè)試儀器的可靠性實(shí)驗(yàn)選擇，以此為基礎(chǔ)提出了提高使用測(cè)試儀器可靠性的具體對(duì)策。

關(guān)鍵詞：可靠性；需要測(cè)試儀器；試驗(yàn)

石油測(cè)試儀器具有比較惡劣的工作環(huán)境，對(duì)于可靠性有著較高的要求。例如大多數(shù)的石油測(cè)試儀器環(huán)境都存在著強(qiáng)振動(dòng)、高壓、高溫的情況，這些因素都會(huì)對(duì)石油測(cè)試儀器造成一定的影響。無論是在應(yīng)用、生產(chǎn)還是在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，都必須盡可能提高石油測(cè)試儀器的可靠性。

1電子產(chǎn)品可靠性試驗(yàn)

可靠性試驗(yàn)的目的在于評(píng)價(jià)、分析和調(diào)查產(chǎn)品的可靠性，從而對(duì)該產(chǎn)品的可靠性水平進(jìn)行有效的驗(yàn)證，對(duì)故障的預(yù)防和糾正措施進(jìn)行分析和研究，采取有效的措施來提高產(chǎn)品關(guān)鍵部件的可靠性水平，將潛在的不安全因素暴露出來。通過可靠性試驗(yàn)?zāi)軌驅(qū)Ξa(chǎn)品各方面的缺陷進(jìn)行及時(shí)發(fā)現(xiàn)，不斷提高產(chǎn)品的可靠性。本文以可靠性試驗(yàn)的性質(zhì)、項(xiàng)目和地點(diǎn)作為分類依據(jù)，對(duì)電子產(chǎn)品的常見可靠性試驗(yàn)進(jìn)行分類。

以試驗(yàn)性質(zhì)為依據(jù)，可以將可靠性試驗(yàn)分為統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)和工程試驗(yàn)，其中統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)又可以分為可靠性驗(yàn)收試驗(yàn)和可靠性鑒定試驗(yàn)；工程試驗(yàn)可以分為可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)和環(huán)境應(yīng)力試驗(yàn)。以試驗(yàn)項(xiàng)目為依據(jù)，可以將可靠性試驗(yàn)分為特殊試驗(yàn)、貯存試驗(yàn)、延壽試驗(yàn)、篩選試驗(yàn)、壽命和加速壽命試驗(yàn)、環(huán)境試驗(yàn)。同時(shí)也可以將可靠性試驗(yàn)分為非破壞性試驗(yàn)和破壞性試驗(yàn)。破壞性試驗(yàn)包括壽命試驗(yàn)和環(huán)境試驗(yàn)，非破壞性試驗(yàn)包括可靠性統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)和工程試驗(yàn)[1]。

2 石油測(cè)試儀器的可靠性試驗(yàn)

2.1 石油測(cè)試儀器可靠性試驗(yàn)的類型

石油測(cè)試儀器的可靠性有著較高的要求，應(yīng)該根據(jù)石油測(cè)試儀器的特點(diǎn)和需要選擇合適的可靠性試驗(yàn)。在維修、使用、運(yùn)輸、試驗(yàn)、生產(chǎn)、研制的過程中，電磁作用和機(jī)械作用都會(huì)對(duì)石油測(cè)試儀器的可靠性造成影響，對(duì)其可靠運(yùn)行造成威脅。石油測(cè)試儀器的價(jià)格往往比較昂貴、數(shù)量少、品種多，使用環(huán)境比較惡劣，需要在強(qiáng)振動(dòng)、高壓、高溫的環(huán)境下作業(yè)，生產(chǎn)工藝比較復(fù)雜。絕大多數(shù)石油測(cè)試儀器都需要重復(fù)使用，而且無法在使用現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行維修。大多數(shù)石油測(cè)試儀器均為軍用器件，維修比較便利。因此可以使用非破壞性試驗(yàn)對(duì)石油測(cè)試儀器的可靠性進(jìn)行測(cè)驗(yàn)，主要包括統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)和工程試驗(yàn)。

2.2 工程試驗(yàn)

工程試驗(yàn)主要是通過暴露和排除該產(chǎn)品的可靠性缺陷來提高產(chǎn)品的可靠性，受試產(chǎn)品為研制樣機(jī)。在實(shí)驗(yàn)的過程中，當(dāng)發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品出現(xiàn)故障時(shí)，就要對(duì)故障件進(jìn)行撤換，然后繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，分析產(chǎn)生故障的原因，采取相應(yīng)的措施。工程試驗(yàn)又可以分為可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)和環(huán)境應(yīng)力篩選試驗(yàn)。①可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)。該試驗(yàn)要?jiǎng)?chuàng)設(shè)與受試產(chǎn)品類似的工作環(huán)境，然后將其放置于該工作環(huán)境中進(jìn)行試驗(yàn)，將故障暴露出來，然后進(jìn)行分析和改進(jìn)，使產(chǎn)品的可靠性得到提高。在對(duì)石油測(cè)試儀器進(jìn)行可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)中，如果該批量超過200臺(tái)，則選擇20臺(tái)作為受試產(chǎn)品；如果該批量為97-200臺(tái)，則選擇13臺(tái)作為受試產(chǎn)品；如果該批量為53-96臺(tái)，則選擇8臺(tái)作為受試產(chǎn)品；如果該批量為17-52臺(tái)，則選擇5臺(tái)作為受試產(chǎn)品；如果該批量為5-16臺(tái)，則選擇3臺(tái)作為受試產(chǎn)品；5臺(tái)以下的批量則全部受試。②環(huán)境應(yīng)力篩選試驗(yàn)。該試驗(yàn)中要將一定的環(huán)境應(yīng)力施加在受試產(chǎn)品上，將不良的元器件和部件以及有缺陷的工藝查找出來并剔除掉，以提高產(chǎn)品的可靠性。在選擇試驗(yàn)應(yīng)力時(shí)要注意不能對(duì)產(chǎn)品中的完好部分造成損壞，又要盡可能激發(fā)更多的早期故障，考慮到經(jīng)濟(jì)性和可能性兩方面的因素。隨機(jī)振動(dòng)和溫度循環(huán)是有效的兩種環(huán)境篩選應(yīng)力，對(duì)產(chǎn)品可靠性的提高范圍能夠超過25%[2]。

2.3 統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)

通過統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)可以對(duì)產(chǎn)品可靠性是否達(dá)到了相關(guān)指標(biāo)要求進(jìn)行驗(yàn)證和評(píng)價(jià)，主要包括可靠性驗(yàn)收試驗(yàn)和可靠性鑒定試驗(yàn)。①可靠性鑒定試驗(yàn)。該試驗(yàn)主要是對(duì)受試產(chǎn)品是否達(dá)到了可靠性規(guī)定要求進(jìn)行驗(yàn)證，選擇使用測(cè)試儀器的環(huán)境條件應(yīng)力作為試驗(yàn)應(yīng)力，以試驗(yàn)結(jié)果為依據(jù)進(jìn)行批準(zhǔn)定型。②可靠性驗(yàn)收試驗(yàn)。該試驗(yàn)主要是對(duì)受試批產(chǎn)品是否達(dá)到了可靠性規(guī)定要求進(jìn)行驗(yàn)證，常用的驗(yàn)證方法是序貫試驗(yàn)。序貫試驗(yàn)設(shè)立了不合格判定線和合格判定線，以這兩條線對(duì)坐標(biāo)平面進(jìn)行分區(qū)，將其分為拒收區(qū)、接收區(qū)和繼續(xù)實(shí)驗(yàn)區(qū)，通過故障數(shù)和累積時(shí)間來對(duì)批產(chǎn)品是否合格進(jìn)行驗(yàn)證。

3 提高石油測(cè)試儀器可靠性的具體措施

要提高石油測(cè)試儀器的可靠性可以從機(jī)械和電氣兩個(gè)部分著手。

3.1 提高石油測(cè)試儀器的機(jī)械部分可靠性

主要是對(duì)機(jī)械環(huán)境中的引入振動(dòng)應(yīng)力進(jìn)行控制和減小。安裝的過程中應(yīng)該采取固定措施來安裝較重的元器件，將其安裝在較低的部分。運(yùn)用緊固裝置來安裝活動(dòng)裝置，減少導(dǎo)線和電纜中的傷痕，增加導(dǎo)線和電纜的長(zhǎng)度，分段固定線扎。石油測(cè)試儀器中存在一些較脆的元件，應(yīng)該安裝相應(yīng)的減震裝置。如果需要連接金屬件，還要墊上襯墊材料，例如毛氈、塑膠和橡皮。導(dǎo)線和電纜都應(yīng)該具有一定的寬松度，安裝繼電器元件時(shí)不得選擇與振動(dòng)一致的方向，從而對(duì)橫向和縱向的振動(dòng)效應(yīng)進(jìn)行控制。

3.2 提高石油測(cè)試儀器的電氣部分可靠性

高加速應(yīng)力篩選/高加速壽命試驗(yàn)是一種運(yùn)用比較廣泛的驗(yàn)證方法，能夠?qū)﹄娮赢a(chǎn)品的可靠性進(jìn)行提高，其具有高效、經(jīng)濟(jì)、快速的優(yōu)點(diǎn)。該方法主要是在實(shí)驗(yàn)室階段暴露，產(chǎn)品的所有缺陷，從而盡可能地降低產(chǎn)品的故障率。借助高加速應(yīng)力篩選，能夠在短時(shí)間內(nèi)將產(chǎn)品中的薄弱環(huán)節(jié)和工藝缺陷找出來，而且不會(huì)對(duì)該產(chǎn)品的壽命造成消耗[3]。

4 結(jié)語

石油測(cè)試儀器對(duì)可靠性具有較高的要求，應(yīng)該積極運(yùn)用各種技術(shù)和手段來提高石油測(cè)試儀器的可靠性?？梢越Y(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際統(tǒng)計(jì)和模擬試驗(yàn)，以生產(chǎn)過程中的各種條件為依據(jù)，不斷對(duì)使用測(cè)試儀器的可靠性進(jìn)行提高。為了進(jìn)一步提高石油測(cè)試儀器的可靠性，還應(yīng)該選擇合適的可靠性試驗(yàn)方法，盡早發(fā)現(xiàn)和暴露石油測(cè)試儀器中的缺陷，并采取相應(yīng)的措施。

參考文獻(xiàn)：

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[3]李曉蕾，杜志強(qiáng)，蔣國(guó)棟，等.CHFR技術(shù)及其在中原油田剩余油監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用[J].石油天然氣學(xué)報(bào)，2011（06）.