CC BY
97
Висновки
Отримаш результати дають можливють виконувати дослщницький проноз поведшки IPC та визначити початков1 умови, яю забезпечують ви-х!д таких систем з режиму шформацшного перевантаження. Результати доповнюють кнуючи метода прогнозування шформацшного обмшу та пе-реводятъ ïx на новий якюний р1вень.
Литература
1. Shapiro G., Rogers M. Prospects for Simulation and Simulators of Dynamic Systems. -New York: Spartan, 1967.
2. Кузнецов Ю.М., Скляров P.A. Прогнозування розвитку техтчних систем. - К.: TOB «ЗМОК» - ПП «ГНОЗИС», 2004.
3. Бичковський В.О. Нормативной прогноз поведшки системи в оточуючому середо-
випд/Вхсник НГУУ «КШ» Радютехшка. Радюапаратобудування. Вип. 35.2007. с.30-34. 4. Пак В.В., Носенко Ю.Л. Высшая математика. - Донецк: Сталкер, 1997._
KjH040Bi слова: шформацк, радюсистема, перевантаження шформацшних радюсистем
Бычковский В.А. Прогноз поведения перегруженных информационных радиосистем Рассмотрена и проанализирована работа перегруженных информационных радиосис-гем. Выполнен исследовательский прогноз их поведения и определены условия выхода из режима перегрузки. Bychkovsky V.A. The behavior of overload information radiosystems prognosis. The function of overload information radiosystems is scrutinized and analyzed. Investigative prognosis it behavior is fulfill and conditions for going out from overload regime is be formed.
УДК 620.179.14
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ОЦЕНКА ДОСТОВЕРНОСТИ ВИХРЕТОКОВОГО КОНТРОЛЯ
Агалиди Ю.С., Кожухарь П.В., Лебеда Д.В.
С целью оптимизации комплекта диагностического оборудования, выполнен эксперимент, по результатам которого получены численные оценки достоверности порогового контроля (толгцины покрытия, шероховатости, структуры, состава и толщины металла тонколистовых изделий) для ряда сравниваемых вихретоковых устройств.
Вступление
Достоверность контроля, определяемая стандартом [1], является одним из важнейших метрологических показателей неразрушающего контроля. В то же время, имеющиеся данные [2-5] не позволяют корректно прогнозировать достоверность неразрушающего контроля, даже в рамках конкретной категории дефектов, ввиду многофакторности контроля, разнородности объектов и задач контроля, различия методик обработки данных и алгоритмов принятия решений. Поэтому оценка достоверности контроля, для сравниваемых приборов и систем неразрушающего контроля, возможна только по отношению к конкретным объектам и задачам контроля, и может быть выполнена на основании анализа результатов экспериментальных исследований. Многие задачи контроля носят комплексный характер, т.е. требуют информации о нескольких показателях качества объекта контроля. Так, в криминалистической технике, одной из характерных задач
24 BicnuK Нацюнального техшчного университету Укршни "КПГ'
СерЫ - Радютехшка. Радшапаратобудування.-2008.-М36
считается исследование происхождения (аутентичности) автомобилей, при котором, по данным контроля носителей данных (маркируемых агрегатов и узлов), принимается экспертное решение о подлинности маркировки. Известно, что вихретоковые приборы [6,7] обладают некоторой чувствительностью к комплексу исследуемых показателей качества. Этот класс приборов широко представлен на рынке средств неразрушающего контроля в разных ценовых категориях, однако, недостаточная полнота и частичная несопоставимость данных о конкретных приборах не позволяют судить о предпочтительности их применения. Все это приводит к необходимости выполнения экспериментов, результаты которых были бы достаточны для формирования практических рекомендаций по оптимальному выбору средств вихретокового контроля.
Постановка задачи
С целью оптимизации комплекта диагностического оборудования необходимо выполнение эксперимента, по результатам которого должны быть получены численные оценки достоверности вихретокового контроля качества тонколистовых изделии для ряда сравниваемых устройств. Для этого не обходимо: а) формализовать комплекс контролируемых параметров, сформировать требования к тест-объектам; б) предложить схему эксперимента и методику обработки данных; в) выполнить экспериментальные исследования, произвести обработку данных и анализ результатов.
Контролируемые параметры и требования к тест-объектам
На основании обобщения данных работ [6-8], контролируемыми параметрами объекта (пороговый контроль) при вихретоковом контроле аутентичности автомобилей являются: 1) отклонение толщины лакокрасочного покрытия от номинального (или калибровочного, которое используется в случае неизвестного номинала) значения; при этом калибровка прибора выполняется на априорно аутентичной площадке; 2) отклонение шероховатости поверхности металла от номинального (калибровочного) значения; 3) отклонение структуры и состава металла от номинального (калибровочного) значения; 4) отклонение толщины металла носителя данных автомобиля от номинального (калибровочного) значения.
В основу эксперимента по оценке эффективности сравниваемых приборов заложены тесты, позволяющие установить достоверность оценки вышеперечисленных параметров контроля для сравниваемых приборов. С этой целью предложен набор исследуемых тест-объектов, воспроизводящих номинальные и пороговые значения контролируемых параметров:
1. Отклонение толщины лакокрасочного покрытия: бездефектные (К^ 12,5) пластины (1 мм) кипящей стали марки 08кп и алюминиевого сплава марки АМг с покрытием переменной толщины: номинальное значение толщины покрытия 40 мкм и пороговое значение 50 мкм.
2. Отклонение шероховатости поверхности металла носителя данных
Вкник Нацюнального техмчного умеерситету Украгни "КПГ' 25 Серш - Радютехмка. Радюапаратобудування.-2008.-№36
автомобиля: бездефектные пластины (1 мм) кипящей стали марки 08кп и алюминиевого сплава марки АМг с различной шероховатостью поверхности металла: номинальное значение шероховатости Rz 12,5 и пороговое значение Rz 80,
3. Отклонение структуры и состава металла: а) бездефектные пластины (1 мм) кипящей стали марки 08кп с покрытием 40 мкм; назначение - опорный (для калибровки) тест-объект; б) бездефектные (Rz 12,5) пластины (1 мм) с покрытием 40 мкм из различных материалов: сталей марки стЗ, ст45, 65Г; алюминиевого сплава марки Д16Т, Амг; в) отклонение толщины металла: бездефектные (Rz 12,5) пластины кипящей стали марки 08кп и алюминиевого сплава марки АМг с различной толщиной металла: номинальное значение толщины 1 мм и пороговое значение 0,5 мм (выборка с тыльной стороны).
Схема эксперимента и методика обработки данных Для оценки достоверности контроля был предложен следующий состав сравниваемых вихретоковых устройств: QuaNix 8500 (Automation, Германия), \xECSCAN 4097 (Metalelektro, Венгрия), Детектор НМ 13 (НПФ «Спецприбор», Украина), DEC detector SP (НПФ «Спецприбор» Украина), Макет ЕС1 (разработанный на радиотехническом факультете НТУУ «КИИ», Украина). Процедура эксперимента состояла в последовательном измерении контролируемых параметров набора тест-объектов перечисленными устройствами. Оценки достоверности контроля для каждого из сочетаний прибор/объект были получены из распределений номинального и порогового значений измеренных параметров. Была проверена гипотеза, что эти распределения мало отличаются от нормального — проверка квантилей уровней 8 и 25 показала, что соответствующие вероятности отличаются не более чем на 0,02 от вероятностей, получаемых для соответствующих квантилей нормального распределения. В качестве порога принятия решения было принято значение, при котором ошибка ложного обнаружения равна ошибке пропуска сигнала Pfaise=P¡oss- Значение квантиля соответствующего табличным значениям квантиля [9] для нормального распределения с параметрами (0,1) рассчитывалось как: ир - ^norm—^Jr.esh 1 ? где
^ norm ^ tresh
Mmrm,ómnn; Mtresh,8tresh- математические ожидания и среднеквадратичные отклонения номинального и порогового значений измеренных параметров. Результаты обработки экспериментальных данных 1. Оценка достоверности контроля для отклонений толщины лакокрасочного покрытия (табл. 1 и 2, рис. 1).
26 Bíchuk Национального техшчного ушверситету УкраХни "КП1"
Cepin - Радютехнта. Радюапаратобудування.-2008.-№36
Таблица 1
Параметры распределений номинального и порогового значений измеренных величин для плоской бездефектной (Дг12,5) пластины (1 мм) кипящей стали марки 08кл с покрытием переменной толщины: 40 мкм; 50 мкм.
Характеристики распределений Обозн. Сталь 08кп ОиаШх 8500 \iECScan 4097 Детектор НМ1.3' ВЕС сШесШ-ЗР Макет ЕС\
Среднее значение <^потГ* /г=40 мкм Кг12,5 40,05 -0,38 531,9 0,05 0,29
СКО Зхп0)7п 1,04 0,48 1,73 0,22 0,1
Коэффициент вариации Ст ПОГТП 2,61 -129,22 . 0,33 435,89 33,48
Среднее значение <Х1гезн> /т-50 мкм Б^12,5 49,64 -1,33 550,89 23,99 1,27
СКО Зх^-езк 0,93 0,48 5,05 0,9 0,36
Коэффициент вариации Сг^езИ 1,88 -36,58 0,92 3,75 28,03
Значение квантиля и - 4,85 0,98 2,8 21,42 2,17
Вероятность обнаружен. Р - 0,99 0,84 0,99 0,99 0,98
Параметры распределений номиь измеренных величин для плоской бездефект: го сплава марки АМг с покрытием пе Таблица 2 гального и порогового значений ной (Кг 12,5) пластины (1 мм) алюминиево-ременной толщины: 40 мкм; 50 мкм.
Параметр Обозн. Алюм. АМг <3иа№х 8500 цЕСЗсап 4097 Детектор НМ1.3 БЕС с1е1ес1:ог БР Макет ЕС1
Среднее значение <^ХпОГПГ> И—40 мкм 39,39 0,32 409,37 0,05 0,42
СКО 1,49 0,47 6,77 0,22 0,04
Коэффициент вариации Сгпогт 3,79 146,76 1,65 435,89 10,35
Среднее значение <Х1тезЬ> 11=50 мкм Ыг12,5 50,92 0,29 450,39 31,3 0,43
СКО Зх^езЪ 4,17 0,62 3,32 0,78 0,06 1
Коэффициент вариации Сг^хе§Ь 8,18 210,36 0,74 2,5 13,25
Значение квантиля и - 2,04 0,02 4,07 31,28 0,11
Вероятность обнаружен. Р - 0,98 0,51 0,99 0,99 0,54
Рис. 1. Диаграмма вероятностей обнаружения изменения толщины слоя покрытия
2, Оценка достоверности талла (рис. 2).
Рис. 2, Диаграмма вероятностей обнаружения изменения шероховатости поверхности металла
Ш Сталь 08кп 13 Алюминий АМг
контроля для шероховатости поверхности ме-
Ш Сталь 08кп Е Алюминий АМг
Вкник Национального техничного университету У крайни ,ГКП1" 27 Серы - Радютехтка. Радюапаратобудування.-2008,-№36
ПристроХ та системы радюзв 'язку, радюлокаци, радюнавггаци
3. Оценка достоверности контроля для неоднородностей структуры и состава метшша (рис. 3).
Рис. 3. Диаграмма вероятностей обнаружения изменения структуры и состава металла
а Сталь ст? И Сталь 45 а сталь 65 Г Е> Алюм. АМг ЕЗ Агаом. Д16
4. Оценка достоверности контроля для неоднородностей толщины металла (рис. 4).
Рис. 4. Диаграмма вероятностей обнаружения изменения толщины металла
Ш Сталь 08ки И Алюминий АМг
Анализ полученных результатов
На основании анализа полученных экспериментальных данных выполнена сравнительная экспертная оценка эффективности применения приборов. Оцениваемые показатели (общий вес каждого - 15 баллов) распределялись между испытуемыми приборами пропорционально экспериментальным характеристикам (табл.3, рис.5).
Таблица 3
№ Показатель ОцаИЫ 8500 \iECScan 4097 Детектор НМ1.3 ПЕС (1е{ес1ог 8Р Макет ЕС1
1 Достоверность контроля отклонения толщины ЛКП 5 3 1 4 2
2 Достоверность контроля отклонения шероховатости металла 0 2 5 5 3
3 Достоверность контроля отклонения структуры и состава металла 1 4 4 4 2
4 Достоверность контроля отклонения толщины металла 0 4 3 4 4
5 Дополнительные и сервисные возможности 10 2 1 1 1
6 Условный показатель качества контроля (средний балл №№1-5) 3,2 3 2,8 3,6 2,4
7 Цена, тыс, € 1,3 0,6 0,2 0,2 0,5
8 Отношение качество/цена 0,25 0,5 1,4 1,8 0,48
28 Ысник Нащонального техн1чного ушверситету Украты "КПГ'
СерЫ - Радютехмка. Радюапаратобудування,-2008.-№36
ПристроХ та системи радюзв'язку, радюлокаци, радюнав'иаци
_ 4А
Рис5. Сравнительная оценка эффективности применения приборов
Выводы
Экспериментально установлено, что ни один из испытуемых приборов не обладает достаточной достоверностью контроля для комплекса контролируемых параметров. По критерию максимума достоверности контроля оптимальным является сочетание приборов QuaNix 8500 и DEC detector SP. По критерию максимума отношения качество/цена, оптимально применение прибора DEC detector SP. Представляется перспективным техническая реализация специализированного устройства вихретокового контроля для криминалистических исследований.
Литература
1.ДСТУ 2865-94. Контроль неруйшвний. Термши та визначення. К.: Держстандарт Украши. 1995. 51с.
2.ГОСТ 21105-87. Контроль неразрушающий. Магнитопорошковый метод. М.: Изд.стандартов. 1992. 17с.
3.ГОСТ 14782-86. Контроль неразрушающий. Соединения сварные. Методы ультразвуковые- М.: Изд-во стандартов. 1990 - 24с.
4.ГОСТ 7512-82. Контроль неразрушающий. Соединения сварные. Радиографический метод. М.: Изд.стандартов. 1990 - 22с.
5.Роуландс Р. Остаточные напряжения.// Экспериментальная механика. Под. Ред. А. Кобояси. Кн.2. -М.: «МИР», 1990г.- С.285-335.
6.Прохоров-Лукин Г.В. Установление фактических данных об автомобилях методами криминалистических экспертиз. - К.: «Охрана труда», 2000. - 414с.
7.Нагайцев А.А. Исследование маркировочных обозначений легковых автомобилей зарубежного производства. М,: ЭКЦ МВД России, «Изд. БИНОМ», 1999г. 264с.
8.Агалиди Ю.С., Левый C.B., Прохоров-Лукин Г.В. Реализация комплексной методики криминалистических исследований идентификационных номеров автотранспортных средств на программно-аппаратном уровне // «Криминалистика и судебная экспертиза» Министерство юстиции Украины. Выпуск 51, Киев 2003.
9. Ивченко Г .И., Медведев Ю.В. Математическая статистика. М. Высш.школа. 1984г.
Ключов! слова: вихрострумовий контроль, достов!ршсть, розподш значень
Агалщ1 Ю. С., Кожухар П. В., Лебеда Д. В. Експериментальна оцшка достов1рносп вихрострумового контролю Виконано експеримент, за результатами якого отримано чиселып оцшки достовгр-ност! порогового контролю (товщини по-криття, жорсткост1, структуры, складу 1 говщини металу тонколистових виройв) для ряду вихрострумових вироб1в, що по-р1внюються. Agalidi Yu., Kozhukhar P., Lebeda D. Experimental assessment of validity of eddy current inspection Experiment has been executed for the purpose of optimization of diagnostic equipment kit. Numerical values of validity of threshold inspection (of coating thickness, roughness, structure, composition and thickness of metal of light-gage goods) have been got for set of comparing eddy current devices.
Вкник Нацюналъного техшчного университету УкраХни "КП1" 29 Серы - Радютехтка. Радюапаратобудування.-2008.-№36
