【其他行业标准】 电磁灶可靠性评价方法

ICS97.040.20
分类号：Y63
备案号：46728-2014
中华人民共和国轻工行业标准
QB/T4687-2014
电磁灶可靠性评价方法
Evaluation methods for reliability on induction cookers2014-07-09发布
中华人民共和国工业和信息化部2014-11-01实施
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。本标准由中国轻工业联合会提出。本标准由全国家用电器标准化技术委员会（SAC/TC46）归口。QB/T4687-2014
本标准起草单位：佛山市顺德区美的电热电器制造有限公司、中国家用电器研究院、浙江绍兴苏泊尔生活电器有限公司、九阳股份有限公司、博西华电器（江苏）有限公司、佛山市爱庭电器有限公司、珠海格力电器股份有限公司、广东洛贝电子科技有限公司、中山市雅乐思电器实业有限公司、佛山市富士宝电器科技股份有限公司、温州康尔微晶器血有限公司、佛山市质量计量监督检测中心。本标准主要起草人：王开祥、吴蒙、蔡才德、韩润、吴辛、王晓晨、谢仕荣、王红兵、李中林、林埠、陆社本、杨明星、陈杰、郭彦亭。1范围
电磁灶可靠性评价方法
QB/T4687-2014
本标准规定了家用和类似用途电磁灶（以下简称“电磁灶”）可靠性定量评价的常用参数及其评价方法。
本标准适用于家用和类似用途电磁灶，包括气、电组合型家用和类似用途器具的电磁加热部分。本标准不适用于工频电磁灶、商用电磁灶。本标准也不适用于使用电磁加热方式但不含电磁灶头的器具，如电磁加热电饭煲、电磁加热饮水机等。注：本标准适用的评价对象是合格的电磁灶产品。2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T5080.7一1986设备可靠性试验恒定失效率假设下的失效率与平均无故障时间的验证试验方案
GB/T23128电磁灶
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。3.1
MTTFF的置信区间confidenceMTTFFinterval（MTTFF）L，（MTTFF）U
在试验条件下，真实MTTFF的可能范围。即在规定的置信度下对MTTFF的区间估计。（MTTFF）u称为置信上限；（MTTFF），称为置信下限。注：改写GB/T24986.2-2010，定义3.1。3.2
MTBF的置信区间confidenceMTBFintervalOL，Ou
在试验条件下，真实MTBF的可能范围。即在规定的置信度下对MTBF的区间估计。Gu称为置信上限；称为置信下限。
注：改写GB/T24986.1-2010，定义3.18。3.3
置信度confidencelevel
随机的置信区间包含参数真值的概率。[GB/T24986.2-2010，定义3.3]
独立故障independentfault
不是由产品另外一个故障引起的故障。亦称原发故障。[GB/T24985-2010，定义3.1.8.2]3.5
从属故障
dependent fault
由产品另外一个故障引起的故障。亦称诱发故障。[GB/T24985-2010，定义3.1.8.3]QB/T4687-2014
反复故障
Datternfault
凡是在同一部位和在不同部位而用途相同的同一种零件（元件）或相同种类和相同制造商的零件（元件）或在试验周期的同一点但不是同时出现的两次或两次以上的故障。[GB/T24985-2010,
，定义3.1.8.4
关联故障relevantfault
具或计算可靠性特征量时必须计入的故障。在解释试验结果
[GB/24986.1-2010，定义3.4]
非关联故障
章non-relevant
在解释试验结果或计算可靠性特征量时不应计入的故障。[GB/T24986.1-2010，定义3.5]
间歇故障intermittent fau
电器未经任何修复性维修而在有限的持续时间内自行恢复执行规定功能的故障这种故障往往是反复出现的。
[GB/T24986.1-2010，
累积时间accumulatedtime
在给定时间区间内的具有给定条件的持续时间之和。[GB/T24985-2010，定义3.1.9]
relevanttesttime
相关试验时间
指与试验样品关联故障数有关的用来验证可靠性要求或用来计算可靠性特征值的时间[GB/T24985-
2010，定义3:1.107
可靠度
电器在
reliability
规定的条件下和规定的时间区间内完成规定功能的概率24986.12010，定义3.24
4可靠性评价的意义和目的
可靠性评价的意义
可靠性是家用电器产品最重要的质量特性之一，对电器实施可靠性评价是可靠性管理士作的主要内容，其意义在于保证电器可靠性满足消费者预期要求，从而促进家用电器生产企业实现预期经营目标。4.2可靠性评价的目的
可靠性评价的自的在于确定规定的可靠性要求是否得到满足，在电器产品实现的各个主要阶段，可靠性评价目的分别体现为：
在概念和定义阶段可以对收集的同类电器的可靠性数据进行评价和分析，在此基础上确定出最a）
优的电器可靠性设计方案：
在设计和开发阶段进行可靠性增长试验时，根据试验数据对所出现的故障进行分析和改进，使b）
电器可靠性得到逐步增长；
在定型和生产时，可根据可靠性鉴定或验收试验数据进行评价，评价是否符合要求c）
QB/T4687-2014
在运行和维修阶段，可根据收集的现场数据进行评价，为开展新电器的可靠性设计和改进原电d)
器设计提供有益的参考
可靠性评价的参数和指标
可靠性参数的选定
电磁灶选用的可靠性参数包括：平均首次故障前工作时间（MTTFF）：监测和验证电磁灶较早出现的故障：平均无故障工作时间（MTBF）：监测和验证电磁灶使用寿命期内的故障情况。5.2指标值的确定
平均首次故障前工作时间（MTTFF）5.2.1
电磁灶各类产品的MTTFF值参考附录A进行确定。除非另有规定
5.2.2平均无故障工作时间
除非另有规定
6分布假设
（MTBF
电磁灶各类产品的MTBF值参考附录B进行确定。评价电磁灶的平均首次故障前工作时间和平均无故障工作时间时，假设故障时间的分布是服从指数分布的。
可靠性评价的方法
电磁灶采用定量统计分析法进行可靠性评价。8试验
8.1试验要求
8.1.1试验样品
抽样方法：从合格的电磁灶中随机抽取试验样品数量：试验样品数n应为偶数，优选为：6、12、18、24台若无规定
8.1.2试验的
试验样品至少应有4台经受试验。一般条件
环境温度：
环境湿度：
大气压力
试验电压：
（35±5）℃；
45%~95%；
86kPa106kPa
（220±2.2）V；
电压频率：
（50±）Hz。
试验用仪器仪表
试验所用的电工测量仪美
试仪，其分辨值为0.1℃
其精度不应低于0.5级（出厂检验用不应低于1.0级）。试验用温度测测量质量的衡器以千克（kg）计，在满量程时相对误差不超过士0.1%，最小刻度值为
为5g。计时器的精度为0.1s
8.1.4试验方案
本标准采用定时截尾试验方案
具体试验方案参考GB/T5080.7-1986表12中方案5：9进行。8.1.5试验时间
试验开始前，需确定累计相关试验时间及单台试验持续时间8.1.5.1累计相关试验时间
累计相关试验时间T由公式（1）求得：QB/T4687-2014
式中：
T=DXDmXmo
累计相关试验时间，单位为小时（h）；规定可接受的平均无故障时间，单位为小时（h)；mo的倍数（截尾时间），取1.84；平均无故障时间的鉴别比，取2.0。单台试验持续时间
当确定试验的样品数n之后，单台试验持续时间t可从公式（2）求得：t-TIn
实际单台试验持续时间在保证试验总时间的前提下，可作一定调整，但应保证单台最短累计相关试验时间不应少于t/2，且单台最长累计相关试验时间不应大于该试验样品的使用寿命。8.1.6试验终止
当试验进行到截尾试验时间时，试验终止。8.1.7试验中断
本标准规定的试验为不可间断试验，但若因设备故障、试验样品重大故障或其他不可抗因素导致的试验中断，若消除故障后试验得以继续进行，则试验时间可进行累计。但应遵循以下原则：
a）发生故障的试验程序应重新设置后开始试验，进行时间累计或从故障发生前的试验时间进行时间累计；
b）样机不可用作其他用途。
8.2试验过程
8.2.1试验前检查
在进行可靠性试验之前，为避免将从生产现场到试验室运输过程中造成损坏的试验样品投入试验，应先对所有试验样品进行外观检查，并按照产品说明书要求进行试运行，以确认投入试验的样品处于合格的状态。
8.2.2试验前的准备工作
8.2.2.1试验样品的安置
试验样品应按照制造商提供的说明书和GB/T23128的要求进行放置。8.2.2.2试验样品内的附件及配件试验开始时，试验样品内各种附件和配件应处于产品说明书中规定位置。在电磁灶加热部位的正中位置放置配锅（产品若无配锅则使用GB/T23128中的标准锅），在锅中注入锅具容积的约70%的自来水（或50%的植物油），水或油的初始温度与试验室温度一致。8.2.3试验方法
a）对试验样品在输入电压条件下进行通电加热，将电磁灶功率调节至最高挡工作1.5h，再将电磁灶功率调节至连续加热的最低位置工作1.5h，停机自然冷却0.5h，以上过程为1个工作周期；
每6个工作周期后，以最高挡检查最大输入功率，同时记录一次试验样品的状况，对于存在b)
故障的样品，注明故障现象及故障发生时间；c
定时截尾时间到达后，对试验样品进行定温精度确认，油温应在标称温度土20℃范围内；若试验样品无定温功能，则按照最高挡进行油温测试，油温应在（240土20）℃范围内；试验样品数量分配方式：煮油试验与煮水试验样品各占50%；d)
对于包含两个及以上加热单元的电磁灶，则按照其多个加热单元共同使用状态进行测试；f）
对于气、电组合型家用器具的电磁加热部分，则按照其电磁加热单元与燃气加热单元共同使用状态进行测试。
8.2.4试验过程中检查
试验过程中按照表1要求，每3.5h进行一次巡查。表1
试验过程中检查
检查项目
电磁灶产品是否处于正常运行状态产品运行时是否有异常噪声
产品对应的各种显示参数是否正确产品外部防护是否出现破裂等异常8.2.5试验过程中维护
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典型故障
参考附录C
试验开始后，可按照说明书提示进行维护，正常维护和清洁不视作修理，不计入故障。试验过程中应保持锅具内盛有其容积约70%的自来水（或50%的植物油）。8.2.6试验结束后检查
试验结束后，参考附录C对电磁灶产品规定的功能和主要性能等进行检查。9故障的判据和统计
9.1故障的统计
9.1.1对试验中出现的故障，如果不能证明是试验过程中施加的应力不当或试验设备等非试验样品本身问题时，不应对试验样品进行更换或修理，否则，每更换或修理一次就计为一次关联故障。9.1.2同时发生两个或两个以上的独立故障，应记录两个或两个以上关联故障。9.1.3修理、更换元器件后，若在后续的试验中仍不能消除原来的故障现象，又不能证实换上的元器件有问题，则视为维修无效，不再重复计入关联故障。9.1.4由于独立故障引起的从属故障按照非关联故障处理。9.1.5反复故障的每次故障都应计入故障数中。间歇故障只将第一次故障计入故障总数。9.1.6
9.2各评价参数对应关联故障的判据说明平均首次故障前工作时间（MTTFF）的评价时对应的关联故障：凡符合9.1且发生在使用寿命9.2.1
期内，电磁灶出现的第一个故障。平均无故障工作时间（MTBF）的评价时对应的关联故障：凡符合9.1且发生在使用寿命期内的9.2.2
故障。
数据处理
10.1平均首次故障前工作时间MTTFFMTTFF区间估计置信下限值按公式（3）计算：(MTTFF)
式中：
(MTTFF）L
2(Et+Eto)
xia(2r +2)
平均首次故障前工作时间（单侧置信区间下限值），单位为小时（h）；各受试样品首次出现故障的工作时间之和，单位为小时（h）；未出现故障的各受试样品工作时间之和，单位为小时（h)；生产方风险；
置信度。除非另外规定，推荐的置信度取70%；试验期间发生首次故障的受试样品台数，单位为台。(3)
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10.2平均无故障工作时间MTBF
MTBF区间估计置信下限值按公式4）计算：2T
x（2r+2)
式中：
平均无故障工作时间
（单侧置信区间下限值），单位为小时（h）：各受试样品工作时间之和，单位为小时（h）：生产方风险
置信度。除非另外规定，
各受试样品的故障总数，
推荐的置信度取70%；
单位为台。
（4）
附录A
（资料性附录
电磁灶推荐的MTTFF值
电磁灶推荐的MTTFF值如表A.1所示A.1
QB/T4687-2014
A.2表A.1中数值为电磁灶15
d的可靠度等于0.99时对应MT
ITFF值的近似值。其中，假设单眼电磁灶每每年平均使用500h
年平均使用750h；
多眼电磁灶
产品类别
单眼电磁灶
多眼电磁灶
气电组合灶的电磁力
加热部分
气电组备
合灶的电磁加热部分每年平均使用750h。家用电磁灶推荐的MTTFF值
MTTFF值/h
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附录B
（资料性附录）wwW.bzxz.Net
电磁灶推荐的MTBF值
电磁灶推荐的MTBF值如表B.1所示。2表B.1中数值为电磁灶1年的可靠度等于0.90时对应MTBF值的近似值，其中假设单眼电磁灶每年平B.2
均使用750h，多眼电磁灶每年平均使用500h，气电组合灶的电磁加热部分每年平均使用750h。家用电磁灶推荐的MTBF值
产品类别
单眼电磁灶
多眼电磁灶
气电组合灶的电磁加热部分
MTBF值/h
电磁灶典型故障见表C.1。
（资料性附录）
典型故障
电磁灶典型故障
整机电气强度、泄漏电流、接地电阻等不符合规定2
陶瓷板或塑料件等产品外部防护部件出现破裂最大输入功率小于额定功率值的70%产品底座由于温升高出现融化现象元件损坏导致漏电、火灾危险的故障整机功率、温度无法调节或调节无效丧失过热保护的功能，产品出现起火危险上电有反应但无法正常开机
上电条件下出现不通电现象
整机出现上电开机不加热现象
同一部位熔断器连续熔断两次
元器件开、短路保护不及时或不保护产品运行时有异常噪声
产品对应的各种显示参数不正确故
注1：
以上故障现象参考对应国家标准或行业标准相关条款进行判定。：此附录作为统计故障数使用。注2：
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