Диагностика разрушения

Диагноз-представляет с собой процесс исследования объекта диагноза. Характерными примерами результатов диагноза состояния технического объекта являются заклю­чения вида: объект исправен, объект неисправен, в объ­екте имеется такая-то неисправность.Чтобы более четко увидеть область, охватываемую технической диагностикой, рассмотрим три типа задач по определению состояния технических объектов. К первому типу относятся задачи по определению со­стояния, в котором находится объект в настоящий мо­ мент времени. Это - задачи диагноза. Задачами второ­го типа являются задачи по предсказанию состояния, в котором окажется объект в некоторый будущий момент времени. Это - задачи прогноза (от греческого «прогнозист» предвидение, предсказание). Наконец, к третьему типу относятся задачи определения состоя­ния, в котором находился объект в некоторый момент времени в прошлом.

Знание состояния в настоящий мо­мент времени является обязательным как для генеза, так и для прогноза. Поэтому техническая диагностика представляет собой основу технической генетики и тех­ничеcкой прогностики, и естественно, что последние раз­виваются в тесной связи с первой. Усиление интереса к технической диагностике в по­следние годы объясняется созданием и применением в народном хозяйстве все более сложных изделий, устройств и систем (объектов) при непрерывном увели­ чении темпов их производства, росте интенсивности их использования и повышении требований к их надежно­сти. В этих условиях интуитивные методы и ручные способы определения состояния сложных объектов ока­зываются малоэффективными или даже непригодными. В «жизни» любого объекта всегда можно выделить два этапа: этап производства, когда объект создается, и этап эксплуатации, когда объект применяется по на­значению (выполняет предписанный ему рабочий алго­ритм функционирования), подвергается профилактиче­ским проверкам, проверкам перед применением или по­сле применения, ремонту и т. п. Иногда целесообразно выделять в качестве самостоятельного также этап хра­нения объекта или пребывания его в резерве.

Для любого объекта на каждом этапе его жизни за­даются определенные технические требования. Жела­ тельно, чтобы объект всегда соответствовал этим требо­ваниям. Однако в объекте могут возникать неисправно­сти, нарушающие указанное соответствие. Тогда задача состоит в том, чтобы создать первоначально (на этапе производства) или восстановить нарушенное неисправ­ностью (на этапах эксплуатации или хранения) соответ­ствие объекта техническим требованиям. Решение этой задачи невозможно без эпизодического или непрерыв­ного диагноза состояния объекта. Во многих случаях необходимо убеждаться в том, что объект исправен, т. е. в нем нет ни одной неисправ­ ности. Это - проверка исправности объекта. На этапе производства, например, проверка исправности позволя­ет узнать, содержит ли созданный объект дефектные компоненты (детали, элементы, блоки, узлы и т. п.), а их монтаж ошибки. Заметим, что проверка исправ­ности лежит в основе деятельности производственных отделов технического контроля. В условиях ремонта про­верка исправности позволяет убедиться, действительно ли устранены при ремонте все имевшиеся в объекте неисправности, а в условиях хранения не возникли ли какие-либо неисправности за время хранения объекта

Рисунок 1 Представление задач диагноза через разбиения множества технических состояний объекта.

На этапе эксплуатации при профилактике объекта, перед применением его по назначению или после такого применения в ряде случаев необходимо убеждаться в том, что объект в состоянии выполнять все функции, предусмотренные его рабочим алгоритмом функциони­рования. Это проверка работоспособности объекта. Проверка работоспособности может быть менее полной, чем проверка исправности, т. е. может оставлять необ­наруженными неисправности, не препятствующие при­менению объекта по назначению. Например, резервиро­ванный объект может быть работоспособным несмотря на наличие неисправностей в резервных компонентах или связях. На этапе эксплуатации в процессе выполнения объ­ектом его рабочего алгоритма функционирования часто необходимо осуществлять проверку правильности функ­ционирования объекта, т. е. следить за тем, не появи­лись ли в объекте неисправности, нарушающие его нормальную работу в настоящий момент времени. Провер­ка правильности функционирования дает возможность исключить недопустимое для нормальной работы объек­та влияние неисправностей, возникающих в процессе применения объекта по назначению. Проверка правиль­ности функционирования, вообще говоря, менее полна, чем проверка работоспособности, так как позволяет убеждаться только в том, что объект правильно функ­ционирует в данном режиме работы в данный момент времени. Иными словами, в правильно функционирую­щем объекте могут быть неисправности, которые не по­зволят ему правильно работать в других режимах.

Ра­ботоспособный объект будет правильно функциониро­вать во всех режимах и в течение всего времени его работы. Таким образом, исправный объект всегда рабо­тоспособен и функционирует правильно, а неправильно функционирующий объект всегда неработоспособен и неисправен. Правильно функционирующий объект может быть неработоспособным, и значит, неисправным. Рабо­тоспособный объект также может быть неисправным. Одной из важнейших задач диагноза состояния объ­екта является поиск неисправностей, т. е. указание мест и, возможно, причин возникновения имеющихся в объ­екте неисправностей. Поиск неисправностей необходим для выявления и замены дефектных компонент или свя­зей объекта, для устранения ошибок монтажа и т. п. После устранения неисправности объект становится исправным, работоспособным или правильно функцио­нирующим. Поиск неисправностей является существен­ной составляющей деятельности служб наладки на этапе производства и ремонтных служб на этапах эксплуата­ции или хранения объектов. Исправное и все неисправные состояния объекта об­разуют множество Е его технических состояний. Задачи проверки исправности, проверки работоспособности, про­верки правильности функционирования и поиска не­исправностей представляют собой частные случаи об­щей задачи диагноза технического состояния объекта.

На рис.1 множество технических состояний объ­екта диагноза условно ограничено замкнутой кривой, причем исправное состояние обозначено малым круж­ком, а неисправные состояния - крестиками. Результа­тами проверки исправности (рис. 1, а), проверки рабо­тоспособности (рис. 1, б) и проверки правильности функционирования (рис. 1, в) является получение двух подмножеств технических состояний. Одно из них (ле­вое на рис. 1) содержит либо только исправное со­стояние (при проверке исправности), либо кроме исправного состояния также те неисправные состояния, находясь в которых объект остается работоспособным или правильно функционирующим. Второе подмножество содержит либо все неисправные состояния (при про­верке исправности), либо такие, пребывание в которых делает объект неработоспособным или неправильно функционирующим. Результатами поиска неисправно­стей (рис. В-1, г, д, е) являются разбиения на классы не различаемых между собой неисправных состояний вторых подмножеств. Число классов и, следовательно, числа входящих в них неисправных состояний (мощно­сти классов) определяют достигаемую при поиске сте­пень детализации мест и состава имеющихся (или по­ дозреваемых на наличие) в объекте неисправностей. Эту степень детализации принято называть глубиной поиска или глубиной диагноза