趙安龍

摘 ?要：隨著我國經(jīng)濟及科技的飛速發(fā)展，在工業(yè)生產(chǎn)中儀器儀表的使用率也在逐年上升。因儀器儀表在工業(yè)生產(chǎn)中占據(jù)著重要地位，其可靠性與抗干擾性直接影響工業(yè)生產(chǎn)的質(zhì)量及效率等。加強其儀器儀表的可靠性及抗干擾性設(shè)計研究，做到合理有效地提升儀器儀表可靠性及抗干擾性的功能，可以提高工業(yè)生產(chǎn)的效率及質(zhì)量，提升工業(yè)生產(chǎn)的水平?；诖?，本文對儀器儀表的可靠性分析及抗干擾設(shè)計進行分析。

關(guān)鍵詞：儀器儀表;可靠性;抗干擾

1儀器儀表的可靠性及抗干擾設(shè)計的重要性

工作人員提高儀器儀表的可靠性和抗干擾水平，有利于加速工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展速度，減少不必要的資源浪費。以某生產(chǎn)系統(tǒng)為例，該生產(chǎn)系統(tǒng)中，工作人員將一部分精力和時間應(yīng)用到儀器儀表可靠性和抗干擾方面的研究中，從而保證工業(yè)系統(tǒng)能夠處于平穩(wěn)運行的狀態(tài)，更能夠減少不必要的故障出現(xiàn)。而儀器儀表由兩部分組成，分別為基礎(chǔ)元件和線路。對于基礎(chǔ)元件而言，要結(jié)合工業(yè)生產(chǎn)指標(biāo)，選擇適當(dāng)?shù)膬x器儀表，還要結(jié)合計量檢定的標(biāo)準(zhǔn)，定期對其進行相應(yīng)的校準(zhǔn)，致力于提高儀器儀表的可靠性。而根據(jù)相關(guān)實驗證明，振頻率較高的儀器儀表則更容易發(fā)生損壞，因為這類儀器儀表的穩(wěn)定性相對較差，再加上受到外部環(huán)境影響較大，而工作人員在實際研究中也需要結(jié)合其具體測定和檢定情況，不斷地控制其可靠性，并推動工業(yè)生產(chǎn)的持續(xù)性提升。

2儀器儀表可靠性強化措施

2.1企業(yè)建立和健全可靠性管理體系

制定質(zhì)量控制手冊，管理并控制體系現(xiàn)狀是否符合質(zhì)量方針、目標(biāo)的要求及適應(yīng)確定的新目標(biāo)，保證管理體系持續(xù)有效運行，并進行必要的改進。制定程序控制文件，保護設(shè)備生產(chǎn)技術(shù)機密和所有權(quán)。制定生產(chǎn)作業(yè)指導(dǎo)書，由質(zhì)量負責(zé)人管理控制儀器設(shè)備生產(chǎn)流程，確保生產(chǎn)過程中各項指標(biāo)負責(zé)人做到責(zé)任到人。建立人員管理制度，加強培訓(xùn)，提高專業(yè)人員和管理人員素質(zhì)，增強員工的可靠性管理認識，建立健全可靠性管理網(wǎng)絡(luò)和規(guī)章制度。生產(chǎn)過程中每一節(jié)點都有相應(yīng)負責(zé)人，每一流程都應(yīng)考核合格后才交付到下一流程，技術(shù)資料核實無誤后歸檔保存，做到指標(biāo)分離和責(zé)任到人。

2.2可靠性評估分析與測試

首先，軟件工程師根據(jù)課題任務(wù)書要求進行軟件設(shè)計，程序模擬運行無誤后，硬件工程師進行硬件設(shè)計，通過分析評估，設(shè)計出最經(jīng)濟適用的硬件模塊，以達到產(chǎn)品的最優(yōu)化設(shè)計。其次，產(chǎn)品生產(chǎn)的預(yù)備期和運行期都應(yīng)進行可靠性分析與測試;產(chǎn)品樣機參數(shù)、軟件技術(shù)資料、相關(guān)的技術(shù)文檔和測試數(shù)據(jù)都應(yīng)記錄存檔。最后，測試后續(xù)工作應(yīng)進行項目總結(jié)、經(jīng)驗案例分析和寫出可靠性指標(biāo)分析報告。報告應(yīng)能反映出產(chǎn)品技術(shù)狀況，能定量反映出產(chǎn)品的制造特性、運行和故障檢修情況，并記錄存檔，以便于測試、檢修或售后查詢。產(chǎn)品測試流程如圖1所示。

3儀器儀表抗干擾設(shè)計

3.1干擾源

干擾源是干擾所產(chǎn)生的源頭所在，一般來講，出現(xiàn)干擾源的情況包括以下幾方面：

第一點是靜電感應(yīng)。當(dāng)兩個物體處于對位的情況時，其中一個物體的電位出現(xiàn)變化，則會影響另一個物體的電位，在電容性耦合的影響下會造成一定的干擾情況。與此同時。干擾源所產(chǎn)生的干擾，也可能通過電壓干擾的形式出現(xiàn)，更會影響電子設(shè)備之間的狀態(tài)，因此，出現(xiàn)故障的電壓也會影響儀器儀表的正常運行。

第二點是電磁感應(yīng)。儀器儀表在具體使用過程中會與內(nèi)部的電子元件產(chǎn)生一定的關(guān)聯(lián)性，若是電磁感應(yīng)出現(xiàn)，則會嚴重影響儀器儀表的正常運行，特別是在一些實際工業(yè)生產(chǎn)過程中，一些制造業(yè)以大功率生產(chǎn)機械為主，其運行過程中也會受到高壓電、交流電及設(shè)備的影響，若是在儀器儀表設(shè)計時所采用的是閉合回路，其產(chǎn)生的干擾是以交變磁場為主，更會影響儀器儀表的正常運行。

第三點是震動以及脈沖電壓都會對儀器儀表造成干擾，其對儀器儀表有著十分關(guān)鍵的作用。當(dāng)產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，會影響儀器儀表的正常運轉(zhuǎn)，而脈沖電壓干擾的情況會出現(xiàn)在變電器以及儀器儀表的開關(guān)和繼電器等一些小型電子元件中。

此外，儀器儀表在運行過程中，會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，使得儀器儀表的穩(wěn)定性不斷下降。對于相關(guān)設(shè)計人員來講，要結(jié)合儀器儀表的運行情況，準(zhǔn)確判斷外界干擾源，并做好儀器儀表抗干擾設(shè)計工作，在保證儀器儀表穩(wěn)定運行的基礎(chǔ)之上，有效提升儀器儀表的可靠性與安全性。例如，在超聲波探傷儀中，通過合理分析儀器儀表的可靠性，能夠保證儀器儀表更加安全的運行。對于檢測人員來說，要明確超聲波探傷儀自動檢定系統(tǒng)組成，具體見圖2。

為了保證超聲波探傷儀自動檢定系統(tǒng)更加穩(wěn)定的運行，在檢測的過程中，操作人員要結(jié)合編程與節(jié)省單片機ROM程序存儲空間，結(jié)構(gòu)化的程序設(shè)計能夠有效增強檢定系統(tǒng)的擴展性，一個字符的高位以0補齊8位，將“ABCD”經(jīng)編碼變成4個8位二進制數(shù)值0X45、0XE1、0X10、0X11。

3.2抗干擾設(shè)計

儀器儀表的抗干擾設(shè)計一般可分為以下幾個環(huán)節(jié)：首先是扭絞信號線的設(shè)計。一般來講，信號線在儀器儀表中所占的空間較大，若是完全按照信號線的走向來設(shè)計，設(shè)計時需要盡量以縮小其面積的方式為主，促使信號線與抗干擾元件能夠處于相同距離的狀態(tài)，彼此之間相鄰的導(dǎo)線不會受到干擾，防止信號線扭絞時出現(xiàn)串模的情況。同時，還要控制儀器儀表在運行時的電磁干擾，從而保證其較高的穩(wěn)定性。

其次是屏蔽干擾設(shè)計，在儀器儀表的可靠性設(shè)計過程中，不僅會存在電磁干擾，也會存在靜電干擾，為防止靜電干擾的危害，在設(shè)計時要采取屏蔽措施，以金屬網(wǎng)屏蔽為主，分析屏蔽干擾。主要包括以下2種方法：①在進行設(shè)備運行抗干擾設(shè)計時，要根據(jù)機械的不同情況，采用相應(yīng)的分類評估方法。如由于運行環(huán)境的不同，機械設(shè)備在運行過程中的磨損情況也會有所差異，因此，在進行評估時先要針對具體的環(huán)境，作出最初的判斷，然后根據(jù)不同環(huán)境進行分類處理，再通過設(shè)備的運行分析得出評估的結(jié)論。②設(shè)備在運行中會由于多種原因，造成振動速度的不同，在對此種情況進行評估時，應(yīng)首先利用現(xiàn)代化儀器記錄機械設(shè)備的振動次數(shù)，并根據(jù)振動次數(shù)進行分級，然后利用相對應(yīng)的公式進行計算，再將計算得出的數(shù)據(jù)進行科學(xué)的比較，進一步提高設(shè)備的可靠性。

結(jié)語：

總而言之，儀器儀表的可靠性與抗干擾的設(shè)計對于穩(wěn)定儀器儀表的使用、提高其生產(chǎn)加工中的精度至關(guān)重要，因此，要注重引進現(xiàn)代化制造工藝和設(shè)計技術(shù)，全面分析儀器儀表可能遇到的干擾因素，并進行針對性治理，從而提高工業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量。

參考文獻

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