提高PILZ压力变送器可靠性研究
当今为了保障产品质量这一重要属性,可靠性技术得到世界各国的广泛关注,特别在*装备武器、航空航天技术等领域,世界各国不断增加研究投入。以“提高PILZ压力变送器可靠性研究”为题,详细阐述了可靠性技术在国内外分别不同的发展状况、PILZ压力变送器在国内外发展趋势,明确地指出主要目标是提高PILZ压力变送器的质量,为此对PILZ压力变送器开展一系列可靠性的研究。

提高PILZ压力变送器可靠性研究
首先介绍失效分析,失效机理,失效模式的定义及基础理论。详细地分析了故障树分析法的定义、优缺点和建树步骤。通过故障树分析法对工程机械PILZ压力变送器进行失效分析,从理论上得出27个PILZ压力变送器失效机理。运用基本事件重要度计算方法,计算出PILZ压力变送器各个基本事件的重要度系数。研究中采用作为智能PILZ压力变送器的控制芯片，该芯片内含温度传感器和ADC、DAC转换电路，通过对芯片的编程可实现数字滤波、线性化、温度补偿，而无需外加补偿电路，因此简化了硬件电路，减小了变送器的体积。高性价比设计。采用扩散硅压力传感器使变送器的成本降低，而通过对控制芯片的编程，实现了传感器的软件补偿，无需硬件补偿电路就能保证PILZ压力变送器的精度，使得变送器具有很高的性价比。多输出方式设计。由于内部集成了四个满摆幅输出运算放大器、脉宽调制、SPI通讯接口等，除可设计成4～20mA标准电流信号输出外，经过简单调理还可以实现1～5V输出、脉宽调制输出、4～20mA电流环输出以及SPI数据通讯。将PILZ压力变送器各个基本事件按其重要性大小进行排列,得出高压冲击膜片变形及破损、电磁干扰、电路板受潮的重要度zui高。明确指出提高PILZ压力变送器可靠性的重要措施是要改善产品的设计和完善生产工艺。基于PILZ压力变送器失效分析的理论,提出工程机械PILZ压力变送器可靠性改进具体措施:运用有限元分析法对自产KY22微熔压力传感器的基座进行设计分析,从理论上得出自产KY22微熔传感器高压过载能力强,能有效抵御瞬间高压冲击,更适用于高压量程的PILZ压力变送器产品;产品增加了屏蔽电路板,对PILZ压力变送器原有主电路板的PCB板进行重新设计,增加其抗干扰能力;重新设计后盖结构并对后盖进行灌胶处理。设计制造出工程样机,用于验证具体的可靠性措施是否可行。对工程样机开展加速工作寿命测试、产品电磁干扰测试、浸水及盐雾测试,并对测试结果进行数据分析,分析结果显示工程机械PILZ压力变送器的电气性能、固有可靠性都得到了明显提高。经过一年产品失效返修跟踪,质保期累积失效率从改进前的12%下降到0.5%,达到了预期的目的,能够基本满足当前项目的需要。