Средства испытаний: испытательное оборудование, средства измерений и вспомогательные технические устройства. Лекция 4

1. ЛЕКЦИЯ 4 Средства испытаний: испытательное оборудование, средства измерений и вспомогательные технические устройства.

Испытательное оборудование.

2. Определение

• Испытание - экспериментальное
определение количественных и(или)
качественных характеристик свойств объекта
испытаний как результата воздействия на
него, при его функционировании, при
моделировании объекта и(или) воздействий.
Примечание. Определение включает
оценивание и(или) контроль.
• Условия испытаний - совокупность
воздействующих факторов и(или) режимов
функционирования объекта при испытаниях.
2

3.

https://youtu.be/XDVXiMbMgNA
• Аттестация испытательного
оборудования представляет собой
проверку характеристик
технических устройств, их
пригодность и готовность к
эксплуатации, а также
соответствие документам.
Рассказываем, какие бывают виды
аттестации, кто ее проводит и
что нужно для проведения.
3

4.

• Что такое испытательное
оборудование
• Испытательное оборудование – это
технические устройства, которые
воспроизводят какие-то особые условия
и проверяют, как исследуемый объект
себя в них поведет. Такое оборудование
применяется практически во всех
сферах промышленности: пищевой,
химической, фармацевтической,
радиоэлектронной,
машиностроительной и прочих.
4

5.

• Один из самых популярных примеров
его применения – испытания
электронной техники. Тестовые образцы
проверяются в климатических камерах
и на вибростендах – так изготовитель
может определить запас прочности
аппарата и диапазон температур и
давления, в которых техника будет
работать без сбоев.
5

6.

• Перед началом использования
испытательного оборудования нужно
понять:
подходит ли оно для необходимых
целей;
• способно ли оно стабильно создавать
условия запланированных испытаний в
течение определенного промежутка
времени;
• входят ли отклонения от заданных
характеристик в допустимые пределы
погрешности.
6

7. По определяемым характеристикам объекта

• По этому признаку испытания делятся
на следующие виды : функциональные
испытания, испытания на прочность, на
устойчивость, испытания на
надежность, безопасность, на
транспортабельность, граничные
испытания, технологические испытания.
7

8.

Испытания – это разновидность контроля. В систему испытаний входят
следующие основные элементы:
а) объект испытаний – изделие, подвергаемое испытаниям. Главным
признаком объекта испытаний является то, что по результатам
испытаний принимается решение именно по этому объекту: о его
годности или браковке, о возможности предъявления на последующие
испытания, о возможности серийного выпуска и т.п. Характеристики
свойств объекта при испытаниях можно определить путем измерений,
анализов или диагностирования;
б) условия испытаний – это совокупность воздействующих факторов и
(или) режимов функционирования объекта при испытаниях. Условия
испытаний
могут
быть
реальными
или
моделируемыми,
предусматривать определение характеристик объекта при его
функционировании и отсутствии функционирования, при наличии
воздействий или после их приложения;
в) средства испытаний – это технические устройства, необходимые для
проведения
испытаний.
Сюда
входят
средства
измерений,
испытательное оборудование и вспомогательные технические
устройства;
8

9.

• г) исполнители испытаний – это персонал,
участвующий в процессе испытаний. К нему
предъявляются
требования
по
квалификации,
образованию, опыту работы и другим критериям;
• д) нормативно-техническая документация (НТД) на
испытания,
которую
составляют
комплекс
стандартов, регламентирующих организационнометодические и нормативно-технические основы
испытаний; комплекс стандартов системы разработки
и
постановки
продукции
на
производство;
нормативно-технические и технические документы,
регламентирующие требования к продукции и
методам
испытаний;
Нормативно-технические
документы,
регламентирующие
требования
к
средствам
испытаний
и
порядок
их
использования /2/.
9

10.

• Условия
проведения
испытаний
и
перечень
контролируемых параметров ИЭТ оговариваются в
стандартах и общих технических условиях (ТУ) на
изделие.
• Все испытания классифицируют по методам
проведения, назначению, этапам проектирования,
изготовления и выпуска, виду готовой продукции,
продолжительности, уровню проведения, виду
воздействия,
определяемым
характеристикам
объекта /3/.
• На рисунке 1 приведена классификация основных
видов испытаний.
10

11.

11

12. По этапам разработки продукции. По этому признаку испытания делятся на следующие виды: доводочные, предварительные, приемочные.

По этапам разработки продукции. По этому
признаку испытания делятся на следующие
виды: доводочные, предварительные,
приемочные.
• Доводочные испытания – исследовательские испытания,
проводимые при разработке продукции с целью оценки влияния
изменений, вносимых в неё для достижения заданных значений
показателей её качества.
• Предварительные испытания – контрольные испытания
опытных образцов и (или) опытных партий продукции с целью
определения возможности их предъявления на приёмочные
испытания.
• Приёмочные испытания – контрольные испытания опытных
образцов, опытных партий, проводимые с целью решения
вопроса о целесообразности поставки этой продукции на
производство и (или) использования её по назначению.
12

13. По виду воздействия

• По этому признаку испытания делятся на следующие
виды: механические, климатические, термические,
радиационные, электромагнитные, электрические,
магнитные, химические, биологические. При этом
следует иметь ввиду, что кроме однофакторных
воздействий возможны многофакторные, т.е.
комбинация этих воздействий.
• Перечисленные испытания проводят для проверки
работоспособности и (или) сохранения внешнего
вида изделий в пределах, установленных
нормативно-технической документацией (НТД) в
условиях воздействия и (или) после воздействия
указанных факторов.
13

14. По продолжительности испытания

Нормальные испытания – испытания, методы и условия проведения
которых, обеспечивают получение необходимого объёма информации
о характеристиках свойств объекта в такой же интервал времени, как и
предусмотренный в условиях испытания.
Ускоренные испытания – испытания, методы и условия проведения
которых, обеспечивают получение необходимой информации о
характеристиках свойств объекта в более короткий срок, чем при
нормальных испытаниях.
Сокращённые испытания – испытания, проводимые по сокращенной
программе.
Следует отметить, что ускоренные или сокращённые испытания в
основном применяются для объектов низших уровней, например узла,
отдельного прибора, а также в случаях однофакторных внешних
воздействий. Для объектов испытания высших уровней или при
многофакторных испытаниях воздействиях для применения этих видов
испытаний необходимы специальные исследования подобия состояния
испытуемого объекта.
14

15. По результату воздействия

• Неразрушающие испытания – испытания с
применением неразрушающих воздействий и
методов контроля.
• Разрушающие испытания – испытания с
применением разрушающих воздействий и
методов контроля.
15

16. По уровню воздействий

• По этому признаку испытания делятся на
следующие виды: испытания со штатными
воздействиями, испытания с вероятными
нештатными воздействиями, испытания с
усиленными воздействиями.
• Классификация по этому признаку особенно
характерна для испытаний сложной
технической системы. Нештатные усиленные
нагружения могут возникать ввиду случайных
неблагоприятных сочетаний и
взаимодействий подсистем, составляющих
сложную систему.
16

17. По условиям и месту проведения

Лабораторные испытания – испытания объекта, проводимые в лабораторных
условиях. Очевидно, что применительно к сложной технической системе этим
испытаниям можно подвергать только объекты низших уровней, такие, как
материалы, элементы, узлы, приборы.
Стендовые испытания – испытания объекта, проводимые на испытательном
оборудовании. Испытательное оборудование – средства испытания,
представляющие собой техническое устройства для воспроизведения условий
испытаний.
Полигонные испытания – испытаний объекта, проводимые на испытанном
полигоне.
Натурные испытания – испытания объекта в условиях, соответствующих
условиям его использования по прямому назначению, непосредственным
оцениванием или контролем определяемых характеристик свойств объекта.
Испытания с использованием моделей включают проведение расчётов на
математических или физико-математических моделях объекта испытаний и
(или) воздействий на него в сочетании с натуральными испытаниями объекта и
его составных частей. Данные натуральных испытаний необходимы в качестве
исходных данных для моделирования; они также используются для проверки
правильности функционирования объекта испытаний (правильности стыковки
составных частей объекта, способности объекта выполнять задачи, для
решения которых он предназначен и т.д.).
Эксплуатационные испытания – испытания объекта, проводимые при
эксплуатации.
17

18. По категории (ответственности)

• Государственные испытания - испытания установленных
важнейших видов продукции, проводимые головной
организацией по государственным испытаниям, или
приёмочные испытания, проводимые государственной
комиссией.
• Межведомственные испытания – испытания продукции,
проводимые комиссией из представителей нескольких
заинтересованных ведомств, или приёмочные испытания
установленных видов продукции для приёмки составных частей
объекта, разрабатываемого совместно несколькими
ведомствами.
• Ведомственные испытания – испытания, проводимые
комиссией из представителей заинтересованного ведомства.
18

19. Испытания готовой продукции 

Испытания готовой продукции
• делятся на следующие виды:
квалификационные, предъявительские,
приемосдаточные, периодические,
инспекционные, типовые,
аттестационные, сертификационные.
Это различные контрольные испытания,
которые определяются нормативами,
учитывающими характер продукции
(ГОСТ 16504-81).
19

20.

• Для сложного объекта проводятся
следующие виды испытаний:
автономные, комплексные, испытания с
имитацией необратимых операций,
испытания в штатных условиях и в
нештатных условиях, в том числе в
условиях аварийных ситуаций, отказов
отдельных резервируемых систем и
каналов.
• Эти виды испытаний характерны только
для сложного объекта, поэтому они не
были включены в ГОСТ 16504-81.
20

21.

• Автономным испытаниям подвергаются
отдельные компоненты (подсистемы),
составляющие сложную систему. Автономные
испытания подсистем проводятся как до их
монтажа (сборки) в единую систему, так и
после монтажа и проверки всех соединений в
составе сложной системы.
• Комплексные испытания могут проводиться
как для группы непосредственно связанных
подсистем, так и для всех подсистем в
составе объекта испытаний. Цель этих
испытаний — проверка нормального
функционирования всех систем после
проведения монтажно-сборочных работ.
21

22.

• Испытания с имитацией необратимых
операций имеют целью проверку нормального
функционирования всех управляющих командноисполнительных органов, обеспечивающих данные
операции. При этом не проводятся полностью сами
операции, а получается информация о правильности
функционирования только командно-исполнительных
органов, что позволяет принять решение о
готовности подсистемы и возможности перехода к
натурным необратимым операциям при проведении
пуска ЛА. Примером таких проверок могут служить
операции заправки и предстартового наддува баков с
жидкими компонентами топлива, операции открытия
клапанов на подачу топлива, команды на зажигание и
туск двигателя, команды на разделение блоков и т.п.
22

23.

• Испытания в условиях нештатных
аварийных ситуаций должны проводиться
наряду с испытаниями в штатных условиях
эксплуатации для проверки эффективности
принятых мер по обеспечению безопасности
всех работ.
• Испытания резервируемых
систем (подсистем) и каналов необходимо
проводить по специальным программам, так
как при проверке в штатных условиях все эти
резервные системы не проверяются, а
проверяется только основная схема.
23

24.

• 1.2 Механические испытания изделий электронной техники
• Основными механическими нагрузками, которым могут
подвергаться ИЭТ в эксплуатационных условиях, являются
ударные, вибрационные и линейные. Наиболее опасна
вибрация, которая вызывает механические напряжения и
деформации изделий.
• Способность ИЭТ выполнять свои функции в условиях
механического
воздействия
называют
механической
устойчивостью, а после воздействия – механической
прочностью изделий. Для определения работоспособности
изделий в условиях и (или) после воздействия механических
нагрузок проводят механические испытания, во время которых
определяют
механическую
прочность
и
устойчивость,
отсутствие резонансных частот в пределах спектра частот
действующей вибрации, проверяют, не образуется ли
кратковременных или постоянных коротких замыканий и
обрывов в изделии, а также других явлений, которые могут
привести к его выходу из строя.
24

25.

• В ГОСТ 16962-71 “Изделия электронной техники и
электротехники. Механические и климатические
воздействия.
Требования
и
методы
испытаний”
установлены
следующие
виды
механических испытаний:
• а) на обнаружение резонансных частот конструкции и
проверку отсутствия их в заданном диапазоне частот;
• б) на виброустойчивость и вибропрочность;
• в) на ударную прочность и ударную устойчивость;
• г) на воздействие одиночных ударов, линейного
ускорения и акустического шума.
25

26.

• Испытания изделий электронной техники на
надежность
• Надежность – это свойство изделия сохранять
значения
установленных
параметров
функционирования в определенных пределах,
соответствующих заданным режимам и условиям
использования,
технического
обслуживания
и
хранения. Надежность, как свойство закладывается в
ИЭТ при разработке и изготовлении, а оценивается в
процессе испытаний и эксплуатации с помощью
показателей надежности. Испытания, в результате
которых
оценивается
надежность,
называют
испытаниями на надежность. Эти испытания могут
быть как определительными, так и контрольными.
26

27.

• Единичным показателем надежности называется
такой, который относится к одному из свойств
изделий
(к
безотказности,
долговечности,
сохраняемости изделия). Комплексным показателем
надежности называется такой, который относится к
нескольким свойствам, составляющим надежность
изделия. Комплексные показатели служат для
количественной характеристики в основном только
восстанавливаемых изделий, тогда как единичные
показатели – для характеристики любых изделий.
• Надежность
любого
изделия
характеризуется
безотказностью, долговечностью и сохраняемостью.
27

28.

• Под безотказностью понимают свойство изделия непрерывно
сохранять работоспособное состояние в течение заданного
времени в определенных режимах и условиях эксплуатации. С
течением времени происходят износ и старение, вызывающие
отказы.
• Долговечность изделия характеризуется его наработкой до
отказа, т.е. продолжительностью работы изделия от начала его
эксплуатации (испытаний) до возникновения первого отказа.
• Сохраняемость – свойство объекта сохранять значения
показателей безотказности и долговечности.
• При планировании испытаний на надежность необходимо
однозначно определить такие данные, как время испытаний,
объем выборки и приемочное число. Совокупность этих данных
составляет план контроля, для формирования которого
пользуются, как правило специальными таблицами и
графиками.
28

29.

• Заключение
• В ходе работы была приведена основная классификация
испытаний изделий электронной техники.
• Следует отметить, что повышение эффективности контроля
процесса проектирования и технологического процесса
изготовления изделий приводит к снижению роли испытаний
готовой
продукции.
Хорошо
организованный
автоматизированный контроль технологического процесса
производства позволяет сократить объем испытаний готовых
изделий. Учитывая необходимость оптимизации стоимости
изделия, следует находить разумный компромисс между
объемом испытаний и эффективностью контроля изготовления
изделий.
29

30.

• Список литературы
1 Лаптиев Э.И., Брюханов В.А. Метрологическое обеспечение испытаний и
сертификации продукции // Стандарты и качество. - 1998. - № 9 – С. 26 – 29.
2 Сергеев А.Г. Латышев М.В. Сертификация. – М.: Логос, 1999. – 248 с., ил.
3 Глудкин О.П. Методы и устройства испытаний. – М.: Высшая школа, 1991. –
336 с., ил.
4 Лукица И.Г., Загребельный В.П. Сертификация как средство повышения
конкурентоспособности и обеспечения выхода отечественной продукции на
зарубежные рынки // Экономика и производство. – 1997. – №8, 9 –
http://www4.mte.ru/www/toim.nsf/c22965e7622e4326c32567f50022c2eb/774a812f12
89a8d3c32565ec00332a3b!OpenDocument
5 Критенко М.И., Бедрековский М.А., Вуколов Н.И. Особенности обеспечения и
контроля
качества
изделий
единичного
и
мелкосерийного
производства // Экономика и производство. – 1999. – № 4 –
http://www4.mte.ru/www/toim.nsf/c22965e7622e4326c32567f50022c2eb/a5d59bf6b1
32a42bc32567a6002bb943!OpenDocument
6 Готра З.Ю., Николаев И.М. Контроль качества и надежности микросхем:
Учебник для техникумов. – М.: Радио и связь, 1989. – 168 с., ил.
7 Дружинин Г.В. Методы оценки и прогнозирования качества. – М.: Радио и
связь, 1982. – 160с., ил.
30