紧急关断系统(ESD)测试

检测项目

功能安全测试：

• SIL等级验证：安全完整性等级（SIL2-SIL4，参照IEC61508）、故障检测覆盖率（≥90%）
• 诊断测试：在线自诊断频率（每小时1次）、故障响应时间（≤500ms）

响应时间测试：

• 激活延迟：启动时间（≤2秒，参照IEC61511）、复位时间（≤5秒）
• 信号传播：通信延迟（≤100ms）、执行器响应（≤300ms）

硬件完整性测试：

• 电路板检测：绝缘电阻（≥100MΩ）、过电压承受（150%额定电压）
• 连接器耐久：插拔寿命（≥1000次）、接触电阻（≤10mΩ）

软件逻辑测试：

• 逻辑验证：命令序列正确率（100%）、错误注入恢复（成功率≥95%）
• 数据完整性：校验和错误率（≤0.001%）、存储可靠性（EEPROM擦写次数≥100,000）

环境耐受性测试：

• 温湿度循环：工作温度范围（-40℃至+85℃）、湿度耐受（95%RH，非冷凝）
• 振动冲击：正弦振动（5-200Hz）、冲击加速度（50g，半正弦波）

电气安全测试：

• 绝缘强度：耐压测试（AC2.5kV/1min）、泄漏电流（≤0.5mA）
• 接地连续性：接地电阻（≤0.1Ω）、电位差（≤1V）

机械耐久测试：

• 执行机构寿命：阀瓣动作次数（≥10,000次）、扭矩保持（额定值±5%）
• 按钮按压：机械寿命（≥100,000次）、触发力（3-5N）

通信接口测试：

• 协议兼容性：ModbusRTU错误率（≤0.01%）、HART命令响应（≤200ms）
• 数据吞吐量：传输速率（≥1Mbps）、丢包率（≤0.1%）

故障注入测试：

• 硬件故障模拟：短路/开路注入、传感器失效恢复（时间≤1秒）
• 软件错误注入：内存溢出处理、非法指令捕获（成功率100%）

安全完整性等级测试：

• SIL验证：PFDavg计算（≤10⁻³，参照IEC61511）、硬件故障裕度（HFT≥1）
• 系统冗余：切换时间（≤50ms）、备份激活率（100%）

检测范围

1.压力变送器：涵盖差压式和绝对式传感器，重点检测零点漂移（≤±0.1%FS）、过载保护（200%量程）及温度补偿精度。

2.关断阀门：球阀、蝶阀及截止阀类，侧重密封性能（泄漏率≤10⁻⁶mbar·L/s）、启闭扭矩一致性（±2%）和腐蚀耐受。

3.逻辑解算器单元：PLC和专用控制器，检测逻辑处理延时（≤10ms）、输入/输出隔离（隔离电压≥2500V）及故障诊断覆盖率。

4.紧急按钮：蘑菇头式及拉线开关，重点评估机械寿命（≥50,000次）、触点电阻（≤100mΩ）和环境密封等级（IP67）。

5.火焰探测器：紫外/红外型传感器，侧重响应时间（≤5秒）、误报率（≤0.1%）及光学窗口清洁度影响。

6.气体探测器：可燃气体及有毒气体传感器，检测校准稳定性（±2%FS）、交叉干扰误差（≤±5%）及报警阈值精度。

7.控制面板：人机界面(HMI)及指示单元，重点验证显示刷新率（≥60Hz）、按键可靠性（误触发率≤0.01%）及EMC抗扰度。

8.电缆及连接器：屏蔽电缆和M12接头，检测绝缘老化（寿命≥10年）、弯曲疲劳（≥5000次）及信号衰减（≤-3dB）。

9.执行机构：气动和电动执行器，侧重行程精度（±0.5%）、失效安全位置保持及电源中断恢复。

10.系统集成测试：整体ESD链路，重点验证端到端响应时间（≤3秒）、连锁逻辑正确性及多故障容错能力。

检测方法

国际标准：

• IEC61508-1:2010功能安全-通用要求
• IEC61511-1:2016过程工业安全仪表系统
• ISO13849-1:2023机械安全-控制系统相关部件
• IEC61000-4系列电磁兼容测试

国家标准：

• GB/T20438.1-2017电气/电子/可编程电子安全相关系统的功能安全
• GB/T16855.1-2018机械安全-控制系统安全相关部件
• GB/T17626.2-2018电磁兼容试验和测量技术
• GB3836.1-2021爆炸性环境设备通用要求

方法差异说明：IEC61508侧重全生命周期管理，GB/T20438简化了认证流程；ISO13849使用PL等级（PerformanceLevel），IEC61511对应SIL等级，计算参数不同；电磁兼容测试中，IEC61000-4要求更严苛的射频抗扰度，GB/T17626.2降低测试等级。

检测设备

1.逻辑分析仪：KeysightU1610A型（采样率1GHz，存储深度256MB，通道数16）

2.时间测量仪：FlukePM6685型（精度±0.1μs，量程0.1ns至1000s）

3.环境试验箱：WeissWK3-180型（温度范围-70℃至+180℃，湿度控制10-95%RH）

4.振动测试台：LDSV964型（频率范围5-3000Hz，最大推力9kN，载荷100kg）

5.多功能校准器：Fluke725S型（输出精度±0.01%，电压量程0-300V，电流0-22mA）

6.绝缘电阻测试仪：MeggerMIT515型（测试电压50-1000VDC，电阻量程0.01Ω至10TΩ）

7.耐压测试仪：HIOKIST5520型（输出电压AC0-5kV，DC0-6kV，漏电流检测0.001-20mA）

8.气体检测校准站：RAESystemsQRAE3型（气体浓度范围0-100%LEL，精度±2%，响应时间<30秒）

9.通信协议分析仪：WiresharkEtherCAT型（支持Modbus/HART/Profibus，数据传输速率1Gbps）

10.故障注入设备：NationalInstrumentsPXIe-4139型（注入类型短路/开路/噪声，精度±0.5%，通道数8）

11.SIL验证软件：exidaSafetyCalculatorPro型（计算PFDavg/PFH，支持IEC61508/61511标准）

12.扭矩测试仪：Mark-10M3-012型（量程0-12N·m，精度±0.25%，采样率1000Hz）

13.泄漏检测仪：InficonJianCe500型（灵敏度0.01g/a，测试压力0-100bar）

14.EMC测试系统：EMTESTUCS500N型（辐射抗扰度10V/m，传导发射30-1000MHz）

15.数据记录仪：YokogawaDL850E型（通道数16，采样率100MS/s，内存128GB）

北检(北京)检测技术研究院【简称：北检院】

报告：可出具第三方检测报告(电子版/纸质版)。

检测周期：7~15工作日，可加急。

资质：旗下实验室可出具CMA/CNAS资质报告。

标准测试：严格按国标/行标/企标/国际标准检测。

非标测试：支持定制化试验方案。

售后：报告终身可查，工程师1v1服务。

以上是与"紧急关断系统(ESD)测试"相关的简单介绍，具体试验/检测周期、检测方法和仪器选择会根据具体的检测要求和标准而有所不同。北检研究院将根据客户需求合理的制定试验方案。