上述并行系统,虽然可靠,但是昂贵的。由于热电偶失败率是11倍转换器和录音机失败率,更具成本效益的冗余系统将有三个热电偶并联，且只有一个转换器和录音机。一个可能的系统如图7.7所示。三个热电偶电动势E1,E2和E3是输入一个中间值选择器元素。选择器的输出信号是输入信号中最低的而不是最高的;因此,如果E1 = 5.0 mv,E2 = 5.2 mv和E3 = 5.1 mv,输出信号是E3。然而,如果热电偶3失败E3 = 0 mv,选择器输出信号是E1。这个系统的可靠性可以通过替换三个热电偶分析单个元素的不可靠性
和可靠性R1 = 1?0.076 = 0.924。λ= 0.1
时，其他元素的可靠性:
通过7.18，整个系统的可靠性:
即，FOVERALL=0.205，这几乎是两倍的并行系统的不可靠性但低于单个系统的一半。
7.1．6故障率数据和模型
现在必须注意区分组件和元素。一个组件被定义为一个“不可修复”设备，,即当失败时删除并丢弃。例如电阻器或集成电路。然而,一个可修复系的元素，它通常是由多个组件组成的。例子是一个压力传感器,温度传感器和一个录音机。 故障率数据组件和元素可以通过实验找到，通过直接测量失败的频率给定的条目的数量类型。方程[ 7.4 ]可用于发现非可修部件和方程[ 7.8 ]可用于找?对应的可修复的元素。
表7.1给出了观测平均失败率为典型的仪器。这些数据已从英国银行运营的数据服务(SRS)系统确认可靠性。[1]表指定的环境每种类型的仪器。对于一个位于过程流体中的元素,环境是由流体的性质决定的,如温度、腐蚀性能、污垢或固体颗粒的存在。
表7.1观察仪器的平均失败率。
表7.2观察仪器在不同的化学工厂环境的失败率。
元素位于大气环境是由大气条件,如温度、湿度、盐度、尘埃的存在。给定类型的元素的故障率将取决于它位于的环境:一个铁铜合金热电偶将有更高的失败率比水腐蚀性酸。表7.2显示了观察到的失败率为给定类型的元素在三个作品,B,C过程不同材料和流体和有不同的背景环境。[2]观察到的失败率可以被视为基本的产品故障率λB和环境校正因子πE:
元件故障率模型
这里λB对应于最好的环境条件和πE具有值1，2，3或4中，对应于最恶劣的环境的最高数字。元件的故障率或者可从对构成该元件的基本元件的故障率数据/模型进行计算。
表7.3显示了整体故障率的计算,从基本的组件的数据,电子根器模块。[3]模块给出了输出电压信号范围1-5V,的平方根成正比的输入信号范围4-20mA;这种类型的模块是常用的流体流量控制系统。该模块是由各种类型的基本电子元件组成，并且所有元件均为串联。每种类型的几个组件都存在。从等式[7.22]含有m个不同的部件类型与失败率λ1，λ2，...，λI，...，λm中，每种类型本是一个系列的模块的故障率λ：
如果有多个组件的每种类型,所有连接在系列中,那么该模块故障率是由:
模块故障率--每个类型的多个组件
在N1、N2??、Ni、?,Nm每个组件类型的数量，每个组件类型的故障率计算使用模型方程:
表7.3给出了F1，F2，F3，K1，K2，K3值，K4和故障率λi每个组件。每一次的失败率乘以适当的量的Ni和Niλi值加在一起，得出一个模块每小时的总故障率的3.01×10?6。
表7.3计算整体故障率电子根模块。
7.1.7可靠性设计与维护 可靠性设计
应遵守下列一般原则。
元素的选择。只有完善了故障率数据/模型的元素才能被使用。另外一些技术本身就比其他人更可靠。因此归纳线性位移传感器(第八章)本质上是更可靠的
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