4.2 Разработка метрологического обеспечения системы диагностирования технического состояния электрооборудования ЛТС.

Рассмотрим метрологическое обеспечение синтеза системы диагностирования на примере электрооборудования АТС. Согласно статистическим данным [56], на устранение возникших неполадок в электрооборудовании приходится от 11 до 17% общего объема работ по ТО и ТР.

На зажигание приходится более 40% всех отказов по двигателю с его системами; причем неполадки в системе зажигания в 80% случаев служат фактором повышения расхода топлива в среднем на 6 - 8% и снижения мощности двигателя.

Рассмотрим пример оптимизации метрологического обеспечения системы диагностирования электрооборудования автотранспортных средств.

Для реализации системы диагностирования электрооборудования составлены 3 варианта наборов СТД, представленных в табл. 4.1. Здесь приведены характеристики сравниваемых вариантов наборов средств измерений для диагностирования электрооборудования: отношение погрешности измерения к величине поля допуска Д/Т, с - относительная стоимость контроля по j-му контролируемому параметру, К - коэффициент, учитывающий увеличение производительности контроля по j-му контролируемому параметру. Первый вариант состоит из СТД имеющих минимальную погрешность измерения и максимальную стоимость. Второй вариант собран из СТД, обладающих большей погрешностью по сравнению с СТД первого варианта и меньшей стоимостью. В третьем варианте предпочтение отдано СТД с большой погрешностью и меньшей стоимостью, в отличие от остальных двух вариантов.

Варианты реализации системы диагностирования электрооборудования ЛТС. Таблица 4.1. № нЛ« Электрическое напряжение постоянного тока Сила постоянного электрического тока. Частота вращения коленчатого вала Электрическое сопротивление постоянному току Начальный угол опережения зажигания Q Щ31 Щ31 Focus F10 Щ31 Focus ПО 1. Д/Т* 0.01, ЛЯ=0.01, Д/Т=0,001, ДТ=0,005, ДТ*0,008, 1,89 с=0,6. К31 с=0,6 К=1 с=0.2, К=! с=0.б. КЧ с=0.7, К*1 2. АВТОАС-ПРОФИ2 Д/Т=0,008, с=0,3, К=1 АВТОАС- ПРОФИ-2 iVT=0,005, с~0,3, К=1 ЛВТОАС- НРОФИ-2 Д/Т=0,0008, с=0.3, К=1 STS-600 ДТ~0,002, с=0,12.КЧ АВТОАС- ПРОФИ-2 №0,016, сЧ.К=1 0,57 Э-242 Э-242 Э-242 Э-242 TAU-1000 3. АТ-0,005, ЛТ-0,005, ДТ=0,005, ДАТ=0,005, Д/Т=0,005, 0,975 с=1. К=1 с=1, К=1 с=1.К-! с=1. К=1 с=0.3. К=1 Метрологические характеристики средств измерений, используемых при

реализации системы диагностирования приведены табл.4.2 -4.6.

Метрологические характеристики средств измерения электрического

напряжения постоянного тока Таблица 4.2 № п'п Тип СИ Пределы измерения, В Основная погрешность, % 1. Щ31 0- 100 ±1 2. А ВТО АС-П РОФИ2 0-1500 ±0.5 3. Э-242 0-40 ±0.5 Метрологические характеристики средств измерения силы

постоянного электрического тока Таблица 4.3 Jfe п/п Тип СИ Пределы измерения, А Основная погрешность, % 1. Щ31 0-100 ±1 2. АВТОЛС-11РОФИ2 50-3000 ±0.5 3. Э-242 0-150 ±1 Метрологические характеристики средств измерения частоты вращения коленчатого вала Таблица 4.4. № nfn Тип СИ Пределы измерения, об'мин Основная погрешность 1. Focus ПО 100 - 6000 ±10 об/мин 2. ЛВТОАС-11РОФИ2 20-6000 ±5% 3. Э-242 0-10000 ±1% Метрологические характеристики средств измерения электрического

сопротивления постоянному току Таблица 4.5 № п/п Тип СИ Пределы измерения Основная погрешность^ 1. Ш31 0- ЮкОм ±2 2. STS-600 0-4МОм ±1 3. Э-242 1- 100 Он ±1 Метрологические характеристики средств измерения начального угла опережения зажигания Таблица 4.6 № Тип СИ Пределы измерения, Основная погреш п/п град. ность 1. Focus F10 -45,+45 ±0,5 град 2. АВТОЛС-ПРОФИ-2 0-60 ±1 3. TAU-IOOO 0-180 ±1%

Учитывая, что при диагностировании технического состояния электрооборудования АТС проверяются пять диагностических параметров критерий (2.53) примет следующий вид С ^

+

0=mini —

(4.5)

р>

V^max +^2тах Qmax J Р <Р

H.J.Z ~ н.].дон Поскольку сравниваемые варианты реализации системы диагностирования имеют одинаковую производительность контроля Kj=l, а также при AfI и будем иметь: (

\\

1

0=min

^ \--\J

РЧ+Рг>

71 ¦ \ р'

(4.6)

Р +Р С

Irnax •* 2 шах jfcmax у J

Р <Р

H.3.Z — * н.здоп. Значения допустимых ошибок первого и второго рода равны Рщоп =0>02

и ^ДОП^'005'

Используя выражения (2.21), получим:

* ft t, i.

[.. \ [.. lf(U)f(!)f(n)f(R)f(y03)p(AU)p(&I)p(An)p{R)p(Ay03) Р, =

-Л, -Я, -&Л

I г- f, t„ S,

j... J j... } ]f{U)f{I)f(n)f(R)f(y03)p(AU)p(AI)p(An)p(R)p(Ay03)

d(AU)d(AI)d(An)d(R)d(Ay03)d(U)dU)d(n)d(R)d(y03) d{AU)d(AI)d(An)d(R)d(Ay03)d(U)d(I)d{n)d(R)d{y03)'

¦J, t, t, tk Л =

(4.7)

- /j -Jf

[.¦ j J - \ \ \...\mw)mmnyo3).

d(AU)d(Al)d(An)d(R)d(Ay03)d(lJ)d{i)d(n)d(R)d(y03) Для проверки выполнения условия обеспечения допустимой достоверности построены зависимости вероятностей ошибок первого и второго рода, вызванных эксплуатационной погрешностью. Из рис. 4.1 следует, величины ошибок первого и второго рода, вызванные указанной погрешностью, не превышают допустимых значений.

Рис.4.5. Зависимость PI и Р2 от погрешности измерения и дополнительной погрешности для сравниваемых вариантов реализации системы диагностирования

Значения Р1 и Р2 для сравниваемых вариантов реализации

Таблица 4.7.

№ варианта Р. Р 2 1 0,005 0.0018 2 0,011 0,0033 3 0,016 0,0038 Из таблицы видно, что по результатам синтеза системы диагностирования электрооборудования АТС наиболее эффективным является вариант реализации №2, так как при этом наблюдается минимум целевой функции Q (0,57). Это обеспечивается выбором высоко функциональных средств измерения в совокупности со сравнительно более высокой точностью.