Диагностические параметры. Показатели систем технического диагностирования

Показатели систем технического диагностирования.

Процесс технического диагностирования сложных технических систем неотъемлемая часть процессов технического обслуживания и ремонта (ТО и Р), поэтому ряд показателей качества, характеризующих надежность функционирования объектов и ее отдельные составляющие, могут являться одновременно показателями объекта или системы технического диагно-стирования, или совпадать с ними.

С другой стороны, диагностирование объекта осуществляется в СТД, а это в свою очередь означает, что целый ряд параметров системы и объекта диагностирования трудно отделить друг от друга.

Параметры технической системы как ОТД, можно условно разделить на группы, которые характеризуют: потребности системы в техническом диагностировании; диагностируемость системы; конструктивную приспособленность системы к диагностированию и контролю.

Потребность системы или объекта в техническом диагностировании определяются стратегиями ТО и Р, в процессе которых осуществляется управление техническим состоянием компонентов системы. Показателями объекта являются:

Т_Д — периодичность проведения диагностирования или наработка изделия, после которой требуется диагностирование;

τ_Д — среднее время проведения диагностирования как функция наработки τ_Д =f(Т₀)

Диагностируемость технической системы характеризуется совокупно- стью параметров, их допусков и производных, определяющих виды техни-ческого состояния всей структуры системы.

Важнейшим показателем диагностируемости является совокупность параметров для контроля работоспособности. Количественно этот показатель может быть представлен множеством параметров U_р = U(u₁,…u_i,…u_n) и коэффициентом полноты проверки работоспособности — К_nn. В свою очередь К_nn = λ_k / λ_о, где:

λ_k — суммарный параметр потока отказов составных частей системы; λ_о — суммарный параметр потока отказов всех составных частей изделия.

В случае, если параметры потока отказов системы ее составных частей оказываются неизвестными, то приближению К_п..п.= n_k/n₀, где n_k — число диагностических параметров; n₀ - число параметров технического состояния, использование которых обеспечивает методическую достоверность проверки.

Поиск места отказа в процессе диагностирования характеризуется глубиной поиска дефекта, которую задают указанием составной части объекта диагностирования или ее участка, с точностью до которых определяется место дефекта. Количественно глубину поиска дефекта можно оценить с помощью Вычисления коэффициента глубины поиска дефекта

К_Г.П.=F/R, где

F - число однозначно различимых составных частей объекта на приня-том уровне деления, с точностью до которых определяется место дефекта;

R — общее число составных частей объекта, с точностью до которых требуется определить место дефекта (отказа).

В целом операции диагностирования по определению работоспособ- ности и поиску места дефекта (отказа) можно характеризовать рядом показателей, таких как:

L — длина теста диагностирования, определяемая числом элемен- тарных тестовых воздействий;

Р_i,j - вероятность ошибки диагностирования вида (i,j) - вероятность совместного наступления двух событий: ОД находится в техническом состоянии i, а в результате диагностирования считает находящимся в состоянии ,j;

D — вероятность правильного диагностирования — полная вероятность того, что система диагностирования определяет то техническое состояние, в котором действительно находится объект диагностирования.

Конструктивная приспособленность системы или объекта к проведению технического диагностирования и контроля заданными средствами определяется показателями диагностирования и контролепригодности.

τ_Д — средняя оперативная продолжительность дигностирования —математическое ожидание оперативной продолжительности однократного диагностирования;

s_Д - средняя оперативная трудоемкость:диагностирования;

С_Д — средняя оперативная стоимость диагностирования;

К_у.с. — коэффициент унификации устройств сопряжения со средствами диагностирования — К_у.с. = N_у/N₀, где N_у — число унифицированных устройств, N₀ — общее число устройств сопряжения;

К_{у.п .}— коэффициент унификации параметров сигналов системы или объекта

К_у.п = δ_у /δ₀,

где δ_у — число унифицированных диагностических параметров;

δ₀, — общее число параметров;

К_Т.Д — коэффициент трудоемкости подготовки объекта к диагности- рованию

К_Т.Д=(W_Д – W_В)/W_В,

где W_В — средняя трудоемкость подготовки объекта к диагностированию,

W_Д = W₀ + W_В , а W₀ — основная трудоемкость диагностирования;

К_{И.С .} = (G_С.Д – G_С.С.Д)/G_{С.Д .} — коэффициент использования специиальных средств диагностирования, где — соответственно объемы серийных и специальных средств диагностирования

Очевидно, что принятие решения о состоянии технической системы и отнесение его к одному из видов — работоспособному или неработоспособ-ному может быть осуществлено только в процессе измерения и сопоставления с нормами совокупности параметров, характеризующих это состояние.

Диагностический параметр (ДП) — параметр (признак) объекта диагностирования, используемый в установленном порядке для определения технического состояния объекта. Для каждого типа технической системы можно указать множество параметров (или их признаков), характеризующих техническое состояние системы. Большинство ДП по своему назначению могут иметь двойственную природу, являясь одновременно диагностическими и техническими (или параметрами функционального использования). Именно эти параметры чаще всего поддаются непосредственному измерению, и для них проще всего установить нормы и допуски, выход за приделы которых характеризует отказ или дефект в функ- цианировании системы.

Характеристикой отказа является выход за пределы допуска одного ДП. Решение о работоспособном состоянии технической системы или объекта принимается на основе измерения совокупности ДП, причем эта совокупность тем больше, чем сложнее система.

Очевидно, что определение состояния на основе оценки совокупности ДП оказывается сложной научно-технической задачей, включающие операции:

выбор совокупности ДП,

выбор допусков на каждый ДП,

измерение текущих значений параметров и другие операции, включая прогнозирование.

В случае, если значения диагностических параметров не поддаются непосредственному измерению, то эти значения могут быть найдены путем обработки других параметров, связанных с искомыми прямыми функциональными зависимостями.

Совокупность ДП должна характеризоваться и определять: всю полноту контроля, возможности поиска дефектов и оптимизацию алгоритмов поиска; возможности прогнозирования возникновения повреждения (отказа) и, самое главное чувствительность к изменению состояния отдельных устройств технической системы и составных частей, к ходу течения деградационных процессов.

При выборе такой совокупности ДП необходимо также помнить, что процесс определения ДП связан с экономическими затратами на ТДК и поэтому эту совокупность ДП следует минимизировать, уменьшая ее информационную избыточность, при сохранении определенного качества диагностирования (полноты контроля, достоверности, возможностей поиска, прогноза, чувствительности).

Следует отметить, что другой важной особенностью выбора совокуп- ности ДП является то, что, как правило, в сложных технических системах выходные технические параметры, которые могут характеризовать работо-способность и отражать состояние системы, стабилизируются путем применения обратных связей. Чувствительность цепей при применении обратных связей уменьшается, т.е. уменьшается степень отражения технического состояния системы.

Необходимо отметить, что главной характеристикой совокупности ДП (как и одиночного ДП) должна быть чувствительность к изменению состояния системы, происходящего под воздействием деградационных процессов.

Таким образом, процесс выбора совокупности диагностических параметров можно разделить на следующие этапы:

1. Определение множества состояний S.

2. Выбор совокупности ДП — U(S) = U[U(S₁)…U(S_n)] по заданным К_nn→max dU(S_i)/dS

3. Минимизация совокупности U(S).

4. Синтез рациональных алгоритмов проверки работоспособности и поиска места дефекта (отказа).

5. Установление рациональных допусков на нормы технических параметров (НТП).

Формализованные методы выбора совокупности ДП предусматривают построение и анализ математических моделей ОД и моделей его возможных дефектов. Эти модели позволяют в первую очередь установить взаимосвязь между состояниями системы, условиями и режимами ее работы, входными сигналами и параметрами выходных сигналов. Таким образом, формулируется задача синтеза диагностической модели.

3. МОДЕЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ ТЕХНИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ

Дата добавления: 2014-01-07