石油測試儀器的可靠性研究

燕斌

摘 要：石油測試儀器對可靠性有著較高的要求，而可靠性是一門獨立的綜合性學科。本文對電子產品的常見可靠性實驗進行了簡要的介紹，并探討了石油測試儀器的可靠性實驗選擇，以此為基礎提出了提高使用測試儀器可靠性的具體對策。

關鍵詞：可靠性；需要測試儀器；試驗

石油測試儀器具有比較惡劣的工作環境，對于可靠性有著較高的要求。例如大多數的石油測試儀器環境都存在著強振動、高壓、高溫的情況，這些因素都會對石油測試儀器造成一定的影響。無論是在應用、生產還是在設計環節，都必須盡可能提高石油測試儀器的可靠性。

1電子產品可靠性試驗

可靠性試驗的目的在于評價、分析和調查產品的可靠性，從而對該產品的可靠性水平進行有效的驗證，對故障的預防和糾正措施進行分析和研究，采取有效的措施來提高產品關鍵部件的可靠性水平，將潛在的不安全因素暴露出來。通過可靠性試驗能夠對產品各方面的缺陷進行及時發現，不斷提高產品的可靠性。本文以可靠性試驗的性質、項目和地點作為分類依據，對電子產品的常見可靠性試驗進行分類。

以試驗性質為依據，可以將可靠性試驗分為統計試驗和工程試驗，其中統計實驗又可以分為可靠性驗收試驗和可靠性鑒定試驗；工程試驗可以分為可靠性增長試驗和環境應力試驗。以試驗項目為依據，可以將可靠性試驗分為特殊試驗、貯存試驗、延壽試驗、篩選試驗、壽命和加速壽命試驗、環境試驗。同時也可以將可靠性試驗分為非破壞性試驗和破壞性試驗。破壞性試驗包括壽命試驗和環境試驗，非破壞性試驗包括可靠性統計試驗和工程試驗[1]。

2 石油測試儀器的可靠性試驗

2.1 石油測試儀器可靠性試驗的類型

石油測試儀器的可靠性有著較高的要求，應該根據石油測試儀器的特點和需要選擇合適的可靠性試驗。在維修、使用、運輸、試驗、生產、研制的過程中，電磁作用和機械作用都會對石油測試儀器的可靠性造成影響，對其可靠運行造成威脅。石油測試儀器的價格往往比較昂貴、數量少、品種多，使用環境比較惡劣，需要在強振動、高壓、高溫的環境下作業，生產工藝比較復雜。絕大多數石油測試儀器都需要重復使用，而且無法在使用現場進行維修。大多數石油測試儀器均為軍用器件，維修比較便利。因此可以使用非破壞性試驗對石油測試儀器的可靠性進行測驗，主要包括統計試驗和工程試驗。

2.2 工程試驗

工程試驗主要是通過暴露和排除該產品的可靠性缺陷來提高產品的可靠性，受試產品為研制樣機。在實驗的過程中，當發現產品出現故障時，就要對故障件進行撤換，然后繼續進行實驗，分析產生故障的原因，采取相應的措施。工程試驗又可以分為可靠性增長試驗和環境應力篩選試驗。①可靠性增長試驗。該試驗要創設與受試產品類似的工作環境，然后將其放置于該工作環境中進行試驗，將故障暴露出來，然后進行分析和改進，使產品的可靠性得到提高。在對石油測試儀器進行可靠性增長試驗中，如果該批量超過200臺，則選擇20臺作為受試產品；如果該批量為97-200臺，則選擇13臺作為受試產品；如果該批量為53-96臺，則選擇8臺作為受試產品；如果該批量為17-52臺，則選擇5臺作為受試產品；如果該批量為5-16臺，則選擇3臺作為受試產品；5臺以下的批量則全部受試。②環境應力篩選試驗。該試驗中要將一定的環境應力施加在受試產品上，將不良的元器件和部件以及有缺陷的工藝查找出來并剔除掉，以提高產品的可靠性。在選擇試驗應力時要注意不能對產品中的完好部分造成損壞，又要盡可能激發更多的早期故障，考慮到經濟性和可能性兩方面的因素。隨機振動和溫度循環是有效的兩種環境篩選應力，對產品可靠性的提高范圍能夠超過25%[2]。

2.3 統計試驗

通過統計實驗可以對產品可靠性是否達到了相關指標要求進行驗證和評價，主要包括可靠性驗收試驗和可靠性鑒定試驗。①可靠性鑒定試驗。該試驗主要是對受試產品是否達到了可靠性規定要求進行驗證，選擇使用測試儀器的環境條件應力作為試驗應力，以試驗結果為依據進行批準定型。②可靠性驗收試驗。該試驗主要是對受試批產品是否達到了可靠性規定要求進行驗證，常用的驗證方法是序貫試驗。序貫試驗設立了不合格判定線和合格判定線，以這兩條線對坐標平面進行分區，將其分為拒收區、接收區和繼續實驗區，通過故障數和累積時間來對批產品是否合格進行驗證。

3 提高石油測試儀器可靠性的具體措施

要提高石油測試儀器的可靠性可以從機械和電氣兩個部分著手。

3.1 提高石油測試儀器的機械部分可靠性

主要是對機械環境中的引入振動應力進行控制和減小。安裝的過程中應該采取固定措施來安裝較重的元器件，將其安裝在較低的部分。運用緊固裝置來安裝活動裝置，減少導線和電纜中的傷痕，增加導線和電纜的長度，分段固定線扎。石油測試儀器中存在一些較脆的元件，應該安裝相應的減震裝置。如果需要連接金屬件，還要墊上襯墊材料，例如毛氈、塑膠和橡皮。導線和電纜都應該具有一定的寬松度，安裝繼電器元件時不得選擇與振動一致的方向，從而對橫向和縱向的振動效應進行控制。

3.2 提高石油測試儀器的電氣部分可靠性

高加速應力篩選/高加速壽命試驗是一種運用比較廣泛的驗證方法，能夠對電子產品的可靠性進行提高，其具有高效、經濟、快速的優點。該方法主要是在實驗室階段暴露，產品的所有缺陷，從而盡可能地降低產品的故障率。借助高加速應力篩選，能夠在短時間內將產品中的薄弱環節和工藝缺陷找出來，而且不會對該產品的壽命造成消耗[3]。

4 結語

石油測試儀器對可靠性具有較高的要求，應該積極運用各種技術和手段來提高石油測試儀器的可靠性。可以結合現場實際統計和模擬試驗，以生產過程中的各種條件為依據，不斷對使用測試儀器的可靠性進行提高。為了進一步提高石油測試儀器的可靠性，還應該選擇合適的可靠性試驗方法，盡早發現和暴露石油測試儀器中的缺陷，并采取相應的措施。

參考文獻：

[1]郭恒志.測試儀器井下遇阻的原因及治理[J].油氣田地面工程， 2015（05）.

[2]周強，于麗萍.RMT測井在高含水期儲層評價中的應用[J].石油儀器，2012（02）.

[3]李曉蕾，杜志強，蔣國棟，等.CHFR技術及其在中原油田剩余油監測中的應用[J].石油天然氣學報，2011（06）.