46672 (588415), страница 6
Текст из файла (страница 6)
В дальнейшем, говоря о дефектах, выявляемых средствами и методами НК, будем иметь в виду эксплуатационные и производственно-технологические дефекты, не выявленные при изготовлении и сдаче систем в эксплуатацию.
Так, например, (в зависимости от объекта) вся совокупность объектов и систем может быть разбита на группы, для которых характерны однотипные дефекты:
-
силовые металлоконструкции (стрелы грузоподъемных машин, установщиков, несущие форменные конструкции, силовые элементы агрегатов обслуживания);
-
сосуды, теплообменные аппараты, трубопроводы (сосуды и емкости, влагомаслоотделители и холодильники компрессорных установок, тепло-обменные аппараты, камеры нейтрализации, магистрали газов и жидкостей и др.);
-
механизмы и машинное оборудование (гидроприводы, редукторы, насосы, компрессоры, вентиляторы и приводные электродвигатели, дизельные электростанции);
-
трубопроводы, корпуса систем под давлением, парогенераторы, системы жидкоснабжения;
-
контрольно-измерительные приборы (КИП) и автоматика, оборудование систем управления;
-
кабельное оборудование (силовые кабели, измерительные кабели, кабели систем управления, кабели связи);
-
электронное оборудование;
-
оборудование электроснабжения (трансформаторы, коммутационная аппаратура);
-
объекты, содержащие радиоактивные вещества, активность которых определяется без разрушения исходных матриц;
-
конструкции строительных сооружений.
Рассмотрим некоторые наиболее характерные дефекты приведенных систем.
Для силовых металлоконструкций характерны литейные дефекты (рыхлота, пористость, ликвационные зоны, дендритная ликвация, зональная ликвация, подусадочная ликвация, газовые пузыри или раковины, песчаные и шлаковые раковины), металлические и неметаллические включения, утяжины, плены, спаи, горячие, холодные и термические трещины); дефекты прокатанного и кованого металла (трещины, флокены, волосовины, расслоения, внутренние разрывы, рванины, закаты и заковы, плены); дефекты сварных соединений (трещины в наплавленном металле, холодные трещины, микротрещины в шве, надрывы, трещины, образующиеся при термообработке, рихтовочные трещины, непровары, поры и раковины, шлаковые включения), дефекты, возникающие при обработке деталей (закалочные и шлифовочные трещины, надрывы); дефекты, возникающие при эксплуатации изделий (усталостные трещины, коррозионные повреждения, трещины, образующиеся в результате однократно приложенных высоких механических напряжений, механические повреждения поверхности).
Для сосудов, теплообменных аппаратов, трубопроводов характерны производственно-технологические и эксплуатационные дефекты, аналогично силовым металлоконструкциям. Помимо этого для данной группы оборудования характерны негерметичности соединений, приводящие к утечкам рабочих сред, уменьшение проходных сечений в результате отложений на стенках продуктов коррозии и накипи.
Для механизмов и машинного оборудования характерны износ и поломка деталей, повреждение уплотнений, сопровождающиеся утечкой рабочих жидкостей, местным аномальным нагревом частей оборудования, посторонним шумом, повышенной вибрацией.
Для КИП и автоматики, оборудования систем управления характерны выход из строя отдельных блоков и приборов, нарушение электрического контакта, уменьшение сопротивления и пробой изоляции.
Для кабельного оборудования характерны уменьшение сопротивления изоляции, старение изоляции, обрыв жил кабеля, возгорание изоляции и др.
Для электронного оборудования характерны выход из строя блоков и отдельных элементов.
Для оборудования электроснабжения характерны залипания контактов, выход из строя концевых выключателей и приводов межсекционных выключателей.
Для конструкций строительных сооружений характерны такие дефекты, как трещины, раковины, несплошности бетона, дефекты армирования бетона, разрушение фундаментов и оснований и т.д.
Для объектов с радиоактивными веществами под дефектами можно понимать уровни активности, превышающие допустимые нормы. Таким образом, для каждой из групп оборудования можно составить перечень методов НК и перечень приборов и технологий их применения для реализации этих методов.
1.6.3 Выбор метода НК
Выбор метода НК должен быть основан помимо априорного знания о характере дефекта на таких факторах, как:
-
условия работы изделия;
-
форма и размеры изделия;
-
физические свойства материала деталей изделия;
-
условия контроля и наличие подходов к проверяемому объекту;
-
технические условия на изделия, содержащие количественные критерии недопустимости дефектов и зачастую нормирующие применение методов контроля на конкретном изделии;
Достоверность результатов определяется чувствительностью методов НК, выявляемостью и повторяемостью результатов и основана на тщательной калибровке.
1.6.4 Чувствительность метода контроля
Чувствительность метода контроля является важной его характеристикой. В таблице 1.1 приведена чувствительность для различных методов определения несплошностей в материале изделий, определяемой по формуле (1.4).
(1.4)
где Х0 - граничный наименьший размер выявляемого дефекта, который зависит от чувствительности метода контроля;
X - константа.
Вероятность пропуска дефекта с учетом ошибок оператора определяется по формуле (1.5).
(1.5)
где е и у – постоянные;
f = 0.005 экспериментально полученная величина.
Чувствительность методов НК Таблица 1.1
| Метод | Минимальные размеры выявляемых несплошностей, мкм | ||
| Ширина раскрытия | Глубина | Протяжённость | |
| Визуально-оптический | 5...100 | - | 100 |
| Цветной | 1...2 | 10...30 | 100...300 |
| Люминесцентный | 1...2 | 10...30 | 100...30030 |
| Магнитопорошковый | 1 | 10...50 | 30 |
| Вихретоковый | 0,5...1 | 150...200 | 600...2000 |
| Ультразвуковой | 1...30 | - | - |
| Радиографический | 100 | 2...3% толщины изделия | - |
Применение каждого из методов в каждом конкретном случае характеризуется вероятностью выявления дефектов. На вероятность выявления дефектов влияют чувствительность метода, а также условия проведения процедуры контроля. Определение вероятности выявления дефектов является достаточно сложной задачей, которая еще более усложняется, если для повышения достоверности определения дефектов приходится комбинировать методы контроля. Комбинирование методов подразумевает не только использование нескольких методов, но и чередование их в определенной последовательности (технологии). Вместе с тем, стоимость применения метода контроля или их совокупности должна быть по возможности ниже. Таким образом, выбор стратегии применения методов контроля основывается на стремлении, с одной стороны, повысить вероятность выявления дефектов и, с другой стороны, снизить различные технико-экономические затраты на проведение контроля.
2. Проектирование системы контроля знаний
2.1 Общая структура системы
По своей логической структуре система состоит из трёх частей:
-
подсистемы конфигурирования теста;
-
подсистемы тестирования;
-
подсистема сервиса.
Структура системы изображена на рис. 2.1.
Рис. 2.1.
Принцип работы системы состоит в следующем. При помощи подсистемы конфигурирования создаётся и настраивается комплект для проведения экзамена. Комплект включает в себя:
-
контрольные вопросы
-
ответы на вопросы. Причём, на каждый вопрос имеется несколько ответов и один из них – правильный.
-
комментарии к вопросам. К одному вопросу может быть один комментарий.
-
иллюстрации к вопросу. К одному вопросу может быть несколько иллюстраций.
-
информация служебного характера. Данная информация предназначена для подсистемы тестирования. При помощи неё задаётся количество вопросов и режим работы.
После этого, комплект передаётся подсистеме тестирования. Подсистема тестирования может работать в режиме экзамена или обучения. Производит выборку вопросов и предъявляет их пользователю. При этом, в режиме обучения позволяет пользователю также получить комментарий к вопросу и узнать правильный ответ.
Подсистема сервиса предназначена для реализации сервисных функций:
-
экспорт информации в приложение MS Word, используя технологию OLE
-
накопление информации об экзаменуемом
-
построение диаграмм соотношения правильных и неправильных ответов
-
создание отчёта, который включает в себя время проведения экзамена, список неправильных ответов на вопросы и другую информацию.
2.1 Разработка подсистем
2.1.1 Подсистема конфигурирования
Подсистема конфигурирования предназначена для ввода и редактирования комплекта тестирования. Под комплектом тестирования будем понимать список вопросов, вариантов ответов, комментарии и иллюстрации к вопросам. Эта информация хранится в базе данных. Структура данных изображена на рис. 2.2.
Рис. 2.2
Поля данных «текст вопроса», «текст ответа», «текст комментария», «иллюстрация» имеют тип большого двоичного объекта – BLOB. Эти поля предназначены для хранения больших массивов текста или изображений. Остальные поля имеют текстовый тип.
Поле «Шифр вопроса» является ключевым. При создании нового вопроса автоматически генерируется уникальный шифр и записывается в данное поле. Все остальные объекты, относящиеся к данному вопросу, используют это значение для «привязки» к нему. Таблица «Ответы» имеет также поля «Наименование», «Текст ответа», «Признак ответа». Значение поля «Наименование» присваивается автоматически и служит для визуального отображения списка ответов. Правильный ответ помечается в списке словами «Правильный ответ». Поле «Признак ответа» служит для обозначения правильного ответа. Во время редактирования компоненты активного вопроса хранятся в динамической памяти и не записываются в базу данных. Это позволяет легко отменить внесённые изменения. Общий алгоритм работы подсистемы приведён на рис. 2.3.
Рис. 2.3 Алгоритм подсистемы конфигурирования
2.1.2 Подсистема тестирования
Подсистема выполняет тестирование знаний экзаменуемого. Для проведения тестирования подсистема использует данные, полученные от подсистемы конфигурирования. Физически, подсистема тестирования может находиться на удалённом компьютере. Данные могут передаваться через канал связи или на магнитном носителе. На вход подсистемы передаётся база данных вопросов и их компонентами, а также информация о настройках теста. Подсистема тестирования производит выборку вопросов и загружает их в динамическую память. После этого производит настройку элементов пользовательского интерфейса в соответствии с выбранным режимом работы. Возможны 2 режима работы:
-
Экзамен
-
Обучение
В режиме обучения пользователю доступны подсказки. Имеется возможность вернуться к пройденному вопросу. В режиме экзамена эти опции отключены. Пользователю предъявляются вопросы, варианты ответов, иллюстрации и фиксируются полученные ответы. После окончания выводится соотношение правильных и неправильных ответов. Общий алгоритм работы подсистемы приведён на рис. 2.4.
Рис. 2.4 Алгоритм подсистемы тестирования.













