Розділ іi Технічна діагностика

5. Методи і алгоритми технічної діагностики

5.1 Загальні відомості про технічну діагностику.

Область науково-технічних знань, яка займається розробкою теорії, методів і засобів визначення технічного стану, а також принципів побудови і організації використання систем діагностування технічних об'єктів, називається технічною діагностикою. Технічна діагностика є важливим засобом забезпечення надійності, попередження і виявлення відмов технічних систем.

В процесі технічної експлуатації виникає необхідність у визначенні технічного стану (ТС) в поточний, майбутній і минулий моменти часу. Визначення ТС, в якому знаходиться об'єкт в поточний момент часу, класифікується як діагностування, в майбутній момент часу - як прогнозування; у деякий момент часу у минулому - як генез (ретроспектування).

Вирішуючи задачі діагностування технічного стану, в першу чергу визначаються умови працездатності об'єктів, методи контролю працездатності, методи виявлення відмов і розробки алгоритмів пошуку дефектів в об'єктах. Далі розробляються системи діагностування, засоби діагностування, визначається роль людини-оператора в цій системі, вирішуються організаційні питання і оцінюється ефективність системи діагностування.

Задачі прогнозування ТС вирішуються шляхом врахування можливої зміни стану об'єкту після поточного моменту часу, наприклад у зв'язку з визначенням залишкового ресурсу устаткування або періодичності ТО і ремонту по стану.

Задачі генезу вирішуються шляхом визначення можливих або вірогідних передісторій, що привели об'єкт до поточного ТС, наприклад у зв'язку з розслідуванням причин аварій або виходу з працездатно стану блоку живлення (перевантаження по струму або перенапруження).

Технічне діагностування (далі - діагностування) – визначення технічного стану об'єкту діагностування (ОД ) з певною точністю.

Результатом діагностування (діагнозом) є висновок про технічний стан об'єкту з вказівкою (при необхідності) місця, вигляду і причини дефектів.

При діагностуванні вирішуються три основні взаємозв'язані задачі:

1. Перевірка працездатності об'єкту діагностування.

Проводиться, як правило, при випробуваннях перед введенням об'єкта в експлуатацію. Якщо об'єкт правильно функціонує у всіх режимах, то він працездатний. Якщо на якомусь етапі перевірки (режимі) об'єкт функціонує неправильно, то він вважається непрацездатним. В цьому випадку потрібно перейти до пошуку несправності об'єкту.

2. Пошук несправності.

Ця задача вирішується тільки після того, як буде встановлено,

що об'єкт знаходиться в несправному стані або його параметри помітно і стійко відхилилися від норм.

3. Прогнозування стану ОД на деякий час в майбутнє.

Ця задача вирішується, якщо заздалегідь відомо, що

характеристики об'єкту поступово змінюються і можуть погіршитися настільки, що об'єкт не зможе виконувати свої функції.

2. Технічні засоби діагностування.

Для діагностування використовуються різні технічні засоби. Технічні засоби діагностування (ТЗД) - це сукупністю засобів, за допомогою яких оцінюється стан технічних систем (об'єктів діагностування). Вони включають апаратурні і програмні засоби.

До апаратурних засобів діагностування відносять різні пристрої: прилади, пульти, стенди, спеціальні обчислювальні машини, вбудовану апаратуру контролю і тому подібне.

Програмними засобами діагностування є програми, записані на якому-небудь носієві інформації, наприклад диску, дискеті і т. п. При цьому можуть бути використані як робочі програми об'єкту, що містять операції, необхідні для діагностування об'єкту, так і програми, спеціально складені для його діагностування. Програмні ТЗД застосовуються для діагностування універсальних і спеціалізованих обчислювальних, управляючих і логічних машин, з їх допомогою визначають несправність з точністю до змінного модуля, функціонального блоку, конструктивного вузла.

Робочі програми дозволяють здійснювати діагностування об'єкту в процесі його використання по прямому призначенню, а спеціальні програми вимагають перерв у виконанні об'єктом його функцій.

По ступеню дії на об'єкт технічні засоби діагностування можуть бути активними і пасивними. Активні засоби діагностування впливають на об'єкт шляхом подачі на нього вхідних сигналів, стимулюючих реакцію об'єкту діагностування яка потім використовується для оцінки його стану. До активних засобів відносяться генератори імпульсів, ступінчатих і синусоїдальних сигналів, цифрових кодів і т. п. Пасивні засоби не формують тестові сигнали, оцінка стану ОД проводиться шляхом аналізу інформації, що поступає від нього в процесі діагностування.

По конструктивному зв'язку з ОД розрізняють вбудовані і зовнішні ТЗД.

Вбудовані ТЗД вбудовуються в загальну конструкцію об'єкту діагностування і проектуються з урахуванням технічних рішень і елементної бази цього об'єкту.

Зовнішні ТЗД не входять в конструкцію ОД. Вони можуть бути переносними, пересувними і стаціонарними. Стаціонарні засоби найчастіше розміщують на діагностичних станціях, у випробувальних і контрольних центрах спеціалізованих підприємств по ремонту апаратури.

Основною перевагою зовнішніх засобів діагностування є можливість їх використання для різних об'єктів.

По ступеню універсальності ТЗД підрозділяються на спеціалізовані і універсальні.

Спеціалізовані ТЗД призначені для діагностування одного об'єкту або групи однотипних об'єктів.

Універсальні ТЗД використовуються для діагностування об'єктів різних типів, різного призначення і конструктивного виконання. Такі засоби виготовляються, як правило, на основі ЕОМ і відрізняються від спеціалізованих можливістю введення нових програм діагностування.

По ступеню автоматизації ТЗД ділять на ручні, автоматизовані і автоматичні.

Засоби, що вимагають «інтенсивної» участі людини-оператора в процесі діагностування, відносять до ручних (осцилографи генератори сигналів і ін.). Засоби, при використанні яких роль оператора зводиться до виконання окремих достатньо простих операцій (включення, перемикання, виключення і ін.), відносять до автоматизованих. Автоматичні ТЗД функціонують без участі оператора.

Технічні засоби діагностування можна класифікувати по:

• характеру вирішуваних задач (контроль працездатності; контроль працездатності і пошук дефектів; контроль і прогнозування працездатності; контроль працездатності, пошук дефектів і прогнозування технічного стану);

• періодичності процесу діагностування (безперервного діагностування і періодичної дії);

• способу обробки інформації і представлення результатів (аналогові, дискретні, з якісною оцінкою результатів, з кількісною оцінкою результатів).