This article presents a condensed outline of how approaches to solving technical diagnostics tasks have changed over the last 50 years. It reviews different approaches to the modelling of wear and tear phenomena that are the subject of diagnosis, and draws attention to groundbreaking papers which are still of topical interest. Particular emphasis is placed on the development of vibroacoustic diagnostics methods, an area in which Polish scientists were among the world’s avant garde. It is also shown how methodologies have changed with the progress of digital signal analysis. The example presented in the second part of the article demonstrates that the well-known and technically important task of diagnosing a gear set can now be solved without looking for a classic state→symptom relationship through an accurate dynamic description of the machine and comparing it with the results of an experiment, but instead by comparing observations at different points in the n-dimensional space with an abstract pattern generated by a sequence of logical transformations. This formulation of the task opens up avenues for AI methods. Attention is paid to the fact that maritime shipping is one of the main fields of application for modern diagnostic methods, and it is shown that the increase in the accuracy of vibroacoustic diagnostics techniques and the correctness of the diagnosis allows for the use of this methodology in marine applications.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Artykuł przedstawia proces wyboru wariantu termomodernizacji ścian zewnętrznych o niedostatecznej izolacyjności termicznej ze szczególnym uwzględnieniem diagnostyki technicznej poprzedzającej inwestycje. Autor podaje wady występujące na elewacjach i kryteria doboru ekspertów od diagnostyki oraz zasady wykonania oględzin, badań technicznych, a także finalnych ocen i rekomendacji z uwzględnieniem norm prawnych i zasad sztuki budowlanej.
EN
The article presents the process of selecting a thermal modernization option for external walls with insufficient thermal insulation, with detailed reference to pre-investment technical diagnostics. The author outlines the existing defects on the facades and the criteria for selecting diagnostic experts, along with the principles of visual inspections, technical tests, final assessments and recommendations in accordance with legal norms and good building practice.
Modeling the operation process of technical objects, especially complex and intelligent systems, is an important diagnostic problem. Such models are relevant when designing objects, making decisions regarding maintenance, and evaluating operation processes. A common assumption is that the model of the operation process can only record changes in states that occur over a finite period of time. In the traditional approach, when analyzing the number of possible different operating states of an object, a finite set of them is used. The model presented in this article allows analyzing a wide range of issues related to the operation process of complex technical objects. Using the probability functions of states and the readiness functions of a technical object, this model allows modeling the operation process at the initial design stage, assessing the compliance of the operation process of the object with the expected maintenance schedule, and assessing the potential results of the operation process of a complex technical object.
Diagnostyka techniczna odgrywa istotną rolę w zapobieganiu awariom i minimalizowaniu przestojów instalacji przemysłowych. Umożliwia to utrzymanie efektywności operacyjnej i ciągłości pracy maszyn. W niniejszej pracy proponujemy rozwiązanie techniczne bazujące na zrobotyzowanym automatycznym systemie detekcyjnym zdolnym do wykrywania anomalii w zakresie źródeł ciepła i dźwięku obiektów technicznych. Proponowane rozwiązanie bazuje na platformie mobilnej w postaci czworonożnego robota kroczącego wyposażonego w kamerę akustyczną, termowizyjną, czujnik LiDAR oraz zestaw kamer wizyjnych. System umożliwia tworzenie multimodalnych map otoczenia uzyskanych w wyniku rzutowania obrazowania termowizyjnego oraz akustycznego na chmurę punktów z czujnika LiDAR zainstalowanego na robocie. Przeprowadzone prace badawcze potwierdziły skuteczność działania systemu diagnostycznego w realizacji zadania automatycznej diagnostyki, opartej na pasywnych obserwacjach obiektu technicznego w trakcie pracy w warunkach laboratoryjnych. Rozwiązanie umożliwia dokonywanie monitorowania stanu technicznego maszyn niezbędnych do utrzymania ciągłości pracy.
EN
Technical diagnostics play an important role in preventing failures and minimizing downtime of industrial installations. This allows for maintaining operational efficiency and continuity of machine operation. In this paper, we propose a technical solution based on an automated robotic detection system capable of detecting thermal and acoustic anomalies of technical objects. The proposed solution is based on a mobile platform in the form of a quadruped robot equipped with an acoustic camera, thermal camera, LiDAR sensor and a set of vision cameras. The system delivers multimodal maps of an environment obtained as a result of the projection of thermal and acoustic imaging onto a point cloud from the LiDAR sensor installed on the robot. Performed research confirmed the effectiveness of the diagnostic system in automatic diagnostics, based on passive observations of a technical object during operation in laboratory conditions. The solution enables monitoring of the technical condition of machines necessary to maintain continuity of work.
W artykule, podjęto próbę przedstawienia skutecznego sposobu oceny stanu technicznego maszyn i urządzeń górniczych. Celem jest przedstawienie skutecznych metod pomiarów temperatury oraz drgań i wibracji generowanych podczas pracy urządzeń i maszyn górniczych. Urządzenia mierzące temperaturę bez kontaktu z danym obiektem, zbudowane są w oparciu o różnego typu detektory promieniowania podczerwonego lub matryce takich detektorów. Urządzenia termowizyjne obrazują rozkład temperatury na całej powierzchni w przeciwieństwie do pirometrów mierzących temperaturę punktowo. Natomiast drgania i wibracje generowanych podczas pracy przekładni urządzeń i maszyn prowadzono przy pomocy pióra wibrometrycznego, oraz testera stanu maszyny a uzyskane pomiary wykorzystano do diagnozowania stanu zużycia poszczególnych elementów tych maszyn. Głównym celem jest opracowanie sposobu wykorzystania technik diagnostycznych dla potrzeb realizacji procesu bezawaryjnej pracy zakładu górniczego.
EN
The dissertation attempts to present an effective method of assessing the technical condition of mining machinery and equipment. The aim is to present effective methods of measuring temperature as well as vibrations and vibrations generated during the operation of mining equipment and machines. Devices that measure temperature without contact with a given object are built on the basis of various types of infrared radiation detectors or matrices of such detectors. Thermal imaging devices show the temperature distribution over the entire surface, unlike pyrometers that measure the temperature at points. On the other hand, vibrations and vibrations generated during the operation of the gear of devices and machines were carried out using a vibrometric pen and a machine condition tester, and the obtained measurements were used to diagnose the wear of individual elements of these machines. The main goal is to develop a method of using diagnostic techniques for the needs of the process of failure-free operation of a mining plant.
What the article talks about are the difficulties of figuring out how reliable the workings of a complicated technological object are, especially when using a five-valued logic-based diagnostic method. The foundation for conducting dependability studies on technological objects is the utilization of prepared models that depict operational processes. The present study aims to build and provide a comprehensive description of a five-state model that characterizes the operational process of the diagnosed facility. The operational states that hold significance are the states of the object being tested, as diagnosed within the framework of 5VL-value logic. The model of the exploitation process that was constructed was further validated using simulated experiments. The outcomes of these comparative tests yield the calculated probabilities of the tested thing existing in its distinct conditions. The estimated time frames of occurrence of the recognized states in the object were determined based on the probability of occurrence of the diagnostic states, which were derived from the reliability features of the tested object.
The aim of the work was to develop a method of real time diagnosing electromagnetic fuel injectors using the observation of electric current parameters available in the engine control unit. Performing this task required finding a precise criterion for assessing the correct operation of an electromagnetic injector. For this purpose, a mathematical model describing the individual phases of the injector's operation was used, allowing the simulation of the occurrence of typical failures. On its basis, symptoms of particular failures were determined based on the observation of electric current parameters in the control circuit. Observation of voltage and current waveforms allows to locate both electrical and mechanical damages to the injectors and to assess the correctness of the power system components. The presented diagnostic method allows the detection of the described damages in the early stages of their development, which prevents damage to the catalytic converter and other engine systems (valves, piston rings or cylinder surfaces), i.e. damages resulting from an incorrect fuel mixture.
In the article we propose a multi-parameter approximation model, based on Markov chain Monte Carlo, which describes the relationship between the temperature regime, operating conditions and electromechanical parameters of marine diesel generator sets. The approximation model is constructed on the basis of the analysis of experimental data of the exhaust gases temperature of marine diesel generator sets in their long-term operation. As a statistical model of random processes of temperature deviations from the approximation model, a Markov process model is proposed that takes into account the possible correlation of the initial data. Since the measuring channels of modern diagnostic systems are digital, due to discretization in time and level, the studied processes form a Markov chain, which makes it possible to establish the important features of such processes. The use of approximation models ensures the stationarity conditions and the correctness of the proposed Markov model in the conditions of multi-mode operation of marine diesel generator sets. The proposed multi-parameter approximation model, based on Markov chain Monte Carlo, allows you to take into account random perturbations that lead to a random change in the output coordinates of the diagnostic object. The proposed improvement of the model makes it possible to ensure its adequacy to real processes of changing the parameters of the temperature regimes of marine diesel generator sets. The proposed multi-parameter approximation model, based on Markov chain Monte Carlo, can be used in the systems of technical diagnostics of marine diesel generator sets in order to increase the reliability of diagnostic conclusions.
W artykule przedstawiono metodę diagnostyki komutatorów i pierścieni ślizgowych maszyn elektrycznych polegającą głównie na pomiarze wymiarów geometrycznych wzdłuż obwodu. Metoda ta nie wymaga wyłączania badanej maszyny z normalnej eksploatacji. Omówiono budowę wyspecjalizowanego systemu pomiarowego, w tym zastosowane metody pomiarów i przetworniki pomiarowe. Przedstawiono również przykładowe wyniki badań przeprowadzonych w laboratorium oraz dla maszyn pracujących w instalacjach przemysłowych.
EN
The paper presents a method of diagnostics of commutators and slip rings of electrical machines, which mainly consists in measuring geometrical dimensions and temperature along their circumference. Essential for this method is, that taking the tested machine out of normal operation in not required. The construction of a specialized measurement system is described, including the measurement methods and transducers used. Examples of results of tests carried out in the laboratory and for machines operating in industrial installations are also presented.
Mining machinery maintenance strategy based on the current dynamic condition of the equipment not only improves reliability, reduces repair and renovation costs, but also affects electricity costs. Due to the use of modern monitoring and diagnostic systems, as well as advanced control and supervision methods, it is possible to improve the efficiency of devices and thus reduce energy costs. Due to the high power of the devices, even a slight decrease in efficiency translates into significant financial resources. Taking into account the prices of electricity as well as ecological aspects, investments in modern solutions give specific financial and social savings.
W artykule przedstawiono możliwość wykorzystania funkcji działania w ujęciu praktycznym. W tym celu przeprowadzono eksperyment czynny, w którym przeprowadzono szereg prób zmęczeniowych wału napędowego prostego układu mechanicznego, pracującego w warunkach utraty współosiowości. Zastosowana funkcja działania wartościuje generowane dodatkowe procesy towarzyszące obracaniu się wału. Są to tak zwane procesy resztkowe, które ujawniają się w postaci: drgań mechanicznych, wydzielania ciepła i emisji fal sprężystych generowanych w materiale konstrukcyjnym. Rezultatem badań jest opracowany model diagnostyczny trwałości wału napędowego z wykorzystaniem funkcji działania.
Artykuł powstał w oparciu o pracę dyplomową zrealizowaną przez studenta Wojskowej Akademii Technicznej. W niniejszej publikacji zawarto krótki opis stanowiska laboratoryjnego na bazie sterownika PLC do testowania elementów pomiarowych w systemach automatyki. Przedstawione zostały etapy projektowania części programowej oraz budowy praktycznego stanowiska. Dodatkowo przedstawiono diagnostykę użytą w pracy dyplomowej.
EN
The article is based on a thesis made by a student of the Military University of Technology. This publication contains brief description of a PLC based laboratory stand for testing measuring elements in automation systems. The stages of designing the program part and building a practical stand were presented. Additionally, the diagnostics used in the thesis is presented.
Artykuł przedstawia wyniki empirycznej weryfikacji hipotezy pozwalającej na opracowanie sprzętowo – programowego klasyfikatora stanu technicznego układu wtryskowego silnika z zapłonem samoczynnym. Pozytywna weryfikacja wspomnianej hipotezy, która wiąże przebieg procesu spalania, skład chemiczny spalin oraz wybrane stany niesprawności technicznej układu wtryskowego pozwoliła na przedstawienie koncepcji klasyfikatora w rozpatrywanym zbiorze klas stanu układu wtryskowego.
W artykule przedstawiono założenia oraz ich praktyczną realizację w odniesieniu do stanowiska laboratoryjnego przeznaczonego do badania procesów wibroakustycznych w rejonie głowicy silnika z zapłonem samoczynnym. Podstawowym założeniem podczas realizacji tego projektu było stworzenie możliwości dydaktycznych oraz naukowo–badawczych w zakresie obserwacji i rejestracji procesów drganiowych w rejonie głowicy cylindrowej silnika z zapłonem samoczynnym podczas pracy układu rozrządu napędzane go ze źródła zewnętrznego. Umożliwia to wyselekcjonowanie prawie „czystej” postaci tych procesów, pochodzących wyłącznie od pracy układu rozrządu bez zakłóceń spowodowanych pracą innych przekładni i mechanizmów w rzeczywistym silniku oraz zjawisk gazodynamicznych związanych ze spalaniem. Fakt ten pozwala na rejestrację wartości wybranych wskaźników opisujących drgania tego węzła konstrukcyjnego silnika, odpowiednie opracowanie powstałych zapisów i ich ewentualne wykorzystanie we wnioskowaniu diagnostycznym np. w zakresie oceny faz rozrządu. Innym sposobem wykorzystania tak uzyskanych wyników jest możliwość wykorzystania tych zapisów do filtracji wyników uzyskanych na obiekcie rzeczywistym czyli funkcjonującym silniku.
W artykule opisano rolę i możliwości diagnostyki technicznej OPA Zabrze z wykorzystaniem systemu diagnostycznego monitoringu komutatorów i pierścieni ślizgowych (MKPS), opracowanego przez OPA Zabrze i Politechnikę Śląską. Omówiono przeznaczenie i metodę pomiaru oraz przykładowe wyniki wykonanych w 2019 r. pomiarów geometrii komutatorów i wynikającą z nich ocenę stanu technicznego komutatorów. Opisane wyniki badań potwierdzają efektywność pomiaru geometrii powierzchni ślizgowej komutatorów systemem MKPS oraz – uogólniając – ważną rolę diagnostyki w kształtowaniu i podtrzymaniu gotowości technicznej maszyn.
EN
This article describes the role and possibilities of technical diagnostics using the diagnostic Monitoring of Commutator and Slip Ring System (MKPS), developed by OPA Zabrze and the Silesian University of Technology. MKPS is designed for measuring deviations in cylindrical surface shapes using a non-reference method. Non-contact measurement of the studied object is performed by laser detectors supported by computer technology. MKPS system is used for acquiring, gathering, processing and visualising information about the rotating surface. Based on the information gathered, the rate of wear of sliding surfaces, a degree of insulation "milling" can be determined and a profile of misplacement of electric machine commutator sectors can be established. Simple operation of the MKPS and recording results during normal machine operation make it possible to decrease the costs of operation and shorten inspection time. The described results of the research conducted in 2019 confirm the efficiency of measuring the sliding surface of commutators with the use of the MKPS system and – generally speaking – the important role of diagnostics in shaping and maintaining the technical availability of machines.
Badanie pobranej z transformatora próbki oleju uważa się za podstawowe narzędzie w procesie oceny jego stanu technicznego. Z jednej strony wyniki takiego badania powinny sygnalizować na jak najwcześniejszym etapie powstanie defektu i umożliwiać śledzenie jego rozwoju, z drugiej zaś po wyłączeniu transformatora z ruchu przez zabezpieczenia, powinny w jak najbardziej precyzyjny sposób, rozpoznawać charakter potencjalnego defektu i ułatwiać wybór adekwatnych metod diagnostycznych dla jego wiarygodnego potwierdzenia, a nawet wstępnej lokalizacji. W artykule przedstawiono kilka przypadków takich analiz, spośród bogatej bazy zgromadzonej przez autorów. W celu zweryfikowania poprawności wniosków, uzyskanych na podstawie badania oleju, skonfrontowano je ze spostrzeżeniami poczynionymi podczas wykorzystania innych metod diagnostycznych oraz przeprowadzonych rewizji wewnętrznych
EN
The examination of the oil sample taken from the transformer is considered to be the basic tool in the process of evaluating its technical condition. On the one hand, the results of such a study should signal the defect at the earliest possible stage and enable its development to be tracked, and on the other hand, after switching off the transformer, should in the most precise way recognize the nature of the potential defect and facilitate the selection of adequate diagnostic methods for its credible confirmation, and even initial location. The article presents several cases of such analyzes, from a rich database collected by the authors. In order to verify the correctness of the conclusions obtained on the basis of the oil tests, they were confronted with observations made during the use of other diagnostic methods and internal revisions carried out.
Rotary vane vacuum pumps are devices widely used in various types of industries. A three-phase electric motor, which is a usual drive source in this group of devices, propels rotor, which is eccentric placed in the cylinder. The combination of this arrangement, between cylinder and rotor, with centrifugal force, forces the vanes to move out and into its slots milled in the rotor. As a result, the increase and decrease of the inter-vane volume occur, causing the air to be sucked into the pump. Due to improper exploitation, there is a possibility of a mechanical damage to the vane, and in some cases the vane can fall out of its groove, what leads to catastrophic failure. The article presents a new method for diagnostics of vanes, based on the observation and analysis of a pressure signal, generated by a rotary vane vacuum pump.
W artykule omówiono zjawiska związane z powstawaniem zniekształceń linii magnetycznie obojętnych w lotniczych komutatorowych prądnicach prądu stałego. Przedstawiono przypadki przemieszczania się tych stref podczas wieloletniej eksploatacji statku powietrznego. Przedstawiono wyniki regulacji kilku kompletów prądnic prądu stałego GS-12T wraz z regulatorami napięcia RN-180M z samolotów Su-22, wykonanej według metodyki opracowanej w Instytucie Technicznym Wojsk Lotniczych.
EN
This article discusses the phenomena associated with the generation of the magnetically neutral line disturbances in aircraft commutator direct current generators. It presents examples of the displacement of these zones in the course of many years of aircraft operation. The paper includes the results of adjusting several sets of GS-12T direct current generator along with RN-180M voltage regulators for Su-22 aircraft, conducted as per the procedure developed at AFIT.
This article describes functional and diagnostic structure of the equipment of a Wind Power Station. Considering particular operational conditions of a technical object, that is a set of Wind Power Station equipment, this is a significant issue. A structural model of Wind Power Station equipment is developed. Based on that, a functional – diagnostic model of Wind Power Station equipment is elaborated. That model is a basis for determining primary elements of the object structure, as well as for interpreting a set of diagnostic signals and their reference signals.
Infrared thermography has evolved as an effective condition monitoring tool for real-time temperature monitoring of objects or processes in a noncontact way. This paper presents the results of research conducted with use of infrared camera for monitoring 3AL25/30 engine, especially turbocharger, placed in Marine Engineering Faculty of Gdynia Maritime University. Research was carried out using a thermal camera NEC Thermo Gear G100 with appropriate software. Test results improved that infrared thermography is useful also for monitoring the condition of ship engine equipment, and enable anticipating failures during engine work.
PL
Termografia w podczerwieni rozwinęła się jako skuteczne narzędzie bezkontaktowego monitorowania stanu obiektów lub procesów w czasie rzeczywistym, poprzez badanie temperatury i jej rozkładu na powierzchni monitorowanych maszyn i urządzeń. W artykule przedstawiono wyniki badań, w których wykorzystano kamerę termograficzną do monitorowania stanu technicznego (cieplnego) silnika okrętowego, w szczególności turbosprężarki, na przykładzie silnika laboratoryjnego 3AL25/30. Badania zrealizowano za pomocą kamery firmy NEC, Thermo Gear G100.Wyniki badań dowiodły, że termografia w podczerwieni jest przydatna w monitorowaniu stanu silnika okrętowego i umożliwia wykrycie nieprawidłowości w czasie pracy silnika.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.