Для количественной оценки технического состояния машин необходимо знать следующие диагностические нормативы.
-Начальное значение диагностического параметра (
-Предельно-допустимое значение диагностического параметра (
-Периодичность диагностирования 
)
Начальное значение диагностического параметра определяется после периода приработки машины
Под предельно-допустимым значением диагностического параметра понимается такое его значение при котором объект находится предотказовом состоянии (объект неисправен)
Предельно-допустимое значение диагностического параметра для большинства машин устанавливается: Гостами, Заводами-изготовителями, НИИ и Эксплуатационными предприятиями.
Предельно-допустимое значение диагностического параметра определяется с использованием двух методов: «По предельно допустимому значению структурного параметра» и «По результатам диагностирования машин находящихся в эксплуатации (статистический метод)».
Начальный диагностический параметр - величина диагностического параметра, соответствующая технически исправному (новому) объекту.
Предельный диагностический параметр - величина диагностического параметра, соответствующая состоянию объекта, когда его эксплуатировать дальше нельзя (отказ) или экономически нецелесообразно.
Допустимый диагностический параметр - величина диагностического параметра, соответствующая состоянию, когда целесообразно провести профилактические работы по восстановлению объекта до начального состояния.
1. Оптимальная периодичность диагностирования прямо пропорционально связана со средней наработкой на отказ технической системы.
2. Отношение оптимальной периодичности диагностирования к средней наработке на отказ технической системы зависит только от отношения средних затрат на диагностирование и профилактические работы по устранению обнаруженных неисправностей к средним затратам от отказов технической системы.
3. На интервале отношений затрат 0,001 < CD / CO < 0,3 отношение периодичности диагностирования к средней наработке на отказ возрастает практически линейно, поэтому для нахождения оптимальной периодичности диагностирования вместо формулы 
можно воспользоваться упрощенной эмпирической формулой: TD опт = TO (0,11 + 2,48 CD / CO). Поскольку зависимость по формуле (1) в районе экстремума весьма пологая, расчет по упрощенной формуле не будет приводить к существенному снижению точности результата.
4. Вывод формулы оптимальной периодичности диагностирования производился для технической системы, отказ которой происходит из-за отказа любого элемента, входящего в систему, а наработки до отказа элементов не связаны друг с другом. Если диагностирование проводят с целью оценки состояния конкретного элемента, ресурс которого распределен по закону, отличающемуся от экспоненциального (например, по нормальному за- кону или закону Вейбулла с небольшим коэффициентом вариации), то полученные выражения оптимальной периодичности диагностирования могут рассматриваться как приближенные
13 Классификация датчиков
Датчик - это элемент измерительного, сигнального, регулирующего или управляющего устройства, преобразующий контролируемую величину (температуру, давление, частоту, силу света, электрическое напряжение, ток и т. д.) в сигнал, удобный для измерения, передачи, хранения, обработки, регистрации, а иногда и для воздействия им на управляемые процессы; это устройство, преобразующее входное воздействие любой физической величины в сигнал, удобный для дальнейшего использования.
Классификация датчиков
-датчики преобразователи( измерительный элемент автоматических систем, обладающий необходимой чувствительностью и точностью в измеряемом диапазоне и преобразующий измеряемую величину в сигнал (обычно электрический) для последующей передачи, обработки или регистрации)
-пороговые( Разные типы датчиков используются для определения момента, когда аналоговая величина (например, уровень, давление, температура или расход) достигает некоторого порогового значения.)
-легкосъемные и встроенные ( 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.)
Основные характеристики датчиков
-погрешности измерений- показывает, насколько показанное датчиком значение параметра близко к его истинному значению. Обычно точность задается в процентах от полной шкалы измерительного прибора и в результате представляет собой некоторую абсолютную величину.
-диапазон измерений
-предел измерений
-стабильность
-быстродействие
-Чувствительность - отношение выходной величины датчика к его входной величины:
S = dy/dx. Чувствительность датчика характеризует степень совершенства процесса преобразования в нем измеряемой величины.
15 Датчики для измерения температуры объектов диагностирования.
прямое измерение это измерение термометром, но для более удобного контроля и диагностирования существуют датчики, которые преобразовывают неэлектрический сигнал в электрический.
1) Терморезисторы- работают на основе увеличения электрического сопротивления металлов. Сопротивление изменяется от температуры(чем выше T тем выше R), материал(в основном металл) датчика подбирается под условия его работы, свойства каждого металла уникальны
2) Позисторы(термисторы)- полупроводниковые датчики, которые при нагревании уменьшают сопротивление, материалом служат смеси из полупроводниковых металлов.
3)Термопара- измерительный преобразователь, работает на эффекте термоэлектричества, возникающего при нагреве спая разнородных материалов, диапазон ограничен, при низких-снижение термоэлектрической способности, при высоких- проникновение примесей их среды, испарение одного из сплавов.
4) Диод или транзистор также могут быть термодатчиками, диапазон от -50 до +150 *С
5)Кварцевый термометр- пластинка из кристалла кварца, она обладает пьезоэлектрическими свойтвами. Пластина сжимается, когда на гранях образуется эл.заряд. Ток приводит к деформации пластины. Если у пластине приложить переменную разность потенциалов, то она начнет вибрировать и возникнет явление электромеханического резонанса.
Температура меняется, меняются и размеры пластины, ее плотность и модули упругости, значит и резонансные частоты тоже меняются. измерение с точностью до 0,0001 *С
6) Оптическая пирометрия- нагретое тело излучает теплоту, то есть оптическое излучение(инфракрасное)
данные датчики можно использовать в трудных условиях:
-2000*С и более
-химическая агрессивная среда
-измерение Т неметаллов, которые плохо проводят теплоту
-контроль движущихся тел
7) В некоторых случаях можно использовать электроакустические и резонаторные термометры, основаны на изменении скорости прохождения колебаний в газе в зависимости от нагрева.
8) Термокраски, но это уже не датчик, меняется цвет от температуры.
16. Датчики положения и перемещения технической системы.
Для контроля взаимного расположения составных частей технической системы применяют стандартные контрольно-измерительные инструменты: линейки, штангенциркули, микрометры, индикаторные головки. Резисторный потенциометр – это резистрор постоянного сопротивления, по которому скользит контакт, связанный с перемещающимся элементом, положение которого должно быть зафиксировано.
Датчики близости обеспечивают получение информации о положении объекта без механической связи с измерительным прибором. Взаимодействие объекта и датчика устанавливается посредством поля, которым может быть: Электромагнитное поле для датчиков с токами Фуко, Поле магнитной индукции, Электростатическое поле.
С помощью датчиков близости часто вычисляют количество оборотов валов и скорости их вращения или других циклических перемещений.
В настоящее время все шире применяются датчики близости, работающие на принципе локации ультразвуковых колебаний, инфракрасных или световых излучений. Лазерные дальномеры позволяют контролировать достаточно большие расстояния (до 10 километров и более). Датчик содержит лазер, луч которого направляется на контролируемую поверхность. Изображение световой метки на поверхности отображается с помощью линзы на фотоматрице. При сдвиге контролируемой поверхности относительно датчика происходит сдвиг световой метки по поверхности фотоматрицы, сопровождаемый генерированием электрических импульсов, на основании чего процессор рассчитывает расстояние перемещения контролируемой поверхности. При расстоянии 5 мм между датчиком и контролируемой поверхность ее перемещение может контролироваться с точностью до 0.1 мкм.
Емкостные датчики перемещений предстваляют собой электрический конденсатор, емкость которго меняется при перемещении его пластин или диэлектрика разделяющего пластины.
Экстензометр с вибрирующей струной – это измеритель перемещений, который применяют главным образом при диагностике в строительстве. В его конструкции используется струна, натянутая между двумя зажимами, прикрепленными к элементам объекта, деформация которого контролируется. Изменение натяжения струны приводит к изменению частоты ее собственных колебаний, что является сигналом деформации.
Пьезоэлектрические датчики перемещений содержат пьезокристалл и присоединенный к нему упругий элемент.
17. Измерение толщины лакокрасочных покрытий.
Толщиномер – это измерительный прибор, позволяющий с высокой точностью измерить толщину материала или слоя покрытия материала
Толщиномеры делятся на: механические, электромагнитные, ультразвуковые, магнитные, вихретоковые,
Толщиномер мокрого слоя предназначен для оперативного контроля неотвердевших лакокрасочных покрытий, чтобы затем сделать выводы о толщине сухой пленке.
При контроле толщины мокрого слоя с помощью гребенки, последнюю вдавливают в покрытие перпендикулярно поверхности и прижимают до основания. И извлекают для осмотра. Толщина мокрого слоя находится в диапазоне между максимальным мокрого зубца и минимальным значением сухого зубца гребенки.
Магнитные толщиномеры. Принцип работы магнитных толщиномеров основан на использовании свойств постоянных магнитов. Позволяют прозводить замер немагнитных покрытий нанесенных на магнитные основания. Процесс замера осуществляется на основе оценки силы взаимодействия магнита толщиномера и основания измеряемого покрытия. Изменение толщины покрытия изменяет силу взаимодействия магнита.
18 Измерение механических сил, моментов сил, давлений и напряжений
1.Регистрация крутящего момента-производится 2-мя датчиками, наклееными на вал по направлению возникающих при скручивании касат.напря-й растяжения и сжатия
2.Регистрация перерезывающей силы(сдвига) производится 4 датчиками, наклееными попарно
3.Регистрация растяж\сжатия-2 датчика вдоль детали и 2 поперек
4.Регистрация изгиб.момента производится 2 датчиками, наклееными вверху и внизу детали
5.Регистрация растягивающих или сжимающих усилий-измерительный датчик (вдоль усилий), а термокомпенсационный (поперек)
взвешивание является наиболее простым и точным методом определения сил, поскольку сопровождается минимальным числом преобразований, измерит.информации.
19 Измерение давления жидкости и газа
Точное измерение малых величин давления газа может быть произведен жидкостными микроманометрами. Выполняют в виде наклонной трубки с малым поперечным сечением, при правильном соединении шлангов раб.жидкостм выдается из сосуда в трубку
20 Измерение скорости течения и расхода жидкости и газа
-Объемные расходомеры работают по принципу обратного насоса. При прохождении ч\з трубу расходомеры потока жидкости крыльчатка вращается и ее лопасти меняют магнитное поле индуктивного датчика. По импульсам датчика можно подсчитать число оборотом крыльчатки, а соотв-ий расход жидкости.
-Расходомеры с преобразованием скорости потока в перепад давления
-скорость движений жид-ти можно измерить с помощью трубки Пито. Она позволяет контролировать полное давление P0, статистическое давление Ps, динамическое давление Pd
-Ротаметр-расходомер, реагирующий на давление движущейся жидкости или газ (поплавок в коническое трубке)
-центробежный расходомер-расход жидкости определяется по инерциальной силе потока, проходящего ч\з изогнутую трубку
-тепловые расходомеры (термоанемометры) лежит принип зав-ти теплопередачи нагретых тел от скорости потока.
-ионный анемометр для измерения скорости и расхода газа
21 Контроль уровня жидкости и сыпучих веществ в емкостях
Используют след.устройства:
1.смотровые стеклянные окна
2.стеклянные трубки
3.поплавковые преобразователи
4.датчики давления (контроль высоты)
5.барботажные трубки (изменение сопротивления выхода аоздуха ч\з отверстия)
6.акустические устройства (изменение частоты собств.колебаний струны)
22 Контроль виброакустических параметров
Микроскопы классифицируют на:
1.измерительные
2.бытовые
3.электродинамические-электр.сигнал
4.конденсаторные
Интегральный уровень шума (дБ) обычно контролируется переносными шумомерами со встроенными микрофонами.
Стендовые испытания виброакустики машин могут производится в спец.безэховых камерах
Вибрац.харак-ки отд.деталей могут контр-ся на спец.устройствах, генерирующих колебаний
Лазерная виброметрия-современный качественный способ измерения параметров мех.колеб.объекттов (возможность дистанционного бесконтактного измер-я вибрации)
23 Контроль износа деталей
-Индикаторная головка часового типа с разрешением 0.01 мм может исп-ся для различных измерений. Например: контроль биений вращ=ся валов и зазоров в сопряжениях.
-Микрометрический резьбомер позволяет измерять износ резьбы и отличаются от обычного наличием особых наконечников, которые вводятся в контакт с профилем витков резьбы.
-Линейные размеры (диаметр валов) можно определить с помощью рычажных скоб
-Измерение малых величини износа возможно с помощью профилографа
-Конфокальные датчики(микроскопы) позволяет контролировать поверх=ти без контакта позволяющие регисттрировать микронеровности с помощью фотоматриц.
-В лазерных микрометрах размеры детали определяется величиной создаваемой его тени в целевом луче.
-Спектральный анализ позволяет довольно точно определить элементный состав продуктов износа
24 Контроль газового состава
Датчики на основе твердых электролитов используют эффект электролитической диссоциации. Сущность заключается в том, что молекулы разлагаются на ионы.
Классификация датчиков контроля газового состава:
1.Электрохимические датчики на основе тв.электролитов
2.Катарометры
3.Парамагнитные датчики
4.Оптические датчики
Также: каталитические датчики, кварцевые, пьезоэлектрические и др.
Анализ газового состава горючих смесей или продуктов сгорания позволяет диагностировать протекающие раб.процессов тепл.двигателей и состояния технологического оборудования
Датчики должны определить как состав, так и концентрацию компонентов.
25 Контроль влажности газовых сред
Может выражаться по-разному:
1.массовое отношение влажности-отношение массы водяного пара к массе сухого воздуха
2.давление насыщенного пара-давление пара, нах-ся в равновесном состоянии с жидкостью
3.относит.влажность, измеренная в процентах, отношение парцианального давления вод.пара при данной температуре к давлению насыщенного пара при той же температуре.
4.температура точки росы-температура до которой необходимо охладить влажн.воздуха, чтобы достичь насыщ.влаги в процессе охлаждения.
5.температура влажного термометра хар-ет равновесное испарение воды
Гигрометры-общ.название приборов для измерения влажности
Психрометр-состоит из 2 термометров.
26 Организация процедур тестового диагностирования технических систем
Тестовое диагностирование позволяет проверить техническое состояние процедурами, которые бывают:
-непересекающимимся (где каждый элемент проверяется по отдельности в диагностических тестах)
-пересекающимися (где каждый элемент нужно проверять успешен или нет)
27 Диагностирование однотипных элементов технической системы на основе сравнительного анализа их параметров
Однотипные элементы ранжируются (порядочность, построение) по результатам очередного теста в порядке уменьшения или увеличения контролируемого параметра.
Ранги элементов полученные в нескольких тестах сопоставляется друг с другом, степень согласованности или конкордации рангов, будет указывать на наличие или отсутствие разницы в техническом состоянии элементов.
Пример: расчет кф конкордации на примере диагностики ABS.
(c помощью введеной в блок управления дополнительной опции контроля моментов начала сбрасывания давления в приводе тормозов при срабатывании АБС на основе методики постановки диагноза по методу последовательного анализа оценивать эффективность тормозных механизмов и связанных с ними элементов. Процедура диагностирования тормозов осуществляется автоматически в процессе эксплуатации автомобиля. При выявлении неисправного тормоза включается сигнальная лампочка, код колеса с неиспраным тормозом может быть определен с помощью подключаемого к электронному блоку управления диагностического тестера.
28 Постановка диагноза по комплексу независимых параметров
В процедурах диагностирования некоторого объекта просматриваему метку состоит из сбора информации по наличии или отсутствии диагностических параметров на основании чего по формуле Байеса производится расчет вероятностей выявления диагнозов.
Примеры постановки при терминиском подходе и постановка диагноза при вероятностном подходе.
Пример: диагностика двухкамерных карбюраторов
29 Постановка диагноза по методу последовательного анализа диагностического параметра
Частая диагностика сводится к проверке гипотезы о состоянии текущего объекта, который выражается 2-мя диагнозами d1-объект исправен, d2-неисправен. Для распознавания состояния d1 и d2 следуется ставить отношения вероятностей этих диагнозов при наблюдаемом комплексе диагностических параметров по формуле Байеса, если полученное отношение больше 1 более вероятен диагноз d2, а если меньше 1, то d1
Пример: диагностика армотизаторов
30 Постановка диагноза по методу последовательного анализа комплекса диагностических параметров
- Задание ограниченных условий наблюдаемых ошибок 1 и 2 рода
-расчет отношения вероятностей
-наблюдение признаков по диагнозам путем последовательного перемножения отношений вероятности по каждому анализ.признаку
-для ненаблюдаемых признаков рассчитывается отношение вероятности и их отсутствие
Пример: диагностика цилиндро-поршневой группы