ГОСТ Р ИСО 17359-2009 Контроль состояния и диагностика машин. Общее руководство по организации контроля состояния и диагностирования

Контроль состояния и диагностика машин

ОБЩЕЕ РУКОВОДСТВО ПО ОРГАНИЗАЦИИ КОНТРОЛЯ СОСТОЯНИЯ И
ДИАГНОСТИРОВАНИЯ

ISO 17359:2003
Condition monitoring and diagnostics of machines – General guidelines
(IDT)

Предисловие

Цели и принципы стандартизации в
Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. № 184-ФЗ «О техническом
регулировании», а правила применения национальных стандартов Российской
Федерации — ГОСТ Р
1.0-2004 «Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения»

Сведения о стандарте

1 ПОДГОТОВЛЕН Автономной некоммерческой
организацией «Научно-исследовательский центр контроля и диагностики технических
систем» (АНО «НИЦ КД») на основе собственного аутентичного перевода стандарта,
указанного в пункте 4

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 183 «Вибрация,
удар и контроль технического состояния»

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом
Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 15 декабря
2009 г. № 876-ст

4 Настоящий стандарт является
идентичным по отношению к международному стандарту ИСО 17359:2003 «Контроль
состояния и диагностика машин. Общее » (ISO
17359:2003 «Condition monitoring and diagnostics of machines — General
guidelines»). Наименование
настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного
международного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ
Р 1.5 (пункт 3.5).

При применении настоящего
стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов
соответствующие им национальные стандарты Российской Федерации и
межгосударственные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном
приложении ДА

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Информация об изменениях к настоящему стандарту
публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе «Национальные
стандарты», а текст изменений и поправок — в ежемесячно издаваемых
информационных указателях «Национальные стандарты». В случае пересмотра
(замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет
опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе «Национальные
стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также
в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального
агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

ГОСТ Р ИСО 17359-2009

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Контроль состояния и
диагностика машин

ОБЩЕЕ РУКОВОДСТВО ПО
ОРГАНИЗАЦИИ КОНТРОЛЯ СОСТОЯНИЯ И ДИАГНОСТИРОВАНИЯ

Condition monitoring and diagnostics of
machines. General guidelines on condition monitoring and diagnostics procedures

1
Область применения

Настоящий стандарт устанавливает
рекомендации в отношении процедур, используемых при организации работ по
программам контроля состояния и диагностирования машин. Приведенные рекомендации
распространяются на машины всех видов.

2
Нормативные ссылки

В настоящем стандарте
использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ИСО 1925 Вибрация. Балансировка.
Словарь (ISO 1925, Mechanical vibration — Balancing — Vocabulary)

ИСО 2041 Вибрация, удар и
контроль состояния. Словарь (ISO 2041, Mechanical vibration, shock and
condition monitoring — Vocabulary)

ИСО 13372 Контроль состояния и
диагностика машин. Словарь (ISO 13372, Condition monitoring and
diagnostics of machines — Vocabulary)

3
Термины и определения

В настоящем стандарте применены
термины по ИСО 1925, ИСО 2041 и ИСО 13372, а также следующие термины с
соответствующими определениями:

3.1 оборудование (): Машины или группы машин, включая элементы
управления.

3.2 неисправность (): Состояние объекта, когда один из его
элементов или группа элементов проявляет признаки деградации или нарушения
работы, что может привести к отказу машины.

е — Неисправность
может привести к отказу.

3.3 отказ (): Утрата изделием способности выполнять
требуемую функцию.

— Обычно отказ является следствием
неисправности одного или нескольких узлов машины.

4
Программа мониторинга оборудования

Целью мониторинга оборудования
должны быть выявление возможных неисправностей и принятие мер по их
предотвращению.

Блок-схема типовой программы
мониторинга показана на рисунке 1. Отдельные блоки
этой схемы более подробно рассмотрены в разделах 5-10.

5 Обследование
оборудования

5.1 Определение оборудования,
подлежащего контролю

Следует определить комплекс
оборудования, подлежащего контролю, с указанием источников его питания и систем
управления, а также используемых на данный момент систем контроля.

5.2 Функции, выполняемые
оборудованием

При обследовании оборудования
необходимо получить ответы на следующие вопросы:

— для выполнения каких операций
предназначено оборудование?

— каковы рабочие условия при
выполнении этих операций?

6
Надежность и критичность оборудования

6.1 Структурная схема
надежности

6.2 Критичность оборудования

Рекомендуется оценить степень
важности каждой единицы оборудования с целью определения приоритетов при
составлении программы мониторинга. Это можно осуществить ранжированием
оборудования, принимая во внимание такие факторы, как:

— убытки от простоя машины или
из-за невыпущенной продукции;

— частота отказов и среднее
время, необходимое на их устранение;

— косвенный ущерб;

— стоимость ремонта;

— стоимость технического
обслуживания или замены оборудования;

— расходы за срок службы
оборудования;

— стоимость реализации программы
мониторинга;

— вопросы экологии и
безопасности.

В целях ранжирования
оборудования каждому из вышеперечисленных факторов может быть присвоен весовой
коэффициент. Результаты ранжирования используют при выборе методов контроля
(см. 8.1).

6.3 Анализ видов, последствий
и критичности отказов

Для определения возможных
неисправностей оборудования, признаков этих неисправностей и параметров,
которые необходимо измерять с целью выявления существующих или зарождающихся
неисправностей, рекомендуется использовать методы анализа видов и последствий
отказов () или анализа видов,
последствий и критичности отказов (

Примеры параметров, которые
могут быть использованы для контроля состояния машин разных видов, приведены в
приложении А.

Рисунок 1 — Блок-схема программы мониторинга
оборудования

6.4 Другие стратегии
технического обслуживания

Если отказ не обладает ярко
выраженным диагностическим признаком, позволяющим получить его количественную
оценку, то возможно применение других стратегий технического обслуживания:
корректирующее сопровождение, планово-предупредительное техническое
обслуживание. Как вариант, можно рассмотреть целесообразность внесения
изменений в конструкцию машины.

7
Измерения

7.1 Методы измерений

После того, как выбраны
параметры, подлежащие измерению в целях контроля состояния и диагностирования,
необходимо установить метод или методы их измерений. В приложении А
приведены параметры, наиболее часто используемые для оценки технического
состояния машин разных видов.

Системы мониторинга могут быть
стационарными, полустационарными или переносными, а также предусматривать отбор
проб (например, жидкости или других материалов) для последующего анализа на
месте или в лабораторных условиях.

7.2 Точность измерений

Обычно измерения параметров в
целях контроля состояния и диагностирования не требуют такой точности в
определении абсолютных значений величин, как, например, при проверке рабочих
характеристик оборудования. Это связано с тем, что в задачах контроля и
диагностики эффективным средством является наблюдение тренда параметров, при
котором повторяемость измерений более важна, чем точность измерения абсолютных
значений. Приведение результатов измерений, например, к стандартным условиям по
давлению и температуре, не является обязательным при текущем контроле состояния
оборудования.

7.3 Техническая реализация
измерений

Необходимо рассмотреть способ
технической реализации измерений с учетом таких факторов, как доступность точек
измерений, уровень сложности системы сбора данных, требования к обработке
данных, безопасность, стоимость, а также возможность дальнейшего использования
уже существующих средств контроля. Рекомендуется, чтобы процесс контроля и
принятия решений охватывал оборудование в целом.

7.4 Режим работы оборудования
в процессе измерений

Контроль следует проводить, по
возможности, когда достигнуты заранее определенные рабочие условия (например,
при нормальной рабочей температуре), или — при наблюдении переходных процессов
— заранее установленные начальные и конечные условия процесса (например,
выбега). Существуют режимы работы, используемые для определения базовых уровней
контролируемых параметров для машины данной конструкции. Результаты последующих
измерений сравнивают с базовым уровнем для выявления изменений состояния
машины. Тренд результатов измерений позволяет выявить развитие неисправности.

7.5 Интервал между
измерениями

Следует правильно выбрать
интервал между измерениями, а также вид измерений — непрерывные или периодические.
Интервал между измерениями зависит, в первую очередь, от вида возможной
неисправности и скорости ее развития, т.е. от скорости изменения
соответствующего контролируемого параметра. Другими факторами, оказывающими
влияние на выбор интервала между измерениями, являются коэффициент
использования машины, ее стоимость и то, насколько важно обеспечить ее
безотказность.

7.6 Период сбора данных

При измерениях в стационарном
режиме установленный период сбора данных должен обеспечивать возможность получения
всего объема информации до того, как произойдет изменение рабочих условий. При
измерениях переходного процесса сбор данных должен быть осуществлен за
относительно короткий промежуток времени.

7.7 Регистрируемая информация

Кроме результатов измерений, необходимо
регистрировать следующую информацию:

a) описание машины и ее основные
характеристики;

b) точки измерений;

c) единицы величин и способы
преобразования измеряемых величин;

) дату и время
проведения измерений.

Полезной информацией, которую
также рекомендуется регистрировать, является описание измерительной системы с
указанием характеристик точности измерений. Целесообразно включать подробности
о конфигурации машины и изменениях любых ее частей. Пример того, какую
информацию следует регистрировать в процессе мониторинга, приведен в приложении
С.

7.8 Точки измерений

Точки измерений должны быть
максимально информативны в отношении обнаружения возможной неисправности. Необходимо
обеспечить безошибочную идентификацию каждой точки измерений. Для этого
рекомендуется использовать постоянные метки или специальные знаки.

При выборе точек измерений
следует принимать во внимание:

— безопасность при проведении
измерений;

— чувствительность параметра в
данной точке к изменению технического состояния;

— чувствительность параметра к
другим влияющим величинам (желательно, чтобы она была низкой);

— повторяемость измерений;

— возможность ослабления или
потери сигнала при его передаче;

— легкость доступа;

— факторы внешней среды;

— стоимость проведения
измерений.

7.9 Начальный уровень
предупреждения

С целью получения информации о
зарождении неисправности, начиная с ранней ее стадии, определяют критерий
предупреждения. Этот критерий может представлять собой пороговое значение
одного или нескольких параметров, которые могут как уменьшаться, так и
возрастать с развитием неисправности. Скачкообразные изменения контролируемого
параметра, даже если его значения остаются в пределах установленных границ
предупреждения, могут потребовать особого внимания и проведения дополнительных
исследований. Критерий предупреждения может быть установлен как для
непосредственно измеряемых параметров, так и для величин, получаемых в
результате обработки результатов измерений.

Читайте также:  Тверь сервисные центры по ремонту бытовой техники в

В процессе эксплуатации
оборудования уровни предупреждения постоянно уточняют.

7.10 Базовый уровень

Базовый уровень представляет
собой совокупность данных (результатов измерений или наблюдений), полученных
для заведомо исправного и стабильно работающего оборудования. Результаты
последующих измерений сравнивают с базовым уровнем для выявления возможных
изменений. Базовый уровень должен точно определять исходное стабильное
техническое состояние оборудования, предпочтительно, в нормальном режиме
работы. Если для данного оборудования определено несколько режимов работы, то
это может потребовать установления базовых уровней для каждого из них.

Для нового оборудования, а также
оборудования после капитального ремонта характерен начальный режим приработки
его элементов. Обычно в первые дни или недели работы наблюдают изменения
контролируемых параметров. Поэтому сбор данных для определения базового уровня
следует проводить после приработки.

Базовый уровень может быть
установлен как для новых машин, так и для машин, находящихся в эксплуатации
длительное время, для которых ранее измерение контролируемых параметров не
проводилось.

8
Сбор и анализ данных

8.1
Измерения параметров и построение трендов

Процедура сбора данных состоит в
измерении параметров и сравнении полученных результатов с результатами
предыдущих измерений (выявление трендов), с базовым уровнем или с результатами
измерений для машин того же или аналогичного вида. Обычно программой контроля
состояния предписывается осуществлять сбор данных во время регулярных обходов
по заданным маршрутам. Интервал между обходами устанавливают таким образом,
чтобы он был меньше характерного времени развития неисправности данного вида.
Часто в системах контроля состояния для управления процессом сбора данных по
установленному маршруту, их записи и построения трендов используют компьютеры.

8.2 Сравнение результатов
измерений с уровнем предупреждения

8.3 Диагностирование и
прогнозирование состояния

Обычно процедуры
диагностирования применяют при обнаружении нарушений в работе машины. Нарушения
выявляют, сравнивая значения диагностических признаков с некоторыми заранее
установленными значениями (обычно со значениями параметров базового уровня),
определяемыми на основе опыта эксплуатации, приемочных испытаний или путем
статистической обработки данных, измеренных на длительном интервале времени.

— поиск неисправности по
диагностическим признакам;

— выявление
причинно-следственных связей, приведших к появлению неисправности.

При отсутствии доверия к
результатам диагностирования или прогнозирования следует принять дополнительные
меры для подтверждения достоверности полученных результатов. При высоком
доверии к результатам диагностирования (прогнозирования) выполнение необходимых
корректирующих действий можно начинать незамедлительно.

8.4 Повышение достоверности
диагностирования и прогнозирования

Для повышения достоверности
диагностирования (прогнозирования) рекомендуется:

a) провести повторные измерения
для сравнения полученных результатов и подтверждения обоснованности индикации
достижения уровня предупреждения;

b) сравнить результаты текущих
измерений с предшествующими;

c) уменьшить интервал между
измерениями;

) провести
дополнительные измерения в тех же или других точках;

e) использовать более
информативные методы обработки данных;

) использовать другие
методы анализа для сравнения результатов;

) изменить режим работы
машины или ее конфигурацию для получения дополнительной диагностической
информации;

) обратиться к опыту
эксплуатации данной машины и исследовать записи о предыдущих неисправностях.

9 Определение
требуемых операций технического обслуживания

В определенных обстоятельствах
(например, в отношении оборудования, чей отказ не столь критичен) допускается
не предпринимать никаких действий и продолжать наблюдение за состоянием машины,
проводя измерения через установленные интервалы времени.

Обычно же в зависимости от
степени доверия к результатам диагностирования или прогнозирования технического
состояния при обнаружении неисправности принимают определенные решения по
техническому обслуживанию машины, в частности, о проведении ремонтных работ.
При достижении уровня предупреждения, свидетельствующем о наличии серьезной
неисправности, может быть принято решение о незамедлительном прекращении работы
оборудования. Другие возможные варианты действий — уменьшить нагрузку, скорость
или производительность (коэффициент использования) машины.

По завершении технического
обслуживания рекомендуется зарегистрировать все выполненные операции и все
внесенные в машину изменения, включая информацию о замененных деталях,
квалификации исполнителей работ, сопутствующих неисправностях, выявленных в
ходе ремонта. Ведение «истории» машины может помочь в будущем при постановке
диагноза (составлении прогноза) и, кроме того, полезно при анализе
эффективности работ по техническому обслуживанию.

По завершении технического
обслуживания рекомендуется также провести осмотр замененных деталей, чтобы
убедиться в правильности поставленного диагноза.

Повторяющиеся неисправности
снижают общую надежность оборудования и повышают эксплуатационные затраты.
Поэтому после выявления причин этих неисправностей следует пересмотреть
программу технического обслуживания и оптимизировать ее, чтобы уменьшить ущерб,
вызываемый неисправностями данного вида. При этом может потребоваться
применение более совершенных методов контроля состояния, корректировка задач
технического обслуживания, обсуждение появившихся проблем с изготовителем
оборудования и внесение изменений в его конструкцию.

10 Анализ применяемых
методов

Мониторинг оборудования — это
постоянно совершенствующийся процесс. Поэтому применение методов, которые ранее
были недоступны или считались слишком дорогостоящими, сложными или
труднореализуемыми (вследствие, например, ограничения доступа к точкам
измерений или угрозы безопасности персонала), может после проведения
соответствующего анализа быть признано целесообразным в настоящий момент
времени. Исходя из этого в программу по техническому обслуживанию оборудования
включают проведение общего анализа применяемых методов. Аналогично следует
оценивать эффективность применяемых методов и исключать те из них, дальнейшее
использование которых признано неэффективным.

Коррекции могут подвергаться
также уровни предупреждения вследствие изменений, происходящих в оборудовании
или в способе его использования, например внесения изменений в конструкцию,
изменения режима работы или коэффициента использования. Коррекции (вследствие
проведенных ремонтных работ, включая замену частей, новых регулировок или
измененного режима работы) могут подвергнуться также набор контролируемых
параметров и базовый уровень. В некоторых случаях после таких изменений может
потребоваться повторное проведение всех операций по установлению базового
уровня. Следует отметить, что изменения значений контролируемых параметров
могут быть обусловлены изменениями рабочих условий и не всегда свидетельствуют
о наличии неисправности.

11
Обучение персонала

На рисунке В.1 приведен пример
формы для установления соответствия между неисправностями и контролируемыми
параметрами.

Рисунок В.1 — Форма для определения
контролируемых параметров

На рисунке В.2 приведен пример заполнения для машины конкретного вида,
перечислены наиболее типичные неисправности и параметры, по результатам
измерений которых можно судить о появлении той или иной неисправности.

Рисунок В.2 — Соответствие между
неисправностями вентилятора и контролируемыми параметрами

Информация, регистрируемая в процессе мониторинга

С.1 Сведения о машине

Для каждой единицы оборудования, включенной в программу мониторинга,
необходимо регистрировать, как минимум, следующую информацию:

— идентификатор машины (код классификации оборудования или серийный
номер);

— вид машины (двигатель, генератор, турбина, компрессор, насос,
вентилятор и т.д.);

— номинальную частоту вращения (в мин-1 или Гц);

— номинальную мощность (в кВт);

— конфигурацию привода (прямой, ременной, от вала);

— вид опоры (жесткая или податливая);

— тип валопровода (жесткий или гибкий).

Полезно указывать также следующие сведения о машине:

— по источнику энергии: электрическая, паровая, газовая, дизельная,
гидравлическая и т.д.;

— по передаваемому движению: ведущая или ведомая;

— основные элементы (подшипники, уплотнители, зубчатые передачи,
крыльчатки и т.д.);

— назначение используемых жидкостей (смазка, охладитель, гидропривод).

Следует регистрировать следующую информацию:

— дату и время проведения измерений (отбора проб);

— вид измерительной системы;

— расположение точек измерений (в описательной форме или в виде кода);

— единицы величин (например, мм/с, м/с2, мл);

— измеряемый параметр (пиковое значение, размах, среднеквадратичное
значение, доля в объеме пробы и т.д.);

— измеряемую величину (объем, общий уровень, амплитуда, спектр,
выборочные значения и т.д.).

Дополнительно могут быть указаны следующие сведения:

— тип датчика (вихретоковый, велосиметр, акселерометр, счетчик частиц и
т.д.);

— метод крепления датчика (на щуп, на магнит, на шпильку, на клей и
т.д.);

— способы преобразования (фильтры, число линий в спектре, число
усреднений, число выборок, применяемые оконные функции);

— частота вращения во время измерений (в мин-1 или Гц);

— мощность машины во время измерений (в кВт);

— метод отбора проб (в оперативном режиме работы или автономно);

— другие важные рабочие характеристики (температура, давление и т.д.);

— требования к поверке средств измерений (вид, даты предыдущей и
следующей поверок).

С.3 Другая информация

Кроме вышеуказанных сведений, в «истории» машины может быть
зарегистрирована любая дополнительная полезная информация как о машине, так и о
проведенных измерениях.

Библиография

Соответствует ГОСТ
ИСО 7919-1-2002 Вибрация. Контроль состояния машин по результатам измерений
вибрации на вращающихся валах. Общие требования.

Агрегаты паротурбинные
стационарные. Нормы вибрации валопроводов и общие требования к проведению
измерений.

Вибрация. Контроль состояния
машин по результатам измерений вибрации на вращающихся валах. Промышленные
машинные комплексы.

Вибрация. Контроль
состояния машин по результатам измерений вибрации на вращающихся валах.
Газотурбинные агрегаты.

Соответствует ГОСТ
ИСО 10816-1-97 Вибрация. Контроль состояния машин по результатам измерений
вибрации на невращающихся частях. Часть 1. Общие требования.

Агрегаты паротурбинные
стационарные. Нормы вибрации опор валопроводов и общие требования к проведению
измерений.

Вибрация. Контроль
состояния машин по результатам измерений вибрации на невращающихся частях.
Часть 3. Промышленные машины номинальной мощностью свыше 15 кВт и номинальной
скоростью от 120 до 15000 мин-1.

Читайте также:  Резюме мастер по ремонту бытовой техники

Вибрация. Контроль
состояния машин по результатам измерений вибрации на невращающихся частях.
Часть 4. Газотурбинные установки.

Соответствует ГОСТ
Р ИСО 13373-1-2009 Контроль состояния и диагностика машин. Вибрационный
контроль состояния машин. Часть 1. Общие методы.

ГОСТ
Р ИСО 13379-2009 Контроль состояния и
диагностика машин. Руководство по интерпретации данных и методам
диагностирования.

(ИСО 13380:2002)
Диагностирование машин по рабочим характеристикам. Общие положения.

Соответствует ГОСТ
Р ИСО 18436-1-2005 Контроль состояния и диагностика машин. Требования к
обучению и сертификации персонала. Часть 1. Требования к органам по
сертификации и процедурам сертификации.

Соответствует ГОСТ
Р ИСО 18436-2-2005 Контроль состояния и диагностика машин. Требования к обучению
и сертификации персонала. Часть 2. Вибрационный контроль состояния и
диагностика.

Соответствует ГОСТ
Р 51901.5-2005 (МЭК 60300-3-1:2003) Менеджмент риска. Руководство по
применению методов анализа надежности.

Соответствует ГОСТ Р
51901.12-2007 (МЭК 60812:2006) Менеджмент риска. Метод анализа видов и последствий
отказов.

Соответствует ГОСТ Р
51901.14-2007 (МЭК 61078:2006) Менеджмент риска. Структурная схема
надежности и булевы методы.

: контроль технического состояния,
диагностирование, мониторинг, надежность, неисправность, отказ, базовый
уровень, диагностические признаки, измерения

Сразу хочу сказать, что здесь никакой воды про ремонт радиоэлектронной техники, и только нужная информация. Для того чтобы лучше понимать что такое
ремонт радиоэлектронной техники , настоятельно рекомендую прочитать все из категории Диагностика, обслуживание и ремонт электронной и радиоаппаратуры.

Общие вопросы ремонта. Технологическая схема ремонта радиоэлектронной аппаратуры. Описание моделей объектов ремонта. Методы
поиска неисправностей: метод анализа монтажа; метод измерений; метод замены; метод эквивалентов; метод исключения; метод электрического воздействия; метод механического воздействия; метод электропрогона; метод последовательного контроля; метод половинного деления схемы.

Ремонт радио электронной техники
Неисправности активных и пассивных электрорадиоэлементов.
Пайка электрорадиоэлементов.
Ремонт и регулировка радиоприемных трактов: типовые неисправности и алгоритмы поиска места отказа; основные регулировки в схемах
радиоприемников.
Ремонт и регулировка магнитофонов: типовые неисправности и алгоритмы поиска места отказа; основные регулировки в схемах магнитофонов.
Ремонт и регулировка проигрывателей компакт-дисков: типовые
электромеханические неисправности и алгоритмы поиска места отказа;
основные регулировки в схемах проигрывателей.
Ремонт телевизоров: правила техники безопасности при проведении ремонтных и регулировочных работ; типовые неисправности и алгоритмы поиска места отказа

  • — блоков питания;
  • — кадровой развертки;
  • — строчной развертки;
  • — канала цветности;
  • — радиотракта;
  • — каналов обработки сигнала яркости, сигналов R, G, B, схем ОТЛ, АББ;
  • — канала звука;
  • — основные регулировки в телевизорах;
  • — низкочастотных трактов.

При техническом диагностировании необходимо также учитывать погрешности измерения ТП, так как при увеличении этих погрешностей, возрастает вероятность ошибки диагностирования.

При диагностировании РЭА решаются три задачи. Задачи первого типа формально следует отнести к технической диагностике. Задачи второго типа – предсказание технического состояния аудиовизуальной техники , в котором она окажется в некоторый будущий момент. Это задачи технического прогнозирования. Решение задач технического прогнозирования имеет место, например, при организации технического обслуживания (ТО) по состоянию (вместо обслуживания по срокам и ресурсам).

Непосредственное перенесение методов решения задач технического диагностирования на задачи технического прогнозирования невозможно из-за различия моделей диагностируемых объектов. При диагностировании моделью обычно является описание объекта в текущий момент, в то время как при прогнозировании необходима модель процесса эволюции технических параметров во времени.

К задачам третьего типа относится задача определения технического состояния, в котором находилась аудиовизуальной техники в некоторый момент в прошлом. По аналогии это задачи технической генетики. Такие задачи возникают, например, в связи с расследованием аварий и их причин, когда техническое состояние РЭА в рассматриваемое время отличается от состояния, в котором она была в прошлом.

Эти задачи решаются путем определения возможных или вероятных предысторий, ведущих к настоящему техническому состоянию РЭА. Необходимо отметить, что в большинстве случаев при проведении технического диагностирования решаются задачи первого типа. Однако при необходимости могут решаться задачи и второго, и третьего типа.

Рис. 2. Обобщенный алгоритм диагностирования аудиовизуальной техники

Обзор методов диагностики РЭА

Определение части изделия, отказ которой привел к возникновению состояния неработоспособности, называется поиском места отказа (ПМО). Физически отказ РЭА
сопровождается либо прекращением функционирования (явный отказ), либо выходом параметра за пределы допусков (неявный отказ), либо присутствием перемежающихся отказов.
Большую группу методов ПМО составляют так называемые органолептические методы, в основе которых лежат различные (трудно классифицируемые) признаки:
• совокупность параметров полезных и сопутствующих сигналов;
• активные признаки нормальной работы отдельных частей на основе постоянно функционирующих датчиков и контрольных сигнализаторов;
• пассивные признаки, сопровождающие работу системы, например тепловые режимы отдельных изолированных блоков. Другая группа методов ПМО основана на использовании статистических данных по отказам РЭА, отдельных блоков, полученных в результате эксплуатации. На основании проработки статистического материала формируется алгоритм последовательного ПМО. Если проверенный элемент оказывается работоспособным, то приступают к проверке следующего.
Существует множество методов ПМО в бытовой радиоэлектронной аппаратуре, такие как метод внешнего осмотра, метод замены, метод промежуточных измерений.
Метод внешнего осмотра заключается в осмотре монтажа и элементов схемы. В результате внешнего осмотра устанавливается наличие изменений внешнего вида элементов, их перегрева, течи, искрения, подгорания, разрушения и т.д.
Метод замены предусматривает замену отдельных элементов на заведомо исправные, и при восстановления признака нормальной работы делается вывод об отказе замененного элемента.
Методы промежуточных измерений будут описаны в следующем пункте.

При построении алгоритмов (программ) поиска неисправностей различают последовательный, комбинационный и комбинационно-последовательный методы использования диагностической информации.
При последовательном методе информация о техническом состоянии отдельных ФЭ диагностируемой аппаратуры вводится в систему контроля и диагностики (в том числе и в автоматизированные системы контроля) и логически обрабатывается последовательно. При этом программа поиска неисправностей может быть жесткой или гибкой. Жесткой называется программа, при которой выходные параметры ФЭ контролируются в строгой, заранее
определенной последовательности независимо от результатов их контроля. Гибкой называется программа, при использовании которой содержание и последовательности проведения последующих проверок зависят от результатов предыдущей.
При комбинационном методе результаты контроля логически обрабатываются только после накопления информации о всех параметрах диагностируемой РЭА.
Комбинационно-последовательный метод предусматривает последовательную обработку информации, получаемой в результате одновременного контроля нескольких (из всей совокупности) контролируемых параметров диагностируемой аппаратуры.
Выбор того или иного метода обусловлен структурой объекта диагностики и требуемой глубиной поиска неисправностей. Он накладывает определенные требования на принципы построения и структуру системы контроля и диагностики.
Вид алгоритма (программы) поиска неисправностей существенно влияет на эффективность процесса контроля и диагностики. При разработке алгоритма поиска обычно решают две задачи:
— определяют наилучший набор контролируемых параметров;
— получают наилучшую последовательность измерения контролируемых параметров.
Рассмотрим наиболее распространенные способы построения алгоритмов поиска неисправностей в бытовой РЭА.

Поэлементные методы диагностики

Поэлементные методы диагностики применяются в том случае, когда РЭА представляется в виде множественной модели, то есть в виде множества не взаимосвязанных междум собой элементов, каждый из которых может быть проверен отдельно с использованием тестовых или функциональных методов. Поиск отказавшего ФЭ на множественной модели осуществляется путем последовательной их проверки.
Тестовые методы диагностики функциональных элементов (ФЭ) используются наиболее часто при ремонте бытовой РЭА. Они универсальны и легко применимы к любой РЭА, в случае если ФЭ выпаяны (отсоединены) из схемы. При проверке ФЭ без выпайки следует учитывать влияние других функциональных элементов.
Тестовые методы диагностики сложных ФЭ (каскадов, блоков, модулей) реализуются с использованием сложной контрольно-измерительной аппаратуры: измерителей частотных характеристик, измерителей нелинейных искажений, осциллографов и т.п. В этом случае радиомеханик должен иметь высокую квалификацию, иметь знания о правилах эксплуатации контрольно-измерительной аппаратуры, а главное, о правилах оценки полученных результатов проверки.
Функциональные методы диагностики используются также часто, как и тестовые методы. Проверка исправности элементов и компонентов РЭА в режиме их функционирования производится в основном в статических режимах работы и реже — в динамических режимах работы.
В статических режимах работы диагностика ФЭ обычно осуществляется по значениям узловых напряжений. Эти значения указываются, как правило, на принципиальной электрической схеме для каждой конкретной аппаратуры. Используются также карты напряжений и реже карты сопротивлений.
В динамических режимах диагностика ФЭ осуществляется по результатам преобразования рабочих сигналов.
Последовательность применения поэлементных методов диагностики. Главной целью при организации диагностической последовательности проверок ФЭ
является составление последовательности, обладающей минимальной стоимостью ее выполнения. В данном случае ФЭ не однотипные и на проверку каждого из них затрагиваются различные ресурсы (например, время, оборудование), тогда при составлении последовательности проверки следует учитывать стоимость проверки каждого из элементов. Стоимость проверки должна возрастать с ростом номера проверяемого элемента в последовательности:

где Pi — вероятность отказа i -го элемента,
Cj — стоимость проверки j -го элемента,
M — число проверяемых элементов в аппаратуре.
Для рациональной организации последовательности проверки элементов их противоречивые характеристики Pi и Cj сворачивают в один критерий в виде отношений Pi / Ci . Затем упорядочивают элементы в соответствии с этим критерием по его убыванию.

упорядочивают элементы в соответствии с этим критерием по его убыванию.
Следует отметить, что характеристики ФЭ могут изменяться по мере накопления знаний о статистике их отказов и, следовательно, оперативно учитываться при составлении последовательности проверки элементов. Кроме характеристик P и C , ФЭ могут иметь и другие характеристики, которые также могут учитываться в алгоритме проверки элементов. Например, может учитываться имеющаяся в конкретном случае контрольно-измерительная аппаратура, достоверность получаемой с ее помощью информации и т.п.

Читайте также:  Выбирайте профи – более 2 300 000 специалистов для решения ваших задач.

Метод последовательного функционального анализа

Поиск неисправности методом последовательного функционального анализа является исторически одним из первых. Для построения программы поиска, исходя из назначения РЭА, определяются ее основные функции, выполнение которых позволяет считать, что контролируемая аппаратура исправна. Рассмотрим метод на примере CD проигрывателя. Основная функция CD проигрывателя: воспроизведение звукового стерео сигнала, записанного на CD.
Контроль состояния будет заключаться в контроле выполнения этой функции. Если основная функция не выполняется, то возникает задача поиска неисправности. Для этой цели используется функционально-логическая модель (рис. 3).

Рис. 3. Функционально-логическая модель CD проигрывателя

Контроль осуществляется последовательно от ФЭ, выполняющего основную функцию (9,10), к ФЭ, от которых зависит работа этого элемента. Метод прост и нагляден, требует минимальной информации, однако программа поиска неисправности зацикливается при появлении обратных связей. В данном случае метод не применим, т.к. CD проигрыватель имеет сложную структуру петель ОС.

Метод половинного деления схемы

Метод половинного деления схемы обычно используют для контроля прохождения сигнала в многокаскадных радиоэлектронных устройствах. Он позволяет значительно сократить время поиска места отказа. Суть метода заключается в мысленном делении схемы устройства первоначально на две половины. Далее осуществляется проверка наличия сигнала на выходе каскада, расположенного примерно в середине той половины, в которой имеется неисправность, и т.д., пока не будет обнаружен неисправный каскад. Последовательность проверок в этом случае показана на рис. 4.
Если радиоэлектронное устройство, в котором наблюдается неисправность, имеет, например, 8 каскадов, то первую проверку наличия сигнала проводят на выходе 4-го каскада.
Если при этом сигнал будет отсутствовать, то вторую проверку проводят на выходе 2-го каскада. Если же на выходе 4-го каскада сигнал имеется, а на выходе всего устройства, т.е. на
выходе 8-го каскада, его нет, то вторую проверку проводят на выходе 6-го каскада, и т. д.

Рис. 4. Последовательность проверок при использовании метода
половинного деления схемы
Построение программы поиска неисправности методом «половинного разбиения» рекомендуется использовать для диагностики РЭА с последовательным соединением функциональных элементов.

Метод «время-вероятность»

Этот метод используется для поиска неисправности в РЭА с произвольным соединением ФЭ, различными вероятностями состояний и стоимости проверок. Для реализации способа необходимые исходные данные:
1). Функционально-логическая модель ОД.
2). Таблица состояний с вероятностями различных состояний P(Si) и стоимостями
контроля параметров C(zi) функциональных элементов.
Обычно эффективность способа оценивается средним временем поиска неисправного
ФЭ или средним временем контроля одного параметра.
Функциональная модель ОД и таблица состояний должны быть заданы или составляются до необходимой (заданной) глубины поиска дефектов ti.
Вероятности состояний P(Si) ОД определяются на основании данных об отказах, полученных в процессе эксплуатации аналогичных объектов, а время ti — данных, полученных в процессе контроля параметров.
Если нет статистических данных об отказах, вероятность состояний P(Si) можно рассчитать, используя данные по интенсивности отказов λ0 распространенных элементов и деталей, приводимых в справочниках.

По результатам расчета и его анализа строится графическая схема программы поиска
дефекта.
Порядок составления программы поиска:
1). Анализ структурной и функциональной схемы ОД и составление его функционально-логической модели.
2). Определение P (Si) и i t .
3). Определение для всех элементов функционально-логической модели отношения

и составление последовательности поиска.
4). Составление программы поиска.
Метод обладает минимальным средним временем (стоимостью) поиска любого неисправного ФЭ для данной модели, но может быть не применим ввиду отсутствия статистических данных на данный ОД

Инженерный метод

Методика построения программы поиска неисправности инженерным методом основана на вычислении достаточно простыми методами функций предпочтения. Исходными данными являются функционально-логическая модель (рис. 3) и таблица состояний (табл.1).
Равенство некоторого ij-го матричного элемента нулю (состояние элемента описывается символом 0 или 1) означает,
что отказ i-го ФЭ влияет на выходной параметр j-го ФЭ, т.е., контролируя параметр zj, можно
определить состояние i-го ФЭ.
Таким образом, чем больше нулей в строке Zj матрицы состояний, тем большую информацию несет данный параметр о состоянии диагностируемого объекта.
В качестве функции предпочтения при решении задачи поиска неисправности принимают функцию вида:

Функции предпочтения обозначает разность количества нулей и единиц в i-ой строке матрицы состояний.
Проверку начинают и ведут по строкам с минимальными значениями функции Wi . Таким образом, определяется последовательность контролируемых точек и составляется схема поиска неисправности.
Функция Wi имеет минимальное значение в строке Z2: 1 W2 = . Выбираем первую
контрольную точку Z2. Если сигнал в точке Z2 в норме, то это говорит об исправности блоков
1,2,4,5,7,8 (рис.5) и возможной неисправности блоков 3, или 6, или 9, или 10, или 11, или 12,
или 13. Поэтому составляется матрица состояний S3, S6, S9, S10, S11, S12 и S13, для которых в
точке Z2 была получена «1» и определяется Wi (табл. 2).
Из таблицы 2 видно, что минимальное значение Wi принимает в строках Z3, Z6 и Z11.
Выбираем вторую контрольную точку Z3. Если сигнал в точке Z3 равен «1», то это говорит об
исправности блоков 3,12,13 и возможной неисправности блоков 6, или 9, или 10, или 11.
Далее составляется матрица для состояний Z6, Z9, Z10 и Z11, для которых в точке Z3 была получена «1′ и определяется W i (табл..3).
Из таблицы 3 видно, что минимальное значение Wi принимает в строках Z9 и Z10. Выбираем вторую контрольную точку Z9. Если сигнал в точке Z9 равен «1», то это говорит об исправности блоков 6,9 и возможной неисправности блоков 10, или 11.
Далее составляется матрица состояний для Z10 и Z11, для которых в точке Z9 была получена «1′ и определяется W i (табл. 4).
Из табл. 4 видно, что контрольная точка Z11 дает однозначный ответ. Если сигнал равен «0», то неисправен блок 11, а если сигнал равен «1», то неисправен блок 10.
Аналогичным путем осуществляется выбор последующих контрольных точек, если сигнал в проверяемой точке Z2, Z3 равен «0» (рис. 5).
Схема поиска неисправности, построенная по данной программе, приведена на рис. 6.

Рис. 6. Схема поиска неисправности инженерным методом

Метод на основе иерархического принципа

Построение алгоритмов диагностирования по иерархическому принципу целесообразно использовать для РЭА со встроенными устройствами контроля. При данном способе N первичных ФЭ диагностируемого объекта разбиваются на k групп по N1 элементов в каждой группе.
Выходные параметры первичных ФЭ объединяются в одной точке с измерительным устройством и индикатором неисправности. Таких индикаторов будет k штук. Последние еще разбиваются на r групп по N2 штук. Выходы N2 индикаторов снова объединяются в одной точке с одним индикатором. Таких индикаторов будет r штук и т д. В результате придем к одному индикатору неисправности.

Рис. 7. Схема поиска неисправностей по иерархическому принципу

В такой системе при выходе из строя ФЭ объекта диагностики индикатор покажет неисправность диагностируемого объекта. Для обнаружения неисправного ФЭ просматриваются показания индикаторов первой ступени и при, обнаружении индикатора, указывающего на неисправность, просматриваются индикаторы следующей ступени, соединенные только с этим индикатором.
Проверки продолжаются в указанной последовательности до тех пор, пока не будет обнаружен неисправный первичный ФЭ (рис. 7). Поиск неисправного первичного ФЭ по приведенной схеме позволяет значительно сократить время

2 2. Метод внешних проявлений

Метод основан на том, что по характеру отличия выходного параметра принтера y* от нормы выбирают из всего множества элементов X подмножество X*, в котором могут находиться дефекты, приводящие к данному внешнему проявлению Х*⊂ Х / . Иными словами, подмножество Х* соответствует тому участку принтера, где наиболее вероятен дефектный элемент.
В дальнейшем, используя другие методы, производят суждение области поиска вплоть до точного определения дефекта.
В частном случае область Х* / может состоять из одного элемента.
Это относиться к типовым дефектам, когда благодаря практическому опыту можно безошибочно обнаружить дефект по его внешнему проявлению (рис. 8).

3).Формулирование физической сущности дефекта.
Эта операция производится на основе имеющейся информации о физических процессах, происходящих в принтере. Не следует вместо формулирования физической сущности
дефекта сразу же пытаться указать сам дефект: некоторые дефекты очень трудно представить по их внешним проявлениям, а поэтому можно легко ошибиться.
4).Составление заключения о возможных причинах дефекта.
В зависимости от типа внешнего проявления дефекта выбор области поиска дефекта
производится по-разному. Например, отсутствует какой-либо параметр. Выбирается подмножество Х*, куда должны входить: элементы, выход из строя которых в других принтерах
уже приводил к подобным внешним проявлениям; элементы, участвующие в формировании
параметра, который оказался дефектным; элементы, непосредственно не участвующие в
формировании дефектного параметра, но электрически связанные с вышеуказанными элементами.
Метод анализа качества изображения помогает достаточно точно определить место
неисправности, но он весьма трудоемок, затратен по времени. Все сказанное в первую очередь относится к одиночным дефектам.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *