一種光纖傳感系統(tǒng)環(huán)境適應(yīng)性試驗方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及產(chǎn)品可靠性工程技術(shù)，基于國際國內(nèi)行業(yè)標準，用于對產(chǎn)品的研發(fā)設(shè)計是否符合技術(shù)規(guī)范的可靠性檢測方案。
【背景技術(shù)】
[0002]可靠性工程是20世紀50年代初從美國對電子設(shè)備可靠性研宄開始的。1957年美國國防部成立了導(dǎo)彈可靠性特設(shè)委員會，美國電氣與電子工程師協(xié)會(1.E.E.E)定期出版發(fā)行可靠性匯刊。到了 60年代才陸續(xù)由電子設(shè)備的可靠性技術(shù)推廣到機械、建筑等各個行業(yè)。1965年國際電子技術(shù)委員會(IEC)設(shè)立了可靠性技術(shù)委員會，協(xié)調(diào)各國間的可靠性用語和定義、可靠性管理、數(shù)據(jù)的收集和書寫方法等。后來，又相繼發(fā)展了故障物理學(xué)、可靠性試驗學(xué)、可靠性管理學(xué)等分支，使可靠性工程有了比較完善的理論基礎(chǔ)。
[0003]光纖傳感系統(tǒng)項目進行研發(fā)階段，需要檢驗產(chǎn)品環(huán)境適應(yīng)性性能是否滿足技術(shù)規(guī)范要求；研宄溫度濕度應(yīng)力對產(chǎn)品的器件的影響，尤其是光器件的影響。現(xiàn)行通用的方法中，或是用不同樣品分別進行不同條件的環(huán)境試驗，或是將不同條件的環(huán)境試驗不連貫地用同一樣品進行，非組合性試驗，降低試驗嚴酷程度，不易發(fā)現(xiàn)元器件故障及設(shè)計缺陷；或是根據(jù)特定標準或技術(shù)規(guī)范的要求設(shè)定環(huán)境試驗條件，而非模擬產(chǎn)品使用過程中的極限條件，不易了解并掌握在產(chǎn)品標稱的整個環(huán)境條件范圍內(nèi)的使用狀況及問題；或是將產(chǎn)品進行不上電或不在線監(jiān)控的試驗，不能全程監(jiān)測產(chǎn)品在整個環(huán)境試驗過程中的狀況及問題，無法了解產(chǎn)品在這些條件下的極限值，對于可能發(fā)現(xiàn)的問題也無法預(yù)測或充分掌握以至于無法找到問題根源。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種組合式的環(huán)境適應(yīng)性試驗方案。本發(fā)明的試驗方法來模擬出產(chǎn)品在正常使用中可能出現(xiàn)的溫濕度環(huán)境，檢驗其在這種環(huán)境下運行情況；通過外接工控機中的系統(tǒng)控制軟件及光纖，實時監(jiān)測產(chǎn)品在模擬環(huán)境下功能穩(wěn)定性及性能變化；并用加速老化方式加速產(chǎn)品元器件故障及設(shè)計缺陷的暴露。
[0005]為了達到上述發(fā)明目的，本發(fā)明專利的光纖傳感系統(tǒng)環(huán)境適應(yīng)性的試驗方法提供的技術(shù)方案如下:
一種光纖傳感系統(tǒng)環(huán)境適應(yīng)性的試驗方法，該方法包括有硬件連接階段、試驗準備階段和試驗階段三部分:
該試驗方法包括有硬件連接階段、試驗準備階段和試驗階段三部分:
所述的硬件連接階段包括:準備溫濕度環(huán)境試驗箱、待測樣機、工控機、雙層屏蔽網(wǎng)線、電源線和光纖盤，所述的溫濕度環(huán)境試驗箱上設(shè)有一個線纜孔供電源線、雙層屏蔽網(wǎng)線和光纖穿過，所述的待測樣機為光纖傳感系統(tǒng)，所述的待測樣機置于溫濕度環(huán)境試驗箱中，工控機放置于箱外的試驗桌上，工控機通過雙層屏蔽網(wǎng)線穿過線纜孔接至待測樣機上，電源線穿過線纜孔接至待測樣機上，光纖盤穿過線纜孔接至待測樣機上； 所述的試驗準備階段包括:先給待測樣機及工控機供電并啟動該兩個設(shè)備，設(shè)置工控機的IP地址與待測樣機相匹配，用PING命令檢查工控機與待測樣機的網(wǎng)絡(luò)通信狀態(tài)，待兩者網(wǎng)絡(luò)通信正常后開啟工控機中的系統(tǒng)控制軟件，該系統(tǒng)控制軟件進行光纖探測信號的數(shù)據(jù)分析、處理和存取，并顯示報警數(shù)據(jù)及圖形，進行參數(shù)配置及提供算法接口，開始監(jiān)測待測樣機運行狀態(tài)；
所述的試驗階段包括:
(1)先搖動光纖盤以提供擾動信號，每秒十次的速率，監(jiān)測并記錄待測樣機的運行狀況及數(shù)據(jù)，運行狀況包括:是否有誤報警和漏報警情況出現(xiàn)；系統(tǒng)控制軟件與待測樣機間通信是否正常；是否進行故障報警及結(jié)構(gòu)連接狀況；所需記錄的數(shù)據(jù)包括:光纖采集的原始信號的頻率、幅值及范圍，系統(tǒng)控制軟件報出的搖動光纖盤所產(chǎn)生的擾動信號次數(shù)和響應(yīng)時間及信號的位置，響應(yīng)時間是指從搖動光纖盤所產(chǎn)生擾動信號到系統(tǒng)控制軟件報出的時間，重復(fù)本次操作5次；
(2)啟動溫濕度環(huán)境試驗箱，設(shè)置其溫度為45°C，不控制濕度，升溫速率為每分鐘1°C，達到45°C后保持溫度16小時，實時監(jiān)測待測樣機的運行狀況，在保持溫度過程中的最后一個小時進行步驟(I)的操作；試驗完成后，將溫濕度環(huán)境試驗箱溫度降至25°C并保持2小時，不控制濕度，降溫速率為每分鐘1°C，使溫濕度環(huán)境試驗箱內(nèi)的待測樣品恢復(fù)到25°C ;
(3)設(shè)置溫濕度環(huán)境試驗箱溫度為O°C，不控制濕度，降溫速率為每分鐘1°C，達到0°C后保持溫度16小時，實時監(jiān)測待測樣機的運行狀況，在保持溫度過程中的最后一個小時進行步驟(I)的操作；試驗完成后，將溫濕度環(huán)境試驗箱溫度升至25°C并保持2小時，不控制濕度，升溫速率為每分鐘1°C，使溫濕度環(huán)境試驗箱內(nèi)的待測樣品恢復(fù)到25°C ;
(4)設(shè)置溫濕度環(huán)境試驗箱溫度為40°C，濕度為93%RH，保持時間長為48小時，升溫速率為每分鐘1°C，實時監(jiān)測待測樣機的運行狀況，在保持溫度過程中的最后一個小時進行步驟(I)的操作；試驗完成后，將溫濕度環(huán)境試驗箱溫度降至25°C并保持2小時，不控制濕度，降溫速率為每分鐘1°C，使用溫濕度環(huán)境試驗箱內(nèi)的待測樣品恢復(fù)到25°C ;
(5)比對及分析每一步驟中的功能性能在線監(jiān)測結(jié)果和狀態(tài)與數(shù)據(jù)記錄結(jié)果，檢查整個測試過程中通信是否正常，未提供擾動信號時無誤報出現(xiàn)；光纖采集的原始信號的頻率、幅值及范圍無變化；在提供擾動信號時報警正常、無漏報，擾動信號次數(shù)，響應(yīng)時間及信號的位置符合產(chǎn)品規(guī)格書要求，結(jié)合產(chǎn)品規(guī)格說明書進行試驗結(jié)果判定和給出試驗結(jié)論。
[0006]在本發(fā)明的光纖傳感系統(tǒng)環(huán)境適應(yīng)性的試驗方法中，所述溫濕度環(huán)境試驗箱中體積大于0.4平方，溫度偏差小于±2°C，濕度偏差在+ 2?一 3°C RH之間。
[0007]在本發(fā)明的光纖傳感系統(tǒng)環(huán)境適應(yīng)性的試驗方法中，作為待測試環(huán)境適應(yīng)性的現(xiàn)有設(shè)備，上述的光纖傳感系統(tǒng)發(fā)射模塊、接收模塊、探測模塊、分析與處理模塊及控制模塊，該控制模塊主要由工控機和系統(tǒng)控制軟件組；探測模塊主要由探測光纜及組件組成；發(fā)射模塊，接收模塊及分析與處理模塊則組成探測主控機。
[0008]基于上述技術(shù)方案，本發(fā)明專利的光纖傳感系統(tǒng)一致性檢測方法與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下技術(shù)優(yōu)點:
1.選擇產(chǎn)品標稱的最嚴酷的工作運行溫濕度環(huán)境，讓產(chǎn)品在其極限環(huán)境下運行，一方面易于產(chǎn)品問題的突現(xiàn)；另一方面如果無故障出現(xiàn)，確保產(chǎn)品在其他環(huán)境下能正常工作，避免重復(fù)試驗，縮短試驗時間。
[0009]2.將高溫低溫濕熱等試驗無間斷組合進行，加速了產(chǎn)品及器件老化，易于讓器件的故障及設(shè)計缺陷的出現(xiàn)，從而為器件選型及設(shè)計改進提供幫助。
[0010]3.試驗過程中讓產(chǎn)品在線運行，并實時監(jiān)控，通過比對試驗前、高溫試驗下、低溫試驗下及濕熱試驗下的狀況及數(shù)據(jù)，即檢查通信正常狀況、故障報警及結(jié)構(gòu)狀況，觀察光纖采集的原始信號的頻率、幅值及范圍，檢查有誤報警和漏報警擾動信號次數(shù)，響應(yīng)時間及信號的位置，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品在其過程中的功能及性能的細微變化，判斷其過程中產(chǎn)品的功能及性能是否衰退；在線實時監(jiān)測，系統(tǒng)控制軟件具有狀態(tài)及數(shù)據(jù)存取等功能，任何異常出現(xiàn)時，系統(tǒng)控制軟件將記錄異常內(nèi)容及時間，從而可以清楚了解失效的時間節(jié)點，記錄產(chǎn)品在此環(huán)境下的運行極限。
【附圖說明】
[0011]圖1是本發(fā)明一種光纖傳感系統(tǒng)環(huán)境適應(yīng)性試驗方法的試驗架構(gòu)圖。
[0012]圖2是本發(fā)明一種光纖傳感系統(tǒng)環(huán)境適應(yīng)性試驗方法的數(shù)據(jù)流程圖。
【具體實施方式】
[0013]下面我們結(jié)合附圖和具體的實施例來對本發(fā)明的光纖傳感系統(tǒng)環(huán)境適應(yīng)性試驗的方法原理和操作流程做進一步的詳細描述，以求更為深入地理解其實施過程和工作步驟，但不能以此來限制本發(fā)明的保護范圍。
[0014]本發(fā)明的目的提供一種組合式的環(huán)境適應(yīng)性試驗方案，模擬出產(chǎn)品在正常使用中可能出現(xiàn)的溫濕度環(huán)境，檢驗其在這種環(huán)境下運行情況；通過外接工控機中的系統(tǒng)控制軟件及光纖，實時監(jiān)測產(chǎn)品在模擬環(huán)境下功能穩(wěn)定性及性能變化；并用加速老化方式加速產(chǎn)品元器件故障及設(shè)計缺陷的暴露。
[0015]根據(jù)GB 2423.1-2008，GB2423.2-2008，GB 2423.3-2006 等標準中試驗設(shè)備要求對溫濕度環(huán)境試驗箱校準并運行檢查，確保試驗設(shè)備符合試驗要求，溫濕度環(huán)境試驗箱內(nèi)室體積不小于0.4平方，溫度偏差小于±2°C，濕度偏差在+2?-3%RH之間。作為待測試的光纖傳感系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)組成和工作方式在本發(fā)明中屬于現(xiàn)有技術(shù)。具體來說，作為測試對象的光纖傳感系統(tǒng)發(fā)射模塊、接收模塊、探測模塊、分