Выбор параметров для диагностики

 

В качестве параметров могут выступать физические величины характеристики и функциональные зависимости, которые определяют техническое состояние элементов и всего объекта в целом. Контролируемые параметры описываются следующими свойствами:

· номинальным значением, полем допусков;

· зависимостью значением параметров от внешних условий;

· требуемой точности измерений;

· функциональными зависимостями.

Каждый объект характеризуется определенным множеством параметров, среди которых выделяют основные (определяющие работоспособность объекта в целом) и вспомогательные (которые связаны с основными определенными зависимостями).

По степени обобщения информации о техническом состоянии объекта параметры подразделяются на три категории:

1) первичные параметры (имеют самую низкую степень обобщения и являются параметрами отдельных элементов объекта)

2) вторичные параметры (имеют самую высокую степень обобщения о структуре и работоспособности объекта и являются параметрами функций объекта диагностики (обычно основные параметры))

3) промежуточные параметры (позволяют осуществлять связь между вторичными и первичными параметрами)

Количество контролируемых параметров определяется задачами диагностики. При оценке исправности объекта выбирают, как правило, несколько основных параметров. Для их выявления необходимо выполнить теоретические исследования диагностируемого объекта. При поиске неисправности требуется контролировать наибольшее число параметров. При прогнозировании необходимо иметь еще наибольший объем информации о техническом состоянии объекта.

Для выборов параметров наиболее часто используется так называемый метод статистической оптимизации по критерию максимальной вероятности отказа элемента. Он позволяет оптимизировать число и установить очередность контроля параметров. С этой целью проводятся исследования для оценки надежности и вероятности отказов элементов диагностируемого объекта.

Очередность контроля устанавливается, начиная с максимального значения вероятности отказа элемента в порядке убывания.

Допусками называют максимально допустимое отклонение параметров от номинальных значений, при которых не нарушается работоспособность объекта, т.е. значения выходных параметров удовлетворяет соотношению:

Y_i= X_in ±δ_i, где X_n –номинальное значение, δ – допуск.

Допуски разделяются на производственные и эксплуатационные.

Производственные допуски - пределы изменения параметров при производстве объекта, ограниченными максимально допустимыми отклонениями их от номинальных значений и обеспечивающие работоспособность объекта при эксплуатации. Введение производственных допусков связано с производственными погрешностями, под которыми понимают различного рода отклонения параметров от номинальных значений, указанных в технической документации. Производственные допуски параметров всегда должны быть больше производственных погрешностей.

Эксплуатационными допуски - пределы изменения параметров в процессе эксплуатации, ограниченными их максимальными значениями от их номинала. Эксплуатационные допуски на выходные параметры объекта складываются из суммы трех допусков:

· Производственного δ_пр

· Температурного δ _т

· Допуска на старение δ_ст

Т.е. эксплутационный допуск является суммой трех случайных величин;

 

δ = √ δ²_пр + δ²_т + δ²_ст

 

Температурный допуск характеризует пределы изменения параметра при заданном перепаде температур, а допуск на старение – изменение параметров от старения за определенный интервал времени эксплуатации.

В реальных условиях распределения отклонение значения параметров в результате изменения температуры и старения можно считать нормальным, тогда δ±3σ ( σ - среднеквадратичное изменение параметровна уровне доверительной вероятности Р = 99%).

 

Выбор допусков является сложной задачей, поскольку при эксплуатации объекта на ее параметры действует различного рода дестабилизирующее воздействие, что приводит к их отклонению от номинальных значений. Так разброс параметров в конце службы в несколько раз превышает разброс параметров в начале эксплуатации объекта. Увеличение значения допуска ведет к снижению качества работоспособности объекта, а уменьшение - к увеличению трудозатрат на более частые проверки, к увеличению отказов и т.п.

Для обеспечения работоспособности объекта, необходимо чтобы отклонение параметров в течение его эксплуатации не выходили за границы допусков, а их значение должны располагаться как можно ближе к середине поля допусков – к его математическим ожиданиям.