Надежность интеллектуальных датчиков систем управления газоперерабатывающих производств

• Автор: Юсупов, Дмитрий Роальдович
• Шифр специальности: 05.13.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Астрахань
• Количество страниц: 129 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Глава I. СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И МОДЕЛИ НАДЕЖНОСТИ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ

1.1. Современные тенденции развития интеллектуальных измерительных систем.

1.2. Интеллектуализация измерительных устройств как средство повышения их надежности.

1.3. Специфика эксплуатации интеллектуальных датчиков

на Астраханском газоперерабатывающем заводе

1.4. Классификация отказов интеллектуальных датчиков и выбор показателей надежности.
1.5. Вероятностные модели надежности интеллектуальных датчиков и аналитические зависимости между ними.

1.6. Статистические оценки показателей надежности интеллектуальных датчиков

1.7. Качественные характеристики надежности интеллектуальных датчиков

Глава II. СТАТИСТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ НАДЕЖНОСТИ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ ДАТЧИКОВ.
2.1. Предварительная обработка данных и анализ потока отказов интеллектуальных датчиков
2.2. Оценка адекватности модели надежности интеллектуальных датчиков
2.3. Оценка характеристик безотказности интеллектуальных датчиков.
2.4. Алгоритм расчета основных характеристик надежности интеллектуальных датчиков
Глава III. ФИЗИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ НАДЕЖНОСТИ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ ДАТЧИКОВ ДАВЛЕНИЯ
3.1. Запас прочности чувствительного элемента датчика давления при случайном характере действующих нагрузок .
3.2. Расчет запаса прочности чувствительного элемента методом статистической динамики
3.3. Расчет запаса прочности методом огибающих
3.5. Модель срока службы интеллектуальных датчиков
при нестационарных параметрах внешней среды
Глава IV. НЕКОТОРЫЕ ВОПРОСЫ УПРАВЛЕНИЯ НАДЕЖНОСТЬЮ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ ДАТЧИКОВ.
4.1. Методы прогнозирование ресурса и срока износа интеллектуальных датчиков.
4.2. Расчет объема и периодичности профилактических работ.
4.3. Расчет рационального состава и объема запасных датчиков и их элементов
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Как видно, интеллектуальный датчик определяют путем формулирования перечня функциональных возможностей и морфологических признаков, характеризующих интеллектуальность. Однако перечень функциональных возможностей датчиков непрерывно совершенствуется, следовательно, любое подобное определение нельзя считать установившимся. Определение интеллектуального датчика в стандарте 1ЕЕЕ-Р [] как преобразователя, выполняющего функции, сверх необходимые для формирования правильного представления измеряемой или управляемой величины, также нельзя признать достаточно удачным. Такие стандартные функции интеллектуального преобразователя как линеаризация выходной характеристики, компенсация влияния окружающей среды и т. По определению, данному в [], интеллектуальным преобразователем следует считать конструктивно завершенное устройство для преобразования входной физической величины в электрический цифровой сигнал с реализацией информационных технологий. Иначе говоря,, интеллектуальные датчики - это многофункциональные программируемые преобразователи, имеющие связи со стандартными полевыми шинами []. Структурно рассматриваемые датчики состоят из двух взаимосвязанных блоков: чувствительного элемента (сенсора) и преобразователя. Последний комплектуется из программируемого микропроцессора с оперативным и постоянным модулями памяти, аналого-цифрового преобразователя, сетевого контроллера связи с типовыми полевыми сетями. Как сенсор, так и преобразователь датчика обычно имеют ряд вариантов исполнения, рассчитанных на различные свойства измеряемой и окружающей сред []. В последнее время получают распространение мультисенсорные датчики, когда к одному преобразователю подключаются несколько сенсоров, воспринимающих различные или однотипные величины [8, , ]. Так, датчик расхода газа состоит из трех сенсоров: перепада давления на сужении, абсолютного давления и температуры в месте сужения, по всем ним преобразователь вычисляет значение расхода газа; многозонные (многоточечные) датчики температуры имеют в своем составе от нескольких до более десятка температурных чувствительных элементов, и преобразователь по из значениям вычисляет профиль температуры в объекте или определяет функцию ряда температурных сенсоров(например, среднюю температуру объекта). В архитектуре интеллектуальных преобразователей предусматривается наличие и взаимодействие компонентов четырех типов: первичного преобразователя, аналого-цифрового преобразователя, микропроцессора и памяти. Кроме обычных функций восприятия искомой величины и преобразования сигнала современные интеллектуальные датчики выполняют ряд других функций, существенно расширяющих их возможности и улучшающих их технические и морфологические характеристики []. Функции преобразования. В приборе производятся преобразования измерительной информации: усиление сигнала сенсора, стандартизация диапазонов выходных аналоговых сигналов, линеаризация и фильтрация, расчет основных выходных значений по заданным алгоритмам, аналого-цифровое преобразование измеряемой величины. Функции самодиагностики. В процессе работы датчики выполняют анализ своей работы: при возникновении различных сбоев, нарушений и неисправностей, фиксируют место их возникновения и причину, определяют выход погрешности прибора за установленное значение, анализируют работу базы данных датчика, рассматривают правильность учета факторов, корректирующих выходные показания датчика. Датчик может выдавать оператору до тридцати различных сообщений, конкретизирующих текущие особенности его работы и резко облегчающих и ускоряющих его обслуживание [7, , , ]. Информационные функции. Датчики хранят в своей памяти и по дистанционному запросу пользователя выдают все данные, определяющие свойства, характеристики, параметры данного конкретного прибора: его тип, заводской номер, технические показатели, возможные диапазоны измерения, установленную шкалу, заданные параметры настройки сенсора, работающую версию программного обеспечения, архив проведенных метрологических поверок, срок проведения следующей поверки датчика и т.