在线分析仪器可靠性综合试验优化设计.pdf

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1、《自动化与仪器仪表》2016年第2期(总第196期)在线分析仪器可靠性综合试验优化设计术吴亚平，杨丽卿(机械工业仪器仪表综合技术经济研究所北京，100055)摘要：针对在线分析仪器可靠性综合试验中的常见问题，如：组件模块的划分、加速因子的确定、小样本数据的回归性及可靠性设计与试验的配合等，以实际产品试验为例，结合在线分析仪器的技术特点(如：多变量、多参数)和生产特点(如：多样化、小批量)提出了基于使用经验确定试验剖面，以TAAF过程快速逼近极限获得加速因子，参考历史数据修正增长模型，以及从数据管理角度协同设计、试验和外场数据，加强产品生命

2、周期中可靠性的整体性。关键词：在线分析；组件；加速因子；综合试验；样本中图分类号：TH702文献标识码：ADOI编码：10．14016／j．cnki-1001—9227．2016．02．2叭Abstract：AimedatthecommonissuesoftheRMSinte肿tedtestonon—lineanalvsisinstmments．suchasmodulecate印ry，dete册inationofacceleratefactor。regressionofsmaUsampledata．andcoordinationoftes

3、tanddesiP：n．withanactualtestasanexample，consideringthecharacteristicsofon—lineanalvsisinstmmentsbothtechnical(i．e．multi—vaIiable，multi—paT锄eter。etc．)andproductive(i．e．multi—type，smaUbatch)，itisprovidedthatdeteIminingthetestpI’ofilebasedonuseexperience，acquidngacceleratefa

4、c￡orwithf矗stapproachinglimitofimprovedTAAFprocess，calculatinggrowt}lmodelbyref毛耐ngtohistoricaldata，andcoordinatingdesign，testaJld6elddatafromtheangleofdatamanagementtostren对hentheintegrityofreliabilityinpmducthfecycle．Keywords：0n—lineanalysis；Component；acceleratefactor；In

5、tegmtedtest；SampleO引言在线分析仪器由于其完成任务的性质，技术上结合了各种特性的组件，是典型的光机电一体化设备，生产上又有多样化和小批量的特点，这给在相对短的时间内进行可靠性试验并达到通过试验改进设计的目的带来了挑战。本文以某产品的可靠性试验为例，充分利用产品全生命周期中积累的各种数据，探讨了基于使用经验对组件模块进行合理划分以确定试验剖面，从而提高试验的针对性；在试验中以“测试一分析一纠正”(TAAF)为手段步进调整接近极限的综合应力，一方面修正理论模型的加速因子，在不影响试验效果的情况下加快试验的进行，另一方面修正增

6、长模型，提高样本计算的代表性，并在数据层面将设计、试验和使用看作～个有机结合的整体，使产品的可靠性在产品全生命周期中具有一致性并能通过不断改进而持续增长。1组件模块划分为适应激烈的市场竞争，企业需要缩短新品开发周期以降低研发费用。本着这一目的我们以某型产品为例进行了整机可靠性综合试验的研究。该产品系统结构如图1所示。图l系统结构框图收稿日期：2015一09—07}基金项目：国家高技术研究发展计划(863计划)(2012AA040602)资助作者简介：吴亚平(1971一)，男，学士学位，高级工程师，主要从事现场总线、可靠性、在线分析仪器研究

7、工作。r⋯⋯一i五磊i⋯⋯一；r一嚣磊一j比Hl滞廿‘挣：荆板1■⋯l光洲i检测器：{}·数蜊采集；y：：样晶}聚光镜夏二歪姑鼍产．。，．．．．．、．^：—．～。⋯。。⋯～LL⋯一聚光镜}{徽镜阵列⋯一r～。～～孑丙一一堂～一一韭～球两反射镜生割光栅赢蕊每兰封丽赢{一⋯～j：。i⋯⋯一J剐躐陲l篷{}耩；{錾{}蠢：：!；；』f幕L⋯一⋯⋯⋯⋯⋯-●图2整机结构框图光源发出的连续波长可见光经过样品池通过光栅按波长线性展开后，不同波长的光投射到微镜阵列的不同位置上，通过CPu控制程序控制微镜阵列编码变化，再分别经相应的微镜反射后全部集中到检

8、测器上。检测器将采样信号放大处理后送与电路的AD采集部分经A／D转换并保存数据，并通过总线接口与上位机通信，将数据移交上位机软件进行处理，得出相应的检测结果。1．2试验剖面对于试验剖面的确定，