NO20130619A1

NO20130619A1 - Estimering av en tid til svikt av en kretskortenhet for måling-under-boring

Info

Publication number: NO20130619A1
Application number: NO20130619A
Authority: NO
Inventors: Sheng Zhan; Izhar Ahmad
Original assignee: Baker Hughes Inc
Priority date: 2010-10-05
Filing date: 2013-05-03
Publication date: 2013-05-30
Also published as: NO345861B1; GB201308074D0; GB2498888B; WO2012047860A3; GB2498888A; US9051814B2; WO2012047860A2; US20120084008A1

Abstract

En fremgangsmåte og en anordning for å estimere en tid til svikt av en elektronisk komponent som anvendes i et nedihullsmiljø, er vist. En belastning påføres på den elektroniske komponenten for å forårsake svikt av et flertall prognosesensorer tilknyttet den elektroniske komponenten, hvor belastningsnivået ved hvilket en prognosesensor svikter indikerer et belastningsnivå ved hvilket den elektroniske komponenten svikter. Svikttider som følge av den påførte belastningen innhentes for de flere prognosesensorene. En trend fastslås fra de oppnådde svikttidene for prognosesensorene. Svikttiden for den elektroniske komponenten estimeres fra den fastslåtte trenden.

Description

KRYSSREFERANSE TIL BESLEKTEDE SØKNADER

[0001] Denne søknaden tar prioritet fra den ugranskede US-søknaden 61/389,898, innlevert 5. oktober 2010.

BAKGRUNN FOR OPPFINNELSEN

[0002] Boreverktøy som anvendes ved petroleumsleting innbefatter typisk én eller flere elektroniske komponenter eller kretskortenheter (PCBA-enheter - Printed Circuit Board Assemblies) for å utføre forskjellige operasjoner nedihulls. I et nedihullsmiljø blir disse PCBA-enhetene utsatt for forskjellige termomekaniske belastninger, som kan forårsake slitasje eller svikt. De har derfor gjerne redusert levetid og krever mer hyppig vedlikehold og reparasjon. Når boreoperasjoner må stanses av en hvilken som helst grunn, for eksempel for vedlikehold av verktøy, innebærer dette imidlertid tap av tid og penger. Det er således ønskelig å iverksette vedlikeholdsstrategier for boreverktøyet som er kostnadseffektive. For å iverksette en slik strategi er det nyttig å være i stand til å fastslå slitasje på og svikt av PCBA-enheten og predikere en gjenværende levetid for en PCBA-enhet. Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer derfor fremgangsmåter og anordninger for estimering av en gjenværende levetid for en PCBA-enhet som anvendes i et nedihullsmiljø.

SAMMENFATNING AV OPPFINNELSEN

[0003] I ett aspekt tilveiebringer foreliggende oppfinnelse en fremgangsmåte for å estimere en tid til svikt av en elektronisk komponent som anvendes i et nedihullsmiljø, omfattende å: påføre en belastning for å forårsake svikt av et flertall prognosesensorer tilknyttet den elektroniske komponenten, hvor belastningsnivået ved hvilket en prognosesensor svikter indikerer et belastningsnivå ved hvilket den elektroniske komponenten svikter; innhente svikttider for de flere prognosesensorene; fastslå en trend fra de innhentede svikttidene for prognosesensorene; og estimere tiden til svikt av den elektroniske komponenten fra den fastslåtte trenden.

[0004] I et annet aspekt tilveiebringer foreliggende oppfinnelse en anordning for å estimere en tid til svikt av en elektronisk komponent i et nedihullsmiljø som omfatter et flertall prognosesensorer tilknyttet den elektroniske komponenten som er innrettet for å svikte ved belastningsnivåer som indikerer et sviktbelastningsnivå for den elektroniske komponenten; og en prosessor innrettet for å: innhente svikttider for prognosesensorene, fastslå en trend i de innhentede svikttidene og estimere tiden til svikt av den elektroniske komponenten fra den fastslåtte trenden.

[0005] Utvalgte eksempler på trekk ved anordningen og fremgangsmåten som vises her er oppsummert nokså generelt for at den detaljerte beskrivelsen av disse som følger skal kunne forstås bedre. Anordningen og fremgangsmåten som beskrives i det følgende inkluderer selvfølgelig ytterligere trekk som vil danne gjenstand for kravene.

KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE

[0006] For en detaljert forståelse av foreliggende oppfinnelse henvises til den følgende detaljerte beskrivelsen, sett sammen med de vedlagte tegningene, hvor like elementer er gitt like henvisningstall og hvor: Figur 1 viser en detaljert illustrasjon av et eksempel på en boreenhet som anvendes ved boring av borehull og som innbefatter én eller flere kretskortenheter (PCBA-enheter) for å utføre forskjellige operasjoner i forbindelse med boreenheten; Figur 2 viser et eksempel på en anordning for å innhente prognosemålinger knyttet til en levetid for en PCBA-enhet i en utførelsesform av foreliggende oppfinnelse; Figur 3 viser et eksempel på en graf for å fastslå en svikttid for en PCBA-enhet; Figur 4 viser et eksempel på en relasjon mellom pålitelighet av en PCBA-enhet og en tidsrelasjon avledet ved anvendelse av fremgangsmåtene ifølge foreliggende oppfinnelse; og Figur 5 viser et flytdiagram av et eksempel på en fremgangsmåte for å bestemme en tid til svikt av en PCBA-enhet ifølge en utførelsesform av foreliggende oppfinnelse.

DETALJERT BESKRIVELSE AV OPPFINNELSEN

[0007] Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en fremgangsmåte for å bestemme en tid til svikt av en elektronisk komponent så som en kretskortenhet (PCBA) som anvendes i et nedihullsmiljø, for eksempel på et måling-under-boring-verktøy eller et logging-under-boring-verktøy. I en utførelsesform kan målinger knyttet til en svikt av en elektronisk komponent bli anvendt for å bestemme en slitasjemodell som relaterer pålitelighet av den elektroniske komponenten til en brukstid. Slitasjemodellen kan for eksempel bli anvendt for å bestemme en gjenværende levetid for en valgt elektronisk komponent i bruk nedihulls.

[0008] Figur 1 er en detaljert illustrasjon av et eksempel på en boreenhet 190 som anvendes ved boring av et borehull 180. Boreenheten 190 innbefatter forskjellige formasjonsevalueringssensorer eller -anordninger (også omtalt som måling-under-boring-("MWD")-sensorer eller logging-under-boring-("LWD")-sensorer) for å bestemme valgte egenskaper ved formasjonen 195 rundt boreenheten 190, som for eksempel resistivitet, densitet, porøsitet, permeabilitet, akustiske egenskaper, kjernemagnetisk resonansegenskaper, korrosive egenskaper ved fluidene eller formasjonen nedihulls, salt eller saltinnhold. Boreenheten 190 inkluderer en sonde 120 som innbefatter ett eller flere eksempler på elektroniske komponenter, så som en kretskortenhet (PCBA) som kan bli anvendt, for eksempel, for betjening av en kraftforsyning 102, et hovedminnekort 104, et trykk/gammastyringskort 106, et utlesningskort 108, en trykksensor 110, et batteri 112, et gammakort 114, et senderkort 116 og et mottakerkort 118. Eksemplene på PCBA-enheter kan i andre utførelsesformer bli anvendt for å betjene et akselerometerkort og en magnetisk kjernedriver, en lavspent kraftforsyning (LVPS-modem) og en ringromstrykk-transduser, et magnetometer, blant annet. PCBA-enhetene påvirkes av slitasje og bruk i nedihullsmiljøet så vel som slitasje fra eksponering for forskjellige boreoperasjonsparametere.

[0009] Den illustrerte boreenheten 190 innbefatter videre en rekke forskjellige målesensorer, så som eksempler på målesensorer 128a,b for å innhente målinger av én eller flere parametere for boreenheten (så som hastighet, vibrasjon, bøye-moment, akselerasjon, oscillasjon, spinn, rykkvis gange, osv.) og parametere for boreoperasjoner, så som borkronetrykk, fluidstrømningsmengde, trykk, temperatur, borehastighet, asimut, toolface, borkronerotasjon, osv. I en utførelses-form kan målesensoren befinne seg nær ved en PCBA-enhet, slik som sensoren 128a befinner seg nærved kraftforsynings-PCBA 102.1 en annen utførelsesform kan målesensoren være integrert i en PCBA-enhet, slik som sensoren 128b er integrert i hovedminnekortet 104. Målesensorene 128a,b opplever således tilnærmet de samme forhold som de som oppleves av den tilknyttede PCBA-enheten. Den illustrerte PCBA-enheten kan også inkludere én eller flere tilknyttede prognosesensorer 129 for å frembringe data vedrørende en tid til svikt av den aktuelle PCBA-enheten.

[0010] Den ene eller de flere målesensorene 128a,b er koblet til en prosessor 125 som i ett aspekt bestemmer en slitasjemodell for PCBA-enheten ved anvendelse av fremgangsmåteeksemplene som beskrives her. Telemetrisystemet 130 er anordnet på bunnhullsenheten 190 for å levere data til et sted på overflaten. I en alternativ utførelsesform befinner prosessoren som bestemmer slitasjemodellen for PCBA-enheten seg på overflatestedet og målinger blir sendt fra den ene eller de flere sensorene 128a,b til overflateprosessoren via telemetrienheten 206.1 en utførelsesform tilordner prosessoren belastningsnivåer til målingene oppnådd ved målesensorene 128a,b ved anvendelse av eksempler på fremgangsmåter som vil bli beskrevet nedenfor. I et annet aspekt er prosessoren 125 koblet til den ene eller de flere prognosesensorene 129 og innhenter data knyttet til en svikttid for prognosesensorene og bestemmer en tid til svikt av den tilknyttede PCBA-enheten.

[0011] Det vil forstås at selv om foreliggende oppfinnelse er beskrevet med hensyn til PCBA-enheter, så er ikke dette ment som en begrensning av oppfinnelsen. Fremgangsmåtene som beskrives her er like anvendelige med en hvilken som helst elektronisk komponent. En elektronisk komponent kan inkludere aktive komponenter, så som PCBA-enheter, transistorer, osv., eller passive komponenter, så som resistorer, kondensatorer, osv.

[0012] I en utførelsesform bestemmes en slitasjemodell fra en tilpasning av belastningsmålinger som følge av boreoperasjonsparametere og point-of-failure for en PCBA-enhet til en fordeling. Boreparametre blir målt og et boreprofil for PCBA-enheten frembringes fra de målte boreparametrene. Et boreprofil inkluderer typisk målinger gjort av et flertall boreparametre. I dette utførelseseksempelet inkluderer boreprofilet boreparametrene sideveis vibrasjon, aksial vibrasjon, rykkvis gange og temperatur. For hver parameter blir en belastning som følge av en valgt boreparameter kategorisert i henhold til forhåndsdefinerte belastningsnivåer. Eksempler på boreparametere og deres tilhørende belastningsnivåer er vist i tabellene 1-4. Tabell 1 viser et eksempel på en måletabell med forhåndsdefinerte belastningsnivåer for målinger av sideveis vibrasjon.

Nivåer av sideveis vibrasjon er definert fra 0-7 og avledes fra en måling av sideveis vibrasjon i enheter g_RMS (g_Root Mean Squared). Akselerasjon uttrykkes ofte ved jordens naturlige tyngdeakselerasjon, g = 9,91 meter pr. kvadratsekund. RMS-(Root Mean Squared)-verdien til g gir en angivelse av både middelverdi og spredning for et flertall akselerasjonsmålinger og indikerer hvor mye ugunstig energi som oppleves under en valgt vibrasjonsperiode. En måling på 1,5 g_RMS for sideveis vibrasjon blir således registrert som belastningsnivå 3.

[0013] Tabell 2 viser et eksempel på en måletabell med forhåndsdefinerte belastningsnivåer for målinger av rykkvis gange. Nivåer av rykkvis gange er definert fra 0-7 og avledes fra parametrene s_1 og s_2 som er knyttet til momentane RPM-målinger av rykkvis gange. Parameteren s_1 er en normalisert differanse mellom minste RPM og største RPM detektert over en måleperiode, som vist i likn. (1):

Parameteren s_2 er en prosentandel tid under hvilken nedihullsverktøyet roterer bakover som følge av rykkvis gange av borestrengen.

[0014] Tabell 3 viser et eksempel på en måletabell med forhåndsdefinerte belastningsnivåer for målinger av aksial vibrasjon.

Nivåer av aksial vibrasjon er definert fra 0-7 og avledes fra målinger av aksial vibrasjon i enheter av g_RMS.

[0015] Tabell 4 viser et eksempel på en måletabell med forhåndsdefinerte belastningsnivåer for temperaturmålinger. Temperaturnivåer er definert fra 0-7 og avledes fra et mål for temperatur-eksponering over tid. Tabellene 1-4 anvendes for å tallfeste belastningsmålinger innhentet ved en PCBA-enhet.

[0016] Tabellene 5-8 viser et sett av boreparametre målt for et eksempel på en PCBA-enhet i et nedihullsmiljø og inndelt i henhold til de forhåndsdefinerte belastningsnivåene angitt i de respektive tabellene 1-4. Den øverste raden i hver av tabellene 5-8 angir belastningsnivåene og den nederste raden angir hvor lang tid, i timer, PCBA-enheten utsettes for belastning med det valgte belastningsnivået. Tid er angitt i timer.

I ett aspekt kan verdiene i tabellene 5-8 gi et belastningsprofil for den illustrerte PCBA-enheten ved svikttidspunktet for PCBA-enheten. Belastningsprofilet kan også tilveiebringes for et hvilket som helst valgt tidspunkt, deriblant et tidspunkt ved hvilket bruken av PCBA'en stanses. I ett aspekt kan én eller flere PCBA-enheter bli testet til svikt og det målte belastningsprofilet anvendes for å bestemme en slitasjemodell for PCBA-enheten ved anvendelse for eksempel av Weibull-analyse. Forskjellige aspekter ved Weibull-analyse er beskrevet nedenfor med hensyn til likn. (2)-(8).

[0017] Weibull-analyse kan anvendes for å klassifisere svikt og for å modellere sviktoppførsel, og inkluderer tilpasning av en "tid til svikt"-fordeling til sviktdata. Gitt n tidsvarierende belastninger:

hvor t er tid og belastningene kan være sideveis vibrasjon, rykkvis gange, aksial vibrasjon og temperatur, er i en utførelsesform en levetid/belastning-relasjon s(t, X) gitt ved: hvor dj er modellparametere knyttet til eksempelbelastningene i likn. (2). En pålitelighetsfunksjon for en PCBA-enhet under flere belastninger er da gitt ved: hvor p er en formparameter i en Weibull-fordeling og der C er en normaliseringskonstant. En beslektet sannsynlighetsetthetsfunksjon er derfor:

Estimering av statistiske parametere kan gjøres ved hjelp av en passende metode, så som metoder for estimering av maksimal sannsynlighet. Konfidensintervaller kan tilnærmes ved hjelp av passende metoder, så som en Fisher-matrisemetode. Når de statistiske parametrene er bestemt, kan andre trekk av interesse finnes fra standard statistiske egenskaper (f.eks. midlere levetid, svikthyppighet, osv.). Log-sannsynlighetsfunksjonen for belastningene er: hvor Fe er antallet grupper av eksakte tid-til-svikt-datapunkter, Ni er antallet tid-til-svikt-perioder i i-te tid-til-svikt-datagruppe, Ti er svikttiden for i-te gruppe, S er antallet grupper av suspensjonsdatapunkter, N er antallet suspensjoner i i-te gruppe av suspensjonsdatapunkter, T'j er kjøretiden for i-te suspensjonsdata-gruppe, Fl er antallet intervalldatagrupper, N. er antallet intervaller i i-te gruppe av dataintervaller, 7]" er begynnelsen av i-te intervall, 7^',. er slutten av i-te intervall, og:

[0018] Figur 2 viser et eksempel på et kontrollert testmiljø for å estimere en tid til svikt av et eksempel på en PCBA-enhet. PCBA 205 er koblet til en simulator 202 som simulerer én eller flere boreparametre, så som sideveis vibrasjon, aksial vibrasjon, rykkvis gange og temperatur, blant andre parametere. Ett eller flere eksempler på målesensorer MS1-MS4 kan være koblet til PCBA-enheten for å registrere et belastningsnivå ved PCBA-enheten. I et eksempel på utførelse reagerer MS1 på aksial vibrasjon, MS2 reagerer på rykkvis gange-vibrasjon, MS3 reagerer på sideveis vibrasjon og MS4 reagerer på temperatur. I tillegg har PCBA 205 én eller flere prognosesensorer PS1-PS4 integrert i PCBA-enheten eller plassert nær ved PCBA-enheten for å avføle de forskjellige boreparametrene ved PCBA-enheten. I testmiljøet illustrert i figur 2 kan en PCBA bli testet med et akselerert tempo. For eksempel kan en PCBA bli utsatt for 10 timer med en temperatur på 100° under testing for å simulere en innvirkning av 40 timer ved en temperatur på 150°, som kan være vanlig i borehullsomgivelsene. En prognosesensor kan velges slik at den svikter med en akselerert hastighet i forhold til PCBA-enheten, der den akselererte hastigheten angis av en akselerasjonsfaktor. Prognosesensoren vil således svikte før tidspunktet PCBA-enheten svikter. Svikttider for flere prognosesensorer blir anvendt for å estimere svikttiden for PCBA'en. I en utførelsesform blir en akselerasjonsfaktor og en estimert tid til svikt av en prognosesensor bestemt fra en slitasjemodell, så som eksempelet på slitasjemodell beskrevet her.

[0019] Prosessoren 208 er koblet til eksemplene på målesensorer M1-M4 for å overvåke belastningsnivåene ved PCBA-enheten. Prosessoren 208 er også koblet til eksemplene på prognosesensorer P1-P4 for å innhente en svikttid for prognosesensorene. I ett aspekt kan prosessoren korrelere en svikt av en prognosesensor med målinger innhentet ved målesensorene for å frembringe en slitasjemodell for PCBA'en ved anvendelse for eksempel av en Weibull-analyse. I et annet aspekt kan prosessoren 208 estimere en tid til svikt av PCBA'en ved hjelp av svikttidene for prognosesensorene. Prosessoren er koblet til en programmodul 210 som forsyner instruksjoner til prosessoren for utførelse av beregninger knyttet til forskjellige aspekter ved foreliggende oppfinnelse, og til et lagringsmedium 212 for å lagre forskjellige resultater fra beregningene.

[0020] Figur 3 viser et eksempel på en graf for å estimere en tid til svikt av en PCBA-enhet fra svikttider oppnådd fra eksemplene på prognosesensorer. Grafen 300 viser en akselerasjonsfaktor (AF) plottet langs y-aksen og tid plottet langs x-aksen. Punkter 301a, 301b og 301c angir et sviktpunkt for eksempler på prognosesensorer med separate akselerasjonsfaktorer. En trendlinje 305 kan bli tegnet opp i tilknytning til disse punktene og kan bli anvendt for å bestemme en svikttid 310 for PCBA-enheten. I ett aspekt svarer den estimerte svikttiden til et tidspunkt der trendlinjen krysser en valgt akselerasjonsfaktor. Oppnådde svikttider 310 kan bli anvendt for å bestemme en slitasjemodell for PCBA-enheten, så som modelleksempelet i figur 4, ved anvendelse for eksempel av Weibull-analysen omtalt over.

[0021] Figur 4 viser et eksempel på en slitasjemodell for en PCBA-enhet utsatt for eksempler på nedihullsforhold og boreparametere. Figur 4 viser en graf av upålitelighet som funksjon av tid for den illustrerte PCBA-enheten. Upålitelighet er plottet langs y-aksen på en logaritmisk skala. Tid er plottet langs x-aksen på en logaritmisk skala. De flere datapunktene 401 kan være hentet fra enten historiske data (fra en PCBA-enhet nedihulls) eller testdata (fra en PCBA-enhet i et kontrollert testmiljø), eller en kombinasjon av dette. Også vist er en beste tilpasningskurve 410 til de flere datapunktene samt kurver 405 og 415 som representerer en øvre og en nedre grense for et område som representerer et 95% konfidensnivå for de flere datapunktene. Tabell 9 nedenfor er relatert til grafen 400 og angir forskjellige valgte steder på grafen for den illustrerte PCBA-enheten.

Som kan sees i tabell 9 har den illustrerte PCBA-enheten en forventet levetid på 4211 timer, med en nedre grense på 3321 timer og en øvre grense på 5341 timer. Dette er angitt ved de respektive skjæringspunktet til kurvene 410, 405 og 415 med en horisontal linje 420 som angir 50% upålitelighet. Ved en oppdragstid på 500 timer (den vertikale linjen 422) er påliteligheten til PCBA-enheten 95,68%, med en nedre grense på 94,6% og en øvre grense på 96,55%. Ved en oppdragstid på 1000 timer (den vertikale linjen 424) er påliteligheten til PCBA-enheten 88,98%, med en nedre grense på 86,89% og en øvre grense på 90,75%. Ved en oppdragstid på 2000 timer (den vertikale linjen 426) er påliteligheten til den valgte delen 73,44%, med en nedre grense på 67,85% og en øvre grense på 78,21 %.

[0022] For å anvende en PCBA til 90% pålitelighet (den horisontale linjen 428) kan PCBA-enheten bli anvendt i 929 timer, med en nedre grense på 814 timer og en øvre grense på 1060 timer. For å anvende PCBA-enheten med 95% pålitelighet (den horisontale linjen 430) kan PCBA-enheten bli anvendt i 556 timer, med en nedre grense på 476 timer og en øvre grense på 649 timer.

[0023] I ett aspekt kan eksempelet på slitasjemodell i figur 4 bli anvendt for å gi et tidlig varsel om svikt av en PCBA-enhet som anvendes nedihulls i senere bore operasjoner. I tillegg kan slitasjemodellen bli anvendt for å forlenge vedlikeholds-sykluser, unngå planlagt vedlikehold eller forutsi et ønskelig tidspunkt for vedlikehold. I et annet aspekt kan slitasjemodellen bli anvendt for å bedømme muligheten for å forlenge levetiden til en PCBA-enhet, og med det redusere et behov for redundans av deler. Slitasjemodellen kan også bli anvendt ved utforming av PCBA-enheter og i metoder for kvalifisering av deler under utvikling.

[0024] Figur 5 viser et flytdiagram av et eksempel på en fremgangsmåte for å estimere en tid til svikt av en PCBA-enhet. I trinn 502 påføres en belastning på PCBA-enheten. Belastningen kan bli påført i et nedihullsmiljø eller i et kontrollert testmiljø som simulerer et nedihullsmiljø eller et akselerert omgivelsesforhold. I trinn 504 innhentes svikttider for et flertall prognosesensorer tilknyttet PCBA-enheten. I trinn 506 fastslås en trendlinje som er relatert til de innhentede svikttidene. I trinn 508 estimeres en tid til svikt av PCBA-enheten fra den fastslåtte trendlinjen.

[0025] I forskjellige aspekter kan fremgangsmåtene og målingene ifølge foreliggende oppfinnelse bli utført på en PBCA som befinner seg nedihulls, dvs. er utplassert i et borehull på en borestreng, eller et sted på overflaten, så som et kontrollert testmiljø. Videre kan svikt av en PCBA-enhet nedihulls estimeres ved å sammenlikne et belastningsprofil ved PCBA-enheten med et eksempel på slitasjemodell, så som vist i figur 4.

[0026] I ett aspekt tilveiebringer derfor foreliggende oppfinnelse en fremgangsmåte for å estimere en tid til svikt av en elektronisk komponent som anvendes i et

nedihullsmiljø, omfattende å: påføre en belastning for å forårsake svikt av et flertall prognosesensorer tilknyttet den elektroniske komponenten, hvor belastningsnivået ved hvilket en prognosesensor svikter indikerer et belastningsnivå ved hvilket den elektroniske komponenten svikter; innhente svikttider for de flere prognosesensorene; fastslå en trend fra de innhentede svikttidene for prognosesensorene; og estimere tiden til svikt av den elektroniske komponenten fra den fastslåtte trenden. Svikttidene for prognosesensorene kan bli bestemt ved hjelp av en akselerasjonsfaktor som velges slik at den svarer til en slitasjemodell. Belastningen kan inkludere i hvert fall sideveis vibrasjon, rykkvis gange, aksial vibrasjon og temperatur, for eksempel. Fremgangsmåten omfatter videre å overvåke et belastningsnivå for den påførte belastningen for å frembringe et

belastningsprofil. Det overvåkede belastningsnivået kan bli korrelert med en tidsparameter, hvor tidsparameteren er én av i) en svikttid for en prognosesensor, ii) en svikttid for den elektroniske komponenten, og iii) et tid til opphør av bruk av den elektroniske komponenten. En slitasjemodell av den elektroniske komponenten kan da være fra de oppnådde svikttidene og de oppnådde belastningsprofilene. I forskjellige utførelsesformer kan belastning bli påført ved én av: (i) et sted nedihulls; og (ii) et kontrollert testmiljø. I en konkret utførelsesform er den elektroniske komponenten en kretskortenhet.

[0027] I et annet aspekt tilveiebringer foreliggende oppfinnelse en anordning for å estimere en tid til svikt av en elektronisk komponent i et nedihullsmiljø som inkluderer et flertall prognosesensorer tilknyttet den elektroniske komponenten og innrettet for å svikte ved belastningsnivåer som indikerer et sviktbelastningsnivå for den elektroniske komponenten; og en prosessor innrettet for å: innhente svikttider for prognosesensorene, fastslå en trend fra de innhentede svikttidene, og estimere svikttiden forden elektroniske komponenten fra den fastslåtte trenden. Prosessoren kan videre være innrettet for å innhente svikttider for prognosesensorene ved hjelp av en akselerasjonsfaktor, hvor akselerasjonsfaktoren velges slik at den svarer til en slitasjemodell. Den påførte belastningen kan inkludere sideveis vibrasjon, rykkvis gange, aksial vibrasjon og temperatur. I forskjellige utførelsesformer innbefatter anordningen en målesensor innrettet for å overvåke et belastningsnivå ved den elektroniske komponenten, og prosessoren frembringer et belastningsprofil fra det overvåkede belastningsnivået. Prosessoren kan korrelere det overvåkede belastningsnivået med en tidsparameter, som er én av: (i) en svikttid for en prognosesensor; (ii) en svikttid for den elektroniske komponenten og (iii) en tid til opphør av bruk av den elektroniske komponenten. Prosessoren kan opprette en slitasjemodell for den elektroniske komponenten fra de oppnådde svikttidene og de oppnådde belastningsprofilene. Belastningen kan bli påført gjennom én av: (i) utplassering av den elektroniske komponenten nedihulls; og (ii) betjening av en belastningssimulator koblet til den elektroniske komponenten. I en konkret utførelsesform er den elektroniske komponenten en kretskortenhet.

[0028] Selv om beskrivelsen over er rettet mot de foretrukne utførelsesformer av oppfinnelsen, vil forskjellige modifikasjoner sees av fagmannen. Det er meningen at alle variasjoner innenfor rammen og idéen til de vedføyde kravene skal omfavnes av den foregående beskrivelsen.

Claims

1. Fremgangsmåte for å estimere en tid til svikt av en elektronisk komponent som anvendes i et nedihullsmiljø, omfattende trinn med å: påføre en belastning for å forårsake svikt av et flertall prognosesensorer tilknyttet den elektroniske komponenten, hvor belastningsnivået ved hvilket en prognosesensor svikter indikerer et belastningsnivå ved hvilket den elektroniske komponenten svikter; innhente svikttider for de flere prognosesensorene; fastslå en trend fra de innhentede svikttidene for prognosesensorene; og estimere svikttiden for den elektroniske komponenten fra den fastslåtte trenden.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, hvor svikttidene for prognosesensorene bestemmes ved hjelp av en akselerasjonsfaktor.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 2, hvor akselerasjonsfaktoren velges slik at den svarer til en slitasjemodell.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1, hvor belastningen omfatter minst én av: (i) sideveis vibrasjon; (ii) rykkvis gange; (iii) aksial vibrasjon; og (iv) temperatur.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 1, videre omfattende trinn med å overvåke et belastningsnivå for den påførte belastningen for å frembringe et belastningsprofil.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 5, videre omfattende trinn med å korrelere det overvåkede belastningsnivået med en tidsparameter.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 6, hvor tidsparameteren er én av: i) en svikttid for en prognosesensor, ii) en svikttid for den elektroniske komponenten, og iii) en tid til opphør av bruk av den elektroniske komponenten.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 5, videre omfattende trinn med å opprette en slitasjemodell for den elektroniske komponenten fra de innhentede svikttidene og de frembragte belastningsprofilene.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 1, videre omfattende trinn med å påføre belastningen ved én av: (i) et sted nedihulls; og (ii) et kontrollert testmiljø.

10. Fremgangsmåte ifølge krav 1, hvor den elektroniske komponenten er en kretskortenhet.

11. Anordning for estimering av en tid til svikt av en elektronisk komponent i et nedihullsmiljø, omfattende: et flertall prognosesensorer tilknyttet den elektroniske komponenten og innrettet for å svikte ved belastningsnivåer som indikerer et sviktbelastningsnivå forden elektroniske komponenten; og en prosessor innrettet for å: innhente svikttider for prognosesensorene, fastslå en trend fra de innhentede svikttidene, og estimere svikttiden for den elektroniske komponenten fra den fastslåtte trenden.

12. Anordning ifølge krav 11, hvor prosessoren videre er innrettet for å innhente svikttider for prognosesensorene ved anvendelse av en akselerasjonsfaktor.

13. Anordning ifølge krav 12, hvor akselerasjonsfaktoren er valgt slik at den svarer til en slitasjemodell.

14. Anordning ifølge krav 11, hvor den påførte belastningen omfatter minst én av: (i) sideveis vibrasjon; (ii) rykkvis gange; (iii) aksial vibrasjon; og (iv) temperatur.

15. Anordning ifølge krav 11, videre omfattende en målesensor innrettet for å overvåke et belastningsnivå ved den elektroniske komponenten, hvor prosessoren videre er innrettet for å frembringe et belastningsprofil fra det overvåkede belastningsnivået.

16. Anordning ifølge krav 15, hvor prosessoren videre er innrettet for å korrelere det overvåkede belastningsnivået med en tidsparameter.

17. Anordning ifølge krav 16, hvor tidsparameteren er én av: (i) en svikttid for en prognosesensor; (ii) en svikttid for den elektroniske komponenten, og (iii) en tid til opphør av bruk av den elektroniske komponenten.

18. Anordning ifølge krav 15, hvor prosessoren videre er innrettet for å opprette en slitasjemodell for den elektroniske komponenten fra de innhentede svikttidene og de frembragte belastningsprofilene.

19. Anordning ifølge krav 11, hvor belastningen blir påført via én av: (i) utplassering av den elektroniske komponenten et sted nedihulls; og (ii) betjening av en belastningssimulator koblet til den elektroniske komponenten.

20. Anordning ifølge krav 11, hvor den elektroniske komponenten er en kretskortenhet.