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基于故障數據的電磁流量計壽命分布規律

發布:2021/9/24 17:42:50人氣:295
1、引言
電磁流量計作為一種主要的測量導電液體的流量儀表,廣泛地應用于治金、化工、造紙、環保石油等領域。國產電磁流量計的可靠性水平與國際先進水平相比仍有差距。但目前,國內研究單位對電磁流量計可靠性方面的研究非常少見。研究可靠性問題核心就是研究產品的壽命問題,本文主要采用從現場故障數據及相關信息中選取有效樣本進行可靠性分析的方法來研究電磁流量計的壽命分布規律。
 
2、現場故障數據特點
確定產品壽命分布的主要方法是對產品可靠性數據的統計分析。可靠性數據主要來白于兩個方面:一是從模擬的可靠性試驗中得來,稱為試驗數據;另一方面是從產品使用現場得到,稱為現場數據。現場數據與試驗數據相比具有信息量大,能夠反應產品真實使用條件,獲取成本低的優點。因此,對于產品的可靠性分析,更應重視對現場數據的分析處理。
現場故障數據是現場數據中zui具利用價值的一部分數據,主要來自于維修中心的售后服務記錄中的故障維修記錄。現場故障數據是可靠性分析的
重要信息源頭。它是產品在實際使用條件下獲得的,能真實反映產品的可靠性水平。但是由于產品實際工作條件復雜多樣,售后服務記錄內容不完
善,現場記錄人員的專業水平、工作責任心、故障模式識別能力、故障描述的規范性以及數據遺失等都會影響現場數據的真實性和全面性,帶來了數據處理的復雜性和困難性,從而大大降低信息的利用價值。
 
3、故障數據中有效樣本的篩選
現場故障數據往往是不規則、不完善的。要使其成為相對完整的、有價值的、可用于可靠性分析的有效數據,還需要借助企業產品銷售記錄,銷售合同,產品出廠檢定記錄,產品出庫入庫記錄等其他資枓對其進行修正和補充完普。從大量現場故障數據選取相對完整的樣本的過程如下
1)確定調查時段的起止日期。應注意到在起止日期之問,企業應未進行產品生產1藝的明顯改進。防止因工藝改進因素導致產品壽命分布發生變化。
2)在調査肘段范圍內的售后服務記錄中,選擇某件發生故障的典型產品。根據服務記錄的相關內容確定該產品的故障原因應是產品本身的質量問題或使用問題,而非其它意外因素。由意外因素導致的產品故障不能作為有效樣本。
3)通過售后服務記錄中該產品的銷售合同編
號、產品型號、編號等信息與產品銷售記錄相對應,核對該產品的出廠日期是否在調奩時段范圍內。如是在調查時段范圍之內,從銷售記錄中查找與該產品同批出廠的同型號產品的數量。
4)確定該產品的投入運行日期和每天的運行時間。如沒有產品投入運行日期的相關記錄,可以用產品出廠日期代替。
5)核對該產品本次故障上報期與產品的出廠日期之間是否還有其它故障維修記錄,用以確定該產品首次故障發生日1期,推算產品首次枚障發生時間。首次故障發生時問=首次故障發生期一產品出廠日期。
6)查找與該產品同批次的其他產品在調査時段內的故障記錄,確定這些產品的首次故障發生時間,完成該批產品的樣本選取。
如果本批次產品的總數為n1,調查時段內發生故障臺數為rI,則失效的概率大概為r1/n1。但是考慮到一個批次產品調食期內故障臺數較少,無法有效分析,需考慮多個批次。如果共調査k個匹次,則失效的概率的估計為(r1+r2+…+rk)/(n1+n2+…+nk)。
 
4、電磁流量計的壽命分布規律分析
現場故障數據可以視為隨機截尾數據,可采用參數估計方法中的極大似然估計(MLE)方法進行分析。分析過程中可假設產品壽命服從某種分布類型,計算該類分布壽命參數的極大似然值。然后通過擬合優度檢驗的方法選擇zui佳分布。通過上述方法從某企業某類電磁流量計產品2007年1月1日~2007年10月30日之間的全部產品的出廠銷售記錄和售后維修服務記錄中選取有效樣本,利用 Weibull++7.0作為可靠性分析工具進行分析。樣本數據如表1所示。
對以上樣本進行分析,結果顯示雙參數指數分布為zui佳分布。指數分布概率圖如圖1所示。
雙參數指數分布的概率密度函數為:f(t)=λe-λ(t-y)=0.000553e-0.000553(t-43)據此估算該電磁流量計產品的平均壽命M=+1/λ+y=1851(天)。
 
5、結論
木文采用從現場故障數據及相關信息中選取有效樣本的方法対某類電磁流量計產品的壽命分布規律進行研究,初步確定該類電磁流量計產品的壽命分布服從雙參數指數分布。通過對產品售后服務記錄中產品故障原因的記錄進一步分析發現,電磁流量計產品故障原因主要集中在電子元器件的故障方面,因此其產品整體的壽命分布符合指數分布是較為合理的。該結論可以為進一步進行可靠性壽命試驗,可靠性增長實驗等提供依據。
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