МЕТОДОЛОГИЯ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ РЕМОНТИРУЕМЫХ И ОБСЛУЖИВАЕМЫХ ИЗДЕЛИЙ

МЕТОДЫ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ПРИ ВОССТАНОВЛЕНИИ РАБОТОСПОСОБНОСТИ

Диагностические параметры и признаки

Параметр изделия, используемый при диагностировании (контроле), называется диагностическим (контролируемым) параметром. Диагностические (контролируемые) параметры выбираются в зависимости от применяемого метода диагностирования (контроля) и позволяют определять техническое состояние изделия без его разборки.

Следует различать прямые и косвенные диагностические (контролируемые) параметры.

Прямым называется структурный параметр, т. е. параметр, непосредственно характеризующий существенное свойство детали или сборочной единицы изделия. Косвенный параметр функционально зависит от структурного параметра.

Например, прямыми параметрами электродвигателя являются износ щеток и коллектора, износ подшипников, мощность электродвигателя, а к косвенным параметрам относятся потребляемый ток, параметры вибрации и шума, частота вращения ротора.

Информация о значениях диагностического (контролируемого) параметра передается сигналом измерительной информации, или измерительным сигналом. Он поступает на вход средства измерений, при помощи которого преобразуется в выходной сигнал, имеющий форму, удобную либо для непосредственного восприятия человеком, либо для последующей обработки и передачи.

Сигнал представляет собой процесс изменения физической величины (несущей величины), характеризующей энергетический носитель воздействия и взаимодействующую с ним материальную среду. Изменение несущей величины описывается математической функцией совокупности взаимосвязанных физических величин, содержащих информацию об источнике воздействия и материальной среде.

Примером является периодический сигнал в виде гармонического колебания тока. Несущая физическая величина — ток как характеристика направленного движения электронов. Изменение тока описывается зависимостью

т. е. связанной совокупностью физических величин А, со, ср (амплитуда, угловая частота и начальная фаза соответственно).

Характеристика сигнала, отображающая физическую величину, называется параметром сигнала. Понятие “параметр сигнала” предполагает в качестве отображающей физической величины несущую величину или одну из величин, характеризующих изменение несущей величины.

Измерительный сигнал (таблица 3.1) содержит количественную информацию об измеряемой физической величине диагностического (контролируемого) параметра. Один из параметров измерительного сигнала (информативный параметр) функционально связан с измеряемой физической величиной.

Аналоговый сигнал отображается непрерывной или кусочно-непрерывной функцией, причем функцией и аргументом принимаются любые значения в заданных интервалах.

Таблица 3.1

Систематизация измерительных сигналов

Классификационные признаки

Виды измерительных сигналов

Математическое описание изменения сигнала

Аналоговые; дискретные; цифровые

Характер изменения во времени

Постоянные; переменные Непрерывные; импульсные Периодические; непериодические

Наличие априорной информации о сигнале

Детерминированные; случайные

Дискретный сигнал изменяется дискретно во времени или по уровню. В первом случае сигнал может принимать в дискретные моменты времени любые значения и описывается решетчатой функцией. Во втором случае значение сигнала из ограниченного числа значений существует в любой момент времени.

Цифровой сигнал изменяется дискретно по уровню и во времени и описывается квантованными решетчатыми функциями, принимающими в дискретные моменты времени лишь конечное число дискретных значений.

Объекты диагностирования, параметры которых отображаются аналоговыми, дискретными, цифровыми измерительными сигналами, называются аналоговыми, дискретными, цифровыми соответственно.

Параметры постоянного сигнала не изменяются, а параметры переменного сигнала изменяются во времени. Параметры переменного непрерывного сигнала изменяются во времени непрерывно.

Импульсный сигнал имеет конечную энергию, которая существенно отличается от нулевого значения в течение ограниченного интервала времени.

Мгновенные значения периодического сигнала повторяются через постоянный интервал времени, называемый периодом. Спектр периодического сигнала состоит из гармоник. Гармонический периодический сигнал содержит только одну гармонику, описываемую функцией синуса или косинуса.

Непериодический сигнал не имеет периода повторения. К непериодическим относятся, например, сигналы переходных процессов в системах управления.

Закон изменения и параметры модели детерминированного сигнала априорно известны. Мгновенные значения детерминированного сигнала известны в любой момент времени.

Например, выходной сигнал генератора низкочастотного синусоидального сигнала характеризуется значениями амплитуды и частоты, на которые он настраивается с помощью органов управления.

Сигнал с частично известным характером изменения во времени, т. е. с одним или несколькими неизвестными параметрами называется квазидетерминированным.

Случайный сигнал представляет собой изменяющуюся во времени физическую величину, мгновенное значение которой является случайной величиной.

Требования к параметру могут устанавливаться, например, в форме задания его номинального и предельно допустимых значений. Процесс определения соответствия значения параметра установленным требованиям называется контролем параметра.

Контроль параметра, как правило, состоит из трех стадий:

  • 1) формирования и подачи (в случае необходимости) на соответствующий вход изделия стимулирующих воздействий;
  • 2) измерения физической величины, соответствующей данному параметру с количественной или качественной характеристикой ее значения;
  • 3) сравнения измеренного значения физической величины с требованиями технической документации и принятия заключения о степени соответствия результата измерения этим требованиям.

Вид технического состояния изделия может характеризоваться качественными признаками, для которых не применяются количественные оценки. Примерами качественных признаков являются оплавление изоляции, шум, стук, вибрация, перегрев, искрение, выделение химических веществ, указывающие на нарушение нормальной работы изделия.

Качественные признаки, используемые при диагностировании изделия, называются диагностическими признаками.

Информация о значениях диагностических параметров и признаков получается с помощью прямых, косвенных и совокупных измерений, неразрушающего контроля, органолептического контроля, анализов.

Неразрушающий контроль основывается на взаимодействии физического поля или вещества с контролируемым объектом, например изделием, материалом.

Задачами неразрушающего контроля могут быть обнаружение дефекта и выявление неоднородности структуры в объекте, измерение параметров дефекта и оценка структуры объекта, визуализация физических полей при их взаимодействии (прохождении, отражении, рассеянии и т. п.) с объектом, синтез изображений объекта в сечениях и другие.

Совокупность методов и средств обнаружения дефекта, выявления неоднородности структуры в объекте, измерения параметров дефекта, оценки структуры объекта называется соответственно дефектоскопией, структуроскопией, дефекто- метрией, структурометрией.

Неразрушающий контроль, в зависимости от физических явлений, положенных в его основу, подразделяется на магнитный, электрический, вихретоковый, радиоволновой, тепловой, оптический, радиационный, акустический, проникающими веществами.

Органолептический контроль основывается на восприятии органами чувств (зрения, слуха, обоняния, осязания) информации об оцениваемых физических величинах, качественных признаках.

К органолептическому контролю относится, например, визуальный контроль, осуществляемый органами зрения.

При органолептическом контроле могут применяться средства контроля, не являющиеся измерительными, но увеличивающие разрешающую способность или восприимчивость органов чувств человека.

Значения параметров и качественных признаков изделия, удовлетворяющие или не удовлетворяющие требованиям, определяющим вид технического состояния, называются признаками исправности и неисправности, работоспособности и отказа.

Формализованными методами выбора диагностических (контролируемых) параметров предусматриваются построение и анализ диагностической модели изделия. Диагностическая модель устанавливает взаимосвязь между параметрами изделия и позволяет выбрать диагностические (контролируемые) параметры, необходимые и достаточные для решения той или иной задачи диагностирования.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >