基于可靠性的仪表测量风险评估方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及计量保障技术领域，具体涉及一种基于可靠性的仪表测量风险评估方 法。
【背景技术】
[0002] 目前，在仪表测量领域暂时没有直接对仪表测量风险进行评估的方法或模型。但 是，在目前实验室仪表管理中，普遍认可应基于某些因素来确定仪表计量周期和期间核查 频次。而作为仪表计量周期和期间核查频次确定的依据的这些因素可以看作是对仪表测 量风险的分析。这些因素包括了仪表的自身特征、性能要求和使用情况（国家标准JJF 1139-2005 4.1)。
[0003] 但是，上述的测量风险分析存在以下缺点：1)只是列举制定仪表计量周期应考虑 的因素，并不是对仪表本身的测量风险进行分析。2)所有的分析只是提及了因素，并未分析 各因素的影响程度和对测量风险或计量周期确定的贡献，并不能用于对仪表测量风险的评 估。3)现有的分析是基于无任何约束条件的，没有考虑应用中的可靠性设计特点，缺少应用 意义。
[0004] 同时，由于仪表分析中还有一些特性分析需要基于仪表风险的具体量化值，如可 以根据仪表的测量风险制定仪表的计量周期，或者根据仪表的测量风险制定一定的措施或 完善设计，增加仪表所在的测量系统的测量可靠性。由于现有技术中由于并没有针对仪表 风险的具体估算和量化的方法，为仪表的其他特性分析带来了障碍。
【发明内容】
[0005] 针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种基于可靠性的仪表测量 风险评估方法，其能够具体的量化仪表的风险值。其包括：一种基于可靠性的仪表测量风险 评估的方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
[0006] SI.根据仪表的自身特征因素、性能要求因素、使用情况因素这三种因素，评估各 因素的加重权数(^，其中每种因素对测量可靠性R的影响程度越大，其评估的加重权数(^越 大；
[0007] S2.根据公式公式
为自然数，得出各因素的自重权 数Wl，i = 1，2, 3,其中，j为各因素的具体特征数量，Wl]为各因素具体特征的评估值，各因 素具体特征的评估值根据各因素的具体特征预先设定；
[0008] S3.根据各因素的加重权数和自重权数，根据公式：
R为仪表的测量可靠性，C1S各因素的加重权数，W1S各因素的自重权数，i为因素数量，R。 为预先设定的测量可靠性目标，且Rd多90% ;
[0009] S4.根据公式
得出仪表的测量风险r，由于仪表涉及冗余设计，p为并 联仪表的数量，P多1，且当P = 1时，r为单个仪表的测量风险，p > 1时，r为p个仪表并 联的测量风险。
[0010] 在上述技术方案的基础上，评估的加重权数的方法为：根据仪表的类别判断自身 特征因素、性能要求因素、使用情况因素这三种因素对可靠性R的影响程度大小，将对可 靠性R的影响最大的因素的加重权数设定为1/2,再判断剩余两种因素对可靠性R的影响 程度，若剩余两种因素对可靠性R的影响程度相同，则将剩余两种因素的加重权数设定为 1/4,若剩余两种因素对可靠性R的影响程度不同，则将对可靠性R的影响较大的因素的加 重权数设定为1/3,另一因素的加重权数设定为1/6。
[0011] 在上述技术方案的基础上，当所述仪表类型为舰船用仪表时，所述自身特征因素、 性能要求因素、使用情况因素的加重权数C1依次为1/6、1/2、1/3。
[0012] 在上述技术方案的基础上，所述自身特征因素的具体特征包括工作原理特征、结 构型式特征和所用材质特征，同时，
[0013] 仪表工作原理为化学类时，工作原理特征的评估值W11的取值为0. 25,工作原理不 为化学式时，W11的取值为1 ;
[0014] 仪表结构型式为弹簧式时，结构型式特征的评估值W12的取值为0. 5,结构型式不 为弹簧式时，W12的取值为1 ;
[0015] 仪表所用材质采用裕度设计时，所用材质特征的评估值W13的取值为1，仪表所用 材质未采用裕度设计时，W 13的取值为Ι/nR，其中nR为仪表可靠性的安全系数。
[0016] 在上述技术方案的基础上，所述性能要求因素的具体特征包括最大允许误差特 征、测量重复性特征和测量稳定性特征，同时，
[0017] 当仪表最大允许误差采用降额设计时，所述最大允许误差特征的估计值W21值为 l/λ，其中λ为仪表降额因子，当未采用降额设计时，W21值为1;
[0018] 测量重复性特征的估计值W22和测量稳定性特征的估计值W 23的值均为1。
[0019] 在上述技术方案的基础上，所述使用情况因素的具体特征包括环境条件特征、使 用频次特征和维护状况特征，其中，
[0020] 通过仪表受到的碰撞程度和仪表过载程度，将使用环境特征分类为，轻微的、轻 度的、中等的、致命的和灾难的五种环境特征，且所述五种环境特征的估计值W 31依次为1、 4/5、3/5、2/5、1/5;
[0021] 通过仪表使用频次，将使用频次特征分类为几乎不使用、很少使用、偶尔使用、有 时使用、经常使用五种使用频次特征，且所述五种使用频次特征的估计值W 32依次为1、4/5、 3/5、2/5、1/5;
[0022] 通过仪表的维护周期，将维护状况特征分类为< 3个月、3-6个月、6-12个月、 12-24个月和24个月以上五种维护周期特征，且所述五种维护周期特征的估计值W33依次 为 1、4/5、3/5、2/5、1/5。
[0023] 与现有技术相比，本发明的优点在于：
[0024] 1)为仪表测量风险评估提供了方法和手段，也为基于仪表测量风险的仪表其他特 性的分析提供了量化依据。
[0025] 2)本发明中充分考虑了仪表应用中的可靠性设计对仪表测量可靠性的影响，提高 本发明风险评估方法的应用价值。
[0026] 3)该模型不仅可用于特定应用中以参数为对象的仪表测量风险评估，也适用于实 验室内以仪表为对象的测量风险评估。
[0027] 4)该方法对仪表计量数据和结果数量没有要求，可适用于数据非常缺乏的情况 下。
【附图说明】
[0028] 图1为本发明基于可靠性的仪表测量风险评估方法流程图。
【具体实施方式】
[0029] 以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。
[0030] 本发明提供一种基于测量可靠性的仪表风险评估方法，其包括以下步骤：
[0031] SI.根据仪表的自身特征因素、性能要求因素、使用情况因素这三种因素，评估各 因素的加重权数(^，其中每种因素对测量可靠性R的影响程度越大，其评估的加重权数(^越 大。
[0032] 评估的加重权数的方法为：根据仪表的类别判断自身特征因素、性能要求因素、使 用情况因素这三种因素对可靠性R的影响程度大小，将对可靠性R的影响最大的因素的加 重权数设定为1/2,再判断剩余两种因素对可靠性R的影响程度，若剩余两种因素对可靠性 R的影响程度相同，则将剩余两种因素的加重权数设定为1/4,若剩余两种因素对可靠性R 的影响程度不同，则将对可靠性R的影响较大的因素的加重权数设定为1/3,另一因素的加 重权数设定为1/6。
[0033] 以舰艇为例，当所述仪表类型为舰船用仪表时，所述自身特征因素、性能要求因 素、使用情况因素的加重权数C i依次为1/6、1/2、1/3。
[0034] S2.根据公式公式
为自然数，得出各因素的自重权 数Wl，i = 1，2, 3,其中，j为各因素的具体特征数量，Wl]为各因素具体特征的评估值，各因 素具体特征的评估值根据各因素的具体特征预先设定。
[0035] 下面详细说明W1的计算方法。自身特征因素的具体特征包括工作原理特征、结构 型式特征和所用材质特征，也就是说，此时m值为3。
[0036] 仪表工作原理为化学类时，工作原理特征的评估值W11的取值为0. 25,工作原理不 为化学式时，W11的取值为1 ;
[0037] 仪