Обслуживание, диагностика и ремонт средств медицинской электроники
Стояния элемента путем сравнения реальных характеристик с номинальными,. Наруживается, что никакими предусмотренными регулировками нельзя обеспе; Каждая проверка при таком методе характеризуется числом элементов, входя; Ется только один фактор: количество элементов, охватываемых проверкой. Та; Для этого метода присуща гибкая программа проверок и основной задачей яв; Группы и т. д. до тех пор… Читать ещё >
Обслуживание, диагностика и ремонт средств медицинской электроники (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Содержание
- Обслуживание, диагностика и ремонт средств медицинской электроники: лаб. практикум для студентов специальности «Мед. электроника» днев. и заоч. форм обучения /
Лабораторная работа № 1
ИССЛЕДОВАНИЕ ОПТИМАЛЬНЫХ МЕТОДОВ ПОИСКА И УСТРАНЕНИЯ
ДЕФЕКТОВ В СРЕДСТВАХ МЕДИЦИНСКОЙ ЭЛЕКТРОНИКИ
1. Цель работы
Изучение основных методов поиска неисправностей, разработки опти;
мальной программы поиска дефектов методом последовательного диагностиро;
вания и устранения дефектов при регулировке средств медицинской электрони;
ки.
2. Теоретические сведения
2.1. Общие принципы поиска неисправностей
Проблема поиска неисправностей в средствах медицинской электроники
(СМЭ) возникает как в процессе производства на этапе регулировки, когда об;
наруживается, что никакими предусмотренными регулировками нельзя обеспе;
чить выходные параметры на уровне заданных требований, так и в процессе
эксплуатации и ремонта. Поиск неисправности осуществляется путем выполне;
ния диагностического эксперимента над объектом и дешифрирования его ре;
зультатов.
Диагностический эксперимент в общем случае состоит из отдельных час;
тей (элементарных проверок), каждая их которых связана с подачей на объект
входного воздействия (тестового или рабочего) и измерением выходной реак;
ции объекта. Дешифрирование результатов диагностического эксперимента на;
правлено на определение неисправностей объекта, наличие каждой из которых
не противоречит его реальному поведению в процессе выполнения эксперимен;
та.
Процесс поиска и устранения дефектов в СМЭ может оцениваться различ;
ными критериями: стоимостными затратами, временными затратами, количест;
вом проверок, необходимых для отыскания неисправности, или комбинациями
этих критериев.
Диагностирование СМЭ возможно различными методами, зависящими от
схемотехнических и конструкторских особенностей объекта диагностирования.
Выделяют три класса электронных устройств. К классу дискретных относят
устройства, значения всех координат которых задаются на конечных множест;
вах, а время изменяется дискретно. Устройства, все координаты которых при;
нимают значения из континуального множества, относят к классу аналоговых.
К классу гибридных причисляют устройства, некоторые координаты которых
заданы на дискретных, а остальные — на континуальных множествах.
В каждом классе устройств для решения одной и той же задачи диагности;
рования (например, поиска неисправностей) можно построить несколько алго;
ритмов. Необходимость увеличения производительности труда, сокращения
времени обнаружения, поиска и устранения неисправностей требует построе;
ния оптимальных или хотя бы оптимизированных алгоритмов диагностирова;
ния. Задачи построения оптимальных алгоритмов диагностирования могут ус;
пешно решаться различными методами.
2.2. Методы оптимизации алгоритмов поиска неисправностей
Большую группу методов поиска неисправностей составляют так называе;
мые органолептические методы, в основе которых лежат различные трудно
классифицируемые признаки:
а) совокупность параметров полезных и сопутствующих сигналов;
б) активные признаки нормальной работы отдельных частей на основе по;
стоянно функционирующих датчиков и контрольных сигнализаторов;
в) пассивные признаки, сопровождающие работу устройств, например, те;
пловые режимы отдельных блоков.
Совокупности признаков характерных отказов и их проявлений, присущих
данной системе, обычно в виде специальных таблиц включают в технические
описания или инструкции по техническому обслуживанию СМЭ и руковод;
ствуются ими в процессе диагностирования.
Перечни характерных неисправностей и их проявлений содержатся также в
таких документах, как технологические указания по выполнению регламентных
работ различных видов СМЭ, в лабораториях ремонтных предприятий отрасле;
вого профиля.
Отдельно выпускают технологии поиска и устранения неисправностей
СМЭ, основанные на методике поэтапной проверки работоспособности уст;
ройств в соответствии с «деревом» проверок, в котором имеются ветви «ис;
правно" и «неисправно». В ветви «неисправно» указываются возможная неис;
правность, её признак и указания по устранению.
Другая группа методов поиска неисправностей основана на использовании
статистических данных по отказам CMЭ, полученных в процессе сбора и
изучения априорных данных о характерных повреждениях и дефектах анало;
гичных изделий и их составных частей.
На основании статистического материала формируется алгоритм метода
последовательных поэлементных проверок (МППП). МППП заключается в
проверке каждого элемента отдельно. Решение о продолжении или прекраще;
нии проверки принимается после каждой проверки на основании анализа со;
стояния элемента путем сравнения реальных характеристик с номинальными,
указанными в заводских инструкциях. Для этого метода характерна большая
трудоемкость. Одним из основных вопросов МППП является вопрос выбора
оптимальной последовательности проверок. При этом в качестве критерия эф;
фективности принимаются средние временные и стоимостные затраты на про;
ведение поиска и замену дефектных элементов.
Оптимальная последовательность проверок определяется в данном случае
из условия
>
τ
q
>
τ
q
… >
j
j
q
τ
…
N
N
q
τ
(1)
где
j
q — вероятность того, что дефектным является именно j-й элемент; τ - вре;
менные затраты на проверку j-го элемента; N — общее количество проверяемых
элементов.
Для случая, когда в устройстве имеется один дефектный элемент, средние
временные затраты вычисляются по формуле
∑ ∑
= =
=
N
i
i
N
j
j
q
1 1
τ τ
(2)
где
i
τ - средние временные затраты на проверку i-го элемента.
Среднее число проверок вычисляется по формуле
∑
=
=
N
j
j
q n
. (3)
С учетом ошибок I рода (истинное значение параметра в пределах допуска,
а измеренное — вне допуска) и II рода (истинное значение параметра вне преде;
лов допуска, а измеренное — в пределах допуска) при проверках оптимальная
последовательность должна строиться согласно выражению
()
>
−
31 1 1
1 1
τ α τ
β q
…
()
>
−
j j j
j j
q
τ α τ
β
…
()
ЗN N N
N N
q
τ α τ
β
−
(4)
а средние временные затраты на поиск и замену дефектного элемента опреде;
ляются по формуле
() [] () {} ∑
=
+ − =
N
j
j j j j
B P A P
1 τ τ τ, (5)
где
j
α - ошибка I рода при проверке j-го элемента;
j
β - ошибка II рода при
проверке j-го элемента; j
τ - среднее время замены j-го элемента; P (A
j
) — веро;
ятность ошибки I рода; P (В
j
) — вероятность ошибки II рода.
() ()
−
=
− =∑
m
j
m
m j
q A P β 1
(6)
() ()
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
+ + − = ∑∑
−
==
+ +
j
m
N
j m
m m m j j j j
q q q B P β α β. (7)
На практике для построения оптимального алгоритма поиска неисправно;
стей (особенно для СМЭ, имеющих последовательную структуру) широко ис;
пользуется метод половинных разбиений.
Для данного метода характерно, что все элементы изделия с целью диагно;
стирования разбиваются на две группы, содержащие равное количество эле;
ментов. Путем проверки параметров выделяется группа, содержащая дефект;
ные элементы; затем эта группа в свою очередь разбивается на две равные под;
группы и т. д. до тех пор, пока не будет обнаружен дефектный элемент. В дан;
ном случае программа поиска зависит от результата предыдущей проверки, т. е.
для этого метода присуща гибкая программа проверок и основной задачей яв;
ляется оптимальное разбиение элементов, составляющих изделие, на группы.
Каждая проверка при таком методе характеризуется числом элементов, входя;
щих в группу, вероятностью локализации дефектов в данной группе, стоимо;
стью проверок и ремонта.
При использовании критерия половинного разбиения чаще всего учитыва;
ется только один фактор: количество элементов, охватываемых проверкой. Та;
кой подход позволяет минимизировать максимальное число проверок (n), необ;
ходимое для обнаружения дефектного элемента.
m
N m
n
ln
ln
⋅
=, (8)
где m — количество групп разбиения; N — общее количество элементов.
При поиске дефектов с использованием критерия максимальной эффек;
тивности проверки должна вначале выполняться проверка, имеющая макси;
мальную эффективность (Е
s), определяемую по формуле
s s s
Z I E =, (9)
где I
s — количество информации, содержащейся в проверке;
s
Z — средние стои;
мостные затраты на проведение проверки.
Значение I
s вычисляется по формуле
() ()
S S S S S
q q q q I − − − − = 1 log 1 log
2 2
(10)
где q
s
— вероятность локализации дефекта в группе.
Список литературы
- Н.И.Домарёнок [и др.]. Мн.: БГУИР, 2004. 60 с.: ил.