В ряде исследований установлено, что на формирование кривой разряжения во впускном коллекторе напрямую оказывают влияние неисправности двигателя [2]. Следовательно, исследуя кривые разряжения можно провести функциональное диагностирование двигателя без разбора его систем и механизмов.

Для инструментальной регистрации пульсаций давления воздуха во впускном коллекторе двигателя разработано специальное устройство, функциональная схема которого показана на рисунке 1.

Рисунок 1 – Функциональная схема устройства

В качестве параметрического преобразователя давления воздуха в электрический сигнал применен ёмкостной датчик. Измерения емкости датчика производится с помощью моста переменного тока. В качестве генератора переменного тока используется мост Вина.

Принципиальная схема устройства представлена на рисунке 2.

Рисунок 2 – Принципиальна схема устройства

Принцип действия устройства заключается в следующем.

На вход измерительного моста подаётся переменное синусоидальное напряжение, формируемое генератором Вина, выполненного на операционном усилителе DA 1.1.

Напряжение между диагоналями моста может быть рассчитано по формуле [3].

, (1)

где

, . (2)

Если мост сбалансирован, то z₁=z₂ и R₁₀=R₁₁ => U_BD=0. Тогда U_вых=0.

Предположим, что изменение давления во впускном коллекторе привело к изменению ёмкости C₅.

Учтём, что

; ,

тогда

. (3)

Следовательно, изменение ёмкости С₅ приведёт к изменению общего сопротивления на участке ABC, что вызовет разбаланс моста.

Напряжение U_BD станет отличным от нуля. Это напряжение усилится операционным усилителем DA 1.2 в соответствии с:

, (4)

Изменение напряжения зарегистрирует осциллограф. Сравнив полученные кривые осциллограмм с эталонными, диагност сможет принять решение о наличии и виде неисправностей без разбора двигателя.

Для получения графика пульсаций давления, датчик должен быть подсоединён к впускному коллектору двигателя диагностируемого автомобиля, а выход измерительного устройства подключён к USB осциллографу.

Проведенные стендовые испытаний доказали эффективность предложенного способа диагностирования и позволили сформировать базу эталонных осциллограмм, соответствующих той или иной неисправности.

В частности, на рисунке 3 представлена кривая разрежения во впускном коллекторе на режиме прокрутки стартером. Шумы при нарастании разряжения свидетельствуют о наличии нагара на тарелках впускных клапанов, препятствующего их нормальной работе при такте впуска.

Рисунок 3 – Кривая разряжения во впускном коллекторе

По полученному на рисунке 4 графику можно выявить нарушение фаз газораспределения, вызванное неправильной установкой взаимного расположения коленчатого и распределительных валов двигателя, например, при ремонтных работах или в случаи перескакивания звеньев приводной цепи в случаи ее растяжения.

Рисунок 4 – Кривая разрежения во впускном коллекторе двигателя при смещении распредвала в сторону опережения относительно коленвала.

Различия амплитуд, повторяющиеся в кривой разряжения (рисунок 5) с определенной периодичностью, свидетельствуют об износе цилиндропоршневой группы в отдельных цилиндрах двигателя. Данная неисправность приведет к всасыванию ими разного количества топливовоздушной смеси. Итог – потеря мощности двигателя и неустойчивая его работа на холостом ходу.

Рисунок 4- Кривая разрежения двигателя при износе цилиндро-поршневой группы

Изображение непровара в корне сварного шва	Изображение типичного годного шва (для сравнения)
Снимок телевизионной камерой	Снимок телевизионной камерой
Снимок с лазерно-голографической сеткой	Снимок с лазерно-голографической сеткой

В процессе контроля телевизионная камера с лазерным зондом перемещается вдоль контролируемой поверхности (сварного шва) с шагом 7…12 град с записью отснятых кадров в цифровом виде в базу данных контроля. При обследовании сварных стыков контролируется как сам стык, так и околошовная зона (зона термического влияния) шириной от 20 до 25 мм по обе стороны от шва в зависимости от толщины стенки свариваемых элементов. Минимальный размер выявляемого дефекта – не менее 0,5 мм.
Выявление отклонений может происходит на стадии анализа результатов контроля путем просмотра накопленного архива снимков, так и в режиме реального времени. Таким образом, возможна работа в двух режимах – ручном (контролер) и автоматическом (программмное обеспечение).
Выявление отклонений контролером при проведении визуального и измерительного контроля – поиск поверхностных отклонений (непроваров, трещин, раковин, задиров, царапин, коррозионных язв и т.д.) осуществляется путем просмотра на мониторе последовательности телевизионных изображений, полученных в результате записи массива элементов разложения в процессе контроля. Если на изображении выявлено отклонение, контролер приостанавливает просмотр и отмечает кадр с выявленным отклонением. Измерив размер выявленного отклонения и произведя идентификацию дефекта, контролер записывает информацию об обнаруженном отклонении в протокол контроля. Далее выбирается следующий раздел архива и повторяются предыдущие операции. При необходимости возможен повторный выход на выявленные отклонения для детального анализа. Результаты обработки результатов заносятся на электронный носитель информации. 
В автоматическом режиме системы технического зрения измерение геометрических размеров выявленных отклонений производится с помощью математических и программных алгоритмов. Измерение геометрических размеров в плоскости XY производится по изображениям, записанным телевизионной камерой, измерение глубины – по изображениям, записанным с использованием лазерно-голографического зонда в статическом режиме контроля (Рисунок 2).

Дефекты в трубах порождают уникальные сигналы, поэтому задача обнаружения полезных сигналов сводится к применению следующих методов применяемых при обработки изображения:
1. Бинаризация – перевод полноцветного или в градациях серого изображения в монохромное, где присутствуют только два типа пикселей – темные и светлые, которые соответствуют фону и объекту;
2. Разметка связных областей; 
3. Спектральный анализ контуров; 
4. Низкочастотная и пороговая фильтрация;
5. Нормализация спектра.
Как и в любой другой системе технического зрения, большое внимание стоит уделить проблеме шумовых сигналов, к которым можно отнести:
1. Аномалии продольного шва – это шумовой сигнал, возникающий из-за ошибки измерения магнитного поля по причине отхода датчиков от стенки трубы на продольных сварных швах.
2. Аппаратный сбой, связанный с нарушениями в работе бортового оборудования.
3. Изменение толщины стенки трубы.
4. Магнитная аномалия – неоднородная магнитная проницаемость, обусловленная технологией ее производства.
5. Программная ошибка.
В данной статье был рассмотрен ряд методов бесконтактного контроля дефектов трубопроводов. Дана характеристика существующих методов и рекомендации по области применения каждого из них.

Техническое обследование зданий и сооружений – процесс, включающий в себя испытания, анализ, контроль и оценку конструкций, грунтов их основания и фундаментов, с целью определения эксплуатационных качеств, необходимости проведения работ, связанных с ремонтом и реконструкцией объекта, выяснения причин аварий и прогнозирования поведения конструкций.

Часто данное понятие приравнивают к понятию «диагностика», что в корне неверно. «Диагностика» относится к отрасли научно-технических знаний, которая состоит из теорий, методов и средств обнаружения и поиска дефектов. Поэтому главной задачей диагностики, если рассматривать её в качестве научной дисциплины, является разработка методов и средств получения полной информации о состоянии объекта. При технической диагностике устанавливаются причины, вызвавшие отказ или повреждения конструкций. Под дефектом при этом понимается любое отклонение какого-либо параметра от установленного нормативно-правовыми актами. А процесс обнаружения и поиска дефектов является «диагностированием».

Цель проведения обследования состоит в формировании заключений о техническом состоянии конструкций и зданий в целом, их пригодности при дальнейшей эксплуатации.

Например, в случае возникновения аварий определяется состояние, сохранившихся конструкций (диагностика), существует возможность определения состояния конструкций перед аварией (генетика), вносятся рекомендации о ресурсе использования зданий и сооружений по итогам ремонтных работ (прогностика).

Рассмотрим основные причины проведения обследования:

1. Истечение срока эксплуатации (необходимо определить пригодность зданий и сооружений для безопасной эксплуатации);
2. Наличие вероятности ухудшения прочностных характеристик, например, вследствие силовых, температурных, коррозионных или иных воздействий;
3. После аварий техногенного характера, стихийных бедствий и т.п.;
4. Предписание государственных надзорных служб;
5. Инициатива собственника объекта;
6. Перепланировка, модернизация и т.д. объекта, в результате чего, увеличились эксплуатационные нагрузки и воздействия на несущие строительные конструкции;
7. Реконструкция зданий;
8. Отступление от проекта строительства;
9. Отсутствие проектной и технической документации;
10. Изменение технологического или функционального назначения исследуемого сооружения, здания;
11. Возобновление приостановившегося строительства (при отсутствии консервации);
12. Деформирование грунтовых оснований;
13. Строительство зданий и сооружений вблизи от объекта.

Согласованное техническое задание является основанием для начала проведения процесса обследования, в котором в обязательном порядке указывается необходимость проведения работ, их объем, состав и характер.

В техническом задании также приводятся следующие сведения:

• данные о заказчике работ;
• ведомость предстоящих работ;
• описание объекта обследования;
• краткая характеристика и назначение объекта;
• сведения о наличии технической документации.

Проведение обследования зданий и сооружений

При обследовании зданий и сооружений объектами исследования являются основные несущие конструкции, а именно: фундаменты, балки; стены и колонны; перекрытия, балконы, лестницы, подкрановые балки, связующие конструкции, элементы отвечающие за жесткость конструкции, стыки и узлы. В комплексное обследование также необходимо включить системы водоснабжения, отопления, канализации, вентиляции и газоснабжения.

Выполняется техническое обследование в три этапа: подготовка к проведению обследования, предварительное (визуальное) обследование и детальное (инструментальное) обследование.

Цель подготовительных работ заключается в получении информации о материалах инженерно-геологических изысканий, о проектно-технической документации, в проведении её анализа, в составлении программы работ с учетом согласованного технического задания.

С целью получения первоначальной оценки технического состояния объекта проводится предварительное обследование по внешним признакам. В результате чего решается вопрос о необходимости проведения детального обследования и уточнения программы работ.

В случае обнаружения трещин, разломов, перекосов и других повреждений, указывающих на неудовлетворительное состояние грунтового основания, необходимо при инструментальном обследовании проводить инженерно-геологические исследования.

Заключение с выводами по результатам исследований является итоговым документом проведенных работ. В заключении могут быть указаны рекомендации по восстановлению прочностных характеристик конструкции.

Материалы данной статьи рекомендуется учитывать при составлении программы и методики технического обследования зданий и сооружений специалистами неразрушающего контроля и экспертами в области промышленной безопасности.

Одним из основных достоинств этой программы является возможность создания, редактирования и изменения базы знаний, созданной самим пользователем. Для этого можно использовать «Редактор баз знаний», поставляемый совместно с «Малой Экспертной Системой».

В комплекте с системой имеются примеры баз знаний, например, медицинская база знаний по 89 болезням и база для идентификации микроорганизмов[2].

Для инсталяции необходимо запустить файл MiniES2Install.exe и следовать указаниям установщика. Программа не имеет специфических системных требований. Главное требование – ОС Windows. Автором программы является Алексей Бухнин.

Важным плюсом программы «Малая Экспертная Система» можно назвать возможность создания, редактирования и использования собственной базы знаний. Чтобы облегчить данную задачу, был написан Редактор баз знаний 1.0, поставляемый вместе с системой.

Возможности редактора:

а)     изменение файлов размером больше 64 килобайт;

б)    возможность отображения положения курсора в данный момент;

в)     поиск и изменение частей текста;

г)     проверка сформированной базы знаний на ошибки без запуска «Малой Экспертной Системы»;

д)    работа паролями баз знаний.

Редактор дает возможность задавать пароли на изменение и чтение баз знаний.

База знаний может быть так же создана в программе Блокнот и сохранена в формате .mkb.

База знаний является текстовым файлом с возможностью последующего шифрования, содержащим три секции, имеющие структуру:

1.

Описание базы знаний, имя автора, комментарий и т.п.

(возможно использование записи в несколько строк, общей длиной не более 10000 символов; данная секция заканчивается после первой пустой строки).

2.

Свидетельство № 0 (любой текст, размером не более 1000 символов, заканчивающийся переносом строки)

Свидетельство № 1

Свидетельство № 2

…

Свидетельство № N (после последнего свидетельства следует одна пустая строка, и вторая секция заканчивается).

3.

Исход № 0, P [ , i, Py, Pn ]

Исход № 1, P [ , i, Py, Pn ]

Исход № 2, P [ , i, Py, Pn ]

…

Исход № M, P [ , i, Py, Pn ]

Последняя секция задает описание правил вывода. В начале описания задаётся исход, вероятность которого изменяется в зависимости от данных правил. Это текст, содержащий различные символы, за исключением запятых. После запятой записывается априорная вероятность данного исхода (P), т.е. вероятность исхода в том случае, если отсутствует какая-либо дополнительная информация. Далее через запятую записывается ряд повторяющихся полей, состоящих из трёх элементов: (i), ( Py = P(E / H) и Pn = P(E / неH)).

(i) – номер соответствующего вопроса (симптома, свидетельства).

( Py = P(E / H) и Pn = P(E / неH) ) – вероятности ответа «Да» на данный вопрос, в случае, если возможный исход верен и неверен. Эти данные записываются для каждого вопроса, связанного с данным исходом[1].

Следует заметить, что P меньшее или равное 0.00001 считается равной нулю, а P большее или равное 0.99999 – единице,  поэтому не следует указывать такие значения – исход с подобной априорной вероятностью обрабатываться не будет[1].

Постоим такую базу знаний:

“Диагностика заболевания”

Автор: Александр Столяров.

Вопросы:

Температура есть?

Озноб есть?

Боль в горле?

Изменение цвета лица?

Насморк?

Боль в желудке

Грипп, 0.1, 1,0.7,0.1, 2,0.7,0.1, 3,0.01,0.5, 4,0,0.5, 5,0.5,0.5

Фарингит, 0.3, 1,0.1,0.5, 2,0,0.5, 3,0.95,0, 4,0,0.5

Отравление, 0.3, 2,1,0.3, 4,0.8,0.4

ОРЗ, 0.4, 2,0,0.5, 4,1,0.1, 5,0,0.5

Аллергия, 0.4, 1,0,0.3, 4,0.4,0.2, 5,1,0.5

Чтобы начать диагностику требуется нажать на кнопку «Начать консультацию с экспертной системой», либо на «горячую» клавишу <F3>.

Данная версия поддерживает два варианта ответа пользователя:

1. Задаем по некоторой шкале коэффициент уверенности (например, от –5, означающего «точно нет», до +5, означающего «точно да»).
2. Вводим вероятность истинности свидетельства (число от нуля до единицы).

И в первом и во втором случае пользователь может выбирать любые промежуточные значения. Кнопка  ^КУ/_Р, расположенная слева от приглашения на ввод ответа, позволяет переключиться между вариантами ответа. Так же это можно сделать при помощи «горячей» клавишей <F8>[1].

Откроем созданную базу знаний в Малой Экспертной Системе 2.0.

Запустим диагностику и ответим на вопросы системы.

Результаты диагностики можно сортировать по алфавиту или вероятности.

Данная система, как уже было сказано выше, использует байесовскую систему логического вывода. Это означает, что информация, которая обрабатывается экспертной системой, не может являться абсолютно точной, а носит, скорее, вероятностный характер[4]. Пользователь не может быть полностью уверен в абсолютной истинности или ложности свидетельства, он может лишь отвечать на запросы системы с какой-либо степенью уверенности. В свою очередь система выводит результат консультации в форме градированных вероятностей наступления исходов.