12 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Классификация и диагностирование

Методы и средства диагностики. Классификация технических средств диагностирования

Оборудование в процессе эксплуатации постепенно изнашивается. В результате происходят поломки, остановки технологических линий. Это ведет к убыткам для предприятия. Чтобы этого избежать, проводится диагностика состояния оборудования. Такая процедура позволяет определить, нуждается ли аппаратура в ремонте, еще до остановки машины. Для этого применяют современные средства диагностики. О них пойдет речь далее.

Определение

Техническое диагностирование является процедурой, направленной на снижение затрат предприятия в ходе выполнения своей основной деятельности. Это составная часть обслуживания машин, аппаратуры, которая выявляет потребность в проведении целевого ремонта. Эта область знаний охватывает теоретические и практические методы выявления состояния оборудования.

Процедура диагностирования может быть комплексной, плановой и периодической. Также она делится на три категории: функциональная, тестовая и экспресс-диагностика. В ходе периодической плановой проверки проводится ряд процедур. При постановке оборудования на баланс предприятия технологи осматривают машины, осуществляют контроль их узлов и механизмов. Это позволяет свести к минимуму внезапные остановки оборудования. Диагностика позволяет контролировать степень старения аппаратуры.

Задачи

В ходе выполнения комплексного определения состояния производственных агрегатов решается ряд задач. Устанавливается техническое состояние оборудования в настоящий момент. Эта информация позволяет принять решение о необходимости проведения ремонта. Если есть возможность, интервалы между сервисным обслуживанием удается продлить. Расход запчастей в этом случае будет меньше.

Комплексное диагностирование позволяет снизить количество запасных частей на складах. Это высвобождает денежные средства из оборота. Их можно направить на развитие организации. Получив достоверную, всестороннюю информацию о состоянии агрегатов, можно сократить длительность самого ремонта. Остановка оборудования будет короткой. Качество сервисного обслуживания также улучшается.

В соответствии с установленными стандартами, получается продлить рабочий ресурс аппаратуры. Безопасность эксплуатации машин возрастает. При грамотной обработке полученной информации о состоянии оборудования получается снизить затраты энергоресурсов на объекте.

Разновидности

В ходе проведения исследования применяются определенные методы и средства диагностики. Они позволяют всесторонне отследить изменения работы агрегата. Средствами диагностики называется специальная аппаратура, программы, которые позволяют выполнить всесторонний контроль.

Как уже говорилось выше, диагностирование может быть трех типов: функциональное, тестовое и экспресс-процедура. Они применяются с разной целью. Тестовое определение состояния оборудования предполагает воздействие на объект исследования опытным путем. При помощи этой методики можно определить, как оборудование будет себя вести в тех или иных условиях.

На основе полученной информации удается рассчитать, как быстро износится агрегат или его отдельные компоненты. Для этого проводятся замеры определенных показателей. Диагностика машин в тестовом режиме позволяет, например, определить, насколько износилась изоляция электрического агрегата. Для этого замеряется тангенс угла диэлектрических потерь при подаче переменного тока на обмотку мотора.

В ходе проведения функционального диагностирования проверяется работа оборудования в процессе его работы не в тестовом, а в обычном режиме или при определенных условиях эксплуатации. Так, например, определяют состояние подшипников качения в процессе функционирования электромашины. Для этого измеряется их вибрация.

Экспресс-диагностика выполняется максимально оперативно. В ходе такой проверки проверяется ограниченное количество параметров за ограниченное время.

Разновидности диагностических средств

Существует определенная классификация технических средств диагностирования. В соответствии со сферой применения бывает штатное и специальное оборудование. Они имеют характерные особенности.

Штатные диагностические средства применяются преимущественно в ходе функционального определения состояния машин. Такое оборудование позволяет выполнить оценку текущего состояния аппаратуры. В эту категорию средств входят все приборы и технические средства контроля, которые числятся на балансе предприятия. Такие же средства могут применяться и в ходе проведения технической диагностики, если это предполагает методика исследования.

Например, штатное диагностическое оборудование для авто позволяет оценить динамику загрязнения фильтров для топлива. Для этого замеряется перепад давления до и после очистителя. Системы штатной диагностики могут быть дополнены разными приспособлениями. Например, это могут быть устройства дистанционного наблюдения, сигнализация и т. д.

Специальные средства применяются время от времени специалистами служб диагностирования для определения потребности в проведении ремонта или качества работы агрегатов после техобслуживания. Специальные приборы позволяют также определить причину остановки машины. Как правило, подобное оборудование принадлежит не всему предприятию, а только его специальному отделу. Некоторые сторонние службы проверки могут применять подобные технические средства.

Назначение диагностических средств

Диагностическое оборудование для авто, машин и прочих агрегатов по назначению делится на специализированное и универсальное. Выбор зависит от особенностей проверки.

Универсальные технические средства применяются в ходе определения состояния аппаратуры практически на любых объектах. В ходе такой проверки не оцениваются особенности аппаратуры. В категорию подобных технических средств входят технические средства для оценки температуры, давления, электрического сопротивления или магнитного поля. Также к подобным средствам относятся приборы, которые определяют спектр шума и вибрации.

Специализированные технические средства необходимы для проведения тестирования только определенных элементов механизмов. Например, это могут быть приборы для контроля эффективности работы подшипников качения, герметичности цилиндров двигателя.

Диагностика машин при помощи специализированных средств может переходить в определение состояния оборудования при помощи универсальных приборов. В конструкцию подобной техники могут входить амперметры, манометры, прочие измерительные приспособления.

Все средства, применяемые в ходе диагностики, можно разделить на переносные и встроенные. Некоторые механизмы встроены в саму конструкцию аппарата, так как тестирование его работы требуется проводить в течение всего срока его эксплуатации. Переносные технические средства преимущественно относятся к категории универсальных. Они применяются для разных узлов и механизмов.

Основные средства диагностики

Техническая диагностика проводится при помощи разных средств. Они применяются для измерения, фиксирования состояния объектов исследования. В качестве средств определения состояния техники применяются специальные приборы, стенды и прочие приспособления.

В отдельную группу входят электрические средства диагностирования. Это, например, могут быть вольтметры, осциллографы, амперметры и прочие подобные приборы. Электрические приспособления применяются для измерения разных процессов. Практически каждое предприятия имеет на балансе подобную технику. С ее помощью можно определить электрические и неэлектрические показатели. Во втором случае специальные датчики преобразовывают полученную информацию в электрические сигналы.

Средства диагностики могут работать по разному принципу. Однако чаще всего применяются различные датчики (индукционные, концевые, фотоэлектрические и прочие). С их помощью определяется величина зазоров, люфтов, частота и скорость вращательных движений и т. д. Также к числу средств относятся датчики сопротивления и термосопротивления, термопары, пьезоэлектрические датчики.

Независимо от типа средств диагностики, они должны быть достаточно точными, чтобы предоставить достоверную информацию о состоянии объекта исследования. Также подобное оборудование должно быть простым в применении и в ходе проверки требовать для замеров минимального количества времени.

Методы диагностирования

Для определения состояния объекта диагностирования разрабатывается определенная методология тестирования. Чтобы создать оптимальную последовательность действий для обслуживающего персонала, необходимо выделить основные параметры работы аппаратуры. Они должны предоставлять достоверную информацию о надежности функционирования оборудования. На основе сбора определенных данных разработчики метода устанавливают основные критерии, которые могут быть применимы для конкретного приспособления.

Общими практически для всех объектов исследования критериями являются точность, производительность, устойчивость к разным неблагоприятным внешним и внутренним воздействиям. Это позволяет определить, надежно ли оборудование, сможет ли оно выполнять возложенные на него функции в дальнейшем.

Методики, применяемые в ходе исследования, могут быть очень разными. Некоторые из них рассматривают в первую очередь параметры происходящих процессов (расход топлива, давление, мощность, производительность и т. д.). Другие методы ориентируются на диагностические параметры косвенного типа. Например, это могут быть шум, температура и т. д.

Методики, применяемые на производствах, могут оценивать работу аппаратуры на разных уровнях. Некоторые из них призваны оценить состояние всех машин в целом, другие – только отдельных агрегатов. Также существуют методики, направленные на получение информации о работе только отдельных систем и механизмов техники. Такой подход позволяет точно определить, нуждается ли оборудование в ремонте или же его можно перенести.

Параметрическая методика

Техническая диагностика может проводиться при использовании разных методик. Некоторые из них разрабатывают для определенного оборудования, а другие являются универсальными. Часто на предприятиях применяется параметрический метод диагностики. Он заключается в непрерывном или периодическом наблюдении за определенными параметрами работы аппаратуры.

Параметрический метод проводится при помощи штатных средств. Полученный результат сравнивают с предельно допустимыми величинами. На основе данных, полученных в ходе такого анализа, получается принять правильное решение о необходимости проведения ремонтных или регулировочных работ. Оценку состояния работы агрегата проводят как в целом, так и по отдельным компонентам.

Обобщенными показателями, которые оцениваются в ходе представленного метода, являются расход топлива, мощность и т. д. Частные показатели оцениваются при помощи определенных штатных приборов исследования.

В ходе выявления отклонений проводится ряд процедур, которые помогают установить причину неисправности. Если, например, увеличилась мощность двигателя, причин может быть несколько. Например, наблюдается обрастание корпуса, повреждены определенные компоненты механизма, разрегулированы некоторые органы мотора и т. д.

Параметрический метод не может быть основным при диагностике. Он всегда применяется в сочетании с иными подходами. Результаты диагностики в этом случае требуют уточнения.

Инструментальная методика

Существует множество методик технического диагностирования. Они применяются при определенных обстоятельствах. Одним из популярных подходов является инструментальный метод. В ходе его проведения применяются специальные приборы. Они измеряют величины определенных показателей работы машины.

Часто подобные способы применяют для агрегатов, работа которых была приостановлена. В ходе инструментальной проверки применяют эндоскопы для осмотра внутреннего пространства агрегата. Это позволяет обнаружить отложения, повреждения внутренних частей.

Виброакустическая методика

Техническое состояние некоторых механизмов можно оценить при помощи виброакустической методики. При этом получается оценить низко- и высокочастотные колебания аппаратуры, ее отдельных элементов. Для этого применяют разные средства. Это могут быть сейсмические приборы, торсиографы, шумометры, вибрографы и т. д. Каждый из подобных приборов применяется для оценки состояния того или иного агрегата.

Рассмотрев существующие методики и средства диагностики, можно понять особенности проведения работ по оценке состояния оборудования. От правильности проведения подобной процедуры зависит безотказная, производительная работа аппаратуры.

КЛАССИФИКАЦИЯ ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ

Техническое диагностирование, как правило, осуществляется путем измерения и контроля количественных значений параметров энергосистемы и, возможно, качественных значений диагностических признаков, анализа и обработки результатов их измерения и контроля, а также путем управления объектами в соответствии с алгоритмом диагнос­тирования.

Читать еще:  Показания к проведению диагностики

Диагностический признак – параметр ОД, используемый в установленном порядке (алгоритмом диагностирования) для определения технического состояния ОД.

Большое разнообразие ОД и задач ТД привело к тому, что в настоящее время используются СТД самых различных принципов построе­ния и назначения. Все эти средства отличаются способами техниче­ской реализации, конструктивным исполнением и расположением относительно объекта диагностирования, степенью автоматизации и универсальности, принципами воздействия на объект диагности­рования, формой обработки и представления информации о состо­янии объекта, режимами работы и рядом других признаков. Основ­ные из них указаны на рисунке 4.

Рисунок 4 – Классификация СТД

К аппаратурнымСТД относят различ­ные устройства: приборы, пульты, стенды, специальные вычисли­тельные машины.

Аппаратурные средства, составляющие с объек­том диагностирования конструктивно и, возможно, функционально единое целое, являются встроенными аппаратурными средствами диагностирования.

Примерами подобных средств могут быть измеритель­ные приборы (частоты вращения, давления, температуры и т.п.), устройства индикации технического состояния элементов (реле, светоизлучающие диоды, неоновые лампы и т.п.), устройства конт­роля изоляции и другие, выстроенные в схемы управления дизелями, судовыми электрораспределительными щитами и т.д., часто с целью воздействия результатов диагностирова­ния на работу схем управления.

Если в схемах управления дизелями не предусмотрены встроенные средства диагностирования либо их оказывается недо­статочно для диагностирования с требуемой глубиной, то приме­няют внешние аппаратурные средства диагностирования, выпол­ненные отдельно от конструкции объекта и подключаемые к нему лишь в процессе диагностирования.

Простейшими примерами внешних аппаратурных средств могут быть приборы, присоединяемые к индикаторному крану, моментоскопы, приборы для измерения компрессии и т.п.

Аппаратурные средства диагностирования могут быть специа­лизированными, если они предназначены только для однотипных объектов, или универсальными, если предназначены для объектов различного конструктивного выполнения и функционального на­значения.

Программные СТД представляют собой программы, записанные на носителе и применяемые в составе специальных измерительных комплексов, выполненных, как правило, на базе переносных персональных компьютеров.

По степени автоматизации СТД могут быть ручными, автоматизированными и автоматиче­скими.

Применение ручных средств, например, тестеров аналого­вых или логических сигналов, требует участия человека-оператора как в подключении СТД к ОД, так и в принятии решений о его ТС. Использование ручных средств дает низкую производительность и недостаточную объективность диагностирования. Как правило, ручные средства выполняются специализированными.

Автоматизированные средства, требуют частичного участия оператора для их подключения к ОД и выбора режимов диагностирования. Основная же процедура диагностирования, включая выдачу инфор­мации о ТС ОД, осуществляется автома­тически.

Автоматические средства (микропроцессорные комплекты, мик­ро- и мини-ЭВМ) решают задачи диагностирования без вмешатель­ства человека.

Автоматизированные и автоматические средства могут быть как специализированными, так и универсальными Они обладают высоким быстродействием и достоверностью диагности­рования.

В зависимости от форм обработки и представления информа­ции СТД могут быть разделены на аналоговые, цифровые, цифро-аналоговые.

По степени воздействия на ОД СТД могут быть активными и пассивными. Активные воз­действуют на ОД, посылая в него сигнал, вызывающий реакцию, которая затем и анализируется. Возмущающие сигналы могут быть импульсными, ступенчатыми, гармоническими и др. Пассивные средства выполняют лишь измерения, обработку и оценку сигналов, характеризующих ТС ОД в процессе его эксплуатации, чаще всего на номинальном режиме.

Из всего многообразия средств диагностирования в промышленных ОД наибольшее применение в настоящее время находят аппаратурные средства для определения работоспособности и неисправности отдельных элементов или локальных систем управления ОД. Программные и программно-аппаратурные средства диагнос­тирования получают широкое внедрение по мере распространения микропроцессорных систем управления.

Дата добавления: 2015-12-16 ; просмотров: 1289 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Классификация систем технического диагностирования

Под техническим состоянием объекта понимают совокупность свойств объекта, установленных технической документацией и подверженных изменению в процессе эксплуатации. Процесс определения технического состояния объекта с определенной точностью называется техническим диагностированием. Основная его задача состоит в организации эффективных процессов определения технического состояния различных, особенно сложных, многокомпонентных объектов.

Контроль технического состояния — это определение вида технического состояния. Для определения вида технического состояния необходимы знание технического состояния, установленного при диагностировании, и наличие требований, характеризующих исправное или работоспособное состояние путем задания в технической документации номенклатуры и допустимых значений количественных и качественных свойств объекта. При одном и том же объективно существующем техническом состоянии изделие может быть работоспособным для одних условий эксплуатации и неработоспособным для других. Поэтому номенклатура свойств изделия, включаемая в техническую документацию, должна содержать диагностические параметры, достаточные для проведения тех видов диагностирования, которые требуются в условиях эксплуатации для проверки исправного и работоспособного состояния объекта, его правильного функционирования и поиска неисправностей с заданной глубиной. Последняя определяется числом диагностических (контролируемых) параметров, определяющих надежность изделия. Чем больше контролируемых параметров используется при диагностировании, тем глубже и полнее будет диагностирование.

Полнота технического диагностирования — характеристика, определяющая возможность выявления отказов (неисправностей) в объекте при выбранном методе его диагностирования (контроля). Глубина поиска места отказа (неисправности) — характеристика, задаваемая указанием составной части объекта, с точностью до которой определяется место отказа (неисправности).

К средствам диагностирования относятся аппаратура, различного рода датчики, преобразователи, измерительные и специализированные приборы, пульты, стенды, вычислительные устройства и др.

Систему диагностирования представляют собой средства, объекты и исполнители, в совокупности необходимые для проведения диагностирования по правилам, установленным в технической документации. Система диагностирования должна быть обязательной составной частью системы планово-предупредительного ремонта железнодорожного тягового подвижного состава. Системы технического диагностирования предназначаются для решения следующих задач: проверки исправности; проверки работоспособности; проверки правильного функционирования, поиска дефектов.

Вид системы диагностирования должен выбираться на основании технико-экономических расчетов и технических требований, отражающих специфику процесса диагностирования локомотивов в процессе производства, эксплуатации и ремонта. Системы технического диагностирования могут быть классифицированы по ряду признаков, определяющих их назначение, задачи, структуру и состав технических средств.

По степени охвата объекта диагностирования системы технического диагностирования могут быть локальными и общими. С помощью локальных систем решается одна или несколько из вышеперечисленных задач. Общие системы технического диагностирования решают все поставленные задачи.

По характеру взаимодействия средств диагностирования с объектом диагностирования системы подразделяются на системы функционального диагностирования, в которых информация о техническом состоянии объекта поступает в процессе его нормального функционирования, и системы тестового диагностирования, когда информация о техническом состоянии объекта поступает в процессе подачи на объект специальных тестовых сигналов.

По используемым средствам различают следующие системы диагностирования: с универсальными средствами диагностирования и контроля объектов различных типов: со специализированными средствами (стенды, имитаторы и др.); с внешними средствами, расположенными на постах диагностирования, (связь с объектом диагностирования осуществляется через стыковочные узлы); со встроенными средствами диагностирования, составляющими единое целое с объектом диагностирования и располагающимися непосредственно на объекте диагностирования.

По степени автоматизации системы диагностирования можно разделить на автоматические, в которых обработка и получение информации осуществляются без участия человека по заранее разработанной программе, автоматизированные, в которых получение и обработка информации осуществляются с применением средств автоматизации и участием человека, ручные (неавтоматизированные), в которых получение и обработка информации осуществляются оператором.

Аналогично классифицируются средства технического диагностирования (рис. 3). Системы технического диагностирования должны обеспечивать полное выполнение алгоритма диагностирования: предупреждать постепенные отказы; выявлять неявные отказы; осуществлять поиск неисправных узлов, блоков, сборочных единиц и локализировать место отказа. Любой объект, подлежащий техническому диагностированию, обладает определенной структурой и набором диагностических параметров, определяющих техническое состояние объекта и способность его к выполнению заданных функций.

Рис. 3. Структурная схема классификации средств технического диагностирования

Под диагностическим параметром понимается параметр, изменение которого приводит либо к физическому отказу, либо к увеличению интенсивности процесса накопления повреждений в деталях локомотива. Количество и набор диагностических параметров определяют исходя из заданной глубины диагностирования. Увеличение числа диагностических параметров приводит к усложнению средств диагностирования и их удорожанию.

Классификация методов диагностирования по виду контролируемых физических процессов и способу получения информации

Методы диагностирования технического состояния автомобилей, агрегатов характеризуются физической сущностью и способом измерения диагностических параметров, наиболее приемлемых для использования в зависимости от задачи диагностирования.

На практике диагностирования транспортных машин используются три группы методов (рис. 1.4).

Рис. 1.4. Классификация методов диагностирования автомобилей

Метод диагностирования по параметрам рабочих процессов. Техническое состояние устанавливается по динамике изменения параметров, например изменение давления впрыска топлива, время разгона до заданной скорости, время до полной остановки при торможении и т.д. Такие показатели непосредственно характеризуют состояние агрегатов и узлов транспортных машин.

Измеряемые этим методом параметры образуют множество внутренних параметров и множество выходных параметров объекта диагностирования.

Методы этой группы базируются на имитации скоростных и нагрузочных режимов работы автомобиля, определении при заданных условиях выходных параметров и сравнении их количественных значений с эталонными. Диагностирование проводится с использованием стендов с беговыми барабанами или непосредственно в процессе работы автомобиля. Методы широко применяют для общей оценки технического состояния автомобилей и агрегатов.

Метод диагностирования по параметрам сопутствующих процессов. При этом анализируются показатели, косвенно влияющие на работу узлов и агрегатов транспортных машин, например тепловое поле, шумы, виброакустические процессы и т.д. Измеряемые этим методом параметры образуют подмножество внутренних процессов.

К методам диагностирования по параметрам сопутствующих процессов (третья группа) относятся следующие:

  • • методы диагностирования по герметичности рабочих объемов. Сущность процесса диагностирования заключается в создании в контролируемом объеме избыточного давления (или разрежения) и в оценке интенсивности его снижения. Таким методом диагностируют цилиндро-поршневую группу двигателя, пневматические приводы тормозов, плотность прилегания клапанов и др.;
  • • тепловой метод, заключающийся в определении параметров, характеризующих количество теплоты, выделяемой в результате протекания процессов сгорания, работы сил трения при заданных скоростном и нагрузочном режимах. Такими параметрами могут быть температура нагрева, скорость ее изменения. Метод может применяться для диагностирования двигателя, агрегатов трансмиссии, подшипниковых узлов, однако широкого применения на автомобильном транспорте пока не нашел;
  • • методы диагностирования узлов и систем по параметрам колебательных процессов. Методы широко используют при создании средств технического диагностирования автомобилей, их можно разделить на методы оценки колебаний напряжения, тока, электрического сопротивления в электрических цепях (на этой основе созданы мотор-тестеры), параметров вибро- акустических сигналов, получаемых при работе зубчатых зацеплений, клапанных механизмов, подшипников и т.д.; пульсации давления в гидравлическом аккумуляторе и трубопроводах (на этой основе созданы дизель- тестеры для диагностирования дизельной топливной аппаратуры);
  • • методы, оценивающие состояние узлов и агрегатов по физико-химическому составу отработавших газов и эксплуатационных материалов. Например, простейший экспресс-анализ отработавшего масла на загрязнение, спектральный анализ проб масел, в результате проведения которого по наличию и концентрации различных химических элементов в масле можно установить работоспособность отдельных узлов и сопряжений агрегата. Если в пробе картерного масла двигателя имеется высокое содержание свинца, имеет место износ вкладышей шатунных и коренных подшипников, если высокое содержание железа — износ гильз цилиндров, если высокое содержание кремния — засорение воздушного фильтра и т.д.
Читать еще:  При гайморите бисептол

Метод диагностирования по структурным (геометрическим) параметрам, непосредственно характеризующим состояние узлов и агрегатов транспортных машин.

Эта группа методов основывается на объективной оценке геометрических параметров (зазор, люфт, свободный ход, смещение и т.д.). Метод применим, когда указанные параметры легкодоступны для непосредственного измерения. Техническое состояние устанавливается по зазорам в сопряжениях, значениям регулируемых параметров и т.д. Согласно классификации параметров диагностирования, измеряемые этим методом параметры образуют подмножество внутренних и выходных параметров.

Группа методов по геометрическим параметрам включает в себя методы, оценивающие состояние машины по герметичности рабочих объемов, степени износа цилиндро-поршневой группы двигателя, работоспособности пневматического привода тормозов, плотности прилегания клапанов и др. путем создания в контролируемом объеме избыточного давления или, наоборот, разрежения, а также определяющие интенсивность падения давления (разрежения).

Структурные параметры, изменяющиеся в процессе эксплуатации машин, оценивают различными диагностическими методами, которые можно объединить в две группы:

  • • требующие полной или частичной разборки;
  • • позволяющие без разборки узлов оценить техническое состояние.

Методы первой группы (микрометрирование, искусственные базы, профи-

лографирование и др.) очень трудоемки. По воздействию на исследуемый объект методы второй группы можно разделить на контактные и бесконтактные.

Физические методы основаны на использовании различных физических явлений, сопутствующих работоспособному или неработоспособному состоянию объекта.

Большое разнообразие разработанных методов диагностирования можно классифицировать на прямые и косвенные, выполняемые органами чувств человека и инструментальные (рис. 1.5). Инструментальные методы можно классифицировать по виду контролируемых физических процессов и принципу работы (рис. 1.6).

Все методы диагностирования разделяют: по способу определения, по виду структурных параметров физических величин, по принципу работы объекта, принципу реализации, способу получения информации, степени универсальности цели и глубине диагностирования, по периодичности и оперативности, по средствам диагностирования, способам связи с объектом и др.

По характеру взаимодействия между объектом и средством диагностирования различают функциональное и тестовое диагностирование.

Методы диагностирования подразделяют на механические, электрические, электронные. Реализующие их средства технической диагностики бывают с ручным и программным управлением, автоматизированные и автоматические.

При выборе метода диагностирования важное значение имеет его назначение (для комплексной оценки технического состояния машины или для углубленного диагностирования, направленного на локализацию и устранение выявленной неисправности или отказа), точность диагноза, число диагностируемых машин и т. д.

Предварительно считают, что механические методы и средства «малой» диагностики наиболее эффективны, если парк диагностируемых машин мал, требования к точности измерения их диагностических параметров не ужесточены и межконтрольные циклы велики. Для большого парка машин наиболее эффективны методы диагностирования, реализуемые в высокопроизводительных и достаточно точных автоматизированных и автоматических системах.

Оптимальным является метод диагностирования, обеспечивающий минимум суммарных издержек на единицу наработки машины (исключение составляют методы, обеспечивающие дополнительные требования к условиям безопасности работы и безотказности).

В целом наиболее оптимальным является совершенствование конструкций машин с позиций повышения контролепригодности и применения более перспективных методов и средств технической диагностики. В результате сравнения удельных издержек при различных вариантах улучшения конструкции машины и различных методах диагностирования по всем диагностическим параметрам выбирают вариант, обеспечивающий минимум суммарных издержек.

Рис. 1.5. Классификация методов диагностирования по виду контролируемых физических

процессов и принципу работы

Рис. 1.6. Классификация методов диагностирования по способу получения информации

Рис. 1.6. Продолжение

Классификация средств и методы диагностирования.

Целью диагностирования является обеспечение рациональной эксплуатации электрооборудования при заданных показателях надежности и сокращение затрат на техническое обслуживание и ремонт. Эта цель достигается путем управления техническим состоянием электрооборудования в процессе эксплуатации, что позволяет проводить ТОР в соответствии с данными диагностирования.Основная задача технического диагностирования состоит в получении достоверной информации о техническом состоянии электрооборудования в процессе эксплуатации. Она решается на основе измерения, контроля, анализа и обработки количественных и качественных значений параметров электрооборудования, а также путем управления оборудованием в соответствии с алгоритмом диагностирования.

Анализ причин возникновения дефектов электрооборудования показывает, что техническое состояние каждого из них характеризуется, как только ему присущими индивидуальными, так и общими признаками. Для каждого вида оборудования характерны свои типовые дефекты, многократно встречающиеся в эксплуатации. Объединив все дефекты и признаки их появления в отдельные группы, получим структуру диагностирования электрооборудования, состоящую из трех уровней и подсистем: проверки функционирования, выявления дефектов, оценки и прогнозирования работоспособности. При этом на каждом последующем уровне используются результаты предыдущих.

Как уже отмечалось, техническая диагностика электрооборудования включает в себя два главных направления – оперативную и ремонтную диагностику. В основные задачи оперативной диагностики входят:

— раннее выявление дефектов на работающем или выведенном из работы для обследования (но не разобранном) оборудовании;

— прогнозирование развития дефектов, оценка их опасности и общего состояния оборудования;

— подготовка рекомендаций по дальнейшей эксплуатации и техническому обслуживанию оборудования (например, немедленный вывод в ремонт, сдвиг сроков планового ремонта, работа без ограничений и т.п.).

Ремонтная диагностика осуществляется на выведенном из работы в ремонт оборудовании. В ее основные задачи входят: локализация дефектов оборудования, определение объема ремонтно-восстановительных работ вплоть до рекомендации о целесообразности замены оборудования.

Большое разнообразие видов оборудования и задач технического диагностирования привело к тому, что в настоящее время применяются средства диагностирования самых различных принципов построения и назначения. Все эти средства различаются по следующим признакам:

По способу технической реализации:

По расположению относительно объекта диагностирования:

По степениавтоматизации и обработки информации:

По форме обработки и представления информации

По степени воздействия на объект диагностирования

К аппаратурным средствам диагностирования относятся различные устройства: приборы, пульты, стенды, специальные промышленные компьютеры. Аппаратурные средства, составляющие с объектом диагностирования конструктивно единое целое, являются встроенными аппаратурными средствами диагностирования. Примерами подобных средств могут быть электроизмерительные приборы (тока, напряжения, мощности, частоты и др.), устройства индикации технического состояния элементов (реле, светоизлучающие диоды, неоновые лампы и т.п.), устройства контроля изоляции и др.

Если в схемах эксплуатации электрооборудования встроенные средства диагностирования не предусмотрены либо их оказывается недостаточно для диагностирования с требуемой глубиной, то применяют внешние аппаратурные средства диагностирования, выполненные отдельно от конструкции оборудования и подключаемые к нему лишь в процессе диагностирования. Простейшими примерами внешних аппаратурных средств могут быть комбинированные приборы для измерения в цепях постоянного и переменного тока, тестеры логического состояния, электронно-лучевые и цифровые осциллографы, переносные измерительные комплекты и т.п.

Если аппаратурные средства диагностирования предназначены только для однотипного оборудования, то они являются специализированными, а если для оборудования различного конструктивного выполнения и функционального назначения — универсальными.

Внешние специализированные средства диагностирования – это устройства, используемые, например, для проверки работоспособности отдельных элементов или узлов электрооборудования на стадиях технического контроля после выполнения ремонтных работ.

В число встроенных специализированных средств диагностирования могут входить специально разработанные вычислительные устройства с жестко запрограммированными алгоритмами диагностирования конкретной системы электрооборудования.

Универсальные средства диагностирования технически достаточно сложны и, как правило, построены на базе серийных промышленных компьютеров.

Программные средства диагностирования представляют собой компьютерные программы, которые управляют работой оборудования в соответствии с алгоритмом диагностирования. Они применимы, например, для программируемых контроллеров, микропроцессорных систем управления релейной защитой и других. Программы обеспечивают техническое диагностирование оборудования как в процессе его использования по прямому назначению (рабочие программы), так и при кратковременном прерывании функционирования объекта (специальные испытательные программы). Программные средства в сочетании с аппаратурными образуют программно-аппаратурные средства диагностирования, позволяющие решать задачи самодиагностирования оборудования, например на основе современных SCADA-систем.

По степени автоматизации средства диагностирования могут быть ручными, автоматизированными и автоматическими. Применение ручных средств требует участия человека-оператора и в подключении средств к объекту диагностирования, и в принятии решений о его техническом состоянии. Такой подход снижает производительность и объективность диагностирования. Как правило, ручные средства выполняются специализированными.

Автоматизированные средства требуют частичного участия оператора для их подключения к оборудованию и выбора режимов диагностирования. Основная же процедура диагностирования, включая выдачу информации о техническом состоянии оборудования, осуществляется автоматически.

Автоматические средства (микропроцессорные комплекты, микрои миниЭВМ) решают задачи диагностирования без вмешательства человека.

Автоматизированные и автоматические средства могут быть как специализированными, так и универсальными. Они обладают высоким быстродействием и достоверностью диагностирования.

В зависимости от форм обработки и представления информации технические средства диагностирования могут быть разделены на аналоговые, цифровые и цифроаналоговые.

По степени воздействия на объект диагностирования технические средства могут быть активными и пассивными. Активные воздействуют на объект, посылая в него сигнал, вызывающий реакцию объекта, которая затем и анализируется. Возмущающие сигналы могут быть импульсными, ступенчатыми, гармоническими и др. Пассивные средства выполняют лишь измерения, обработку и оценку сигналов, характеризующих состояние объекта.

Из всего многообразия средств диагностирования в электроэнергетике наибольшее применение в настоящее время находят аппаратурные средства для определения работоспособности и исправности отдельных сборочных единиц электрооборудования. Программные и программно-аппаратурные средства диагностирования широко внедряются по мере распространения микропроцессорных систем и вычислительной техники.

Важность обеспечения надежности электрооборудования на основе применения методов и средств диагностики предъявляет к последним высокие требования. При проектировании и эксплуатации средств диагностирования эти требования характеризуются:

· номинальными и допустимыми значениями входных и выходных сигналов;

Читать еще:  Пластырь от насморка для детей разновидности правильное использование

· статической и динамической точностью их измерения;

· глубиной диагностирования (числом диагностируемых сигналов);

· технической и метрологической надежностью;

· способом связи с объектом диагностирования;

· формой представления результатов.

Перечисленные показатели взаимосвязаны и должны быть согласованы между собой. Рассмотрим основные из них.

При диагностировании электрооборудования контролируются непрерывные и дискретные сигналы в широком диапазоне их номинальных значений. Так, выходные сигналы информационно-измерительных устройств находятся на уровне 0…±5 В по напряжению и 0…±10 mА по току, а силовой части электрооборудования – на уровне 0…750 кВ и 0…10 4 кА. Целесообразно принять входные и выходные сигналы средств диагностирования в соответствии с рядом значений шкал приборов, принятых в государственной системе приборов. Унификация облегчает объединение приборов в комплексы и подсоединение датчиков к компьютерной технике. Выходные сигналы средств диагностирования, технически реализованных на элементах компьютерной техники, должны совпадать по уровню с входными сигналами компьютеров.

Технические средства диагностирования могут иметь погрешность измерения, удовлетворяющую ряду ±5; ±2,5; ±1%. На величину погрешности влияют: вид сигнала (аналоговый или дискретный), способ и форма передачи информации, а также статические и динамические характеристики контролируемых параметров электрооборудования.

Высокий уровень электромагнитных и технологических помех на объектах электроэнергетики, связанный со спецификой работы оборудования и естественными колебаниями электрических и технологических параметров, предъявляет высокие требования к помехозащищенности и помехоустойчивости средств диагностирования.

Когда используют аппаратурные средства диагностирования и соблюдают иерархический принцип выделения дефекта (начиная с диагностирования отдельных функциональных элементов и заканчивая диагностированием оборудования в целом), то для каждого из них считают достаточным контролировать не более 2 5 -2 6 диагностических параметров. Дальнейший рост числа входных сигналов неоправданно усложняет техническую реализацию средств диагностирования и может привести к увеличению его длительности. Для программных средств диагностирования количество контролируемых сигналов определяется емкостью носителя информации и может быть неограниченным, хотя чрезмерно большое количество диагностических параметров затрудняет их анализ и представление.

Достоверность средств диагностирования – свойство обеспечивать соответствие результата диагностирования истинному состоянию объекта – зависит от глубины диагностирования (набора или числа диагностируемых параметров), периода проверки и его длительности, помехоустойчивости и т.п. Достоверность диагностирования снижается при увеличении длительности периода проверки из-за возможного возникновения дефектов оборудования за это время. В зависимости от требуемой точности оценки диагностических параметров оборудования (оценки исправности, работоспособности или правильности функционирования), период проверки отдельных элементов электрооборудования может колебаться в широких пределах: от 10 -4 до 10 5 с.

Факторы, влияющие на период проверки, определяют целесообразную его длительность. Быстродействие диагностирования растет по мере снижения числа контролируемых параметров, выбора из их состава наиболее информационных, применения встроенных средств диагностирования, а также использования программируемых вычислительных устройств.

Надежность средств диагностирования не должна быть ниже уровня надежности элементов и деталей электрооборудования, а также не должна снижать их надежность в процессе диагностирования. Достижение высокой надежности средств диагностирования может быть обеспечено за счет использования в них высоконадежных комплектующих элементов и деталей, выбором системных и технических решений построения схем, устойчивых к различным дестабилизирующим факторам, применением резервных устройств, методом самоконтроля и т.п.

К техническим средствам диагностирования могут предъявляться высокие требования по метрологической надежности, особенно при оценке работоспособности и прогнозировании технического состояния оборудования. По отношению к средствам выделения неисправностей объекта, когда они выражены в логической форме, метрологические требования могут быть существенно снижены, поскольку пороговые значения сигналов 1 и 0, как правило, различаются заметно.

Для внешних средств диагностирования необходимо наличие гальванического разделения электрических цепей оборудования и средств диагностирования. Последнее диктуется не только условиями надежности работы низковольтной электрической цепи средств диагностирования, но и условиями безопасности диагностирования устройств с высоким потенциалом.

Результаты диагностирования должны быть представлены в удобной для их анализа форме. Обычно это индикация в виде звуковой и световой сигнализации или документированной записи на бумажных и магнитных носителях.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: При сдаче лабораторной работы, студент делает вид, что все знает; преподаватель делает вид, что верит ему. 9582 — | 7372 — или читать все.

188.64.174.65 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.

Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)

очень нужно

1.3 Классификация методов диагностирования КС

В зависимости от используемых средств:

пассивное диагностирование, выполняется в целях поиска дефектов и узких мест с использованием пассивных средств диагностирования (анализаторы сетевых протоколов и программы на основе SNMP с поддержкой RMON1/RMON2) и основано на контроле текущих значений параметров, характеризующих работу диагностируемого устройства. Критериями хорошей работы устройства в этом случае являются рекомендации его производителя или так называемые промышленные стандарты де-факто, отклонение от которых является симптомом дефекта. К таким относятся: уровень утилизации сети в пике и в тренде, доля трафика с ошибками от общего сетевого трафика, доля трафика с коллизиями от общего сетевого трафика и пр. Пассивный метод диагностирования также называют методом диагностирования «от противного», так как о качестве работы сети судят по отсутствию симптомов дефектов. Основными достоинствами указанного подхода являются простота и удобство при решении наиболее распространенных, но, как правило, относительно несложных проблем, локализуются явные дефекты и узкие места. Например, утилизация сети Ethernet в течение длительного времени составляет 60% и более, число ошибок составляет значительную долю от общего числа переданных кадров и т.п. Однако бывают случаи, когда даже явный дефект большую часть времени не проявляется, а дает о себе знать лишь при некоторых, относительно редких режимах работы и в непредсказуемые моменты времени. Обнаружить такие дефекты, контролируя только текущие значения параметров, весьма затруднительно. Поэтому пассивные средства диагностики сетей являются необходимым инструментом для администратора сети, но не достаточным.

активное диагностирование, подразумевает подачу тестовых воздействий на компоненты исследуемой сети при отсутствии рабочего трафика в сети. Данный подход позволяет выявить в сети скрытые узкие места и скрытые дефекты, а также отделить дефекты сети от дефектов прикладного ПО, так как выводы о наличии в сети указанных факторов делаются не только в результате пассивного наблюдения за основными характеристиками сети, но и на основании измерений скорости работы сети. Также к активному диагностированию относится поиск дефектов в кабельной системе с помощью оборудования для диагностики кабельных систем, так как данное оборудование подразумевает отключение исследуемого кабельного сегмента от сети. Активное диагностирование позволяет решить широкий круг задач, начиная от локализации скрытых сетевых дефектов и скрытых узких мест в архитектуре сети, определения пороговых значений трафика, допустимых в данной сети, определения пиковых нагрузок работы конкретных сетевых устройств, и заканчивая тестированием ПО для определения его требований к пропускной способности сетевых ресурсов.

В зависимости от решаемой задачи:

упреждающее диагностирование, должно проводиться непрерывно или в течение длительного времени и заключается в наблюдении за работой сети с момента установки сети помощью пассивных средств диагностирования. Наблюдения должны проводиться с момента установки сети. На основании этих наблюдений администратор должен определить:

— как значения наблюдаемых параметров влияют на работу пользователей сети,

— как значения наблюдаемых параметров изменяются в течение длительного промежутка времени: рабочего дня, недели, месяца, квартала, года и пр.

Наблюдаемыми параметрами обычно являются:

— параметры работы канала связи сети — утилизация канала связи, число принятых и переданных каждой станцией сети кадров, число ошибок в сети, число широковещательных и многоадресных кадров;

— параметры работы сервера — утилизация процессора сервера, число отложенных (ждущих) запросов к диску, общее число кэш-буферов, число «грязных» кэш-буферов.

Зная зависимость между временем реакции прикладного ПО и значениями наблюдаемых параметров, администратор сети должен определить максимальные значения параметров, допустимые для данной сети. Эти значения вводятся в виде порогов (thresholds) в диагностическое средство. Если в процессе эксплуатации сети значения наблюдаемых параметров превысят пороговые, то диагностическое средство проинформирует об этом событии администратора сети. Такая ситуация свидетельствует о наличии в сети проблемы.

реактивное диагностирование, выполняется при возникновении сбоя в сети, приводящего к резкому ограничению в доступе к сетевым ресурсам и необходимо быстро локализовать фактор, вызвавший появление рассматриваемого сбоя. При реактивном диагностировании применяются активные диагностические средства, в ряде случаев, в сочетании с пассивными в качестве средств наблюдения. К реактивному диагностированию относится, в частности, поиск дефекта в кабельной системе.

стрессовое диагностирование, позволяет получить интегральную оценку качества работы сети и локализовать скрытые дефекты. Стрессовое диагностирование проводится для получения интегральной оценки качества работы сети и определения запаса производительности сети после ее создания или модернизации; для выявления скрытых дефектов сетевых адаптеров и сетевых драйверов; для измерения производительности и выявления скрытых дефектов активного сетевого оборудования (концентраторов, коммутаторов, маршрутизаторов); для сравнения эффективности различных сетевых архитектур. При выполнении стрессового диагностирования в сети или ее фрагменте создается диапазон нагрузок в максимально возможном диапазоне. Одновременно с этим измеряются скоростные характеристики сети. Если выясняется, что скорость рабочих станций и пропускная способность сети соответствуют тем значениям, которые ожидаются от сети с данной архитектурой, значит, дефектов нет. Если же какие-то станции работают с низкой скоростью или отключаются от сервера, значит, дефекты есть. В качестве основного критерия качества работы сети при проведении стрессового диагностирования используется скорость выполнения файловых операций каждой рабочей станцией сети. Этот критерий выбран, прежде всего, потому, что если в каком-либо компоненте рабочей станции есть дефект, то с вероятностью близкой к 100%, он проявится в низкой скорости выполнения файловых операций. Другая причина выбора критерия заключается в том, что скорость файловых операций не очень сложно измерить. Если скорость мала, то, изменяя режим работы станций, легко определить причину этого. Ограничением для данного вида диагностирования является необходимость отсутствия рабочего трафика в сети при его проведении.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector