RU2641322C2 - Method of control and diagnostics of complex object state - Google Patents

Method of control and diagnostics of complex object state Download PDF

Info

Publication number
RU2641322C2
RU2641322C2 RU2016103744A RU2016103744A RU2641322C2 RU 2641322 C2 RU2641322 C2 RU 2641322C2 RU 2016103744 A RU2016103744 A RU 2016103744A RU 2016103744 A RU2016103744 A RU 2016103744A RU 2641322 C2 RU2641322 C2 RU 2641322C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
signal
state
curves
characteristic curve
period
Prior art date
Application number
RU2016103744A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2016103744A (en
Inventor
Владимир Фёдорович Вербов
Борис Николаевич Просянников
Александр Гургенович Сукиязов
Original Assignee
Государственное казённое образовательное учреждение высшего образования "Российская таможенная академия"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное казённое образовательное учреждение высшего образования "Российская таможенная академия" filed Critical Государственное казённое образовательное учреждение высшего образования "Российская таможенная академия"
Priority to RU2016103744A priority Critical patent/RU2641322C2/en
Publication of RU2016103744A publication Critical patent/RU2016103744A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2641322C2 publication Critical patent/RU2641322C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
  • Testing Of Individual Semiconductor Devices (AREA)

Abstract

FIELD: physics.SUBSTANCE: method consists in recording the information signal of the object state, creating from this signal its distorted image (replica) known to the method, obtaining the characteristic curve by feeding the signal of the information parameter of the state to the input X of the oscilloscope and to the input Y of its image (replica), and comparing the observed characteristic curve with the previously created bank of reference characteristic curves of the defective states of the object and on the basis of the coincidence of these curves establishing the presence the corresponding defect. Within the period of the information parameter change, the stroboscopic method identifies the region most fully reflecting the presence of an existing defect, which, if necessary, can move within the period, and also vary in duration, and for this region a characteristic curve is formed that is compared with the previously created corresponding characteristic curves from the bank of the reference characteristic curves of the defective states of the controlled object.EFFECT: in-depth analysis of the complex object state, the process of functioning of which consists of periodically repeating cycles by increasing the accuracy and reliability of the measurement results and a highly sensitive algorithm for their processing.4 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для бесконтактного автоматизированного контроля и диагностики состояния сложных объектов, функционирование которых состоит из периодически повторяющихся циклов. К таким объектам можно отнести объекты на различных физических принципах функционирования, содержащие: вращающиеся узлы; элементы, совершающие возвратно-поступательное движение; функциональные узлы, работа которых сопровождается пульсациями или вибрациями; биологические объекты, в которых происходят сложные колебательные электрические процессы, регистрируемые при электроэнцефалографии, электрокардиографии и т.д.; электротехнические устройства, питаемые переменным током и т.п.The present invention relates to electrical engineering and can be used for contactless automated monitoring and diagnostics of complex objects, the functioning of which consists of periodically repeating cycles. Such objects include objects on various physical principles of functioning, containing: rotating nodes; elements reciprocating; functional units whose operation is accompanied by pulsations or vibrations; biological objects in which complex oscillatory electrical processes occur, recorded during electroencephalography, electrocardiography, etc .; electrical devices powered by alternating current, etc.

Определение технического состояния или физиологического состояния (для биологических объектов) представляет собой достаточно сложную задачу, без решения которой невозможно осуществить диагностику объекта и прогнозирование возникновения нештатных (аномальных, патологических) ситуаций. Процесс контроля и диагностирования состояния объекта обычно реализуется с помощью специальных измерителей-преобразователей (датчиков), фиксирующих изменение во времени выбранного информационного параметра и вырабатывающих соответствующий электрический сигнал. На основании анализа этого сигнала делают вывод о состоянии объекта. Чем сложнее объект и процессы в нем происходящие, тем сложнее регистрируемый сигнал, в том числе и для нормального состояния объекта. Еще более сложной является задача фиксации появления малых изменений сигнала, связанных с незначительным изменением состояния объекта, которые в дальнейшем могут явиться «предвестниками» возникновения существенных дефектов или патологий.The determination of the technical state or physiological state (for biological objects) is a rather complicated task, without which it is impossible to diagnose the object and predict the occurrence of emergency (abnormal, pathological) situations. The process of monitoring and diagnosing the state of an object is usually carried out using special measuring transducers (sensors) that record the change in time of the selected information parameter and generate the corresponding electrical signal. Based on the analysis of this signal, a conclusion is made about the state of the object. The more complex the object and the processes occurring in it, the more difficult the recorded signal, including for the normal state of the object. Even more difficult is the task of fixing the appearance of small changes in the signal associated with a slight change in the state of the object, which in the future may be the "harbingers" of the occurrence of significant defects or pathologies.

Известен способ диагностики состояния объекта на основании анализа спектра сигнала от датчика некоторого параметра состояния [1]. Объектами контроля здесь могут быть различные электрические машины, в частности, в качестве примера - асинхронный двигатель. Информационными параметрами диагностического контроля технического состояния в работающем асинхронном двигателе рассматриваются высшие гармонические спектральные составляющие сигнала датчика магнитного поля рассеяния в лобовой части обмотки статора, на изменения амплитуд которых оказывает существенное влияние появление неисправностей в виде межвитковых или межфазовых замыканий.A known method for diagnosing the state of an object based on the analysis of the spectrum of the signal from the sensor of a certain state parameter [1]. The objects of control here can be various electric machines, in particular, as an example, an asynchronous motor. The higher harmonic spectral components of the signal of the scattering magnetic field sensor in the frontal part of the stator winding are considered with the information parameters of the diagnostic monitoring of the technical condition in a running asynchronous motor, the amplitude of which is significantly affected by inter-turn or interphase faults, on the amplitude changes.

Недостатком этого способа является сложный вид спектра сигнала, содержащий большое число составляющих частот даже в том случае, когда объект находится в нормальном рабочем состоянии. Кроме того, в большинстве технических ситуаций спектр непрерывно меняется во времени. Это приводит к тому, что различить спектры сигнала для двух моментов времени (либо двух технических состояний объекта) достаточно сложно.The disadvantage of this method is the complex view of the signal spectrum, containing a large number of frequency components even when the object is in normal operating condition. In addition, in most technical situations, the spectrum continuously changes over time. This leads to the fact that it is rather difficult to distinguish signal spectra for two time instants (or two technical states of an object).

Известен способ контроля блоков питания, содержащих силовой трансформатор [2], заключающийся в измерении напряжения на первичной обмотке трансформатора блока питания и силы тока нагрузки в его вторичной обмотке, основанный на регистрации особым образом ориентированного относительно трансформатора магниточувствительного датчика временной зависимости магнитного поля рассеяния трансформатора блока питания.A known method of monitoring power supplies containing a power transformer [2], which consists in measuring the voltage on the primary winding of the transformer of the power supply and the load current in its secondary winding, based on the registration of a magnetically sensitive transient of the time dependence of the magnetic field scattering of the transformer of the power supply unit .

Недостатком устройства, реализующего указанный способ, является необходимость ориентации особым образом оси чувствительности датчика, а также отсутствие возможности диагностирования состояния блока питания по результатам измерений.The disadvantage of the device that implements the specified method is the need for a special orientation of the sensitivity axis of the sensor, as well as the inability to diagnose the status of the power supply according to the measurement results.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков заявляемому изобретению является способ визуального контроля параметров энергопотребления и диагностики технического состояния электрооборудования переменного тока [3], выбранный за прототип. Согласно этому способу сигнал информационного параметра состояния электрооборудования переменного тока, снимаемый с помощью магниточувствительного датчика, подключенного по схеме трансформатора тока к токоподводящим электрическую энергию проводам, преобразуют с помощью интегрирующего или дифференцирующего звеньев, т.е. создают из сигнала его искаженный заведомо известным методом «образ», названный «репликой». Затем информационный сигнал с выхода датчика подают на горизонтальные (вертикальные) отклоняющие пластины осциллографа, а сигнал-реплику с выхода интегрирующего (дифференцирующего) звена - на противоположные вертикальные (горизонтальные) отклоняющие пластины осциллографа. О режимах работы и техническом состоянии контролируемого электрооборудования судят на основании сравнения полученной на экране осциллографа фигуры Лиссажу для негармонических сигналов (характеристической кривой) с набором (банком) эталонных характеристических кривых дефектных состояний объекта.The closest in combination of essential features of the claimed invention is a method for visual control of energy consumption parameters and diagnostics of the technical condition of AC electrical equipment [3], selected as a prototype. According to this method, the signal of the information parameter of the state of alternating current electrical equipment, recorded using a magnetically sensitive sensor connected by a current transformer to wires supplying electrical energy, is converted using integrating or differentiating links, i.e. create from the signal its distorted by the known method “image” called “replica”. Then the information signal from the output of the sensor is fed to the horizontal (vertical) deflecting plates of the oscilloscope, and the replica signal from the output of the integrating (differentiating) link to the opposite vertical (horizontal) deflecting plates of the oscilloscope. The operating modes and the technical condition of the controlled electrical equipment are judged by comparing the Lissajous figures for the non-harmonic signals (characteristic curve) obtained on the oscilloscope screen with a set (bank) of reference characteristic curves of defective states of the object.

На фиг. 1 представлены графические иллюстрации способа, выбранного за прототип, применительно к достаточно распространенному функциональному устройству - однофазному трансформаторно-выпрямительному преобразователю, содержащему мостовую схему выпрямления. На фиг. 1а представлены формы выходного сигнала магниточувствительного датчика, размещенного на токоподводящем проводе, питающем первичную обмотку трансформатора (кривые формы тока первичной обмотки), соответствующие двум техническим ситуациям - «преобразователь исправен» и «обрыв диода схемы выпрямления». Из фиг. 1а видно, что формы токов первичной обмотки отличаются незначительно, несмотря на то, что в схеме выпрямления имеет место явная неисправность - обрыв диода.In FIG. 1 presents graphical illustrations of the method chosen for the prototype, in relation to a fairly common functional device - single-phase transformer-rectifier converter containing a bridge rectification circuit. In FIG. Figure 1a shows the output signal forms of a magnetosensitive sensor located on a current-supply wire supplying the transformer primary winding (curves of the primary winding current), corresponding to two technical situations - “converter is working” and “open circuit rectifier diode”. From FIG. 1a it is seen that the forms of the primary winding currents differ slightly, despite the fact that in the rectification circuit there is a clear malfunction - a break in the diode.

На фиг. 1б представлены соответствующие этим ситуациям характеристические кривые. Как следует из представленной иллюстрации, формы кривых существенно отличаются друг от друга, что позволяет однозначно различать технические ситуации и идентифицировать неисправность.In FIG. Figure 1b shows the characteristic curves corresponding to these situations. As follows from the presented illustration, the shapes of the curves differ significantly from each other, which makes it possible to clearly distinguish between technical situations and identify a malfunction.

Однако в том случае, когда анализируется сигнал, содержащий большое число высокочастотных составляющих, получаемая характеристическая кривая (фигура Лиссажу) имеет достаточно сложную форму, затрудняющую однозначную и достоверную идентификацию состояния контролируемого объекта (фиг. 1в).However, in the case when a signal containing a large number of high-frequency components is analyzed, the resulting characteristic curve (Lissajous figure) has a rather complicated shape, which makes it difficult to unambiguously and reliably identify the state of the controlled object (Fig. 1c).

Целью предлагаемого изобретения является расширение технологических возможностей диагностики технического состояния на основе контроля параметров функционирования сложных объектов за счет повышения точности и достоверности результатов измерений, а также высокочувствительного алгоритма их обработки.The aim of the invention is to expand the technological capabilities of diagnosing the technical condition based on monitoring the functioning parameters of complex objects by increasing the accuracy and reliability of measurement results, as well as a highly sensitive algorithm for processing them.

Как известно, неисправность (патология) в объекте (техническом, биологическом) представляет собой внезапное прекращение этим объектом процесса исполнения своего функционального назначения. Вместе с тем, у любой неисправности есть предшествующий ее окончательному проявлению период функционирования объекта, когда он работает с прогрессирующе ухудшающимися показателями. Например, в электроустановке ухудшение характеристик функциональных элементов, входящих в ее состав, приводит к изменению потребляемого тока как по величине, так и по форме. Для кривой же тока сложной формы, содержащей большое число высокочастотных составляющих, это изменение может происходить на небольшом интервале времени внутри периода кривой тока. В этой связи изменение кривой именно на этом интервале несет наиболее полную информацию об изменениях, происходящих в элементах объекта. Поэтому для повышения точности и достоверности результатов измерений представляется целесообразным анализировать информацию о состоянии объекта, преобразуя в характеристическую кривую не весь период кривой тока, а только выделенный интервал, на котором происходят наиболее существенные изменения. Кроме того, в анализируемой кривой тока таких интервалов может быть несколько, поэтому целесообразно иметь возможность формирования характеристических кривых на различных интервалах кривой тока внутри ее периода изменения.As you know, a malfunction (pathology) in an object (technical, biological) is a sudden termination by this object of the process of fulfilling its functional purpose. At the same time, any malfunction has a period of operation of the object preceding its final manifestation, when it works with progressively worsening indicators. For example, in an electrical installation, the deterioration of the characteristics of the functional elements included in its composition leads to a change in the current consumption both in magnitude and in shape. For a current curve of complex shape containing a large number of high-frequency components, this change can occur over a short time interval within the period of the current curve. In this regard, the change in the curve precisely at this interval carries the most complete information about the changes occurring in the elements of the object. Therefore, to increase the accuracy and reliability of the measurement results, it seems appropriate to analyze information about the state of the object, converting into the characteristic curve not only the entire period of the current curve, but only the selected interval, on which the most significant changes occur. In addition, there can be several such intervals in the analyzed current curve, therefore it is advisable to have the possibility of generating characteristic curves at different intervals of the current curve within its period of change.

Сущность изобретения состоит в том, что для контроля и диагностики состояния сложных объектов, характеризующихся сложной формой кривой, описывающей процесс их функционирования, из сигнала информационного параметра (выходного сигнала датчика) стробоскопическим методом (с использованием стробирующего импульса определенной длительности) внутри периода кривой изменения информационного параметра выделяют область, наиболее полно отражающую проявление выявляемого дефекта. Для этой области формируют текущую характеристическую кривую, которую сравнивают с предварительно созданным банком эталонных характеристических кривых дефектных состояний объекта (в том числе и для данной области). Кроме того, с целью расширения перечня выявляемых дефектов, обеспечивающих применение способа для диагностики дефектов различных элементов (узлов) объекта, осуществляют сканирование сигнала информационного параметра, т.е. выделяемую область перемещают в пределах периода сигнала информационного параметра, изменяя время задержки стробирующего импульса, а также его длительность.The essence of the invention lies in the fact that for monitoring and diagnosing the state of complex objects characterized by a complex shape of the curve that describes the process of their functioning, from the signal of the information parameter (sensor output signal) by the stroboscopic method (using a strobe pulse of a certain duration) inside the period of the curve of the change of the information parameter highlight the area that most fully reflects the manifestation of the detected defect. For this area, the current characteristic curve is formed, which is compared with a previously created bank of reference characteristic curves of defective states of the object (including for this area). In addition, in order to expand the list of detected defects that ensure the application of the method for diagnosing defects of various elements (nodes) of an object, a signal of an information parameter is scanned, i.e. the selected area is moved within the period of the signal of the information parameter, changing the delay time of the strobe pulse, as well as its duration.

По изменению кинетики информационного параметра на выделенном интервале за несколько периодов процесса функционирования объекта можно судить либо об исправности этого элемента, либо о появлении в нем дефекта, а по динамике развития дефекта прогнозировать изменение ситуации в объекте в целом.By changing the kinetics of the information parameter over a selected interval over several periods of the process of functioning of the object, one can judge either the health of this element or the appearance of a defect in it, and the dynamics of the development of the defect can predict a change in the situation in the object as a whole.

В связи с тем, что на общее состояние объекта оказывают влияние все функциональные элементы и узлы, входящие в его состав, предусмотрена возможность как изменения длительности интервала времени сканирования информационного параметра, так и временной сдвиг этого интервала внутри периода кривой, описывающей процесс функционирования объекта. Это позволит определить интервал информационного параметра сигнала, наиболее информативный по отношению к выявляемому дефекту и диагностировать тот функциональный элемент (узел) объекта, в котором начинаются дефектные изменения.Due to the fact that the overall state of the object is influenced by all the functional elements and nodes included in its composition, it is possible to change the length of the time interval for scanning an information parameter, as well as the time shift of this interval inside the period of the curve describing the process of functioning of the object. This will make it possible to determine the interval of the information parameter of the signal, the most informative in relation to the detected defect and diagnose the functional element (node) of the object in which the defective changes begin.

Для обеспечения точности и достоверности результатов измерения информационного параметра интервал времени измерения (определяется длительностью стробирующего импульса) должен быть строго сфазирован с периодом кривой, описывающей процесс функционирования объекта. Интервал времени сканирования, а также величина временного сдвига стробирующего импульса относительно начала периода кривой изменения информационного параметра задаются оператором.To ensure the accuracy and reliability of the measurement results of the information parameter, the measurement time interval (determined by the duration of the strobe pulse) must be strictly phased with the period of the curve describing the process of functioning of the object. The time interval of the scan, as well as the magnitude of the time shift of the gating pulse relative to the beginning of the period of the curve of the change of the information parameter are set by the operator.

Как отмечалось выше, появление дефекта в функциональном элементе объекта на начальном этапе сопровождается малыми изменениями информационного параметра, фиксируемого датчиком. Использование предлагаемого способа позволяет регистрировать именно малые изменения кинетики измерительного сигнала датчика информационного параметра [4].As noted above, the appearance of a defect in the functional element of the object at the initial stage is accompanied by small changes in the information parameter detected by the sensor. Using the proposed method allows you to register exactly small changes in the kinetics of the measuring signal of the sensor information parameter [4].

Для полноценного анализа ситуации необходимо использовать предварительно созданный банк эталонных характеристических кривых, соответствующих различным состояниям функциональных элементов (узлов) и данного объекта в целом.For a full analysis of the situation, it is necessary to use a previously created bank of reference characteristic curves corresponding to various states of functional elements (nodes) and this object as a whole.

На фиг. 2 и 3 представлены электрические сигналы и соответствующие характеристические кривые, поясняющие сущность заявляемого способа. Так, на фиг. 2 изображена периодическая кривая (Т - ее период) электрического сигнала, в интервалах периодов которой стробирующими импульсами (через постоянные отрезки времени τ1) выделяется фрагмент кривой - интервал времени измерения τ2, в котором происходит изменение, связанное с изменением ситуации (технической, биологической и т.п.) в контролируемом объекте. На фиг. 2 и 3 под выделенными фрагментами сигнала помещены характеристические кривые, позволяющие определить и идентифицировать изменения в состоянии (развитие дефекта) в функциональных элементах (узлах) объекта. Благодаря тому, что на устройстве отображения информации (например, мониторе компьютера) формируется характеристическая кривая одной и той же части кривой информационного параметра, она оказывается стабильной (подобно изображению в стробоскопическом осциллографе) в разных периодах изменения сигнала. На фиг. 3 изображены фрагменты сигналов информационного параметра, отражающего процесс функционирования объекта, в интервале периода которых стробирующими импульсами различной длительности (τ2) с различным временным сдвигом относительно начала периода кривых (τ1) выделяются различные фрагменты кривых, а ниже приведены характеристические кривые, соответствующие этим фрагментам. Эпюры на фиг. 3 иллюстрируют возможность выделения в периоде кривой, описывающей процесс функционирования объекта, необходимого интервала времени, связанного с изменением состояния объекта, путем изменения величины временного сдвига или длительности стробируюшего импульса (τ1 и τ2).In FIG. 2 and 3 are electrical signals and corresponding characteristic curves that explain the essence of the proposed method. So in FIG. Figure 2 shows a periodic curve (T is its period) of an electric signal, in the intervals of periods of which gating pulses (through constant time intervals τ 1 ) highlight a fragment of the curve — the measurement time interval τ 2 , in which there is a change associated with a change in the situation (technical, biological etc.) in a controlled facility. In FIG. 2 and 3, characteristic curves are placed under the selected signal fragments, which make it possible to determine and identify changes in the state (defect development) in the functional elements (nodes) of the object. Due to the fact that a characteristic curve of the same part of the curve of the information parameter is formed on an information display device (for example, a computer monitor), it turns out to be stable (like the image in a stroboscopic oscilloscope) in different periods of a signal change. In FIG. Figure 3 shows fragments of signals of an information parameter that reflects the process of functioning of an object, in the period interval of which various fragments of curves are allocated with strobe pulses of various durations (τ 2 ) with different time shifts relative to the beginning of the curve period (τ 1 ), and the characteristic curves corresponding to these fragments are given below . The plots in FIG. 3 illustrate the possibility of separating in the period a curve describing the process of functioning of the object, the necessary time interval associated with the change in the state of the object, by changing the magnitude of the time shift or the duration of the gating pulse (τ 1 and τ 2 ).

На фиг. 4 представлена структурная схема устройства, реализующего заявленный способ. Датчик 2, производящий измерение информационного параметра (например, магниточувствительный измерительный преобразователь напряженности внешнего магнитного поля объекта) размещается на объекте контроля 1 (например, на датчиках, используемых при снятии электрокардиограмм человека) либо вблизи объекта контроля (например, при реализации бесконтактного неразрушающего контроля, основанного на измерении электромагнитных, акустических или иных видов колебаний). Выход датчика подключен ко входу блока формирования выходного сигнала 3, выход которого подключен ко входу блока формирования выделенной части сигнала 6. Кроме того, выход датчика подключен ко входу блока формирования синхроимпульса 4, выход которого подключен ко входу блока формирования стробирующего импульса 7. Выход блока формирования стробирующего импульса подключен ко второму входу блока формирования выделенной части сигнала 6, а его выход подключен ко входу блока формирования характеристической кривой 5. Его выход соединен с вычислительным устройством (например, компьютером), содержащим блок сравнения 8, блок эталонных характеристических кривых 10 и блок вывода информации 9. Сформированную информацию воспринимает и обрабатывает оператор 11. Он же управляет работой устройства (задает временные интервалы τ1 и τ2).In FIG. 4 presents a structural diagram of a device that implements the claimed method. A sensor 2 measuring an information parameter (for example, a magnetosensitive measuring transducer of the external magnetic field of an object) is located on the object 1 (for example, on the sensors used to record the electrocardiogram of a person) or near the object of control (for example, when implementing non-destructive non-destructive testing based on the measurement of electromagnetic, acoustic or other types of vibrations). The output of the sensor is connected to the input of the output signal generating unit 3, the output of which is connected to the input of the forming unit of the selected signal 6. In addition, the sensor output is connected to the input of the generating unit of the clock 4, the output of which is connected to the input of the gate generating unit 7. Output of the forming the gating pulse is connected to the second input of the block forming the selected part of the signal 6, and its output is connected to the input of the block forming the characteristic curve 5. Its output is connected to the calculation itelnym device (e.g., computer) comprising a comparing unit 8, the block of reference characteristic curves 10 and information output unit 9. The formed information receives and processes the operator 11. It also controls the operation of the device (the predetermined time intervals τ 1 and τ 2).

Устройство работает следующим образом. Сигнал информационного параметра с выхода датчика 2 поступает на входы блока формирования выходного сигнала 3 и блока формирования синхроимпульса 4. Датчик может быть либо включен в электрическую схему объекта (например, в цепь токоподводящего провода), либо иным приспособлением (устройством) подключен к объекту (например, с помощью электродов электроэнцефалографа при снятии электроэнцефалограмм, электродов электрокардиографа при снятии электрокардиограмм и т.п.); датчик может осуществлять также бесконтактные измерения, путем регистрации параметров, например, электромагнитного (или иного) излучения, сопровождающего работу объекта. Блок формирования выходного сигнала 3 осуществляет выделение требуемого временного интервала из сигнала информационного параметра с выхода датчика 2. В блоке формирования синхроимпульса 4 осуществляется «жесткая» привязка выходного импульса блока к начальной («нулевой») фазе выделенного в блоке формирования выходного сигнала временного интервала. Выходные импульсы блока формирования синхроимпульса 4 поступают на вход блока формирования стробирующего импульса 7. В этом блоке происходит формирование стробирующего импульса, при этом оператором 11 задаются его длительность (τ2) и величина временного сдвига (τ1) относительно начальной («нулевой») фазы выделенного временного интервала, после чего эти полностью синхронизированные с сигналом датчика импульсы поступают на вход блока формирования выделенной части сигнала 6. В этом блоке стробирующим импульсом выделяется фрагмент периода (периодов) выделенного временного интервала, поступившего из блока формирования выходного сигнала 3. Далее выделенный фрагмент (группа фрагментов) поступает на вход блока формирования характеристической кривой (фигуры Лиссажу для негармонических сигналов) 5. Получение характеристической кривой осуществляется с использованием самого сигнала (выделенного фрагмента) и его искаженного заведомо известным методом (например, интегрированием либо дифференцированием и др.) образа (реплики) [3]. Полученная характеристическая кривая (группа кривых) поступает в блок сравнения 8 вычислительного устройства, где производится ее сопоставление с набором эталонных характеристических кривых, размещенных в блоке эталонных характеристических кривых 10, соответствующих различным состояниям объекта. Результаты сравнения представляются в блоке вывода информации 9. Информацию с этого блока считывает оператор 11.The device operates as follows. The signal of the information parameter from the output of the sensor 2 is fed to the inputs of the output signal generating unit 3 and the sync pulse generating unit 4. The sensor can either be included in the electrical circuit of the object (for example, in the circuit of the lead wire), or connected to the object with another device (device) , using electroencephalograph electrodes when taking electroencephalograms, electrocardiograph electrodes when taking electrocardiograms, etc.); the sensor can also carry out non-contact measurements, by recording parameters, for example, electromagnetic (or other) radiation accompanying the operation of the object. The output signal generating unit 3 extracts the required time interval from the information parameter signal from the output of the sensor 2. In the synchronization pulse generating unit 4, the output pulse of the unit is “rigidly” linked to the initial (“zero”) phase of the time interval allocated in the output signal generating unit. The output pulses of the block generating the clock 4 are fed to the input of the block forming the strobe pulse 7. In this block, the formation of the strobe pulse is generated, while the operator 11 sets its duration (τ 2 ) and the value of the time shift (τ 1 ) relative to the initial ("zero") phase of the selected time interval, after which these pulses, completely synchronized with the sensor signal, are fed to the input of the unit for forming the selected part of signal 6. In this block, a fragment of the period is allocated (periods) of the selected time interval received from the output signal generating unit 3. Next, the selected fragment (group of fragments) is fed to the input of the characteristic curve generating unit (Lissajous figures for non-harmonic signals) 5. The characteristic curve is obtained using the signal itself (selected fragment) and its distorted image by a known method (for example, integration or differentiation, etc.) of an image (replica) [3]. The obtained characteristic curve (group of curves) enters the comparison unit 8 of the computing device, where it is compared with a set of reference characteristic curves located in the block of reference characteristic curves 10 corresponding to various states of the object. The comparison results are presented in the information output unit 9. The information from this unit is read by the operator 11.

Предлагаемый способ позволяет существенно повысить точность и достоверность результатов контроля параметров и диагностики состояния контролируемых объектов, а также реализовать возможность проведения углубленного анализа и расширения перечня диагностируемых дефектов (в том числе, на ранних стадиях появления) в сложных объектах, процесс функционирования которых состоит из периодически повторяющихся циклов.The proposed method allows to significantly increase the accuracy and reliability of the results of parameter monitoring and diagnostics of the state of controlled objects, as well as to realize the possibility of conducting in-depth analysis and expanding the list of diagnosed defects (including in the early stages of occurrence) in complex objects, the functioning of which consists of periodically repeated cycles.

Источники информацииInformation sources

1. Гаджиев Г.А. и др. Исследование магнитных полей рассеяния в электрических машинах для их диагностики в условиях работы. «Электротехника», №6, 2000, С. 22-27.1. Gadzhiev G.A. et al. Investigation of scattering magnetic fields in electric machines for their diagnosis under operating conditions. "Electrical Engineering", No. 6, 2000, S. 22-27.

2. Сукиязов А.Г., Просянников Б.Н. Авт. свид. СССР №1335885. Способ контроля блоков питания, содержащих силовой трансформатор, 1987.2. Sukiyazov A.G., Prosyannikov B.N. Auth. testimonial. USSR No. 1335885. A method for monitoring power supplies containing a power transformer, 1987.

3. Сукиязов А.Г., Вербов В.Ф. и др. Патент РФ №2378656. Способ визуального контроля параметров энергопотребления и диагностики технического состояния электрооборудования переменного тока, 2010. (прототип)3. Sukiyazov A.G., Verbov V.F. and other RF Patent No. 2378656. The method of visual control of energy consumption parameters and diagnostics of the technical condition of AC electrical equipment, 2010. (prototype)

4. Сукиязов А.Г., Нестеров В.В., Просянников Б.Н. О возможности реализации непрерывной диагностики технического состояния электрических машин переменного тока. «Вестник РГУПС», №1, 2009, С. 125-129.4. Sukiyazov A.G., Nesterov V.V., Prosyannikov B.N. On the possibility of implementing continuous diagnostics of the technical condition of AC electric machines. “Bulletin of the RSUPS”, No. 1, 2009, S. 125-129.

Claims (1)

Способ контроля и диагностики состояния сложных объектов, функционирование которых состоит из периодически повторяющихся циклов, заключающийся в регистрации сигнала информационного параметра состояния объекта, создании из этого сигнала его искаженного заведомо известным методом образа (реплики), получении характеристической кривой путем подачи на вход X осциллографа сигнала информационного параметра состояния, а на вход У - его образа (реплики) и сравнении наблюдаемой характеристической кривой с предварительно созданным банком эталонных характеристических кривых дефектных состояний объекта и на основании совпадения этих кривых установлении наличия соответствующего дефекта, отличающийся тем, что внутри периода изменения информационного параметра стробоскопическим методом выделяется область, наиболее полно отражающая наличие имеющегося дефекта, которая при необходимости может перемещаться в пределах периода, а также изменяться по длительности, и для этой области формируется характеристическая кривая, которая сравнивается с предварительно созданными соответствующими характеристическими кривыми из банка эталонных характеристических кривых дефектных состояний объекта контроля.A method for monitoring and diagnosing the state of complex objects whose functioning consists of periodically repeating cycles, which consists in registering the signal of the information parameter of the state of the object, creating from it a signal distorted by a known image (replica) method, obtaining a characteristic curve by applying an information signal to the oscilloscope input X state parameter, and at the input Y - its image (replica) and comparing the observed characteristic curve with a previously created standard bank characteristic curves of defective states of the object and based on the coincidence of these curves to establish the presence of the corresponding defect, characterized in that within the period of changing the information parameter by the stroboscopic method, an area is selected that most fully reflects the presence of the existing defect, which, if necessary, can move within the period and also change in duration, and for this area a characteristic curve is formed, which is compared with previously created corresponding The existing characteristic curves from the bank of reference characteristic curves of defective states of the control object.
RU2016103744A 2016-02-04 2016-02-04 Method of control and diagnostics of complex object state RU2641322C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016103744A RU2641322C2 (en) 2016-02-04 2016-02-04 Method of control and diagnostics of complex object state

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016103744A RU2641322C2 (en) 2016-02-04 2016-02-04 Method of control and diagnostics of complex object state

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2016103744A RU2016103744A (en) 2017-08-09
RU2641322C2 true RU2641322C2 (en) 2018-01-17

Family

ID=59632066

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016103744A RU2641322C2 (en) 2016-02-04 2016-02-04 Method of control and diagnostics of complex object state

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2641322C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2709749C1 (en) * 2018-11-07 2019-12-19 ГКОУ ВО "Российская таможенная академия" Method for monitoring and diagnosing the technical state of the "power supply - load" system
RU2718152C1 (en) * 2019-12-24 2020-03-30 Елена Валерьевна Вершенник Method for determining optimum periodicity of complex object state monitoring

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5129722A (en) * 1991-05-16 1992-07-14 Tektronix, Inc. Expansion windowing system for a measurement test instrument
RU2077064C1 (en) * 1993-05-14 1997-04-10 Рязанское высшее военное автомобильное инженерное училище Method and device for alternating current generator diagnosis
RU2378656C2 (en) * 2008-02-12 2010-01-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Российская таможенная академия" Method of visual inspection of energy consumption parametres and diagnostics of technical state of alternating current electric equipment
RU95839U1 (en) * 2010-03-15 2010-07-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Рязанский военный автомобильный институт имени генерала армии В.П. Дубынина" DEVICE FOR DIAGNOSTIC DEVICES, SYSTEMS AND MECHANISMS OF DIESEL
US20120224183A1 (en) * 2011-03-02 2012-09-06 Zygo Corporation Interferometric metrology of surfaces, films and underresolved structures

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5129722A (en) * 1991-05-16 1992-07-14 Tektronix, Inc. Expansion windowing system for a measurement test instrument
RU2077064C1 (en) * 1993-05-14 1997-04-10 Рязанское высшее военное автомобильное инженерное училище Method and device for alternating current generator diagnosis
RU2378656C2 (en) * 2008-02-12 2010-01-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Российская таможенная академия" Method of visual inspection of energy consumption parametres and diagnostics of technical state of alternating current electric equipment
RU95839U1 (en) * 2010-03-15 2010-07-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Рязанский военный автомобильный институт имени генерала армии В.П. Дубынина" DEVICE FOR DIAGNOSTIC DEVICES, SYSTEMS AND MECHANISMS OF DIESEL
US20120224183A1 (en) * 2011-03-02 2012-09-06 Zygo Corporation Interferometric metrology of surfaces, films and underresolved structures

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2709749C1 (en) * 2018-11-07 2019-12-19 ГКОУ ВО "Российская таможенная академия" Method for monitoring and diagnosing the technical state of the "power supply - load" system
RU2718152C1 (en) * 2019-12-24 2020-03-30 Елена Валерьевна Вершенник Method for determining optimum periodicity of complex object state monitoring

Also Published As

Publication number Publication date
RU2016103744A (en) 2017-08-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5783808B2 (en) Abnormal sound diagnosis device
TWI587294B (en) Detection method of abnormal sound of apparatus and detection device
KR100206662B1 (en) Partial discharge measuring method using frequency spectrum analyzer.
JP4881574B2 (en) Acupuncture point evaluation device
WO2016156875A1 (en) Apparatus and method for monitoring partial discharge
JP7270773B2 (en) Method for Estimating Bearing Fault Severity in Induction Motors
JP6945371B2 (en) Diagnostic equipment for rotating machine systems, power converters, rotating machine systems, and diagnostic methods for rotating machine systems.
EP3192166B1 (en) System for monitoring operation status of electric machine and mobile phone therefor and server-based system using the same
EP2761315B1 (en) A method of determining stationary signals for the diagnostics of an electromechanical system
RU2641322C2 (en) Method of control and diagnostics of complex object state
JP6821495B2 (en) Partial discharge measurement system and partial discharge measurement method
AU2003214007A1 (en) Device for locating the target spot of electrodes used for brain stimulation, particularly deep brain stimulation
RU2709749C1 (en) Method for monitoring and diagnosing the technical state of the "power supply - load" system
KR100812303B1 (en) Apparatus and method for monitoring motor faults using a wavelet transformation
Pandarakone et al. Frequency spectrum investigation and analytical diagnosis method for turn-to-turn short-circuit insulation failure in stator winding of low voltage induction motor
KR101046748B1 (en) Dedicated Vibration Diagnosis Method and Analysis System for Generator Stator Windings
RU146950U1 (en) ELECTROMECHANICAL SYSTEM DIAGNOSTICS DEVICE
RU2378656C2 (en) Method of visual inspection of energy consumption parametres and diagnostics of technical state of alternating current electric equipment
JP2019045401A (en) Partial discharge diagnostic device and partial discharge diagnostic method
CN109965873A (en) Biological function measuring and analysis system, method and recording medium
JP2015161506A (en) Signal analyzer, signal analysis method, degradation diagnosis apparatus, and degradation diagnosis method
JP6415803B2 (en) MRI equipment
Alekseev et al. Data measurement system of compressor units defect diagnosis by vibration value
US20210199707A1 (en) Method and system for condition monitoring electrical equipment
RU2763849C1 (en) Device for condition diagnosis of asynchronous electric motor

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180206