1.4. Общая характеристика технических средств диагностики

Большое разнообразие технических объектов и задач, которые решаются при оценке действительного состояния объектов и характера его изменения во времени привело к тому, что в настоящее время в процессе диагностирования используются технические средства самых различных принципов построения и назначения. Все известные технические средства диагностирования можно условно классифицировать по нижеперечисленным признакам.

По степени влияния воздействия на объект все технические средства могут быть разделены на активные и пассивные. Активные технические средства воздействуют на объект, посылая в него сигнал, стимулирующий реакцию объекта, которая затем и оценивается. Пассивные технические средства служат только для обработки и оценки показателей, характеризующих состояние объекта.

По принципу диагностирования, т.е. по принципу получения диагноза, все технические средства могут быть разделены на средства:

а) для проверки функционирования объектов;

б) для оценки параметров или характеристик объектов.

По степени автоматизации технические средства могут быть условно подразделены на ручные, полуавтоматические и автоматические.

На первом этапе внедрения в эксплуатацию средства диагностирования ГТД произошло резкое увеличение числа единиц проверочного оборудования, в котором преобладали визуальные средства. Однако, способ повышения эффективности диагностирования путем увеличения элементов визуального контроля и управления не приемлем для условий эксплуатации. Оператор в этом случае не в состоянии оценить и переработать получаемую информацию. Внедрение специализированных наземных компьютерных систем диагностирования, а также бортовых средств контроля и регистрации полетных данных устраняет в определенной степени эти недостатки. Наземные средства диагностирования развиваются по пути создания комплексных полуавтоматизированных и автоматизированных средств.

Классификацию таких систем целесообразно проводить по степени автоматизации Ка

,

где: - суммарное время на неавтоматическое выполнение автоматизированных операций;

- суммарное время выполнения неавтоматизированных операций.

Если Ка < 0.5, то система считается неавтоматизированной.

Если 0,98 > Ка > 0.5, то система считается полуавтоматизированной.

Если Ка > 0,98, то система считается автоматизированной.

По характеру решаемых задач технические средства подразделяются на средства для:

а) определения работоспособности;

б) определения работоспособности и обнаружения возникшей неисправности;

в) определения работоспособности и прогнозирования изменения состояния объекта;

г) определения работоспособности, обнаружения неисправности и прогнозирование.

2. Система диагностирования авиационных гтд

2.1. Особенности гтд, как объекта диагностирования

Авиационные ГТД характеризуются множеством состояний, каждое из которых определяется конкретным набором входных и выходных параметров. На практике редко удается получить полное математическое описание поведения двигателя в общем виде, поэтому чаще стараются использовать методы имитации изучаемого объекта. Двигатель можно разбить на подсистемы и элементы с иерархической структурой связи. Каждая подсистема, решая конкретную задачу, обеспечивает достижение общей цели.

Двигатель в целом, как объект диагностирования, обладает следующими свойствами:

1. Двигатель можно расчленить на конечное число подсистем, которые в условиях данной задачи не подлежат дальнейшему расчленению. Диагностирование таких подсистем возможно независимо друг от друга.

2. Подсистемы функционируют во взаимодействии друг с другом и выполняют разнообразные функции.

3. Параметры двигателя определяются не только свойствами подсистем, но и характером их взаимодействия.

4. Оценка состояния двигателя требует одновременной регистрации большого числа функционально и случайно взаимосвязанных параметров.

5. Целостность системы, означающая, что все ее подсистемы служат достижению общей цели.

6. Наличие регулируемых и нерегулируемых управляющих воздействий и неопределенностью внешних возмущений стохастического типа.

7. Появление неисправности или отказа любого элемента подсистемы приводит к снижению эффективности ее функционирования или отказу всей подсистемы в целом.

Известно, что объективно оценить техническое состояние хорошо освоенного двигателя в зависимости от сложности его конструкции можно путем измерения и анализа 20-100 параметров, что позволяет обеспечить контроль работоспособности с глубиной до узла.

В условиях доводки двигателя, а также при анализе технического состояния с глубиной до отдельного элемента, требуется измерить и проанализировать 200-1000 параметров.

К основным параметрам двигателя относятся: тяга, часовой расход топлива, частоты вращения роторов, температура газа перед турбиной, положение рычага управления подачей топлива в двигатель и другие. К основной группе также надо отнести параметры окружающего воздуха.

К различным группам параметров предъявляют различные требования по точности измерения. Основные параметры измеряются с высокой степенью точности измерения. Вспомогательные параметры, определяющие выполнение отдельными узлами или агрегатами функциональных задач, могут измеряться с меньшей точностью.

Особо важное значение имеет точность измерения аварийных параметров, выход которых за пределы допуска может привести к отказу двигателя, поэтому их контроль должен осуществляться непрерывно.