MTBF如何測試有那些要求您了解嗎?深圳訊科檢測機構就帶大家來了解一下具體的相關內容,如您有相關產品需要咨詢,歡迎您直接來電18165787025、4000-1998-38咨詢我司工作人員,獲得詳細的費用報價與周期方案等信息。什么是MTBF?
MTBF:即平均無故障壽命時間
英文全稱:Mean Time Between Failure
測試目的:衡量一個產品(尤其是電器產品)的可靠性指標
單位:通常以小時為單位,如:Ec. 5000000 hours
MTBF測試方法有哪些?
一、MTBF預測法
MTBF預測法是通過在模擬測試軟件PCT中輸入各種影響因素參數,以筆記本電腦(主板)舉例,輸入測試條件:計算標準(Calculate standard),計算方法(Calculate Method),溫度(Temperature),環(huán)境(Environment ),部件質量(Component Quality)等,由軟件根據查詢數據庫中產品各參數進行模擬建模并計算出MTBF值,這是一個預估值。
可靠性預測法標準:
MIL-HDBK-217 《電子設備可靠性預計手冊》
說明:美國國防部可靠性分析中心及Rome實驗室提出并成為行業(yè)標準
GJB/Z 299B 《電子設備可靠性預計手冊》
說明:我國軍用標準
Bellcore SR-332 《電子設備可靠性預計程序》
說明:AT&TBell實驗室提出并成為商用電子產品MTBF值計算的行業(yè)標準
二、MTBF實驗法
MTBF實驗法分為三種:
1、全壽命試驗:全壽命試驗要求所有樣品都在試驗中最終都失效,只需要采用簡單的算術平均值就可以計算出MTBF;
2、截尾貫序試驗:在試驗期間,對受試設備進行連續(xù)地或短間隔地監(jiān)測并將累積的相關試驗時間和相關失效數與確定是否接收、拒收或繼續(xù)試驗的判據進行比較;
3、定時或定數截尾試驗: 在試驗期間對受試設備進行連續(xù)地或短間隔地監(jiān)測,累積相關試驗時間直至或超過預定的相關試驗時間(接收)或發(fā)生了預定的相關失效數(拒收)。
注:在實際中,所有待測樣品在測試過程中都會失效,特別是對可靠性水平高的產品,測試時間可能是幾年、十年甚至幾百年,所以這種方法只能用于使用壽命較短的產品。
可靠性試驗法的標準:
1、GB/T 5080.7-1986 《設備可靠性試驗 恒定失效率假設的有效性檢驗》
2、GB/T 9813.1-2016 5.9 《計算機通用規(guī)范 第1部分:臺式微型計算機 可靠性試驗》
3、GB/T 9813.2-2016 5.9 《計算機通用規(guī)范 第2部分:便攜式微型計算機 可靠性試驗》
4、GB/T 14081-2010 5.9 《信息處理用鍵盤通用規(guī)范 可靠性試驗》
5、GB/T 18220-2012 5.17 《信息技術手持式信息處理設備通用規(guī)范可靠性及壽命試驗》
三、MTBF加速法
在企業(yè)生產制造過程中,出廠前需要了解產品的可靠性,評估產品的售后風險,這種情況用我們傳統的MTBF計算方式顯然不行,因為等我們產品實際MTBF測試值出來后,產品差不多已經到淘汰或者更新換代了,得到的測試數值已經意義不大,這時候就需要我們用其他方法模擬并計算出產品MTBF值,如:MTBF加速法
MTBF加速法是在實驗室中以加速壽命試驗的方法,在可接受的試驗時間里,不破壞產品原有設計特性的情況下評估產品的MTBF值,影響電子產品的加速因子主要包括:溫度、濕度、電阻、電壓等。
加速法測試標準參考:
GB/T 34986-2017 《產品加速試驗方法》
筆者將以上海某醫(yī)療器械公司某監(jiān)測儀為例,介紹加速壽命試驗的開展過程。
1、根據產品特點確定評價路徑:
功能單一,選擇整機驗證。
2、確定樣品數量:
整機3臺。
3、給定預期使用期限和置信度:
預期使用期限10年,置信度99%。產品預期使用期限10年,計劃用平均無故障時間(MTBF)來模擬產品的預期使用壽命,即MTBF=10年=87600h
4、確定臨床使用模式:
某監(jiān)測儀使用階段有三種模式,分別為貯存模式、待機模式和工作模式。
5、確定臨床使用應力剖面:
考慮到某監(jiān)測儀用于手術前對患者的監(jiān)測,臨床使用應力主要為溫度和濕度。產品的使用溫濕度為25℃,60%RH;
6、確定應力大?。?/p>
產品的最高耐受溫濕度為:
貯存模式最高耐受溫濕度:60℃,93%RH
待機模式最高耐受溫濕度:55℃,85%RH
工作模式最高耐受溫濕度:45℃,85%RH
為避免產品在過高溫度下損壞,且避免因溫度變化引入更多的變量,計劃采用恒定45℃,85%RH為試驗溫濕度。
7、選擇失效模型:
根據臨床使用應力剖面,參考D.S.Peck提出的溫度和濕度應力的加速模型:Peck模型
8、根據文獻資料確定模型中系數數值:
查閱Telcordia SR-332 2016版電子產品可靠性預計標準,確定系數Ea取1.0eV,n取2.66。
9、計算加速因子:
加速模型:
其中,n取2.66,Ea取1.0eV
計算加速系數AF=2.525*11.607=29.3
10、確定加速試驗時間:
置信度為99%,查正態(tài)分布表得Z=2.58
累計試驗時間Ttot=MTBF*Z/AF=87600*2.58/29.3=7714h;
設置10%的裕度,則總測試時間為Ttot=8485h。
提供3臺樣機進行試驗,假設樣品未出現故障,每臺設備都完成了整個試驗周期,則每臺樣機需要測試時間T=8485/3=2828h=117.8天。
11、應力施加
產品實際使用中,每周使用7天,每天使用5小時,待機3小時,其余時間為貯存時間;
為模擬產品實際使用情況,以24h為周期對產品施加工作應力,每24h循環(huán)中先連續(xù)工作5h,然后待機3h,最后貯存16h。
12、結論
3臺樣機在45℃,85%RH環(huán)境下以第5節(jié)中規(guī)定的方式施加工作應力,若持續(xù)試驗117.8天無故障,則認為產品的MTBF値下限為10年(其中裕度為10%)。
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