Диагностика прибора понятие

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования. В учебном пособии изложены теоретические основы методов технической диагностики, приведены основные термины и определения, рассмотрены общие схемы постановки и решения диагностических задач, описывается классификация методов диагностики и приводятся общие сведения о них. Рассматриваются основные математические модели, которые используются при решении и при формировании описаний текущего и перспективного диагнозов.

В пособии отражены вопросы, связанные с выбором диагностических признаков, оценкой их веса и диагностической ценности. Большое внимание уделяется математическим методам распознавания статистических решений, методу Байеса, методам распознавания в пространстве диагностических признаков. Изложены основные принципы построения диагностических систем и задачи прогнозирования. В технике в качестве объекта диагностики выступают как отдельные узлы и механизмы, так и более сложные системы и комплексы, например ракета, самолет и т.

Техническая диагностика — это молодая наука, которая возникла в связи с возрастающей ролью в народном хозяйстве сложных и дорогостоящих технических систем и предъявлением к ним повышенных требований по безопасности, безотказности и долговечности.

Методы технической диагностики направлены на практическую реализацию этих требований путем определения технического состояния объектов и разработки оперативных рекомендаций по их дальнейшей эксплуатации. Согласно этим требованиям, для систем воздушных судов, отказ которых может служить непосредственной причиной возникновения опасной ситуации в полете, должны быть предусмотрены контроль и диагностика их ТС.

Все более широкое внедрение в практику методов и средств технической диагностики предполагает наличие на эксплуатационных предприятиях инженерных кадров, имеющих соответствующую подготовку. Поэтому знание основ технической диагностики является обязательным требованием к специалистам, занимающимся эксплуатацией сложных технических систем.

В данном пособии изложены теоретические основы технической диагностики, дается трактование основных понятий, терминов и определений, рассматривается общая схема постановки и решение диагностических задач, описывается классификация методов диагностики и приводятся общие сведения о них. Рассматриваются основные математические диагностические модели, которые используются при решении задач формализованного описания объектов диагностики и формировании описаний текущего и перспективного диагнозов.

В пособии рассмотрены вопросы, связанные с выбором диагностических признаков и оценкой их диагностической ценности. Большое внимание уделяется математическим методам распознавания технических состояний диагнозов объектов. Рассмотрены метод Байеса, методы принятия статистических решений, методы распознавания в пространстве диагностических признаков.

Изложены принципы решения прогностических задач диагностирования. В технической диагностике используются понятия, термины и определения, значения которых установлены ГОСТ ГОСТ , ГОСТ Кроме того, имеется ряд терминов и понятий, которые не вошли в ГОСТ, но используются в научно-технической литературе [11, 18, 23].

Техническая диагностика ТД — область знаний, охватывающая теорию, методы и средства определения технического состояния объекта. В соответствии с ГОСТ это понятие определяется следующим образом. Техническое состояние ТС объекта — это состояние, которое характеризуется в определенный момент времени, при определенных условиях внешней среды, значением параметров, установленных технической документацией на объект. Процесс определения технического состояния объекта называется техническим диагностированием ,или просто диагностированием.

В зависимости от того, для какого времени проводится диагностирование, различают три типа диагностических задач. Первый тип — это задачи определения технического состояния объекта в данный момент времени, которые называются задачами диагностирования.

Второй тип — это задачи предсказания технического состояния, в котором окажется объект в некоторый будущий момент времени, - задачи прогнозирования. Третий тип — это задачи определения технического состояния, в котором находился объект в некоторый момент времени в прошлом, — задачи генезиса. Первый тип задач важен при выполнении технического обслуживания и принятии решения о дальнейшей эксплуатации. Второй тип задач важен для предсказания прогнозирования остаточного ресурса.

Третий тип — для расследования отказов изделий. Объект технического диагностирования — этоизделие и или его составные части, подлежащие подвергаемые диагностированию. То есть имеется материальный объект, у которого определяется техническое состояние и в результате устанавливается технический диагноз.

Для постановки диагноза необходимо оценить соответствие параметров состояния требованиям нормативно-технической документации. Параметр состояния — это величина, количественно характеризующая одно из основных свойств объекта или процесса, протекающего в объекте. В качестве параметров состояния могут приниматься масса, коэффициент трения, геометрические размеры, зазоры, электрическое сопротивление и т.

Эти параметры еще называют первичными. Часто на практике невозможно произвести непосредственную оценку измерение параметров состояния. В технической диагностике вводится понятие диагностических параметров ДП , под которыми понимают параметры объекта, используемые в процессе диагностирования. В качестве ДП могут использоваться как параметры технического состояния первичные , так и параметры, которые характеризуют различные процессы, протекающие в объекте диагностирования и лишь косвенным образом связанные с параметрами состояния.

Последние в технической литературе иногда называют вторичными параметрами. Таким образом, оценка технического состояния выполняется на основе информации о величинах диагностических параметров.

Следовательно, должна быть известна связь между диагностическими параметрами и параметрами состояния. Указанная связь устанавливается с помощью так называемых математических диагностических моделей. Математическая модель — формализованное описание объекта, необходимое для решения задач диагностирования.

Математическое описание модель объекта диагностирования может быть выполнено как с использованием диагностических параметров, так и с использованием диагностических признаков. Отличие этих двух понятий заключается в следующем. Диагностические признаки формируются выбираются на основе диагностических параметров, они образуют дискретное множество, а появление их конкретных значений непосредственно связано с нахождением объекта диагностики в соответствующем классе технического состояния диагнозе.

Например, пусть диагностический параметр выражает температуру подшипников редуктора. Распределение этого параметра непрерывно. Попадание значения температуры масла в один из этих интервалов и есть появление диагностического признака, соответствующего подшипнику с пониженной, нормальной или повышенной температурой.

Отметим, что принципиальных отличий при описании объекта с помощью параметров или признаков нет. Назначение математических диагностических моделей ММ — не только в установлении связи между параметрами состояния и диагностическими параметрами. ММ позволяют составлять алгоритмы технического диагностирования и выбирать диагностическое обеспечение. Алгоритм ТД — совокупность предписаний, определяющих последовательность действий при проведении диагностирования. Диагностическим обеспечением ДО называется комплекс взаимосвязанных правил, методов, алгоритмов и средств, необходимых для осуществления диагностирования на всех этапах жизненного цикла изделия.

Задачи диагностирования на заключительном этапе неразрывно связаны с задачами классификации, поскольку по имеющейся информации необходимо установить диагноз, то есть указать класс технического состояния, к которому относится наш объект диагностирования. Для классификации необходимо знать классы диагнозы , которые устанавливаются до начала диагностирования на основе анализа самого объекта, его функций и отказов, возникающих в нем.

В принципе, количество классов может быть бесконечно. Но существуют достаточно общие принципы классификации, известные из теории надежности. В теории надежности введены понятия для четырех видов технического состояния [10]:. Состояние правильного функционирования означает, что объект в текущий момент времени выполняет предписанный ему алгоритм функционирования.

Состояние неправильного функционирования означает, что объект в текущий момент времени не выполняет предписанный ему алгоритм функционирования. Если в результате процесса диагностирования определяется один из шести видов ТС, то такая операция называется операцией контроля ТС.

Контроль ТС — это проверка соответствия значений параметров объекта требованиям технической документации и определение на этой основе одного из заданных видов технического состояния например, если в результате оценки технического состояния делается заключение о том, что объект неисправен.

Термин техническое диагностирование применяется тогда, когда основной задачей процесса диагностирования является поиск места и определение причины отказа, неисправности или неправильного функционирования. Метод контроля диагностики — правила применения к объекту контроля диагностики определенных принципов и средств контроля диагностики. Выбор метода контроля или диагностики базируется на анализе физических особенностей протекания рабочих процессов и развития неисправностей в диагностируемом объекте.

Средства технической диагностики контроля — аппаратура и программное обеспечение, с помощью которых осуществляется определение величины диагностических параметров, их обработка и разделение объектов на классы. Система технической диагностики контроля — совокупность средств, объекта и исполнителей, необходимая для проведения диагностирования контроля по правилам, установленным в нормативно-технической документации. Существует тестовое ТД — это диагностирование, при котором на объект подается тестовое воздействие.

Рабочее функциональное ТД — это диагностирование, когда на объект подается только рабочее воздействие, то есть диагностирование осуществляется в процессе непосредственного использования объекта по назначению. Объект исправен , если он соответствует всем эксплуатационным показателям, то есть все его параметры, как основные, так и второстепенные, находятся в заданных пределах. Объект работоспособен , если все его основные параметры находятся в пределах заданной нормы.

Выход любого параметра из пределов нормы означает неисправность. Объект функционирует , если его основные параметры, характеризующие работу в данном режиме и в данное время, не выходят за допустимые пределы. В зависимости от полноты определения соответствия параметров объекта заданным эксплуатационным показателям различают несколько задач диагностирования:.

Ее цель — убедиться, что в объекте нет ни одной неисправности и ни один из параметров не выходит за заданные пределы. Это наиболее полный вид контроля. На этапе производства он позволяет узнать, содержит ли объект дефектные компоненты, а их монтаж сборка ошибки. На производстве задачи проверки исправности возлагаются на отдел технического контроля ОТК. В условиях ремонта проверка исправности позволяет убедиться, все ли дефекты устранены.

Она заключается в оценке способности объекта выполнять все функции, предусмотренные его алгоритмом работы. Это менее полный контроль. Он может не обнаружить неисправности, не препятствующие применению объекта по назначению. Например, резервированный объект может иметь неисправности в резервных компонентах.

Проверка работоспособности проводится на этапе эксплуатации объекта при профилактике перед применением объекта по назначению. Она проводится также на этапе эксплуатации в процессе работы объекта. Ее задача — следить за тем, не появились ли неисправности, нарушающие работу в данное время. Это еще более упрощенный контроль работы объекта только в одном режиме.

Таким образом, исправный объект всегда работоспособен и правильно функционирует. Неправильно функционирующий объект всегда неработоспособен и неисправен. Правильно функционирующий объект может быть неработоспособен и, следовательно, неисправен.

Работоспособный объект правильно функционирует, но может быть неисправен. Например, телевизор, транслирующий одну программу, правильно функционирует, но может не обеспечивать прием необходимого числа каналов, то есть быть неработоспособным.

Работоспособный телевизор, в котором принимаются все необходимые каналы, может не обеспечивать необходимого качества изображения или звука, т. В технической эксплуатации различных видов техники существует такое понятие, как стратегия технического обслуживания ТО. В соответствии с выбранной стратегией ТО определяются принципы и правила назначения сроков и объемов ТО. ТО по наработке, при котором перечень и периодичность выполнения операций по обслуживанию определяются значением наработки изделия например, пробег автомобиля или время эксплуатации в годах.

ТО по состоянию, при котором перечень и периодичность выполнения операций по обслуживанию определяются фактическим техническим состоянием изделия. Реализация любой стратегии предполагает использование систем контроля и диагностирования. При ТО по наработке параметром, который необходимо контролировать, является наработка, то есть требуются счетчики наработки счетчик пробега автомобиля. Кроме того, при периодическом ТО, выполняемом в соответствии с данной стратегией через определенные интервалы времени, проводится дефектация элементов и систем контролируемой техники.

Дефектация проводится с помощью средств ТД. При ТО с контролем параметров нужны средства измерения параметров и оценки их соответствия нормативным значениям. То есть в этом случае используются подходы, характерные для технической диагностики.

При ТО с контролем уровня надежности необходим первичный материал об отказах для расчета характеристик надежности. Этот материал невозможно получить без регулярного диагностирования технического состояния. Следовательно, системы контроля и диагностики в современных условиях являются неотъемлемой частью технической эксплуатации изделий при любой стратегии ТО. Поэтому в разработанных в настоящее время сертификационных требованиях к организациям, занимающимся технической эксплуатацией и ремонтом, указывается на необходимость наличия в их составе подразделения, занимающегося технической диагностикой.

Кроме того, эффективность ТО напрямую зависит от эффективности систем контроля и диагностирования. Чем выше эффективность средств диагностики, тем быстрее проводится ТО. Внедрение в практику эксплуатации систем технической диагностики и контроля позволяет получить как технико-экономический, так и социальный эффекты. Учитывая важность и актуальность задач, стоящих перед системами контроля и диагностики, сложность их внедрения, к этим системам предъявляется ряд специфических требований:.

Процесс внедрения систем диагностики от постановки задачи и до получения первых результатов практического использования можно разбить на три этапа:. Каждый из этапов имеет свою специфику. Физический этап предполагает знание объекта и физической сущности процессов, протекающих в нем. Математический этап требует знания формализованных методов построения диагностических моделей, формирования диагностических признаков, разработки алгоритмов и классификации технических состояний.

Этап технической реализации технический этап требует выбора аппаратурных и методических решений. Перечень наиболее характерных для каждого этапа задач представлен в таблице 1.

Несмотря на различия, эти три этапа существенно зависят друг от друга. Весь ход решения диагностической задачи определяется физической сущностью объекта и выбором метода диагностики. В настоящее время для оценки технического состояния объектов техники используется широкий спектр методов диагностики. Эти методы весьма разнообразны и сильно отличаются друг от друга физической сущностью и своими характеристиками.

Знакомство с методами диагностики необходимо проводить с учетом существующей в настоящее время системы их классификации. Какие две стратегии технического обслуживания используются при эксплуатации различных видов техники?

Диагностирование это:

Классификация методов диагностики проводится на основе различных принципов [11, 16, 17]. О некоторых из них говорилось выше. Например, при классификации по глубине выявления отказа или неисправности различают контроль технического состояния работоспособности и диагностирование поиск места и причины неисправности.

При классификации по воздействию на объект различают тестовое и функциональное рабочее диагностирование. В зависимости от физической природы диагностических параметров и способа их измерения различают физические и параметрические методы диагностирования [21]. Физические методы основаны на использовании различных физических явлений, сопутствующих работоспособному или неработоспособному состоянию объекта.

Диагностирование и контроль объектов в нерабочем состоянии. С помощью этих методов, как правило, обнаруживают наличие отсутствие скрытых механических повреждений и дефектов например, сквозных и несквозных микротрещин, внутренних раковин, надломов и т.

Эти методы в силу своей специфики еще называют методами неразрушающего контроля МНК. Диагностирование и контроль объектов в рабочем состоянии. Они основаны на анализе характеристик параметров физических явлений, сопровождающих работу механизма, но не связанных напрямую с его функциональным назначением. Эти методы обеспечивают, например, выявление повреждений и износов в сопряжениях подвижных деталей механизмов.

Обзор методов диагностирования начнем с физических методов неразрушающего контроля, поскольку эти методы наиболее широко используются при эксплуатации почти всех видов техники. Дадим краткую характеристику этим методам [11, 13, 18, 20].

Оптико-визуальный метод контроля основан на применении оптических приборов для осмотра наружных и внутренних поверхностей деталей и агрегатов. Этим методом обнаруживают следующие дефекты: Техническими средствами, которые используются для реализации этого метода, являются:.

С помощью эндоскопов производится осмотр внутренних поверхностей емкостей, трубопроводов, проточной части авиационных двигателей. Капиллярные методы [20]предназначены для обнаружения поверхностных дефектов и основаны на проникновении специальных индикаторных жидкостей в несплошности объектов контроля трубопроводы, корпусные детали, лопатки компрессоров и турбин авиационных двигателей и т.

Сущность метода заключается в следующем:. В зависимости от применяемой индикаторной жидкости или проявителя повреждение видно невооруженным глазом или под воздействием ультрафиолетового излучения. Метод обеспечивает обнаружение поверхностных трещин глубиной от 0,01 мм и шириной раскрытия от 0, мм [18]. Метод магнитного контроля применяется для обнаружения повреждений в деталях из ферромагнитных сплавов. Это наиболее распространенный метод, суть которого в следующем.

Деталь, которая подвергается дефектации, намагничивается. Если на пути магнитных силовых линий детали имеется дефект трещина, раковина, немагнитное включение , то в этом месте силовые линии искривятся, огибая место дефекта. На поверхности детали создаются локальные магнитные полюса с соответствующими полями рассеивания. Это локальное рассеивание магнитного поля над дефектом можно обнаружить с помощью магнитного порошка.

Искажение магнитных силовых линий вызывает соответствующую концентрацию порошка в месте расположения дефекта. При этом образуется рисунок дефекта — магнитограмма. Метод позволяет выявить трещину глубиной от 0, мм и шириной раскрытия от 0, мм. Метод вихревых токов позволяет обнаружить повреждения в деталях магнитных и немагнитных токопроводящих материалов. Повреждения могут обнаруживаться под слоем окислов и лакокрасочных покрытий.

Глубина расположения дефектов трещин, пустот, неметаллических включений 1—3 мм. Физическая сущность метода состоит в изменении характера распределения вихревых токов в контролируемом объекте в зависимости от его сплошности. На контролируемый участок поверхности детали изделия воздействуют переменным магнитным полем. Источником этого поля является катушка, помещенная в измерительную головку и питаемая током высокой частоты.

Под действием этого поля в детали возникают вихревые токи, образующие свое магнитное поле. В результате суммарный магнитный поток Ф S получается как разность магнитных потоков, создаваемых, соответственно, измерительной головкой Ф и. Уменьшение суммарного магнитного потока вызывает изменение индуктивной составляющей суммарного сопротивления катушки и, следовательно, величины тока, протекающего через катушку. Если имеет место дефект Ф в.

Сравнивая величину тока в катушке измерительной головки, настроенной на бездефектном участке поверхности, с величиной тока в катушке, помещенной на дефектный участок, можно обнаружить наличие дефекта. Метод позволяет обнаружить трещины шириной раскрытия от 0,01 мм и длиной от 0,5 мм и широко применяется при выявлении дефектов в газо- и нефтепроводах. У льтразвуковые методы основаны на способности ультразвуковых колебаний распространяться в материале детали в виде направленных пучков и отражаться от границ раздела сред.

В качестве границ раздела могут выступать границы детали и дефектов. Для возбуждения упругих колебаний в контролируемом объекте используются пьезоэлектрические преобразователи. Они представляют из себя пластины из пьезоэлектрических материалов кварц, титанат бария и др.

Под действием приложенного переменного электрического напряжения пластина совершает вынужденные механические колебания. Частота колебаний составляет 1, Если измерительную головку приложить к поверхности контролируемой детали, то в детали будут возбуждаться и распространяться упругие волны рис.

Если на пути распространения ультразвуковых волн отсутствует дефект, то отражение этих волн будет происходить только от передней и задней поверхностей детали. Соответственно регистрирующий прибор зафиксирует два эхосигнала рис. Если на пути распространения ультразвуковых волн будет находиться дефект, то регистрирующий прибор зафиксирует три эхосигнала, один из которых соответствует дефекту рис.

По величине интервала времени между эхосигналами можно судить о глубине расположения дефекта, а по интенсивности пика — о его величине. Метод позволяет работать с любыми материалами, обнаруживать поверхностные и внутренние дефекты, дефекты пайки и склеивания. В ряде случаев приемник и излучатель могут размещаться в отдельных измерительных головках.

Радиационные методы основаны на использовании проникающих излучений: Дефекты материалов определяются путем оценки степени ослабления излучения при его прохождении через деталь. Излучение, прошедшее сплошной материал, имеет меньшую интенсивность по сравнению с лучами, встретившими на своем пути раковины, трещины, рыхлоты. Для регистрации результатов контроля используют рентгеновские пленки и экраны.

Радиационные методы весьма сложны в практическом применении и используются только тогда, когда оказываются неэффективными более простые методы. К физическим методам диагностирования объектов в нерабочем состоянии можно отнести и такой специфический метод, как метод диагностирования узлов трения по накоплению продуктов износа в масле. Из опыта эксплуатации различных видов авиационной, автомобильной, военной техники известно, что часть отказов связана с нарушением работы узлов трения из-за недопустимых износов.

Процесс разрушения трущихся деталей начинается, как правило, с разрушения поверхностного слоя материала под действием высоких контактных напряжений, что проявляется в виде отрыва частиц материала. Эти частицы уносятся маслом, и по их наличию и концентрации можно судить о возникновении и развитии неисправности. Для реализации этого метода эксплуатирующие организации должны быть оснащены регистрирующими и анализирующими устройствами, позволяющими обнаруживать и улавливать продукты износа, а также проводить количественную оценку содержания, структуры и химический анализ этих продуктов.

Для этой цели используются: Наиболее часто этот метод применяется для диагностирования узлов трения различного вида двигателей автомобильных, авиационных, газотурбинных и др. Вторая группа физических методов — это физические методы контроля и диагностирования объектов, находящихся в рабочем состоянии. Рассмотрим некоторые из них. Тепловые методы основаны на анализе теплового инфракрасного излучения элементов, деталей или всего объекта.

Работоспособное исправное изделие имеет определенную картину теплового излучения. Изменение этой картины свидетельствует об изменении режима работы или технического состояния изделия.

Увеличение интенсивности излучения может быть следствием перегрева, связанного с дефектом. Тепловые методы разделяют на контактные и бесконтактные таблица 2. Архитектура Биология География Искусство История Информатика Маркетинг Математика Медицина Менеджмент Охрана труда Политика Правоотношение Разное Социология Строительство Физика Философия Финансы Химия Экология Экономика Электроника.

Физические методы диагностирования Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 Следующая. Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 Следующая. Информационно-издательский центр ПГУ, Разработка диагностической модели, устанавливающей связь между параметрами технического состояния и измеряемыми диагностическими параметрами. Составление логической или словесной модели, устанавливающей связь отказов с параметрами изделия.

Похожие документы
Карта сайта
Приказы на механика по выпуску автотранспорта

Комментарии
  • Поиск места и определение причин неисправности. Алгоритм технического диагностирования контроля технического состояния Алгоритм диагностирования контроля Algorythm of technical diagnosis Совокупность предписаний, определяющих последовательность действий при проведении диагностирования контроля Работоспособное исправное изделие имеет определенную картину теплового излучения.