CN109059989B - 一种仪表剩余寿命评估的方法、系统及设备 - Google Patents

一种仪表剩余寿命评估的方法、系统及设备 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种仪表剩余寿命评估的方法，包括：接收输入的环境参数、精度失效阈值及待评估仪表的初始精度；根据环境参数及初始精度确定待评估仪表的精度退化状况与时间的对应关系；根据对应关系确定精度失效阈值对应的失效时间，并将失效时间作为待评估仪表的剩余寿命。用户仅需确定仪表贮存环境的环境参数及各仪表的初始精度，并将其输入到系统中，系统便可自动对每个仪表的剩余寿命进行评估，避免了人力物力等资源的浪费，提高了仪表失效判定工作的效率，同时减少了误差。本申请同时还提供了一种仪表剩余寿命评估的系统、设备及计算机可读存储介质，具有上述有益效果。

Description

一种仪表剩余寿命评估的方法、系统及设备
技术领域
本申请涉及产品寿命评估技术领域，特别涉及一种仪表剩余寿命评估的方法、系统、设备及计算机可读存储介质。
背景技术
仪表是显示数值的仪器总称，包括压力仪表流量仪表，以及各种分析仪器等。仪表精确度科称精度，又称准确度。精确度和误差可以说是孪生兄弟，因为有误差的存在，才有精确度这个概念。仪表精确度简言之就是仪表测量值接近真值的准确程度，通常用相对百分误差(也称相对折合误差)表示。
任何仪表都有一定的误差。因此，使用仪表时必须先知道该仪表的测量精度，以便估计测量结果与约定真值的差距，即估计测量值的大小。由于仪表的测量精度随时间的推进会慢慢降低，当精度退化状况超过测量精度失效阈值时，则认为该仪表失效。为确定贮存的仪表是否失效，常用的办法是对仪表进行定期计量检定，然而对于贮存数量较多的仪器库来说，对每个仪表进行定期计量检定将浪费极大的人力物力，同时存在着效率低下、误差较大等问题。
因此，如何提高仪表失效判定工作的效率，同时减少误差是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
发明内容
本申请的目的是提供一种仪表剩余寿命评估的方法、系统、设备及计算机可读存储介质，用于提高仪表失效判定工作的效率，同时减少误差。
为解决上述技术问题，本申请提供一种仪表剩余寿命评估的方法，该方法包括：
接收输入的环境参数、精度失效阈值及待评估仪表的初始精度；
根据所述环境参数及所述初始精度确定所述待评估仪表的精度退化状况与时间的对应关系；
根据所述对应关系确定所述精度失效阈值对应的失效时间，并将所述失效时间作为所述待评估仪表的剩余寿命。
可选的，所述环境参数包括仪表贮存位置的相对湿度、温度、盐雾参数中的至少一项。
可选的，根据所述环境参数及所述初始精度确定所述待评估仪表的精度退化状况与时间的对应关系，包括：
将相对湿度w1(t)、温度w2(t)、盐雾参数w3(t)及初始精度X(0)带入退化精度计算公式
Figure BDA0001724166300000021
以确定所述待评估仪表的精度退化状况X与时间t的对应关系X(t)；
其中，
Figure BDA0001724166300000022
为所述待评估仪表的精度随时间t退化的退化量值函数，b0为时间t的系数，b1为相对湿度w1(t)的系数，b2为温度w2(t)的系数，b3为盐雾参数w3(t)的系数，T为失效时间。
可选的，根据所述对应关系确定所述精度失效阈值对应的失效时间，并将所述失效时间作为所述待评估仪表的剩余寿命，包括：
令X(t)＝D，并依据退化精度计算公式
Figure BDA0001724166300000023
计算精度失效阈值D对应的失效时间TD的值，并将失效时间TD作为所述待评估仪表的剩余寿命。
本申请还提供一种仪表剩余寿命评估的系统，该系统包括：
接收模块，用于接收输入的环境参数、精度失效阈值及待评估仪表的初始精度；
第一确定模块，用于根据所述环境参数及所述初始精度确定所述待评估仪表的精度退化状况与时间的对应关系；
第二确定模块，用于根据所述对应关系确定所述精度失效阈值对应的失效时间，并将所述失效时间作为所述待评估仪表的剩余寿命。
可选的，所述第一确定模块包括：
第一确定子模块，用于将相对湿度w1(t)、温度w2(t)、盐雾参数w3(t)及初始精度X(0)带入退化精度计算公式
Figure BDA0001724166300000031
以确定所述待评估仪表的精度退化状况X与时间t的对应关系X(t)；
其中，
Figure BDA0001724166300000032
为所述待评估仪表的精度随时间t退化的退化量值函数，b0为时间t的系数，b1为相对湿度w1(t)的系数，b2为温度w2(t)的系数，b3为盐雾参数w3(t)的系数，T为失效时间。
可选的，所述第二确定模块包括：
第二确定子模块，用于令X(t)＝D，并依据退化精度计算公式
Figure BDA0001724166300000033
计算精度失效阈值D对应的失效时间TD的值，并将失效时间TD作为所述待评估仪表的剩余寿命。
本申请还提供一种仪表剩余寿命评估设备，该仪表剩余寿命评估设备包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序时实现如上述任一项所述仪表剩余寿命评估的方法的步骤。
本申请还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一项所述仪表剩余寿命评估的方法的步骤。
本申请所提供仪表剩余寿命评估的方法，包括：接收输入的环境参数、精度失效阈值及待评估仪表的初始精度；根据环境参数及初始精度确定待评估仪表的精度退化状况与时间的对应关系；根据对应关系确定精度失效阈值对应的失效时间，并将失效时间作为待评估仪表的剩余寿命。
本申请所提供的技术方案，通过先根据输入的环境参数及初始精度确定待评估仪表的精度退化状况与时间的对应关系，再根据对应关系确定精度失效阈值对应的失效时间，并将失效时间作为待评估仪表的剩余寿命，用户仅需确定仪表贮存环境的环境参数及各仪表的初始精度，并将其输入到系统中，系统便可自动对每个仪表的剩余寿命进行评估，避免了人力物力等资源的浪费，提高了仪表失效判定工作的效率，同时减少了误差。本申请同时还提供了一种仪表剩余寿命评估的系统、设备及计算机可读存储介质，具有上述有益效果，在此不再赘述。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例所提供的一种仪表剩余寿命评估的方法的流程图；
图2为利用上述数字多用表的退化精度计算公式确定的精度退化规律与数字多用表实际的精度退化规律的对比图；
图3为本申请实施例所提供的一种仪表剩余寿命评估的系统的结构图；
图4为本申请实施例所提供的另一种仪表剩余寿命评估的系统的结构图；
图5为本申请实施例所提供的一种仪表剩余寿命评估装置的结构图。
具体实施方式
本申请的核心是提供一种仪表剩余寿命评估的方法、系统、设备及计算机可读存储介质，用于提高仪表失效判定工作的效率，同时减少误差。
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
请参考图1，图1为本申请实施例所提供的一种仪表剩余寿命评估的方法的流程图。
其具体包括如下步骤：
S101：接收输入的环境参数、精度失效阈值及待评估仪表的初始精度；
通过长期观测不同型号的仪表在不同贮存环境条件中的测量精度发现，仪表的测量精度随时间退化，且退化趋势受温度影响最大，相对湿度次之，盐雾影响最小，因此，这里提到的环境参数，其具体可以包括仪表贮存位置的相对湿度、温度、盐雾参数中的至少一项；
这里提到的精度失效阈值指的是，当仪表的精度退化状况超过测量精度失效阈值时，则认为该仪表失效；
这里提到的待评估仪表的初始精度指的是当前待评估仪表的退化精度，其中，退化精度可以理解为测量误差。
S102：根据环境参数及初始精度确定待评估仪表的精度退化状况与时间的对应关系；
优选的，这里提到的根据环境参数及初始精度确定待评估仪表的精度退化状况与时间的对应关系，其具体可以为：
将相对湿度w1(t)、温度w2(t)、盐雾参数w3(t)及初始精度X(0)带入退化精度计算公式
Figure BDA0001724166300000051
以确定待评估仪表的精度退化状况X与时间t的对应关系X(t)；
其中，
Figure BDA0001724166300000052
为待评估仪表的精度随时间t退化的退化量值函数，b0为时间t的系数，b1为相对湿度w1(t)的系数，b2为温度w2(t)的系数，b3为盐雾参数w3(t)的系数，T为失效时间；
基于现实中贮存环境的相对湿度、温度及盐雾参数会随着时间的变化而变化，因此本申请直接将相对湿度与时间的关系表达式、温度与时间的关系表达式及盐雾参数与时间的关系表达式带入到上述退化精度计算公式中，并采用积分的方式计算待评估仪表的精度随时间t退化的退化量值函数；
上述退化精度计算公式中系数b0、b1、b2、b3可以根据不同型号的仪表在不同贮存环境条件中的测量精度的长期观测数据，对该退化精度计算公式进行回归分析来确定，例如，以数字多用表为例，利用经过长期观测得到的数据该退化精度计算公式进行回归分析后，确定b0＝1e-6、b1＝6e-4、b2＝3e-8、b3＝6e-5，因此数字多用表的退化精度计算公式为：
Figure BDA0001724166300000061
如图2所示，图2为利用上述数字多用表的退化精度计算公式确定的精度退化规律与数字多用表实际的精度退化规律的对比图，可以确定本申请所提供的仪表剩余寿命评估的方法具有较高的准确性；
可选的，为方便用户查看，在得到数字多用表的精度退化状况与时间的对应关系后，可以以图的形式输出至客户端；进一步的，如下表所示，也可以以表的形式输出至客户端；
时间(天) 精度退化状况
0 0.063％
23 0.066％
62 0.071％
100 0.073％
140 0.074％
180 0.073％
217 0.072％
249 0.077％
277 0.083％
365 0.084％
数字多用表精度退化状况评估表
S103：根据该对应关系确定精度失效阈值对应的失效时间，并将失效时间作为待评估仪表的剩余寿命。
优选的，这里提到的，根据对应关系确定精度失效阈值对应的失效时间，并将失效时间作为待评估仪表的剩余寿命，其具体可以：
令X(t)＝D，并依据退化精度计算公式
Figure BDA0001724166300000062
计算精度失效阈值D对应的失效时间TD的值，并将失效时间TD作为待评估仪表的剩余寿命。
以数字多用表为例，在得到上述数字多用表的退化精度计算公式后，根据该数字多用表的退化精度计算公式确定精度失效阈值(假设为0.4％)对应的失效时间，利用该数字多用表的退化精度计算公式可计算，该型数字多用表的使用寿命约为5年。
基于上述技术方案，本申请所提供的一种仪表剩余寿命评估的方法通过先根据输入的环境参数及初始精度确定待评估仪表的精度退化状况与时间的对应关系，再根据对应关系确定精度失效阈值对应的失效时间，并将失效时间作为待评估仪表的剩余寿命，用户仅需确定仪表贮存环境的环境参数及各仪表的初始精度，并将其输入到系统中，系统便可自动对每个仪表的剩余寿命进行评估，避免了人力物力等资源的浪费，提高了仪表失效判定工作的效率，同时减少了误差。
请参考图3，图3为本申请实施例所提供的一种仪表剩余寿命评估的系统的结构图。
该系统可以包括：
接收模块100，用于接收输入的环境参数、精度失效阈值及待评估仪表的初始精度；
第一确定模块200，用于根据环境参数及初始精度确定待评估仪表的精度退化状况与时间的对应关系；
第二确定模块300，用于根据对应关系确定精度失效阈值对应的失效时间，并将失效时间作为待评估仪表的剩余寿命。
可选的，环境参数包括仪表贮存位置的相对湿度、温度、盐雾参数中的至少一项。
请参考图4，图4为本申请实施例所提供的另一种仪表剩余寿命评估的系统的结构图。
该第一确定模块200可以包括：
第一确定子模块，用于将相对湿度w1(t)、温度w2(t)、盐雾参数w3(t)及初始精度X(0)带入退化精度计算公式
Figure BDA0001724166300000071
以确定待评估仪表的精度退化状况X与时间t的对应关系X(t)；
其中，
Figure BDA0001724166300000072
为待评估仪表的精度随时间t退化的退化量值函数，b0为时间t的系数，b1为相对湿度w1(t)的系数，b2为温度w2(t)的系数，b3为盐雾参数w3(t)的系数，T为失效时间。
该第二确定模块300可以包括：
第二确定子模块，用于令X(t)＝D，并依据退化精度计算公式
Figure BDA0001724166300000081
计算精度失效阈值D对应的失效时间TD的值，并将失效时间TD作为待评估仪表的剩余寿命。
以上系统中的各个组成部分可实际应用于以下的实施例中：
接收模块接收输入的环境参数、精度失效阈值及待评估仪表的初始精度；第一确定模块根据环境参数及初始精度确定待评估仪表的精度退化状况与时间的对应关系；第二确定模块根据对应关系确定精度失效阈值对应的失效时间，并将失效时间作为待评估仪表的剩余寿命。
请参考图5，图5为本申请实施例所提供的一种仪表剩余寿命评估设备的结构图。
该仪表剩余寿命评估设备400可因配置或性能不同而产生比较大的差异，可以包括一个或一个以上处理器(central processing units，CPU)422(例如，一个或一个以上处理器)和存储器432，一个或一个以上存储应用程序442或数据444的存储介质430(例如一个或一个以上海量存储设备)。其中，存储器432和存储介质430可以是短暂存储或持久存储。存储在存储介质430的程序可以包括一个或一个以上模块(图示没标出)，每个模块可以包括对装置中的一系列指令操作。更进一步地，中央处理器422可以设置为与存储介质430通信，在仪表剩余寿命评估设备400上执行存储介质430中的一系列指令操作。
仪表剩余寿命评估设备400还可以包括一个或一个以上电源426，一个或一个以上有线或无线网络接口450，一个或一个以上输入输出接口458，和/或，一个或一个以上操作系统441，例如Windows ServerTM，Mac OS XTM，UnixTM,LinuxTM，FreeBSDTM等等。
上述图1所描述的仪表剩余寿命评估的方法中的步骤由仪表剩余寿命评估设备基于该图5所示的结构实现。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置、设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理模块中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。
集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，功能调用装置，或者网络设备等)执行本申请各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上对本申请所提供的一种仪表剩余寿命评估的方法、系统、设备及计算机可读存储介质进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。
还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (6)

1.一种仪表剩余寿命评估的方法，其特征在于，包括：
接收输入的环境参数、精度失效阈值及待评估仪表的初始精度，所述环境参数包括仪表贮存位置的相对湿度、温度、盐雾参数中的至少一项；
根据所述环境参数及所述初始精度确定所述待评估仪表的精度退化状况与时间的对应关系；
根据所述对应关系确定所述精度失效阈值对应的失效时间，并将所述失效时间作为所述待评估仪表的剩余寿命；
其中，根据所述环境参数及所述初始精度确定所述待评估仪表的精度退化状况与时间的对应关系，包括：
将相对湿度w1(t)、温度w2(t)、盐雾参数w3(t)及初始精度X(0)带入退化精度计算公式
Figure FDA0002675357170000011
以确定所述待评估仪表的精度退化状况X与时间t的对应关系X(t)；
其中，
Figure FDA0002675357170000012
为所述待评估仪表的精度随时间t退化的退化量值函数，b0为时间t的系数，b1为相对湿度w1(t)的系数，b2为温度w2(t)的系数，b3为盐雾参数w3(t)的系数，T为失效时间。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述对应关系确定所述精度失效阈值对应的失效时间，并将所述失效时间作为所述待评估仪表的剩余寿命，包括：
令X(t)＝D，并依据退化精度计算公式
Figure FDA0002675357170000013
计算精度失效阈值D对应的失效时间TD的值，并将失效时间TD作为所述待评估仪表的剩余寿命。
3.一种仪表剩余寿命评估的系统，其特征在于，包括：
接收模块，用于接收输入的环境参数、精度失效阈值及待评估仪表的初始精度，所述环境参数包括仪表贮存位置的相对湿度、温度、盐雾参数中的至少一项；
第一确定模块，用于根据所述环境参数及所述初始精度确定所述待评估仪表的精度退化状况与时间的对应关系；
第二确定模块，用于根据所述对应关系确定所述精度失效阈值对应的失效时间，并将所述失效时间作为所述待评估仪表的剩余寿命；
其中，所述第一确定模块包括：
第一确定子模块，用于将相对湿度w1(t)、温度w2(t)、盐雾参数w3(t)及初始精度X(0)带入退化精度计算公式
Figure FDA0002675357170000021
以确定所述待评估仪表的精度退化状况X与时间t的对应关系X(t)；
其中，
Figure FDA0002675357170000022
为所述待评估仪表的精度随时间t退化的退化量值函数，b0为时间t的系数，b1为相对湿度w1(t)的系数，b2为温度w2(t)的系数，b3为盐雾参数w3(t)的系数，T为失效时间。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述第二确定模块包括：
第二确定子模块，用于令X(t)＝D，并依据退化精度计算公式
Figure FDA0002675357170000023
计算精度失效阈值D对应的失效时间TD的值，并将失效时间TD作为所述待评估仪表的剩余寿命。
5.一种仪表剩余寿命评估设备，其特征在于，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1或2所述仪表剩余寿命评估的方法的步骤。
6.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1或2所述仪表剩余寿命评估的方法的步骤。
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