Набор тем Электрические измерение. 1. Введение. История электроизмерительной науки. Ключевой слов
 Скачать 2.29 Mb.
|
Системы технической диагностики.Техническая диагностика(ТД) - научно-техническая дисциплина, изучающая и устанавливающая признаки дефектов технических объектов, а также методы и средства обнаружения и поиска дефектов. Основной предмет диагностики - организация эффективной проверки исправности, работоспособности, правильности функционирования технических объектов. Организация процессов диагностирования технического состояния элементов или блоков при их изготовлении и эксплуатации – одна из важных мер обеспечения и поддержания надёжности технических объектов [33]. Диагностирование осуществляется либо человеком непосредственно (например, внешним осмотром, "на слух"), либо при помощи аппаратуры. Электронная технология диагностики на базе протоколов измерения технических параметров позволяет получить оценку состояния объекта и определить виды неисправностей. Объект и средства его диагностирования в совокупности образуют систему диагностирования. Взаимодействуя между собой, объект и средства реализуют некоторый алгоритм диагностирования. Результатом является заключение о техническом состоянии объекта - технический диагноз, например: "датчик исправен", "деталь неработоспособна", "в компьютере отказал блок электропитания" [10, 11]. По взаимодействию объекта и средств диагноза между собой различают тестовое и функциональное диагностирование. Системы первого вида (см.рис.5.1) применяют при изготовлении объекта, во время его ремонта и профилактики и при хранении, а также перед применением и после него, когда необходимы проверка исправности объекта или его работоспособности и поиск дефектов. В этом случае на объект диагностирования подаются специально организуемые тестовые воздействия. Системы второго вида применяют при использовании объекта по назначению, когда необходимы проверка правильности функционирования и поиск дефектов, нарушающих последнее. При этом на объект поступают только предусмотренные его алгоритмом функционирования (рабочие) воздействия. Так, при тестовом диагнозе специальное воздействие (рис.5.1) поступает от источника воздействия ИВ средств диагноза на объект диагноза ОД. Ответная реакция через устройства связи УС принимается датчиком Д. Блоком расшифровки результатов БРР сигнал сравнивается с различными известными реакциями состояния ОД, заданными физической и математической моделью ФМ. Блок управления БУ связан с пультом управления ПУ и осуществляет управление программой диагноза. Функциональная диагностика, которая проводится только на работающем объекте и, как правило, выполняется с точностью до определения одного из двух его состояний: (исправен - неисправен, работоспособен – неработоспособен, функционирует – неправильно функционирует). Однако, в большинстве случаев такая оценка состояния объектов не удовлетворяет их владельцев и тогда применяется функциональная диагностика c использованием трехуровневой оценки состояния (исправен – неисправен, но и работоспособен – не работоспособен). В том и в другом случае речь идет об общей функциональной диагностики или общей оценки состояния объекта и диагностика сводится к определению одного из вышеназванных состояний объекта с помощью моделей переходов состояний. Главным недостатком общей функциональной диагностики является то, что она не дает ответы на такие важные для пользователя вопросы, как: - Какие детали и узлы элемента объекта неисправны? - Какие виды неисправностей имеют детали, узлы, элементы и объекты в целом? - Когда произойдет отказ детали, узла , элемента, объекта? Ответить на первый вопрос можно в том случае, если воспользоваться функциональной диагностикой с оценкой состояния объекта по совокупности технических и технологических параметров его деталей, узлов и элементов. В этом случае речь идет о параметрической функциональной диагностики, и совершенно очевидно, что для такого контроля необходим строго определенный набор диагностических параметров, характеризующей состояния детали, узла, элемента и объекта в целом, и, если речь идет о трехуровневом состоянии объекта, нужно точное значение их допустимых, предельных и запредельных значений. В этом случае диагностика сводится к измерению диагностических параметров и сравнению их с допустимыми, предельными и запредельными значениями. При этом, совокупность измеренных значений параметров представляет собой протокол состояния объекта, а совокупность параметров, значения которые находятся вне допуска, представляет собой протокол исключения параметров. Однако, и в этом случае, после проведения параметрической функциональной диагностики можно только констатировать то или иное состояние, и невозможно указать виды неисправностей и когда произошел или произойдет отказ детали, узла или полный отказ самого объекта. В настоящее время функциональная диагностика в чистом виде, как правило, не используется. Она, как минимум, дополняется функцией прогнозирования значения наблюдаемых параметров по их тренду во времени и функцией определения дат ближайшего ТО контролируемого объекта. Разработка и создание систем диагностирования включают: изучение объекта, его возможных дефектов и их признаков; составление математических моделей (формализованного описания) исправного (работоспособного) объекта и того же объекта в неисправных состояниях; построение алгоритмов диагностирования; отладку и опробование системы. Математическая модель объекта диагностирования (детерминированная или вероятностная) представляет собой описание объекта в исправном и в неисправном его состояниях в виде формальных зависимостей между возможными воздействиями на объект и его реакциями на эти воздействия. Модели (даже исправных объектов) используемые при диагностировании, могут отличаться от моделей, используемых при проектировании тех же объектов. Например, для диагностирования технического состояния шумящих объектов моделями могут служить кривые шума или вибрации (при так называемых акустических методах диагностики), а в микроэлектронной технологии или в сварочном производстве - изображения объектов в рентгеновских лучах (при неразрушающем контроле). Алгоритм диагностирования предусматривает выполнение некоторой условной или безусловной последовательности определённых экспериментов с объектом. Эксперимент характеризуется тестовым или рабочим воздействием и составом контролируемых признаков, определяющих реакцию объекта на воздействие. Различают алгоритмы проверки и алгоритмы поиска. Алгоритмы проверки позволяют обнаружить наличие дефектов, нарушающих исправность объекта, его работоспособность или правильность функционирования. По результатам экспериментов, проведённых в соответствии с алгоритмом поиска, можно указать, какой дефект или группа дефектов (из числа рассматриваемых) имеются в объекте. Средства диагностирования являются носителями алгоритмов диагностирования, хранят возможные реакции объекта на воздействия, вырабатывают и подают на объект тестовые воздействия. Мониторинг технического состояния- процесс дистанционного контроля (телеконтроля) технического состояния объекта, по определенному алгоритму с накоплением информации и оценкой полученной информации в течении времени с целью идентификации текущего состояния объекта и обеспечения прогнозирования изменения его состояния. Администрирование системы технического диагностирования и мониторинга- управление аппаратными и программными средствами системы с целью изменения конфигурации, поддержания работоспособного состояния и правильности функционирования. Прогнозирование технического состояния - определение технического состояния объекта с заданной (расчетной) вероятностью на предстоящий интервал времени. |