礦用本安型速度傳感器生產(chǎn)過程工序作業(yè)指導(dǎo)書模板

礦用本安型速度傳感器生產(chǎn)過程工序作業(yè)指導(dǎo)書模板1適用范圍本指導(dǎo)書適用于額定電壓DC12V/24V、輸出信號制式為RS485/頻率信號、測量范圍0m/s~15m/s、防爆等級ExibIMb的礦用本安型速度傳感器全流程生產(chǎn)作業(yè)，涵蓋元器件入廠檢驗(yàn)、PCB焊接、組件裝配、本安性能測試、環(huán)境適應(yīng)性試驗(yàn)、成品檢驗(yàn)、包裝入庫全工序環(huán)節(jié)。2規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件；凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB3836.1-2010爆炸性環(huán)境第1部分：設(shè)備通用要求GB3836.4-2010爆炸性環(huán)境第4部分：由本質(zhì)安全型“i”保護(hù)的設(shè)備MT/T1083-2008礦用本安型速度傳感器AQ6201-2006煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)通用技術(shù)要求IPC-A-610E電子組件的可接受性3人員及設(shè)備要求3.1作業(yè)人員要求所有作業(yè)人員需經(jīng)防爆基礎(chǔ)知識、電子焊接工藝、本安產(chǎn)品生產(chǎn)規(guī)范培訓(xùn)，考核合格后方可上崗，培訓(xùn)記錄留存不少于3年。焊接工序作業(yè)人員需持有IPC-A-610E標(biāo)準(zhǔn)對應(yīng)等級操作證書，熟悉無鉛焊接工藝要求。本安性能測試、安規(guī)測試崗位人員需經(jīng)專項(xiàng)防爆測試培訓(xùn)，熟悉GB3836.4-2010標(biāo)準(zhǔn)要求，能獨(dú)立判定測試結(jié)果合規(guī)性。作業(yè)人員上崗前需穿戴防靜電工作服、防靜電鞋，手腕帶接地電阻檢測合格（1MΩ~10MΩ），禁止攜帶非防爆電子設(shè)備、金屬異物進(jìn)入生產(chǎn)區(qū)域。3.2設(shè)備及工裝要求工序/崗位設(shè)備/工裝名稱精度要求校準(zhǔn)要求元器件檢驗(yàn)數(shù)字萬用表電壓精度±0.5%，電阻精度±0.1Ω每年校準(zhǔn)1次元器件檢驗(yàn)LCR數(shù)字電橋電感/電容測量精度±0.2%每年校準(zhǔn)1次PCB焊接無鉛恒溫烙鐵溫度可調(diào)范圍200℃~450℃，溫度偏差±10℃每日班前校準(zhǔn)溫度PCB焊接回流焊機(jī)溫區(qū)溫度控制精度±5℃，傳輸速度偏差±0.1m/min每季度校準(zhǔn)溫區(qū)曲線焊接檢驗(yàn)3DAOI光學(xué)檢測儀焊點(diǎn)識別分辨率≤1μm每半年校準(zhǔn)1次本安測試本安電路參數(shù)測試儀火花點(diǎn)燃試驗(yàn)裝置符合GB3836.4-2010附錄D要求每年校準(zhǔn)1次本安測試絕緣電阻測試儀測試電壓DC500V，電阻測量范圍0~1000MΩ，精度±5%每年校準(zhǔn)1次本安測試介電強(qiáng)度測試儀輸出電壓0~5000VAC，漏電流檢測精度±1mA每年校準(zhǔn)1次性能測試速度傳感器標(biāo)定試驗(yàn)臺轉(zhuǎn)速精度±0.1r/min，速度測量誤差≤0.01m/s每季度校準(zhǔn)1次環(huán)境試驗(yàn)高低溫交變濕熱試驗(yàn)箱溫度控制精度±0.5℃，濕度控制精度±3%RH每年校準(zhǔn)1次環(huán)境試驗(yàn)振動試驗(yàn)臺頻率范圍10~2000Hz，加速度精度±0.1g每年校準(zhǔn)1次外殼檢驗(yàn)游標(biāo)卡尺/千分尺精度±0.02mm每年校準(zhǔn)1次外殼檢驗(yàn)超聲波測厚儀厚度測量精度±0.01mm每年校準(zhǔn)1次4生產(chǎn)工序作業(yè)要求4.1工序1：元器件入廠檢驗(yàn)4.1.1作業(yè)流程供應(yīng)商送貨→核對物料批次/規(guī)格→外觀檢驗(yàn)→電性能參數(shù)抽樣檢驗(yàn)→本安關(guān)鍵元器件資質(zhì)核驗(yàn)→合格入庫/不合格退回4.1.2作業(yè)要求1.物料核對：根據(jù)BOM清單核對元器件型號、規(guī)格、生產(chǎn)批號、防爆合格證編號（僅限本安關(guān)鍵元器件），確保與經(jīng)防爆檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)審核的物料清單一致，禁止隨意替換元器件品牌、參數(shù)。2.外觀檢驗(yàn)：所有元器件引腳無氧化、變形，本體無裂紋、標(biāo)識清晰，塑封件無鼓包、漏液，金屬件無銹蝕，批次抽樣比例為每批次到貨量的5%，抽樣不合格數(shù)≥1時加倍抽樣，加倍抽樣仍不合格判定該批次不合格。3.電性能檢驗(yàn)：本安限流電阻：100%測量阻值，精度需滿足±1%額定值，功率≥2倍額定工作功率，溫度系數(shù)≤±50ppm/℃，不符合要求直接退回。本安限壓二極管（齊納管）：100%測試反向擊穿電壓、漏電流，反向擊穿電壓偏差需≤±5%額定值，漏電流≤1μA（測試電壓為額定工作電壓）。儲能電容、電感：100%測試容量、耐壓值，電容容量偏差≤±10%額定值，耐壓值≥1.5倍最大工作電壓；電感容量偏差≤±10%額定值，飽和電流≥2倍最大工作電流。霍爾元件：抽樣測試輸出靈敏度，偏差≤±5%額定值，工作溫度范圍滿足-40℃~85℃要求。4.資質(zhì)核驗(yàn)：本安關(guān)鍵元器件（限流電阻、限壓二極管、電源模塊、霍爾元件）需隨貨提供對應(yīng)防爆合格證復(fù)印件，且在有效期內(nèi)，資質(zhì)不全批次判定不合格，禁止入庫。5.標(biāo)識要求：檢驗(yàn)合格元器件按批次粘貼標(biāo)識，明確“合格”狀態(tài)、檢驗(yàn)日期、檢驗(yàn)人員編號，關(guān)鍵本安元器件單獨(dú)存放并標(biāo)注“本安關(guān)鍵件”標(biāo)識。4.1.3質(zhì)量記錄填寫《元器件入廠檢驗(yàn)記錄》，記錄批次、型號、抽樣數(shù)量、檢驗(yàn)項(xiàng)目、檢測數(shù)據(jù)、檢驗(yàn)結(jié)果，檢驗(yàn)人員簽字確認(rèn)，記錄留存不少于5年。4.2工序2：PCB板焊接4.2.1作業(yè)流程PCB基板檢驗(yàn)→錫膏印刷→貼片→回流焊接→手工補(bǔ)焊→焊點(diǎn)檢驗(yàn)→三防漆噴涂→烘干4.2.2作業(yè)要求1.PCB基板檢驗(yàn)：檢查基板無斷裂、銅箔無脫落、過孔導(dǎo)通良好，批次抽樣10%進(jìn)行導(dǎo)通測試，不合格基板退回供應(yīng)商。2.錫膏印刷：采用無鉛錫膏（Sn96.5Ag3Cu0.5），印刷厚度控制在0.15mm~0.2mm，印刷偏差≤0.05mm，每印刷10塊板抽查1次印刷質(zhì)量，出現(xiàn)漏印、連錫立即清理鋼網(wǎng)、調(diào)整印刷參數(shù)。3.貼片：按照PCB絲印層標(biāo)識貼裝元器件，極性元器件（二極管、電解電容、IC）極性偏差≤0.03mm，本安限流電阻、限壓二極管需與BOM清單核對參數(shù)無誤后貼裝，貼裝后抽檢10%的板確認(rèn)元器件極性、型號正確。4.回流焊接：采用8溫區(qū)無鉛回流焊工藝，溫區(qū)參數(shù)設(shè)置如下：預(yù)熱區(qū)：溫度80℃~150℃，升溫速率≤3℃/s，時間60s~90s恒溫區(qū)：溫度150℃~180℃，時間90s~120s回流區(qū)：峰值溫度245℃±5℃，高于217℃的時間30s~60s，升溫速率≤2℃/s冷卻區(qū)：降溫速率≤4℃/s，冷卻至室溫后出板每批次首件焊接后做溫度曲線測試，曲線符合上述要求后方可批量焊接，每批次留存溫度曲線記錄。5.手工補(bǔ)焊：針對插裝元器件、回流焊接不良點(diǎn)位進(jìn)行補(bǔ)焊，烙鐵溫度設(shè)置為320℃±10℃，單焊點(diǎn)焊接時間≤3s，避免長時間焊接損壞元器件或?qū)е裸~箔脫落，補(bǔ)焊后清理多余焊錫、松香殘留。6.焊點(diǎn)檢驗(yàn)：100%采用3DAOI檢測焊點(diǎn)，焊點(diǎn)符合IPC-A-610E二級標(biāo)準(zhǔn)要求：無虛焊、連錫、冷焊、焊點(diǎn)氣孔直徑≤0.1mm，焊點(diǎn)潤濕角≤90°。人工復(fù)檢AOI檢出的不良點(diǎn)位，本安電路焊點(diǎn)重點(diǎn)核查，避免出現(xiàn)毛刺、尖角導(dǎo)致的放電風(fēng)險，焊點(diǎn)不良率≥1%時追溯焊接工藝參數(shù)，整改后再生產(chǎn)。7.三防漆噴涂：采用符合礦用產(chǎn)品要求的丙烯酸三防漆，噴涂厚度控制在0.05mm~0.1mm，本安電路裸露導(dǎo)體之間、導(dǎo)體與外殼之間的絕緣部位重點(diǎn)噴涂，禁止噴涂連接器插針、調(diào)試點(diǎn)位，噴涂后在常溫下靜置30min。8.烘干：噴涂后的PCB板放入60℃±5℃的烘干箱中烘干2h，取出后檢查漆膜均勻、無氣泡、無漏涂，不合格的重新噴涂。4.2.3質(zhì)量記錄填寫《PCB焊接工序記錄》、《回流焊溫度曲線記錄》、《焊點(diǎn)檢驗(yàn)記錄》，記錄焊接參數(shù)、檢驗(yàn)結(jié)果、作業(yè)人員，記錄留存不少于5年。4.3工序3：組件裝配4.3.1作業(yè)流程外殼檢驗(yàn)→PCB板固定→內(nèi)部布線→本安端子連接→外殼封裝→外觀檢查4.3.2作業(yè)要求1.外殼檢驗(yàn)：采用304不銹鋼或鑄鋁外殼，不銹鋼外殼壁厚≥1.5mm，鑄鋁外殼壁厚≥2mm，采用超聲波測厚儀每批次抽樣5%檢測壁厚，不合格外殼禁止使用。外殼防護(hù)等級需滿足IP65要求，外觀無裂紋、毛刺、變形，螺紋連接部位無滑牙，銘牌安裝位置平整。進(jìn)出線口采用橡膠密封圈密封，密封圈邵氏硬度為60±5度，尺寸與電纜直徑過盈配合量0.5mm~1mm，密封圈無老化、裂紋。2.PCB板固定：采用M3絕緣螺釘將PCB板固定在外殼內(nèi)安裝柱上，每個安裝孔加裝平墊、彈簧墊，擰緊力矩0.5N·m±0.1N·m，固定后晃動PCB板無松動，板與外殼內(nèi)壁間距≥5mm，間距不足時加墊絕緣片。3.內(nèi)部布線：本安電路導(dǎo)線與非本安電路導(dǎo)線分開布置，間距≥50mm，無法滿足間距要求時采用絕緣隔板隔離，絕緣隔板厚度≥1mm，阻燃等級V0級。本安電路導(dǎo)線采用銅芯聚氯乙烯絕緣導(dǎo)線，截面積≥0.5mm2，導(dǎo)線外皮無破損，標(biāo)識清晰，供電線正極紅色、負(fù)極黑色，信號線藍(lán)色，接地導(dǎo)線黃綠色。導(dǎo)線彎曲半徑≥3倍導(dǎo)線直徑，布線整齊，采用尼龍扎帶固定，扎帶間距≤100mm，多余扎帶尾部齊根剪掉，無毛刺。4.本安端子連接：本安接線端子采用阻燃絕緣材質(zhì)，爬電距離≥8mm，電氣間隙≥6mm，與接地端子間距≥10mm。導(dǎo)線剝線長度3mm~5mm，壓接冷壓端子后接入端子排，擰緊力矩0.8N·m±0.1N·m，拉扯導(dǎo)線無松動，冷壓端子無毛刺、無露銅過長現(xiàn)象。電源輸入端的限流、限壓保護(hù)電路端子單獨(dú)標(biāo)識“本安電源端”，輸出信號端子標(biāo)識“信號輸出端”，標(biāo)識牢固、不易脫落。5.外殼封裝：外殼接合面采用橡膠密封墊密封，密封墊厚度≥2mm，接合面緊固螺栓為M4不銹鋼螺栓，對角均勻擰緊，擰緊力矩1.2N·m±0.2N·m，接合面間隙≤0.1mm。出線口擰緊壓蓋，壓緊密封圈，電纜被壓緊后旋轉(zhuǎn)無松動，出線口冗余孔采用金屬堵頭封堵，堵頭擰緊力矩1.5N·m±0.2N·m。6.外觀檢查：外殼無劃痕、變形，銘牌粘貼牢固，銘牌內(nèi)容包含：產(chǎn)品名稱、型號、防爆標(biāo)志、額定電壓、測量范圍、出廠編號、生產(chǎn)日期、防爆合格證編號、煤安標(biāo)志編號、生產(chǎn)單位名稱，信息齊全無誤。接線端子標(biāo)識清晰，外部安裝支架焊接牢固，無虛焊、銹蝕。4.3.3質(zhì)量記錄填寫《組件裝配工序記錄》，記錄外殼參數(shù)、布線檢查結(jié)果、端子連接力矩、檢驗(yàn)人員，記錄留存不少于5年。4.4工序4：本安性能專項(xiàng)測試本工序?yàn)殛P(guān)鍵強(qiáng)制檢驗(yàn)工序，所有產(chǎn)品100%測試，不合格產(chǎn)品禁止流入下工序。4.4.1作業(yè)流程測試前準(zhǔn)備→絕緣電阻測試→介電強(qiáng)度測試→本安參數(shù)驗(yàn)證→火花點(diǎn)燃試驗(yàn)→測試結(jié)果判定4.4.2作業(yè)要求1.測試前準(zhǔn)備：將產(chǎn)品放置在絕緣測試臺上，斷開外部負(fù)載，擦除外殼表面油污、灰塵，確認(rèn)測試設(shè)備接地良好，處于有效校準(zhǔn)期內(nèi)。2.絕緣電阻測試：測試部位：本安電路與外殼之間、本安電路與非本安電路（若有）之間、電源輸入端與信號輸出端之間。測試方法：采用DC500V絕緣電阻測試儀，測試時間≥1min，各部位絕緣電阻均需≥500MΩ為合格，低于500MΩ時檢查布線絕緣、三防漆噴涂質(zhì)量，整改后重新測試。3.介電強(qiáng)度測試：測試部位與絕緣電阻測試一致，測試電壓為1500VAC50Hz，漏電流設(shè)定值1mA，測試時間1min。測試要求：升壓過程平穩(wěn)，無擊穿、閃絡(luò)現(xiàn)象為合格，測試時避免接觸產(chǎn)品，防止觸電，出現(xiàn)擊穿時拆解檢查爬電距離、絕緣層厚度，不合格產(chǎn)品報廢處理。4.本安參數(shù)驗(yàn)證：最高輸入電壓測試：在額定輸入電壓基礎(chǔ)上升高1.1倍（DC26.4V，額定24V時），測量本安電路最高輸出電壓、最大輸出電流，需符合防爆設(shè)計文件要求：最高輸出電壓≤28V，最大輸出電流≤90mA，且滿足Uo×Io≤2.52W（ExibIMb等級要求）。限流/限壓元件參數(shù)核驗(yàn)：斷開電源，測量限流電阻阻值、限壓二極管反向擊穿電壓，與設(shè)計值偏差≤±5%，不合格的更換元件后重新測試。儲能元件參數(shù)核驗(yàn)：測量本安電路中電容、電感的實(shí)際值，計算電路最大儲能W=0.5CU2+0.5LI2，需≤0.2mJ（I類本質(zhì)安全電路最小點(diǎn)燃能量要求），超過限值的調(diào)整儲能元件參數(shù)，重新測試。5.火花點(diǎn)燃試驗(yàn)：按照GB3836.4-2010附錄D要求，將本安電路的所有可能短路、開路點(diǎn)位接入火花點(diǎn)燃試驗(yàn)裝置，在II類A級爆炸性氣體環(huán)境（甲烷+空氣混合物，濃度8.3%±0.5%）中進(jìn)行1000次火花試驗(yàn)，無點(diǎn)燃現(xiàn)象為合格。試驗(yàn)過程中出現(xiàn)1次點(diǎn)燃現(xiàn)象即判定本安電路不合格，需重新設(shè)計電路參數(shù)、更換保護(hù)元件，整改后重新進(jìn)行試驗(yàn)，每批次產(chǎn)品留存火花試驗(yàn)記錄。4.4.3質(zhì)量記錄填寫《本安性能測試記錄》，詳細(xì)記錄每項(xiàng)測試的實(shí)際數(shù)據(jù)、測試設(shè)備編號、測試人員、測試日期，不合格產(chǎn)品記錄整改情況，記錄留存不少于5年。4.5工序5：功能性能標(biāo)定測試所有產(chǎn)品100%測試，不合格產(chǎn)品返回裝配工序整改。4.5.1作業(yè)流程設(shè)備連接→零點(diǎn)標(biāo)定→量程標(biāo)定→誤差測試→信號輸出測試→穩(wěn)定性測試4.5.2作業(yè)要求1.設(shè)備連接：將速度傳感器安裝在標(biāo)定試驗(yàn)臺的安裝支架上，感應(yīng)面與試驗(yàn)臺測速齒輪端面間距調(diào)整為2mm±0.5mm，接通額定工作電壓，預(yù)熱15min。2.零點(diǎn)標(biāo)定：試驗(yàn)臺轉(zhuǎn)速為0（靜止?fàn)顟B(tài)），調(diào)整傳感器零點(diǎn)電位器，使輸出信號對應(yīng)速度值為0.00m/s，誤差≤±0.01m/s，零點(diǎn)漂移≤0.02m/s/30min。3.量程標(biāo)定：調(diào)整試驗(yàn)臺轉(zhuǎn)速至額定測量上限15m/s，調(diào)整量程電位器，使輸出信號對應(yīng)速度值為15.00m/s，誤差≤±0.05m/s。4.誤差測試：選取0m/s、3m/s、5m/s、10m/s、15m/s五個測試點(diǎn)，每個測試點(diǎn)穩(wěn)定運(yùn)行1min后讀取傳感器顯示值，每個測試點(diǎn)重復(fù)測試3次，計算平均相對誤差：5.信號輸出測試：RS485信號測試：采用串口調(diào)試助手讀取傳感器輸出數(shù)據(jù)，波特率9600bps，數(shù)據(jù)位8位，停止位1位，無校驗(yàn)，數(shù)據(jù)格式符合Modbus-RTU協(xié)議，無丟包、亂碼現(xiàn)象，通訊距離2km時誤碼率≤10??。頻率信號測試：輸出頻率范圍200Hz~1000Hz，對應(yīng)速度0~15m/s，頻率誤差≤±1Hz，負(fù)載電阻≥1kΩ時輸出幅值≥額定電壓的80%。6.穩(wěn)定性測試：傳感器連續(xù)通電2h，每隔15min記錄一次10m/s測試點(diǎn)的測量值，穩(wěn)定性誤差≤±0.5%FS為合格，出現(xiàn)漂移的檢查PCB焊接質(zhì)量、元器件穩(wěn)定性，不合格產(chǎn)品更換核心元件。4.5.3質(zhì)量記錄填寫《性能標(biāo)定測試記錄》，記錄每個測試點(diǎn)的測量數(shù)據(jù)、誤差值、信號輸出參數(shù)，標(biāo)定人員簽字確認(rèn)，記錄留存不少于5年。4.6工序6：環(huán)境適應(yīng)性試驗(yàn)每批次產(chǎn)品抽樣2臺進(jìn)行環(huán)境適應(yīng)性試驗(yàn)，抽樣不合格則加倍抽樣，仍不合格則該批次產(chǎn)品全檢。4.6.1作業(yè)流程低溫貯存試驗(yàn)→低溫工作試驗(yàn)→高溫貯存試驗(yàn)→高溫工作試驗(yàn)→交變濕熱試驗(yàn)→振動試驗(yàn)→沖擊試驗(yàn)→試驗(yàn)后性能復(fù)測4.6.2作業(yè)要求1.低溫貯存試驗(yàn)：試驗(yàn)溫度-40℃±2℃，貯存時間16h，試驗(yàn)后取出在常溫下恢復(fù)2h，檢查外殼無裂紋、密封無失效，性能測試誤差≤±1%FS為合格。2.低溫工作試驗(yàn)：試驗(yàn)溫度-20℃±2℃，接通額定電壓，穩(wěn)定運(yùn)行2h，期間測量10m/s測試點(diǎn)的誤差≤±1.5%FS，無死機(jī)、信號中斷現(xiàn)象為合格。3.高溫貯存試驗(yàn)：試驗(yàn)溫度+85℃±2℃，貯存時間16h，試驗(yàn)后取出在常溫下恢復(fù)2h，檢查外殼無變形、元器件無鼓包漏液，性能測試誤差≤±1%FS為合格。4.高溫工作試驗(yàn)：試驗(yàn)溫度+60℃±2℃，接通額定電壓，穩(wěn)定運(yùn)行2h，期間測量10m/s測試點(diǎn)的誤差≤±1.5%FS，無過熱、信號漂移現(xiàn)象為合格。5.交變濕熱試驗(yàn)：試驗(yàn)溫度+40℃±2℃，濕度93%±3%RH，試驗(yàn)時間48h，試驗(yàn)后取出擦除表面凝露，測試絕緣電阻≥100MΩ，介電強(qiáng)度測試無擊穿，性能誤差≤±1.5%FS為合格。6.振動試驗(yàn)：振動頻率10Hz~150Hz，加速度1g，掃頻速率1oct/min，X/Y/Z三個方向各振動2h，試驗(yàn)后緊固件無松動，外殼無損壞，性能誤差≤±1%FS為合格。7.沖擊試驗(yàn)：沖擊加速度50g，脈沖持續(xù)時間11ms，X/Y/Z三個方向各沖擊3次，試驗(yàn)后內(nèi)部元件無脫落，性能測試正常為合格。8.試驗(yàn)后復(fù)測：所有環(huán)境試驗(yàn)完成后，重新進(jìn)行本安絕緣電阻、介電強(qiáng)度測試，性能標(biāo)定測試，各項(xiàng)指標(biāo)符合要求為試驗(yàn)合格，不合格的分析原因，對同批次產(chǎn)品進(jìn)行相同項(xiàng)目全檢。4.6.3質(zhì)量記錄填寫《環(huán)境適應(yīng)性試驗(yàn)報告》，詳細(xì)記錄每項(xiàng)試驗(yàn)的參數(shù)、試驗(yàn)前后的性能數(shù)據(jù)、試驗(yàn)結(jié)果，報告留存不少于5年。4.7工序7：成品檢驗(yàn)及入庫4.7.1作業(yè)流