Дисертації з теми "Діагностика технічного стану"

Дисертаційна робота присвячена створенню нових методик і технічних засобів неруйнівного контролю і діагностики технічного стану деталей і конструкцій методом акустичної емісії. Для визначенням координат дефектів при діагностуванні технічних об’єктів різноманітної форми теоретично розв’язані задачі лінійної, площинної і просторової локації джерел акустичної емісії і для їх реалізації створено засіб на ,базі, трьох модифікованих приладів АФ-15 і комп’ютеру. В роботі розроблено методику неруйнівного діагностування технічного стану зварних з’єднань чавуну СЧ-4 в процесі тверднення розплаву. Шляхом занурення контрольованого об’єкту і ПЕП в акустопрозоре однорідне середовище вперше значно точніше вирішено задачу визначення координат дефектів у конструкціях зі складною неоднорідною поверхнею. Знайдено кореляційні залежності між характеристиками міцності деяких деталей машин та енергією сигналів АЕ, накопиченою упродовж безпечного навантаження. Розроблені методики і засоби були застосовані для діагностування технічного стану важелів автонавантажника, повітрозбірника і кулеподібних ємностей для зберігання і транспортування природного газу.
Диссертационная работа посвящена созданию новых методик и технических средств неразрушающего контроля и диагностики технического состояния деталей и конструкций методом акустической эмиссии. Для диагностирования технических объектов, схематизированных брусами, оболочками и массивами, теоретически решены задачи линейной, плоскостной и пространственной локации источников акустической эмиссии.
Dissertation is devoted to creation of new methods and technologies for nondestructive technical testing and diagnostics of details and structures by acoustic emission method. Methods for linear, planar and space location of acoustic emission sources and system, which consists from three modified instruments AF-15 and computer in one measuring train, are created to locate defects in objects of various shape during technical diagnostics. In dissertation method for nondestructive technical diagnostics of weld joints of cast iron SH-4 while smelt hardening is worked out. Method for high precision location of structures having heterogeneous surface is developed through dipping controlled object into acoustic transparent homogeneous medium. Correlation between strength characteristics and energy of acoustic emission accumulated during nondestructive testing is found. Developed methods and instruments have been implemented for technical diagnostics of levers of loader, cylindrical air-tank, spherical high-pressure tanks set on the gas-refuelling car.

На основі класичних уявлень теорій надійності та нечіткої логіки розроблено методи та засоби діагностики технічного стану газопроводів для забезпеченні надійності транспортування газу з виявленням та врахуванням різних типів дефектів, що дасть можливість оцінити залишковий ресурс діючої системи газопостачання.
Based on the classical concepts of reliability and fuzzy logic theory, methods and means of diagnostics of the technical state of gas pipelines have been developed to ensure the reliability of gas transportation with detection and taking into account different types of defects, which will enable to estimate the residual life of the existing gas supply system

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.22.20 − експлуатація та ремонт засобів транспорту. − Національний авіаційний університет, м. Київ, 2010. Дисертаційну роботу присвячено забезпеченню заданого рівня якості процесу навігації і ефективності комплексного застосування пілотажно-навігаційного обладнання магістральних літаків. Для розв’язання цієї прикладної задачі в дисертації розроблено метод діагностики технічного стану ПНО магістральних літаків у динамічному режимі без демонтажу і зняття обладнання з ПК, а також структуру діагностичного комплексу для його реалізації. В основу методу покладено комплексування великої вибірки результатів математичного та напівнатурного моделювання з результатами обмеженої вибірки льотних випробувань обладнання. Модернізовано математичну модель динаміки польоту магістрального літака і розроблено нову математичну модель реакції шасі, що забезпечує заданий рівень точності імітації вхідних експлуатаційних режимів систем ПНО на всіх етапах польоту, враховуючи рух ПК по ЗПС під час руління, розбігу та пробігу. Розроблено методику перевірки адекватності характеристик систем ПНО їх реальному стану. Розроблено методику комплексної оцінки хара-ктеристик експлуатаційної ефективності.
Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.22.20 – Эксплуатация и ремонт средств транспорта. – Национальный авиационный университет, г. Киев, 2010. Диссертационная работа посвящена обеспечению заданного уровня качества процесса навигации и эффективности комплексного применения пилотажно-навигационного оборудования магистральных самолетов. Как объект эксплуатации ПНО представляет собой сложный информационно-управляющий комплекс составных систем, подверженных воздействию деградирующих внешних факторов и внутренних процессов, а также обслуживающего и летного персонала. Для предупреждения снижения в процессе эксплуатации качества и эффективности функционирования комплекса необходим постоянный диагностический контроль в условиях, близких к реальным. Для решения этой прикладной задачи в диссертации разработан метод диагностики технического состояния ПНО магистральных самолетов в динамическом режиме без демонтажа и снятия оборудования с ВС, а также структура диагностического комплекса, реализующего его. В основу этого комплекса положено комплексирование большой выборки результатов математического и полунатурного моделирования с результатами ограниченной выборки летных испытаний оборудования. Модернизирована математическая модель динамики полета маги-стрального самолета и разработана новая математическая модель реакции шасси, обеспечивающая заданный уровень точности имитации входных эксплуатационных режимов систем ПНО на всех этапах полета, включая движение ВС по ВПП при рулении, разбеге и пробеге. Разработана методика проверки адекватности характеристик систем ПНО их реальному состоянию. Разработана методика комплексной оценки характеристик эксплуатационной эффективности. Для этого разработаны требования к качеству процесса навигации и эффективности комплексного применения ПНО, методика определения характеристик эксплуатационной надежности комплекса и методика комплексной оценки, эффективности его применения с учетом эксплуатационной надежности.
Thesis for a Ph.D. degree in technical sciences of specialty 05.22.20 - maintenance and repair of vehicles. - National Aviation University, Kiev, 2010. The thesis is devoted to providing a given level of quality of the process of navigating and efficiency the combined use of flight and navigation equipment of long-haul aircraft. To solve this problem suggests a method for diagnosing the technical state of flight and navigation equipment long-haul aircraft in the dynamic mode without dismantling and removing equipment from the aircraft, which is based on complexing of large sample results of the mathematical mod and simulation results with limited sample of equipment’s flight tests. .Also in thesis is developed the structure of a diagnostic complex for this method. Modernized mathematical model of the flight dynamics of the long-haul aircraft, and a new mathematical model of the chassis, providing a specified level of accuracy of simulation input operational modes of flight and navigation equipment at all stages of flight, including movement on the runway, at taxiing and take-off and landing runs. The method for testing the adequacy of system performance of flight and navigation equipment their real condition and the method for comprehensive assessment of the characteristics of operational efficiency.

Мета роботи полягає у розробці методик неруйнівної діагностики технічного стану виробів електронної техніки методом акустичної емісії. В даній дипломній роботі вирішено наукову задачу виявлення інформативних властивостей параметрів сигналів акустичної емісії і їх зв'язку із механічними характеристиками різних матеріалів і деталей під неруйнівним впливом різних навантажень та розробці методик неруйнівного контролю, діагностування та прогнозування їх міцності та місця майбутнього руйнування. Об'єктами досліджень виступали зразки різних матеріалів, як однорідних, так і неоднорідних, в тому числі і композитів які застосовуються в електронній техніці для виготовлення несівних елементів конструкцій і електронних компонентів.

Дисертація присвячена питанню контролю стану ШГНУ. В дисертації розвинуто новий напрям - методи вібраційного контролю стану ШГНУ. Створена логічна і математична діагностичні моделі ШГНУ; розроблено метод вібраційного контролю стану ШГНУ, технічні засоби та програмне забезпечення для його реалізації; методика визначення моменту часу сприйняття навантаження; визначена і досліджена діагностична ознака стану ШГНУ; визначені умови і проведена оцінка степені її роботоздатності. Розроблений метод і технічні засоби пройшли промислову апробацію в НГВУ “Надвірнанафтогаз” і прийняті до впровадження.
Диссертация посвящена вопросу контроля состояния ШГНУ. В диссертации развито новое направление - методы вибрационного контроля состояния ШГНУ. Создана логическая и математическая диагностические модели ШГНУ, которые позволяют проследить направления развития дефектов скважинного насоса и описать колебания ШГНУ с учетом реальных условий эксплуатации; разработан метод вибрационного контроля состояния ШГНУ, технические средства и программное обеспечение для его реализации; методика определения момента времени восприятия нагрузки; определен и исследован диагностический признак состояния ШГНУ; определены условия и проведена оценка степени его работоспособности. Разработанный метод и технические средства прошли промышленную апробацию в НГДУ “Надворнанефтегаз” и приняты к внедрению рядом нефтедобывающих предприятий ОАО “Укрнефть”.
Dissertation is devoted to questions of control of technical state of depth-pump bar plant. The new methods of vibration control of technical state of depth-pump bar plant were developed in the dissertation. The logical and mathematical diagnostics models of depth-pump bar plant were created. The methods of vibration control of technical state of depth-pump bar plant, the technical means and software of their realization, the methodology of time point definition of load receiving were worked out. The diagnostics index of technical state of depth-pump bar plant was defined. The created methods and technical means were tested and implemented in industry "Nadvirnanaftogas".

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.11.13 – прилади і методи контролю та визначення складу речовин. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", м. Харків, 2019 р. У дисертації вирішено важливе наукове завдання розвитку методів теплового контролю технічного стану індукційних установок виробництва високоякісної мідної катанки на основі використання математичного моделювання електротеплових процесів, аналізу розподілу температури в багатошаровій термоізоляції установок з урахуванням її деградації та розподілу температури на їх поверхні, що має суттєве значення для розвитку кабельної промисловості. Розроблено новий метод неруйнівного контролю технічного стану індукційних установок для виготовлення мідної катанки енергетичного призначення, в якому крім вимірювання реактивного та активного опорів індуктора та різниці температури води у системі охолодження додатково визначається ступінь деградації багато-шарової термоізоляції шляхом порівняння розрахункового розподілу поточної температури в об'ємі розплаву та ізоляції на тривимірній математичній моделі установки з практичним вимірюванням температури локальних областей (у роботі їх було 72) поверхні корпусу печі. Це дає можливість точніше прогнозувати ресурс печі та завчасно виявляти режими її роботи близькі до аварійних. Розроблено нове технічне рішення з удосконалення багатошарової термоізоляції індукційних установок з метою зменшення їхніх енерговитрат і збільшення ресурсу. Воно полягає у застосуванні замість третього термоізоляційного шару з легковагої цегли трьох шарів: монолітного вогнетривкого бетону, легковагої цегли та вогнетривкого паперу, зі збереженням загальної товщини ізоляції. Впровадження результатів дисертації в індукційній установці UPCAST US20X-10 для виготовлення мідної катанки в ПАТ "ЗАВОД ПІВДЕНКАБЕЛЬ" дало позитивні результати у зниженні на 20°C температури на корпусі печі, скороченні на 5-15% питомої витрати електроенергії на 1 тонну катанки та поліпшенні її якості шляхом зменшення відсотку сторонніх домішок і забезпечення вмісту в ній міді 99,99%.
The thesis for a Candidate of Engineering Sciences degree by specialty 05.11.13 – devices and methods of control and determination of composition of substances. – National technical university "Kharkov polytechnic institute", Kharkiv, 2019. The thesis solves the important scientific task to improve methods of control of the technical condition of induction installations for the production of high-quality copper rod using the mathematical modeling of electrothermal processes in copper melt and multi-layer thermal insulation, with taking into account its degradation and temperature distribution on the installation surface, which is essential for the development of cable industry. A new method of non-destructive control of the technical condition of induction installations for the production of copper rod for power cables of energy value is developed, in which in addition to measuring the reactive and active resistances of the inductor and the reduction of the water temperature in the cooling system, the degree of degradation of multilayer thermal insulation is additionally determined by comparing the calculated distribution of the current temperature in the volume of melt and insulation on a three-dimensional mathematical model of the installation with practical measurement of temperature in local areas (in the work they were 72) of the surface of the furnace casing. This makes it possible to more accurately predict the furnace's profile and to detect the modes of its operation in a timely manner close to the emergency. A new technical solution for improving the multilayer thermoinsulation of induction installations has been developed in order to reduce their energy consumption and increase the resource. It consists in applying instead of the third thermal insulation layer of light-weight brick of three layers: monolithic refractory concrete, lightweight brick and refractory paper, with the preservation of the overall thickness of the insulation. The implementa-tion of the developed lining structure improvement at PJSC " YUZHCABLE WORKS" in the UPCAST US20X-10 induction installation for copper rod in the cable industry in Ukraine has yielded positive results in a 20°C decrease in the temperature of the furnace casing, a reduction of 5-15% of the specific cost Electricity for 1 ton of production and improvement of quality of copper rod, by reducing the percentage of foreign impurities and ensuring copper content in it 99,99%.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.11.13 – прилади і методи контролю та визначення складу речовин. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", м. Харків, 2019 р. У дисертації вирішено важливе наукове завдання розвитку методів теплового контролю технічного стану індукційних установок виробництва високоякісної мідної катанки на основі використання математичного моделювання електротеплових процесів, аналізу розподілу температури в багатошаровій термоізоляції установок з урахуванням її деградації та розподілу температури на їх поверхні, що має суттєве значення для розвитку кабельної промисловості. Розроблено новий метод неруйнівного контролю технічного стану індукційних установок для виготовлення мідної катанки енергетичного призначення, в якому крім вимірювання реактивного та активного опорів індуктора та різниці температури води у системі охолодження додатково визначається ступінь деградації багато-шарової термоізоляції шляхом порівняння розрахункового розподілу поточної температури в об'ємі розплаву та ізоляції на тривимірній математичній моделі установки з практичним вимірюванням температури локальних областей (у роботі їх було 72) поверхні корпусу печі. Це дає можливість точніше прогнозувати ресурс печі та завчасно виявляти режими її роботи близькі до аварійних. Розроблено нове технічне рішення з удосконалення багатошарової термоізоляції індукційних установок з метою зменшення їхніх енерговитрат і збільшення ресурсу. Воно полягає у застосуванні замість третього термоізоляційного шару з легковагої цегли трьох шарів: монолітного вогнетривкого бетону, легковагої цегли та вогнетривкого паперу, зі збереженням загальної товщини ізоляції. Впровадження результатів дисертації в індукційній установці UPCAST US20X-10 для виготовлення мідної катанки в ПАТ "ЗАВОД ПІВДЕНКАБЕЛЬ" дало позитивні результати у зниженні на 20°C температури на корпусі печі, скороченні на 5-15% питомої витрати електроенергії на 1 тонну катанки та поліпшенні її якості шляхом зменшення відсотку сторонніх домішок і забезпечення вмісту в ній міді 99,99%.
The thesis for a Candidate of Engineering Sciences degree by specialty 05.11.13 – devices and methods of control and determination of composition of substances. – National technical university "Kharkov polytechnic institute", Kharkiv, 2019. The thesis solves the important scientific task to improve methods of control of the technical condition of induction installations for the production of high-quality copper rod using the mathematical modeling of electrothermal processes in copper melt and multi-layer thermal insulation, with taking into account its degradation and temperature distribution on the installation surface, which is essential for the development of cable industry. A new method of non-destructive control of the technical condition of induction installations for the production of copper rod for power cables of energy value is developed, in which in addition to measuring the reactive and active resistances of the inductor and the reduction of the water temperature in the cooling system, the degree of degradation of multilayer thermal insulation is additionally determined by comparing the calculated distribution of the current temperature in the volume of melt and insulation on a three-dimensional mathematical model of the installation with practical measurement of temperature in local areas (in the work they were 72) of the surface of the furnace casing. This makes it possible to more accurately predict the furnace's profile and to detect the modes of its operation in a timely manner close to the emergency. A new technical solution for improving the multilayer thermoinsulation of induction installations has been developed in order to reduce their energy consumption and increase the resource. It consists in applying instead of the third thermal insulation layer of light-weight brick of three layers: monolithic refractory concrete, lightweight brick and refractory paper, with the preservation of the overall thickness of the insulation. The implementa-tion of the developed lining structure improvement at PJSC " YUZHCABLE WORKS" in the UPCAST US20X-10 induction installation for copper rod in the cable industry in Ukraine has yielded positive results in a 20°C decrease in the temperature of the furnace casing, a reduction of 5-15% of the specific cost Electricity for 1 ton of production and improvement of quality of copper rod, by reducing the percentage of foreign impurities and ensuring copper content in it 99,99%.

В роботі вирішено актуальну науково-технічну задачу розробки методу та засобів контролю технічного стану відцентрових насосних агрегатів (ВНА) системи підтримання пластового тиску для підвищення надійності їх експлуатації та забезпечення більш повного використання ресурсу. Для вирішення поставленої задачі були розглянуті особливості роботи насосних агрегатів у системі підтримання пластового тиску та причини і фактори, що зумовлюють виникнення їх дефектів та відмов, проведено аналіз відцентрового насосного агрегату як об’єкта вібродіагностики, який дав змогу визначити та надалі підтвердити експериментально наявність вказаних вище можливих джерел вібрації ВНА, та розроблено його діагностичну модель. Наведено аналіз результатів експериментальних досліджень зв’язку зміни вібрації робочих органів ВНА зі зміною їх технічного стану, визначено діагностичну ознаку - суму добутків значень амплітуди віброшвидкості експериментально визначених найбільш інформативних частотних складових на відповідні вагові коефіцієнти та розроблено на їх основі новий метод контролю. Розроблено методичне, технічне і програмне забезпечення для реалізації запропонованого методу контролю стану ВНА.
В работе решена актуальная научно-техническая задача разработки метода и средств контроля технического состояния центробежных насосных агрегатов (ЦНА) системы поддержания пластового давления для повышения надежности их эксплуатации и обеспечения более полного использования ресурса. Решение этой проблемы является важным, поскольку дает возможность перейти от системы планово-предупредительных ремонтов ЦНА к ремонту по фактической технической необходимости и, соответственно, уменьшает затраты на их обслуживание. Для решения поставленной задачи были рассмотрены особенности работы насосных агрегатов в системе поддержания пластового давления, причины и факторы, которые обуславливают возникновение в них дефектов и отказов. Проведенный анализ исследований современных методов диагностирования ЦНА в процессе эксплуатации и их внедрения показал что в данное время отсутствуют специально разработанные методы диагностики для ЦНА, которые применяются в системах ППД. Перспективным является использование методов вибрационной диагностики, ориентированных на использование диагностической информации, которая содержится в колебательных процессах узлов ЦНА. На основании проведенного анализа современного состояния проблемы сформулированы цели и задание диссертационной работы. С целью разработки нового метода контроля состояния ЦНА был проведен анализ центробежного насосного агрегата как объекта вибродиагностики, который дал возможность определить и в дальнейшем подтвердить экспериментально наличие указанных выше возможных источников вибрации в ЦНА, и разработана диагностическая модель ЦНА использование которой дало возможность определить логическую последовательность развития в нем дефектов. Рассмотрена проблема определения передаточной функции ЦНА типа ЦНС-180-1900 с целью оценки изменения его КПД в процессе работы, а также вопроса оценки наличия начальных стадий развития дефектов рабочих колес и уплотнений насоса, по спектральным характеристикам его вибросигналов, предложено использовать для подробного анализа современные частотно-временные преобразования, в частности ЧВП Вигнера-Вилля. Было построено пространственные картины распределения Вигнера-Вилля энергии вибросигнала, записанного в момент пуска ЦНА типа ЦНС-180-1900, и доказана возможность их использования для поиска дефектов рабочих колес и уплотнений на начальных стадиях их развития. Также было разработано методическое, техническое и программное обеспечение метода контроля состояния ЦНА позволяющее оперативно провести комплекс экспериментов с целью определения закономерностей изменения составляющих частотного спектра вибрационных процессов при возникновении и развитии дефектов ЦНА. Приведен анализ результатов экспериментальных исследований связи изменения вибрации рабочих органов ЦНА со сменой их технического состояния. Доказано что не существует связи между изменением уровня любой одной гармонической составляющей частотного спектра виброскорости и техническим состоянием ЦНА, поэтому определено несколько основных информативных гармоник и показано что в процессе контроля технического состояния ЦНА необходимо учитывать тенденцию изменения их всех одновременно. Определен диагностический признак, и разработан на его основе метод контроля. Было принято решение в качестве диагностического признака использовать сумму произведений значений амплитуды виброскорости наиболее информативных частотных составляющих на соответствующие весовые коэффициенты. Также была спроектирована система контроля технического состояния ЦНА по показателям вибрации.
The significant scientific and technical problem devoted to development of method and system for controlling the technical state of centrifugal pump aggregates (CPA) used in the systems of stratum pressure support with the aim to increase the reliability of its exploitation. The main features of CPA, reasons and factors which predetermine the causes of their defects and refusals were reviewed. The analysis of modern diagnostical methods current state related to CPA was performed. On the basis of the performed analysis of the problem current state, a purpose and tasks of thesis were formulated. The analysis of centrifugal pump aggregate as the object of vibrodiagnostics was performed, which allow us to define and to confirm experimentally the number of the possible vibration sources and to develop it’s diagnostical model. The analysis of experimental researches of the CPA operating parts vibration influence with its technical state changing was performed, the diagnostical value was defined, and developed a new control method, based on it. As a diagnostic value the sum of the products of most informing frequency components of vibrovelocity amplitude values on the experimentally certain on the proper weighting coefficients was used. Also developed the methodical instructions, hardware and software for the new method of CPA technical state control imlementation.

Запропонована удосконалена система технічної діагностики ступеня забруднень високовольтних опорних ізоляторів на відміну від існуючих, має плаваючий граничний рівень, що змінюється в залежності від факторів оточуючого середовища, прикладеної напруги і величини сектору забруднення. Предложенная усовершенствованная система технической диагностики степени загрязнений высоковольтных опорных изоляторов в отличие от существующих, имеет плавающий предельный уровень, который меняется в зависимости от факторов окружающей среды, приложенного напряжения и величины сектора загрязнения. The proposed improved system of technical diagnostics of the degree of contamination of high-voltage insulators, unlike existing ones, has a floating limit level that varies depending on environmental factors, applied voltage and the size of the pollution sector.

Бурлак М. М. Оцінка надійності сталевих конструкцій промислових будівель, що експлуатуються в агресивних умовах металургійних підприємств : кваліфікаційна роботa магістра спеціальності 192 "Будівництво та цивільна інженерія" / наук. керівник О. М. Фостащенко. - Запоріжжя : ЗНУ, 2020. 117 с.
UA : Робота складається з вступу, чотирьох основних розділів, висновків, списку використаних джерел. Робота викладена на 117 сторінках, 10 таблиць, 57 рисунків. Для написання даної роботи використано 169 літературних джерела. В роботі виконана оцінка залишкового ресурсу експлуатованих конструкцій промислових будівель, що експлуатуються в агресивних умовах на основі методів і засобів технічної діагностики та врахування фактичних навантажень і дій на будівлі для забезпечення їх нормальної експлуатації впродовж заданого терміну роботи.
EN : The work consists of an introduction, four main sections, conclusions, a list of sources used. The work is presented on 117 pages, 10 tables, 57 drawings. 169 literary sources were used to write this work. This paper evaluates the residual life of the used structures of industrial buildings, which are operated in aggressive conditions on the basis of methods and means of technical diagnostics and taking into account the actual loads and actions on the building in order to ensure their normal operation during a given period of work.
RU : Работа состоит из введения, четырех основных разделов, заключения, списка использованных источников. Работа изложена на 117 страницах, 10 таблиц, 57 рисунков. Для написания данной работы использовано 169 литературных источника. В работе выполнена оценка остаточного ресурса эксплуатируемых конструкций промышленных зданий, эксплуатируемых в агрессивных условиях на основе методов и средств технической диагностики и учета фактических нагрузок и воздействий на здания для обеспечения их нормальной эксплуатации в течение заданного срока работы.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.11.13 – прилади і методи контролю та визначення складу речовин. – Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут». – Київ, 2011. Дисертація присвячена питанням підвищення вірогідності ультразвукового неруйнівного контролю технічного стану ПІ та розробці спеціалізованої системи, в основу роботи якої покладено метод опрацювання результатів вимірювання швидкості УЗК в ПІ, який дозволяє зменшити вплив випадкових факторів на результат контролю. У дисертації запропоновано способи підвищення достовірності контролю технічного стану ПІ, які полягають у використанні спеціальних блоків первинних перетворювачів, а також програмного математичного забезпечення, яке дозволяє відсіювати результати з грубими похибками, а також проводити самоконтроль системи завдяки перевірці збіжності результатів вимірювання швидкості УЗК в окремих точках на поверхні виробу. Побудовано математичну модель процесу неруйнівного контролю ПІ у вигляді лінійного випадкового процесу і запропоновані способи її дослідження. Як діагностичні ознаки пропонується використовувати статистичні характеристики виміряних значень швидкості УЗК: оцінка математичного сподівання та дисперсії. Проведена оцінка метрологічних характеристик розробленої системи статистичної діагностики технічного стану ПІ та розроблено необхідне програмне забезпечення.
Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.11.13 – приборы, методы контроля и определения состава веществ. – Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт». – Киев, 2011. Диссертация посвящена вопросам повышения достоверности ультразвукового неразрушающего контроля технического состояния фарфоровых изоляторов (ФИ) и разработке специализированной системы, в основу работы которой положен метод обработки результатов измерений скорости ультразвуковых колебаний в ФИ, позволяющий уменьшить влияние случайных факторов на результат контроля. На результат контроля ФИ влияет значительное количество независимых случайных факторов, которые можно разделить на две группы: технологические и измерительные. К технологическим факторам отнесены температурные режимы обжига, временные режимы обжига, количественный состав компонентов фарфоровой массы и технология изготовления. Измерительный фактор характеризуется субъективной, методической и инструментальной погрешностями. Анализ влияния обозначенных выше факторов позволяет заключить, что процесс измерения скорости УЗК будет иметь стохастическую природу, причём результаты измерений в отдельной точке на поверхности изолятора не будут противоречить нормальному закону распределения. В качестве модели контроля ФИ предложено использовать линейный случайный процесс, ядро которого будет зависеть исключительно физико-механических характеристик изолятора (в частности, пористости). При воздействии на объект порождающего случайного процесса изменение ядра линейной стохастической модели приведёт к изменению статистических параметров выходного процесса. В предположении того, что закон распределения случайного выходного процесса не противоречит нормальному, в качестве информативных параметров модели выделены оценка математического ожидания и дисперсии, которые полностью описывают нормальный закон распределения. В работе проведена классификация погрешностей, возникающих при контроле ФИ. Исследования позволяют предположить, что доминирующей является методическая составляющая общей погрешности. При этом с использованием дисперсионного анализа показано, что общая погрешность измерений является столь значительной при используемом на сегодняшний день подходе к контролю ФИ, что в некоторых случаях не позволяет выявить влияние физико-механических факторов на результат контроля. Это позволило выдвинуть рекомендации и требования к разрабатываемой системе статистической диагностики технического состояния изоляторов. Для уменьшения общей измерительной погрешности, а также обеспечения возможности использования статистического подхода к принятию решения о наличии дефекта типа открытой микроскопической пористости (ОМИП), разработана специализированная ультразвуковая система статистической диагностики технического состояния контроля ФИ, в состав которой входят специальный блок первичных преобразователей и плата сбора информации с возможностью передачи данных по беспроводной связи на компьютер (лэптоп) для их статистической обработки в режиме реального времени. Использование конструкции блока первичных преобразователей позволило значительно уменьшить методическую (обусловленную сложной геометрией ФИ) и субъективную (обусловленную использованием механического штангенциркуля) погрешности, а плата сбора информации и программное обеспечение позволили уменьшить (благодаря статистической обработке результатов измерений) инструментальную погрешность. Благодаря разработанной методике проведения измерений минимизировано влияние субъективной погрешности на результат контроля ФИ. Таким образом, благодаря использованию разработанной системы статистической диагностики влияние измерительного фактора на результат контроля ФИ становится пренебрежительно малым по сравнению с влиянием технологического фактора. Тогда выявленный в результате контроля ФИ разброс значений скорости УЗК при использовании разработанной системы будет обусловливаться исключительно влиянием технологического фактора изготовления ФИ (а именно наличием ОМИП). Это позволяет применять статистический подход к принятию решения о наличии дефекта типа ОМИП в теле ФИ. Проведена оценка метрологических характеристик разработанной системы статистической диагностики технического состояния ФИ и разработано необходимое программное обеспечение.
The thesis is a research work for obtaining the candidate of technical sciences degree on specialty 05.11.13 – devices and methods of testing and determination of materials composition. – National Technical University of Ukraine «Kyiv Polytechnic Institute». – Kyiv, 2011. Dissertation is devoted to improving the reliability of ultrasonic nondestructive testing of the technical condition of the porcelain insulator (PI) and development of specialized system based on the method of processing the measurements results of the ultrasound velocity in the PI, which allows reducing the influence of random factors on inspection results. The thesis proposes new ways to improve the reliability of technical inspection of the PI. These new ways rely on using special blocks transducers, as well as the mathematical software that allows sifting through the results with gross errors and conducting self-monitoring of the system by checking the convergence of the results of ultrasonic velocity measurements at specific points on the surface of the product. The mathematical model of the nondestructive testing of PIs in the form of a linear random process and the ways of its study has been suggested and. As diagnostic characters, the following statistical characteristics of the measured values of ultrasonic velocity have been offered: (1) assessment of the mathematical expectation and (2) dispersion. The evaluation of the metrological characteristics of the developed system of statistical diagnostics of technical state of PI and developed the necessary software. The metrological characteristics of the newly designed statistical diagnostics system for inspection of IP