Kiểm tra môi trường là việc phơi bày vật liệu hoặc sản phẩm ra môi trường nhân tạo hoặc tự nhiên và đánh giá hiệu suất của chúng trong điều kiện lưu trữ, vận chuyển và nhiều điều kiện khác nhau. Từ những khía cạnh này, chúng ta có thể thấy mối tương quan giữa kiểm tra môi trường và độ tin cậy. Thiết bị kiểm tra môi trường được sử dụng để kiểm tra và xác minh độ tin cậy của bất kỳ sản phẩm nào về các yếu tố môi trường, giống như việc dùng thước kẻ có cân để đo chiều dài của các vật thể khác. Nếu cân không chính xác, chiều dài đo được sẽ không chính xác. Do đó, độ tin cậy của thiết bị kiểm tra môi trường đặc biệt quan trọng.

1. Tổng quan về độ tin cậy của thiết bị thử nghiệm môi trường

Độ tin cậy của thiết bị kiểm tra môi trường là khả năng của thiết bị kiểm tra môi trường hoàn thành các chức năng được chỉ định trong điều kiện được chỉ định và trong thời gian được chỉ định. Thiết bị kiểm tra môi trường bao gồm thiết bị điện và thiết bị cơ khí. Nguyên tắc của kỹ thuật độ tin cậy là giống nhau đối với thiết bị điện và thiết bị cơ khí, nhưng chúng có những đặc điểm riêng.

Trong thiết bị kiểm tra môi trường, hiệu suất của các bộ phận thiết bị điện và các thành phần thiết bị cơ khí có tác động khác nhau đến độ tin cậy. Về mặt cấu trúc của thiết bị điện và thiết bị cơ khí, có sự nhấn mạnh khác nhau về độ tin cậy của thiết bị kiểm tra môi trường. Ví dụ, bộ phận điều khiển của thiết bị kiểm tra độ rung thuộc về thiết bị điện và các đặc tính độ tin cậy của thiết bị điện phải được tính đến; trong khi bộ phận bàn rung chủ yếu là cấu trúc cơ khí, các đặc tính độ tin cậy của thiết bị cơ khí phải được tính đến.

Do đó, đối với toàn bộ thử nghiệm rung động, thiết bị điện và thiết bị cơ khí phải được xem xét toàn diện khi xem xét độ tin cậy, nghĩa là, phương pháp độ tin cậy của toàn bộ hệ thống sẽ được áp dụng. Chìa khóa để cải thiện độ tin cậy của thiết bị thử nghiệm môi trường ở Trung Quốc là cải thiện độ tin cậy của thiết bị điện. Để cải thiện độ tin cậy của thiết bị điện, độ tin cậy của các bộ phận phần tử phải được cải thiện.

2. Chỉ số độ tin cậy của thiết bị thử nghiệm môi trường

Có nhiều chỉ số để kiểm tra chất lượng sản phẩm. Ví dụ, buồng thử nhiệt độ và độ ẩm có phạm vi nhiệt độ và phạm vi độ ẩm, cũng như tốc độ gia nhiệt và tốc độ làm mát. Các chỉ số chất lượng như vậy thường được gọi là chỉ số hiệu suất, cần thiết để sản phẩm hoàn thành các chức năng được chỉ định. Ngoài ra còn có một chỉ số chất lượng được gọi là chỉ số độ tin cậy, chỉ số này cho biết khả năng của sản phẩm trong việc duy trì chỉ số hiệu suất, giống như thời gian hoạt động của buồng thử nhiệt độ và độ ẩm khi không có lỗi. Các chỉ số hiệu suất không liên quan đến thời gian, trong khi các chỉ số độ tin cậy có liên quan chặt chẽ đến thời gian

Các chỉ số độ tin cậy phổ biến bao gồm:

2.1 Độ tin cậy: là khả năng sản phẩm hoàn thành chức năng đã chỉ định trong thời gian và điều kiện đã chỉ định.

2.2 Xác suất hỏng hóc tích lũy: là xác suất sản phẩm hỏng hóc trong khoảng thời gian và điều kiện quy định.

2.3 Hiệu suất hỏng hóc: là xác suất hỏng hóc trên một đơn vị thời gian sau một khoảng thời gian nhất định khi sản phẩm không hỏng hóc.

2.4 Tuổi thọ trung bình: sản phẩm có thể sửa chữa được gọi là thời gian trung bình đến khi hỏng, phản ánh chất lượng thời gian của sản phẩm và phản ánh khả năng của sản phẩm duy trì chức năng của mình trong thời gian quy định. Cụ thể, nó chỉ thời gian làm việc trung bình giữa hai lần hỏng liền kề, còn được gọi là khoảng thời gian hỏng trung bình. Đối với sản phẩm không thể sửa chữa được, nó được gọi là thời gian làm việc trung bình trước khi hỏng, là thời gian làm việc trung bình từ khi bắt đầu sử dụng sản phẩm đến khi hỏng.

2.5 Thời gian sửa chữa trung bình: giá trị trung bình của thời gian sửa chữa.

2.6 Tính hiệu quả: khả năng sản phẩm có thể bảo trì có thể duy trì chức năng đã chỉ định tại một thời điểm nhất định.

3. Thiết kế độ tin cậy của thiết bị thử nghiệm môi trường

Thiết kế độ tin cậy của thiết bị kiểm tra môi trường chủ yếu là về công nghệ thiết kế và chi phí thiết kế. Mục đích của thiết kế kỹ thuật là cải thiện chỉ số độ tin cậy, trong khi mục đích của thiết kế chi phí là làm cho chỉ số độ tin cậy kinh tế và hợp lý nhất.

Thiết kế các chỉ số kỹ thuật về độ tin cậy của thiết bị kiểm tra môi trường bao gồm thiết kế mạch và thiết kế điện trở môi trường. Thiết kế mạch nên cố gắng sử dụng mạch tích hợp và các thành phần có độ tin cậy cao, và các thành phần chính nên sử dụng công nghệ dự phòng.

Thiết kế độ tin cậy của thiết bị kiểm tra môi trường không chỉ đòi hỏi kiến ​​thức về công nghệ kỹ thuật mà còn cần cơ sở lý thuyết về độ tin cậy, chẳng hạn như phân bổ độ tin cậy và dự đoán độ tin cậy trước khi thiết kế. Ứng suất và các công nghệ khác sẽ được áp dụng trong thiết kế.

Công việc độ tin cậy đòi hỏi một chi phí nhất định. Khi thiết kế chi phí độ tin cậy, chúng ta nên xem xét chi phí tổn thất và chi phí công việc do các sản phẩm không đáng tin cậy gây ra. Để tìm ra độ tin cậy tốt nhất, chúng ta có thể dựa vào thiết kế chi phí độ tin cậy.

4 Kiểm tra độ tin cậy của thiết bị thử nghiệm môi trường

4.1. Nội dung kiểm tra độ tin cậy

Thí nghiệm độ tin cậy của thiết bị kiểm tra môi trường là mô phỏng nhiệt độ thấp, nhiệt độ cao, độ ẩm thay đổi đột ngột và các điều kiện khác trong môi trường tự nhiên, để các điều kiện có thể xảy ra trong quá trình sử dụng sản phẩm có thể đẩy nhanh phản ứng, kiểm tra xem sản phẩm có đáp ứng các mục tiêu chất lượng mong đợi hay không, phát hiện hiệu suất của sản phẩm trong các điều kiện môi trường khác nhau của quá trình sử dụng thực tế, vận chuyển và lưu trữ, sau đó đánh giá và cải tiến sản phẩm để xác định tuổi thọ độ tin cậy của sản phẩm.

4.2. Phương pháp kiểm tra độ tin cậy

Có hai phương pháp để kiểm tra độ tin cậy của thiết bị kiểm tra môi trường, bao gồm thí nghiệm trong phòng thí nghiệm và thí nghiệm thực địa. Thí nghiệm trong phòng thí nghiệm, còn được gọi là thí nghiệm mô phỏng nhân tạo, là một thí nghiệm xác minh độ tin cậy hoặc thí nghiệm đo lường được tiến hành trong một môi trường có thể kiểm soát được tạo ra thủ công. Nó có khả năng tái tạo và so sánh tốt. Nhược điểm của nó là bị giới hạn bởi thiết bị, các sản phẩm có thể tích nhỏ và trọng lượng nhẹ có thể được thử nghiệm nói chung, trong khi thí nghiệm thực địa dựa trên thí nghiệm xác minh độ tin cậy hoặc thí nghiệm đo lường được tiến hành tại địa điểm và các điều kiện môi trường tại địa điểm, Điều kiện làm việc và điều kiện bảo trì cần được ghi lại từng cái một, điều này hoàn toàn bù đắp cho sự thiếu hụt của các thí nghiệm trong phòng thí nghiệm. Thử nghiệm tại chỗ có ưu điểm là tính khách quan và tính xác thực, nhưng nhược điểm là môi trường thử nghiệm của nó không thể được kiểm soát thủ công, do đó các điều kiện và kết quả thử nghiệm không có khả năng tái tạo.

Các phương pháp thử nghiệm được sử dụng trong thiết bị thử nghiệm môi trường nên được lựa chọn một cách khách quan. Các phương pháp thử nghiệm khác nhau với các thiết bị khác nhau. Ví dụ, phương pháp thử nghiệm thực địa là bắt buộc đối với thiết bị thử nghiệm môi trường quy mô lớn và thử nghiệm thực địa hoặc thử nghiệm trong phòng thí nghiệm có thể được sử dụng cho thiết bị thử nghiệm môi trường quy mô nhỏ, tùy thuộc vào điều kiện của thiết bị thử nghiệm và điều kiện kinh tế. Nhìn chung, thử nghiệm độ tin cậy của thiết bị thử nghiệm môi trường áp dụng phương pháp thử nghiệm thực địa.

5. Kết luận

Phân tích độ tin cậy của thiết bị kiểm tra môi trường có thể cải thiện chất lượng và độ tin cậy của sản phẩm, cũng có lợi ích lớn cho sản xuất công nghiệp. Các thử nghiệm môi trường xen kẽ trong quá trình phát triển, sản xuất và sử dụng sản phẩm, được thiết kế, cải tiến và đưa vào vận hành. Kết quả thử nghiệm môi trường càng đúng và chính xác thì độ tin cậy của sản phẩm càng cao, tức là nên sử dụng cho thử nghiệm hiệu suất nghiên cứu sản phẩm, thử nghiệm kiểm tra, thử nghiệm phê duyệt kiểu, thử nghiệm chấp nhận và thử nghiệm hiệu suất an toàn.