Математитчне моделювання надійності тензометричних систем на основі евристичних моделей вимірювальних процедур

Abstract

Тенденція зростання складності апаратних засобів систем вимірювання залишається сталою у зв’язку з масовим застосуванням засобів обчислювальної техніки в процесах вимірювання. Надлишкова складність нових засобів, висока вартість комплектуючих та програм і достатньо низький рівень якості виробництва не дозволяють виключити можливість виникнення похибок, які спричиняють порушення працездатності засобів в цілому, а також зниження їх продуктивності. Термін «надійність засобів», аналогічно терміну «надійність апаратури» в задачах діагностики тензометричної апаратури, означає, що «відмови», в даному випадку (мається на увазі наявність в складі систем вимірювань крім суто апаратних засобів, ще і програмних) , як результат появи похибок, має якісно відмінну фізичну природу, ніж відмови суто апаратури. Але це свідчить про можливість використання певних термінів та показників надійності технічних засобів при дослідженні якості. Зокрема, це виправдовується необхідністю розв’язування задачі розподілу ресурсів (або витрат) власно між апаратними та програмними засобами при забезпеченні заданого показника надійності систем вимірювань. Перевірка правильності функціонування апаратних та програмних засобів, що входять до складу систем вимірювань, здійснюється на етапі налаштування та тестування. Як правило, основним фактором налаштування є витрачений на нього час. Тому в низці моделей оцінювання надійності систем вимірювань, поряд з необхідним часом їх функціонування в штатних режимах (власно реалізації процесу вимірювання), необхідно розглядати ще і інший часовий фактор ― час налаштування апаратних та програмних засобів для використання їх за призначенням. Дієвим шляхом визначення надійності тензометричних систем, а особливо на етапі проєктування, є застосування математичного моделювання, результати якого визначаються коректністю покладених в його основу моделей вимірювальних процедур.

The trend of increasing the complexity and hardware of measurement systems remains constant in connection with the massive use of computer technology in measurement processes. The excessive complexity of the newly created AZSV, the high cost of components and software, and the sufficiently low level of production quality do not allow us to rule out the possibility of errors, which cause a violation of the AZSV's performance as a whole, as well as a decrease in their productivity. The term "reliability of the AZSV, similar to the term "reliability of the equipment" in the tasks of diagnostics of strain gauge equipment, means that "failures", in this case (it means the presence in the composition of the SV, in addition to purely hardware, as well as software), as a result of the appearance of errors, has a qualitatively different physical nature than purely AZ failures. This indicates the possibility of using certain terms and indicators of the reliability of technical means in the study of the quality of AZSV. In particular, this is justified by the need to solve the problem of resource (or cost) distribution between the AZ and the software (software) while ensuring the given reliability indicator of the JI. Checking the correct functioning of AZ and software, which are part of the JI, is carried out at the stage of configuration and testing. As a rule, the main factor in the adjustment is the time spent on it. Therefore, in a number of models for assessing the reliability of JI, along with the necessary time of their operation in regular modes (the actual implementation of the measurement process), it is necessary to consider another time factor - the time of setting up AZ and PZ in relation to the use of these means as intended. An effective way to determine the reliability of strain gauge systems, and especially at the design stage, is the use of mathematical modeling, the results of which are determined by the correctness of the models of measurement procedures based on it.