CN111678622B - 一种基于阶梯时间耐久性试验的热量表寿命评价方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及热量表寿命评价领域，具体说是一种基于阶梯时间耐久性试验的热量表寿命评价方法，该热量表寿命评价方法，采用1440h+1440h+960h+960h+480h+…耐久性试验的方式，分别代表3年+3年+2年+2年+1年+…热量表寿命的耐久周期，热量表寿命评价方法配合被试热量表的故障率，对不同批次、生产厂家的热量表产品做更为精确的寿命预估，并且使热量表寿命评估更接近真实寿命，能更好的为企业改进仪表设计或提高工艺水平提供参考。

Description

一种基于阶梯时间耐久性试验的热量表寿命评价方法
技术领域
本发明涉及热量表寿命评价领域，具体说是一种基于阶梯时间耐久性试验的热量表寿命评价方法。
背景技术
随着供热改革的不断发展，热计量在全国各地的逐步深入，热量表在供热计量领域的安装、使用逐年增加，随之而来是热量表运行的长期可靠，即耐久性能受到重视和关注。热量表的耐久性试验是通过对热量表的加速磨损来模拟产品的使用寿命，以考核、提升产品质量，目的确保热量表在安装周期内长期稳定可靠的运行。近几年来我国很多地方供热公司要求热量表生产企业提供5年以上的质保期，个别地区甚至要求热量表的耐用期达到8年-10年，然而市场上热量表产品质量良莠不齐，供热部门和热量表用户对于所选用的热量表产品能在多长的寿命内可靠地保持性能、实现功能，并不得知。
耐久性(durability)是产品可靠性的三大要素之一，它反映了产品发挥其正常功能的使用寿命。从耐久性试验的定义来看，热量表的耐久性试验，应是以达到加速老化为目的，是为了测定热量表产品在规定使用和维修条件下的使用寿命，预测或验证结构的薄弱环节和危险部位而进行的试验，可计算出热量表产品的使用寿命。
我国现行的热量表相关技术标准对耐久性试验要求很低，为300h耐久性试验，与欧洲标准EN1434-2007提出的2400小时基本耐久性试验、300小时附加耐久性试验相差较大。自2014年起，中国计量协会热量表工作委员会耐久性试验项目组参照欧洲标准EN1434-2007的相关要求，组织全国热量表耐久性试验，2014年试验整体合格率为88.5％，2015年试验整体合格率为93.5％，结果证明国内绝大部分参加企业的产品长期使用稳定性达到欧洲标准的要求，能够满足热量表的至少5年的长期运行要求，但对其具体的耐用期没有做进一步的估算。
以往对热量表进行的耐久性试验，样品均为生产企业送样，而非抽样，试验后的结果也仅代表送样样品，无法对批次产品做寿命特性的评价和计算。且以往的试验，仅仅是筛选出试验后不合格的样品，但对不合格的样品和合格的样品均没有寿命预估，仅对合格样品做出5年以上寿命的评价，但对其具体的耐用期没有做进一步的估算，更无法评估抽样的一个批次的产品寿命。这就使得企业无法更好的了解产品的寿命特征、失效规律、失效率、平均寿命以及在寿命试验过程中可能出现的各种失效模式，不能更好的为企业改进仪表设计或提高工艺水平提供参考。因此，如何克服上述存在的技术问题和缺陷成为重点需要解决的问题。
发明内容
本发明的发明目的在于克服背景技术中所描述的缺陷，从而实现一种基于阶梯时间耐久性试验的热量表寿命评价方法，该评价方法配合被试热量表的故障率，对不同批次、生产厂家的热量表产品做更为精确的寿命预估，并且使热量表寿命评估更接近真实寿命，能更好的为企业改进仪表设计或提高工艺水平提供参考。
为实现上述发明目的，本发明的技术方案是：一种基于阶梯时间耐久性试验的热量表寿命评价方法，包括以下步骤：
a.对企业某批次生产出的热量表，随机抽取12支被试样表；
b.对随机抽取的12支被试样表做qi，0.1qs，qs三个流量点的计量误差试验，并记录每支被试样表各个流量点下的示值误差；
c.对被试样表做1440h耐久性试验，试验方法同欧洲标准EN1434-4:2015；
d.性能评估：所述1440h耐久性试验后，出现以下情况，判定为不合格；
(1)、外观：显示不清、断码、不显示；
(2)、流量传感器密封性：试验过程中或示值检测时泄漏、渗漏或损坏的；
对剩余被试样表，做计量误差试验及1440h内的累计流量、热量统计，出现以下情况，判定为不合格；
(1)被试样表示值误差超过2倍的MPE；
(2)试验前、后误差的变化量超过±1.5倍MPE；
(3)所述1440h耐久性试验间累计体积及累积热量值与相应中位值的偏差超过±15％；
本阶段试验，不合格样品寿命预估为3年；
e.所述1440h耐久性试验后，剔除不合格样品，对其余合格被试表进行二次1440h耐久性试验；
所述二次1440h耐久性试验后，对被试样品再次评估，评估方法同步骤d；
本阶段试验，不合格样品寿命预估为6年；
f.所述二次1440h耐久性试验后，剔除不合格样品，对其余合格被试表进行960h耐久性试验；
所述960h耐久性试验后，对被试样品再次评估，评估方法同步骤d；
本阶段试验，不合格样品寿命预估为8年；
g.所述960h耐久性试验后，剔除不合格样品，对其余合格被试表进行二次960h耐久性试验；
所述二次960h耐久性试验后，对被试样品再次评估，评估方法同步骤d；
本阶段试验，所有样品寿命预估为10年；
h.所述二次960h耐久性试验后，剔除不合格样品，对其余合格被试表进行480h耐久性试验；
所述480h耐久性试验后，对被试样品再次评估，评估方法同步骤d；
本阶段试验，所有样品寿命预估为11年；
i.步骤h后，如果有样品合格，每次继续重复步骤i做所述480h耐久性试验，并对被试样品进行评估，寿命时长每次按一年累计，直到最后一只被试样表不合格，记录寿命时长，试验停止。
j.寿命特征评估：根据所有被试样品寿命时间预估：有t1，t2，...t12，代入下式：
Figure BDA0002546094860000041
离散程度用离差平方之和表示：
Figure BDA0002546094860000042
热量表产品的失效规律服从指数分布，则批次热量表总体的平均寿命为μ：
Figure BDA0002546094860000043
批次热量表总体寿命偏差为σ2：
Figure BDA0002546094860000044
其中：f(t)＝λe-λt,
Figure BDA0002546094860000045
进一步地，所述计量误差试验指的是GB/T 32224-201-热量表计量准确度的测试与计算试验。
进一步地，所述MPE指的是最大允许误差。
本发明的基于阶梯时间耐久性试验的热量表寿命评价方法的有益效果：
本发明的基于阶梯时间耐久性试验的热量表寿命评价方法，采用1440h+1440h+960h+960h+480h+…耐久性试验的方式，分别代表3年+3年+2年+2年+1年+…寿命的耐久周期，配合被试热量表的故障率，对不同批次、生产厂家的热量表产品做更为精确的寿命预估，并且使热量表寿命评估更接近真实寿命，相比欧标仅对合格样品做出5年以上寿命的评价来说，本发明的热量表寿命评价方法，热量表寿命评级更加精确细分，能更好的为企业改进仪表设计或提高工艺水平提供参考。
附图说明
图1是1440h耐久性试验基本耐久性测试周期和第一周期的放大图。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体的实施方式对本发明的基于阶梯时间耐久性试验的热量表寿命评价方法做更加详细的描述。
参见图1，本实施例的基于阶梯时间耐久性试验的热量表寿命评价方法，包括以下步骤：
a.对企业某批次生产出的热量表，随机抽取12支被试样表；
b.对随机抽取的12支被试样表做qi，0.1qs，qs三个流量点的计量误差试验，并记录每支被试样表各个流量点下的示值误差；所述计量误差试验指的是GB/T32224-201-热量表计量准确度的测试与计算试验；
c.对被试样表做1440h耐久性试验，试验方法同欧洲标准EN1434-4:2015；
d.性能评估：所述1440h耐久性试验后，出现以下情况，判定为不合格；
(1)、外观：显示不清、断码、不显示；
(2)、流量传感器密封性：试验过程中或示值检测时泄漏、渗漏或损坏的；
对剩余被试样表，做计量误差试验及1440h内的累计流量、热量统计，出现以下情况，判定为不合格；
(1)被试样表示值误差超过2倍的MPE；所述MPE指的是最大允许误差；
(2)试验前、后误差的变化量超过±1.5倍MPE；
(3)所述1440h耐久性试验间累计体积及累积热量值与相应中位值的偏差超过±15％；
本阶段试验，不合格样品寿命预估为3年；
e.所述1440h耐久性试验后，剔除不合格样品，对其余合格被试表进行二次1440h耐久性试验；
所述二次1440h耐久性试验后，对被试样品再次评估，评估方法同步骤d；
本阶段试验，不合格样品寿命预估为6年；
f.所述二次1440h耐久性试验后，剔除不合格样品，对其余合格被试表进行960h耐久性试验；
所述960h耐久性试验后，对被试样品再次评估，评估方法同步骤d；
本阶段试验，不合格样品寿命预估为8年；
g.所述960h耐久性试验后，剔除不合格样品，对其余合格被试表进行二次960h耐久性试验；
所述二次960h耐久性试验后，对被试样品再次评估，评估方法同步骤d；
本阶段试验，所有样品寿命预估为10年；
h.所述二次960h耐久性试验后，剔除不合格样品，对其余合格被试表进行480h耐久性试验；
所述480h耐久性试验后，对被试样品再次评估，评估方法同步骤d；
本阶段试验，所有样品寿命预估为11年；
i.步骤h后，如果有样品合格，每次继续重复步骤i做所述480h耐久性试验，并对被试样品进行评估，寿命时长每次按一年累计，直到最后一只被试样表不合格，记录寿命时长，试验停止。
j.寿命特征评估：根据所有被试样品寿命时间预估：有t1，t2，...t12，代入下式：
Figure BDA0002546094860000071
离散程度用离差平方之和表示：
Figure BDA0002546094860000072
热量表产品的失效规律服从指数分布，则批次热量表总体的平均寿命为μ：
Figure BDA0002546094860000073
批次热量表总体寿命偏差为σ2：
Figure BDA0002546094860000074
其中：f(t)＝λe-λt,
Figure BDA0002546094860000075
除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请说明书以及权利要求书中如使用“一个”或者“一”等类似词语也不必然表示数量限制。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。
上文中参照优选的实施例详细描述了本发明的示范性实施方式，然而本领域技术人员可理解的是，在不背离本发明理念的前提下，可以对上述具体实施例做出多种变型和改型，且可以对本发明提出的各技术特征、结构进行多种组合，而不超出本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种基于阶梯时间耐久性试验的热量表寿命评价方法，其特征在于：包括以下步骤：
a.对企业某批次生产出的热量表，随机抽取12支被试样表；
b.对随机抽取的12支被试样表做qi，0.1qs，qs三个流量点的计量误差试验，并记录每支被试样表各个流量点下的示值误差；
c.对被试样表做1440h耐久性试验，试验方法同欧洲标准EN1434-4:2015；
d.性能评估：所述1440h耐久性试验后，出现以下情况，判定为不合格；
(1)、外观：显示不清、断码、不显示；
(2)、流量传感器密封性：试验过程中或示值检测时泄漏、渗漏或损坏的；
对剩余被试样表，做计量误差试验及1440h内的累计流量、热量统计，出现以下情况，判定为不合格；
(1)被试样表示值误差超过2倍的MPE；
(2)试验前、后误差的变化量超过±1.5倍MPE；
(3)所述1440h耐久性试验间累计体积及累积热量值与相应中位值的偏差超过±15％；
本阶段试验，不合格样品寿命预估为3年；
e.所述1440h耐久性试验后，剔除不合格样品，对其余合格被试表进行二次1440h耐久性试验；
所述二次1440h耐久性试验后，对被试样品再次评估，评估方法同步骤d；
本阶段试验，不合格样品寿命预估为6年；
f.所述二次1440h耐久性试验后，剔除不合格样品，对其余合格被试表进行960h耐久性试验；
所述960h耐久性试验后，对被试样品再次评估，评估方法同步骤d；
本阶段试验，不合格样品寿命预估为8年；
g.所述960h耐久性试验后，剔除不合格样品，对其余合格被试表进行二次960h耐久性试验；
所述二次960h耐久性试验后，对被试样品再次评估，评估方法同步骤d；
本阶段试验，所有样品寿命预估为10年；
h.所述二次960h耐久性试验后，剔除不合格样品，对其余合格被试表进行480h耐久性试验；
所述480h耐久性试验后，对被试样品再次评估，评估方法同步骤d；
本阶段试验，所有样品寿命预估为11年；
i.步骤h后，如果有样品合格，每次继续重复步骤i做所述480h耐久性试验，并对被试样品进行评估，寿命时长每次按一年累计，直到最后一只被试样表不合格，记录寿命时长，试验停止；
j.寿命特征评估：根据所有被试样品寿命时间预估：有t1，t2，...t12，代入下式：
Figure FDA0002546094850000021
离散程度用离差平方之和表示：
Figure FDA0002546094850000022
热量表产品的失效规律服从指数分布，则批次热量表总体的平均寿命为μ：
μ＝∫0 ∞tf(t)dt
批次热量表总体寿命偏差为σ2：
σ2＝∫0 ∞(t-μ)2f(t)dt＝∫0 ∞t2f(t)dt-μ2
其中：f(t)＝λe-λt,
Figure FDA0002546094850000023
。
2.根据权利要求1所述的基于阶梯时间耐久性试验的热量表寿命评价方法，其特征在于：所述计量误差试验指的是GB/T 32224-201-热量表计量准确度的测试与计算试验。
3.根据权利要求1所述的基于阶梯时间耐久性试验的热量表寿命评价方法，其特征在于：所述MPE指的是最大允许误差。
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