Введение

Термин “диагностика” происходит от греческого слова diagnossis, что означает распознавание, определение. Впервые этот термин получил широкое распространение в медицине, где начали говорить о диагностике как об определении состояния человека. Производным стал термин “диагноз”, который толковали как краткое заключение о состоянии здоровья человека, включающее характер и процесс протекания заболевания.

Термин “техническая диагностика” стал активно употребляться в литературе с середины 60-х г.г. XX века.

В настоящее время диагностированию технических объектов уделяется большое внимание как средству существенного повышения их надежности. Это объясняется тем, что разработка и внедрение в практику эксплуатации различных технических средств, методов и средств их диагностирования позволяет повысить безотказность, ремонтопригодность и долговечность оборудования, предупреждать аварии, прогнозировать остаточный ресурс и значительно увеличить надежность и экономичность энергетических установок. Особенно эффективно внедрение средств диагностирования на транспортных установках в связи с их многочисленностью и многотипностью. Так, только за счет внедрения средств диагностирования сокращение трудоемкости и время ремонтов транспортных установок может достигнуть до 30-40%, уменьшение расхода топлива до 3-4%, а увеличение коэффициента технического использования оборудования до 10-12%.

Важное значение в процессе эксплуатации судов приобретают вопросы, связанные с восстановлением и правильным обслуживанием судового оборудования. Одним из перспективных принципов организации обслуживания этого оборудования является обслуживание по фактическому техническому состоянию, которое вытесняет планово-профилактическое обслуживание. Для реализации обслуживания технических объектов по состоянию необходимы методы и средства технического диагностирования, которые дают возможность непрерывно или периодически определять действительное состояние объекта.

До 60-х г.г. ХХ столетия оценка состояния оборудования в основном осуществлялась на основе восприятия органами зрения, слуха, осязания. В последствии крупные и наиболее ответственные машины и механизмы стали оснащаться устройствами для непрерывного контроля их состояния (вибрация, тепловое состояние и другие параметры).

Прогресс в области измерительной техники, способность новых поколений вычислительных машин обрабатывать даже сложные алгоритмы в реальном масштабе времени, снижение цен на компьютеры и программы - все это привело к тому, что с 80-х г.г. ХХ столетия наблюдался эволюционный скачок в области создания систем мониторинга, диагностических систем, обеспечивающих значительное увеличение информации о текущем техническом состоянии объектов.

Раздел 1. Основы технического диагностирования

1.1. Основные понятия и терминология технической диагностики

1. Техническая диагностика (ТД) – область знаний о распознавании состояния технических систем (объектов), исследующая формы проявления технического состояния, разрабатывающая методы и средства его определения.

2. Техническое диагностирование – процесс контроля и прогнозирования технического состояния объекта диагностирования.

В качестве объекта диагностирования (ОД) понимают судовые технические средства (СТС) и конструкции, состояние которых подлежит определению. В понятие СТС включаются главные и вспомогательные двигатели, вспомогательные механизмы и устройства.

3. Техническое состояние (ТС) – совокупность признаков (параметров), характеризующих изменение свойств объекта в процессе эксплуатации (также испытаний после изготовления или ремонта), установленных нормативно-технической документацией (НТД).

4. Виды ТС – исправное (объект соответствует всем требованиям, установленным НТД); неисправное (объект не соответствует хотя бы одному из требований НТД); работоспособное (выполняются все заданные функции); неработоспособное (одна из заданных функций не выполняется); правильное функционирование.

К основным заданным функциям, характеризующим работоспособность, например, дизелей, относятся мощность, ресурс, расход топлива. Примеры неправильного функционирования дизелей – необеспечение заданных динамических характеристик: приемистости, пусковых и реверсивных качеств.

СТС может быть неисправным, но работоспособным. Например, насосный агрегат может обеспечивать заданную производительность и напор, однако при значительной вибрации и дефектах подшипников качения.

Виды ТС могут быть отнесены к СТС в целом и к его отдельным узлам, системам и элементам.

5. Категории (классы) ТС. В теории диагностики принято, что объект имеет множество состояний (классов состояний). Однако в практике технической эксплуатации морского флота /12/ и других отраслей промышленности и транспорта приняты четыре класса (категории) ТС (табл.1). Это связано с определенным объемом работ по контролю ТС, проведению технического обслуживания и их периодичности.

Категории (классы) ТС Таблица 1

Номер кате-гории	по РД 31.20.50-87	по ИСО 2372	Значение параметра, характеризующего техническое состояние
1	хорошее (годное)	хорошее	номинальное
2	удовлетворительное (годное)	приемлемое	от номинального до предельно-допустимого
3	неудовлетворительное (ограниченно годное)	допустимое (ограниченно годное)	от предельно-допустимого до предельно-возможного
4	аварийное (негодное)	недопустимое	от предельно-возможного до аварийного

6. Контроль ТС – процедура ТД, включающая определение вида ТС объекта и поиск места и причин неисправности. Контроль ТС осуществляется периодически или непрерывно.

7. Прогнозирование ТС – определение вида ТС объекта или параметров, характеризующих ТС с некоторой (иногда заданной) вероятностью на предстоящий интервал времени (ресурс) или установление интервала времени с определенной вероятностью, в течение которого сохраняется работоспособность объекта или наступает отказ.

8. Виды неисправностей – повреждения, нарушения функционирования и дефекты.

Повреждения относятся к нарушению исправного состояния в эксплуатации.

Неправильное функционирование – нарушение алгоритмов функционирования в эксплуатации и при изготовлении.

Дефект относится к определению качества изготовления. Дефектация при ревизии после постройки или ремонта – поиск дефекта; перед ремонтом – поиск повреждений. В ряде руководств по диагностике понятие «неисправность» отождествляется с понятием дефект.

9. Диагноз – результат контроля ТС – установление определенной неисправности в объекте диагностирования или отнесение объекта к определенной категории (классу) технического состояния.

10. Диагностическая модель – формализованное описание ОД, учитывающее возможность изменения его состояния во времени. Модели ОД необходимы для построения алгоритмов диагностирования формализованными методами, для анализа результатов на полноту обнаружения и на глубину поиска неисправностей.

Диагностические модели представляются в аналитической, табличной, векторной и графической формах.

11. Структурные параметры – параметры, определяющие структуру объекта (размеры деталей объекта, зазоры, сплошность, неуравновешенность и др.).

12. Диагностические параметры (признаки) – параметры рабочего тела (давление, температура, расход и др.), а также параметры физических полей, возникающих вокруг (на поверхности) объекта диагностирования (электрические, магнитные, тепловые, виброакустические и др.), которые количественно или качественно характеризуют ТС объекта. Как правило, ТС определяется по совокупности диагностических параметров.

13. Контролепригодность (диагностируемость) – приспособленность ОД к измерению диагностических параметров (признаков) средствами диагностирования.

14. Средства диагностирования – аппаратура и программы, с помощью которых осуществляется диагностирование.

15. Система технического диагностирования (СТД) – совокупность средств, объекта диагностирования и исполнителей (человека-оператора), подготовленная к диагностированию или осуществляющая его по правилам, установленным соответствующей документацией (алгоритму технического диагностирования).

Различают следующие виды СТД:

По степени участия человека-оператора в определении и классификации диагностических параметров:

- ручные;

- автоматизированные;

- автоматические.

По расположению:

- внешние (переносные);

- стационарно установленные внешние измерительные устройства;

- встроенные (полностью встроенные в объект диагностирования или имеющие встроенные в объект преобразователи).

По охвату типов объектов:

- специализированные;

- универсальные.

По охвату элементов объекта:

- локальные;

- общие.