在線近紅外光譜分析系統(tǒng)失效分析.pdf

1、在線近紅外光譜分析系統(tǒng)(Near-infrared Spectroscopy System，NIRS)是一種先進(jìn)的在線分析儀器，集近紅外光譜技術(shù)、工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)為一體，具有快速、無(wú)污染、多組份實(shí)時(shí)測(cè)量等特點(diǎn)，在制藥工業(yè)、食品工業(yè)、石油化工等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。國(guó)內(nèi)在線分析儀器普遍存在可靠性較差的弱點(diǎn)，導(dǎo)致在實(shí)際應(yīng)用中維護(hù)成本難以承受。因此，有效提高產(chǎn)品的可靠性，成為國(guó)內(nèi)在線分析儀器廠商急待解決的問(wèn)題，本文正是在這樣的背景下對(duì)在線近紅外光譜分

2、析系統(tǒng)的可靠性開(kāi)展了相關(guān)的研究工作，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
　　 第一，簡(jiǎn)述了近紅外光譜技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r和在線儀器所面臨的問(wèn)題，同時(shí)總結(jié)了可靠性工作的發(fā)展歷史和在儀器儀表領(lǐng)域的應(yīng)用。針對(duì)近紅外分析儀器的行業(yè)發(fā)展?fàn)顩r、應(yīng)用特點(diǎn)，提出開(kāi)展在線近紅外光譜分析系統(tǒng)可靠性工作的必要性。
　　 第二，簡(jiǎn)要介紹可靠性工程的相關(guān)理論，同時(shí)指出失效分析在可靠性工作中的地位。詳細(xì)的介紹了分析儀器的失效理論，儀器的失效定義和主要失效模式，結(jié)合

3、失效分析技術(shù)和儀器失效分析的特點(diǎn)，指出了分析儀器失效分析的一般過(guò)程。
　　 第三，闡述了近紅外光譜技術(shù)的原理，講述了近紅外光譜的信息源，測(cè)量分析方法和測(cè)量過(guò)程。簡(jiǎn)述了在線光譜分析系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和組成。對(duì)該系統(tǒng)的性能進(jìn)行分析，研究了性能參數(shù)如何對(duì)測(cè)量準(zhǔn)確性產(chǎn)生影響，為后續(xù)失效分析提供理論依據(jù)和參考。
　　 第四深入?yún)⑴cNIR系統(tǒng)的研發(fā)、測(cè)試及生產(chǎn)過(guò)程。參照在線近紅外光譜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，將其劃分為光源、光譜儀、多路復(fù)用器和預(yù)處理

4、系統(tǒng)的四個(gè)子系統(tǒng)，分別對(duì)各個(gè)子系統(tǒng)做失效分析。確定各個(gè)子系統(tǒng)失效的主要模式和機(jī)理，根據(jù)各自特點(diǎn)建立故障樹(shù)，分析并模擬了儀器的關(guān)鍵因素、關(guān)鍵器件受損或差異對(duì)近紅外光譜儀性能的影響，根據(jù)失效發(fā)生的機(jī)理提出相應(yīng)的改進(jìn)措施，并且通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證切實(shí)可行。另外，以系統(tǒng)的可靠性需求為基礎(chǔ)，應(yīng)用相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行了系統(tǒng)測(cè)試，包括：在線近紅外光譜系統(tǒng)的整機(jī)測(cè)試、可靠性環(huán)境試驗(yàn)。從測(cè)試的結(jié)果看，主要的性能參數(shù)符合指標(biāo)要求，主要存在的問(wèn)題就是儀器的溫漂較大，嚴(yán)