Техническая диагностика и методы технического диагностирования

Периодическое и плановое техническое диагностирование позволяет:

выполнять входной контроль агрегатов и запасных узлов при их покупке;

свести к минимуму внезапные внеплановые остановки технического оборудования;

управлять старением оборудования.

Комплексное диагностирование технического состояния оборудования дает возможность решать следующие задачи:

проводить ремонт по фактическому состоянию;

увеличить среднее время между ремонтами;

уменьшить расход деталей в процессе эксплуатации различного оборудования;

уменьшить объем запасных частей;

сократить продолжительность ремонтов;

повысить качество ремонта и устранить вторичные поломки;

продлить ресурс работающего оборудования на строгой научной основе;

повысить безопасность эксплуатации энергетического оборудования:

уменьшить потребление ТЭР.

Прогнозирование технического состояния это определение технического состояния объекта с заданной вероятностью на предстоящий интервал времени, в течение которого сохранится работоспособное (неработоспособное) состояние объекта.

Существуют различные методы технического диагностирования:

Визуально-оптический метод реализуется с помощью лупы, эндоскопа, штангенциркуля и других простейших приспособлений. Этим методом пользуются, как правило, постоянно, проводя внешние осмотры оборудования при подготовки его к работе или в процессе технических осмотров.

Взаимосвязь параметров вибрации

Тепловизиониый (термографический) метод реализуется с помощью пирометров и тепловизоров. Пирометрами измеряется температура бесконтактным способом в каждой конкретной точке, т.е. для получения информации о температурном ноле необходимо этим прибором сканировать объект. Тепловизоры позволяют определять температурное поле в определенной части поверхности диагностируемого объекта, что повышает эффективность выявления зарождающихся дефектов.

Магнитный метод используется для выявления дефектов: микротрещин, коррозии и обрывов стальных проволок в канатах, концентрации напряжения в металлоконструкциях. Концентрация напряжения выявляется с помощью специальных приборов, в основе работы которых лежат принципы Баркгаузсна и Виллари.

Существуют различные методы регистрации частичных разрядов:

метод потенциалов (зонд частичных разрядов Lemke-5);

акустический (применяются высокочастотные датчики);

электромагнитный (зонд частичных разрядов);

Кроме того, для технического диагностирования валов электрических машин, корпусов трансформаторов могут использоваться следующие методы: ультразвуковой, ультразвуковая толщинометрия, радиографический, капиллярный (цветной), вихретоковый, механические испытания (твердометрия, растяжение, изгиб), рентгенографическая дефектоскопия, металлографический анализ.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Подписывайтесь на наш канал в Telegram!

Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Источник

Что такое диагностическая точность оборудования

1.2. Диагностические параметры

Классификация диагностических параметров (рис. 1.1). В процессе эксплуатации трущиеся сопряжения автомобиля изнашиваются, происходит разрегулировка его систем, узлов и агрегатов, т. е. изменяются значения его структурных параметров, непосредственно характеризующих исправность объекта диагностирования. К ним относят зазоры в сопряжении, величину износа поверхностей детали и другие параметры, измерение которых связано с необходимостью проведения разборочных работ. Это повышает трудоемкость контроля и существенно снижает (иногда на 5-10 %) ресурс контролируемого агрегата. Последнее объясняется появлением дополнительного цикла приработки поверхностей контролируемого сопряжения (рис. 1.2).

Рис. 1.1. Классификация диагностических параметров

Рис. 1.2. Схема изменения структурного параметра в зависимости от пробега

Из всего многообразия возможных диагностических параметров выбирают и используют в практических целях лишь те параметры, которые отвечают требованиям однозначности, стабильности, широты изменения, доступности и удобства измерения, информативности и технологичности. Смысл перечисленных требований графически показан на рис. 1.3.

Требование стабильности устанавливает возможную величину отклонения диагностического параметра от своего среднего значения, характеризующую рассеивание параметра при неизменных значениях структурных параметров и условиях их измерения (рис. 1.3,б).

Требование широты изменения устанавливает диапазон изменения диагностического параметра, соответствующий заданной величине изменения структурного параметра. Чем больше диапазон изменения диагностического параметра, тем выше его информативность. На рис. 1.3,в параметр кривой 6 имеет большую широту изменения диагностического параметра ΔД₄, чем параметр кривой 7 ΔД₅. Аналитически отмеченное условие выражается следующей зависимостью: dД₄/dS>dД₅/dS.

По объему и характеру передаваемой информации диагностические параметры классифицируют на частные, общие и взаимозависимые.

Частные диагностические параметры независимо от других указывают на вполне определенную конкретную неисправность. Например, угол замкнутого состояния контактов определяет зазор в контактах прерывателя.

Общие диагностические параметры характеризуют техническое состояние диагностируемого объекта в целом. Например, люфт на выходном валу коробки перемены передач характеризует общее ее техническое состояние, но не состояние конкретной зубчатой пары.

Взаимозависимые диагностические параметры оценивают неисправность только по совокупности нескольких измеренных параметров. Например, износ поршневых колец определяется давлением в цилиндре в конце такта сжатия, относительными утечками отработавших газов в картер двигателя, наличием «хлопков» в карбюраторе при пуске двигателя.

Естественно, что чем больше измеряемых диагностических параметров, тем шире информация о состоянии объекта, но при этом повышаются трудоемкость и стоимость диагностирования.

По содержанию передаваемой информации диагностические параметры разделяют на три группы: параметры, дающие информацию о техническом состоянии объекта, но не характеризующие его функциональные возможности; параметры, дающие информацию о функциональных возможностях объекта, но не дающие информацию о его техническом состоянии; параметры (комбинированные), дающие информацию как о техническом состоянии объекта, так и о его функциональных возможностях.

Выбор диагностических параметров. Выбор диагностических параметров (табл. 1.3) для оценки технического состояния автомобилей осуществляют из номенклатур, рекомендуемых государственными стандартами (ГОСТ 25478-82, 26048-83, 23435-79, 17 2 2 03-87, 21393-75 и др.), а также другой нормативно-технической документацией.

Таблица 1.3. Номенклатура диагностических параметров автомобилей с бензиновым двигателем

При выборе диагностических параметров можно применять метод, сущность которого заключается в следующем. Выбирают основные структурные параметры Д_i и параметры К_j, которые можно использовать в качестве диагностических. По данным статистики отказов определяют «вероятностные веса» структурных параметров при различных состояниях диагностируемого объекта, а также устанавливают вероятность возникновения этих состояний при различных комбинациях диагностических параметров.

Рассматриваемая задача может решаться по методике, предложенной филиалом НАМИ. Методика носит рекомендательный характер и основана на критерии экономичности диагностирования. Рассматриваемая методика предусматривает три возможных метода диагностирования с помощью внешних традиционных средств, систем встроенных датчиков (СВД) и бортовых систем контроля.

Методика. В ней предлагается для каждого из трех приведенных выше методов диагностирования формула расчета издержек на контроль объекта (автомобиля в целом, агрегата, системы, узла), его профилактический и аварийный ремонты, а также из-за простоев в ремонте.

Для первых двух методов составляют целевые функции, характеризующие зависимость издержек от периодичности диагностирования рассматриваемого элемента автомобиля. Минимум этих функций и дает оптимальную периодичность диагностирования, которая определяет минимальные издержки на эксплуатацию и ремонт элемента, включая и затраты на диагностирование. Для третьего метода диагностирования также предложена формула определения издержек.

Например, пусть для диагностического параметра «Контрольный расход топлива» соответствующие характеристики трех способов диагностирования равны:

1. A=20 руб., B=5 руб., С=5 руб., D=6 руб/ч, t_A=8 ч, t_C=2 ч, t_В=0,25 ч.

₁(τ), С₂(τ) и их составляющих Р_А(τ), Р_С(τ)»>
Таблица 1.4. Значения функций C₁(τ), С₂(τ) и их составляющих Р_А(τ), Р_С(τ)

Источник

Диагностические параметры и нормативы

Чтобы определить, в каком состоянии находится автомобиль или его элемент, необходимо знать параметры его технического состояния, заданные нормативно-технической документацией предприятия-изготовителя.

Параметры технического состояния (структурными параметрами) — это физические величины (выраженные в миллиметрах, градусах и т.п.), определяющие связь и взаимодействие элементов автомобиля и его функционирование в целом. Например, параметрами технического состояния сопряжения поршень—цилиндр двигателя могут быть размеры сопряженных деталей поршней и цилиндров, которые определяют зазор между ними, овальность и т.п. В процессе эксплуатации параметры технического состояния изменяются от номинального до предельного значения под влиянием различных конструктивно-технологических и эксплуатационных факторов. Предельные значения структурных параметров обусловлены вероятностью отказов и неисправностей автомобиля и являются в основном значениями технико-экономического характера.

Возможность непосредственного измерения в процессе эксплуатации структурных параметров (износов, зазоров) сопряжений механизмов автомобиля без их разборки весьма ограничена. Поэтому при диагностировании пользуются косвенными признаками, отражающими техническое состояние автомобиля. Эти признаки называются диагностическими параметрами и представляют собой пригодные для измерения физические величины, связанные с параметрами технического состояния автомобиля и несущие информацию о его состоянии.

Диагностический параметр — это мера проявления технического состояния автомобиля и его элементов по косвенным признакам, определяемая количественными значениями.

Диагностическими параметрами могут быть параметры рабочих процессов (мощность, тормозной путь, расход топлива и др.), сопутствующих процессов (вибрация, шум и т.п.) и геометрические величины (зазор, люфт, свободный ход, биение и др.).

Для обеспечения надлежащей достоверности и экономичности диагностирования диагностические параметры должны обладать чувствительностью, однозначностью, стабильностью, информативностью.

Чувствительность диагностического параметра — это отношение его приращения к соответствующему изменению структурного параметра.

Чем больше значение этой величины, тем чувствительнее диагностический параметр к изменению структурного параметра.

Однозначность диагностического параметра определяется монотонно возвращающей или убывающей зависимостью его от структурного параметра в диапазоне от начального до предельного изменения структурного параметра.

Стабильность диагностического параметра определяется дисперсией его значения при многократных измерениях в неизменных условиях при одном и том же значении структурного параметра. Нестабильность диагностического параметра снижает достоверность оценки технического состояния механизма, что в некоторых случаях заставляет отказаться от удобных методов диагностирования. Так, например, именно это является одной из основных причин, по которой площадочные тормозные стенды, несмотря на некоторые их преимущества, не нашли широкого применения на практике. Для определения истинного состояния тормозной системы на таких стендах необходимо проводить целую серию измерений, что представляет определенную трудность.

Информативность диагностического параметра является главным критерием, положенным в основу определения возможности применения параметра для целей диагностирования. Она характеризует достоверность диагноза, получаемого в результате измерения значений параметра.

Рис. Сравнительная схема информативности диагностических параметров: а — информативного (П); б — малоинформативного (П’); в — неинформативного (П»); f1, f2 — функции распределения параметров соответственно исправных и неисправных объектов

Диагностические параметры механизма, как и структурные, являются переменными случайными величинами и имеют соответствующие номинальные и предельные значения. С увеличением пробега автомобиля диагностические параметры могут либо увеличиваться (вибрации и др.), либо уменьшаться (давление масла и т.д.). Существующая связь между диагностическими и структурными параметрами позволяет без разборки автомобиля и его элементов количественно оценить их техническое состояние.

Диагностические нормативы — это количественная оценка технического состояния диагностируемой системы. К ним относятся:

Определение технического состояния системы в данный момент и прогнозирование ее работоспособности в период предстоящей наработки выполняются путем сравнения измеренного значения диагностического параметра с его допустимым значением.

Источник

Что такое диагностическая точность оборудования

Комплект диагностического оборудования современной станции:
подбор и возможности

Комплект диагностического оборудования современной станции:
подбор и возможности

Эта статья предназначена для тех, кто создает или расширяет станцию технического обслуживания или отдельный диагностический пост. Проще говоря: «Хочет работать Лучше и Качественнее». При этом надо сразу оговориться, что данные рекомендации рассчитаны в первую очередь на создание универсального (мультимарочного) диагностического поста любого размера. Материальная база (кроме здания, коммуникаций и так далее) современного диагностического поста состоит, как правило, из пяти основных компонентов:

Как правило, современные мотор-тестеры объединяют в себе и функции мультиметра и осциллографа. Таким образом, современный мотор-тестер-осциллограф-мультиметр выполняет следующие функции:

— KES-200 – достаточно мощный портативный мотор-тестер, поддерживает все необходимые функции;

Газоанализатор Инфракар М1.01

По количеству газов, содержание которых может быть измерено, газоанализаторы делятся на двух, четырех и более компонентные. Чем большее количество газов умеет измерять газоанализатор, тем больше необходимой информации может получить диагност (однако главное не возможности газоанализатора, а умение диагноста проанализировать полученную информацию). Кроме того, важной функцией газоанализаторов с точки зрения диагностики является способность определять параметр избытка воздуха лямбда (λ).

Имитатор сигналов STS-600 Измеритель давления топлива ИД-У

Они значительно проще в использовании и, как правило, на порядок дешевле. Кратко рассмотрим назначение некоторых из них:

— умение работать на конкретных моделях оборудования (реализовывать с помощью него теоретические знания и практические навыки).

Примечание: Если Вам сложно самостоятельно сориентироваться в подборе комплекта необходимого оборудования для того сервиса, который Вы планируете создавать, Вы всегда можете обратиться к автору данной статьи за более подробными разъяснениями по адресу:

ООО «АРДИО РУ», г. Великий Новгород

При обращении желательно указать, какие марки автомобилей наиболее распространены в Вашем регионе и на какую сумму затрат Вы примерно рассчитываете.

Виснап Кирилл Николаевич (г. Великий Новгород)

Источник

Диагностические параметры

При решении практических задач технической диагностики при эксплуатации непосредственно измерить некоторые структур­ные параметры часто бывает невозможно, так как для этого необ­ходимо произвести разборку машины. Поэтому в процессе диаг­ностирования используют диагностические параметры-показате­ли, измерение которых не требует разборки оборудования или сборочной единицы. Диагностические параметры, используемые для оценки технического состояния машин, подразделяются на несколько типов.

Интегральныедиагностические параметры характеризуют тех­ническое состояние группы элементов (например, давление в гид­росистеме).

Простыепараметры связаны с техническим состоянием одно­го элемента (например, геометрический размер).

Единичныминазывают диагностические параметры, которые не могут быть разделены на несколько составляющих с помощью простых алгебраических действий.

Комплексныепараметры представляют собой совокупность нескольких простых параметров. Объединение нескольких про­стых параметров в один комплексный производится для сокраще­ния количества контролируемых факторов при эксперименталь­ных исследованиях. Комплексные и единичные параметры могут быть как интегральными, так и простыми.

Прямыедиагностические параметры непосредственно харак­теризуют техническое состояние объекта. К этой группе парамет­ров относятся геометрические параметры технического состоя­ния, а также ряд параметров рабочих процессов (например, зазор, давление в гидросистеме и пр.).

Косвенные диагностические параметры связаны с соответству­ющими параметрами технического состояния функциональной за­висимостью и характеризуют изменение технического состояния объекта (системы) косвенным образом. Существенным недостат­ком косвенных диагностических параметров является то, что они вносят дополнительную погрешность в результаты диагностиро­вания, обусловленную искажением сигнала в процессе формиро­вания диагностического параметра.

Косвенные диагностические параметры, как правило, носят широкий информационный характер, так как формируются под действием изменения целого ряда (а не одного) параметров техни­ческого состояния.

К косвенным относят параметры сопутствующих процессов и ряд параметров рабочих процессов (например, состав выхлопных газов). При подборе диагностических параметров целесообразно отдавать предпочтение прямым параметрам, что обеспечивает большую точность диагностирования. Однако измерение прямых диагностических параметров в большинстве случаев требует час­тичной разборки машины. Чтобы избежать этого, приходится для оценки технического состояния использовать косвенные диагнос­тические параметры.

Геометрические диагностические параметры характеризуют геометрические размеры элементов диагностируемого объекта и связи между ними. Примерами геометрических диагностических параметров являются зазоры, несоосность, люфт.

Диагностическиепараметры рабочих процессов характери­зуют функционирование основных элементов объекта диагнос­тирования. Эти параметры являются широко информативными и характеризуют общее состояние объекта. Примерами диагно­стических параметров рабочих процессов являются величина тормозного пути, мощность двигателя, состав отработанных газов и пр.

Диагностические параметры сопутствующих процессов яв­ляются косвенными показателями технического состояния объекта и отличаются невысокой точностью. Эти параметры широко информативные. В группу этих параметров входят виб­роакустические параметры, показатели теплового состояния механизма и пр.

В зависимости от характера проявления изменения техничес­кого состояния, возможных последствий отказа и применяемой аппаратуры различают диагностические параметры, измеряемые дискретно и непрерывно. Оценку диагностических параметров, измеряемых дискретно, проводят с помощью переносных и стаци­онарных средств (микрометров, газоанализаторов), устанавлива­емых на передвижных диагностических станциях или стационар­ных постах.

Оценку диагностических параметров, измеряемых непрерыв­но, производят с помощью встроенных диагностических средств (датчиков, манометров).

Методы и средства технического диагностирования

Для оценки диагностических признаков и заключения о техни­ческом состоянии оборудования используют различные методы.

Методы диагностирования классифицируют в зависимости от характера и физической сущности распознаваемых признаков и измеряемых параметров технического состояния объектов.

Акустические методы технического диагностирования, осно­ваны на измерении амплитуды и частоты звуковых колебаний, излучаемых объектом в процессе работы. Изменение техническо­го состояния элементов машин в процессе работы — увеличение зазоров в сопряжениях, изменение нагрузочного, скоростного и теплового режимов работы деталей вследствие их изнашивания, старения, коррозии вызывает соответствующие изменения пара­метров звуковых колебаний. Сопоставляя эмпирические значения звуковых сигналов с эталонными, можно судить о техническом состоянии объекта в данный момент времени и прогнозировать его изменение на некоторый период.

Поскольку в формировании звукового потока участвуют практи­чески все подвижные объекта диагностирования, акустические мето­ды позволяют оценить техническое состояние большинства основ­ных элементов по величинам излучаемых ими звуковых сигналов. Основная сложность при этом состоит в выделении определенного сигнала из общего спектра и распознавании его принадлежности тому или иному элементу машины. Для оценки звукового сигнала (выделения его из общего спектра и измерения) используют специ­альную аппаратуру — спектрометры, шумомеры, осцилографы.

Акустические методы диагностирования применяют в основ­ном для оценки технического состояния элементов, силовых уста-новок, механических и гидромеханических передач.

Виброметрическиеметоды основаны на измерении парамет­ров вибрации объекта диагностирования. Уровень вибрации объекта в процессе работы определяют техническим состоянием его основных элементов: размерами зазоров в сопряжениях, изно­сом деталей. Поэтому, измеряя параметры вибрации (частоту, амплитуду, ускорение) и сравнивая их с эталонными значениями, можно оценивать техническое состояние объекта диагностирова­ния в данный момент времени и прогнозировать его изменение на некоторый период.

Рис.21. Блок-схема виброметрической аппаратуры.

Приведенная на рис.21 блок-схема иллюстрирует устройство и принцип действия виброметрической аппаратуры. Установленный непосредственно на поверхности объекта датчик 1 регистри­рует механические вибрационные колебания и передает соответ­ствующие электрические сигналы на усилитель-анализатор 2. Кас­кад электронных интеграторов обеспечивает измерение амплиту­ды, скорости и ускорения механических колебаний. Набор частот­ных фильтров 3 позволяет настраивать прибор на соответствую­щий рабочий частотный диапазон. Кроме того, фильтры служат для подавления помех, обусловленных низко- и высокочастотны­ми шумами. Запись сигнала производят с помощью самописца 4 или какого-либо другого регистрирующего прибора (например, измерительного магнитофона), подключаемого на его место.

Поскольку параметры вибрации, используемые в качестве ди­агностических, являются широко информативными и формируют­ся под воздействием большого количества элементов объекта, ос­новной сложностью при диагностировании виброметрическими методами является, как и в предыдущем случае, распознавание принадлежности сигнала определенному элементу.

Виброметрические методы используют для диагностирования элементов силовых установок, механических и гидромеханичес­ких передач.

Методы технического диагностирования по составу масел наи­более универсальны и широко применяются для экспресс-оценки состояния двигателей, элементов трансмиссии, гидравлических систем управления, а также смазочных материалов и рабочих жидкостей.

Основными диагностическими параметрами в этих случаях яв­ляются концентрация, дисперсионный и элементарный составы механических примесей, кинематическая вязкость масла, кислот­ное и щелочное числа, а также содержание в масле воды.

Для анализа содержания механических примесей в масле ис­пользуют химический, спектральный, радиометрический, активационный и оптико-физические методы.

Функциональные методы диагностирования основаны на из­мерении косвенных параметров объекта, характеризующих техни­ческое состояние его элементов через уровень функционирования. В зависимости от характера распознаваемых признаков измене­ния технического состояния объекта диагностирование функцио­нальными методами может производиться по мощностным и тех­нико-экономическим показателям, тепловому состоянию, герме­тичности рабочих объемов, тормозному пути.

Метод оценки технического состояния машин по мощностным и технико-экономическим показателям используют как для обще­го, так и для углубленного поэлементного диагностирования. В основе метода лежат зависимости эффективности использования машины от технического состояния ее основных элементов. В ка­честве диагностических параметров в этом случае используют эф­фективную мощность двигателя, силу тяги, рабочую скорость, грузоподъемность. В зависимости от характера измеряемых диаг­ностических параметров подбирают соответствующее диагности­ческое оборудование.

Методы диагностирования машин по тепловому состоянию и герметичности рабочих объемов имеют более узкую область при­менения. Их в основном используют для оценки технического со­стояния элементов двигателей и гидросистем.

Поскольку ни один из перечисленных методов не позволяет произвести полную оценку технического состояния машины, при углубленном техническом диагностировании часто используют комбинированные виброакустические методы и совокупность функциональных методов.

Средства технической диагностики оборудования для различ­ных методов диагностики приведены в табл.5.

Служба технической диагностики

В основу организации технической диагностики оборудования должен быть положен принцип специализации и разделения тру­да, когда диагностирование проводится не мастерами и слесаря­ми, занимающимися ремонтом, а специальной службой техничес­кой диагностики, в которой должны быть заняты специально под­готовленные кадры с современными контрольно-измерительными приборами и оборудованием для проверки технического состоя­ния оборудования, что обеспечивает более высокую производи­тельность и качество диагностических работ.

Таблица 6.Методы и средства технической диагностики оборудования.

Для выполнения работ по диагностированию служба техничес­кой диагностики имеет в своем распоряжении стационарные сред­ства диагностирования, сосредоточенные на специализированном участке диагностики или непосредственно на участке техническо­го обслуживания.

Службой технической диагностики руководит инженер-диаг­ност, который в своей работе подчиняется главному механику. Инженер-диагност обязан:

— составлять план-график диагностирования оборудования и обеспечивать своевременное его выполнение;

— проводить анализ результатов диагностирования;

— составлять график технического обслуживания диагности­ческого оборудования и следить за его выполнением;

— следить за своевременным составлением и обеспечением ма­стеров бланками диагностических карт;

— вести отчетно-учетную документацию.

Основным документом при диагностировании является диаг­ностическая карта, в которой фиксируются результаты диагноза, дается заключение о необходимом объеме и содержании работ по техническому обслуживанию и ремонту.

В диагностической карте отмечают номинальные и допусти­мые величины основных параметров технического состояния сбо­рочных единиц оборудования, а также результаты замеров при диагностировании и после регулировки.

При проведении ТО и ремонта диагностическая карта служит документом для проведения соответствующего объема работ по ТО и ремонту оборудования.

Записанные в карте величины показателей используют для прогнозирования технического состояния сборочных единиц и определения их остаточного ресурса.

Раздел VI.

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Источник