ДиагнЦв

11

К технологическим (эксплуатационным) мероприятиям повышения контролепригодности относят:

Øвнедрение перспективных методов и средств наземного контроля;

Øавтоматизацию работ;

Øразработку оснастки и приспособлений, повышающих эффективность ТД;

Øсовершенствование метрологической службы предприятий;

Øповышение квалификации исполнителей и т.д.

Наиболее высокой эффективностью отличаются решения, базирующиеся на комплексном использовании достижений в области технической диагностики и обеспечения контролепригодности АТ.

Контрольные вопросы по разделам 2.0…2.1

1.Что такое контролепригодность АТ?

2.Какова структура работ по оценке контролепригодности АТ?

3.Сколько категорий конструктивного исполнения изделий установлено стандартом по контролепригодности АТ?

4.С помощью каких показателей проводят количественную оценку контролепригодности АТ?

5.Что включают в себя обобщённые показатели контролепригодности АТ ?

6.Что включают в себя единичные показатели контролепригодности АТ?

7.Какие мероприятия могут быть разработаны для повышения контролепригодности АТ?

12

3.0. КЛАССИФИКАЦИЯ СИСТЕМ ТД

Система технической диагностики Q совокупность:

ðобъекта;

ðсредств и алгоритма технической диагностики;

ðисполнителя (в случае ручной системы), подготовленного или

осуществляющего техническую диагностику по правилам, установленным ЭТД.

Каждое изделие АТ вне зависимости от сложности и назначения оснащается системой ТД, обеспечивающей возможность определения еготехнического

состояния (работоспособности) и поиска (при необходимости) типовых неисправностей (дефектов).

К разработке системы технической диагностики обычно приступают на стадии макетной проработки изделия, а её окончательное формирование происходит в ходе серийно эксплуатации ВС.

На этапе серийной эксплуатации ведут работы	по совершенствованию средств
алгоритма технической диагностики, автоматизации сбора и обработки диагностической
информации и т.д.
В зависимости от характера взаимодействия с	объектом, используемых средств
технической диагностики и уровня автоматизации работ различают следующие
системы технической диагностики:

ðфункциональные и тестовые;

ðобщие и локальные;

ðвстроенные и внешние;

ðпрограммные и аппаратные;

ðуниверсальные и специальные;

ðавтоматические и ручные ( см. рис.3.1.).

Функциональные системы ТД применяют на работающих объектах.
При ТД в этом случае на		объект поступают только	те	, воздействиякоторые
предусмотрены его рабочим алгоритмом(изменения режима работы, открытие - закрытие
кранов, отклонение органов управления и т.д.).
Реакцию объекта на подаваемые воздействияпри этом обычно			регистрируют по
показаниям штатных приборов контроля ВС.
Тестовые системы	ТДприменяют	как на работающих, так и на	неработающих
объектах. При этом на объект кроме рабочих поступают и специальные(тестовые) воздействия
(впрыск воды в проточную часть ГТД, срезка подачи топлива, воздействие				физическими
полями и т.),.д которые	формируются	с помощью специальных	устройств(тестовых
генераторов), входящих в состав системы.
Реакции объекта на подаваемые воздействияпри этом регистрируются по показаниям
штатных приборов контроля, а также приборов, подключаемых к объекту на время ТД.

Общие системы ТДприменяют для проведения проверок объекта в целом, а локальные - для его составных частей.

Встроенные системы ТД входят в состав объекта, поэтому их используют совместно с объектом, а внешние - подключают к объекту только на время ТД.

		13
Программные	системы	ТД базируются	на использовании специализированных
программ (поверяющих	тестов),	которые вводят	в объект при , ТДа аппаратные - на
применении разнообразных контрольно-измерительных приборов, пультов, стендов и т.д.

Рис. 3.1. Классификация систем ТД

Универсальные системы ТД можно применять на разнообразных объектах, так как они базируются на универсальных средствах технической диагностики (мерительный инструмент, средства дефектоскопии и т.д.), а специальные применяют только на тех объектах, для которых они предназначены (стенды для проверки гидроусилителей, насосов и т.д.).

Автоматические

системы

ТД осуществляют весь

цикл

диагностирования без

вмешательства

исполнителя,

а ручные

(автоматизированные) -

требуют

участия

исполнителя во всех (части) операций.

В

настоящее

время

в

практике

ЭД

широкое

распространение

п

автоматизированные системы технической диагностики, базирующиеся на

наземной обработке полетной информации("Анализ-86", "Контроль-8-2У", «Диагноз-

90» и др.).

Новые

типы

самолетов

Ил-96,

Ту-204,

RRJ

и

другие,

оснащены

автоматическими

бортовыми

(встроенными)

системами

технической

диагностики, которые

осуществляют

проверку

работоспособности (тестирование)

и

поиск

неисправностей(дефектов)

функциональных систем, как на земле, так и в полёте.

14

Контрольные вопросы по разделу 3.0

1.Что входит в систему технической диагностики?

2.Какие бывают системы технической диагностики?

3.Как классифицируются системы технической диагностики?

4.В чём особенность и отличия систем ТД (встроенных и внешних, функциональных и тестовых, общих и локальных, программных и аппаратных, универсальных и специальных, ручных и автоматических)?

15

4.0. ИНФОРМАТИВНОСТЬ СИСТЕМ
ТЕХНИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ
При разработке систем ТД стремятся		к ,	чтобытому при минимальном		числе
элементарных проверок получить информацию, достаточную для определения
технического состояния (ТС) объекта.
Каждая проверка несет некоторый объем информации, в силу чего
неопределенность технического состояния объекта уменьшается.
Ценность получаемой информации тем выше, чем меньше сведений о ТС объекта имелось
до проведения проверки.
В теории информациимерой неопределенности технического					состояния
объекта служит энтропия Н(X):
	N
	Н(X) = - å Pi×log 2	Pi	(бит),
	i=1

где Pi - вероятность i-го состояния объекта; N - число различаемых состояний объекта, причем

			N
			å Pi = 1.
			i=1
Основание	логарифма «2»		выбрано, исходя		из	двуальтернативной	формы
представления результатов проверок («больше-меньше», «есть-нет», «годен-негоден» и
т.д.), а такжес учетом принципа работы современных ПЭВМ, которые используют
двоичный код.
При написании формул основание логарифма обычно опускают.
Единицей энтропии служит «бит» - энтропия простейшего объекта, имеющего
два равновероятных состояния: «Н=1»- неопределённое; «Н=0» - определённое.
H(X) = H(2) = - (0,5×log 0,5 + 0,5×log 0,5) = - log 0,5 = 1 (бит).
Энтропию объекта, имеющего N - равновероятных состояний, вычисляют по формуле

H(X) = H(N) = log N .

Энтропия объекта, состоящего из двух независимых системX и Y, равна сумме их энтропий

H(X^Y) = H(X) + H(Y).

16

Если системы X и Y зависимые, т.е. состояния системы Y зависят от того, в каком состоянии находится система X, то условная энтропия объекта H(X^Y) составит:

H(X^Y) = H(X) + H(Y/X) = Н (Y) + Н (Х/Y),

где H(Y/X) - остаточная энтропия системы Y после того, как состояние системы X определилось.

Если все состояния системыY предопределяются состояниями системыX, то энтропия объекта будет равна энтропии системы X, т.е.

H(X^Y) = H(X) = Н (Y).

Количество информации I(X), получаемой при проведении проверки,

определяют по уменьшению энтропии объекта:

I(X) = H(X) - H*(X),

где H*(X) - энтропия объекта, остающаяся после проверки.

Таким образом, для определения технического состояния объекта необходимо, чтобы выполнялось условие

I(X) = H(X),

т.е. чтобы энтропия объекта после проверки была равна нулю.

Так, например, для определения ТС объекта, имеющего N = 16 равновероятных состояний, необходимо I(K) = H(N) = log N = log 16 = 4, т.е. 4 элементарные проверки (рис.4.1.).

Рис 4.1. Схема поиска отказавшего элемента системы

При проверках технического состояния сложных объектов(систем ВС) обычно

наблюдают не состояния проверяемой системы(X), а их отображение в системе контроля (Y).

17

В силу вероятностного характера возникновения состояний систем, количество

информации о системеX, которое можно получить, наблюдая систему Y,

вычисляют по формуле:

N K

I(X^Y) = H(X^Y) = å å Pij × log (Pij / Pi × Rj ), i=1 j=1

где N, K - число различаемых состояний систем X и Y; Pi, Rj - вероятности состояний систем X и Y;

Pij - вероятность совместного наступления состояний Xi и Yj.

Количество информации о системеX, которое можно получить, наблюдая

отдельное Yj состояние системы Y, вычисляют по формуле:

N

I(X^Yj) = H(X^Yj) = å (Pij /Rj) × log(Pij /Pi × Rj ). i=1

Количество информации о состоянииXi, которое можно получить,

наблюдая состояние Yj, вычисляют по формуле:

I(Xi^Yj) = H(Xi^Yj) = log(Pij /Pi × Rj ).

Приведенные	формулы	используют	при	определении	информативности	сис
технической диагностики, выборе диагностических признаков, а также при составлении
алгоритмов поиска дефектов.
Исходные данные для проведения расчетов получают путем математической обработки
данных эксплуатации и испытаний объектов.

Контрольные вопросы по разделу 4.0

1.Что в теории информации является мерой неопределенности технического состояния объекта?

2.Чем измеряется ЭНТРОПИЯ объекта?

3.Как рассчитывается ЭНТРОПИЯ объекта?

4.Как рассчитывается ЭНТРОПИЯ системы (сложных объектов)?

18

5.0. ТОЧНОСТЬ ТЕХНИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ

Важнейшим показателем качества ТД является точность.

Точность ТД Q степень соответствия результата проверки

(технического диагноза) фактическому

техническому состоянию объекта.

Проверки ТС АТ, как правило, базируются на проведении различного рода измерений физических величин (размеров деталей, зазоров, функциональных параметров и т.д.) с последующей математической обработкой измерительной информации.

Такие задачи, в частности, решают при проверках работоспособности и поиске неисправностей (дефектов) функциональных систем ВС.

Вопросы точности ТД, относящиеся к измерениям функциональных параметров изделий,

наиболее специфичны при реализации стратегий ТОиР по состоянию (стратегии технического обслуживания по состоянию с контролем параметров).

Прежде чем приступить к измерениям, в зависимости от необходимой точности измерений и имеющихся в наличии средств измерения, выбирают соответствующий метод измерения.

Метод измерения Qсовокупность правил и приёмов использования средств измерения.

Затем, исходя из выбранного метода измерения, с учётом условий проведения работ,

разрабатывают методику измерения.

Методика измерения Q план размещения и применения средств

измерения, порядок обработки и расшифровки результатов измерений.

Необходимо отметить, что только детально отработанная методика позволяет в максимальной степени реализовать технические возможности используемых средств измерения.

Важнейший показатель качества методики Q единство измерений,

т.е. достижение сопоставимости результатов измерений одних и

тех же физических величин, проводимых в различных условиях и с помощью различных средств измерения.

Единство измерений достигается единством точностных характеристик средств и методик измерения, форм представления результатов измерений и т.д.

В связи с этим в ГА действует ряд руководящих документов, регламентирующих вопросы проведения технических измерений при ТОиР АТ.

Контроль за исполнением требований руководящих документов, а также

проведение проверок точностных характеристик средств измерения возложен на метрологические службы авиапредприятий.

19

Измерение Qпроцесс нахождения численного значения физической величины

опытным путем.

Сущность измерения Qсравнение (сопоставление) численного значения измеряемой физической величины с однородной величиной, принятой за единицу измерения.

Если обозначить измеряемую физическую величину через X , её численное значение через

Y, а единицу измерения через U, то выражение X = U×Y можно рассматривать как основное уравнение измерений.

В настоящее время допускаются к применению (за небольшим исключением) только

единицы измерения международной системы (СИ).

На практике ТД измерения проводят методом непосредственной оценки и методом сравнения с мерой.

Метод непосредственной оценки Qметод измерения, при котором

численное значение физической величины определяют непосредственно по отсчетному устройству или по показаниям средств измерения

(манометры, термометры, расходомеры и т.д.).

Под отсчетом понимают число пропорциональное численному значению измеряемой физической величины, полученное по отсчётному устройству или путем подсчета выходных сигналов средств измерения.

Под показанием понимают численное значение измеряемой физической величины, выраженное в принятых единицах (единица измерения при этом передается через предварительно проградуированную шкалу прибора).

Метод сравнения с мерой Q метод измерения, при котором численное

значение измеряемой физической величины определяют путем сравнения

(сопоставления) с однородной физической величиной, воспроизводимой мерой (щупы, калибры, мерные ёмкости, гири и т.д.).

В зависимости от способа получения измерительной информации различают прямой и косвенный методы измерения.

Прямой метод Q метод измерения, при котором искомое численное значение физической величины определяют непосредственно в ходе эксперимента.

Косвенный метод Q метод измерения, при котором измеряют не саму

физическую величину, а функционально связанные с ней физические величины. Затем по известной функциональной зависимости определяют

(рассчитывают) искомое значение физической величины.

Наиболее распространенными в практике ТД методами измерения являются метод непосредственной оценки и метод прямых измерений.

Измерения физических величин производят при помощи различных средств измерения.

20

Средства измерения Qтехнические устройства, которые имеют

нормированные точностные характеристики.

В зависимости от назначения средства измерения разделяют на меры (эталоны), измерительные преобразователи и измерительные приборы.

Мера (эталон) Q средство измерения, предназначенное для воспроизведения физической величины заданного размера.

Измерительный преобразователь (датчик) Qсредство измерения,

предназначенное для выработки сигнала измерительной информации в форме удобной для передачи, дальнейшего преобразования, обработки и хранения, но недоступной для непосредственного восприятия.

Измерительный прибор Q средство измерения, предназначенное для выработки сигнала измерительной информации о численном значении физической величины в форме доступной для непосредственного

восприятия (регистрации).

Измерительные приборы по своему устройству представляют совокупность измерительных преобразователей и вспомогательных устройств (источники питания, отсчетные устройства и т.п.).

Область применения средств измерения определяется их техническими характеристиками, основными из которых являются: род измеряемой физической величины, диапазон измерений, функция преобразования, чувствительность, разрешающая способность, точность, время измерений и стабильность.

Род измеряемой физической величины определяет назначение средств

измерения (манометры, термометры, измерители вибрации и т.д.).

Диапазон измерений D Q область численных значений физической величины, для которой нормированы допускаемые погрешности:

D = хmax – xmin ,

где xmax; xmin – соответственно максимальное и минимальное численное значение

измеряемой физической величины (отметки шкалы прибора).

Функция преобразования (градуировочная характеристика) Q

функциональная зависимость, связывающая численные значения измеряемой величины X и показания (выходные сигналы) Y средств измерения в единицах измеряемой физической величины.

Обычно её представляют в виде линейной зависимости Y = a X + b, где а и b – постоянные.