一種自動電飯鍋可靠性試驗裝置的設計

（廣東出入境檢驗檢疫局 檢驗檢疫技術中心，廣東 廣州 510623）

一種自動電飯鍋可靠性試驗裝置的設計

姜 華 黃成柏 司念朋

（廣東出入境檢驗檢疫局 檢驗檢疫技術中心，廣東 廣州 510623）

根據GB/T 24986.1-2010《家用和類似用途電器可靠性評價方法 第1部分：通用要求》和QB/T 3899-1999《自動電飯鍋》標準要求，設計了一種自動電飯鍋可靠性試驗裝置。可通過對電飯鍋主加熱器試驗、控溫器試驗和附加電熱元件的耐久性試驗，實現自動電飯鍋的可靠性評價。

自動電飯鍋；可靠性試驗

可靠性是指產品在規定的條件下和規定的時間內完成規定功能的能力[1]，我國2010年8月9日發布的GB/T 24986.1-2010《家用和類似用途電器可靠性評價方法第1部分：通用要求》及其系列特標，為家用電器的可靠性評價提供了指導。盡管目前GB/T 24986只有電冰箱、洗衣機、房間空氣調節器等產品的特殊標準，但在該通標的指導下越來越多的家用電器產品可結合性能標準進行其可靠性評價。

1 自動電飯鍋可靠性評價的參數和指標的確定

QB/T 3899-1999《自動電飯鍋》條款2.6對其耐用性要求如下：[3]

電飯鍋經過下列試驗后應能正常使用，表面保護層不應出現剝落、剝離或起泡現象。主加熱器經受500周期的快速試驗；控溫器工作30 000次；附加電熱元件經受500周期的快速試驗。

條款3.6對其耐用性試驗進行了要求，分別為：主加熱器快速試驗、控溫器試驗和附加電熱元件快速試驗。

1.1 主加熱器快速試驗。閉合煮飯回路，向內鍋加入額定容積80%的水，以1.2倍的額定電壓連續通電30min、停電10min，如此操作500周期使累計通電時間為250±2.5h，因蒸發使鍋內的水量降到額定容積的50%時，應補加水，使水量仍達到額定容積的80%。

1.2 控溫器試驗。將電飯鍋的鍋蓋和內鍋取下，使主加熱器通過控溫器的常閉觸點接通電源，施加額定電壓，待控溫器動作切斷主加熱器電源時，可用強制降溫方法使控溫器盡快重新接通電源。以觸點一通一斷為一周期，累計進行30 000周期。

1.3 附加電熱元件快速試驗。對用附加電熱元件保溫的電飯鍋，向內鍋加入70℃的熱水達內鍋額定有效容積的80%，附加電熱元件按1.2倍的額定試驗電壓連續通電30min、斷電10min，為一個周期，共進行500周期試驗。在試驗中當內鍋水量減少至內鍋額定容積50%左右時，應補充70℃熱水達內鍋額定內容80%左右。

根據GB/T 24986.1對耐久性的定義：“產品在規定的使用與維修條件下，直到極限狀態前完成規定功能的能力。產品的極限狀態可以由使用壽命的終止、經濟和技術上已不適宜等來表征。”且條款在“8.1電器產品可靠性試驗安排”指出，電器的可靠性試驗可與電器的耐久性試驗結合進行。[2]因此，可以認為QB/T 3899-1999對自動電飯鍋要求的主加熱器快速試驗、控溫器試驗和附加電熱元件快速試驗屬于一種快速壽命試驗，且三個試驗間的關系為串聯系統。

2 自動電飯鍋可靠性試驗裝置的設計

本自動電飯鍋可靠性試驗裝置分為硬件系統和軟件系統。

硬件系統完成自動電飯鍋耐久性檢測操作的執行，詳見圖1。PC通過RS232接口與PLC通訊，形成上位機控制端。PLC通過RS232接口與三臺電參數分析儀通訊，讀取試驗中電飯鍋的電流、電壓、功率等參數；同時PLC控制氣動試驗、內鍋模擬銅塊、強制冷卻風扇等機械執行機構，按照QB/T 3899-1999標準要求進行試驗操作。

圖1 硬件系統

軟件系統可完成上述三個功能模塊施行的試驗的設定、控制、記錄和調用，詳見圖2，采用LabVIEW圖形化編輯語言G編寫，LabVIEW提供很多外觀與傳統儀器（如示波器、萬用表）類似的控件，可用來方便地創建用戶界面。軟件能控制、記錄自動電飯鍋耐久性檢測的整個試驗過程，可同時顯示時間與功率、電流曲線。

圖2 軟件系統

3 自動電飯鍋可靠度的計算

在實際使用中，自動電飯鍋的主加熱器、控溫器和附加電熱元件一旦發生故障，使用者通常不會進行修理而丟棄該產品，生產、銷售企業亦無維修業務。因此在對自動電飯鍋進行可靠性評價時，定義其屬于不可修復產品。在自動電飯鍋可靠性分析過程中，原則上將整機與零部件之間的可靠性傳遞關系，按串聯系統考慮，對于存在串聯關系的部件組成的整機或子系統可靠性可按下式計算：[4]

式中：R——由若干零部件以串聯方式連接的系統的可靠度；Ri——構成系統的零部件1、2、3···i···n的可靠度。

由公式（1）可得出以下關系：

式中：θL——由若干零部件以串聯方式連接的系統無故障工作時間下限值；θLi——構成系統的零部件1、2、3···i···n的無故障時間下限值。

按相關標準、認證規則和許可證管理規則等規定的耐久性試驗要求，在耐久性試驗結束時，可靠度R≥0.90。

4 結束語

GB/T 24986.1-2010建立了家用電器的可靠性指標體系是進行可靠性管理的基礎工作，可靠性指標體系包括整機和零部件的可靠性指標。整機的使用壽命可以依據保修期內允許的故障率限值確定；可靠性指標的符合性判定，依據置信區間的下限值確定；零部件的可靠性要求，應依據可靠性分配結果確定。本文以GB/T 24986.1-2010指導，結合QB/T 3899-1999設計了一種自動電飯鍋可靠性評價裝置，對生產企業和檢測機構提供了參考。

[1]韓敏.中國家電可靠性標準將逐步完善[J].標準與認證，2010（1）：60－61.

[2]GB/T 24986.1-2010,家用和類似用途電器可靠性評價方法第1部分：通用要求[S].北京：中國標準出版社,2010.

[3]QB/T 3899-1999,自動電飯鍋[S].北京：輕工業標準化編輯出版委員會,1999.

[4]黃遜青.家用電器產品可靠性指標確定方法探討[J].家電科技，2011（11）：51－53.

TU317

A

1003-5168(2014)01-0123-02

國家質檢總局科技項目(2012IK087)。

姜華（1976—），男，重慶人，高級工程師，工作于廣東出入境檢驗檢疫局檢驗檢疫技術中心，從事進出口電子電氣產品檢測技術工作。