Устройство для автоматизированной поверки измерительных приборов

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ ПОВЕРКИ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ по авт. св. № 966632, о Т л и ч а ю щ ее с -я тем, что, с целью расширения его функциональных возможностей, в него введены банк моделей ухода погрешности, блок выборки модели ухода погрешности, блок прогнозирования времени наступления метрологического отказа и вы числитель межповерочного интервала, причем вькод вычислителя межповерочQ -л:r-г-к,. ного интервала соединен с вторыми входами блока памяти, блока печати и блока отображения, а вход соединен через блок прогнозирования времени наступления метрологического отказа с первым выхёдом блока выборки модели ухода погрешности, первый вход которого соединен с выходом блока памяти, второй вход - с вторым выходом блока вычисления погрешности , второй выход - с третьими г входами блока памяти, блока печати и блока отображения, третий выход соединен со вторым входом блока управления, третий вход - с четвертым выходом пульта оператора, а четвертый вход соединен через банк моделей ухода погрешности с пятым выходом пульта оператора. 1C 00 to

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1128210

3150 С 01 R 35/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOlUIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTMA (61) 966632 (21) 36 24941/24-21 (46) 07. 12. 84. Бюл. ¹ 45 (72) Л.И;--Мазур и Н.В. Нагорный (53) 621. 317. 2(088 ° 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

N - 966632) кл. G 01 R 35/00, 1982. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ ПОВЕРКИ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ

ПРИБОРОВ по авт. св. N- 966632, о т л и ч а ю щ е е с.я тем, что, с целью расширения его функциональных возможностей, в него введены банк моделей ухода погрешности, блок выборки модели ухода погрешности, блок прогнозирования времени наступления метрологического отказа и вы— числитель Межповерочного интервала, причем выход вычислителя межповерочного интервала соединен с вторыми входами блока памяти, блока печати и блока отображения, а вход соединен через блок прогнозирования времени наступления метрологического отказа с первым выходом блока выборки модели ухода погрешности, первый вход которого соединен с выходом блока памяти, второй вход — с вторым выходом блока вычисления погрешности, второй выход — с третьими -. входами блока памяти, блока печати и .блока отображения, третий выход соединен со вторым входом блока управления, третий вход — с четвертыч выходом пульта оператора, а четвертый вход соединен через банк моделей ухода погрешности с пятым выходом пульта оператора.

1 11

Изобретение относится к информа-. ционно-измерительной технике и может быть использовано для поверки измерительных приборов, имеющих указатель и шкалу.

По основному авт.св.9966632 известно устройство, содержащее оследовательно соединенные пульт оператора, источник эталонных сигналов, клеммы для подключения поверяемого измерительного прибора, электрический датчик положения указателя поверяемого прибора, аналого-цифровой преобразователь, блок сравнения кодов, блок вычисления погрешности, соединенные с его первым выходом своими первыми входами блока памяти„ блок печати и блок отображения, соединенный с их вторыми входами своим первым выходом .блок управления, вход которого соединен с первым выходом пульта оператора, соединенный с вторым выходом блока управления своим вторым входом блок программы, выход которого соединен с вторым входом источника эталонных сигналов, банк эталонных функций и соединенный с его выходом своим первым входом блок выборки кодов эталонных функций, первый выход которого соединен с вторым входом блока сравнения кодов и первым входом блока программы, второй выход — с .вторым входом блока вычисления погрешности и второй вход — с третьим выходом пульта оператора (1 ).

Недостаток этого устройства— его узкие функциональные возможности 4 O

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены банк моделей ухода погрешности, блок выборки модели ухода погрешности, блок прогнозирования времени наступления метрологического отказа и вычислитель межповерочного интервала, причем выход вычислителя межповерочного интервала соединен с вторыии входами блока памяти, блока нечати и блока отображения, а выход соединен через блок прогнозирования времени наступления метрологического отказа с первым выходом блока выборки модели ухода погрешности, первый вход которого соединен с выходом блока памяти, второй вход — c вторым выходом блока

2 вычисления погрешности, второй выход — с третьими входами блока памяти, блока печати, блока отображения, третий выход соединен с вто5 рым входом блока управления треS тий вход — с четвертым выходом пульта оператора, а четвертый вход соединен через банк моделей ухода погрешности с пятым выходом пульта

О оператора

На чертеже представлена блок-схема.устройства для автоматизированной поверки измерительных приборов.

Устройство содержит последовательно соединенные пульт 1 оператора, источник 2 эталонных сигналов, поверяемый измерительный прибор 3, электрический датчик 4 положения указателя поверяемого прибора 3, аналого-цифровой преобразователь

5., блок 6 сравнения кодов, блок 7 вычисления погрешности, соединенные с его первым выходом своими первыми входами блок 8 памяти, блок 9 печати и блок 10 отображения, соединенный с их вторыми входами своим первым выходом блок 11 управления, вход которого соединен с первым выходом пульта 1 оператора, соединенный с вторым выходом блока 11 управления своим вторым входом блок

12 программы, выход которого соединен с вторым входом источника 2 эталонных сигналов, банк 13 эталонных функций и связанный с его выхоЗ5 дом своим первым входом блок 14 выборки кодов эталонных функций, первый выход которого соединен с вторым входом блока 6 сравнения кодов и первым входом блока 12 программы, второй выход †:с вторым входом блока 7 вычисления погрешности и второй вход — с третьим выходом пульта 1 оператора, выход вычислителя

15 межповерочного интервала соединен

45 с вторыми входами блока 8 памяти, блока 9 и блока 10. а вход соединен через блок 16 прогнозирования вре.— мени наступления метрологического отказа с первым выходом блока 17

50 выборки модели ухода погрешности, первый вход которого соединен с .выходом блока 8, второй вход — с вторым выходом блока 7, второй выход— с третьими входами блоков 8-10, тре-

55 тий выход — с вторым входом блока

11. третий вход — с четвертым выходом пульта 1, а .четвертый вход— через банк 18 моделей ухода погреш1128210 4 синхронную последовательную выборкуиз банка 13 текущих кодов Sf эталонной функции преобразования, Ф соответствующей S„ . поверяемого рni

5 прибора.

Указанные коды Sf>(x)i с первого выхода блока 14 выборки кодов подаются на первый вход блока 12 прог" раммы для реализации программного обеспечения автоматизированной поверки данного прибора.

При этом последовательность кодов Sf, эталонной функции преобразовайия поверяемого прибора содержит в себе конечный код $Еэ(х),. формирующий сигнальный код $щ „, для обеспечения возврата управляемого источника 2 эталонных сигналов в исходное состояние при обработке

m циклов поверки. Выявленный код

S«,. поверяемого прибора направляетФ ся с второго выхода блока 14 выборки кодов через блок 7 вычисления погрешности (его второй. вход) в блоки

25 8-10.

По команде "Поверка" (Тр „ ), пов" подаваемой в виде электрического сигнала А„ „ц8, с первого выхода пульта 1 оператора, блок 11 управ.ления через свой первый выход по

30 сигналу В,щ „1 запускает в работу блок 12 программы, который в соответствии с текущими кодами эталонной функции преобразования $ поступающими на его первый вхоп из

35 блока 14, вырабатывает программу работы источника 2 эталонных сигналов.

При этом программа работы источника 2 реализуется путем подачи

40 электрических сигналов V, К соответствующих кодам S,„, с выхода блока 12 программы на второй вход источника 2.

В соответствии с этими сигналами

45 источник 2 вырабатывает эталонные аналоговые сигналы X. „4 g и подает их на поверяемый йрибор 3.

Указатель поверяемого прибора приходит в движение в соответствии

5О с выражением 4.х Д = =K « X,+<<, где Кпр — коэффициент преобразования поверяемого прибора.

Датчик 4 фиксирует текущее поло3 ности с пятым выходом пульта 1 опера тора.

Устройство работает следующим образом. .Перед началом поверки оператор производит на пульте 1 оператора набор кода поверяемого прибора Н„„„ кодов Н „ тех эталонных функций, которые йодвергаются исследованию, а также код Н,„. — код коэффициента К„,, зависящего от заданной вероятности безотказной работы по метрологическим отказам за межповерочный интервал.

Команды, соответствующие набранным кодам Н „„; и Н >4 q поступают с третьего выхода пульта 1 оператора на второй вход блока 14 выборки кодов эталонных функций.

Команда, соответствующая набранному коду Н 1,„;, поступает с пятого выхода пульта 1 оператора через блок

17 выборки модели ухода погрешности и через блок 16 в блоки 8-10.

С первого выхода пульта 1 оператора подаются. выборочные команды

1 T Трц или Т, которые поступают пм в блок 11 управления на разрешение включения в работу блоков 8-10.

С первого выхода пульта 1 опера- тора подается также команда Т . которая поступает в блок 11 управления и задает необходимое количество циклов работы блока 12 программы в зависимости от заданного показателя качества поверки.

С второго выхода пульта 1 оператора подается команда T поступающая на второй вход источника 2 эталонных сигналов для его предварительного включения. .С пятого выхода пульта 1 оператора подается команда,на вычисление межповерочного интервала T»„, поступающая в блок 17 выборки модели ухода погрешности.

С четвертого выхода пульта 1 оператора поступает в банк 18 моделей ухода погрешности. команда, соот- ветствующая набранным кодам Н „ 1,„

Блок 14 выборки кодов осуществляет распознавание набранных на пульте 1 оператора кода поверяемого прибора Нр, и кодов эталонных функций допускаемых значений основной погрешности Н „< внутри массивов аналогичных кодов jS „„1 и (S „ ),,õðàíÿùèõñÿ в банке 13 эталонных функций, и производит жение указателя и выдает аналоговые

55 сигналы А 1,,, пропорциональ-, ные текущему положению указателя, в аналого-цифровой преобразователь

5, который преобразует их в после1128210 6 довательности кодов Б f p(x)i погрешности S<> „(„ ., вычислен,редста ющ е собой резальную функ- н по формуле цию f+(„>; преобразования поверяемо- р „р,6) го прйбора 3. йдоп (ЛС

Коды S р (х); реальной функции преобразования поступают в блок 6 где y — нормирующее значение шкалы н сравнения кодов. поверяемого прибора

При 9ТОМ коды S f > >< Кроме того, блок 7 вычисления рого выхода блока 14 выборки кодов погрешности производит оценку метроKopaMH S у (Х) nocv7- 1ð логической годности поверяемого пают в блок 7 вычислениЯ йогРешнос- прибора 3 путем проверки следующих тей. г условий

Блок 6 сравнения кодов произво- и р(р6) дит синхронное сравнение текущих ко- 1 С (г"„,() (х)i (S (x)i (S (x),iЕ эЛСЮ йС дов реальной S fp(X)i и эта онной 15

Я в(„)„ф ций преобразования nose 5g (Д) („)4 с Б РИ6)(Я) ). 58 (Д)(1. ряемого прибора íà прямом и обратном f6g ходе указателя на каялом цикле г и (х) (Б (х) - (+) направляет результаты сравнения f3âä fâ

ХзКдол д„1,л (x) i (5 („) „

I м(вУ . н(ву (х)1, S () х)1.

t5

9 (xli = — z dS(x) i

«Р(вй

ХВС пр (об) тавляющих погрешности $ „ (х) (3 ) (х3, Sgв (х), кодов лр о6 (х) =шах S (х)1-5 (х) хб féС ЕЙС 55 функций оценок, составляющих погрешности, полученных при предыдущих поверках поверяемого средства измерег) кодов функции оценки предела допускаемого предела приведенной кодов саР(о6) в блок 7 вычисле 20

У("» ния погрешности.

Блок 7 вычисления погрешности обрабатывает поступающую информацию о соотношении реальной и эталонной

25 функцщй преобразования поверяемого прибора и выдает результаты в виде: а) кодов функций оценки систематической составляющей погрешности лИей 30

В ., вычисленных по m реалиЮлс (x1i. зациям кодов реальной функции преобразования Я х („), на прямом и обрат- р х1 нам коде указателя по формуле.б) кодов функции оценки среднего квадратического отклонения случайной.qp лр(оь составлжощей погрешности S f g (3) (х3, вычисленных по выборке того же объема по формуле (3) t.xj i-16

s) кодов функций оценки вариации

50 показаний поверяемого прибора равд () > fз дол коды эталонных функции допускаемых значений погрешностей поверяемого прибора, поступающие из блока 14 и переправляемые далее в блоки

8-10.

Если условие (+) выполняется, поповеряемый прибор признается метрологически годным, в противном случае он бракуется по соотноветствующей характеристике погрешности.

Цикл работы блока 12 программы заканчивается подачей на его первый вход сигнального кода Sù „,, с первого выхода блока 14 выборки кодов и возвратом программы поверки в исходное состояние. В этот момент с блока 12 программы подается команда U<< >(z) на второй вход источника 2 эталонных сигналов для его останова.

Если прибор признается метрологически годным, то блок 17 выборки модели ухода погрешности осуществляет распознавание и выборку внутри хранящихся в блоке 8 памяти массивов кодов функций оценок, сос1128210

7 нии $ (x)ip $ "P(o 1()Гх7 а

Евс Ь ар, Sgg(x)ip (где р = 1, ° ° °, р - номера предыдущих поверок, р — номер последней поверки) в соответствии с кодом поверяемого прибора S „„; поступающим в блок 17 выборки модели ухода погрешности из блока 14 выборки кодов эталонных функций через блок 7 вычисления. погрешности, согласно следующим логическим операциям

Р(об)(. « . f Ю(nij > (Явс ц;,=S .л(S ()).

Одновременно с второго выхода блока 7 вычисления погрешности на второй вход блока 17 выборки модели ухода погрешности поступают коды функций оценок составляющих погрешности, полученные при текущей поверке. 2

$Ев(x)i

Из массива кодов моделей ухода погрешности 1$ g>(х, t)j, хранящихся в банке 18 моделей ухода погрешности измерительных приборов, осуществляется выборка методов наименьших квадратов модели ухода погрешности

$ в (х, ), наиболее точно описываю1 35 щей изменение функции оценок составляющей погрешности $ (х) ip „

nploS) Е4 с 4 ) р Sgs (х) ip от поверки к поверке (где P + 1 — номер теку40

:щей поверки, р = 1,...,р + 1), т.е. во времени.

При этом модель ухода погрешности S g> (x, t) измерительных приборов вйбирается согласно условию ,45

9+1

Г пр(ой г (Х)1р-S d(X,()j - rn1n; р= (Клс

Р+1 .Е 5" " (ь)Гх ;р-5 d(K;i )>) = min;

3 р ) да погрешности измерительных

1 приборов.

Если для выбора модели ухода

5 погрешности кодов функций оценок с составляющих погрешности недостаточно, то в блок 11 управления поступает команда А 1 З(Ц) на повторение циклов поверки.

Конец циклов поверки заканчивается при прекращении подачи команды

А 1 в(ц) на Повторение циклов по» верки и после подачи с блока 14 выборки кодов сигнального кода

$ св „эс в блок 12 программы на возврат источника 2 эталонных сигналов в исходное состояние после выборки конечного кода S (x)i эталонной.

Еэ функции поверяемого прибора.

Далее коды выбранной модели ухода погрешности измерительных приборов S (х, t) с первого выхода блока 17 выборки модели ухода погрешности поступают в блок 16 прогнозирования времени наступления метрологического отказа.

Кроме того, в блок 16 прогнозирования времени наступления метрологического отказа из блока 14 выборки кодов эталонных функций через блок 7 вычисления погрешности и блок 17 выборки модели ухода пог. решности поступают коды эталонных функций допускаемых значений основных погрешностей

Мн) . В(н1 (х) э- э $ э (и ) Cx 3 i э

$ (х) i.

При этом в блоке 16 прогнозирования -времени наступления метрологического отказа производится определение времени наступления метрологического отказа t как минимального времени, при котором нарушается хотя бы одно из условий н

$, (х)i (Sg„g(х, t )j( в (S дел (x)i;

Н о

S<>g (d.)Px)i $ P(x t )ji ($ @ (3 )fx)i;

55 где j = — порядковый номер модели ухо-1

Р+1 . (5 к1;р-5< а(x,i>ji) = и;n, t o)j (Sfý * (x)i, где )S @„4 (х, t®o) j, $ д (х, „,)

$ в 5 (х "мо» Е $ (х,с)д.

Составитель Н. Коновалов

Гедактор С. Патрушева Техред С.Мигунова Корректор N. Максимишинец

Заказ 9025/35 Тираж 710

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Подписное

Филиал ППП "Латент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

9 11

Полученный таким образом код времени наступления метрологического отказа с блока 16 прогнозирования времени наступления метрологического отказа поступает на вход вычислителя 15 межповерочного интервала.

Кроме того, с пятого выхода пульта 1 оператора (или с выхода блока 8 памяти в соответствии с кодом поверяемого прибора $ „, ) через блок 17 выборки модели ухода ногрешности, блок 1б прогнозирования времени наступления метрологического отказа и вычислитель 15 межповерочного интервала поступает в виде кода коэффицент К „,-, зависящий от заданной вероятности безотказной работы по метрологическим отказам за межповерочный интервал..

При этом в вычислителе 15 межповерочного интервала производится вычисление межповерочного интерва-. ла в виде кода в соответствии с фор.мулои Б труди К qi Б t мо

Результат вычисления Б „, с выхода вычислителя 15 межповерочного интервала, а также код Б „. помпj рядкового номера выбранной модели ухода погрешности измерительных приборов с третьего выхода блока

17. выборки модели ухода погрешности поступают соответственно на третьи и четвертые выходы блоков 8-10.

Кроме того, с первого выхода блока 7 вычисления, погрешностей резуль„hP (e6! таты вычислений Б (x)i, Б " (3 ) х i, S((x3i, Б „- « (x)i, результаты поверки условий годности поверяемого прибора, коды реальной и эталонной функций преобразования Б (x)i и Б,(х)1, а также код S . поверяемого прибоhhi ра направляются на первые входы блоков 8-10, I

28210 10

Нри этом запись, печать или отображение производится в зависимости от разрешающих команд, поданных с второго выхода блока 11 управления на вторые входы блоков 8-10.

При этом в блоке 8 запоминаются, а в блоке 9 регистрируются в виде протокола результаты метрологических испытаний поверяемого прибора !

О по приведенной методике. В блоке 10 реализуется наглядная информация о соотношении реальной f (x)i и этаP лонной fz (x) i функций преобразования поверяемого прибора, его код, 15 соотношение функций оценок метрологических характеристик поверяемого прибора с его эталонными функциями допускаемых значений, результаты оценок метрологической годности при20 бора, номер модели ухода погрешности и межповерочный интервал.

Использование предлагаемой установки позволяет прогнозировать время наступления метрологического

25 отказа и определять межповерочный интервал. для поверяемого прибора, что обеспечивает эксплуатацию измерительных приборов по состоянию и приводит для приборов. имеющих нестальные во времени метрологические характеристики, к сокраще- нию межповерочного интервала и снижению вероятности попадания в эксплуатацию метрологически неисправных приборов; для приборов, имеющих стабильные во времени метрологические характеристики, к сокращению числа поверок на 25-30Х и, следовательно, к сокращению затрат

4р сил и средств на проведение поверочных работ.

Таким образом, предлагаемое устройство выполняет дополнительные функпии и имеет более широкие функциональные возможности по сравнению с известным устройством.