3. Показатели надёжности и готовности элементов.

1. Первым количественным показателем надежности любого элемента является интенсивность или частота его отказов в течение всего срока службы. Она обозначается ( t ) и обычно указывается в заводском паспорте элемента. Индекс t показывает , что этот количественный показатель изменяется во времени и он зависит от срока службы элемента и окружающих его условий эксплуатации ( температура , влажность , облучение и др.).

Приведём общую закономерность изменения этого показателя в течение срока службы.

Интервал 1 ( около 100 час ) называется « приработкой» после изготовления элемента и проверки его на заводе. В этот период выявляются все его производственные дефекты. Это не рабочий интервал времени.

Интервал 2 называется срок службы до начала роста частоты отказов электронных элементов ( этот момент называется « Предельное состояние элемента « после которого он подлежит замене. Для механических элементов , у которых происходит непрерывный износ элемента во время работы, специалисты назначают предельное состояние износа. У электронных элементов на этом интервале частота отказов примерно постоянна и при расчётах во время нормального срока службы её можно считать неизменной.

Интервал 3 называется интервалом Старения .На нём происходит увеличение частоты отказов и он не рекомендуется для дальнейшего применения .

Кроме этого, в системах ,важных для безопасности, его паспортное значение следует разделить на две составляющие в зависимости от двух видов отказов , которые могут произойти в конкретной схеме его включения. Это делают разработчики и изготовители приборов и систем, важных для обеспечения безопасности. В этом случае общее паспортное значение _ОБЩЕЕ = ₀ + ₁ ( т.е. 0 – опасное и 1 –безопасное). При этом вводится коэффициент опасности элемента или схемы:

= ₀ / _ОБЩЕЕ ( 1 )

Для того , чтобы понять физический смысл влияния коэффициента опасности « a « на число n₀ Аварийно-опасных отказов и n₁ ложных срабатываний аварийной защиты в год , а также на их вероятности Q₀ и Q₁ мы рассмотрим одноканальную аварийную защиту с l = l₀ + l₁, равную 4х10^-4 час^-1 и четырех значений a = 0; 0,1 ; 0,5 ; и 1,0 .

Примем число рабочих часов в году и время контроля исправности АЗ с восстановлением за Т_К = 7500 час. Это первая задача лабораторной работы по теме 8 .

1. Вспомним , что частоту отказов l₀ легко определить из формулы (1):

l₀ = a хl

2. Тогда среднее время между этими отказами Т₀ равно :

Т₀ = 1/ l₀

3.Число же отказов этого вида в год n₀ = Т_К / Т₀ ;

4.Вероятность же Аварийно-опасных отказов Q₀ , соответствующая

каждому значению a примерно равна Q₀ =l₀ х Т_К , но только для значений

l₀ х Т_К меньше величины 0,1 ! Соблюдение этого условия зависит от выбора величины времени периодического контроля исправности устройства равного Т_К !

Теперь покажем, как оценивать интенсивность отказа измерительного канала l_ИК если нам известны характеристики всех входящих в него элементов , но общая частота отказов l_ИК неизвестна .

Оценка надёжности измерительного канала системы.

,

Для последовательно включённых элементов вероятности их исправной работы перемножают- ся , а частоты отказов складываются как показа- но ниже :

Р_{СИСТЕМЫ} = Р₁ х Р₂ х Р₃ х Р₄

l_{СИСТЕМЫ} = l₁ + l₂ + l₃ +l₄

Задавшись значениями параметров этой системы можно определить её неготовность выполнять свои функции при определенных режимах обслуживания.

Если же оценка показывает ,что вероятность её отказов не удовлетворяет требованиям ГОСТ , то нужно такую систему резервировать. Посмотрим теперь результаты её дублирования с общим и раздельными источниками питания.

<6>