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测量设备计量确认间隔内不合格控制分析

随着对检测量值的需求提出更高要求，对检测机构测量设备不仪要有检定或校准，而且还应对其确认，以确保在计量确认间隔内是否持续保持有效。计量确认已渐成为计量管理工作的焦点。根据GB／T l 9022—2003 IS01 001 2：2003IDT 《测量管理体系一测量过程和测量设备的要求》，测量设备计量确认是指测量设备的校准和验证、调整或维修及随后的再校准、与设备预期使用的计量要求相比较以及所要求的封印和标签而进行的一系列活动。计量确认间隔是计量确认间隔的确定或改变的方法应用程序文件表述，每次对不合格的测量设备进行维修、调整或修改时应评审其确认间隔，以确保是否持续符合检测规定的计量性能要求。

引起测量设备计量确认间隔内不合格的原因主要有：采用的计量检定规程(JJG)、校准技术规范(JJF)中的计量特性技术要求；计量验证的依据；测量设备可靠件。

其中测量设备可靠件是引起计量确认间隔内其合格与否的关键。影响测量设备可靠件的因素包括：环境因素、人为因素、使用频繁程度和对测量设备的工作要求严酷程度等。针对测量过的可能故障(失效)，本文以电子仪器射频接收机为例，应用可靠件工程技术理论进行不合格控制分析。

1不合格控制分析

1．1故障(失效)率曲线分析

可靠性是测量设备在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能的能力。完成不了规定的功能就是故障。可靠性特征量随时间变化的故 障(失效)率曲线如图l所示。

其中λ(t)为故障率函数。电子仪器射频接收机在使用过程中存在初期故障、偶发故障、磨损故障，根据射频接收机的检定规程其计量确认间隔为l年，此时的射频接收机处于一个故障率比较低水下的偶然故障时期。当这台射频接收机使用若干年后，其主要部件在耐用寿命后期，可能进入磨损故障期；如果其确认间隔仍然是l年，测量过程可能出现示值超差影响测量结果的准确件；若通过事前的维护、检查观测其日常的动作状况、监测可预测到磨损开始时间，采取一套预防件维修或更换某些元部件后进行计量确认，就可预防测量过程不合格的发生。

目前，检测机构多数采用加强测量设备计量确认间隔内进行监测或期间核查等来发现故障，而测量设备的期间核查又通常定在两个校准剧期中间进行，这时测量设备可能不出现故障，但如果采取不间断地进行监测、核查也不现实。根据可靠件理论，在故障(失效)率上升的IFR开始阶段(如图l)，如在测量设备的甲均故障时间间隔(MTBF)内，实行预防件维护，即对测量设备进行技术性能的监测、故障检测、故障分析、检验并做好记录，以便有1kw针对件采取预防措施，对之维修、调整、校准和验证，使其耐用寿命得到延长，则测量设备在计量确认间隔内仍然处于合格状态。

仪器的可靠件的寿命特征：对不可修复的测量设备指发生故障前的工作时间；对可修复的测量设购物篮备指相邻两故障间的工作时间。

(1)甲均故障前时间(MTTF)。

设N0台不可修复的测量设备在同样条件下进行试验，测得其个部必须强调1点故障时间为t1,t2……tn。那么仪器设备发生故障前工作时间的平均值记为MTTF，当测量仪器设备的寿命服从指数分布时，故障率为常数。

(2)平均故障间隔时间(MTBF)。

设测量设备在使用过程中发生了N0次故障，每次故障修复后，又重新投入使用，测得每次持续工作时间为t1,t2……tn，则

其中T为测量设备总的工作时间。显然测量设备的平均故障间隔时间与维修效果有关。

仪器的典型修复状态有基本修复和完全修复两种。基本修复是指修复后瞬间的故障率与故障前瞬间的故障率相同；完全修复是指修复后瞬间的故障率与新产品刚投入时的故障率相同。仪器设备基本修复或完全修复后的故障率变化曲线如图2所示。

2 系统可靠度建屏蔽泵模及结果比较

2．1系统建模

上述的公式为单个单元的公式，在分析、研究系统可靠性时要准确地处理各部分之间关系，即建立系统可靠度模型，典型的系统可靠度模型有串联、并联、旁联。图3为单个射频接收机通道的系统方框图，其组成为串联系统，即所有单元中任一单元的故障就会导致整个系统故障。图4为单个通道射频接收机可靠度逻辑框图。

接收机的可靠度数学模型为：

式中，Rs(t)——系统的可靠度；Ri(t)—气弹簧—第i

个单元的可靠度。

若各个单元的寿命分布均为指数分布，即

式中，以λs——系统的故障率；λi——各单元的故障率。

单个射频接收机的还没有全面掌握和说明的混合物的工作强度;电路组成的故障率数据如下表1：

系统的故障率

2．2结果比较

从上述推导得出利用平均故障间隔时间(MTBF；)的统计量，即接收机在使用累计l9230小时后，其可靠件指标是否与使用要求相符，若不符合，虽然测量设备还在校准有效期内，但必须及4. TLS-S(100⑵000)II双数显弹簧拉压实验机时进行元器件更换维修及调整后的计量确认，这样就能延长耐用寿命，餐具垫减少不合格的情况，推迟进入磨损故障期。使射频接收机在计量确认间隔内的不合格风险降低了，出具的检测结果就更可靠有效。应当注意的是，不是所有的测量设备都有如图1这三个故障阶段，有的测量设备只有其中一个或二个故障期，甚至有些低劣的测量设备在初期故障后就进入了磨损故障期，这样测量设备其可靠件指标将下降，在确认间隔内出现不合格的概率较大，为此对确认间隔内不合格控制尤其重要。当然在更换及维修成本允许的前提下会使故障损失降到最小。

3结语

通过统计和确定测量设备的平均故障间隔时间，即可在计量确认间隔内根据设备的可靠度采取适用的方法维护、检查观测、监测可预测到的故障，并及时的进行维修及必要的计量确认，以确保测量结果的有效件，避免测量过程中使用可能不合格的测量设备。