ID: 6207

Название работы: Диагностика. Системы технического диагностирования

Категория: Реферат

Предметная область: Логика и философия

Описание: Диагностика Основные понятия и термины Техническая диагностика - область знании, охватывающая теорию, методы и средства определения технического состояния объекта. Объект технического диагностирования - изделие и (или) его составные части, подлежащи...

Язык: Русский

Дата добавления: 2012-12-30

Размер файла: 31.01 KB

Работу скачали: 157 чел.

Диагностика

Основные понятия и термины

Техническая диагностика - область знании, охватывающая теорию, методы и средства определения технического состояния объекта.

Объект технического диагностирования - изделие и (или) его составные части, подлежащие (подвергаемые) диагностированию.

Приспособленность объекта к диагностированию - свойство объекта, характеризующее его пригодность к проведению диагностирования заданными средствами диагностирования.

Средство технического диагностирования - аппаратура и программы, с помощью которых осуществляется диагностирование.

Следует иметь в виду, что понятия "техническая диагностика" и "техническое диагностирование" не идентичны:

техническое диагностирование - определение технического состояния объекта.

Техническое состояние объекта - состояние, которое характеризуется в определенный момент времени, при определенных условиях внешней среды, значениями параметров, установленных технической документацией на объект.

Термин "техническое диагностирование" применяют в определениях понятий, когда основной задачей является поиск места и анализ причин отказа. Основное назначение диагностирования состоит в повышении надежности объектов за счет эффективной проверки работоспособности и правильности функционирования, а также прогнозирования технического состояния.

В основе решения диагностических задач лежит, прежде всего, оптимальный выбор физического явления, дающего наиболее объективную информацию о параметре диагностирования:

диагностический параметр - параметр объекта, используемый при его диагностировании.

Важнейшей проблемой становится не фиксация дефекта как возникающего отклонения от нормирующего параметра, а исследование и регистрация физических и других эффектов, предшествующих времени перехода материала или изделия в "дефектное" состояние.

Для условий эксплуатации важным является понятие исправного технического состояния объекта. Правильно функционирующим является объект, значения параметров которого в момент применения объекта по назначению находятся в требуемых пределах.

Обнаружение и поиск дефектов являются процессами определения технического состояния объекта и объединяются общим термином "диагностирования". Результатом диагностирования является заключение о техническом состоянии объекта - технический диагноз.

Диагностирование технического состояния объекта проводится с помощью технических средств диагностики. Средства могут быть аппаратурными или программными; в качестве средств диагностирования может также выступать непосредственно оператор или наладчик.

Диагностическое обеспечение - комплекс взаимоувязанных правил, методов, алгоритмов и средств, необходимых для осуществления диагностирования на всех этапах жизненного цикла объекта.  Это позволяет повышать достоверность правильного функционирования объектов и увеличить срок их службы.

СИСТЕМА ТЕХНИЧЕСКОГО ДИАГНОСТИРОВАНИЯ

Система технического диагностирования - совокупность средств объекта и исполнителей, необходимых для проведения диагностирования по правилам, установленным в технической документации.

Различают системы тестового и функционального диагностирования:

системы первого вида - системы управления, применяемые при изготовлении объектов, на которые подаются специально организуемые целенаправленные тестовые воздействия;

системы второго вида - типичные системы контроля, которые работают в процессе применения объекта по назначению при поступлении только рабочих воздействий.

В зависимости от назначения сложных комплексных технических устройств диагностированию подвергают как основное изделие, включая конструкцию и её составляющие (встроенные системы), так и состояние функционально объединённых комплектующих (внешние системы). Основные функции систем диагностирования технических изделий приведены в таблице 7.

ТАБЛИЦА 7    ОСНОВНЫЕ ФУНКЦИИ СИСТЕМ ТЕХНИЧЕСКОГО ДИАГНОСТИРОВАНИЯ

Область  применения	Системы диагностирования
	Встроенные	Мобильные	Стационарные
Изготовление	+	+	(+)
Выявление дефектов  конструкции
Контроль функцио-  нирования	(+)	-	-
Защита от аварий	(+)	-	-
Эксплуатация		-	-
Адаптация к измене-  нию технологии	(+)
Адаптация к измене-  нию внешней среды			-
	+                        -		-
Обнаружение неис-  правных элементов	+	+	-
Контроль параметров	+	+	-
Регулировка по ди-  намическим парамет	+	(+)	-
рам
Накопление данных о  параметрах и видах отказа	(+)	+	-
Прогнозирование	+	(+)	-
Потребление
Контроль качества	+	+	-

Примечание. Знак «+» соответствует примечанию системы;

знак «(+)» - предпочтительному применению;

знак «--» - отсутствию применения системы диагностирования.

Для количественной и качественной оценки свойств систем технического диагностирования применяют следующие характеристики и показатели качества:

1.  оперативность     характеризует возможность своевременного и обоснованного выбора управляющих воздействий в процессе функционирования системы с целью учёта изменений в ситуации;
2.  гибкость - определяет возможность системы перепрограммирования на различные условия и режимы работы;
3.  мобильность    определяет быстроту перестройки системы
   с изменением состояния внешней среды;
4.  живучесть - характеризует возможность временного продолжения функционирования в случае повреждения отдельных деталей и узлов.

К диагностическим системам приемлемы общие принципы системного анализа:

принцип целеобусловленности создания системы (совокупности технических средств и обслуживающего персонала);

принцип относительности (совокупность элементов системы, рассматриваемая как часть большей системы);

принцип управляемости (определения возможности изменения структуры системы и иерархичности её построения);

принцип модулируемости (обеспечение возможности прогнозирования состояния объекта, диагностирования или развития самой системы).

При разработке систем диагностирования должны решаться задачи изучения объекта, его возможных дефектов и признаков проявления, выбора или построения модели поведения исправного объекта и его неисправных модификаций.

Изучение объектов предусматривает их классификацию но различным признакам, например, по характеру изменения значений параметров и по условиям работы. Анализ характера работы объектов осуществляется построением диагностической модели:

диагностическая модель - формализованное описание объекта, необходимое для решения задач диагностирования. Описание объекта может быть представлено в аналитической, табличной, векторной, графической и других формах.

Формализованные модели объектов диагностирования могут быть явными или неявными, функциональными или структурными, детерминированными или вероятностными:

1.  функциональные модели отражают выполняющие функции, определённые относительно рабочих входов и выходов объекта, и позволяют решать задачи проверки работоспособности;
2.  структурные модели содержат информацию о внутренней
   организации объекта и его структуры, а также включают проверки исправности и поиска дефектов.

Параметры технического состояния объекта, которые контролируются в процессе диагностирования, делятся на:

выходные - непосредственно характеризуют работоспособность и связаны с целевым назначением объекта, а также, могут служить для его характеристик качества;

косвенные - функционально и стохастически связаны с выходными параметрами, характеризующими возможность их оценки в процессе работы.

При разработке систем диагностирования следует учитывать технические характеристики, изменяющиеся во времени до скорости протекания различных процессов:

измеряемую долями секунды, и заканчиваются в пределах цикла работы;

процессы средней скорости протекают за время непрерывной работы объекта и приводят к изменению исходных параметров;

медленные процессы развиваются в период непрерывной работы и приводят к постепенному изменению начальных параметров.

Модели объектов диагностирования с учётом параметров технического состояния необходимы для построения алгоритмов диагностирования формализованными методами, исходя из задач диагностирования.

Задачи диагностирования разделяются на следующие:

задачи технической генетики определение технического состояния объема к некоторый момент в прошлом;

задачи технической диагностики определения технического состояния объекта в текущий момент времени;

задачи технической прогностики - предсказание технического состояния объекта в некоторый будущий момент времени.

Для решения той или иной задачи диагностирования можно построить несколько алгоритмов, различающихся либо составом элементарных проверок, либо последовательностью их реализации.

Алгоритм технического диагностирования - совокупность предписания, определяющих последовательность действий при проведении диагностирования.

Выбор совокупности элементарных проверок зависит от задач определения технического состояния объекта:

алгоритм проверки - установление факта наличия дефектов, нарушающих правильность функционирования объекта и приводящих к появлению отказов;

алгоритм поиска дефекта - определение характера и местоположения возникновения отказа при подаче предусмотренных назначению рабочих воздействий.

Для обнаружения и регистрации отказов, выявления закономерностей их развития и причин возникновения, применяются различные методы диагностирования:

метод временных интервалов - сравнение экспериментально-определённых временных интервалов циклограммы объекта с их нормами, что даёт возможность локализации места неисправности;

метод эталонных модулей - сравнение экспериментально-определенных и расчётных значений параметров объекта и показателей качества с их паспортными данными;

программный метод испытаний - опенка качества объекта по его выходным параметрам во всём диапазоне условий с учётом вероятностной природы внешних воздействий.

Разработка методов построения оптимальных алгоритмов, требующих минимальных затрат на их реализацию, зависит от объёма и сложности средств диагностировании. Различают аппаратные или программные, внешние или встроенные, ручные или универсальные средства для проведения диагностирования.

Средства диагностирования должны быть обеспечены как датчиками (внутренней и внешней информации), построенными на основе различных физических явлений, так и компьютерами с использованием встроенных вычислительных устройств для обработки диагностической информации.

Концепция повышения надёжности изделий базируется на четырёх положениях:

бездефектность - отсутствие скрытых дефектов надёжности (в отличие от дефектов качества), не влияющих на качество изделий, но вызывающих отказ при эксплуатации или хранении;

воспроизводимость - степень физической повторяемости и взаимозаменяемости по всем значениям параметров, свойств и характеристик материалов, деталей, узлов, технологических процессов и готовых изделий;

стабильность - сохранение заданных или начальных свойств и характеристик воспроизводимости при эксплуатации и хранении;

устойчивость - предел внешних нарастающих силовых или энергетических воздействий на изделие в целом иди на его функциональные элементы, при превышении которых возникают необратимые изменения, вызывающие отказ.

Для выявления соответствия приборов этим требованиям целесообразно проводить диагностический анализ построения, проектирования, изготовления, хранения, использования и ремонта. В этом случае создаётся банк данных с учётом требований к приборам, показателей качества и результатов испытаний при моделировании и создании диагностических систем. Наибольший эффект достигается в случае осуществления диагностирования не по отдельным параметрам изделия приборов, а в случае комплексной оценки их работоспособности (рисунок  8)

Разделяют два основных вида диагностирования изделий электронной техники:

- предэксплуатационная диагностика, которая предусматривает:

выполнение требований технического задания и выявление области работоспособности приборов (на этапах проектирования и разработки);

оптимизация параметров проведения технологических операций и испытания для определения несовершенств технологии изготовления приборов (на этапе производства);

- эксплуатационная диагностика, которая обеспечивает: рекомендации  по неразрушающему контролю качества и правильности применения изделий (на этапе применения);

рассмотрение режимов и условий эксплуатации, а также анализ причин нарушения работоспособности и устранение их появления (на этане эксплуатации).