страница - 132
ОСНОВНЫЕ ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ
405
Контроль есть процесс сбора и обработки информации с целью определения событий. Если событием, является факт достижения некоторым параметром объекта определенного заданного значения (уставки), то говорят о контроле параметров. Если фиксируемым событием является установление факта пребывания объекта в исправном или неисправном, работоспособном или неработоспособном состоянии, или состоянии правильного или неправильного функционирования, то можно говорить о контроле технического состояния объекта.
Системы тестового дивгностирования являются системами управления, поскольку в них реализуется выработка и осуществление специально организованных тестовых (т.е. управляющих) воздействий на объект с целью определения технического состояния последнего.
Системы функционального диагностирования является типичными системами контроля (в широком смысле этого слова), не требующими подачи на объект целенаправленных воздействий.
С изложенной точки зрения, например, системы, получившие название систем неразрушающего контроля, являются классом систем тестового диагностирования, а виброакустические системы контроля технического состояния - классом систем функционального диагностирования.
Формализованной моделью объекта (или процесса) является его описание в аналитической, графической, табличной или другой форме. Для простых объектов диагностирования удобно пользоваться так называемыми явными моделями, содержащими наряду с описанием исправного объекта описание каждой из его неисправных модификаций.
Неявная модель объекта диагностирования предполагает наличие только одного описания, например исправного объекта, формализованных моделей дефектов и правил получения по заданному описанию и по моделям дефектов описаний всех неисправных модификаций объекта.
Модели объектов бывают функциональные и структурные. Первые отражают только выполняемые объектом (исправным или неисправным) функции, определенные относительно рабочих входов и выходов объекта, а вторые, кроме того, содержат информацию о внутренней организации объекта, о его структуре. Функциональные модели позволяют решать задачи проверки работоспособности и правильности функционирования объекта. Для проверки исправности (в общем случае) и поиска дефектов с глубиной большей, чем
объект в целом, требуются структурные модели.
Модели объектов диагностирования могут быть детерминированными и вероятностными. К вероятностному представлению прибегают при невозможности детерминированного описания поведения объекта.
Модели объектов диагностирования нужны для построения алгоритмов диагностирования формализованными методами.
Построение алгоритмов диагностирования заключается в выборе такой совокупности элементарных проверок, по результатам которых в задачах по обнаружению дефектов можно отличить исправное или работоспособное состояние, или состояние правильного функционирования объекта от его неисправных состояний, а также в задачах поиска дефектов различать неисправные состояния.
При построении алгоритмов диагностирования по явным моделям объектов элементарные проверки выбирают путем попарного сравнения тех описаний, технические состояния которых требуется различать. В задачах тестового диагностирования составы контрольных точек объекта часто определены предварительно, и они одинаковы для всех элементарных проверок. В таких случаях выбирают только входные воздействия элементарных проверок - это задачи построения тестов. В задачах функционального диагностирования, наоборот, входные воздействия элементарных проверок определены заранее рабочим алгоритмом функционирования объекта и выбору подлежат только составы контрольных точек.
Для решения одной и той же задачи диагностирования (например, проверки исправности) можно построить несколько алгоритмов, различающихся либо составом элементарных проверок, либо последовательностью их реализации.
Необходимость увеличения производительности труда на операциях диагностирования, сокращения времени обнаружения, поиска и устранения неисправностей, уменьшения объемов и сложности средств диагностирования вызывает интерес к разработке методов построения оптимальных алгоритмов, требующих минимальных затрат на их реализацию.
Средства диагностирования могут быть аппаратными или программными, внешними или встроенными, рунными, автоматизированными или автоматическими, специализированными или универсальными.
Средства функционального диагностирования являются, как правило, встроенными и поэтому разрабатываются и создаются одновременно с объектом.
Уровень контролепригодности объектов определяет степень эффективности решения задач тестового диагностирования их технического состояния, влияет на производительность процесса их производства и качество выпускаемых изделий, а при эксплуатации уровень контролепригодности объектов определяет их коэффициенты готовности и затраты, связанные с ремонтом.
Контролепригодность обеспечивается преобразованием структуры проверяемого объекта к виду, удобному для диагностирования. Для этого в объект еще на этапе его проектирования вводят дополнительно встроенные средства тестового диагностирования.
Задачи диагаостартвания - это задачи определения технического состояния, в котором находится объект в настоящий момент времени. Задачи диагностирования - предсказание технического состояния, в котором объект окажется в некоторый будущий момент времени.
Задачи первого типа формально следует отнести к технической диагностике, а второго типа - к технической прогностике.
Есть еще третий тип задач - определения технического состояния объекта в некоторый момент в прошлом (задачи технической генетики). Задачи технической генетики возникают, например, в связи с расследованием аварий и их причин, когда техническое состояние объекта в рассматриваемое время отличается от состояния, в котором он был в прошлом, в результате появления первопричины, вызвавшей аварию. Эти задачи решаются путем определения вероятных предыстории, ведущих в настоящее состояние объекта. К задачам технической прогностики относятся, например, задачи, связанные с определением срока службы объекта или с назначением периодичности его профилактических проверок и ремонтов. Эти задачи решаются путем определения возможных или вероятных эволюции состояния объекта, начинающихся в настоящий момент времени.
Решение задач прогнозирования весьма важно, в частности, для организации технического обслуживания объектов по состоянию (вместо обслуживания по ресурсу). Непосредственное перенесение методов решения задач диагностирования на задачи прогнозирования невозможно из-за различия моделей, с которыми приходится работать: при диагностировании моделью обычно является описание объекта, в то время как при прогнозировании необходима модель процесса эволюции технических характеристик объекта во времени.
Главными показателями качества систем диагностирования являются гарантируемые ими полнота обнаружения и глубина поиска дефектов.
Глава 4.2 ВИБРОДИАГНОСТИКА 4.2.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Диагностирование состояния машин и оценка степени опасности повреждения на основе данных контроля вибрации - один из наиболее эффективных методов повышения надежности оборудования.
Вибрационное диагностирование объектов проводится в три этапа: первичное описание вибрационного состояния объекта, выделение признаков и принятие решения.
На этапе поиска информативных признаков ограничивают число измеряемых параметров вибрации, шума и ударов. При этом из множества параметров, характеризующих вибрационный процесс, выделяют только те, которые прямо или косвенно характеризуют состояние объекта. По этим параметрам формулируют информативную систему признаков, используемых при диагностировании.
Основные параметры различных вибрационных процессов, измеряемые для определения состояния машин методами вибродиагностики, приведены в табл. 4.2.1.
Выбор диагностических параметров вибрации зависит от типов исследуемых механизмов, амплитудного и частотного диапазона измеряемых колебаний.
В низкочастотном диапазоне чаще измеряют параметры виброперемещения, в средне-частотном - виброскорости, а в высокочастотном - виброускорения.
Виброперемещение представляет интерес в тех случаях, когда необходимо знать относительное смещение объекта или деформацию. Если исследуют эффективность вибрационных машин, а также воздействие вибраций на организм человека, то изучают скорость вибрации, поскольку именно она определяет импульс силы и кинетическую энергию. При оценке надежности объектов основным измеряемым параметром является виброускорение.
В зависимости .от спектрального состава, распределения уровней вибрации в диапазоне частот и во времени, а также от нормирования допустимого уровня измеряют амплитудные, средние или средние квадратические значения. Основным преимуществом измерения» средних квадратических значений является независимость этих значений от сдвигов фаз между отдельными составляющими спектров измеряемой вибрации.
При измерении параметров вибрации используют два метода измерения: кинематический и динамический. Кинематический метод заключается в том, что измеряют координаты точек объекта относительно выбранной неподвижной системы координат. Измерительные преобразователи, основанные на этом методе измерения, называют преобразователями относительной вибрации.
Таблица 4.2.1. Основные параметры различных вибрационных процессов
Основные измеряемые параметры | Математическое описание | Обозначения |
1 | 2 | 3 |
Виброперемещение Виброскорость Виброускорение Резкость | Моногармоническая вибра] *(/) = Х0 sin(o)/ + (p) v(/) = V0 COS((0 / + ф) a(t) = Aq sin(co/ + (p) u = da(t)/dt | ДНЯ Xq -амплитуда виброперемещения V0 = со X0 Aq = g>2Xq; со, (p - круговая частота и фаза колебания соответственно |
Размах колебания
Полигармоническая вибрация
Xn=JaZ+b2; л = 1,2,3,...; 2 Т
ап = jx(t)cosna>tdt;
0 т
Ьп = Jx(/)sin2/ico tdt; 0
Дисперсия
Среднеквадрати-ческое отклонение
Спектральная
плотность
мощности
Среднеквадрати-ческое значение звукового давления
Широкополосная случайная вибрация
1
Ac=rlim ±j[x(t)-mx(t)]2 dt о
Для стационарного эргодинамическо-го процесса
Dx =x2(t)-[x(t)]
S(u>)=J-J Д(т)е-«"</т
-со
Акустическая вибрацня
1
(/) = lim ±\x(t)dt -
Т-+ао Т о
среднее значение
R(x) = M[x(t)x(t + T)]- корреляционная функция; М - математическое ожидание
p(t) - мгновенное значение звукового давления; Т - время интегрирования
содержание:
[стр.Введение] [стр.1] [стр.2] [стр.3] [стр.4] [стр.5] [стр.6] [стр.7] [стр.8] [стр.9] [стр.10] [стр.11] [стр.12] [стр.13] [стр.14] [стр.15] [стр.16] [стр.17] [стр.18] [стр.19] [стр.20] [стр.21] [стр.22] [стр.23] [стр.24] [стр.25] [стр.26] [стр.27] [стр.28] [стр.29] [стр.30] [стр.31] [стр.32] [стр.33] [стр.34] [стр.35] [стр.36] [стр.37] [стр.38] [стр.39] [стр.40] [стр.41] [стр.42] [стр.43] [стр.44] [стр.45] [стр.46] [стр.47] [стр.48] [стр.49] [стр.50] [стр.51] [стр.52] [стр.53] [стр.54] [стр.55] [стр.56] [стр.57] [стр.58] [стр.59] [стр.60] [стр.61] [стр.62] [стр.63] [стр.64] [стр.65] [стр.66] [стр.67] [стр.68] [стр.69] [стр.70] [стр.71] [стр.72] [стр.73] [стр.74] [стр.75] [стр.76] [стр.77] [стр.78] [стр.79] [стр.80] [стр.81] [стр.82] [стр.83] [стр.84] [стр.85] [стр.86] [стр.87] [стр.88] [стр.89] [стр.90] [стр.91] [стр.92] [стр.93] [стр.94] [стр.95] [стр.96] [стр.97] [стр.98] [стр.99] [стр.100] [стр.101] [стр.102] [стр.103] [стр.104] [стр.105] [стр.106] [стр.107] [стр.108] [стр.109] [стр.110] [стр.111] [стр.112] [стр.113] [стр.114] [стр.115] [стр.116] [стр.117] [стр.118] [стр.119] [стр.120] [стр.121] [стр.122] [стр.123] [стр.124] [стр.125] [стр.126] [стр.127] [стр.128] [стр.129] [стр.130] [стр.131] [стр.132] [стр.133] [стр.134] [стр.135] [стр.136] [стр.137] [стр.138] [стр.139] [стр.140] [стр.141] [стр.142] [стр.143] [стр.144] [стр.145] [стр.146] [стр.147] [стр.148] [стр.149] [стр.150] [стр.151]