電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的可靠性測(cè)試解析

白毅

【摘 要】電氣自動(dòng)化技術(shù)不斷發(fā)展，在各種生產(chǎn)設(shè)備、生活設(shè)施中得到了廣泛的應(yīng)用并發(fā)揮了重要作用。但是，在電氣自動(dòng)化設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中會(huì)受到外界因素的影響，容易造成可靠性差的問(wèn)題，導(dǎo)致設(shè)備不能完全發(fā)揮出設(shè)計(jì)效果。因此，有必要對(duì)電氣自動(dòng)化設(shè)備的可靠性進(jìn)行測(cè)試，并針對(duì)所出現(xiàn)的問(wèn)題及時(shí)解決。

【關(guān)鍵詞】電氣自動(dòng)化；控制設(shè)備；可靠性；測(cè)試；辦法

近年來(lái)，我國(guó)電氣自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展速度很快，隨著應(yīng)用越來(lái)越廣泛，對(duì)其可靠性也提出了更高的要求。但是在實(shí)際應(yīng)用中，往往存在可靠性受損的情況，因此，做好電氣自動(dòng)化設(shè)備的可靠性檢測(cè)以提高設(shè)備的綜合性能具有重要意義，并且如何有效提高電氣自動(dòng)化設(shè)備的可靠性成為當(dāng)前專家學(xué)者重點(diǎn)研究的課題。

一、控制設(shè)備可靠性測(cè)試主要應(yīng)用的集中辦法在控制設(shè)備進(jìn)行可靠性的測(cè)試過(guò)程中，我們一般選擇以下幾種方法進(jìn)行測(cè)試：

（一）實(shí)驗(yàn)室可靠性測(cè)試辦法（Laboratory reliability test method）。

在實(shí)驗(yàn)室當(dāng)中，將電氣自動(dòng)化操作環(huán)境和在該環(huán)境中對(duì)其可靠性進(jìn)行的詳細(xì)測(cè)試轉(zhuǎn)化為模擬可控制的操作環(huán)境，按其施工條件所進(jìn)行的相關(guān)測(cè)試實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)環(huán)境務(wù)求真實(shí)、全面、完整，應(yīng)按照正常施工過(guò)程中所遇到的環(huán)境應(yīng)力一一模擬，同時(shí)對(duì)所需測(cè)試的設(shè)備進(jìn)行反復(fù)檢測(cè)，且將所花費(fèi)的時(shí)間、失效數(shù)據(jù)等信息進(jìn)行完整的登記。在做好統(tǒng)計(jì)工作的同時(shí)，還需要對(duì)可靠性實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的每一項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行制定。可靠性試驗(yàn)的檢測(cè)方法相對(duì)來(lái)說(shuō)比在實(shí)際控制過(guò)程中更容易操作，花費(fèi)的時(shí)間更短，所取得的數(shù)據(jù)質(zhì)量也相對(duì)比較高。雖然通過(guò)實(shí)驗(yàn)室可靠性測(cè)試辦法能夠保證精確值以及可靠性，但是試驗(yàn)所需費(fèi)用較高，因試驗(yàn)環(huán)境所造成的局限性也比較大，所實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)品不一定能得到較為廣泛的推廣及生產(chǎn)，成本限制所導(dǎo)致生產(chǎn)受限等諸多的問(wèn)題。所以，通過(guò)實(shí)驗(yàn)室可靠性測(cè)試辦法進(jìn)行可靠性測(cè)試，更適用于一些難以大批量的生產(chǎn)產(chǎn)品。

（二）保證可靠性測(cè)試辦法（Ensure the reliability test method），又被稱之為烤機(jī)，是針對(duì)控制設(shè)備進(jìn)行可靠性測(cè)試的一種保證試驗(yàn)。如按某種特定的條件或方法對(duì)出廠前的產(chǎn)品進(jìn)行有效地故障檢驗(yàn)，這些主要的研究對(duì)象均為電氣設(shè)備結(jié)構(gòu)主體中不同的元器件。其主要表現(xiàn)方法為通過(guò)檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)電氣設(shè)備中存在的元器件事故，對(duì)其指數(shù)分布時(shí)候的服從情況進(jìn)行詳細(xì)的查看，同時(shí)對(duì)其本身的失效率是否有隨時(shí)間變化而不斷變化進(jìn)行有效的分析記錄。保證可靠性測(cè)試辦法對(duì)電氣設(shè)備本身的故障模式進(jìn)行的試驗(yàn)具有極大的隨機(jī)性，并且可進(jìn)行隨機(jī)的樣式也十分的多變。一般情況下，某件產(chǎn)品在出廠以前，都會(huì)首先在試驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行保證可靠性測(cè)試，并且通過(guò)烤機(jī)對(duì)設(shè)備本身的時(shí)效性進(jìn)行類型測(cè)試，發(fā)現(xiàn)不足即時(shí)改進(jìn)，從而使產(chǎn)品達(dá)到國(guó)家的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。保證可靠性測(cè)試辦法在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，耗時(shí)較長(zhǎng)，隨機(jī)性以及抽象性較高，所以，保證可靠性測(cè)試辦法相對(duì)比較適用以及實(shí)用于一些電控?cái)?shù)量相對(duì)較少的電器設(shè)備中。

（三）現(xiàn)場(chǎng)可靠性測(cè)試辦法（Field rel-iability test method）。針對(duì)電氣設(shè)備的實(shí)際使用情況，按照相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的可靠性數(shù)據(jù)的整理、記錄以及最后的統(tǒng)計(jì)，根據(jù)相關(guān)計(jì)算得出結(jié)論，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)設(shè)備的可靠性進(jìn)行分析。對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)可靠性測(cè)試辦法而言，其優(yōu)勢(shì)在于測(cè)試需要的設(shè)備較少，測(cè)試耗時(shí)短。在真實(shí)的工作條件下，從而能將電氣設(shè)備的性能更為直觀的體現(xiàn)出來(lái)。在進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的過(guò)程中，如果出現(xiàn)連貫性問(wèn)題，那么將導(dǎo)致整個(gè)測(cè)試受到極為嚴(yán)重的干擾。對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)可靠性測(cè)試辦法而言，其主要的缺點(diǎn)集中在受控條件約束性及外界因素造成的影響較大，影響可能性較多，使得很難滿足實(shí)際工作要求。

二、如何有效提高可靠性以及可靠性測(cè)試

目前，電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的可靠性測(cè)試中普遍存在元器件質(zhì)量比較低的問(wèn)題。首先，由于市場(chǎng)上元器件生產(chǎn)廠家眾多，產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊，由于市場(chǎng)因素下的惡性競(jìng)爭(zhēng)導(dǎo)致生產(chǎn)廠家的惡性競(jìng)爭(zhēng)，元器件等產(chǎn)品價(jià)格越低廉越容易得到企業(yè)的采購(gòu)，質(zhì)量問(wèn)題往往被忽視，因此，降低了控制設(shè)備的正常使用壽命，造成電氣自動(dòng)化控制設(shè)備在可靠性測(cè)試中指標(biāo)偏低。其次，受到測(cè)試及工作環(huán)境的影響，使用方式的不恰當(dāng)和不經(jīng)常進(jìn)行維護(hù)等也容易造成控制設(shè)備可靠性測(cè)試指標(biāo)過(guò)低。比如，在不同運(yùn)載工具中，電氣自動(dòng)化設(shè)備容易受到機(jī)械條件的影響，即在使用過(guò)程中受到的振動(dòng)、沖撞、離心加速等作用，使得電氣自動(dòng)化的控制設(shè)備元器件容易損壞或者失效。另外，在外部環(huán)境比如大氣污染、濕度及溫度、氣壓等不利的條件下控制設(shè)備的可靠性測(cè)試指標(biāo)會(huì)有所下降，電氣自動(dòng)化的控制設(shè)備會(huì)出現(xiàn)性能下降、溫度差異、運(yùn)轉(zhuǎn)不靈活等現(xiàn)象，嚴(yán)重的情況無(wú)法進(jìn)行工作。

再次，在實(shí)際測(cè)試的過(guò)程中，被測(cè)試的電氣設(shè)備附近充滿了各式各樣的電磁波干擾。操作人員若忽視這種干擾，并繼續(xù)進(jìn)行原有的操作，可能會(huì)影響測(cè)試的準(zhǔn)確度及精確性，還可能造成設(shè)備的疲勞及損害。基于以上對(duì)電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性測(cè)試的現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題進(jìn)行分析，我們可以從以下幾點(diǎn)來(lái)提高自動(dòng)化控制設(shè)備的可靠性測(cè)試。

第一，電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的合理性設(shè)計(jì)。（1）設(shè)計(jì)人員要根據(jù)控制設(shè)備的具體特點(diǎn)，選用合適的元器件、散熱裝置、氣候防護(hù)等并進(jìn)行合理分布，務(wù)求將元器件之間的相互干擾減到最小，使得可靠性測(cè)試的系統(tǒng)性、準(zhǔn)確性大大提高。（2）控制設(shè)備中所采用的各種零部件的品種及規(guī)格應(yīng)該盡量減少，使用專業(yè)廠家生產(chǎn)的通用設(shè)備的零部件及產(chǎn)品。不但可以滿足設(shè)備的性能指標(biāo)還可以降低精度等級(jí)，簡(jiǎn)化裝配程序，減少選配及維護(hù)的環(huán)節(jié)，降低人工消耗還能提高測(cè)試的準(zhǔn)確度。

第二，加強(qiáng)可靠性測(cè)試中氣候防護(hù)的工作。由于惡劣的環(huán)境例如潮濕、煙、霧、霉菌等極易對(duì)電子設(shè)備造成影響，因此，在測(cè)試過(guò)程中不管采用哪種可靠性測(cè)試的方法，都要注意防潮濕、防煙霧、氣壓及污染對(duì)電子設(shè)備元器件的影響。避免空氣濕度過(guò)大使電氣自動(dòng)化控制設(shè)備中的元器件及電路板上出現(xiàn)產(chǎn)色及凝露，使電氣設(shè)備的性能下降，影響可靠性測(cè)試。

第三，在設(shè)計(jì)電氣自動(dòng)化控制設(shè)備過(guò)程當(dāng)中，應(yīng)該充分的研究出元器件產(chǎn)品的技術(shù)要求，推算出產(chǎn)品設(shè)計(jì)所需的質(zhì)量參數(shù)，研究出產(chǎn)品的使用性能的條件，通過(guò)這一系列的研討最后制定出控制設(shè)備的設(shè)計(jì)方案。

第四，對(duì)電氣自動(dòng)化控制設(shè)備進(jìn)行散熱維護(hù)。導(dǎo)致控制設(shè)備可靠性指標(biāo)偏低最為普遍的因素就是設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)當(dāng)中產(chǎn)生的溫度在電氣自動(dòng)化控制設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程當(dāng)中，設(shè)備電能的消耗大部分都是以熱能的形式散失，尤其是功率消耗非常大的零部件，比如大功率晶體管電子管大功率電阻變壓管等此外，如果控制設(shè)備的外界環(huán)境溫度過(guò)高，就會(huì)導(dǎo)致設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)當(dāng)中產(chǎn)生的熱量無(wú)法及時(shí)的散發(fā)，控制設(shè)備的溫度會(huì)持續(xù)的升高，超出零部件最大耐溫范圍之后，便會(huì)造成元器件的熱擊穿，所以，控制設(shè)備的元器件一定要進(jìn)行散熱防護(hù)對(duì)于功率比較大的元器件要安裝散熱器，但安裝時(shí)應(yīng)該避免大面積的接觸散熱器外殼，并在接觸面適當(dāng)?shù)耐磕▽?dǎo)熱膏，確保設(shè)備散熱良好。

此外，還應(yīng)該考慮產(chǎn)品的類型及產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)。由于企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的大小是由產(chǎn)量的多少所決定的，所以，企業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性也是不一樣的。

三、結(jié)束語(yǔ)

結(jié)合上面筆者所進(jìn)行的分析，在進(jìn)行可靠性測(cè)試的過(guò)程中，必須根據(jù)每一個(gè)產(chǎn)品本身的差異性，對(duì)不同的測(cè)試方法進(jìn)行選擇，就目前我國(guó)進(jìn)行電氣設(shè)備可靠性測(cè)試的實(shí)際情況看來(lái)，在進(jìn)行相關(guān)測(cè)試過(guò)程中，還需要進(jìn)行一定的提升。筆者建議，在進(jìn)行實(shí)際測(cè)試的過(guò)程中，應(yīng)該對(duì)正常的操作順序以及正確的操作深度進(jìn)行有效地保證，并且對(duì)電氣設(shè)備本身的可靠性進(jìn)行有效的提高。同時(shí)在自動(dòng)化技術(shù)具體的實(shí)施過(guò)程中，進(jìn)行有力的保證，使得電能質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)效率得到提高，使得我國(guó)電子行業(yè)穩(wěn)固發(fā)展。

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