可操作狀態(tài)的控制和指示檢測
在現(xiàn)代工業(yè)自動化、機械設備、車輛系統(tǒng)以及智能家居等領(lǐng)域,確保設備或系統(tǒng)處于“可操作狀態(tài)”至關(guān)重要。所謂“可操作狀態(tài)”,是指設備或系統(tǒng)功能完整、安全可靠、能夠響應操作指令并執(zhí)行預期任務的狀態(tài)。對“可操作狀態(tài)的控制和指示”進行精確檢測,是保障人機交互安全、提升操作效率、防止誤操作和潛在事故的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。它主要涉及兩方面:一是對設備/系統(tǒng)核心功能控制邏輯的有效性驗證(控制),二是對各種狀態(tài)指示裝置(如指示燈、顯示屏、聲音報警器、HMI界面元素等)準確性、及時性及清晰度的檢驗(指示)。這兩者相輔相成,控制邏輯為操作提供基礎,指示系統(tǒng)則為操作者提供決策依據(jù)。因此,建立系統(tǒng)化的檢測方案,覆蓋相關(guān)項目、采用合適儀器、遵循科學方法、依據(jù)權(quán)威標準,對保障設備安全穩(wěn)定運行、提升用戶體驗具有重大意義。
檢測項目
“可操作狀態(tài)的控制和指示檢測”通常涵蓋以下核心項目:
- 控制功能有效性檢測: 驗證設備在接收到啟動、停止、模式切換等操作指令后,其核心執(zhí)行機構(gòu)(如電機、閥門、繼電器、伺服驅(qū)動器等)能否準確、可靠地響應并執(zhí)行預期動作。
- 狀態(tài)指示準確性檢測: 檢查各種指示裝置(LED燈、LCD/OLED顯示屏、背光符號、聲音提示器、圖形化HMI界面狀態(tài)圖標/文字等)所反映的設備狀態(tài)(如運行、停止、待機、故障、警告、電量、模式等)是否與實際運行狀態(tài)完全一致。
- 指示清晰度與辨識度檢測: 評估指示裝置在不同環(huán)境條件下(如明亮日光、昏暗環(huán)境、強光直射、不同觀察角度)的可見性、可讀性、色彩分辨度以及聲音報警的響度、音調(diào)、節(jié)奏是否清晰可辨、符合人因工程要求。
- 響應及時性檢測: 測量狀態(tài)變化(如從運行到停止、發(fā)生故障)到相應指示信號(燈光點亮/熄滅、屏幕更新、聲音響起)出現(xiàn)之間的延遲時間是否在規(guī)定范圍內(nèi)。
- 聯(lián)鎖與安全邏輯檢測: 驗證在特定非操作狀態(tài)(如安全門打開、急停按下、互鎖條件不滿足)下,控制輸入是否被有效禁止(控制失效),以及相應的禁止狀態(tài)是否被明確指示(如急停指示燈亮起、HMI顯示鎖定信息)。
- 故障指示與診斷功能檢測: 當設備發(fā)生預設故障時,檢測相應的故障指示(如特定燈閃爍、屏幕報錯代碼、聲音報警模式)是否被準確觸發(fā),其指示信息是否能有效引導診斷。
檢測儀器
完成上述檢測項目需要借助一系列專業(yè)儀器:
- 多通道數(shù)據(jù)記錄儀/示波器: 用于同時記錄和測量控制信號(電壓、電流、數(shù)字IO狀態(tài))和狀態(tài)指示信號,分析響應延遲、信號波形、持續(xù)時間等。
- 可編程邏輯控制器 (PLC) 或 I/O 仿真器: 用于模擬發(fā)送各種操作指令(控制輸入)給被測設備,或模擬傳感器信號以觸發(fā)特定狀態(tài)。
- 光源測量儀器:
- 照度計: 測量指示燈光或顯示屏在特定位置的亮度(Luminance, cd/m2)。
- 色度計/分光輻射計: 測量指示燈光或顯示顏色的色坐標、色溫、色域覆蓋等,評估色彩準確性。
- 亮度計/視角測試儀: 評估顯示屏或指示燈在不同視角下的亮度、對比度和色度變化。
- 聲級計與音頻分析儀: 測量聲音報警的聲壓級(響度,dB(A))、頻率成分、持續(xù)時間、脈沖模式等。
- 高分辨率攝像系統(tǒng): 配合視覺分析軟件,用于自動化檢測指示燈的亮/滅/閃爍狀態(tài)、顯示屏內(nèi)容識別等,特別是在進行長時間穩(wěn)定性測試時。
- 環(huán)境試驗箱: 用于在可控的環(huán)境條件(溫度、濕度、光照)下進行指示清晰度與辨識度測試。
- 萬用表/鉗形表: 用于基本電氣參數(shù)(電壓、電流、通斷)測量。
檢測方法
檢測流程應科學嚴謹,通常包含以下步驟:
- 目視檢查與功能初驗: 檢查所有控制和指示裝置的物理安裝、標識完整性、無明顯損傷。
- 靜態(tài)功能測試:
- 使用PLC/I/O仿真器依次觸發(fā)所有可能的操作指令(控制輸入),觀察并記錄對應執(zhí)行機構(gòu)的動作響應是否正確。
- 在每種穩(wěn)態(tài)(如運行、停止、待機、各故障模式)下,記錄所有指示裝置的顯示狀態(tài)(燈亮/滅/閃爍顏色、屏幕顯示內(nèi)容、聲音有無/模式)。
- 動態(tài)響應與延遲測試:
- 利用數(shù)據(jù)記錄儀/示波器,同步捕獲控制指令的發(fā)出時刻(或狀態(tài)變化的觸發(fā)信號)與相應指示信號變化的時刻,精確測量響應延遲。
- 測試狀態(tài)快速切換時指示是否清晰、無混淆。
- 指示清晰度與辨識度測試:
- 在標準測試環(huán)境及極限環(huán)境(預設的高/低照度、不同背景光條件、不同觀測角度)下,使用照度計、色度計、聲級計等測量指示裝置的亮度、顏色、聲音參數(shù)。
- 進行主觀評價(如有代表性操作者參與),評估在模擬使用場景下的可讀性、可聽性和理解性。
- 聯(lián)鎖與安全邏輯測試: 人為制造非操作狀態(tài)(如打開安全門、按下急停),驗證控制輸入是否被禁止(設備無響應),同時檢查相應的禁止狀態(tài)指示是否明確激活。
- 故障注入測試: 模擬各種預設故障條件,驗證對應的故障指示是否正確、及時出現(xiàn),且信息清晰可診斷。
- 穩(wěn)定性與耐久性測試: 在長時間循環(huán)操作或特定環(huán)境應力下,持續(xù)監(jiān)控控制和指示功能是否保持穩(wěn)定可靠。
檢測標準
“可操作狀態(tài)的控制和指示檢測”需嚴格遵循相關(guān)國際、國家、行業(yè)或企業(yè)標準,確保檢測的規(guī)范性和結(jié)果的可比性:
- 國際標準:
- IEC 60073: 《人-機界面標志標識的基本和安全規(guī)則 指示器和操作器的編碼規(guī)則》 - 規(guī)定了指示燈顏色、閃爍模式等的含義。
- IEC 60447 / ISO 13850: 《人機接口 基本和安全原則 緊急停止功能的設計原則》 - 涉及急停按鈕的顏色、標識及狀態(tài)指示。
- IEC 61310 (系列): 《機械安全 指示、標志和操作》 - 涵蓋安全相關(guān)的標志、信號、報警器等要求。
- ISO 9241 (系列): 《人-系統(tǒng)交互工效學》 - 尤其是關(guān)于視覺顯示要求的部分(如ISO 9241-300, 302, 303, 304)。
- ISO 13849 (系列): 《機械安全 控制系統(tǒng)的安全相關(guān)部件》 - 對安全相關(guān)控制系統(tǒng)(包含狀態(tài)指示)的性能等級有要求。
- 國家標準(示例):
- GB/T 4025 / GB/T 4026: 等同采用IEC 60073,規(guī)定了指示燈和按鈕的顏色含義。
- GB 5226.1: 《機械電氣安全 機械電氣設備 第1部分:通用技術(shù)條件》 - 對電氣設備的操作控制、指示、標記有詳細規(guī)定。
- GB/T 15706: 《機械安全 設計通則 風險評估與風險減小》 - 涉及信息傳遞和安全指示要求。
- GB/T 18209 (系列): 《機械
CMA認證
檢驗檢測機構(gòu)資質(zhì)認定證書
證書編號:241520345370
有效期至:2030年4月15日
CNAS認可
實驗室認可證書
證書編號:CNAS L22006
有效期至:2030年12月1日
ISO認證
質(zhì)量管理體系認證證書
證書編號:ISO9001-2024001
有效期至:2027年12月31日