【机械行业标准(JB)】 仪器仪表可靠性验证试验及测定试验(指数分布)导则

中华人民共和国机械行业标准
B/T621492
仪器仪表可靠性验证试验
及测定试验（指数分布）导则
1992 05—27发
1993—04-01实施
中华人民共和国机械电子工业部发布
主题内容与实用范围
2引用标准
3术语及符号
4可靠性验证试验的原则
5可靠性测定试验的原则
6受试产品的抽群和统计试验方案试验条件
8受试产品的性能及失效判
9一般的试验程序
10现场试验规定
11试验记录积报告
附录A仪器纹表可靠性试验方案（补充件）目
附录B给出自由度和，求×（：）或×\（；1—）的表（补充件）…附录CMTBF或MTTF的优选数系（参考件）附录D可靠性试验的举例（参考件】+
（10)
- (15)
· (38)
（40）
中华人民共和国机械行业标准
仪器仪表可靠性验证试验及测定试验（指数分布）导则
1主题内容与适用范围
JB/T6214-92
本标难规定了寿命服从指数分布或近似服从指数分布的仪器仪表（以下狗称产品】的可靠性验证试验及测定试验的一轻原难和可募性特征量的估计方法。本标难道于产品以两个相邻失效工作时问的均值，先效前工作时间的均值及失效率为可靠性特征量的可靠性试验。
本标雅适用于假定相郭失效间主作时间（对可修复产品）或失效前工炸时间（对不可修复产品）的统计分布是服认指数分布「失效率为常数）的产品，2引用标准
ZBN04002仪器仪表现场工作可靠性、有效性、维修性数据收集指南3术语及符号
31术语
31-1试验
3 1.1. 1 验证试验
证明产品的持性或性能是否符合规定要求的试验。31-1-2定试验
确定产品特性值或性慎的试验。3 1-I-3验室试验
在试整室规定与控制的条件下（模拟或非模拟现场条件）所做的验证试验或测定试验。31-1-4现场试验
在工作、环境、维和测量条件均作记录的现场所进行的验诞试验或测定试验。31-2可靠性特征最
31.2.1平均寿命(m）
对可修复产品指两个相邻失效间工作时间的均值（MTBF）。对不可修复产品指失效前工作时间的均值（MTTF）。3 1-2. 2 观测的MIBF (仓 )
产品总工作时间除以关失效数。312.3验证的MrBF区间
在试验条件下真实MTBF的可能范围，即在所规定的置值区间落国内对MTBF的区间估计。31-2.4就验的MTBF下（招
不合格的MT班F值。标准的试验方案只以高摄率拒收其真实MTBF接近（m：）的产品。3 1-25 试验的MBF上 (m)
机械电子工业部[992-05-27批准1993—0401实施
JB /T 6214 -92
合格的MTBF值。等于整别比垂以试验的MIBF下展(M;)。标准试验方率以高接率接收其真实的MEBF接近【m）的产品：孩值（m，）实际上可以恨据以往的经验和挚撞的信息来得到。31-2.6 预计的MTBF ( m,)
用可靠性项计的方法确定的MTBF慎，它是产品设计和使用环境的函数、且在数值上应等于或大于（m：），以保证产品可靠性试验期间能以高援率接收。31-3风险
31.31生产方风险（α）
产品MTBF的真值等于MTBF试验值的上限值时：产品拒收的慢率（合格产品被误判为不合格的锻率）。当产品实际的MTBF值大于试验值的上限值时，产品被拒收的慢率将嵌于生产方风险。31-32 使用方风险( β )
产品MTBF的真值等于MTBF试验值的下限值时，·产品敏接收的概率（不合格产品被误判为合格的概率）。
3 1-33 些别比( D,)
试验的MTBF上限(m,)与试验的MTBF下限(m,)之比即D-ma/ m/3-1-4置信区间和置信水平
3-1.4 [ 双侧置信区间
若mL和mu是乎均寿命观值的两个函数：m是待估计的总体参数：摄率p（mL≤m31-4-2单侧置信区间
荐mL（或mu）是平均寿命观测值的函数，m是特估计的总体参数，摄率p（mmL)或p（m≤m）等于1丫（此处1一是一个指定的小于1的正数）：则从mL到m的最大可能值之间的区间或从m的最小可能值至mu的区间，称为m的单侧置信区间。的和mu分别称为置信下限和置信上展。31-43或信水平（C.L或C）
在登信区间中所涉及的概率1一的值。31-5失效
31-51失效
产品终止完成规定功能的能力的事件。对可修复产品的失效也获为故障。31-52致命失效
可能导致人员伤亡、重要物件摄坏或其它不可容忍后果的失效。31.53非致命失效
不太可能导致人贯伤亡、重要物件损坏或其它不可容忍后果的失效。31-54重要失效
影响产品主要功能的失效。
31.55次要失效
未影响产品主要功能的失效。
31.56误用失效
使用中随加的应力超出产品充许范围引起的失效。31-5-7识操作失效
由于对产品操作不当或失误引起的失效。31.58本质失效
随加的应力未短出产品允许范图，由于产品本身的弱点引起的失效。3159设计失效
产品设计不当造成的失效。
3 1.5-10制避失效
JB /T 6214-92
由于产品的制造未按设计或规定的制造工艺造成的失效。3 1-5-11季部件失效
在试验过程中，由于零部件的破裂、断裂或摄坏，导致产品不能正常工作的失效。31-S12突然失效
事前的检测或监测不能预计到的失效。31513新变失效
产品规定的性能随时间的推移逐渐变化产生的失效。同文词：源移失效。
31.5 14变变失效
使产品完全不能完成所有规定功能的突然失效。3 1-5-15 关联失效
在解释试验或工作结巢或计算可靠性量值时必须计人的失效。计人的准则应加以规定。31-5-16非关联失效
在解释试验或工作结果或计算可靠性量值时应予排除的失效。排除的准则应以规定。31-517独立失效
不是由另一个产品的失效或故降直接或间接引起的产品的失效。31-518 从属失效
由另一个产品的失效或故障直接惑间接引起的产品的失效。31-519多重失效
同时发生两个或两个以上的独立失效。若故障检测期间发现两个或两个以上的件失效担不能证实这些失效之间互相关系时，视其为多重失效。3 1. $ 20敏失效
产品未经任何修复性维修而在有限的持续时间内自行嵌复执行规定功能的失效。这种失效是反复出现的。
31-521 反复失效
产品在相同或等效的试验条件下，出现两次或两次以上的在相同部位或不同部位且用途相同的同一元器件，部件的失效，或是由于相同制造厂同一类型元器性、部件的失效导致受试产品两次或两改以上的失效。
31-52易摄等件失效
寿命有限的零件，在确定的工作期限终了前出现的失效。31-523系统性失效
育定与某个原函有关的，只有通过修改设计或制造工艺，操作程序、文件或其它关联因索才能消除的失效，无修改措范的修复性维择通常是不能消除这种失效原因的。过种失效可以通过樊拟失效原因而随意地诱发的。31-524失效原因
引起产品失效的设计、制造或使用阶段的有关原因。3 1.525失效机理
引起产品失效的物理、化学或其它的过程。3 1-6 数据
3[-6 1 观测整据
通过直接观测所得到的与试验过程有关的值。这些值可能是事件、时刻、时间区间等。3- 1-6- 2 试验数凝
试验期间得到的观测数据。
31-63现场数据
现弱工作期间得到的规测数据。-2符号
C.L(戎C)
平均争
JB /T 6214 -92
表1符号
a- 对可诊复产品指两个相邻夫效间工作时简的均值( MTBF )b 对不可情复产品指失效前工作时间的均值(MTTF )平均寿令的现测值（点估计值）平均寿今的双测区间估计
平均寿争的单测区问估计
试验的MTBF下限
试验的MTBF上限
MTBF的预计值
MTBF佳1信下限
MTBF的直信上限
生产方风险
使用方风险
失效数
鉴别比
置结水平
可靠性验证试验的原则
41可靠性验证试验的目的
a致证产品的设计是否满足可靠性要求，找出设计、制造中存在的问题：b以一定置信水平或置信区间验证产品可挥性特征量的数值是否符合规定的要求。42可性验证试验要求
42.1可靠性预计
若评定机构或用户有要求，在可靠性试验开始前，对受试产品作可靠性预计。预计道m,应大于（至少等于）：如巢预计表明设计出现不正危的风险（m此m低），不能对该产品进行可常性验证试验。：42.2受试产品及试验种类
JB /T 6214-92
42·2-！要说明受试产品的研制阶段（即详机、没计定型、批盘生产等）。4-2.2-2采用的试验种类是试验室试验还是现场试验。42-2-3规定产品的总体和受试产品的抽样方式，见6【条。42.3可靠性特征量及统计试验方率42.31拟采用的验证试验方案，可从本标准附录A（补充件）中选取。42-32拟采用的分布假设和试验可能造成的风险，见6-2条和633条。42-4试验条件和试验循环
4.2.4-1试验中工作条件见7-1条。42.42试验过程中所采取的维峰（或替换）见7·2条。4.2.4.3上述二项维合成试验循环。4-2.5受试产品的性能与失效
42.5-1试验过程中应当监测的功能参数和确定受试产品的失效判别原则，见8-1及83条。425-2应该列出关联试验时间的试验时间调期，见&2条。4-2-6试验前的处理及维修
4-2.6-1受试产品在可靠性试验前的准备见61及91条42-6-2应该采用的产品维解轻序（包括允许的失效零件或产品的替换），见7-2条。4.3可靠性验证试验规范
在可靠性试验前，应该制订一个详细的产品可靠性试验规范。这个规范应该包括：a：按上述4.2条对各个受试产品规定可靠性验证试验的详细要求b对试验设备（包括环境试验设备、试验仪器、维整设备等）规定相应的要求，C受试产品和试验设备发生故障时应果取的措施：d.试验程序的保证措施：
e，进行试验判定所需要的报告，文件和应架取的措施。可常性验证试验可以是试验室试验，也可以是现场试验。试验室试验的优点是：武验条件可以限定，并且是可以控制的，可以根据需要随时对试验做出判断。发现问题可以及耐采取静正措施，所得试验结果是可以再现和比较的。缺点是：所花费用大，设备复杂以及试验条件与产品实际工作条件有差距。现场试验的优点是：所花费用少，设备少，在使用现场工作条件下所得试验结果更具实。缺点是：试验条件不可能受到严格控制，试验结果的再现性。对各种产品应现具体情况选托合适的试验方式。5可靠性测定试验的原则
在可靠性双定试验中，重要的可靠性特征蛋的估计值是从试验观测数据的分析中得出来的。产品的可靠性特征量应按产品待点加以规定。在可靠性测定试验中，对受试产品及试验种类，试验条件、受试产品的性能及失效、维修等原则的确定与42.2、42.4、42:5、42.6条相同。应制订一个与可靠性验证试验相当的产品可靠性测定试验规范。可靠性测定试验的统计方法如64条规定。如果卓期试验或现场观测所得的现有数据是相当完善、准确，面且是适合情况的，那么，这些数据也可以用来估计产品的可靠性。试产品的抽样和统计试验方率
61产品总体和受试产品的抽样
B/T6214-92
受试产品可以是研制的样机或批量，一就或数批】生产的产品。但是，这些受试产靠茂是在棉损的工艺系件下稳定生产出来的，也就最所有参加试验的受试产品应能代表今后生产的产品，它们的总作必须基本是同的。受就产晶罚以认有关总体中鼠摘样鼓诺样。对受试产品所做的老炼试验或其它轻受应力前的试验（如运输等）应谈和交给使用方时耐受的应力一样符合产品出广的工艺技术要求。关于总体及抽敢受试产品的特定程序应在产品可靠性试验规范中如以现定，抽取样品的数量见附录A（补充件）表Al。
6-2失效前时间或失效间对间分布的基本凝设本标准有关可菲性试验的随机变重是连续的、对电子产品，假设产品寿命服从指数分布，失效率是带数。对其它寿命分布未知的产品，在其易离损零性耗损期前（可以预先加以规定）及时换后，可先假定为指数分布进行可靠性试验。
石3可靠性验证试验
6-31可性验证试验的基本类型
对产品寿命最以指数分布进行可载性验证试验时，应该从本标准附录A（补充）表A2和A13中选择一个试验方案。这些试验可分为下列两种基本类型（进行试验时可以有或没有失效产品的替换）。6.31-1龄尾序翼球验
在试验过程中，连续或按规定时间对受试产品进行性能监测，并将累积试验时和累积失效数不断地与规定的接收、拒收或继续试验的判定探谁进行比较，直至与裁尾接收线或截尾拒收线相交，作出判延纤论为止。
63-1-2 定时定数截尾试验
在试报过程中，连续或按规定时间对受试产品进行监测并计算累积试验时间，或累积失效数，直至达到或超过试验方案境定的累积试验时间或累供失效数为止。632统计试验方案选择的一般原则6.21如果事先规定试验时闻、费用或失效数，宜选用定时定数数尾试验方案，一股情说下选用的方案见录A（补充件）表A13方案5：1至5：7。新研制产品的可靠性试验宜选用定时截尾试抢方案，见附录A（外充件】表A13方案5:8. 5: 9.5+ 10。
6.3-2·Z如果需要报据预定的判定风羧（α、β）对预楚的可靠性特症量（mo.m：）作出接收述是拒收划定并且，事先不能随定总试验时间，则选用截尾序贯试验方案，见附录A（扑充件！表A2方案4：1至4：7。6-3.23如果生产方稚使用方都愿意接受较高风险时，可以选用高风险定时定数伐尾试验方案或短时问风险的裁尾序贯试验方案，见附录A（补充件）表A13方案5：8至5：10或表A2方案4:8至4：[0。633试验可能造成的风险
造成短定错误的源因很多的主要由下列原因造成。6.33！受试产品的抽样方式造成的既险使用研制样机进行可靠性验证试验时，由于研制样机有时不能代表正式生产的产品，这种情说就会造成不应有的拒收（或接收】判定。所以，插取的受试产品险该尽可能感代表它的总体，以领能是烘有关总体的资料。
632舒误使用连续分希假设所造成的斑本保准62条摄设产品寿命最从指数分布，如课实际上失效率是下降的或上升的，卿造成的后果，一般来说，当每台产品的实际试验时间少于产品真实的平均失效间需工作时厨，即失效率为下降的产品，试验合终的概率就要任于失效率为常数的产品。反之：失效率为上升的产品，试验合格的摄率就要高于失效率为常数的产品：会健具有长期不能接收的产品最按收、6333风险
为了尽量缩小产品的拒收概率，生产方就必须误证产品的可辑性特征费MTBF赢于规定的接收值。谢录A6
JB/T6214-92
（补充件）中各种试验方案的工作特性曲线可以清地体现风险。在风险、试验费用及其它因素（如受试产品数蛋、试验设备及试验时间等）之间进行权衡的情况下，生产方与使用方能够一致接收一种规定的试验所避成的风险。
6.4可靠性测定试验的统计方法
在没有定量地规定可靠性要求时，进行可靠性试验的目的是根据试验所获得的数据，用统计分析方法，按一定置信水平确定产品所具有的MTBF真值范围（置信区间）。6.41可靠性特征量的估计方法
假定产品寿命服从指数分布，失效率为常数，以时问为基础并作为变量的可靠性测定或验可以经过规定关联时间之后结束试验，或是在达到规定的关联失效数后结束。无论有无失效产品的修复或替换，都可以通过试验数据获得失效率和MTBF或MTTF的点估计值和置信限。6.41-1不要用验证试验方案的参数估计MTBF由于验证试验方案中的参数不是试验结来，所以方案中的m和m都不能用来估计MTBF的区间（血或血），必须由试验结果计算获得。
6.4-1-2置信区间和置信水平的选择为了获得MTBF观测值的区间估计，应当规定置信区间，选取（！一β）100%作为单侧置信水平。当使用方风险为5%时选用90%的置信区间，其单侧置信水平为95%：使用方风险为10%时选用80%的置信区间，其单侧置信水平为90%；使用方风险为20%时选用60%的置信区间，其单削置信水平为80%；使用方风险为30%时选用40%的置信区间，其单侧置癌水平为70%。6.413在失效发生时估计MTBF（定数）这种估计是在试验进行过程中或在试验截止判定时进行、估计步骤如下：.当最近一个关联失效发生时，MTBF的观测值：命=T/r
式中：爷一平均寿命的观测值（点估计值），h；T—累积试验时间，h；
f-—累积失效数。
b、根据累积失效数和规定的置信区间或置候水平，查表2法出对应的置信限（上限和下限）系数C和Cu
用在得的置信限系数分刻乘以命，得出MTBF的双侧（或单）区间枯计，可表示为：范(或m)=C . 100%(MTBF下展值/MTBF上限值）此时MTBF下限值和MTBF上限值分别为：mL-MTBF下限-个·CL
mu= MTBF上限-命·Cu
式中：m乎均寿命置信下限，h；mu-一乎均寿命置信上限，h;
CL一定数截尾时MTTBF置信下限系数：Cu—定数载尾时MTBF置信上限系数：命—同式（）注释。
d.对表2中没有列出的那些最值，按下列公式计算：Cta
X\(2r; It)
x3(2r: )
式中，Ci和Ci符号的意文同（2)、（3)式注释;(2)
『—累积失效趣
JB /T 6214-92
X？x分布的下解分位数，可查本标准附录B（补充件）：C置信水平。
表 2 MTBF双侧(就单制)的否信腺系数(失效时计算用) CL、CL置信区间
系积夫
效整(r)bzxZ.net
40%双查
70%单
感下限
0- 820
0- 882
6.41-4接收时MTBF的估计（定时）70%单
谢上限
1·823
1·568
1·447
1·328
1·247
1·230
1·215
J·203
1·169
1·163
1- [57
60%双制
80%单
80%单
例下框
1·537
1·372
1·312
1·284
1·272
1·262
1·253
1·237
80%戏然
90%单
侧下推
0·693
90%单
测上限
2: 722
2·293
2·055
[·797
1·657
[·567
1· 533
1·478
1·456
1·437
1·377
90%双测
95%单
侧下限
95%单
件上限
2·534
1·654
0-6996
[·567
0- 706
1·526
1·509
整个估计步录完全同6.41-3条，其中MTBF置信限系数CL和C,可在表3，读出对应的CL和Cu分别乘以介，得到MTBF双测（或单侧）区间估计。对于表没有列出的数值，接下列公式计算：2r
C-(2+2,）
x(2）
JB/T6214-92
式中：Ct—定时截尾时MBF置信下限系数：Cu定时做尾时MTBF置信上限系数；「、×、C符号的意义同（4）、（5）式的注。表3MTBF双侧（或单即）的置信限系数（定时截尾谢计算用）CL、Cu置信区间
系积夫
效数()
40效测
70%草
侧下张
0- 790
心852
注：①失效致为本对的MTBF活计值：70%单
倒上既
1·803
1·376
1·328
1·294
1·203
1·169
1·147
MTBF的单侧下限估计值可由下式计算：m
609%6对侧
80%单
0- 755
80%单
侧谢上限
4·481
1·742
1·537
1·435
1·349
0- 844
1·297
1·284
1·244
X*(C: 2r+2)
则：当重信水平为90%时,m~mL=T /2. 3信永平60%时，m-ml=T/0917
③失效数不为整数时，换插值法计真：③失效批小于[时，按|计算。
8双查
90%单
倒下限
90%单
整上限
2·055
1·797
1·657
1·607
1·533
90%双侧
956单
侧下限
95%单
州上限
1·504
1·456
1·842
1·689
0-659 1·597
0-6684
1·597
4-2 暴秘试验
JBF6214-92
如果可常性测定试验是将大举产品投入没有预先规定的裁尾试验，则可以在以弱积试验时间和攀积失效数为基破的任可时刻枯针可靠性。对于寿命队指数分布的情况，不一定要把所有产品同时我人试验或在同一间周期进行试验，可以把所有时润周期的所有试验练果集中起来，用这些累积结果计样出点站计魔和置宿区间。利用与64.1条规定的定时截尾试验尚的计算序窥出置信限。了试验条件
按本标准规定而来用的试验条件应尽可能反映受试产品的现场工作条件。试验条件包括工作条件及维性【或替快】条件。
如果试验目的是要验证产品可靠性水乎不低于从安全角度来说的某一水平、则试验条作就不必超出使旧条纤所规定的被限应力水平。
如果试验目的是要验证正常工作条件下产品可靠性水平，则试验条件应当选择典型的工作条件。如果受试产品在现场受刻不同的应力，则应制订一种综合的试验错环。在任何情况下，各种应力的严酷程度不得超过产品所能耐受的应力的极限值。一股不采用比工作茶件更高的应力等级进行加速试验。对可靠性特征量主要决定于工作循环次数的产品，可考虑采用压缩日历时间的办法来加速。当试验过程中有数种工作条件时，一般来说，在一个相应的试验循环中，试验条件皮该做周期性的反复。在产品的可靠性试验规范中应该窥定试验循环损期，并列有图或表，表示试验中工作条件的存在。持续时间、时间间隔及这些条件之间的相互关系。试验循环的持续时间要足以短到不会对试验结果产生实质性的影响同时要长到足以使规定的试验条件得到稳定。在失效率为靠数的情况下，试验循环的持续时间应该小于心2m。。71工作条件
71.1功能模式
产品可能具有署干种确定的和不同的功能模式，现场使用时，产品的工作方式决定于每种膜式所占用的时间百分比。还决定着从一种模式转换为另一种模式的方式。按不同模式工作的产品，其可靠性也不相问，必须事先确定功能模式。
7.1-2輪入猎号
在试验室试验时，为了模拟产品的现场工作状态，并能髓时区别是受试产品故随，还是试验设备故障，应该规定输人信号特性（如正弦被、三角液等）要求，对所有能够影受试产品工作的擒人信号规定可接受的误（如值、颊率、失真度等）。71.3负载条件
当电负教和机撼负载是受试产品的应附，必须现定受试产品的实际功率输出。7-1-4受试产品的实际课作
在试验过程中，过分和不用控制的操作可能给受试产品增加额外的应力，在产品的可靠性试验规范中应该根据技术要求规定操作程序、操作要求。7.1-5动力
在产品的可靠性试验规范中应按产品技术条作规定外部电源（气源）持性（如电压、气压、频率、谐波含量、较波、气源的湿度等）的耍求。71.6温度、湿度和大气压力
在产品的可鞘性试验规范中应该按产品技术条件规定温度、度和大气力的范围。7-1-7磁场和机械据动
在产品的可非性试验规范中应规定除地进场外的其它外界磁场及抵械振动条件。10
小提示：此标准内容仅展示完整标准里的部分截取内容，若需要完整标准请到上方自行免费下载完整标准文档。