Надежность средств измерений. Показатели надежности.
Основные термины и определения, относящиеся к надёжности технических устройств, регламентируются ГОСТ 13377-75 "Надёжность в технике. Термины и определения".
Надёжность - свойство объекта выполнять заданные функции, сохраняя во времени значения установленных эксплуатационных показателей в заданных пределах, соответствующим заданным режимам и условиям использования, технического обслуживания, ремонта, хранения и транспортирования.
Надёжность является комплексным свойством, которое в зависимости от назначения объекта и условий его эксплуатации может включать в себя безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость в отдельности или определённое сочетание этих свойств как для объекта (здесь под объектом понимается определённое средство измерения), так и для его частей.
Безотказность - свойство объекта непрерывно сохранять работоспособность в течение некоторого времени или некоторой наработки.
Долговечность - свойство объекта сохранять работоспособность до наступления предельного состояния при установленной системе технического обслуживания и ремонтов.
Ремонтопригодность - свойство объекта, заключающееся в приспособленности к предупреждению и обнаружению причин возникновения его отказов, повреждений и устранению их последствий путём проведения ремонтов и технического обслуживания.
Сохраняемость - свойство объекта непрерывно сохранять исправное и работоспособное состояние в течение и после хранения и транспортирования.
Повышение надежности средств измерений.
Одной из главных характеристик показателей качества электронных средств измерений (СИ) является метрологическая надёжность (МН). Под МН понимается свойство СИ сохранять во времени метрологические характеристики (МХ) в пределах установленных норм при эксплуатации в заданных режимах и условиях использования, хранении и транспортировании. Следовательно, МН определяется нестационарным случайным процессом изменения во времени нормируемых метрологических характеристик исследуемых СИ [1].
Основными показателем метрологической надёжности СИ является метрологический ресурс (МР), определяемый временем выхода нормируемых метрологических характеристик за допустимые пределы, и вероятность метрологической исправности СИ в произвольные моменты времени эксплуатации.
К основным функциональным узлам, входящих в СИ относится измерительный канал (ИК). Метрологические свойства СИ в наибольшей степени определяются метрологическими свойствами ИК. Увеличивая значения МР аналогового блока (АБ) измерительного канала, можно повысить метрологический ресурс измерительного канала в целом.
Для повышения МН предложена методика оценки и прогнозирования МН при проектировании и эксплуатации электронных СИ основанной на подборе соответствующей требуемой метрологической стабильности блока элементной базы.
Подготовка к проведению измерительного эксперимента
Любое измерение требует от оператора понимания и четкости выполнения всей совокупности операций, направленных на исключение или уменьшение влияния погрешностей на результат измерения.
Сложность значительной части измерений, в том числе обработки их результатов, а также частоту повторения измерений обусловливают необходимость разработки методик выполнения измерении.
МВИ – совокупность операций и правил, выполнение которых обеспечивает получение результатов измерений с известной погрешностью.
Измерение – действие, состоящее из ряда этапов. Первым этапом любого измерения является постановка измерительной задачи.
Вторым этапом процесса измерения является планирование измерения.
Третий, главный этап измерения – измерительный эксперимент. В узком смысле он является отдельным измерением
Последний этап измерения – обработка экспериментальных данных. В общем случае она осуществляется в последовательности, которая отражает логику решения измерительной задачи:
Задача обработки данных подчинена цели измерения и после выбора СИ однозначно вытекает из измерительной задачи и, следовательно, является вторичной.
Перечисленные выше этапы существенно различаются по выполняемым операциям и их трудоемкости. В конкретных случаях соотношение и значимость каждого из этапов заметно варьирует. Для многих технических измерений вся процедура измерения сводится к экспериментальному этапу, поскольку анализ и планирование, включая априорное оценивание погрешности, выбор нужных методов и средств измерений осуществляются предварительно, а обработка данных измерений, как правило, минимизируется.
Выделение этапов измерения имеет непосредственное практическое значение – способствует своевременному осознанному выполнению всех действий и оптимальной реализации измерений. Это в свою очередь позволяет избежать серьезных методических ошибок, связанных с переносом проблем одного этапа на другой.