Технические средства диагностирования автоматизированного технологического оборудования. Основные методы и средства диагностирования технологического оборудования

Метод временных интервалов. Заключается в сравнении экспериментально определенных временных интервалов элементов циклограммы объекта с их нормами, что дает возможность осуществлять первичную локализацию места неисправности. Применяется при контроле и диагностировании всех видов оборудования для анализа простоев; определения показателей надежности, контроля режимов работы; системы управления; расчета кинематических параметров, получения циклограмм для модулей или автоматических линий.

Метод эталонных (нормированных) модулей. Пригоден для всех видов оборудования. Он основан на сравнении экспериментально определенных и расчетных значений параметров и показателей качества (мощности, КПД, сил, крутящих моментов, давлений, ускорений и т.п.) с их паспортными данными и нормами технических условий..

Программный метод. Комплексный метод испытания и диагностирования систем по их выходным параметрам. Одной из основных его особенностей является управление испытанием по программе, заложенной в ЭВМ и отражающей весь диапазон условий эксплуатации системы, а также применение специальных нагрузочных устройств, управляемых от ЭВМ.

Область состояний - это многомерное пространство, поскольку для каждой системы устанавливаются показатели, которые должны находиться в пределах, установленных нормативно-технической документацией. При испытании системы области состояний сравниваются с соответствующими областями работоспособности (область допустимых значений выходных параметров). В результате определяются показатели качества и параметрической надежности по каждому из параметров, а также вероятностные характеристики областей состояний.

Испытание состоит из большого числа циклов, каждый из которых отражает комбинации возможных воздействий на систему и сочетается с прогнозированием надежности. Внезапная остановка системы, обнаружение при контроле значений параметров отклонений, брака продукции являются началом поиска дефектов.

Классификация отказов автоматизированного технологического оборудования:

1. По общности причин - Ошибки при проектировании - Ошибки при программировании и инструмента - Нестабильность качества заготовок и инструмента - Износ инструмента, механизмов и несущих конструкций - Изменение параметров внешней среды	3. Способ выявления и локализации - Расчетный - Визуальный - Инструментальный * Условный * безусловный * комбинированный
2. Форма проявления - Прекращение функционирования - Нарушение функционирования - Ухудшение качества выпускаемой продукции - Снижение производительности - Выход значений параметров за допустимые пределы - Сбои	4. Этапы жизненного цикла - При расчете узлов и математическом моделировании - При испытании опытных образцов - При приемо-сдаточных испытаниях - При эксплуатации - При ремонте

Основная цель ТСД - обеспечение качества оборудования при его выпуске и эксплуатации путем своевременного и достоверного контроля технического состояния, качества сборки, наладки и регулировки, качества выполнения технологического процесса, а также обнаружения, локализации и последующего исправления дефектных состояний, агрегатов, модулей, узлов и элементов изделия и установления причин их появления.

Назначение ТСД - определение с заданной достоверностью, регистрация и принятие решения о соответствии или несоответствии текущего технического состояния контролируемого оборудования номинальному.

ТСД разделяют по степени автоматизации (неавтоматизированные, полуавтоматизированные и автоматизированные), а также по виду контрольно-диагностических параметров (КДП).

Основная область применения неавтоматизированных ТСД - операции контроля и диагностирования (КД) узлов, элементов, модулей, агрегатов и объекта в целом по кинематическим и временным параметрам в динамических режимах работы при возможности ручной операции сравнения с эталонами в визуально доступной форме.

Основная область применение полуавтоматизированных ТСД - операции КД элементов, узлов, модулей, агрегатов и объекта в целом по виброакустическим, кинематическим, временным и другим КДП в динамических режимах работы.

Основная область применения автоматизированных ТСД - операции КД на всех уровнях и по различным КДП.

При разработке системы диагностирования должны быть осуществлены:

- технико-экономическое обоснование выбора вида и назначения системы диагностирования; - исследование и анализ физических процессов, происходящих в объекте диагностировани; - сбор и изучение априорных данных о характерных повреждениях и отказах аналогичных изделий или их частей; - выбор метода диагностирования; - разработка модели объекта диагностирования и определение допустимых значений рабочих параметров объекта; - разработка конструктивных требований к объекту с целью обеспечения его диагностирования и соответствующей технической документации; - формирование состава системы диагностирования; - выбор и разработка средств диагностирования; - разработка устройства сопряжения средств диагностирования и объекта; - разработка эксплуатационной и ремонтной документации на объект диагностирования;

- испытание системы диагностирования.

27. Методы измерения диагностических параметров: измерение влажности и вязкости.

Измерение влажности. Основные методы измерения влажности твердых тел и жидкостей, а также влагонаполнения полостей элементов конструкций:

1. Химические и химико-физические:

- титрование реактивом Фишера (с визуальным отсчетом по шкале, с аппаратурным отсчетом);

- сорбционные (влагоотбор сахаром).

2. Физические:

- тепло- и массообменные: сушка до стабильной массы; отбор влаги потоком обсушаемого воздуха (измерение влажности - кондуктометрическое);

- гидротермические равновесные: психометрические, с использованием ЭГД;

- теплофизические: тепло- и термопроводности; тепловизионные;

- реологические: центрифугирования (фильтрации), измерений реологических параметров, ультразвуковые, виброметрические (акустические);

- электрофизические: кондуктометрические; экстракционные (имперси-онные);

- диэлькометрические: одночастотные; многочастотные;

- токовихревые; - термоэлектрические;

- СВЧ: затухания, фазовый;

- потоков элементарных частиц и фотонов: отражения фотонов видимой частоты спектра (органолептический оценки, аппаратурных измерений); прохождения (фотонов светового диапазона, инфракрасные, ионизирующих потоков a-частиц, b-частиц, n-частиц, g-квантов).

Методы влагометрии используют кинематику явлений переноса, и их базой является термодинамика необратимых процессов.

Многочисленные методы измерения влажности и определения влагосодержания подразделяют на

- прямые, в основе которых лежит разделение на влагу и "полностью обезвоженный" (сухой) остаток,

- косвенные, когда влажность объекта исследований определяется по изменению параметра того или иного физического свойства, функционально связанного с влажностью.

Измерение вязкости. Количественно вязкость характеризуется коэффициентом вязкости. Основой всех вискозиметрических и реологических аппаратурных средств являются граничные условия, при которых происходят деформирования, фазовые переходы и течения исследуемого объекта.

Основные группы методов вискозиметрии:

- капиллярные и вообще истечений; - ротационные;

- падающего или всплывающего и скатывающегося шарика (Стокса); в общем случае - обтекания твердых тел;

- затухания колебаний (Кулона);

Первые четыре метода могут быть использованы для исследуемых объектов в газообразном и жидком состоянии, а также если объект является легкодеформируемым, т.е. если его прочность меньше прочности рабочих актуально-деформирующих тел прибора на несколько порядков.