Техническое диагностирование (далее - диагностирование) - определение технического состояния объекта диагностирования (ОД) с определенной точностью.
Результатом диагностирования (диагнозом) является заключение
о техническом состоянии объекта с указанием (при необходимости) места, вида и причины дефектов.
При диагностировании решаются три основные взаимосвязанные задачи:
1. Проверка работоспособности объекта диагностирования. Производится, как правило, при испытаниях перед его вводом в эксплуатацию. Она заключается в последовательном вводе в действие различных участков объекта, проверке его функционирования в различных режимах. Если объект правильно функционирует во всех режимах, то он работоспособен.
Если на каком-то этапе проверки (режиме) объект функционирует неправильно, то он считается неработоспособным. В этом случае требуется перейти к поиску неисправности объекта.
После определения работоспособности принимается решение о необходимости перехода к более сложному этапу диагностирования -поиску места отказа, так как отказ неработоспособного объекта может привести к аварийной ситуации, а затраты, связанные с таким отказом, могут во много раз превзойти затраты на его диагностирование.
Для оценки работоспособности диагностируемой системы используется ряд параметров, значения которых строго нормированы. Исходя из экономических условий, требований простоты и удобства эксплуатации, количество диагностируемых параметров должно быть минимальным.
2. Поиск неисправности. Эта задача решается только после того, как будет установлено, что объект находится в неисправном состоянии или его параметры заметно и устойчиво отклонились от норм.
Решение задачи заключается в проверке параметров в различных точках ОД. Оценка и сопоставление результатов проверок приводят к постепенному сокращению числа различных предположений о причине отказа и выявлению отказавшего элемента или группы элементов.
При поиске дефекта прежде всего необходимо выработать принцип разбиения объекта на области, в одной (или нескольких) из которых предположительно находится неисправный элемент. При разбиении следует учитывать характеристику объекта (его конструктивные особенности, технологичность оборудования, состав элементной базы и т. д.), характеристики системы технического обслуживания (состав и свойства используемой контрольно-измерительной аппаратуры, квалификацию обслуживающего персонала и т. д.), а также условия использования объекта. При этом следует иметь в виду, что методика поиска дефекта в объекте, находящемся в эксплуатации, отличается от методики поиска дефекта в объекте при его наладке после ремонта.
Техническое диагностирование осуществляется путем измерения и контроля количественных значений параметров или качественных признаков, анализа и обработки реакций объекта на рабочие или тестовые воздействия в соответствии с алгоритмом диагностирования.
Алгоритм диагностирования представляет собой совокупность предписаний о проведении диагностирования.
Контроль технического состояния объекта сводится к сопоставлению истинных значений параметров с их номинальными значениями с учетом допусков. На основании такого сопоставления делается заключение о техническом состоянии объекта.
При поиске дефекта, как правило, приходится осуществлять контроль значительно большего числа параметров, чем при проверке работоспособности. В связи с этим необходимо правильно выбрать глубину поиска. Например, в условиях эксплуатации достаточной глубиной поиска дефекта будет съемный блок или модуль. При ремонте глубина поиска дефекта существенно увеличивается: поиск необходимо проводить до нахождения отказавшего элемента внутри блока, радиоэлектронного компонента (диода, транзистора, микросхемы и т. п.). Следует помнить, что увеличение глубины поиска требует более высокой квалификации обслуживающего персонала.
В большинстве случаев поиск отказавшего элемента в блоке целесообразно производить на штатных местах в системе управления, так как при этом не требуется специальных стендов и имитаторов. Кроме того, замена модуля, или так называемого типового элемента замены (ТЭЗ), требует меньше трудозатрат, чем замена всего блока. Наконец, информация об отказах ТЭЗ представляется более ценной, чем информация об отказах различных блоков и систем, содержащих однотипные элементы.
Процедура поиска состоит из ряда простейших проверок диагностических параметров. После каждой проверки происходит разветвление последовательности поиска, в результате чего появляется геометрическая фигура - дерево логических возможностей (ДЛВ) (далее -дерево). Каждая ветвь этого дерева ведет к отдельному исходу поиска - неисправному элементу, поэтому число конечных ветвей дерева равно числу технических состояний проверяемого объекта.
Если количество элементов в устройстве возрастает, то растет и количество деревьев различных форм, которые можно построить при поиске неисправностей. В зависимости от технического состояния объекта длины ветвей дерева изменяются. Во многих случаях удается построить дерево, у которого все ветви одинаковой длины; при этом длины ветвей становятся наименьшими, что свидетельствует о минимизации средней длины ветви дерева.
План поиска неисправности в форме ДЛВ представляет собой заранее упорядоченную (алгоритмизированную) последовательность.
Не имея четкого алгоритма поиска неисправности, оператор может испытывать трудности психологического характера: неуверенность в поиске и сомнения в своей профессиональной компетентности. Если поиск не алгоритмизирован заранее, то возникают стрессовые ситуации, затрудняющие поиск.
В технической диагностике при контроле качества объектов на стадии их изготовления или при ремонте широко используется понятие «дефект» - каждое отдельное несоответствие объекта установленным требованиям. Кроме того, это понятие наряду с термином «неисправность» часто применяется при контроле использования, хранения и транспортирования объекта.
Для поиска и устранения неисправностей необходимо иметь следующие данные об объекте диагностирования:
- модель ОД в графической форме с координатами элементов;
- характерные виды отказов или повреждений;
- диагностические параметры, способы и средства воздействия на ОД, точки контроля диагностических параметров и время проведения проверок;
- наиболее рациональные алгоритмы диагностирования, т. е. диагностические процедуры, применение которых приближает к минимуму стоимость и время восстановления ОД;
- технологию устранения неисправностей на заданном уровне деления системы на элементы.
3. Прогнозирование состояния ОД на некоторое время в будущее, если заранее известно, что характеристики объекта постепенно изменяются и могут ухудшиться настолько, что объект не сможет выполнять свои функции.
Все задачи ТД связаны с определением состояния РЭО и СА, рассматриваемых как объект диагностирования.