朱文斌 劉璽龍

摘要：隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展和自動(dòng)化水平的提高，電氣自動(dòng)化控制設(shè)備已被廣泛應(yīng)用，盡管目前電氣自動(dòng)化的水平相對較高，但是電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的可靠性仍然令人擔(dān)憂，如何提高電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的可靠性成為了相關(guān)工作人員需要思考的重大難題。筆者根據(jù)多年的工作經(jīng)驗(yàn)，主要針對提高電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性的策略進(jìn)行分析和討論。

關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化;控制設(shè)備;可靠性;策略;

一、提高電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性的重要意義

電氣自動(dòng)化控制設(shè)備在進(jìn)行使用的時(shí)候?qū)ζ溥M(jìn)行衡量，可靠性是非常重要的指標(biāo)，同時(shí)對成品的質(zhì)量也有很大的影響，對其可靠性進(jìn)行保證，同時(shí)也是為了更好的保證企業(yè)的生產(chǎn)效益不受到影響。產(chǎn)品的特性主要包含著性能、可靠性、經(jīng)濟(jì)性和安全性。在產(chǎn)品質(zhì)量中，可靠性的地位非常重要，因此，保證了可靠性才能更好的避免使用過程中出現(xiàn)故障，故障的次數(shù)少在進(jìn)行維修的時(shí)候才不會(huì)花費(fèi)過多的費(fèi)用，這樣在安全性方面也能夠進(jìn)行提高?？煽啃阅軌蛟鰪?qiáng)設(shè)備的市場競爭力。隨著國家經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，用戶不僅要求產(chǎn)品性能好，更重要的是要求產(chǎn)品的可靠性水平高。只有那些具有高可靠性指標(biāo)的產(chǎn)品，才能在日益激烈的競爭中得以取勝。隨著電氣自動(dòng)化控制設(shè)備自動(dòng)化程度、復(fù)雜度越來越高，可靠性技術(shù)已成為企業(yè)在競爭中獲取市場份額的有力工具。

二、設(shè)備可靠性的測試方法分析

1、現(xiàn)場測試可靠性

當(dāng)測試設(shè)備相對比較少的時(shí)候，選用現(xiàn)場測試設(shè)備的可靠性不但能夠節(jié)約成本，而且其測量精確度也相對比較高，因?yàn)槭窃谡鎸?shí)的工作環(huán)境中測量的。該種方法主要是在設(shè)備的正常的運(yùn)行的過程中通過觀察其運(yùn)行情況、記錄相關(guān)數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)，然后依據(jù)相關(guān)參考指標(biāo)以及標(biāo)準(zhǔn)確定設(shè)備的可靠性。該種方法也具有一定的缺點(diǎn)：容易受環(huán)境的影響和重復(fù)性較差。

2、保證試驗(yàn)測定可靠性

保證試驗(yàn)方法也被稱作烤機(jī)，在產(chǎn)品出廠前，對產(chǎn)品的性能，包括可靠性，進(jìn)行檢測。該檢測結(jié)果具有很大的隨機(jī)性，產(chǎn)品的時(shí)效性服從指數(shù)分布。保證試驗(yàn)測試主要是為了在出廠前保證所有的產(chǎn)品都具有較高的可靠性。保證試驗(yàn)的所需時(shí)間較長，當(dāng)產(chǎn)品的數(shù)量比較少的時(shí)候，適用于所有的產(chǎn)品;當(dāng)產(chǎn)品的數(shù)量比較多的時(shí)候，適用于樣本。

3、實(shí)驗(yàn)室測定可靠性

實(shí)驗(yàn)室測定產(chǎn)品的可靠性與現(xiàn)場測試具有較大的相似性，但是實(shí)驗(yàn)室測定產(chǎn)品的性能需要實(shí)現(xiàn)模擬實(shí)際的操作環(huán)境，需要確保其工作環(huán)境、外力影響以及環(huán)境應(yīng)力與實(shí)現(xiàn)情況保持一致，然后記錄數(shù)據(jù)、時(shí)間、失效的情況等等，在此基礎(chǔ)上據(jù)此進(jìn)行分析，得出所測試設(shè)備的可靠性分析報(bào)告。該方法具有重復(fù)性、實(shí)驗(yàn)條件易于控制、數(shù)量的質(zhì)量高等優(yōu)點(diǎn)，但是該試驗(yàn)方法需要購置的設(shè)備以及控制的因素較多，因此該實(shí)驗(yàn)所需要的成本是比較高的，鑒于以上特點(diǎn)，該種測量方法適用于大批量生產(chǎn)的設(shè)備。

三、如何提高電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的可靠性

1、合理的節(jié)能降耗

設(shè)備中的零部件元器件，其品種和規(guī)格應(yīng)盡可能少，盡量使用由專業(yè)廠家生產(chǎn)的通用零部件或產(chǎn)品。立足于使用國產(chǎn)材料和來源多、價(jià)格低的材料;設(shè)備（含零部件）的加工精度要與技術(shù)條件要求相適應(yīng)，不允許無根據(jù)地追求高精度。在滿足產(chǎn)品性能指標(biāo)的前提下，其精度等級(jí)應(yīng)盡可能低，裝配也應(yīng)簡易化，盡量不搞選配和修配，力求減少裝配工人的體力消耗，便于自動(dòng)流水生產(chǎn)。

2、選用技術(shù)成熟的產(chǎn)品

根據(jù)電路性能的要求和工作環(huán)境的條件選用合適的元器件，元器件的技術(shù)條件、技術(shù)性能、質(zhì)量等級(jí)等均應(yīng)滿足設(shè)備工作和環(huán)境的要求，并留有足夠的余量;優(yōu)先選用經(jīng)實(shí)踐證明質(zhì)量穩(wěn)定、可靠性高、有發(fā)展前途的標(biāo)準(zhǔn)元器件，不選用淘汰和禁用的元器件;應(yīng)最大限度地壓縮元器件的品種規(guī)格，減少生產(chǎn)廠家，提高它們的復(fù)用率;除特殊情況外，所有電子元器件應(yīng)按不同的要求經(jīng)過必要的可靠性篩選后，才能用到產(chǎn)品中;優(yōu)先選用有良好的技術(shù)服務(wù)、供貨及時(shí)、價(jià)格合理的生產(chǎn)廠家的元器件。對關(guān)鍵元器件要進(jìn)行用戶對生產(chǎn)方的質(zhì)量認(rèn)定;仔細(xì)分析比較同類元器件在品種、規(guī)格、型號(hào)和制造廠商之間的差異，擇優(yōu)選擇。要注意統(tǒng)計(jì)在使用過程中元器件所表現(xiàn)出來的性能與可靠性方面的數(shù)據(jù)，作為以后選用的依據(jù)。

研究產(chǎn)品與零部件技術(shù)條件，分析產(chǎn)品設(shè)計(jì)參數(shù)，研討和保證產(chǎn)品性能和使用條件，正確制定設(shè)計(jì)方案;其次，根據(jù)產(chǎn)量設(shè)定產(chǎn)品結(jié)構(gòu)形式和產(chǎn)品類型。因?yàn)楫a(chǎn)量的大小決定著生產(chǎn)批量的規(guī)模，生產(chǎn)批量不同，其生產(chǎn)方式類型也不同，因而其生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性也不同;同時(shí)，運(yùn)用價(jià)值工程觀念，在保證產(chǎn)品性能的條件下，按最經(jīng)濟(jì)的生產(chǎn)方法設(shè)計(jì)零部件;在滿足產(chǎn)品技術(shù)要求的條件下，選用最經(jīng)濟(jì)合理的原材料和元器件，以求降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本;全面構(gòu)思，周密設(shè)計(jì)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)，使產(chǎn)品具有良好的操作維修性能和使用性能，以降低設(shè)備的維修費(fèi)用和使用費(fèi)用。

3、合理控制電子設(shè)備的溫升

溫度是影響電子設(shè)備可靠性最廣泛的一個(gè)因素，電子設(shè)備工作時(shí)，其功率損失一般都以熱能形式散發(fā)出來，尤其是一些耗散功率較大的元器件，如電子管變壓管、大功率晶體管、大功率電阻等。另外，當(dāng)環(huán)境溫度較高時(shí)，設(shè)備工作時(shí)產(chǎn)生的熱能難以散發(fā)出去，將使設(shè)備溫度升高。例如，半導(dǎo)體器件對溫度反應(yīng)很敏感，過高的溫度會(huì)使器件的工作點(diǎn)發(fā)生漂移、增益不穩(wěn)定、噪聲增大和信號(hào)失真，嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起熱擊穿。因此，通常半導(dǎo)體器件的溫度不能過高，如鍺管不超過 70―100℃;硅管不超過150 ―200℃。

因此對于半導(dǎo)體分立器件散熱需要考慮：對于功率小于100 W的晶體管，一般不用散熱器;大功率半導(dǎo)體分立器件應(yīng)裝在散熱器上;散熱器應(yīng)使肋片沿其長度方向垂直安裝，以便于自然對流。散熱器上有多個(gè)肋片時(shí)，應(yīng)選用肋片間距大的散熱器;半導(dǎo)體分立器件外殼與散熱器間的接觸熱阻應(yīng)盡可能小，應(yīng)盡量增大接觸面積，接觸面保持光潔，必要時(shí)在接觸面上涂上導(dǎo)熱膏或加熱絕緣硅橡膠片，借助于合適的緊固措施保證緊密接觸;散熱器要進(jìn)行表面處理，使其粗糙度適當(dāng)并使表面呈黑色，以增強(qiáng)輻射換熱;對于熱敏感的半導(dǎo)體分立器件，安裝時(shí)應(yīng)遠(yuǎn)離耗散功率大的元器件。

4、注意對電子設(shè)備的氣候防護(hù)

潮濕、鹽霧、霉菌以及氣壓污染氣體對電子設(shè)備影響很大，其中潮濕的影響是最主要的。特別是在低溫高濕條件下，空氣濕度達(dá)到飽和時(shí)會(huì)使機(jī)內(nèi)元器件印制電路板上產(chǎn)色和凝露現(xiàn)象，使電性能下降，故障上升。當(dāng)電子設(shè)備受到潮濕空氣的侵蝕，會(huì)在元器件或材料表面凝聚一層水膜，并滲透到材料內(nèi)部，從而造成絕緣材料表面電導(dǎo)率增加，體積電阻率降低，介質(zhì)損耗增加，零部件電氣短路、漏電或擊穿等。潮氣還能引起覆蓋層起泡甚至脫落，使其失去保護(hù)作用。通常采用浸漬、灌封、密封等措施。

結(jié)束語

電氣自動(dòng)化控制設(shè)備在我國的應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)變得越發(fā)廣泛，保證電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性也已經(jīng)成為一個(gè)復(fù)雜的且涉及廣泛知識(shí)領(lǐng)域的系統(tǒng)工程。采取有效措施加強(qiáng)控制來進(jìn)一步推動(dòng)加強(qiáng)電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的可靠性和安全性，才會(huì)取得較高的電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性指標(biāo)，讓企業(yè)在市場競爭中保持優(yōu)勢。

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