Наиболее вероятными для данного устройства считаются элементные и эксплуатационные отказы, имеющие как внезапный, так и постепенный характер.

Как следует из анализа функциональной и принципиальной схемы, рассматриваемый модуль может находиться в исправном, неисправном, работоспособном и неработоспособном состоянии. Тот факт, что модуль находится внутри жесткого металлического корпуса прибора значительно уменьшает вероятность его механического повреждения.

Измерительный блок не имеет резервирующих элементов. Неисправность любого из элементов схемы ведет либо к отказу всего устройства в целом, либо к потере его частичной работоспособности, которая отождествляется с неработо-способным состоянием всего прибора.

Проведеный анализ состояний функциональных элементов измерительного модуля позволяет составить его надежностно - функциональную схему, представленную на рисунке.

Надежностно - функциональная схема измерительного модуля.

УЛСК - устройство линейного сравнанения и компенсации.

К - коммутатор.

Дифф.ус.- дифференциальный усилитель

АЦП - аналого-цифровой преообразователь.

.Интенсивность отказов и восстановлений i-го элемента соответственно равны li и mi. Восстанавливает модуль одна ремонтная бригада; приоретет обслуживания прямой .

Большинство составных частей модуля может находиться в двух соостояниях - исправном и неисправном. Наиболее вероятной причиной отказа является обрыв монтажа ( дефект пайки ) и выход из строя микросхем. Обе эти причины приводят модуль измерения ОСШ в неработоспособное состояние.

Измерительный блок полностью собран на интегральных микросхемах. Необходимым условием работоспособного состояния счетчика является исправность всех входящих в него компонентов. Неисправность любой из микросхем измерительного блока приводит к прекращению выполняемых им функций, а, следовательно, к неисправному состоянию всего модуля.

АЦП выполнено на одной интегральной микросхеме. Особенностью устройства микросхемы является возможность ее частичного отказа, вызванного дефектом одной из ячеек сравнения. При этом неизбежно возникнет ситуация несоответствия показаний цифрового табло модуля измерения ОСШ с реальным значением ОСШ. Данная метрологическая характеристика дожна однозначно соответствовать требованиям технического задания, следовательно, в данном случае весь прибор считается неработоспособным.

Расчет показателей надежности по внезапным отказам.

Основными показателями надежности по внезапным отказам являются :

· Рвн ( tзад ) - вероятность безотказной работы модуля за время t зад;

· l å вн - интенсивность внезапных отказов модуля в целом;

· Тов - средняя наработка на внезапный отказ.

Интенсивность внезапных отказов модуля, состоящего из комплектующих элементов и деталей, находим по формуле:

, где

l i - интенсивность отказов i - го элемента;

N - количество однотипных элементов;

n - количество групп однотипных элементов.

Интенсивность отказов i - го элемента с учетом условий применения, определяется по формуле:

l i = l io А э i , где

l о - табличное значение интенсивности отказов элемента ( детали );

А э i - комплексный поправочный коэффициент, учиты-вающий вид комплектующих и влияние внешних факторов и условия эксплуатации.

Необходимые коэффициенты рассчитываются по формулам:

коэффициент эксплуатации для микросхем, транзисторов и диодов

А э = а1 х а2 х а4 х а5 ;

коэффициент эксплуатации для резисторов:

А э = а1 х а2 х а4 х а6 х а7;

коэффициент эксплуатации для конденсаторов:

А э = а1 х а2 х а4 ;

коэффициент эксплуатации для соединителей:

А э = а1 х а2 х а4 х m, где

m - число задействованных контактов;

а1 = в1 х в2 х в3 х в4 х в5 х в6 х в7

вi - коэффициенты условий внешних влияний. Согласно [ МУ 107 ] :

· в 1 = 1 - влияние вибрации;

· в 2 = 1 - влияние ударов;

· в 3 = 1 - влияние влажности;

· в 4 = 1 - влияние атмосферного давления;

· в 5 = 1,2 - влияние климата;

· в 6 = 3 - особенность назначения;

· в7 = 10 - качество обслуживания.

· а2 - электрическая нагрузка и температура:

для микросхем в пластмассовом корпусе: а2 = 1;

для транзисторов: а2 = 0,25;

для постоянных резисторов: а2 = 0,35; К н = 0,5

коэффициент нагрузки

для конденсаторов: а2 = 0,07;

для соединителей: а2 = 0,09.

а4 - соотношение отказов вида КЗ / обрыв:

для микросхем: а4 = 0,8;

для транзисторов: а4 = 0,75;

для постоянных резисторов: а4 = 0,9;

для соединителей: а4 = 0,95.

· а5 = 5 - для микросхем;

а5 = 5 - для транзисторов;

а5 = 3 - для диодов.

· а6 = 0,5 - для постоянных резисторов.

а7 = 1 - для переменных резисторов.

Расчеты по приведенным выше выражениям сведены в таблицу.