Substantiation of the choice of methods of non-destructive testing of elements of energy equipment using a fuzzy logic apparatus

Abstract

The paper illustrates the solution of the problem of choosing methods of quality control of manufacturing parts and assemblies of power equipment using a fuzzy logic device. The main methods of non-destructive testing for the detection of surface and internal defects are considered, as well as the main indicators of quality of metal products. The types of metal defects and welded joints are inspected. The description of the equipment and means of control for detection of defects is executed. The sequence and methods of quality control by ultrasonic, capillary and magnetic powder methods of control are described in detail. The results of quality control of partsduring production and during their operation are obtained. The analysis of the revealed defects is carried out. An example of using an integrated approach to control is given. The obtained results of control of the percentage of coincidence of detection of defects on the product are analyzed. Comprehensive quality control was performed by visual, ultrasonic, capillary and magnetic powder methods of non-destructive testing to determine the percentage of coincidences of defects. By creating a heuristic analyzer based on the interface of the fuzzy logic system Fuzzy Logic Toolbox of the Matlab program, an example of determining a combination of non-destructive testing methods for quality control of a steam turbine bearing liner is considered. Computer simulation according to the Mamdani algorithm is carried out, which consists of fazzification with determination of ranges of change of input values for each example, task of distribution functions for each input parameter; calculation of rules based on the adequacy of the model; defuzzification with the transition from linguistic terms to quantitative assessment and graphical construction of the response surface. The simulation made it possible to determine the optimal combination of non-destructive testing methods, which provides the highest quality of defect detection in the steam turbine bearing liner.В роботі проілюстровано рішення задачі вибору методів контролю якості виготовлення деталей та вузлів енергетичного обладнання за допомогою апарату нечіткої логіки. Розглянуто основні методи неруйнівного контролю для виявлення поверхневих та внутрішніх дефектів, а також висвітлено основні показники якості металовиробів. Проведено огляд видів дефектів металу та зварних з’єднань. Виконано опис обладнання та засобів контролю для виявлення дефектів. Детально описано послідовність та методика контролю якості ультразвуковим, капілярним та магнітопорошковим методами контролю. Отримано результати контролю якості деталей при виробництві та в процесі їх експлуатації. Проведено аналіз виявлених дефектів. Приведено приклад використання комплексного підходу до виконання контролю. Проаналізовано отримані результати контролю відсотку збігу виявлення дефектів на виробі. Проведено комплексний контроль якості візуальним, ультразвуковим, капілярним та магнітопорошковим методами неруйнівного контролю для визначення відсотку збігів виявлення дефектів. За допомогою створення евристичного аналізатора на базі інтерфейсу системи нечіткої логіки Fuzzy Logic Toolbox програми Matlab розглянуто приклад визначення комбінації методів неруйнівного контролюдля контролю якості вкладишу підшипника парової турбіни. Проведено комп'ютерне моделювання за алгоритмом Mamdani, який складається з фазифікації з визначенням діапазонів зміни вхідних величин для кожного прикладу, завданням функцій розподілу для кожного вхідного параметра; обчислення правил, виходячи з адекватності моделі; дефазифікації з переходом від лінгвістичних термів до кількісної оцінки та графічної побудови поверхні відгуку. Моделювання дало змогу визначити оптимальну комбінацію методів неруйнівного контролю, що забезпечує найвищу якість виявлення дефектів у вкладишу підшипника парової турбіни.