Система измерения давления в нефтепроводе
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
способ, при котором эксплуатационная интенсивность отказов получается путем умножения номинальной интенсивности на поправочные коэффициенты, которые и определяются такими характеристиками, как температура, влажность, атмосферное давление, механические воздействия и т.д.
Важнейшим фактором, влияющим на надежность, является тепловой режим работы элемента. Он определяется как температурой окружающего воздуха, так и собственным теплом, выделяемым активным элементом РЭА при протекании по нему электрического тока. Поэтому поправочный коэффициент КР=f (tокр, КН) учитывающий влияние теплового режима на надежность, зависит от tокр и от так называемого коэффициента нагрузки.
Значения коэффициента Кн для различных элементов РЭА вычисляются так:
для кремниевых диодов:
; (4.8)
для транзисторов:
; (4.9)
для оптоэлектронных полупроводниковых приборов:
; (4.10)
для конденсаторов:
; (4.11)
для резисторов:
; (4.12)
для коммутационных изделий:
. (4.13)
Если устройство подвергается механическим воздействиям типа ударов и вибраций, то вводят поправочные коэффициенты К1 и К2.
При этом значения данных коэффициентов определяются по условиям эксплуатации, которые могут быть лабораторными, стационарными (полевыми), корабельными, автофургонными, железнодорожными и самолетными.
Влияние влажности окружающего воздуха на интенсивность отказов учитывается поправочным коэффициентом К3, а влияние атмосферного давления - коэффициентом К4.
Таким образом, эксплуатационная интенсивность отказов рассчитывается:
. (4.14)
В выражении 4.14 поправочный коэффициент КР принимает различные значения для каждого элемента, а коэффициенты Кj одинаковы для всех элементов. Значит при вычислении суммарной интенсивности отказов всего объекта (формула 4.6) на Кj можно умножать сразу итоговую величину:
. (4.15)
Это позволяет сократить количество арифметических операций. С той же целью можно объединить в группы однотипные элементы, работающие в одинаковом режиме, для которых одинаковы. Тогда:
, (4.16)
где ni - количество однотипных элементов в i-ой группе.
В таблице 4.1 - 4.3 даны значения поправочных коэффициентов Kj из формулы 4.12, учитывающие изменение интенсивности отказов в зависимости от условий эксплуатации.
Таблица 4.1. Поправочные коэффициенты K1 и K2 в зависимости от воздействия механических факторов на неамортизированную аппаратуру
Условия эксплуатации аппаратурыВибрация К1Ударные нагрузки К2Суммарные воздействия К1К2Лабораторные111Стационарные (полевые, цеховые) 1.041.031.07Корабельные1.31.051.37Автофургонные1.351.081.46Железнодорожные1.41.11.54Самолетные1.461.131.65
Таблица 4.2
Поправочный коэффициент К3 в зависимости от воздействия влажности и температуры
Относительная влажность, %Температура, ?СПоправочный коэффициент К360 - 7020 - 40190 - 9820 - 25290 - 9830 - 402.5
Таблица 4.3
Поправочный коэффициент К4 в зависимости от высоты
Высота, мПоправочный коэффициент, К4Высота, мПоправочный коэффициент, К4менее 100018000 - 100001.251000 - 20001.0510000 - 150001.32000 - 30001.115000 - 200001.353000 - 50001.1420000 - 250001.385000 - 60001.1625000 - 300001.46000 - 80001.230000 - 400001.45
Интерфейс "токовая петля" работает в составе датчика на который действует механические факторы, тогда принимаем, что он работает в стационарные (полевые, цеховые) условиях на высоте менее 1000м при влажности 60-70%. Таким образом, значения коэффициентов составляют:
К1К2К3К41.041.0311
Значит поправочный коэффициент:
. (4.17)
При вычислении средней наработки на отказ необходимо учитывать рассчитанный поправочный коэффициент.
4.4.4 Расчет надежности устройства
Воспользовавшись методикой расчета вычислим суммарную интенсивность отказов проектируемого интерфейса "токовая петля" входящего в состав датчика давления.
Учитывая влияние механических воздействий типа ударов и вибраций, влияющих на датчик давления, примем К1*К2 для цеховых условий равный 1.07. При влажности окружающего воздуха 60-70% примем коэффициент К3 = 1. Высота над уровнем моря < 1000м. - коэффициент К4=1. Итоговый поправочный коэффициент Кj=1.07. Расчет приведен в таблице 4.4.
Таблица 4.4 Расчет интенсивности отказов интерфейса "токовая петля".
Наименование элементаСхемное обозначениеТип элементаКоличество в группе ni, штНоминальная интенсивность отказов л0i*10-6, 1/чКоэффициент нагрузки КнПоправочный коэффициент КрИнтенсивность отказов в рабочем режиме Кр*л0i*10-6, 1/чИнтенсивность отказов i-ой группы ni*Кр*л0i*10-6, 1/чРезисторR1, R7-R14Р1-12-0.062 ВТ90,010,10,350,00350,0315Резистор (прец) R2-R6, R15Р1-16П-0.062 Вт60,020,10,120,00240,0144Резистор (прец) R17Р1-16П-0.5 Вт10,020,90,120,00240,0024Резистор (подст) R16, R183296W-1-0.5 Вт20,010,10,660,00660,0132КонденсаторC1, C6, C13-C15К10-1750,0130,10,030,000390,00195Конденсатор (эл) C2К50-3510,130,30,140,01820,0182Конденсатор (эл) C5К50-3510,130,50,140,01820,0182КонденсаторC3GRM1810,0120,10,030,000360,00036КонденсаторC4GRM3110,0120,30,050,00060,0006КонденсаторC7-C12К73-1760,010,10,010,00010,0006Диод (стабилитрон) DA2, DA3LM4040-2.520,070,10,170,01190,0238ДиодVD1.1, VD1.2BAS125-0420,050,10,050,00250,005ДиодVD2SM400410,10,10,050,0050,005ОУDA1.1, DA1.2AD854221-112ОУDA4.1, DA4.2AD860521-112ТранзисторVT1TIP31B11-111ИМСDA5XTR101AP11-111У = 6,13521
По таблице 4.4 вычислили суммарную интенсивность отказов интерфейса "токовая петля" без поправочных коэффициентов.
Используя интенсивность отказов вычисленную в таблице 4.4 и перемножив ее на поправочные коэффициенты воздействий внешней среды, вычислим окончательную интенсивность отказов ра?/p>