基于小子样理论和蒙特卡罗的电磁流量计可靠性研究

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1、国内图书分类号:TB114.3工学硕士学位论文基于小子样理论和蒙特卡罗的电磁流量计可靠性研究硕士研究生：姜文志导师：牛滨申请学位级别：工学硕士学科、专业：安全科学与工程所在单位：测控技术与通信工程学院答辩日期：2015年3月授予学位单位：哈尔滨理工大学ClassifiedIndex:TB114.3DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringElectromagneticFlowmeterReliabilityResearchBasedonSmallSampleTheoryandMonteCarloCandidate：JiangWenzh

2、iSupervisor：NiuBinAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：SafetyEngineeringScienceDateofOralExamination：March,2015University：HarbinUniversityofScienceandTechnology基于小子样理论和蒙特卡罗的电磁流量计可靠性研究摘要电磁流量计是一种广泛应用于石油、化工、天然气、环保、医药、卫生、食品、贸易结算、各种机器设备等领域的测量导电液体的流量仪表，其可靠性是制约我国流量传感器产业发展的共性和关键问题。

3、我国电磁流量计研发起步比较晚，多满足于仿制，可靠性水平与某些国际品牌存在一定的差距。近几年随着我国对流量传感器的重视，国产电磁流量计与国外的差距在逐步缩小，但仍然没有被社会广泛接受和认可。开展国产电磁流量计可靠性技术的研究，特别是可靠性设计、增长和评估技术的研究已经是迫在眉睫的事情。随着智能化、数字化仪器仪表的快速发展，电磁流量计的更新速度也随之加快。对于电磁流量计可靠性的评估采用传统的方法已经无法满足评估精度的要求，并且传统方法需要大量的故障数据。电磁流量计的不断更新换代，造成了电磁流量计故障数据呈现“小子样”，“异总体”的特点。因此研究电磁流量计小子样可靠性评估技术具有重要

4、的理论和现实意义。本文结合国家“863”计划重点项目之“过程控制流量传感器及系统”子课题“流量传感器可靠性评估及增长”以及黑龙江省自然基金“基于贝叶斯网络和多源信息构建复杂系统可靠性分析模型”，以寻求电磁流量计可靠性评估技术和方法为目标，开展了小子样可靠性评估技术的研究，主要的研究内容如下：1.利用某企业某型号电磁流量计的售后维修服务数据，采用传统的可靠性统计分析方法进行故障间隔时间分布模型拟合、参数估计、假设检验，得到描述电磁流量计的寿命分布模型；利用统计数据绘制饼状图，进行故障频率统计分析和故障危害度分析，找出影响电磁流量计可靠性的薄弱环节和缺陷。2.对小子样可靠性评估技术

5、和方法进行了研究，详细分析了Bayes理论在可靠性评估中的原理、基本步骤、关键问题等，总结了工程上常用的三种先验分布的确定方法。研究了双参数指数分布电磁流量计故障数据的蒙特卡罗仿真方法，为小子样可靠性评估技术方法的精度验证提供了可能。3.以传统可靠性评估结果为基础，把贝叶斯理论引入到电磁流量计可靠性评估中，建立了以失效率为随机变量的电磁流量计小子样可靠性评估模型，利用电磁流量计故障数据进行可靠性指标计算，研究小子样可靠性评估技术应用于电磁流量计可靠性评估的可行性。4.针对小子样可靠性评估中贝叶斯方法的评估精度问题，提出采用蒙特卡-I-罗仿真技术产生数据进行不同先验分布下双参数指

6、数分布的评估精度研究。关键词电磁流量计；小子样可靠性评估；贝叶斯；蒙特卡罗；双参数指数分布-II-ElectromagneticFlowmeterReliabilityResearchBasedonSmallSampleTheoryandMonteCarloAbstractElectromagneticflowmeterisawidelyusedinpetroleum,chemical,naturalgas,environmentalprotection,medicine,health,food,tradesettlement,variousmachineryandequipm

7、entinareassuchasmeasurementofconductiveliquidflowmeter,itsreliabilityisrestrictingindustrialdevelopmentofflowsensorscommonandkeyissues.Ourresearchanddevelopmentofelectromagneticflowmetersstartedrelativelylate,moresatisfiedwithimitation,thelevelofre