Средства технического диагностирования и их классификация

 

Средства технического диагности­ рования(СТД) представляют собой технические устройства, предназна­ченные для измерения текущих зна­чений диагностических параметров.

В общем случае любое СТД состоит из следующих элементов (блоков):

источник воздействия (при тестовом методе), датчик, каналы связи;

усилитель и преобразователь сигнала;

блоки измерения, расшифровки и регистрации (записи) диагностического параметра;

блок накопления и обработки информации.

В современной аппаратуре блоки измерения, расшифровки, регистрации, накопления и обработки информации создаются на базе видео- и микропроцессорной техники, совместимой с персональным компьютером (ПК).

В зависимости от выполняемых задач, области применения и ряда других признаков методы и средства технической диагностики можно классифицировать по разным параметрам.

По назначению СТД подразделяются на штатныеи специальные.

Штатные СТД (термометры, манометры, расходомеры, амперметры, вольтметры и др.) предназначены в основном для функционального диагностирования, т.е. для обычного текущего контроля.

К специальным относятся СТД, которые периодически используются для уточнения работ по ремонту, проверки качества ремонта или определения причин выхода из строя.

По области применения СТД подразделяются на универсальныеисперциализированные.

Универсальные СТД предназначены для измерения определенных физических величин и параметров на любых объектах без учета их особенностей. К таким приборам относятся все известные средства для измерения электрических параметров и магнитного поля, температуры, давления и т.д. В эту группу входят и приборы для измерения и спектрального анализа вибрации и шума, средства дефектации и т.п.

Специализированные СТД создаются для диагностирования конкретных элементов автомобиля. Например, имеются специальные приборы для контроля состояния только системы питания или герметичности цилиндров двигателя внутреннего сгорания (ДВС).

По мобильности СТД подразделяются на стационарные, встроенные и переносные (передвижные).

Специальные СТД, как правило, являются переносными или стационарными, а штатные могут быть как переносными, так и встроенными.

Диагностические параметры и нормативы

 

Чтобы определить, в каком состоянии находится автомобиль или его элемент, необходимо знать параметры его технического состояния, заданные нормативно-технической документацией завода-изготовителя.

Параметрами технического состояния(структурными парамет­ рами)называются физические величины (миллиметр, градус и т.п.), определяющие связь и взаимодействие элементов автомобиля и его функционирование в целом. Например, параметрами технического состояния сопряжения поршень – цилиндр двигателя могут быть размеры сопряженных деталей поршней и цилиндров, которые определяют зазор между ними, овальность и т.п. В процессе эксплуа­тации параметры технического состояния изменяются от номиналь­ного до предельного значения под влиянием различных конструк­тивно-технологических и эксплуатационных факторов. Предельные значения структурных параметров обусловлены вероятностью отка­зов и неисправностей автомобиля и являются в основном значения­ми технико-экономического характера.

Возможность непосредственного измерения в процессе эксплу­атации структурных параметров (износов, зазоров) сопряжений ме­ханизмов автомобиля без их разборки весьма ограничена. Поэто­му при диагностировании пользуются косвенными признаками, отражающими техническое состояние автомобиля. Эти признаки называются диагностическими параметрами и представляют собой пригодные для измерения физические величины, связанные с пара­метрами технического состояния автомобиля и несущие инфор­мацию о его состоянии. Диагностические параметры– это качественная мера проявле­ния технического состояния автомобиля и его элементов по косвенным признакам, определяемая количественными значениями.

Диагностическими параметрами могут быть параметры рабочих процессов (мощность, тормозной путь, расход топлива и др.), сопутствующих процессов (вибрация, шум и т.п.) и геометрические величины (зазор, люфт, свободный ход, биение и др.).

Для обеспечения надлежащей достоверности и экономичности диагностирования диагностические параметры должны обладать чувствитель­ностью, однозначностью,стабильностью, информативностью.

Под чувствительностью К _r диагностического параметра П пони­мают отношение приращения d П параметра к соответствующему изменению du структурного параметра:

К _r = d П / d u .                                 

Чем больше значение этой величины, тем чувствительнее диагностический пара­метр к изменению структурного параметра (рис. 1.2).

 

Рис. 1.2. Схема характеристик диагностических параметров:

1, 2, 3 – соответственно стабильность, чувствительность и однозначность диагностического параметра; – математическое ожидание, характеризующее стабильность параметра П₁; ∆П/∆ u – чувствительность параметра П₂; А – экстремум, характеризующий неоднозначность параметра П₃в диапазоне u_н- u_п; u_н, u_п– соответственно начальное и предельное значения структурного параметра

Однозначность диагностического параметра определяется моно­тонно возвращающей или убывающей зависимостью его от структурного параметра в диапазоне от начального u_ндо предельного u_пизменения структурного параметра.

Стабильностьдиагностического параметраопределяется дисперсией его значения при многократных измерениях в неизменных условиях на объектах, имеющих одно и то же значение структурного пара­метра. Нестабильность диагностического параметра снижает достоверность оценки технического состояния механизма, что в некоторых случаях заставляет отказаться от удобных методов диагно­стирования. Так, например, именно это является одной из основных причин, по которой площадочные тормозные стенды несмотря на некоторые их преимущества не применяются при государственном техническом осмотре. Это связано с тем, что такие стенды, как и стенды с беговыми барабанами, имеют нестабильность показаний. Для определения истинного состояния тормозной системы необходима повторная проверка, что не является проблемой при использовании стенда с беговыми барабанами.

Информативностьдиагностического параметра является глав­ным критерием, положенным в осно­ву определения возможности приме­нения параметра для целей диагно­стирования. Она характеризует до­стоверность диагноза, получаемого в результате измерения значений па­раметра (рис.1.3).

Рис. 1.3. Схема сравнительной информативности диагностических параметров:

а – информативного (П); б – малоинформативного (П′); в – неинформативного (П″); f₁, f₂ – функции распределения параметров соответственно исправных и неисправных объектов

 

Диагностические параметры механизма, как и структурные, являются переменными случайными величинами и имеют соответствующие номинальные и предельные значения. С увеличением про­бега автомобиля диагностические параметры могут либо увеличиваться (вибрации и др.), либо уменьшаться (давление масла и т.д.). Существующая связь между диагностиче­скими и структурными параметрами позволяет без разборки автомобиля и его элементов количе­ственно оценить их техническое состояние.

Диагностические нормативы– это количественная оценка технического состояния диагностируемой системы. К ним относятся: начальное значение диагностического параметра; его предельное значение, при достижении которого возникает вероятность появле­ния отказа; упреждающее или допустимое значение при заданной периодичности диагностирования. Определение технического состояния системы в данный момент и прогнозирование ее работоспо­собности в период предстоящей наработки выполняются путем сравнения измеренного значения диагностического параметра с его предельным значением.

Процесс диагностирования

 

В общем случае процесс технического диаг­ностирования включает следующие элементы (рис. 1.4): обеспечение функциони­рования объекта в заданных режи­мах или тестовое воздействие на объект; улавливание и преобразо­вание с помощью датчиков сигналов, выражающих значения диагностиче­ских параметров, их измерение; по­становка диагноза на основании ло­гической обработки полученной ин­формации путем сопоставления с нормативами.

Рис. 1.4. Схема процесса диагностирования:

S – диагно­стический параметр; S ′ – диагно­стический параметр в трансформи­рованном виде; S_i – текущее значение диагностическо­го параметра; S_ном – номинальное значение; S_п.д – предельнодопустимое значение диагностического параметра; S_п – предельное значение

 

Диагностирование осуществляется либо в процессе работы самого транспортного средства, его агрегатов и систем в заданных нагрузочных, скоростных и тепловых режимах (функциональное диагностирование), либо при исполь­зовании внешних приводных уст­ройств (роликовых стендов, подкатных и переносных приспособлений), с помощью которых на автомобиль оказываются тестовые воздействия (тес­товое диагностирование). Эти воз­действия должны обеспечивать полу­чение максимальной информации о техническом состоянии объекта при оптимальных трудовых и мате­риальных затратах.

Как показано на рис.1.4, от объек­та диагностирования, выведенного в заданный режим, с помощью спе­циального датчика (механического, гидравлического, пьезоэлектрическо­го, индукционного и др.), восприни­мается сигнал, отражающий диагно­стический параметр S, характеризующий, в свою очередь, значение структурного параметра.

Различают легкосъемные и встро­ енные датчики. Первые устанавли­ваются на объект на время диагно­стирования (магнитные, навесные, на зажимах и т.п.), а вторые являют­ся элементами конструкции автомо­биля. Встроенные датчики могут быть подключены к контрольным приборам для постоянного наблюде­ния или к централизованным штеп­сельным разъемам.

От датчика сигнал в трансформи­рованном виде S ′ поступает в изме­рительное устройство, затем значение диагностическо­го параметра S_i выдается устройст­вом отображения данных (стрелоч­ный прибор, цифровая индикация, графопостроитель и т.п.).

В автоматизированных СТД с помощью специального логического устройства, функционирующего на базе микропроцессора, выполняется автоматическая постановка диагноза, а также выдаются рекомендации в норма­тивной форме о возможности даль­нейшей эксплуатации или необходи­мости проведения ремонтно-регулировочных операций и замены неисправ­ных элементов. В неавтоматизиро­ ванных СТД постановка диагноза осуществляется оператором.

В зависимости от задач диагно­стирования и сложности объекта диагнозы могут различаться по глу­бине. Для оценки работоспособности агрегата, системы, автомобиля в це­лом используются выходные пара­метры, на основании которых ставится альтернативный диагноз («годен» – «не годен»). Для опреде­ления потребности в ремонтно-регулировочной операции требуется бо­лее глубокий диагноз, основанный на локализации конкретной неис­правности. Постановка диагноза в случае, когда приходится пользо­ваться одним диагностическим пара­метром, не вызывает особых методи­ческих трудностей. Она сводится к сравнению измеренного значения диагностического пара­метра с нормативным.

Если произ­водится поиск неисправности слож­ного механизма, системы и исполь­зуется несколько диагностических параметров, постановка диагноза существенно сложнее. В этом случае необходимо на основании данных о надежности объекта выявить связи между его наиболее вероятными неисправностя­ми и используемыми диагностичес­кими параметрами. Для этой цели в практике диагностирования транспортных средств наиболее часто применяют диагностические матрицы.

---

Дата добавления: 2020-01-07; просмотров: 550; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!