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JB／T 12021.1-2014 智能仪表可靠性试验与评估 第1部分：通用导则.pdf智能仪表由于试验设备、测试条件或其他外部因素引起的故障为非关联故障，不作为故障统讯
5.4故障判据的制定原则
按以下原则制定智能仪表的故障判据： a）由产品设计任务书（或合同）的规定制定； b）由产品执行的相关标准（或规范）制定； c）由供、需双方协商制定。
GB/T 38230-2019 坠落防护 缓降装置按以下原则制定智能仪表的故障判据： a）由产品设计任务书（或合同）的规定制定； b）由产品执行的相关标准（或规范）制定； c）由供、需双方协商制定。
d）多重故障：试验中出现多重故障（指同时发生的两个或两个以上的独立故障），按最高一级 的权值进行统计。
5.6累积故障数的确定
收障数r按故障加权累积确定。当0 6智能仪表可靠性试验方法 智能仪表可靠性试验与评估的目的是通过试验、分析、评估，找出影响可靠性的薄弱环节，为改进 提高可靠性提供依据。 可靠性试验方法有可靠性增长试验、可靠性测定试验、可靠性验证试验、加速寿命试验。可靠性评 估方法有在试验基础上的可靠性评估法和现场数据统计分析基础上的可靠性评估法， 义表可靠性试验条件应符合GB/T18271.1和GB/ 6.1.4试验方法选择 智能仪表可靠性试验评估方法的选择由具体产品的可靠性试验目的与要求确定： a）新产品在样机研制阶段为达到规定的可靠性要求宜采用可靠性增长试验； b）样机在鉴定或定型时为确定可靠性水平，宜采用平均故障间隔工作时间MTBF的可靠性测定试 验； c）定型产品在定型及批生产中为验证是否达到了规定的可靠性要求，宜采用平均故障间隔工作时 间MTBF或可靠度R(t)的可靠性验证试验； d）在产品寿命较长、实验室进行可靠性试验比较困难，而现场仪表使用量大、管理比较规范的情 况下宜采用现场试验数据统计分析； e）长寿命、批量较小的产品宜采用可靠性加速寿命试验。 有计划地激发故障、分析故障和改进设计并证明改进的有效性 6.2.2.1试验前要确定产品的可靠性增长目标，一般情况下可由产品的可靠性目标值来确定，参见 GJB/Z77—1995中4.3.1。 6.2.2.2总试验时间一般为产品MTBF目标值的5倍～25倍，参见GJB1407一1992中5.3，高可靠性 目标产品可取低值。 6.2.3.1杜安（DUANE）模型 杜安（DUANE）模型 6.2.3.1.1适用范围 适用于按增长计划对智能仪表进行可靠性跟踪与控制。 6.2.3.1.2模型公式 MTBF(t）计算按式（3） MTBF(t）计算按式（3） 6.2.3.1.3分析方法 JB/T1202112014 常采用图分析法：根据试验数据利用双对数坐标纸或软件等其他手段绘制增长曲线图，得到模型各 参数估计值。该方法分析迅速、简单、直观，但精度低。 详细分析参见GJB1407。 6.2.3.2AMSAA模型 6.2.3.2.1适用范围 适用于对智能仪表按实际增长过程进行精确的统计分析和评估。 在试验过程中或试验结束时，利用增长模型对增长趋势进行统计分析，对MTBF进行估计。分为定 时截尾和定数截尾两种情况。采用AMSAA模型精度高、并可以给出当前MTBF的区间估计。如果保 寺相同的试验条件和改进强度，可外推未来的增长情况。 6.2.3.2.2模型公式 MTBF的极大似然估计按式（4），MTBF的无偏估计按式（5）： 式中： a（a）——尺度参数的极大似然估计（无偏件 a(a)——尺度参数的极大似然估计（无偏估计） JB/T12021.12014 6.2.3.2.3分析方法 采用统计分析法，分析步骤如下： a）对试验数据进行增长趋势分析； b）对增长参数b和尺度参数a进行估计： c）对模型的拟合优度进行检验； d）对产品当前的MTBF进行估计。 详细分析方法参见GJB1407 6.2.4累积故障数r=0时的可靠性判断 如果累积试验时间达到要求的MTBF值的2.3倍时，累积故障数r为0，则以90%置信水平认 仪表的MTBF已达到要求值，而提前结束试验。 6.2.5可靠性增长试验案例 可靠性测定试验有四种方案： a）定数有替换截尾试验； b）定数无替换截尾试验； c）定时有替换截尾试验； d）定时无替换截尾试验。 可靠性测定试验有四种方案： a）定数有替换截尾试验； b）定数无替换截尾试验； c）定时有替换截尾试验； d）定时无替换截尾试验。 如选择使用方风险为10%，则选用80%的置信区间，其单侧置信水平为90%；如选择使用方风险 为20%，则选用60%的置信区间，其单侧置信水平为80%。见JB/T6214一1992中6.4.1.2。 6.3.4.1MTBF的点估讯 按GB/T5080.4确定可靠性测定试验的点估计： a）累积故障数r=0，MTBF的点估计值MTBF=3tz； b）累积故障数r+0，按式（1）计算MTBF。 6.3.4.2MTBF的区间估讯 6.3.4.2.1查表法 JB/T12021.12014 根据累积故障数和规定的置信区间，查JB/T6214一1992中表2或表3，得到对应的置信上限系数 Cu和下限系数CL。用查得的系数分别乘以MTBF，得到MTBF上限值MTBFu［见式（10）】和下限值 MTBFL［[见式（11)] 6.3.4.2.2公式计算法 从表3中查出MTBF的计算公式，计算MTBF的区间估计值 MTBFu = MTBF × Cu MTBF = MTBF×C 表3MTBF的区间估计公式 6.3.5可靠性测定试验案例 可靠性测定试验案例参见附录B。 可靠性测定试验案例参见附录B。 验证智能仪表的设计是否满足可靠性要求，找出设计、制造中存在的问题：以一定置信水平或置信 JB/T12021.12014 正智能仪表可靠性特征量是否达到所要求的水平 6.4.2.1定时定数截尾试验方案 可选用定时/定数截尾试验方案，新研制的产品可选用 尾试验方案。按JB/T6214一1992中表A.13的方案进行选择 6.4.2.2截尾序贯试验方案 若需要根据确定的生产方风险α和使用方风险β对MTBF作出接收或拒收判定，可选用截尾序贯试 验方案。按JB/T6214一1992中表A.2的方案进行选择 6.4.2.3可靠度R(t)试验方案 6.4.2.3.1适用范围 6.4.2.3.2模型 选用n台样机进行试验室寿命试验，到规定的时间为t时，累积不合格项数为r1。寿命试验结束 相关技术要求进行出厂项目测试，试验项目总数为N，记录不合格项数为r2。不合格项目总 N 试验项目总数； —不合格项目总数。 6.4.2.3.3判定准则 若目标值R(t)≤R(t)，可接收：反之则拒收。 4.3可靠性验证试验案例 可靠性验证试验案例参见附录C。 6.5现场试验数据统计分析 6.5.2现场数据收集 6.5.2.1人员培训 数据采集前，应对负责数据收集的人员和记录人员进行培训或工作交底，说明记录要点和记录 供准确可靠数据的职责。 6.5.2.2数据收集方法及要求 6.5.2.3数据收集程序 按照JB/T50123确定的程序进行。 JB/T 12021.12014 a）可靠性数据的收集： 1）按6.5.2确定的方法步骤获取数据，并派专人到现场，准确、详细地对所记录的故障进行跟 踪调查； 2）参照附录D可靠性数据统计分析用表，编制信息收集表。 b）制定故障判据：故障判据由生产方和使用方根据实际情况共同商定或委托第三方制订，故障判 据应附在评估报告之后。 c）观察周期：数据的记录应从产品的投运开始，观察周期至少三个月。 d）数据的评估：可采用点估计或区间估计法进行评估。 通过提高产品试验应力水平，使产品在模拟试验环境条件下加快故障，缩短试验时间，运用加速寿 命模型，估计出智能仪表在正常工作应力下的可靠性特征量。 对长寿命、批量较小的产品进行恒定应力加速寿命试验 6.6.2.1试验方法 6.6.2.2参数选择 选择加速应力、确定加速应力水平：选择试验样品及分组：确定测试周期、试验截尾日 力、确定加速应力水平；选择试验样品及分组；确定测试周期、试验截尾时间。 6.6.2.3故障判据确定 按照5.4的原则确定故障判据。 照5.4的原则确定故障判 加速寿命模型见式（13）： 式中： n—特征寿命； 1/T S为温度T (S)——应力水平S的已知函数，(S)= InU S为电压U a、b待估参数。 JB/T12021.1—2014 6.6.4.1图分析法 按照GB2689.21981确定的方法进行分析。 6.6.4.2统计分析法 根据各组投试样品数n选择统计分析法：n>25，选择简单线性无偏估计法，按照GB2689.3一1981 中确定的方法进行分析；n≤25，选择最好线性无偏估计法，按照GB2689.4一1981中确定的方法进行 分析。 分析步骤如下： a）将各组应力水平下故障时间从小到大按顺序排列，制成相应试验数据表格； b）对各组应力水平下的故障数据进行处理，计算各组的尺度参数、位置参数山； c）估计加速寿命模型的参数α、b，得到产品在要求的应力水平下的特征寿命； d）计算形状参数m的加权平均值㎡； e）根据需要，计算其他参数，如平均寿命、激活能、加速系数等。 6.6.5加速寿命试验案例 加速寿命试验案例参见附录E。 可靠性试验前应根据任务要求制定试验方案、编写试验实施计划，按实施计划中的要求进行试验前 的准备工作，主要包括以下方面： a）根据试验目的和要求，明确故障判据； b）根据制定的试验方案，确定试验的基本方法和步骤； c）分析环境条件，准备试验样机和测试设备； d）明确规定试验中应测量的参数和监测内容，以及设置监测周期或监测点； e）准备试验记录表格和相应的函数表、概率表等。 7.3试验数据处理与评估 数据处理包括： a）计算累积故障数：根据制定的故障判据表对关联故障进行加权后的故障数处理。 b）确定故障发生时间：有自动监测装置的，以自动记录到的时间计算；采用定时测试时，不在测 试时刻发生的故障按JB/T6214一1992中8.2的规定确定故障时间。 c）对试验数据进行统计分析，估计参数。 7.3.2.1评估依据：试验时间、试验中发生的责任故障数及所用统计试验方案的统计标准。 7.3.2.2评估结论：作出合格与否的结论。 7.3.3可靠性试验评估 智能仪表可靠性试验结束后，可由具有可靠性评估资质的单位出具可靠性试验评估报告，并作出结 论意见。 试验评估报告编写内容如下： a）确定试验对象、条件、要求和目的； b）确定试验项目、应测试的参数和测试周期、故障的判别准则； c）明确和审查试验记录、故障记录和故障报告的编制要求； d）记录试验计划的进展情况并对试验数据进行统计分析。 JB/T12021.12014 本附录提供了应用AMSAA模型对可靠性增长试验数据进行统计分析的案例 某产品在可靠性增长试验中发生了7次故障，故障数据见表A.1。试验于to=567h时截尾。 SAA模型进行分析，估计试验结束时的MTBF。 表A.1试验故障数据 分析步骤如下： a）增长趋势分析： 用U检验法对产品的试验数据进行增长分析。计算检验统计量 V12M Mts 2 c）模型拟合优度检验： ）模型拟合优度检验： 计算拟合优度检验统计量CM 在显著性水平α=0.2，查CM的临界值表CM。（参见GJB1407一1992中表B.2），得： C.02 = 0.124 模型估计产品的MTBF。 d）MTBF的估计： 因为累积故障数r=7≤20，采用无偏估计。 由式（5)，试验结束时，MTBF的无偏估计为： 当置信水平为0.80时，查定时截尾MTBF置信区间系数表（参见GJB1407一1992的表B.3）， 得置信上限系数Ku和置信下限系数KL： K (7, 0.8)=2.616 所以，MTBF的置信上限为：MTBFu=MTBF(t,)Ku=411.92h。 MTBF的置信下限为：MTBF=MTBF(t)K,=76.68h。 即MTBF的区间估计值为：76.68≤MTBF≤411.92h。 JC/T 629-2011 乡镇建设用预应力混凝土矩形檩条JB/T12021.12014 本附录提供了采用无替换定时截尾试验方案的可靠性测定试验的分析案例，评估产品的平均寿 随机抽取n=20台样机进行无替换定时截尾试验，当试验进行到t=500h停止，共发生r=5次故 章。故障时刻分别为110、180、300、410、480。估计该产品平均寿命的点估计值和在置信水平为80% 寸，平均寿命的双侧区间估计和单侧区间估计值。 分析步骤如下： a）计算累积试验时间： 由表3中累积试验时间的公式，得： b）平均寿命MTBF的点估计： 由式（1)得： GB/T 33373-2016 防腐蚀 电化学保护 术语c）MTBF的双侧区间估计 (110+180+300+410+480)h+(205)×500h =8 980 h MTBF= 氢=1 796 h