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聯(lián)系我們提高PILZ壓力變送器可靠性研究
當今為了保障產(chǎn)品質(zhì)量這一重要屬性,可靠性技術(shù)得到世界各國的廣泛關(guān)注,特別在*裝備武器、航空航天技術(shù)等領(lǐng)域,世界各國不斷增加研究投入。以“提高PILZ壓力變送器可靠性研究”為題,詳細闡述了可靠性技術(shù)在國內(nèi)外分別不同的發(fā)展狀況、PILZ壓力變送器在國內(nèi)外發(fā)展趨勢,明確地指出主要目標是提高PILZ壓力變送器的質(zhì)量,為此對PILZ壓力變送器開展一系列可靠性的研究。
提高PILZ壓力變送器可靠性研究
首先介紹失效分析,失效機理,失效模式的定義及基礎(chǔ)理論。詳細地分析了故障樹分析法的定義、優(yōu)缺點和建樹步驟。通過故障樹分析法對工程機械PILZ壓力變送器進行失效分析,從理論上得出27個PILZ壓力變送器失效機理。運用基本事件重要度計算方法,計算出PILZ壓力變送器各個基本事件的重要度系數(shù)。研究中采用作為智能PILZ壓力變送器的控制芯片，該芯片內(nèi)含溫度傳感器和ADC、DAC轉(zhuǎn)換電路，通過對芯片的編程可實現(xiàn)數(shù)字濾波、線性化、溫度補償，而無需外加補償電路，因此簡化了硬件電路，減小了變送器的體積。高性價比設(shè)計。采用擴散硅壓力傳感器使變送器的成本降低，而通過對控制芯片的編程，實現(xiàn)了傳感器的軟件補償，無需硬件補償電路就能保證PILZ壓力變送器的精度，使得變送器具有很高的性價比。多輸出方式設(shè)計。由于內(nèi)部集成了四個滿擺幅輸出運算放大器、脈寬調(diào)制、SPI通訊接口等，除可設(shè)計成4～20mA標準電流信號輸出外，經(jīng)過簡單調(diào)理還可以實現(xiàn)1～5V輸出、脈寬調(diào)制輸出、4～20mA電流環(huán)輸出以及SPI數(shù)據(jù)通訊。將PILZ壓力變送器各個基本事件按其重要性大小進行排列,得出高壓沖擊膜片變形及破損、電磁干擾、電路板受潮的重要度zui高。明確指出提高PILZ壓力變送器可靠性的重要措施是要改善產(chǎn)品的設(shè)計和完善生產(chǎn)工藝。基于PILZ壓力變送器失效分析的理論,提出工程機械PILZ壓力變送器可靠性改進具體措施:運用有限元分析法對自產(chǎn)KY22微熔壓力傳感器的基座進行設(shè)計分析,從理論上得出自產(chǎn)KY22微熔傳感器高壓過載能力強,能有效抵御瞬間高壓沖擊,更適用于高壓量程的PILZ壓力變送器產(chǎn)品;產(chǎn)品增加了屏蔽電路板,對PILZ壓力變送器原有主電路板的PCB板進行重新設(shè)計,增加其抗干擾能力;重新設(shè)計后蓋結(jié)構(gòu)并對后蓋進行灌膠處理。設(shè)計制造出工程樣機,用于驗證具體的可靠性措施是否可行。對工程樣機開展加速工作壽命測試、產(chǎn)品電磁干擾測試、浸水及鹽霧測試,并對測試結(jié)果進行數(shù)據(jù)分析,分析結(jié)果顯示工程機械PILZ壓力變送器的電氣性能、固有可靠性都得到了明顯提高。經(jīng)過一年產(chǎn)品失效返修跟蹤,質(zhì)保期累積失效率從改進前的12%下降到0.5%,達到了預(yù)期的目的,能夠基本滿足當前項目的需要。
