儀器儀表的可靠性分析策略研究

畢壯健

摘 要：隨著近些年來我國經(jīng)濟(jì)社會的快速發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，當(dāng)前儀器儀表作為相關(guān)領(lǐng)域中不可或缺的重要生產(chǎn)設(shè)備，其質(zhì)量與可靠性也直接影響和決定著相關(guān)行業(yè)的發(fā)展。本文結(jié)合當(dāng)前我國儀器儀表的設(shè)計(jì)現(xiàn)狀，就其中儀器儀表可靠性設(shè)計(jì)的重要性進(jìn)行簡要分析，同時(shí)對設(shè)計(jì)可靠性的優(yōu)化策略進(jìn)行重點(diǎn)分析，以期能夠促進(jìn)行業(yè)的進(jìn)步與發(fā)展。

關(guān)鍵詞：儀表；可靠性；策略；分析

眾所周知，隨著社會的進(jìn)步與發(fā)展，當(dāng)前絕大多數(shù)工廠中都已經(jīng)逐步實(shí)現(xiàn)了儀表化管理，甚至一些企業(yè)還通過自動化儀表進(jìn)行全自動以及半自動管理，儀表的使用不但能夠提升工廠的生產(chǎn)效率與質(zhì)量穩(wěn)定性，甚至可以在很大程度上降低勞動力的勞動強(qiáng)度、提升綜合經(jīng)濟(jì)效益，而在這個(gè)過程中，儀器儀表的可靠性直接影響和控制著企業(yè)的進(jìn)步與發(fā)展。要想進(jìn)一步了解儀器儀表的可靠性設(shè)計(jì)優(yōu)化策略，就必須先來了解一下儀器儀表的可靠性設(shè)計(jì)重要性體現(xiàn)在哪些方面。

一、儀器儀表可靠性設(shè)計(jì)重要性分析

現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展過程中儀器儀表作為重要的控制元器件，其在很大程度上決定了工業(yè)生產(chǎn)的控制水平，而其可靠性更是直接影響和控制著企業(yè)的綜合生產(chǎn)能力以及生產(chǎn)效益，這些內(nèi)容都體現(xiàn)出了儀器儀表設(shè)計(jì)優(yōu)化可靠性的重要意義。

從組成上來看，儀器儀表主要是通過元器件以及線路組成，由此可見，其可靠性也是由元器件可靠性以及線路的可靠性兩個(gè)部分組成。而可靠性的界定主要是通過不同工業(yè)選擇儀器儀表的實(shí)際需求出現(xiàn)進(jìn)行標(biāo)定的，特別是一些對于自動化要求較高的企業(yè)，只有儀器儀表的控制穩(wěn)定性與可靠性較高才能夠?qū)崿F(xiàn)行業(yè)的穩(wěn)定，而一旦儀器儀表出現(xiàn)大面積故障不但會影響生產(chǎn)安全甚至還會造成大面積的安全事故與隱患，同時(shí)還會降低企業(yè)的綜合經(jīng)濟(jì)效益。

當(dāng)前，各行各業(yè)都已經(jīng)逐步將儀器儀表設(shè)計(jì)可靠性列為一項(xiàng)十分重要的評價(jià)特性，通過評價(jià)儀器儀表的特性與可靠性不但能夠了解行業(yè)與企業(yè)的自動化控制水平，甚至可以對其后期的穩(wěn)定與發(fā)展趨勢進(jìn)行預(yù)期，所以儀器儀表設(shè)計(jì)可靠性在工業(yè)生產(chǎn)中十分重要。

二、儀器儀表可靠性設(shè)計(jì)優(yōu)化策略

1.可靠性設(shè)計(jì)依據(jù)

作為工業(yè)生產(chǎn)中的重要零部件也是核心組成部分，儀器儀表的可靠性直接決定了工業(yè)生產(chǎn)全體系統(tǒng)的控制水平。從儀器儀表的可靠性現(xiàn)狀上進(jìn)行分析我們不難發(fā)現(xiàn)，其主要體現(xiàn)在儀器儀表內(nèi)部元器件的穩(wěn)定性能以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)等方面。穩(wěn)定的元器件性能不但能夠顯著提升儀器儀表的運(yùn)行穩(wěn)定性，同時(shí)也會有效降低設(shè)備的故障，降低維修成本，同時(shí)對于延長設(shè)備使用壽命也具有重要的幫助。而結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)方面的內(nèi)容則主要體現(xiàn)在設(shè)計(jì)的科學(xué)性上，如果設(shè)計(jì)不科學(xué)或者說不合理，在后續(xù)的使用過程中就有可能會受到外界環(huán)境的影響與制約，最終導(dǎo)致影響設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性的情況發(fā)生。

分析儀器儀表的可靠性設(shè)計(jì)，應(yīng)該以以下幾個(gè)方面的內(nèi)容為依據(jù)進(jìn)行妥善管理：

其一，儀器儀表在設(shè)計(jì)過程中必須以實(shí)際需求為指導(dǎo)進(jìn)行針對性設(shè)計(jì)，而不是盲目追求較高的設(shè)計(jì)性能與穩(wěn)定性，這樣就會影響到后期的使用甚至導(dǎo)致完全無法使用，造成較大的經(jīng)濟(jì)損失，更沒有可靠性可談了。

其二，儀器儀表的設(shè)計(jì)必須要具有較高的精準(zhǔn)度，這一方面是由于儀器儀表的主要任務(wù)就是讀數(shù)以及參數(shù)計(jì)算，如果出現(xiàn)讀數(shù)失誤或者計(jì)算誤差較大那么就失去了使用儀表的意義，甚至還會由于錯(cuò)誤的參數(shù)導(dǎo)致操作人員誤解操作內(nèi)容出現(xiàn)錯(cuò)誤的操作，導(dǎo)致生產(chǎn)效率下降，所以說可靠性也必須體現(xiàn)在良好的精準(zhǔn)度上。

其三，從設(shè)備的接裝特點(diǎn)上來看，儀器儀表良好的可靠性還應(yīng)該體現(xiàn)在設(shè)備的匹配性上，在不同工業(yè)生產(chǎn)中的具體功能不同，定位不同，其設(shè)計(jì)的理念與特點(diǎn)往往也不同，只有與其他設(shè)備進(jìn)行良好匹配才能夠?qū)崿F(xiàn)可靠性的全面提升，這也是設(shè)計(jì)中經(jīng)常忽略的問題之一。

2.防干擾設(shè)計(jì)優(yōu)化

根據(jù)儀器儀表的可靠性依據(jù)進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化時(shí)我們發(fā)現(xiàn)，在儀器儀表的可靠性影響因素中，外界影響因素的干擾是最大的隱患，所以本文的優(yōu)化策略也主要以防干擾設(shè)計(jì)為主進(jìn)行簡要闡述：

其一，濾波防干擾設(shè)計(jì)。

濾波防干擾設(shè)計(jì)的主要作用是提升儀器儀表的整體防干擾能力，其主要應(yīng)對的是在工業(yè)運(yùn)行過程中不可避免出現(xiàn)的信號流，而這些信號流如果不進(jìn)行處理就會對儀器儀表進(jìn)行潛移默化的影響，最終導(dǎo)致精度下降甚至損壞。為了提升濾波防干擾效果，可以選取濾波裝置來進(jìn)行抗干擾實(shí)驗(yàn)，符合實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)后即可使用。

其二，紐絞信號線設(shè)計(jì)。

紐絞信號線的設(shè)計(jì)主要是由于儀器儀表在接裝過程中偶爾會出現(xiàn)占據(jù)空間較大的情況，而通過紐絞設(shè)計(jì)可以有效優(yōu)化空間配置，降低不同信號線之間的串模干擾，同時(shí)也可以控制儀器的可靠性有效提升。

其三，屏蔽干擾設(shè)計(jì)。

屏蔽干擾設(shè)計(jì)的初衷是為了解決靜電干擾，一方面是由于靜電干擾如果不進(jìn)行處理會帶來較大的安全隱患，同時(shí)也是由于屏蔽干擾設(shè)計(jì)是工業(yè)生產(chǎn)的常見設(shè)計(jì)類型。在設(shè)計(jì)過程中要注意優(yōu)化金屬網(wǎng)的屏蔽設(shè)計(jì)流程，通過在信號線外部進(jìn)行包裹以及在內(nèi)部進(jìn)行絕緣層處理都是行之有效的技術(shù)手段。

總結(jié)

綜上所述，儀器儀表的可靠性對于促進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)的運(yùn)行穩(wěn)定性以及實(shí)現(xiàn)更高的經(jīng)濟(jì)效益都具有十分重要的作用，當(dāng)前我國的儀器儀表在設(shè)計(jì)過程中過分關(guān)注設(shè)備的整體性能，對于安全可靠性的優(yōu)化還存在一些問題。為了解決這些問題，提升儀器儀表的可靠性，就必須通過可靠性設(shè)計(jì)優(yōu)化特別是抗干擾設(shè)計(jì)優(yōu)化來進(jìn)行逐步實(shí)現(xiàn)，這不但是儀器儀表設(shè)計(jì)與生產(chǎn)行業(yè)的發(fā)展需求，同時(shí)也是我國工業(yè)現(xiàn)代化的內(nèi)在需求。

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