GB/T 24985-2010 家用和类似用途房间空气调节器可靠性试验方法

　　ICS 97. 040. 30 Y 61

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 24985—2010

　　家用和类似用途房间空气调节器

　　可靠性试验方法

　　Testmethodsforreliability on household and similarroom airconditioners

　　2010-08-09发布 2010-12-01实施

　　中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中 国 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会

　　

　　发

　　

　　布

　　GB/T 24985—2010

　　目 次

　　前言 Ⅰ

　　引言 Ⅱ

　　1 范围 1

　　2 规范性引用文件 1

　　3 术语 、定义和符号 1

　　4 一般说明 3

　　5 试验要求 3

　　6 试验实施 5

　　7 故障的分析处理及统计 6

　　8 试验结果的判定 6

　　9 试验的记录和试验报告 7

　　附录 A (规范性附录) MTBF置信下限θL 的计算公式 8

　　附录 B (资料性附录) 典型故障及分类 9

　　参考文献 10

　　GB/T 24985—2010

　　前 言

　　本标准由中国轻工业联合会提出 。

　　本标准由全国家用电器标准化技术委员会(SAC/TC46)归 口 。

　　本标准负责起草单位 :海尔集团公司 。

　　本标准主要参与起草单位 : 中国家用电器研究院 、珠海格力电器股份有限公司 、美的集团有限公司 、广东志高空调有限公司 、江苏春兰制冷设备股份有限公司 、海信科龙空调器有限公司 、广州威凯认证检测有限公司 、宁波奥克斯空调有限公司 、四川长虹空调有限公司 、广州松下空调器有限公司 、沈阳三洋空调有限公司 、中国赛宝实验室 、青岛市产品质量监督检验所 。

　　本标准主要起草人 :李文东 、祁冰 、国德防 、王海军 、谭成斌 、李翛 、栾爱东 、冯利峰 、张琦波 、刘本健 、白韦 、钟明 、吴雄华 、潘岩 、张志刚 、尚鹏 。

　　本标准为首次发布 。

　　Ⅰ

　　GB/T 24985—2010

　　引 言

　　目前 ,可靠性技术已被广泛应用到汽车 、医疗 、军事与航空等领域 。 可靠性技术已成为衡量产品质量的重要手段 ,长期的实践证明 ,可靠性技术的应用对于提高产品的质量意义重大 。

　　中国家用电器行业已是一个成熟的产业 ,我国 目前已成为全球家用电器的生产 、消费与出 口大国 。目前 , 国内众多空调器生产企业都在进行空调器可靠性方面的研究 ,特别是进行空调器可靠性试验方法的研究 。针对这种现状 ,有必要制定《家用和类似用途房间空气调节器可靠性试验方法》国家标准 ,进而对行业内空调器的可靠性测试方法进行规范和指导 。

　　Ⅱ

　　GB/T 24985—2010

　　家用和类似用途房间空气调节器

　　可靠性试验方法

　　1 范围

　　本标准规定了家用和类似用途房间空气调节器(以下简称空调器)可靠性鉴定和可靠性验收试验的试验要求 、试验实施 、故障分析处理及统计 、试验结果的判定 、试验的记录和试验报告等 。

　　本标准适用于采用风冷冷凝器 、全封闭型电动机-压缩机 ,家用和类似用途房间空气调节器 。

　　其他类似产品的可靠性试验方法可参照执行 。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款 。凡是注 日期的引用文件 ,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准 ,然而 ,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本 。凡是不注日期的引用文件 ,其最新版本适用于本标准 。

　　GB/T 2422 电工电子产品环境试验 术语(GB/T 2422—1995,eqvIEC 60068-5-2:1990)

　　GB/T 2900. 13 电工术语 可信性与 服 务 质 量(GB/T 2900. 13—2008, IEC 60050(191) : 1990、 Amend. 1:1999And Amend. 2:2002,IDT)

　　GB/T 5080. 1 设备可靠性试验 总要求(GB/T 5080. 1—1986,IEC 60605-1:1978,IDT)

　　GB/T 5080. 7—1986 设备可靠性试验 恒定失效率假设下的失效率与平均无故障时间的验证试验方案(IEC 60605-7:1978,IDT)

　　3 术语、定义和符号

　　GB/T 2900. 13、GB/T 2422和 GB/T 5080. 1 中确立的以及下列术语 、定义和符号适用于本标准 。

　　3. 1 术语和定义

　　3. 1. 1

　　平均无故障工作时间 mean operatingtimebetween failures;MTBF

　　θ

　　相邻两次故障之间的平均工作时间 ,称为平均无故障时间 。它仅适用于可修复的产品 。 3. 1. 2

　　MTBF的验证区间 demonstrated MTBF interval

　　θL,θU

　　在试验条件下 ,真实 MTBF 的可能范围 , 即在规定的置信度下对 MTBF 的区间估计 。θU 称为置信上限;θL 称为置信下限 。

　　3. 1. 3

　　MTBF试验上限值 uppertestMTBF

　　θ0

　　可接收的 MTBF值 。 当产品的平均无故障时间的真值接近θ0 时 ,试验方案以高概率接收产品 。 3. 1. 4

　　MTBF试验下限值 lowertestMTBF

　　θ1

　　1

　　GB/T 24985—2010

　　不可接收的 MTBF值 。 当产品的平均无故障时间的真值接近θ1 时 ,试验方案以高概率拒收产品 。 3. 1. 5

　　鉴别比 discrimination ratio

　　Dm

　　3. 1. 6(验)证 MTBF统计试验方案的参数之一 ,它说明 θ0 和θ1差别的大小 ,Dm=θ0/θ1 。

　　生产方风险 producer’s risk

　　α

　　产品 MTBF 的真值等于 MTBF试验上限值θ0 时 ,产品被拒收的概率 。

　　3. 1. 7

　　购买方风险 consumer’s risk

　　β

　　产品 MTBF 的真值等于 MTBF试验下限值θ1 时 ,产品被接收的概率 。

　　3. 1. 8 故障

　　3. 1. 8. 1

　　故障 fault

　　产品不能执行规定功能的状态 。

　　3. 1. 8. 2

　　独立故障 independentfault

　　不是由产品另外一个故障引起的故障 。亦称原发故障 。

　　3. 1. 8. 3

　　从属故障 dependentfault

　　由产品另外一个故障引起的故障 。亦称诱发故障 。

　　3. 1. 8. 4

　　反复故障 pattern fault

　　凡是在同一部位和在不同部位而用途相同的同一种零件(元件) 或相同种类和相同制造商的零件(元件)或在试验周期的同一点但不是同时出现的两次或两次以上的故障 。

　　3. 1. 8. 5

　　关联故障 relevantfault

　　在解释试验结果或计算可靠性特征量时必须计入的故障 。

　　3. 1. 8. 6

　　非关联故障 non-relevantfault

　　在解释试验结果或计算可靠性特征量时不应计入的故障 。

　　3. 1. 8. 7

　　间歇故障 intermittentfault

　　产品未经任何修复性维修而在有限的持续时间内 自行恢复执行规定功能的故障 。这种故障往往是反复出现的 。

　　3. 1. 9

　　累积时间 accumulated time

　　在给定时间区间内的具有给定条件的持续时间之和 。

　　3. 1. 10

　　相关试验时间 relevanttesttime

　　指与试验样品关联故障数有关的用来验证可靠性要求或用来计算可靠性特征值的时间 。

　　2

　　GB/T 24985—2010

　　3. 2 符号

　　n— 试验的样品数 。

　　T— 累积相关试验时间(单位 : h) 。

　　t— 规定的每台试验持续时间(单位 : h) 。

　　r— 试验中实际累积关联故障数 。

　　4 一般说明

　　可靠性试验分为工程试验和统计试验两大类 。统计试验包括可靠性测定试验和可靠性验证试验 。可靠性鉴定试验和可靠性验收试验都属于可靠性验证试验 。

　　4. 1 可靠性鉴定试验

　　可靠性鉴定试验的目的是验证产品的设计是否达到了规定的最低可接收的可靠性要求 。试验的结果作为验收定型产品的依据之一 。下列情况之一的产品适合进行可靠性鉴定试验 :

　　a) 设计定型 :产品设计完成 ,不再进行更改 ,可以进行小批样机制造 。

　　b) 生产定型 :产品通过性能 、安全等测试 ,不再进行任何改变 ,可以大批量生产 。

　　c) 设计 、工艺有重大变更的产品 。产品结构 、关键元件 、生产工艺 、设备等改变 ,对产品的可靠性有较大影响的变更 。

　　4. 2 可靠性验收试验

　　可靠性验收试验的目的是验证批量生产的产品是否能在规定的条件下满足可靠性的要求 。试验的结果作为验收产品的依据之一 。

　　4. 3 验证参数

　　规定 θ1 作为可靠性试验要验证的参数 。本标准中所采用的单位为 :h。

　　5 试验要求

　　5. 1 试验样品

　　5. 1. 1 试验样品状态

　　试验样品为生产合格的产品 。

　　5. 1. 2 样品抽样

　　从生产合格的产品中随机抽取 。

　　5. 1. 3 试验样品的数量

　　试验样品数 n推荐选择 :6、10、12、16、20 台 。

　　若无规定 ,产品至少应有 2 台接受试验 。

　　5. 2 试验条件

　　5. 2. 1 环境温度

　　分为制冷和制热两种模式下的环境温度 :

　　a) 制冷模式运行 :试验环境温度不低于 32 ℃ 。

　　b) 制热模式运行 :试验环境温度不低于 20 ℃ 。

　　5. 2. 2 试验电压

　　试验电压为额定电压 ,偏差 ±10% 。

　　5. 2. 3 试验频率

　　试验频率为额定频率 ,偏差 ±1 Hz。

　　5. 3 试验设备和测量仪器

　　5. 3. 1 试验设备

　　试验设备能提供满足本标准要求的试验条件 。

　　3

　　GB/T 24985—2010

　　5. 3. 2 测量仪器

　　a) 温度测量仪器准确度 ±1 ℃ 。

　　b) 电气测量仪器准确度应不低于 0. 5 级 。

　　5. 4 试验方案

　　本标准假定器具的故障分布符合指数分布规律 。

　　试验方案有两种类型 :定时(定数)截尾试验方案和截尾序贯试验方案 。

　　5. 4. 1 定时(定数)截尾试验方案

　　在试验期间 ,对试验空调器进行连续地或短间隔地监测 , 累积相关试验时间直至或超过预定的相关试验时间(接收)或发生了预定的相关失效数(拒收) 。

　　推荐使用 GB/T 5080. 7—1986标准中规定的部分定时(定数)截尾试验方案 ,见表 1。

　　表 1 定时(定数)截尾试验方案

　　试验方案序号

　　方案的特征

　　截尾时间(θ0 )的倍数 D

　　截尾失效数

　　风险标称值/%

　　鉴别比

　　Dm=θ0 /θ1

　　拒收数 ≥

　　接收数 ≤

　　α

　　β

　　1

　　10

　　10

　　3. 00

　　3. 1

　　6

　　5

　　2

　　10

　　10

　　5. 00

　　1. 10

　　3

　　2

　　3

　　20

　　20

　　3. 00

　　1. 46

　　3

　　2

　　4

　　30

　　30

　　1. 50

　　5. 3

　　7

　　6

　　5

　　30

　　30

　　2. 00

　　1. 84

　　3

　　2

　　注 : 其他试验方案可参考 GB/T 5080. 7—1986表 12。

　　5. 4. 2 序贯试验方案

　　在试验期间 ,对试验样品进行连续地或短间隔地监测并将累积的相关试验时间和相关故障数与确定是否接收 、拒收或继续试验的判据进行比较 。

　　推荐使用 GB/T 5080. 7—1986标准中规定的部分序贯试验方案 ,见表 2。

　　表 2 序贯试验方案

　　试验方案序号

　　方案的特征

　　当 θ=θ0 时作出判定的期望时间

　　风险标称值/%

　　鉴别比 Dm=θ0 /θ1

　　θ0 的倍数

　　α

　　β

　　1

　　10. 00

　　10. 00

　　2. 00

　　5. 1

　　2

　　10. 00

　　10. 00

　　3. 00

　　2. 0

　　3

　　10. 00

　　10. 00

　　5. 00

　　0. 6

　　4

　　20. 00

　　20. 00

　　2. 00

　　2. 4

　　5

　　20. 00

　　20. 00

　　3. 00

　　1. 1

　　6

　　30. 00

　　30. 00

　　1. 50

　　3. 4

　　7

　　30. 00

　　30. 00

　　2. 00

　　1. 3

　　8

　　35. 00

　　40. 00

　　1. 25

　　5. 0

　　注 : 其他试验方案可参考 GB/T 5080. 7—1986表 1。

　　5. 4. 3 试验方案的选择原则

　　a) 当要求通过试验对产品的平均无故障时间的真值作出估计时 ,推荐选用定时(定数) 截尾试验

　　4

　　GB/T 24985—2010

　　方案 ;

　　b) 当仅需要以预定的判别风险率(α、β)和鉴别比(Dm)对产品作接收或拒绝的判决 ,并且不需要试验前确定总试验时间和经费时 ,推荐选用序贯试验方案 。

　　5. 5 试验时间

　　如果选择定时截尾试验时 ,需对累积相关试验时间 T 及单台试验持续时间做出预算 。

　　5. 5. 1 累积相关试验时间 T(单位 :h)

　　由规定的 Dm、α、β数值 ,根据表 1 或表 2查出 θ0 的倍数 D, 由式(1)求得累积相关试验时间(总台时数) :

　　T= DDmθ1 …………………………( 1 )

　　注 1: θ1作为可靠性特征量参数进行确定 ;

　　注 2: θ0 作为计算参数使用 。

　　5. 5. 2 单台试验持续时间 t(单位 :h)

　　当确定样品数 n之后 ,单台试验持续时间 t可从式(2)求得 :

　　t=T/n …………………………( 2 )

　　实际单台试验持续时间在保证试验总时间的前提下 ,可以作一定的调整 ,但必须保证单台最短累计相关试验时间不得少于 t/2,否则不能作出接收判定 。

　　注 : 有制冷和制热功能的空调器制冷模式与制热模式试验运行时间按 1 ∶ 1 比例进行分配 。

　　5. 6 试验终止

　　5. 6. 1 采用定时(定数)截尾试验方案时 ,试验进行到规定的截尾试验时间或截尾相关故障数时 ,试验终止 。

　　5. 6. 2 采用序贯试验方案时 ,如果在最大累积相关试验时间内可以做出判决 ,试验终止 ;或试验进行到最大累积相关试验时间时 ,试验终止 。

　　5. 7 试验中断

　　本标准规定的试验为不可间断试验 。若因设备故障 、样机故障修复或其他不可抗因素导致试验中断 ,待消除了故障 ,使得试验得以继续进行时 ,试验时间可以进行累计 。

　　但应遵循下述原则 :

　　a) 发生故障的试验程序应重新设置后开始试验 ,进行时间累计 ;或

　　b) 从故障发生前的试验时间进行时间累计 ;

　　c) 样机不可以用作其他用途 。

　　6 试验实施

　　6. 1 试验前的检查

　　在进行试验之前 ,确认投入试验的样品处于合格的状态 。

　　6. 2 试验前的准备工作

　　6. 2. 1 试验样品的安置

　　试验样品应按照制造厂规定的要求进行安装 。

　　6. 2. 2 试验样品内的附件及配件

　　试验开始时 ,试验样品内各种附件和配件应处于产品说明书中规定位置 。

　　6. 2. 3 建议布置温度测量热电偶传感器 。便于对空调器运行状态进行监控和故障原因分析和维修 。

　　6. 2. 4 空调器的设定

　　空调器制冷时 ,空调器的温度设定在最低温度 ;空调器制热时 ,空调器的温度设定在最高温度 。 风扇转速设定在最大风量状态 ,空调器以最严酷工作状态运行 。

　　6. 2. 5 其他功能设定

　　5

　　GB/T 24985—2010

　　在空调器运行中可能工作的部件 、辅助功能等要设定在工作状态 。

　　6. 3 试验实施条件

　　试验条件按 5. 2 的规定进行设定 , 当温度到达标准要求时开始记录试验时间 ,并记录试验样机的状态 。

　　6. 4 试验实施中操作

　　a) 按照说明书对空调器进行操作 。

　　b) 每 24h对空调器开关机至少 3 次 。操作时关机后再立即开机运行 。

　　6. 5 试验过程中检查

　　试验过程中按照表 3要求 ,每 4 h进行一次检查 。

　　表 3 试验过程中检查项目

　　序 号

　　检 查 项 目

　　故障及分类

　　1

　　试验样品是否处于正常制冷/制热运行状态

　　参考附录 B

　　2

　　试验样品运行时是否有与正常运行明显区别的异常噪音

　　3

　　试验样品运行时是否有漏水 、漏油现象

　　4

　　试验样品的显示功能是否正常

　　5

　　说明书 、遥控器的其他各项功能是否正常

　　6. 6 试验过程中的维护

　　试验开始后 ,可以按照说明书提示进行维护措施 ,正常维护不视作修理 ,不计入故障 。

　　6. 7 试验后的检查

　　试验运行到预定的时间后 ,按照表 3 和附录 B规定项目进行检查并确认样品状态和数据 。

　　7 故障的分析处理及统计

　　7. 1 故障的分析处理

　　试验中一旦出现故障后 ,应及时对故障进行原因分析 、排除 ,故障的处理结果按照 9. 1. 3 进行详细记录 。

　　7. 2 故障的统计

　　7. 2. 1 对试验中试验样品出现的故障 ,如果不能证明是由于测量错误或外部测试设备故障而导致的试验样品故障 ,每针对一个故障原因进行的更换或修理就记为一次关联故障 。

　　7. 2. 2 同时发生两个或两个以上的独立故障 ,应记为两个或两个以上关联故障 。

　　7. 2. 3 修理 、更换元器件后 ,若在后续的试验中仍不能消除原来的故障现象 , 又不能证实更换的元器件有问题 ,则视为维修无效 ,不再重复记入关联故障 。

　　7. 2. 4 由于独立故障引起的从属故障按非关联故障处理 。

　　7. 2. 5 反复故障的每次故障都应记为关联故障 。

　　7. 2. 6 间歇故障只在第一次出现故障时计入关联故障 。

　　8 试验结果的判定

　　8. 1 选择定时(定数)实验方案时

　　8. 1. 1 如果试验时间尚未达到预先选定的试验持续时间 T,但产生的故障数量已经大于或等于方案中拒收故障数量 ,则判定此批产品的可靠性要求不符合本标准的规定 ,试验可以终止 。

　　8. 1. 2 如果试验时间达到预先选定的试验持续时间 T,试验中产生的故障数量小于或等于方案中的接收数量 ,则判定此批产品的可靠性要求符合本标准的规定要求 。

　　8. 2 选择序贯试验方案时 ,则参照 GB/T 5080. 7—1986第 4章进行判定 。

　　6

　　GB/T 24985—2010

　　8. 3 MTBF置信下限θL 的计算可参照附录 A 中公式计算 ,计算结果可与 θ1 进行比较判断 。

　　8. 4 出现致命故障时试验终止 。

　　9 试验的记录和试验报告

　　9. 1 试验记录

　　在试验过程中 ,数据记录应不中断 ,记录包括以下内容 。

　　9. 1. 1 试验信息

　　产品名称 、批量 、型号 ,产品的顺序号 ,生产或制造日期 。

　　9. 1. 2 观察结果的顺序记录

　　观察的年 、月 、日和时间 ,环境条件和工作条件 ,有关功能参数的检测结果和功能状态的观察记录 ,超出规定条件的结果说明 ,操作者 ,观察者姓名 。

　　9. 1. 3 故障记录

　　9. 1. 3. 1 故障情况记录(由试验人员填写)

　　故障情况记录包括以下四点 :

　　a) 故障概况 ,包括 :故障发生日期和时间 ,试验样品的顺序号 ,故障发生情况和故障现象说明 ,故障时的工作条件和环境条件 ,单项试验时间和(或)累计试验时间 ,试验人员姓名 ;

　　b) 故障的性质 ;

　　c) 产品性能上的故障特征 ,例如 :故障参数的实测值和该项参数的最低要求值等 ;

　　d) 判定故障依据的主要标准 。

　　9. 1. 3. 2 故障修理记录(由修理人员填写)

　　故障修理记录包括以下三点 :

　　a) 故障核实 ,包括 :使用的仪表和方法 ,观察结果说明 ;

　　b) 修理说明 ,包括 :采取的措施 ,修理过程中产品的工作时间 ,修理日期 、时间及维修持续时间 ,维修人员姓名 ;

　　c) 被更换的元器件说明 ,包括 :所在产品位置 ,元器件名称 、型号 ,元器件故障的主要特征和确定元器件故障时所采用的试验 ,供货单位 ,故障原因和分类意见 ,修理中所采取的措施 。

　　9. 1. 3. 3 故障分析记录(由故障分析人员填写)

　　故障分析记录包括以下四点 :

　　a) 故障元器件分析与产品的设计分析 ,包括 : 目检和初始测量情况 ,元器件分析说明 ,产品的设计分析说明 ,分析结果 ,分析日期 ,分析用设备 ,分析人员姓名 ;

　　b) 影响故障条件的分析 ;

　　c) 故障原因与分类 ;

　　d) 有关故障的分析意见及纠正措施的建议 。

　　9. 2 试验报告

　　试验结束时形成试验报告 ,试验报告应包含 9. 1试验记录内容 。

　　7

　　GB/T 24985—2010

　　附 录 A

　　(规范性附录)

　　MTBF置信下限 θL 的计算公式

　　A. 1 推荐置信度为 :1-α。

　　A. 2 对于置信度 1-α,平均无故障时间(MTBF)的单侧置信下限θL 按下列公式计算 :

　　定时截尾试验见式(A. 1) :

　　…………………………( A. 1 )

　　定数截尾试验见式(A. 2) :

　　…………………………( A. 2 )

　　其中 :

　　θL —MTBF 的单侧置信下限 ;

　　α— 生产方风险 ;

　　1-α— 推荐的置信度 ;

　　T— 累计相关试验时间 ;

　　r— 试验中累积故障数 。

　　注 1: 上述公式引 自 GB/T 5080. 4《设备可靠性试验 可靠性测定试验的点估计和区间估计方法(指数分布)》。

　　注 2: 公式中 χ2 的分布数值表见 GB/T 4086. 2《统计分布数值表 χ2 分布》。

　　8

　　GB/T 24985—2010

　　附 录 B

　　(资料性附录)典型故障及分类

　　B. 1 典型故障及分类见表 B. 1。

　　表 B. 1 典型故障及分类

　　故障性质

　　序号

　　故 障

　　故障分类

　　功能类故障

　　1

　　产品说明书中规定的辅助功能不能实现的故障

　　B

　　性能类故障

　　2

　　运行时出现异常噪音

　　B

　　3

　　导致产品丧失主要功能 , 出现不制冷 、不制热的故障

　　A

　　安全类故障

　　4

　　导致漏电 、火灾危险 、机械危险的故障

　　致命性

　　5

　　电气强度 、泄漏电流 、接地电阻不符合 GB 4706. 32的规定

　　致命性

　　注 1: 故障分类说明

　　致命故障 :可能导致人员伤亡 、重要物件损坏或其他不可容忍后果的故障 ;

　　A类故障 :引起产品丧失主要功能的故障 ;

　　B类故障 :影响产品主要功能以外的故障 。

　　注 2: 此附录作为统计故障数使用 。

　　9

　　GB/T 24985—2010

　　参 考 文 献

　　[1] GB/T 4086. 2 统计分布数值表 χ2 分布

　　[2] GB 4706. 32 家用和类似用途电器的安全 热泵 、空调器和除湿机的特殊要求

　　[3] GB/T 5080. 4 设备可靠性试验 可靠性测定试验的点估计和区间估计方法(指数分布)

　　10