Шахгильдян В.В. Радиопередающие устройства (3-е издание, 2003) (1095866), страница 109
Текст из файла (страница 109)
Так, для связных и радиовещательных передатчиков «Правила технической эксплуатациия 11 9 — 211 устанавливают критерии нарушения нормальной работы. 1. Перерывы в работе, которые расцениваются как отказ, если имело место: выключение передатчика (отсутствие излучения на рабочей частоте) на время более 15 с, а для телевизионных — более 5 с; снижение выходной мощности иа величину более 50 '.4 номинальной для передатчиков НЧ, СЧ и ОВЧ диапазонов и более чем на 30 5ь для передатчиков ВЧ диапазона; нарушение нормальной работы продолжительностью более 1 мин, не приводящее к полному пропаданию передачи, но делающее ее малопригодной для нормального восприятия передаваемой информации (сильный фон, большие искажения, многократные кратковременные выключения и т. д.).
2. Отклонения от установленных норм, квалифицируемые как неисправность: снижение мощности более, чем на 20 '/о для радиовещательных передатчиков; нарушение норм на допустимые уровни внеполосных и побочных излучений, на отклонение частоты от номинала, возрастание уровня фона более чем на 10 дБ, появление заметных на слух искажений в течение времени более 1 мин и др.
Установлены и другие критерии для РП различных назначения, мощностей и диапазонов. Поэтому основные положения, понятия и выводы теории надежности следует применять с учетом конкретных особенностей использования радиопередатчика. 536 зу~ 2 Рис. ! ).1. Функции безстквзнов работы (а) и интенсивности отказов (б) Количественно надежность и характеризующие ее свойства определяются различными показателями, из которых наиболее важными являются вероятность безотказной работы и интенсивность отказов. 1зе)зоятность безотказной работы р(() означает вероятность того, что в пределах заданной наработки (продолжительности времени работы) в определенных условиях эксплуатации не возникает отказа. Очевидно, что 0 ь р(() ь 1, причем р(0) = 1, т. е. включается заведомо исправный передатчик, и р(со) = 0, т.
е. рано или поздно передатчик обязательно выйдет из строя (рис. ! 1.1,а), Определить р(() можно приближенно статистическими методами, подвергнув испытанию достаточно большое число Уо изделий; за время испытаний ( часть изделий )з((() будет работать исправно, а [)то — У(()! откажут, тогда р(() !'ш )з(з) ) зто ы)(((() ()зо )Ч -+ е (! 1.!) А(() = (з))(l [)з'(() А ![. (1 1.2) График функции Ц() (рис. 1!.1,б) имеет три характерные области: период приработки ( < (о период нормальной работы (,< ( < (з, когда отказы носят случайный характер, но интенсивность их примерно постоянна: )((() ы )~ = сопя(, и период износа ( > ( „когда интенсивность отказов резко возрастает. Между р(() н Х(() существует связь: (1 !.3) 537 Интенсивнослзь отказов Ц(), т.
е. условная плотность вероятности возникновения отказа, является характеристикой для невосстанавливаемых изделий (резисторов, конденсаторов, транзисторов и т. п.) и определяется статистически числом изделий ЬУ, отказавших в течение промежутка времени з5(, и числом работоспособных изделий И(() в начале этого промежутка: Изучаемые в теории надежности процессы подчиняются пуасоновскому закону распределения и описываются экспоненциальной зависимостью. При экспоненциальном законе в период нормальной работы интенсивность отказов постоянная: х(!) = хО, поэтому рП) =ехр(-3сз). (1!.4) Надежность невосстанавливаемых изделий оценивается также средним временем безотказной работы Т, определяемым испытаниями ФО изделий до отказа каждого и усреднением: и, 1 (1 1.5) Ф~ где г, — время исправной работы 1-го изделия.
Справедливо соотноше- ние Т= )р(г)а!, О (11.5а) а для периода нормальной работы при условии (11.4) оказывается, что (! 1.56) т 1/ХО Восстанавливаемыеизделияхарактеризуютнаработкойнаотказ Т„ которая, по существу, близка к Т, но означает среднее время нормальной работы между соседними отказами и параметром потока отказов ХО, причем аналогично (11.56) справедливо равенство (1 !.6) т,=и 538 Показатели р(Ц, Х(!), Т, ХО, Т, характеризуют безотказность как одно из свойств надежности. Ремонтопригодность характеризуют вероятностью воссгиановления р,(!) в течение заданного времени з и среднии временем восстановления Т„которое затрачивается на обнаружение места отказа, выявление его причины и устранение последствий отказа (ремонт, замена, настройка). При анализе влияния отдельных элементов на надежность передатчика выявляют элементы Эп Э, ..., Э отказ каждого из которых приводит к полному отказу в работе передатчика в целом.
Эти элементы включаются в схему расчета надежности последовательно (рис. 11.2), другие же элементы в первом приближении не учитываются. Из рис. 11.2 следует, что вероятность безотказной работы передатчика (или отдельно рассматриваемого его блока) Для периода нормальной работы элементов р„нр(г) = ехр (-!~ )хе,.) = ехр(-~/Т), е 1 (1 1.8) где -1 то = Ь,, '=',)„2„ (1 1.9) (11. 10) к, = те[(т, + т).
Иногда используется коз91фициеюн лропноя К„, характеризующий экономические санкции (штрафы) за перебой в работе радиопередатчиков и определяемый как (1 1.1 1) к„= 1 — к, = Т,1(т, + т'). Для повышения экономической эффективности передатчиков необходимо не только увеличивать наработку на отказ Т„но и снижать время восстановления Т,. Современные ГОСТЫ [86, 92) устанавливают жесткие требования к показателям надежности. Для вновь разрабатываемых и вводимых в действие после 1981 г. радиовещательных передатчиков мощностью 30...1200 кВт диапазонов НЧ, СЧ и ВЧ должна обеспечиваться наработка на отказ Т, > 800...
3000 ч, а для передатчиков Рис. !!.2. Упропхеннаа схема расиста на- хенности 539 — наработка на отказ передатчика. Схемы расчета надежности современных радиопередатчиков могут иметь более сложную, разветвленную структуру, чем показано на рис. 11.2, и анализ производится обычно методами теории графов [48). Эффективность использования передатчика определяется коэ4фициеннюм готовности К„равным вероятности того, что в произвольно выбранный момент передатчик будет работоспособным (исключая планируемые периоды, когда аппаратура не используется по назначению): ОВЧ ЧМ вещания Т, > 2500 ч на одну программу.
Среднее время восстановления Т, < 45 мин. Передатчики магистральной связи мощностью 1...100 кВт должны обеспечивать Т, ~ 2000...3000 ч, а полностью полупроводниковые Т, ~ 3500 ч при времени восстановления Т,~ 30 мин. Радиостанции сухопутной подвижной службы для различных групп условий эксплуатации должны обеспечивать Т = '500...3000 ч для аппаратуры на дискретных полупроводниковых приборах и до 6000 ч для аппаратуры с максимальным ислользованием микросхем и микро- сборок [92] . Существенно возросли требования к надежности и стабильности параметров телевизионных передатчиков [86].
Так, время их наработки на отказ составляет Т, = 1000...2000 ч (последняя — норма для передатчиков с резервированием), а коэффициент готовности этих передатчиков К„> 99,8%, т. е. время восстановления работоспособности Т, = Т,(! — К,) = 2...4 ч. При этом ТВ передатчики должны сохранять основные параметры в заданных пределах без подстроек и регулировок в течение 100 сутов при мощности 1 ...2 кВт, 75 суток при мощности 4... 25 кВт и 50 суток при мощности 40...50 кВт при работе до 20 ч в сутки. Олыт эксплуатации и ремонта аппаратуры показывает, что установленное, например, нормативной документацией среднее время ремонта Тр для современной радиоэлектронной апларатуры, в том числе и передатчиков, выполняемых по блочно-модульному принципу со значительной степенью интеграции (применение функциональных узлов н интегральных схем), распределяется [50] следующим образом: определение места неисправности 55...60 %, отыскание неисправности 25 %, замена или ремонт элементов 10 %.
Среднее время восстановления Т, превышает Т на издержки времени административно-организационного порядка — прибытие на место ремонтного персонала, доставка необходимых запасных частей и т.п. Поэтому следует уделять самое серьезное внимание разработке и широкому внедрению развитых систем контроля и диагностики состояния аппаратуры, которые позволят значительно сократить время ремонта и восстановления работоспособного состояния. 11.3. ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ФАКТОРОВ НА НАДЕЖНОСТЬ На рис. 11.3 представлено влияние различных факторов на надежность передатчика.
Установление зависимости надежности работы даже отдельного элемента (лампы, транзистора, резистора, конденсатор» и т.п.) от каждого из указанных факторов (температуры, электрического режима, механических нагрузок и т,п.) уже представляет сложную задачу. Значения 2е, приводимые в справочной литературе [51, 55 и др.], справедливы обычно для лабораторных условий. Реальные условия эксплуатации могут значительно отличаться от лабораторных.
Поэто- му в целом условия эксплуатации в первом приближении можно учесть коэффициентом условий эксплуатации Iсы отражающим возрастание интенсивности отказов элементов: (11.12) кмры поОышония надежности РГО сд 0,0 Оистена контроля и оценки актичвс- кол надежность ОВ О,Р Од Рис. 11.3. Влияние ркзличных факторов нк нялежнссть 54! быдло надежных зленампоб Облегчение рабочих ражинпд ремрдироданиа Оптимизация схем и конструкции Отабилизацая ислодий зк с- плуа тации < твйлозапеита, звона плацйя, анортизацйа, зкраниродпнив и 4Ь> Нспытания и трвниродка Ораанизааип твкобслум вопия и профилактик Прагнозиробанив откозод Нзманвние: темпера турье Опал ности дадлвния Осадки механические няоузки Гудцоы, Оибрацил, ускореиипг Радиация Химические процессы Гокисланиог биологические ракторы Гьригпи, лпосвнь 1 Отарвнив,износ Переходные процессы 3я Й на $нн 3( ф Стандартизация и пиегикацил Ренан толри поднос то /7одготодка кдалиЕги- цироОанньех кадрод А 0 током троль пцоама грод Оптимизация поиска отказод Орааиизацил системы ремонта Организация снабжения запас- ными частями Ненадежные злененты Ненорнальньхе режимы Надостатки струкхурньек схем Надвстатки принципиольньех сиен Нодостотхи «онструхции Норуихение технологии лизках культура произдодстбо Нарушение пробил зксплуатации Низкое качвс тдо техобслужидани 'Небрежное обраие ение Условия эксплуатации Лабораторные условия Наземная аппаратура стационарная: в обслуживаемых помещенная вне помещений .
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
