Podstawy diagnostyki 

środków transportu

 

 

      

Diagnostyka techniczna

• Termin "diagnostyka" pochodzi z języka greckiego, gdzie 

diagnosis –   rozróżnianie, osądzanie. Ukształtowana już w 

obrębie nauk eksploatacyjnych dziedzina wiedzy 

diagnostyka techniczna

 - zajmuje się oceną stanu 

technicznego maszyn poprzez badanie własności procesów 

roboczych i towarzyszących pracy maszyny, a także 

poprzez badanie własności wytworów maszyny.

• Istota diagnostyki technicznej polega na określaniu stanu 

maszyny (zespołu, podzespołu, elementu) w sposób 

pośredni, bez demontażu, w oparciu o pomiar 

generowanych sygnałów (symptomów) diagnostycznych i 

porównanie ich z wartościami nominalnymi.

• Wartość sygnału (symptomu) diagnostycznego musi być 

związana znaną zależnością z diagnozowaną cechą stanu 

obiektu, charakteryzującą jego stan techniczny. 

Konieczność oceny stanu technicznego obiektu wynika z 

potrzeby podejmowania decyzji dotyczących "jakości" i 

dalszego postępowania z obiektem. 

• Może to być decyzja o jego użytkowaniu, o podjęciu 

przedsięwzięć profilaktycznych (

regulacje, wymiana 

elementów lub całych zespołów

) lub wprowadzeniu zmian 

w konstrukcji, technologii lub eksploatacji.

 

 

    Do podstawowych zadań diagnostyki 

technicznej należy zaliczyć :

•  badanie, identyfikacja i klasyfikacja rozwijających 

się uszkodzeń oraz ich symptomów,

•  opracowanie metod i środków do badania i selekcji 

symptomów diagnostycznych,

•  wypracowanie decyzji diagnostycznych o stanie 

obiektu (na podstawie symptomów), i wynikających 
z niego możliwości wykorzystywania lub rodzaju i 
zakresie koniecznych czynności profilaktycznych.

    Realizacja tych zadań wymaga znajomości 

cech stanu struktury obiektu

 oraz 

diagnostycznie zorientowanych parametrów 
procesów wyjściowych

, odwzorowujących 

cechy stanu obiektu.

 

 

   W metodologii badań diagnostycznych 

rozróżnia się następujące fazy badania 

ocenowego :

• kontrolę stanu obiektu,
• ocenę stanu i jego konsekwencje,
• lokalizację i separację uszkodzeń powstałych w 

obiekcie,

• wnioskowanie o przyszłych stanach obiektu.
   Zadania te realizowane są w następujących 

formach działania diagnostycznego:

• diagnozowanie - jako proces określania stanu 

obiektu w danej chwili,

• genezowanie - jako proces odtwarzania historii 

życia obiektu,

• prognozowanie - jako proces określania 

przyszłych stanów obiektu.

 

 

     Proces diagnozowania realizowany jest przez 

obserwację aktualnego stanu maszyny - 

funkcjonowanie obiektu, tzn. jego wyjście główne 

przekształconej energii (lub produktu), oraz wyjście 

dyssypacyjne gdzie obserwuje się procesy resztkowe 

np. termiczne, wibracyjne, akustyczne, 

elektromagnetyczne. 

    Obserwacja tych wyjść (rys. 1) daje całą gamę 

możliwości diagnozowania stanu poprzez :

•  obserwacje procesów roboczych, monitorując ich 

parametry w sposób ciągły, czy też prowadząc 

badania sprawnościowe maszyn na specjalnych 

stanowiskach (moc, prędkość, ciśnienie itp.),

•  badania jakości wytworów, zgodności pomiarów, 

pasowań, połączeń itp., gdyż ogólnie tym lepszy stan 

techniczny maszyny im lepsza jakość produkcji,

• obserwacje procesów resztkowych, stanowiących bazę 

wielu atrakcyjnych metod diagnostycznych, opartych 

głównie na modelach symptomowych.

 

 

Rys.1  Możliwe trzy sposoby obserwacji stanu maszyny

 

 

     

Miejsce diagnostyki w „życiu” obiektu

     Mając na względzie możliwe zastosowania 

diagnostyki technicznej w celu prawidłowej oceny 

stanu obiektu trzeba wyróżnić każdorazowo trzy różne 

dziedziny wiedzy:

•  wiedzę o obiekcie badań,
•  wiedzę o sygnałach i symptomach,
•  wiedzę z teorii decyzji, w zakresie wnioskowania 

diagnostycznego.

     
     Wiedza o obiekcie diagnozowania obejmuje 

problematykę z dziedziny projektowania, wytwarzania 

i eksploatacji obiektu. Znajdują tu miejsce zagadnienia 

z zakresu nowoczesności konstrukcji, technologii 

wytwarzania, warunków eksploatacji, zasad 

funkcjonowania, możliwych uszkodzeń oraz kryteriów 

ocenowych.

     

 

 

   

Wiedza o sygnałach i symptomach 

świadczących o stanie diagnozowanego obiektu 
obejmuje zarówno sygnały nieodłącznie 
związane z pracą obiektu, jak i sygnały 
generowane w sztucznie wymuszonym stanie. 
Niezbędna staje się tu znajomość sposobu 
generacji sygnałów, ich akwizycji i 
przetwarzania, jak i tworzenia diagnostycznie 
zorientowanych symptomów stanu obiektu.

     Teoria decyzji w zakresie wnioskowania 

diagnostycznego obejmuje problematykę 
podejmowania decyzji diagnostycznych w 
warunkach niepewności. Jak wiadomo w 
diagnostyce, ze względu na zakłócenia, wszelkie 
decyzje podejmowane są w kategoriach 
prawdopodobieństw.

 

 

Każdy obiekt techniczny przechodzi cztery fazy swojego 

istnienia

 

 

    W każdym z etapów istnienia 

obiektów 

    (C - P - W - E) występują 

działania diagnostyczne o 
różnym charakterze, 
odpowiednio do zadań, jakie 
mają być zrealizowane, przy  
czym zaangażowanie diagnostyki 
jest zauważalne wyraźnie w 
każdym z tych etapów.

  

 

 

     Diagnostyka eksploatacyjna

• Najszersze oddziaływanie diagnozowania na stan 

techniczny obiektu występuje 

podczas jego eksploatacji

. Na 

etapie tym podejmowane są działania diagnostyczne 

pozwalające ocenić obiekt zarówno ze strony użytkownika 

jak i diagnosty. 

• Dla użytkownika istotne jest określenie, czy obiekt 

funkcjonuje (lub może funkcjonować) prawidłowo.

• Użytkownik zainteresowany jest także 

wyznaczeniem 

prognozy dotyczącej oczekiwanego okresu zdatności 

obiektu

. Jest to zwykle wyznaczenie prawdopodobieństwa 

poprawnej pracy w zadanym okresie czasu. 

• Dla obsługującego obiekt ważna jest 

możliwość lokalizacji każdego uszkodzenia, 

określenie przyczyny uszkodzenia, wyznaczenie 

danych umożliwiających określenie 

podstawowych parametrów procesu naprawy 

(średni czas naprawy, prawdopodobieństwo 

naprawienia w zadanym czasie, oczekiwany koszt 

naprawy) oraz wyznaczenie danych 

umożliwiających oszacowanie parametrów 

procesu odnowy (średni czas do następnego 

uszkodzenia, oczekiwany czas do kolejnych badań 

i prac profilaktycznych).

 

 

•

Efektem opracowania procesu diagnozowania w 

okresie eksploatacji obiektu są zwykle 

odpowiednie 

instrukcje użytkowania i obsługiwania

, traktujące o 

zasadach wykorzystania diagnostyki.

•

W instrukcji użytkowania podaje się: zależności 

funkcyjne, cechy, symptomy i ich wartości, 

charakteryzujące stan zdatności obiektu, punkty 

kontrolne i metody badań.

•

W instrukcjach obsługi diagnozowanie zajmuje 

coraz więcej miejsca i obejmuje przepisy 

dotyczące postępowania po wykonaniu działań 

diagnostycznych, przy lokalizacji uszkodzeń 

(diagnozowaniu obsługowym), w czasie badań 

okresowych, przy pracach profilaktycznych i 

przy diagnozowaniu użytkowym

•

Programy diagnostyczne związane z obsługiwaniem 

obiektu opracowywane są tak, by uzyskiwane 

diagnozy były maksymalnie wiarogodne a zbiór 

możliwych diagnoz uwzględniał warunki, w jakich 

wykonywane jest obsługiwanie obiektu.

 

 

     Projektowanie diagnostyki maszyn

• Zwiększające się zapotrzebowanie na metody i 

środki diagnostyki technicznej w gospodarce, 

powoduje przesunięcie problematyki 

racjonalnego stosowania diagnostyki 

ze sfery 

eksploatacji do etapów wcześniejszych, czyli 

wartościowania, projektowania i wytwarzania.

• Projektowanie diagnostyki maszyn obejmuje 

swym zasięgiem możliwości kontroli stanu, 

lokalizacji uszkodzeń i prognozowania zmian 

stanu projektowanego obiektu.

    Problematyka główna projektowania 

układów diagnostyki obiektów 

technicznych obejmuje:

•  założenia projektowo – konstrukcyjne,
•  projektowanie podatności diagnostycznej,
•  opracowanie charakterystyk diagnostycznych,
•  projekt technologii diagnozowania.

 

 

   Racjonalne projektowanie 

obiektów technicznych winno 
zapewniać im nie tylko uzyskanie 
wymaganych cech użytkowych, lecz 
również należytą kontrolę i 
podtrzymywanie tych cech na 
etapie eksploatacji, przy 
wykorzystaniu diagnostyki 
technicznej.