CN212674459U - 浮标投放器可靠性试验系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及可靠性试验技术领域，公开了一种浮标投放器可靠性试验系统。所述浮标投放器可靠性试验系统包括综合环境试验箱，与浮标投放器相连接，用于模拟所述浮标投放器的工作环境应力；浮标投放装置，与浮标投放器相连接，用于测试所述浮标投放器的浮标投放功能。通过所述综合环境试验箱来模拟所述浮标投放器在实际使用时可能经受的工作环境应力，来对所述浮标投放器的使用可靠性进行考核与评价。该系统不仅可以模拟浮标投放器的温度、湿度和振动等综合环境条件，而且可进行浮标的真实物理投放功能考核，极大提高了试验条件的真实性和准确性，为浮标投放类产品的质量提升和可靠性评价提供有力的技术支撑。

Description

浮标投放器可靠性试验系统

技术领域

本实用新型涉及可靠性试验技术领域，特别是涉及一种浮标投放器可靠性试验系统。

背景技术

当前，可靠性试验是考核和验证产品可靠性水平的有效手段，可以及时发现并剔除产品的设计缺陷，在促进产品质量提升方面具有重要作用。对于纯电子产品，在实际使用中主要经受温度、振动等环境应力的作用，因此在设计试验方案时也需要考虑环境应力的施加要求。浮标投放器属于机电类产品，实际使用中除承受环境应力外，还经受工作应力的作用，即需要进行各类浮标的物理投放。

浮标投放器可靠性试验可以在实验室进行，也可以在使用现场进行。现场使用试验需要在真实环境中进行，其环境应力、负载、接口等各因素虽然较真实，但是现场使用试验实施起来比较困难。主要问题是环境应力无法控制，特别是极限应力往往无法考核，而且在产品研制阶段的现场使用试验数据一般较少，难以对产品可靠性水平进行准确评估。而在实验室条件下只能模拟浮标投放器的使用环境条件，不具备模拟浮标投放功能的试验装置和条件，对浮标投放器综合使用条件模拟不够充分，难以有效激发和暴露产品设计缺陷。

实用新型内容

基于此，有必要针对现场试验对环境应力无法控制而实验室试验综合环境条件模拟不充分的问题，提供一种浮标投放器可靠性试验系统。

一种浮标投放器可靠性试验系统，包括综合环境试验箱，与浮标投放器相连接，用于模拟所述浮标投放器的工作环境应力；浮标投放装置，与浮标投放器相连接，用于测试所述浮标投放器的浮标投放功能。

上述浮标投放器可靠性试验系统，包括综合环境试验箱和浮标投放装置。通过所述综合环境试验箱来模拟所述浮标投放器在实际使用时可能经受的工作环境应力，来对所述浮标投放器的使用可靠性进行考核与评价。通过所述浮标投放装置来模拟所述浮标投放器的在实际使用时可能出现的浮标投放条件，来对所述浮标投放器的浮标投放功能进行可靠性考核与评价。

在其中一个实施例中，所述综合环境试验箱包括振动台，用于模拟所述浮标投放器的振动环境应力；温湿度试验箱，固定于所述振动台上，且至少部分所述振动台位于所述温湿度试验箱内，所述温湿度试验箱用于模拟所述浮标投放器的温度环境应力及湿度环境应力。

在其中一个实施例中，所述综合环境试验箱还包括控制模块，分别与振动台及温湿度试验箱电连接，用于调节所述振动台的振动频率，并调节所述温湿度试验箱内的温度与湿度。

在其中一个实施例中，所述温湿度试验箱内包括温度传感器，与所述控制模块电连接，用于实时监测所述温湿度试验箱内的温度；湿度传感器，与所述控制模块电连接，用于实时监测所述温湿度试验箱内的湿度；所述控制模块还用于实时监测所述温湿度试验箱内的温度和湿度运行曲线。

在其中一个实施例中，所述浮标投放装置包括投放架，用于模拟所述浮标投放器的投放高度；所述投放架的顶部平台中心处包括一个浮标过孔；缓冲海绵，设置于所述投放架的浮标过孔正下方的地面上，用于承接所述浮标投放器投放的浮标。

在其中一个实施例中，所述浮标投放装置还包括护栏，设置于所述投放架的顶部平台；人工扶梯，所述人工扶梯的一端架于所述投放架的顶部平台上，所述人工扶梯的另一端支撑在地面上。

在其中一个实施例中，所述浮标投放器可靠性试验系统还包括转接过渡板，所述浮标投放器通过所述转接过渡板固定于所述温湿度试验箱内的所述振动台上或通过所述转接过渡板固定于所述投放架上。

在其中一个实施例中，所述转接过渡板为一块不锈钢板，所述转接过渡板还包括一个投放孔和多个安装孔，所述转接过渡板的投放孔与所述投放架上的浮标过孔对齐，所述转接过渡板通过所述多个安装孔将所述浮标投放器固定于所述振动台或所述投放架上。

在其中一个实施例中，所述投放架长度为2000mm～3000mm，宽度为 2000mm～3000mm，高度为2000mm～3000mm。

在其中一个实施例中，所述护栏的高度为1000mm～1500mm。

附图说明

图1为本实用新型其中一实施例的浮标投放器可靠性试验系统的结构框图；

图2为本实用新型其中一实施例的综合环境试验箱的结构示意图；

图3为本实用新型其中一实施例的浮标投放装置的结构示意图；

图4为本实用新型其中一实施例的转接过渡板的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的优选实施方式。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反的，提供这些实施方式的目的是为了对本实用新型的公开内容理解得更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“上”、“下”、“前”、“后”、“周向”以及类似的表述是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

浮标投放器是一种用于投放浮标的设备，一般由浮标投放筒和控制器组成。当前，实验室条件下只能模拟浮标投放器的使用环境条件，不具备模拟浮标投放功能的试验装置和条件，对浮标投放器综合使用条件模拟不够充分，难以有效激发和暴露产品设计缺陷、考核产品的可靠性。而现场使用试验则由于试验实施困难、试验条件不可控、试验数据不足等原因，严重影响浮标投放器的可靠性指标评价和产品设计定型。可靠性试验是通过施加典型环境应力或工作载荷，以剔除产品早期缺陷、增长或测定产品可靠性水平、评价产品可靠性指标的一种试验方法。为了解决上述问题，本专利提出了一种可模拟浮标投放器实际工况的浮标投放器可靠性试验系统。利用该系统不仅可以模拟浮标投放器的温度、湿度和振动等综合环境条件，而且可进行浮标的真实物理投放功能考核，极大提高了试验条件的真实性和准确性，为浮标投放类产品的质量提升和可靠性评价提供有力的技术支撑。

在搭建所述浮标投放器可靠性试验系统前，需要先对试验方案进行设计。首先对等待试验的产品进行特点分析。从待试产品的产品组成、结构、尺寸、重量、交联关系、安装位置等方面，对浮标投放器的可靠性试验需求进行分析，以确定可靠性试验系统中试验箱数量、安装要求、试验夹具的设计等。其次确定需要模拟的所述浮标投放器的环境条件。根据所述浮标投放器的实际使用环境条件，确定综合环境应力试验条件及施加要求。然后根据浮标投放器的MTBF (MeanTimeBetweenFailures，平均故障间隔时间)最低可接受值要求，从GJB 899A-2009《可靠性鉴定和验收试验》中选取统计试验方案，从而确定总的试验时间和允许责任故障数。最后明确试验中浮标投放器的浮标投放功能考核方式，包括试验箱内综合环境应力下的模拟投放考核，以及试验箱外在浮标投放装置上的真实投放功能考核。从考核充分性和试验连续性方面确定试验箱外真实浮标投放的次数和间隔周期。

确定了所述浮标投放器的试验方案后，根据试验方案搭建相应的浮标投放器可靠性试验系统。图1为本实用新型其中一实施例的浮标投放器可靠性试验系统的结构框图，在其中一个实施例中，所述浮标投放器可靠性试验系统10包括综合环境试验箱100和浮标投放装置200。所述综合环境试验箱100，与浮标投放器相连接，用于模拟所述浮标投放器的工作环境应力。所述浮标投放装置 200，与浮标投放器相连接，用于测试所述浮标投放器的浮标投放功能。通过本实用新型提供的一种浮标投放器可靠性试验系统对所述浮标投放器进行试验分析，不仅可以利用综合环境试验箱模拟所述浮标投放器在温度、湿度和振动应力下进行浮标模拟投放功能的考核，而且可以在浮标投放装置上实现浮标的真实投放，适用于浮标投放类产品的可靠性试验考核与评价。利用该系统，可在实验室条件下尽可能地模拟真实的浮标投放环境以考核所述浮标投放器的浮标投放能力，保证试验的真实性和科学性。

在本申请中为了更好地说明所述浮标投放器可靠性试验系统的试验步骤，以由浮标投放筒21、浮标22、浮标控制器23和浮标计数器(图中未示)组成的浮标投放器20为例来进行说明，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。其中，所述浮标投放器20的所述浮标投放筒最多可同时装填12枚所述浮标，所述浮标的种类为6种，不同种类的浮标的外形尺寸相同，重量不同。待考核的所述浮标投放器20的MTBF最低可接受值为120h，以此作为本次可靠性试验的考核指标θ₁，选用GJB899A《可靠性鉴定和验收试验》中的统计试验方案17，试验方案参数见表1。

表1统计试验方案参数

由上表可知，所述浮标投放器20的总试验时间为516h，每个可靠性试验剖面时长为8h，因此总的试验循环数为64.5次。综合考虑对于所述浮标投放器20 试验的连续性和考核的充分性，确定试验中对所述浮标投放器20的考核方式如下：在516h的试验时间内，在所述综合环境试验箱100内对所述浮标投放器20 进行浮标模拟投放的功能考核，内容包括浮标类型设置、浮标转动到位情况、投放器模拟投放、投放记录等功能的考核，但不进行真实的浮标投放；同时，分别在试验前、后和试验中的第20、40循环结束后将所述浮标投放器20从所述综合环境试验箱100中移出到浮标投放装置200中进行真实浮标投放功能考核。

图2为本实用新型其中一实施例的综合环境试验箱的结构示意图，在其中一个实施例中，所述综合环境试验箱100包括振动台110和温湿度试验箱120。所述振动台110，用于模拟所述浮标投放器20的振动环境应力。所述温湿度试验箱120，固定于所述振动台110上，且至少部分所述振动台110位于所述温湿度试验箱120内，所述温湿度试验箱120用于模拟所述浮标投放器20的温度环境应力及湿度环境应力。将所述浮标投放器20被设置于所述综合环境试验箱100 内，进行模拟实际浮标投放环境的功能考核试验时，所述振动台110向所述浮标投放器20施加振动应力，以模拟所述浮标投放器20在实际使用时可能会遇到的振动；所述温湿度试验箱120向所述浮标投放器20施加温度应力和湿度应力，以模拟所述浮标投放器20在实际使用时可能会遇到的温度和湿度。

在其中一个实施例中，所述综合环境试验箱100还包括控制模块(图中未示)，分别与振动台110及温湿度试验箱120电连接，用于调节所述振动台的振动频率，并调节所述温湿度试验箱内的温度与湿度。实验人员可以根据制定的所述浮标投放器的试验方案对综合环境应力进行调节。通过改变所述控制模块向所述振动台110传输的振动激励信号来调节所述振动台110的振动频率，从而改变施加于所述浮标投放器20上的振动应力。通过改变所述控制模块向所述温度试验箱120传输的温度激励信号和湿度激励信号来调节所述温湿度试验箱 120内的温度和湿度，从而改变施加于所述浮标投放器20上的温度应力和湿度应力。通过振动台110和温湿度试验箱120，可实现所述浮标投放器20试验所需的温度、湿度和振动三种环境应力，并可保证三种应力同时施加。

在其中一个实施例中，所述温湿度试验箱120内包括温度传感器(图中未示)，与所述控制模块电连接，用于实时监测所述温湿度试验箱120内的温度；湿度传感器(图中未示)，与所述控制模块电连接，用于实时监测所述温湿度试验箱120内的湿度；所述控制模块还用于实时监测所述温湿度试验箱120内的温度和湿度运行曲线。所述温度传感器和湿度传感器对所述温湿度试验箱120 内的温度和湿度进行实时监测，并传输至所述控制模块。所述控制模块根据接收到的数据生成实时的温度和湿度运行曲线，试验人员可以根据所述控制模块生成的实时的温度和湿度运行曲线对试验情况进行记录与调整。

在其中一个实施例中，所述浮标投放装置200包括投放架210和缓冲海绵 220。所述投放架210，用于模拟所述浮标投放器的投放高度；所述投放架210 的顶部平台中心处包括一个浮标过孔211。所述缓冲海绵220，设置于所述投放架210的浮标过孔211正下方的地面上，用于承接所述浮标投放器20投放的浮标。所述投放架210用于模拟所述浮标投放器20在实际使用时真实的投放高度，所述投放架210的顶部平台中心的浮标过孔211用于使所述浮标投放器20投放的浮标通过；所述缓冲海绵220用于承接所述浮标投放器20投放的浮标，减缓在实验中因为投放对所述浮标造成的冲击。在本实施例中，所述缓冲海绵厚度为300mm。在进行真实浮标投放功能检测时，将所述浮标投放器20吊装至所述浮标投放装置200上。所述浮标投放器20在投放时，浮标从所述浮标过孔211 穿过落到投放架210下方的缓冲海绵220上。

在其中一个实施例中，所述浮标投放装置还包括护栏230和人工扶梯240。所述护栏230，设置于所述投放架210的顶部平台。所述人工扶梯240，所述人工扶梯240的一端架于所述投放架210的顶部平台上，所述人工扶梯240的另一端支撑在地面上。所述护栏230用于保证实验人员的安全，防止实验人员在所述投放架210上进行试验操作时跌落。所述人工扶梯240用于供试验人员上下所述投放架210对所述浮标投放器20进行安装和测试。

在其中一个实施例中，所述浮标投放器可靠性试验系统还包括转接过渡板 300，所述浮标投放器20通过所述转接过渡板300固定于所述温湿度试验箱120 内的所述振动台110上或通过所述转接过渡板300固定于所述投放架210上。需要进行综合环境应力试验时，将所述浮标投放器20通过所述转接过渡板300 固定于所述温湿度试验箱120内的所述振动台110上，保证所述浮标投放器20 不会在振动应力的作用下从所述振动台110上落下造成损坏。需要进行浮标真实投放考核时，将所述浮标投放器20通过所述转接过渡板300固定于所述投放架210上，保证所述浮标投放器20不会试验过程中从所述投放架210上落下造成损坏。

在其中一个实施例中，所述转接过渡板300为一块不锈钢板，所述转接过渡板300还包括一个投放孔310和多个安装孔320，所述转接过渡板300的投放孔310与所述投放架210上的浮标过孔211对齐，所述转接过渡板300通过所述多个安装孔320将所述浮标投放器20固定于所述振动台110或所述投放架210 上。在本实施例中，转接过渡板尺寸为1200mm×1000mm×30mm(长×宽×厚度)，过渡板上投放孔的直径为280mm。由于所述转接过渡板300的投放孔310 与所述投放架上的浮标过孔211对齐，所以在进行浮标真实投放考核时，所述浮标投放器20投放的浮标从所述转接过渡板300的投放孔310后，再穿过所述投放架210上的浮标过孔211落到缓冲海绵220上。所述转接过渡板300的正、反面根据所述浮标投放器20的安装要求加工有预设数量的安装孔320，所述转接过渡板300通过所述多个安装孔320将所述浮标投放器20固定于所述振动台110或所述投放架210上。

在其中一个实施例中，所述投放架长度为2000mm～3000mm，宽度为 2000mm～3000mm，高度为2000mm～3000mm。在本实施例中，所述投放架的尺寸为2500mm×2500mm×2500mm(长×宽×高)，用于模拟所述浮标投放器20 在实际使用时真实的投放高度。

在其中一个实施例中，所述护栏的高度为1000mm～1500mm。在本实施例中，所述投放架顶部的护栏高度为1200mm，用于保证实验人员的安全，防止实验人员在所述投放架210上进行试验操作时跌落。

在进行综合环境应力试验前，将待测试的所述浮标投放器20安装到所述浮标投放装置200中进行真实浮标投放功能检测，所述浮标投放器20内放置的浮标覆盖6种类型，共投放12枚浮标。在第20、40循环结束后将所述浮标投放器20从所述综合环境试验箱100中移出至箱外的所述浮标投放装置200，分别考核6种浮标的真实投放功能并记录检查结果，每次共计投放12枚浮标。完成浮标投放功能考核后，重新将所述浮标投放器20安装进所述综合环境试验箱100 中继续完成剩余综合环境应力试验。在综合环境应力试验完成后，将所述浮标投放器20从所述综合环境试验箱100中移出，并安装在所述浮标投放装置200 上再次考核真实投放功能，覆盖6种类型浮标，共计投放12枚浮标。

在综合环境应力试验和浮标投放功能均完成后，对试验故障进行统计与处理。依据GJB899A-2009《可靠性鉴定和验收试验》中的规定对故障进行分类、统计和处理。其中，责任故障数包括所述浮标投放器20在所述综合环境试验箱 100的综合环境应力下出现的责任故障，和在所述浮标投放装置200进行真实浮标投放考核中出现的责任故障，二者之和为试验的总责任故障数。在本申请实际进行的试验中，所述浮标投放器20在综合环境应力会出现了“玻璃面板变形”和“浮标不能正常投放”等2个故障现象，后续可以针对出现的故障现象查明造成故障的原因、采取相应的纠正措施。最后，对于上述试验所得的结果进行分析与评估。所述浮标投放器20的总有效试验时间达516h，责任故障总数为2 个，根据选定的统计试验方案，判定可对所述浮标投放器20作出接收判决，经评估所述浮标投放器20的MTBF最低可接受值为120h(置信度80％)。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种浮标投放器可靠性试验系统，其特征在于，包括：

综合环境试验箱，与浮标投放器相连接，用于模拟所述浮标投放器的工作环境应力；

浮标投放装置，与浮标投放器相连接，用于测试所述浮标投放器的浮标投放功能。

2.根据权利要求1所述的浮标投放器可靠性试验系统，其特征在于，所述综合环境试验箱包括：

振动台，用于模拟所述浮标投放器的振动环境应力；

温湿度试验箱，固定于所述振动台上，且至少部分所述振动台位于所述温湿度试验箱内，所述温湿度试验箱用于模拟所述浮标投放器的温度环境应力及湿度环境应力。

3.根据权利要求2所述的浮标投放器可靠性试验系统，其特征在于，所述综合环境试验箱还包括：

控制模块，分别与振动台及温湿度试验箱电连接，用于调节所述振动台的振动频率，并调节所述温湿度试验箱内的温度与湿度。

4.根据权利要求3所述的浮标投放器可靠性试验系统，其特征在于，所述温湿度试验箱内包括：

温度传感器，与所述控制模块电连接，用于实时监测所述温湿度试验箱内的温度；

湿度传感器，与所述控制模块电连接，用于实时监测所述温湿度试验箱内的湿度；

所述控制模块还用于实时监测所述温湿度试验箱内的温度和湿度运行曲线。

5.根据权利要求1或2所述的浮标投放器可靠性试验系统，其特征在于，所述浮标投放装置包括：

投放架，用于模拟所述浮标投放器的投放高度；所述投放架的顶部平台中心处包括一个浮标过孔；

缓冲海绵，设置于所述投放架的浮标过孔正下方的地面上，用于承接所述浮标投放器投放的浮标。

6.根据权利要求5所述的浮标投放器可靠性试验系统，其特征在于，所述浮标投放装置还包括：

护栏，设置于所述投放架的顶部平台；

人工扶梯，所述人工扶梯的一端架于所述投放架的顶部平台上，所述人工扶梯的另一端支撑在地面上。

7.根据权利要求2所述的浮标投放器可靠性试验系统，其特征在于，所述浮标投放器可靠性试验系统还包括转接过渡板，所述浮标投放器通过所述转接过渡板固定于所述温湿度试验箱内的所述振动台上或通过所述转接过渡板固定于投放架上。

8.根据权利要求7所述的浮标投放器可靠性试验系统，其特征在于，所述转接过渡板为一块不锈钢板，所述转接过渡板还包括一个投放孔和多个安装孔，所述转接过渡板的投放孔与所述投放架上的浮标过孔对齐，所述转接过渡板通过所述多个安装孔将所述浮标投放器固定于所述振动台或所述投放架上。

9.根据权利要求5所述的浮标投放器可靠性试验系统，其特征在于，所述投放架长度为2000mm～3000mm，宽度为2000mm～3000mm，高度为2000mm～3000mm。

10.根据权利要求6所述的浮标投放器可靠性试验系统，其特征在于，所述护栏的高度为1000mm～1500mm。

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