機(jī)電設(shè)備的檢測性驗(yàn)證方法初探

袁永春

（身份證號(hào)：1302231978****2318）

一、機(jī)電設(shè)備測試性驗(yàn)證概念

機(jī)電設(shè)備一般指應(yīng)用了機(jī)械、電子技術(shù)生產(chǎn)和生活中所需要的機(jī)械、裝置和設(shè)施等物質(zhì)資料，在當(dāng)前的機(jī)電設(shè)備中常見的為機(jī)械設(shè)備。機(jī)電設(shè)備種類繁多，根據(jù)機(jī)電設(shè)備的用途可以將其分為以下三大類，產(chǎn)業(yè)類機(jī)電設(shè)備、信息類機(jī)電設(shè)備和民生類機(jī)電設(shè)備。

（一）機(jī)電設(shè)備測試性驗(yàn)證流程

常見的機(jī)電設(shè)備測試性驗(yàn)證主要包括對(duì)自然故障的檢驗(yàn)法和對(duì)故障注入試驗(yàn)的檢驗(yàn)法。上述兩種主要是通過直接或間接對(duì)機(jī)電設(shè)備性能測試，觀察其故障檢測及隔離信息，對(duì)機(jī)電進(jìn)行評(píng)價(jià)。

（二）自然故障

故障檢驗(yàn)法通過直接對(duì)機(jī)電產(chǎn)品在使用過程中可能出現(xiàn)的故障進(jìn)行判斷，對(duì)其進(jìn)行故障隔離和分析。在該過程中，相關(guān)人員要對(duì)機(jī)電設(shè)備產(chǎn)品信息進(jìn)行準(zhǔn)確收集，對(duì)產(chǎn)品檢驗(yàn)性質(zhì)進(jìn)行準(zhǔn)確定位，確保高質(zhì)量、高效益地對(duì)機(jī)電產(chǎn)品性能進(jìn)行評(píng)測。

（三）故障注入試驗(yàn)法 故障注入試驗(yàn)法主要是將一定的故障模式應(yīng)用到試驗(yàn)過程中，對(duì)產(chǎn)品的相關(guān)性能盡心那個(gè)檢測。通過注入的故障情景，觀察機(jī)電設(shè)備是否符合相關(guān)要求。在該過程中，操作人員要嚴(yán)格把握以下三方面內(nèi)容。

1.對(duì)故障樣本進(jìn)行隨機(jī)抽取和分配，確保樣本具有代表性意義，整體研究符合故障分析標(biāo)準(zhǔn)。

2.根據(jù)設(shè)備工作信息和環(huán)境注入故障情景，確保故障情景試驗(yàn)對(duì)設(shè)備檢驗(yàn)具有一定的實(shí)際操作意義，提高檢驗(yàn)效果。

3.對(duì)接受或拒收判斷依據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確制定，確保對(duì)機(jī)電設(shè)備進(jìn)行有效選取，提高機(jī)電工程質(zhì)量。主要操作過程如下：根據(jù)機(jī)電設(shè)備性質(zhì)對(duì)測試性驗(yàn)證進(jìn)行設(shè)計(jì)，明確具體驗(yàn)證項(xiàng)目。在實(shí)際操作過程中，常見的指標(biāo)參數(shù)為故障隔離率（FIR）、虛警率（FAR）、故障檢測率（FDR），通過對(duì)上述指標(biāo)進(jìn)行驗(yàn)證，觀察指標(biāo)要求是否符合當(dāng)前的要求和定義。

二、主要數(shù)學(xué)模型表示為：

（一）FDR=ND/D*100% （其中 ND 為常規(guī)條件下使用標(biāo)準(zhǔn)方法檢驗(yàn)出的正確故障數(shù)；N 為發(fā)生故障的產(chǎn)品總數(shù)。）

（二）FIR=NL/ND*100% （其中 NL 為常規(guī)條件狹隘用正確方法隔離得到的不大于 L 個(gè)單元的故障數(shù)；ND 為在規(guī)定條件下檢測得到的準(zhǔn)確故障數(shù)。）

（三）在進(jìn)行操作的過程中，設(shè)計(jì)人員要結(jié)合維修性和可靠性進(jìn)行驗(yàn)證性試驗(yàn)及性能試驗(yàn)檢測，有效選擇性能試驗(yàn)檢測方法。要對(duì)其可能造成故障的條件進(jìn)行深刻分析，觀察故障模式的影響和危害性，確保從本質(zhì)上利用測試性驗(yàn)證方法對(duì)其進(jìn)行分析，減少測試性驗(yàn)證的工作量。測試性驗(yàn)證的過程中可以采取二項(xiàng)分布法、多項(xiàng)分布法、正態(tài)分布法等進(jìn)行定制，實(shí)現(xiàn)驗(yàn)證前計(jì)算、驗(yàn)證后分析，完成對(duì)選取樣本的獨(dú)立檢驗(yàn)，觀察檢驗(yàn)效果。

（四）設(shè)計(jì)人員要根據(jù)機(jī)電設(shè)備性質(zhì)進(jìn)行驗(yàn)證方法計(jì)劃，對(duì)驗(yàn)證小組進(jìn)行規(guī)劃和分組，實(shí)現(xiàn)整體的故障模式選取，對(duì)驗(yàn)證性綜合數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，記錄故障數(shù)據(jù)。對(duì)測試性驗(yàn)證技術(shù)進(jìn)行準(zhǔn)備，確定參試樣機(jī)。實(shí)施故障注入性檢驗(yàn)，觀察故障注入操作過程和操作細(xì)節(jié)，對(duì)機(jī)電設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、填寫。操作過程中要嚴(yán)格遵守相關(guān)規(guī)則。例如故障檢驗(yàn)不可對(duì)設(shè)備造成破壞、要具有高效的可住入性和實(shí)際效益；故障檢驗(yàn)注入操作簡單，效果明顯，可實(shí)用性較強(qiáng)。

（五）測試性驗(yàn)證結(jié)果進(jìn)行審定。觀察測試結(jié)果，如果結(jié)果符合機(jī)電設(shè)備測試要求則完成設(shè)備測試性驗(yàn)證報(bào)告；如果結(jié)果不符合機(jī)電設(shè)備測試要求則對(duì)設(shè)備進(jìn)行返修，重新進(jìn)行測試性驗(yàn)證直至最后符合要求，完成設(shè)備測試性驗(yàn)證報(bào)告。

三、測試性驗(yàn)證技術(shù)措施

（一）樣本分配與選取

在對(duì)故障樣本進(jìn)行分配和選取的過程中，要對(duì)被測試性對(duì)象進(jìn)行集中，實(shí)現(xiàn)整體抽樣檢測，確保檢測樣本具有普遍性和實(shí)際操作意義。樣本分配中要增加樣本的覆蓋率，基于故障率樣本量進(jìn)行方案分配，確保樣本的真實(shí)性。要基于故障率分配后采用隨機(jī)抽樣對(duì)樣本進(jìn)行選取。要基于故障單元實(shí)現(xiàn)模塊化，完成對(duì)故障影響相對(duì)比值的分析和處理。

（二）故障注入方法

在進(jìn)行故障注入的過程中，主要實(shí)現(xiàn)對(duì)故障的軟件模擬、物理模擬。軟件模擬依賴系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，這種方法時(shí)效性較差，整體可信度較低。物理模擬主要是在實(shí)際的系統(tǒng)上加入故障激勵(lì)，實(shí)現(xiàn)軟件注入和物理注入，將相關(guān)的寄存數(shù)據(jù)整體注入故障項(xiàng)目中，實(shí)現(xiàn)重離子擊穿法、電源擾動(dòng)法及管腳級(jí)注入法等，提高故障注入效果。

在對(duì)串聯(lián)機(jī)構(gòu)進(jìn)行注入的過程中，實(shí)施故障注入的效果并不理想。經(jīng)過實(shí)際操作研究相關(guān)人員發(fā)現(xiàn)采用后驅(qū)動(dòng)技術(shù)效果較為顯著。通過后驅(qū)動(dòng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)基本機(jī)構(gòu)的串聯(lián)，確保障礙按照特定運(yùn)動(dòng)規(guī)律完成復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)軌跡，實(shí)現(xiàn)輸出級(jí)的緊密相連。注入過程中，要將器件從管腳處進(jìn)行輸入，對(duì)瞬間最大電流進(jìn)行灌入或拉出，確保電位按照一定的要求和規(guī)律變化，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)電設(shè)備的測試性驗(yàn)證激勵(lì)。

（三）測試性驗(yàn)證實(shí)際檢驗(yàn)

在完成所有的測試性驗(yàn)證設(shè)計(jì)操作后，設(shè)計(jì)人員要將測試性驗(yàn)證進(jìn)行實(shí)際檢驗(yàn)，對(duì)設(shè)備機(jī)器進(jìn)行流程指導(dǎo)和關(guān)鍵技術(shù)檢測，觀察設(shè)計(jì)的整體使用小狗。通過使用故障影響相對(duì)比值樣本的分配方案對(duì)故障注入目標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，記錄每一次的檢驗(yàn)數(shù)據(jù)，對(duì)設(shè)計(jì)好的測試性試驗(yàn)檢驗(yàn)綜合數(shù)據(jù)表進(jìn)行填寫。

四、總結(jié)

在進(jìn)行機(jī)電設(shè)備的測試性試驗(yàn)過程中，設(shè)計(jì)人員要嚴(yán)格按照測試性驗(yàn)證方法和步驟，對(duì)整體驗(yàn)證結(jié)果進(jìn)行分析，觀察總體驗(yàn)證效果。在對(duì)試驗(yàn)技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要對(duì)故障性驗(yàn)證分析進(jìn)行合理運(yùn)用、有效選取測試性試驗(yàn)樣本、準(zhǔn)確記錄機(jī)電設(shè)備測試性驗(yàn)證數(shù)據(jù)表，對(duì)測試性驗(yàn)證操作不斷發(fā)展和完善，從本質(zhì)上提高我國的機(jī)電設(shè)備驗(yàn)證效果。