曹仁芳 陸釗海
摘要:在科技日益發(fā)展的今天,電子雷管起爆已經(jīng)成為工程爆破中的重要技術(shù)之一。在我國(guó),電子雷管起爆安全技術(shù)與措施當(dāng)前還沒(méi)有形成一個(gè)完整的標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)程。文章對(duì)電子雷管的結(jié)構(gòu)原理進(jìn)行了闡述,同時(shí)也探討了隆芯1號(hào)數(shù)碼電子雷管與起爆系統(tǒng)的相關(guān)安全技術(shù)方面的知識(shí)。
關(guān)鍵詞:起爆法;電子雷管;安全技術(shù);工程爆破;起爆系統(tǒng) 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
中圖分類(lèi)號(hào):TQ565 文章編號(hào):1009-2374(2016)11-0020-02 DOI:10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.11.010
電子元器件的運(yùn)行容易受到性能、環(huán)境等因素的干擾,降低可靠性的水平,進(jìn)而出現(xiàn)一系列的故障問(wèn)題。電子元器件在使用方面,應(yīng)該根據(jù)可靠性的要求,規(guī)劃相關(guān)的措施,以便提高電子元器件的控制能力,在系統(tǒng)內(nèi)營(yíng)造穩(wěn)定的運(yùn)行環(huán)境,在整體上維護(hù)電子元器件的性能穩(wěn)定,積極落實(shí)可靠措施的應(yīng)用。
1 電子元器件的可靠性分析
電子元器件的可靠性包括兩個(gè)方面的內(nèi)容:第一是器件本身存有的可靠性;第二是使用過(guò)程中表現(xiàn)出來(lái)的可靠性。本身可靠性是電子元器件可靠性的基礎(chǔ)表現(xiàn),與元器件的質(zhì)量、構(gòu)造以及設(shè)計(jì)方式相關(guān),屬于多方因素共同決定的因素。使用可靠性是指元器件在系統(tǒng)中表現(xiàn)出來(lái)的狀態(tài),受到人為、環(huán)境等因素的影響,可能會(huì)降低元器件在使用中的可靠性。電子元器件的選擇、使用過(guò)程等都聯(lián)系著使用的可靠性。例如:市場(chǎng)上同一規(guī)格的電子元器件,生產(chǎn)單位不同,其可靠性表現(xiàn)也不相同,即使應(yīng)用到系統(tǒng)運(yùn)行中,也會(huì)觀(guān)察到元器件不同的可靠性狀態(tài)。
以某企業(yè)的整機(jī)系統(tǒng)為例,分析電子元器件使用中的可靠性。因?yàn)椴煌骷氖?,?duì)整機(jī)系統(tǒng)的影響不同,所以該企業(yè)的整機(jī)系統(tǒng)中計(jì)算失效率,是以現(xiàn)場(chǎng)失效率為計(jì)算對(duì)象,幾率控制在1×(10~14)范圍中。但是此項(xiàng)規(guī)格與電子元器件的屬性不同,失效率統(tǒng)計(jì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了元器件可靠性的規(guī)定范圍,只有電子元器件的可靠性在規(guī)定范圍內(nèi)時(shí),才能在企業(yè)中發(fā)揮有效性。如果計(jì)算失效率超出元器件本身的極限,就會(huì)進(jìn)入失效的狀態(tài),無(wú)法保證電子元器件的可靠性。研究電子元器件可靠性時(shí),還要考慮材料、工藝等因素的干擾,明確掌握元器件的各項(xiàng)設(shè)計(jì)參數(shù),找出降低可靠性的原因,由此才能規(guī)范元器件的運(yùn)行。
電子元器件在系統(tǒng)內(nèi),與其他項(xiàng)目之間相互配合,共同完成生產(chǎn)目標(biāo)。企業(yè)生產(chǎn)中,可能會(huì)用到大量的電子元器件,元器件的數(shù)量、種類(lèi)均有不同,同一個(gè)生產(chǎn)項(xiàng)目中也會(huì)涉及到多樣化的元器件,所以掌握好電子元器件的可靠性,便于優(yōu)化電子元器件的實(shí)際應(yīng)用,促使其處于可靠性的狀態(tài)。
2 影響電子元器件使用可靠性的因素
結(jié)合電子元器件的實(shí)際使用,分析影響使用可靠性的因素,致力于根據(jù)影響可靠性的因素,規(guī)范電子元器件的運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)高效率的可靠性。在電子元器件可靠性的影響因素研究中,列舉了除了電子元器件本身質(zhì)量問(wèn)題以外的因素,主要如下:
2.1 設(shè)計(jì)因素
電子元器件可靠性的設(shè)計(jì)因素,主要體現(xiàn)在設(shè)計(jì)不合理、不到位等方面,導(dǎo)致電子元器件在實(shí)際應(yīng)用中無(wú)法達(dá)到規(guī)定的狀態(tài)。例如:晶振振蕩現(xiàn)象,其為設(shè)計(jì)因素引起的失效問(wèn)題。一般情況下,當(dāng)電子元器件發(fā)生晶振振蕩時(shí),維修人員最先判斷為電路失效問(wèn)題,重新更換集成電路,但是并不能有效緩解晶振振蕩的現(xiàn)象,特別是在雷達(dá)產(chǎn)品中,此類(lèi)現(xiàn)象最為嚴(yán)重。而實(shí)際情況是電子元器件設(shè)計(jì)不合理,引起運(yùn)行失效現(xiàn)象,維修人員需要適度更改電子元器件的電路,消除設(shè)計(jì)因素的干擾,保障電子元器件的可靠性。電子元器件在設(shè)計(jì)因素的干預(yù)下,進(jìn)入了失效狀態(tài),因?yàn)樵O(shè)計(jì)不合理是本質(zhì)問(wèn)題,所以如果維修人員不能確定設(shè)計(jì)問(wèn)題,電子元器件就會(huì)處于重復(fù)的失效狀態(tài),不能進(jìn)入到正常運(yùn)行流程內(nèi),表明設(shè)計(jì)因素對(duì)電子元器件失效的影響性。
2.2 人為因素
人為因素是引起電子元器件失效的重點(diǎn)因素,也是參與電子元器件使用最多的元素。電子元器件從生產(chǎn)到使用過(guò)程,需要經(jīng)過(guò)多項(xiàng)流程,如運(yùn)輸、安裝、測(cè)試等,各個(gè)流程均需要人員參與,體現(xiàn)人為因素在電子元器件運(yùn)行中的比重。人為因素造成的電子元器件失效問(wèn)題可以表現(xiàn)在生產(chǎn)到使用的各個(gè)階段,增加了電子元器件的失效幾率。以電子元器件的裝配工藝為例,分析人為因素對(duì)電子元器件可靠性的影響,如:人員在裝配元器件的過(guò)程中,在組裝好單元板后,需要調(diào)整系統(tǒng)的安排,確保元器件的功能準(zhǔn)確,最終完成裝配后,元器件并沒(méi)有正常運(yùn)行,無(wú)法控制系統(tǒng)設(shè)備的運(yùn)行,經(jīng)過(guò)分析后發(fā)現(xiàn),人員沒(méi)有對(duì)電烙鐵實(shí)行準(zhǔn)確接地,違反了電路焊接的規(guī)范要求,導(dǎo)致電子元器件運(yùn)行失效,不能實(shí)現(xiàn)整機(jī)元器件的正常使用。
2.3 技術(shù)因素
電子元器件在可靠性方面,安排了檢測(cè)試驗(yàn),目的是評(píng)估元器件是否具備可靠性的運(yùn)行條件。試驗(yàn)檢測(cè)還能發(fā)現(xiàn)電子元器件中存在的質(zhì)量問(wèn)題,分析元器件實(shí)況與運(yùn)行指標(biāo)的差距。電子元器件在軍用、航天等領(lǐng)域內(nèi),可靠性試驗(yàn)檢測(cè)已經(jīng)具備成熟的技術(shù)條件,構(gòu)建DPA系統(tǒng),專(zhuān)門(mén)用于分析電子元器件的可靠性,得出潛在的失效因素以及失效模式表現(xiàn)。電子元器件應(yīng)用在各個(gè)行業(yè)中還存在一些問(wèn)題,沒(méi)有實(shí)行試驗(yàn)檢測(cè),列舉影響元器件試驗(yàn)檢測(cè)的技術(shù)因素,如:(1)元器件試驗(yàn)檢測(cè)的時(shí)間長(zhǎng),容易影響其在生產(chǎn)中的使用計(jì)劃;(2)外檢、篩選等試驗(yàn)中,涉及到高額的費(fèi)用,部分企業(yè)因不能承受檢測(cè)費(fèi)用而取消元器件可靠性評(píng)估;(3)電子元器件的復(fù)雜構(gòu)成中,缺少對(duì)應(yīng)的試驗(yàn)檢修方式,直接增加了元器件的失效幾率。
2.4 穩(wěn)定因素
電子元器件失效分析中的穩(wěn)定因素與元器件的生產(chǎn)質(zhì)量相關(guān)。目前電子元器件生產(chǎn)工藝混亂,手工與機(jī)械制造相互混合,降低了元器件的合格率。在失效的電子元器件內(nèi),很多存在低效的質(zhì)量缺陷,影響到元器件的穩(wěn)定度,不能使用到系統(tǒng)生產(chǎn)內(nèi)。電子元器件制造過(guò)程中,應(yīng)該提高對(duì)穩(wěn)定性控制的重視度,保障元器件的合格率,在此基礎(chǔ)上維護(hù)元器件的質(zhì)量,促使其達(dá)到穩(wěn)定性的運(yùn)行狀態(tài)。我國(guó)電子元器件的制造水平與國(guó)外存在一定的差距,表現(xiàn)在欠缺穩(wěn)定性的方面,因而降低了電子元器件的可靠性水平。
2.5 電應(yīng)力
電應(yīng)力是引發(fā)電子元器件失效的一項(xiàng)因素,干擾了元器件的可靠性。電子元器件失效中的電應(yīng)力影響體現(xiàn)在擊穿、靜電、接地等方面,促使電子元器件受到過(guò)度的電力干擾,達(dá)不到可靠性運(yùn)行的標(biāo)準(zhǔn)。例如:電子元器件在生產(chǎn)時(shí),嚴(yán)謹(jǐn)規(guī)范了電子元器件的接地保護(hù),尤其是零線(xiàn)與地線(xiàn)的安裝,用于確保電子元器件的有效性,實(shí)際在對(duì)電子元器件進(jìn)行供電時(shí),沒(méi)有考慮到接地安裝的工藝方式,直接引起了電應(yīng)力,破壞了電子元器件的內(nèi)部結(jié)構(gòu),引起了可靠性問(wèn)題。
3 提高電子元器件使用可靠性的措施
根據(jù)電子元器件的失效原因,綜合提出提高元器件使用可靠性的措施,規(guī)范電子元器件的科學(xué)運(yùn)行,體現(xiàn)可靠性控制的優(yōu)勢(shì)。提高電子元器件使用可靠性的措施,主要表現(xiàn)在以下四個(gè)方面:
3.1 準(zhǔn)確選擇使用類(lèi)型
電子元器件的選擇關(guān)系到其在系統(tǒng)中的運(yùn)行效益和使用狀態(tài),有利于維護(hù)電子元器件的可靠性。市場(chǎng)上的電子元器件,標(biāo)識(shí)上功能較多,各項(xiàng)數(shù)字均對(duì)應(yīng)著相關(guān)的功能,反饋出電子元器件的性能。選購(gòu)電子元器件時(shí),需要準(zhǔn)確地分析產(chǎn)品標(biāo)識(shí)上的各類(lèi)標(biāo)注,根據(jù)系統(tǒng)的運(yùn)行需求,準(zhǔn)確地選擇電子元器件的使用類(lèi)型,深入研究電子元器件的功能、屬性,保障其與系統(tǒng)的相符性。采購(gòu)人員準(zhǔn)確、合理地選擇電子元器件的類(lèi)型,能夠確保其在生產(chǎn)運(yùn)行中的可靠性,避免出現(xiàn)元器件混用的情況,而且還要規(guī)范元器件選用的功能一致,防止引起運(yùn)行故障。
3.2 嚴(yán)格控制運(yùn)行負(fù)荷
電子元器件的運(yùn)行負(fù)荷應(yīng)該維持在負(fù)荷范圍以?xún)?nèi),防止出現(xiàn)滿(mǎn)負(fù)、超負(fù)的情況,在維護(hù)可靠性的基礎(chǔ)上,延長(zhǎng)電子元器件的使用壽命。元器件運(yùn)行過(guò)程中,需要靈活調(diào)整運(yùn)行的負(fù)荷,設(shè)置準(zhǔn)確的運(yùn)行溫度,通過(guò)設(shè)計(jì)冗余、裕度等參數(shù),促使元器件達(dá)到規(guī)范的使用性能,嚴(yán)格控制電子元器件的失效率。大功率電子元器件運(yùn)行時(shí),還要單獨(dú)配置散熱裝置,預(yù)防元器件運(yùn)行負(fù)荷超標(biāo),保護(hù)好電子元器件的性能,滿(mǎn)足系統(tǒng)的運(yùn)行需求。除此以外,還要定期檢查電子元器件的狀態(tài),促使其處在標(biāo)配的運(yùn)行負(fù)荷范圍內(nèi),嚴(yán)格控制元器件的運(yùn)行負(fù)荷,規(guī)范整體運(yùn)行。
3.3 規(guī)范監(jiān)督管理措施
提高電子元器件可靠性的措施中,采用規(guī)范監(jiān)督管理的方式,優(yōu)化元器件的運(yùn)行環(huán)境。結(jié)合電子元器件的運(yùn)行,提出監(jiān)督管理的規(guī)范措施,如:(1)存儲(chǔ)和保管,提供防潮、防靜電的環(huán)境,存儲(chǔ)電子元器件,按照功能分類(lèi),存放在指定的位置,同時(shí)做好標(biāo)記,方便后期使用;(2)制定信息化的管理計(jì)劃,構(gòu)建信息管理系統(tǒng),將電子元器件的各項(xiàng)信息,準(zhǔn)確地存儲(chǔ)到管理系統(tǒng)內(nèi),實(shí)現(xiàn)高水平的信息管理與資源共享;(3)監(jiān)制和驗(yàn)收,其為電子元器件使用中的兩項(xiàng)措施,用于規(guī)范元器件的使用質(zhì)量,規(guī)避影響可靠性的潛在因素,通過(guò)監(jiān)制和驗(yàn)收的手段,使元器件達(dá)到可靠性的使用標(biāo)準(zhǔn)。
3.4 加強(qiáng)使用維護(hù)力度
電子元器件的使用維護(hù)有助于提高運(yùn)行中的可靠性,預(yù)防元器件的故障及問(wèn)題。企業(yè)在電子元器件的使用中,規(guī)劃維護(hù)的策略,同時(shí)加強(qiáng)使用維護(hù)的力度,及時(shí)發(fā)現(xiàn)元器件內(nèi)的故障隱患,與此同時(shí)提出可行的解決措施。企業(yè)要定期維護(hù)電子元器件,積極維護(hù)元器件的性能,而且維護(hù)人員要準(zhǔn)確地記錄好元器件的運(yùn)行信息以及故障信息,作為安全維護(hù)工作的依據(jù),規(guī)劃出電子元器件使用與維護(hù)的周期,安排好各項(xiàng)維護(hù)工作,提高電子元器件的可靠性,發(fā)揮使用維護(hù)措施的作用,確保電子元器件始終保持可靠性的使用方式。
4 結(jié)語(yǔ)
電氣元器件的可靠性在其使用中占有重要的作用,也是評(píng)估電子元器件性能的因素,與系統(tǒng)的整體運(yùn)行存有密切的聯(lián)系。根據(jù)影響電子元器件使用可靠性的因素,規(guī)劃可用的措施,積極提高電子元器件的可靠性,目的是滿(mǎn)足設(shè)備應(yīng)用、系統(tǒng)生產(chǎn)等方面的需求,體現(xiàn)電子元器件可靠性的運(yùn)行優(yōu)勢(shì)。
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