Неразрушающий контроль рельсов - Надежность систем контроля

Неразрушающий контроль не всегда обеспечивает выявление дефекта. Поэтому обнаружение дефекта Dy есть событие случайное. Обозначим это событие через вероятность наступления этого события — Р (Ву). Для выявления дефектов в рельсе может быть применен ряд систем контроля, использующих различные варианты методов. Обозначим вариант t любого метода контроля через Mt, а систему j — через cj.
Варианты одного метода контроля могут отличаться только значениями основных параметров. Под основными параметрами контроля будем понимать регулируемые параметры процесса и аппаратуры контроля, обусловливающие достоверность обнаружения дефектов и воспроизводимость результатов измерений их характеристик.
Вероятность выявления дефекта Ds с характеристическим размером S, априорно находящегося в рельсе в единственном числе, при варианте Mt и строгом (с вероятностью не ниже 0,99) соблюдении основных параметров контроля назовем априорной вероятностью выявления дефекта Ds вариантом Mt и обозначим через Pt(Bs/Mt).

Надежность оператора будем характеризовать вероятностью Роп(tр) точного выполнения им в течение времени tp возложенных на него функций контроля рельсов в заданных условиях. При любом методе контроля рельсов оператор выбирает основные параметры контроля, настраивает аппаратуру, выполняет большую часть контроля и почти все операции по обработке и использованию информации. 

Рис. 26. Априорные оперативные характеристики выявления дефекта с характеристическим размером S:
1 — вариант метода; 2 — комплекс «дефектоскоп — оператор», использующий вариант метода для дефектов большой протяженности; 3 — то же, для коротких дефектов

Рис. 27. Эвристическая модель процесса неразрушающего контроля рельсов

Алгоритм обработки, выбранный оператором, может непрерывно им оптимизироваться в соответствии со сложившейся ситуацией, допускающей, что очень важно, оперативную перепроверку. К сожалению, используемые оператором алгоритм обработки и умозрительная функция эффективности зависят от многих субъективных факторов оператора; более того, этими факторами определяется, насколько верно он выбрал основные параметры контроля и воспроизвел их в процессе проверки качества рельсов.
Надежность оператора независимо от метода контроля обусловливается: квалификацией и опытностью; интеллектуальными и психофизиологическими качествами, работоспособностью; режимом работы (напряженностью работы); длительностью работы; средним уровнем качества контролируемых объектов (частостью обнаружения искомых дефектов).
Повышению надежности оператора способствует введение в алгоритм его работы операций самоконтроля, а в систему контроля рельсов — инспекционного контроля. Естественно, что надежность оператора зависит от деловой комфортности среды, в которой осуществляется контроль. Поэтому характеристикунадежности оператора следует относить к определенной среде, в которой будет выполняться контроль.
Полное воспроизведение заданной среды в течение всего времени tp контроля, для которой предопределено значение , есть событие случайное. Обозначим вероятность этого события через
Изложенное приводит к выводу о необходимости впредь рассматривать надежность метода (варианта метода) неразрушающего контроля как надежность комплекса «дефектоскоп — оператор — среда» (рис. 27). Критерием надежности этого комплекса может служить вероятностьвыполнения возложенных на комплекс функций контроля в заданных условиях и времени tp контроля. Не исключено, что низкая надежность дефектоскопа будет отрицательно влиять на надежность оператора, и наоборот. Однако, полагая, что квалификация, психофизиологические и волевые качества оператора достаточно велики, можно абстрагироваться от взаимной зависимостии принять, что
 

С учетом выражений (4)—(6) вероятность обнаружения дефекта

Из выражений (1) и (7) следует, что с увеличением вероятного числа различных дефектов в рельсе, с одной стороны, снижается вероятность безаварийной эксплуатации рельса, а с другой — возрастает вероятность своевременного изъятия этого рельса по данным неразрушающего контроля.