Средства технического диагностирования

Средства технического диагностирования представляют совокупность средств, с помощью которых оценивают состояние ОД. Они включают программные средства диагностирования, эксплуатационную документацию и технические средства диагностирования.

Программные средства диагностирования — пакеты программ, используемые для диагностирования. Эксплуатационная документация — таблицы состояний, методики поиска дефекта, ре­монтные схемы.

Технические средства диагностирования (ТСД) представляют собой приборы или устройства, предназначенные для решения различных задач, возникающих при определении состояния ОД. Технические средства диагностирования объектов отличаются большим разнообразием. Состав и принцип построения ТСД определяются решаемыми задачами диагностирования, степенью воздействия на оборудование, степенью встраивания, способами получения информации, способами обработки информации о состоянии оборудования, степенью автоматизации, степенью универсальности и подвижности.

В зависимости от решаемых задач диагностирования можно выделить следующие виды ТСД:

- контроля работоспособности;

- поиска дефектов;

- прогнозирования состояния;

- контроля и прогнозирования состояния;

- контроля работоспособности и поиска дефектов;

- контроля и прогнозирования состояния, поиска дефектов.

По степени воздействия на оборудование ТСД разделяют на активные и пассивные. Пассивные ТСД выполняют анализ информации о состоянии оборудования, для чего воспринимают, обрабатывают и оценивают диагностические признаки. Активные ТСД воздействуют на оборудование, подавая на отведенные для целей диагностирования входы тестовые сигналы, стимулирующие реакцию оборудования, которая затем оценивается.

К о н с т р у к т и в н о ТСД могут полностью или частично относиться к ОД (встроенные) или выполняться отдельно от конструкции (внешние).

По способу получения информации о состоянии оборудования ТСД делятся на средства для определения состояния по совокупности параметров ТСД-П и средства для оценивания состояния по сигналам ТСД-С. В первом случае обрабатывается информация, снимаемая в контрольных точках, специально предусмотренных в оборудовании. Во втором случае для возможности оценивания реакции на рабочем выходе объекта в состав ТСД включают эквивалентную модель, а диагноз устанавливают путем сравнения реакции оборудования и модели на одинаковые входные воздействия.

По способу обработки информации ТСД могут быть последовательного, параллельного и параллельно-последовательного действия.

ТСД последовательного действия осуществляют последовательный прием, измерение, контроль и обработку информации. Они отличаются простотой, использованием минимального числа преобразовательных, измерительных средств и средств контроля. При этом способе диагноз формируется по отдельному признаку после каждой проверки.

ТСД параллельного действия осуществляют одновременно измерения и контроль всех параметров, что сокращает время формирования общего диагностического признака, по которому оценивают состояние оборудования. Их обычно используют при жестких ограничениях на время диагностирования.

ТСД параллельно-последовательного действия осуществляют одновременный прием и обработку информации по нескольким каналам. При этом анализ результатов выполняется после реализации группы проверок, т.е. измерения или контроля группы признаков. Подобные средства сложнее средств последовательного действия, но более эффективны.

По степени автоматизации ТСД разделяются на ручные, автоматизированные и автоматические. Средства, требующие активного участия человека-оператора (ЧО) при их использовании, относят к ручным. Это все используемые в процессе диагностирования измерительные приборы.

ТСД, при использовании которых роль ЧО сводится к выполнению отдельных достаточно простых операций (включение, переключение, выключение и др.), относятся к автоматизированным ТСД. Средства, которые функционируют без участия ЧО, относятся к автоматическим ТСД.

По степени универсальности ТСД разделяют на специализированные и универсальные.

Специализированные ТСД предназначены для оценивания состояния однотипного оборудования. Такие ТСД могут включать унифицированные блоки, мини-ЭВМ и микропроцессоры. К специализированным ТСД относятся, например, средства для диагностирования рулевого управления, тормозной системы, двигателя.

Универсальные ТСД предназначены для диагностирования оборудования различного назначения и конструктивного выполнения.

В зависимости от степени подвижности ТСД могут быть выполнены переносными, передвижными и стационарными. Стационарные средства чаще всего размещаются на диагностических станциях, испытательных и контрольных центрах. Передвижные средства монтируются на самоходных или несамоходных транспортных средствах.

В общем случае ТСД состоит из следующих элементов. Состояние ОД при рабочем диагностировании оценивают по сово­купности признаков, преобразуемых в принятый вид сигналов, с помощью датчиков. При этом диагностирование может выполняться как по результатам измерений, полученных в блоке коммутации и измерений(БКИ), так и непосредственно по сигналам с датчиков в случае допускового контроля и поиска дефектов. В результате обра­ботки полученных с БКИ и поступающих с блока памяти БПсигналов в блоке обработки БО формируется "диагноз", который фиксируется в блоке индикацииБИ и в блоке регистрацииБР. В качестве устройств индикации используются различные табло, цифровые индикаторные приборы, которые позволяют визуально оценивать, измерять и анализировать контролируемые параметры и характеристики различной физической природы, что дает возможность оператору принимать решения о состоянии объекта. Регистрирующие устройства, как правило, фиксируют дату диагностирования, номер объекта, шифр операции, номер оцениваемого признака, его измеренное значение и обобщенную оценку состояния объекта (работоспособен или неработоспособен; блок, в котором возник дефект, и т. д.).

При тестовом диагностировании предполагается воздействие на ОД с помощью тестов (Т), формируемых в блоке генерирования тестов (БГТ) и коммутируемых при необходимости коммутатором тестов.

Программа диагностирования реализуется с помощью команд управления, вырабатываемых в блоке управления(БУ). Управление работой ТСД заключается в согласовании во времени работы отдельных частей ТСД, переключении режимов работы, управлении потоками диагностической и управляющей информации. Управление может осуществляться вручную с пульта оператора (ПО), автоматически по командам блока управления и автоматически по программе, хранящейся в памяти. Каждой отдельной проверке соответствует группа команд, выполнение которых обеспечивает образование необходимых соединений вБКИ, требуемую настройкуБГТ, задание диапазонов измерительных схем и допусков схем сравнения. Процессом диагностирования управляет ЧО, который с пульта оператора включает и выключает ТСД, выбирает режим диагностирования, обеспечивает самоконтроль ТСД.

Показатели технических средств диагностирования. Эффективность ТСД оценивают совокупностью показателей, основными из которых являются показатели надежности, метрологические показатели и массогабаритные показатели.

Показатели надежности ТСД характеризуют:

- вероятность безотказной работы Р _Т (l), т. е. вероятность того, что в пределах заданной наработки отказ ТСД не возникает;

- коэффициент готовности К_Т представляет собой вероятность того, что ТСД окажутся работоспособными в произвольный момент времени, кроме планируемых периодов, в течение которых использо­вание их по назначению не предусматривается, и характеризует как безотказность, так и ремонтопригодность ТСД;

- вероятность правильного функционирования ТСД

Метрологические показатели характеризуютточность и достоверность ТСД.

Точность зависит от несовершенства ТСД и определяется точностью отдельных операций при диагностировании.

При постановке диагноза могут быть случайные и систематические погрешности, обусловленные погрешностями измерительного тракта ТСД и нестабильностью метода измерения. Систематические погрешности, характер изменения которых известен, могут быть учтены при выборе допуска на параметры. Случайные же погрешности всегда будут вносить неопределенность при оценивании результата диагностирования.

Достоверность контроля, особенно транспортных средств, является показателем степени его совершенства и характеризуется ошибками контроля, в основном, методическими погрешностями. Методические погрешности возникают из-за несовершенства измерения как метода отражения, из-за несовершенства метода косвенного измерения, метода совокупного или совместного измерения, а также вследствие несоответствия модели измеряемой величины.

Методическая погрешность вследствие несоответствия модели измеряемой величины характеризует соответствие между измеряемыми величинами и параметрами модели объекта, которые необходимо обеспечить с заданной точностью, в противном случае отражение утратит свою достоверность. ТСД реализующие выбранную модель ОД должны обеспечивать параметры действительно адекватные эмпирическому объекту и измеряемым величинам.

Методическая погрешность от несоответствия модели оценивается как одна из составляющих погрешностей измерения и должна быть меньше суммарной погрешности, в противном случае необходимо более адекватно определить модель ОД и ее параметры. Методическая погрешность измерения статистических характеристик случайного сигнала возникает и проявляется в виде отклонения оценки математического ожидания по отношению к истинному значению и в виде отклонения оценки дисперсии от ее истинного значения — в результате конечности числа измерений.

Погрешности метода измерения приводят также к ошибкам в оценивании состояния ОД.

Массогабаритные показатели ТСД можно охарактеризовать величиной компактности

W= G / V,

где G — масса ТСД;

V — занимаемый объем.

Требования минимально возможной стоимости, малой массы, га­баритов являются общими для любых ТСД.