Система контроля напряженного состояния корпуса судна

 

1. СИСТЕМА КОНТРОЛЯ НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ КОРПУСА СУДНА, имеющего верхнюю палубу, содержащая первичный преобразователь, блок предварительной обработки, вычислитель среднеквадратичного значения и блок индикации и сигнализации, а также источник питания, соединенный с входом первичного преобразователя, выход которого соединен с блоком предварительной обработки, один выход которого соединен с первым входом вычислителя среднеквадратичного значения , а другой - с вторым входом вычислителя среднеквадратичного значения, первый выход которого соединен с первым входом блока индикации и сигнализации, отличающаяся тем, что, с целью повыщения надежности и эксплуатационных возможностей , она снабжена четырьмя блоками фильтрации, тремя дополнительными первичными преобразователями, определителем максимума, тремя дополнительными блоками предварительной обработки, при этом вход каждого из дополнительных блоков предварительной обработки соединен с выходом каждого из соответствующих дополнительных первичных преобразователей , один выход каждого из них соответственно соединен с первым входом вычислителя среднеквадратичного значения, а другой выход соответственно соединен через соответствующий дополнительный блок фильтрации с вторым входом вычислителя среднеквадратичного значения, при (Л чем вход определителя максимума соединен с вторым выходом вычислителя среднеквадратичного значения, выход - с вторым входом блока индикации и сигнализации , а вход каждого из дополнительных первичных преобразователей соединен с источником питания. оо о to со ел

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1180295 д (51)4 В 63 В

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

4 до

ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, 1.„/

К А BTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3692144 27-11 (22) 16.01.84 (46) 23.09.85. Бюл. № 35 (72) А. А. Григорьев, Б. Н. Цырульников, Л. П. Иванов и А. П. Давыденок (53) 629.12.002 (088.8) (56) Морской транспорт. Сер. «Техническая эксплуатация флота». Экспресс-информация ЦБНТИ ММФ. вып. 19/503, 1980, с. 14. (54) (57) 1. СИСТЕМА КОНТРОЛЯ НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ КОРПУСА

СУДНА, имеющего верхнюю палубу, содержащая первичный преобразователь, блок предварительной обработки, вычислитель среднеквадратичного значения и блок индикации и сигнализации, а также источник питания, соединенный с входом первичного преобразователя, выход которого соединен с блоком предварительной обработки, один выход которого соединен с первым входом вычислителя среднеквадратичного значения, а другой — с вторым входом вычислителя среднеквадратичного значения, первый выход которого соединен с первым входом блока индикации и сигнализации, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности и эксплуатационных возможностей, она снабжена четырьмя блоками фильтрации, тремя дополнительными первичными преобразователями, определителем максимума, тремя дополнительными блоками предварительной обработки, при этом вход каждого из дополнительных блоков предварительной обработки соединен с выходом каждого из соответствующих дополнительных первичных преобразователей, один выход каждого из них соответственно соединен с первым входом вычислителя среднеквадратичного значения, а другой выход соответственно соединен через соответствующий дополнительный блок фильтрации с вторым входом вычислителя среднеквадратичного значения, причем вход определителя максимума соединен с вторым выходом вычислителя среднеквадратичного значения, выход — с вторым входом блока индикации и сигнализации, а вход каждого из дополнительных первичных преобразователей соединен с источником питания.

1180295

2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что блок фильтрации содержит фильтры переменных, низкочастотной и динамической составляющих сигнала нагрузки корпуса, инвертор и сумматор, причем выход блока предварительной обработки соединен с входом фильтра переменных составляющих и одним входом сумматора, другой вход которого через инвертор подключен к выходу фильтра переменных составляющих, вход которого соединен также с входом фильтра низкочастотной составляющей и входом фильтра динамической составляющей, чьи выходы и выход сумматора подключены к второму входу вычислителя среднеквадратичного значения.

3. Система по п. 1, отличающаяся тем, что основной первичный преобразователь

Изобретение относится к судостроению, в частности к системам контроля напряженного состояния корпуса судна.

Цель изобретения — повышение надежности и эксплуатационных возможностейй систем ы.

На фиг. 1 показана структурная схема предлагаемой системы контроля напряженного состояния корпуса судна; на фиг. 2— структурная схема блока фильтрации одного измерительного канала; на фиг. 3— вариант расположения первичных преобразователей на судне.

Система содержит устанавливаемые на конструкциях корпуса основной первичный преобразователь 1 и дополнительные первичные преобразователи 2 — 4, выходы которых соответственно соеди нены с основным 5 и дополнительными 6 — 8 блоками предварительной обработки. Блоки предварительной обработки через вычислитель 9 среднеквадратичного значения подключены к блоку 10 индикации и сигнализации. Блоки 11 фильтрации включены между основным и дополнительными блоками предварительной обработки и вторыми входами вычислителя 9 среднеквадратичного значения, к второму выходу которого подсоединен определитель 12 максимума, своим выходом подключенный к блоку индикации и сигнализации. Первичные преобразователи соединены с источником 13 питания.

В блоке фильтрации один вход сумматора 14 и вход фильтра 15 переменных составляющих подключены к выходу блока предварительной обработки. Выход фильтра 15

1О !

30 установлен на верхней палубе в меделевом сечении, второй, третий и четвертый преобразователи расположены в одной поперечной плоскости, причем второй преобразователь установлен на днище в диаметральной плоскости, а третий и четвертый — на бортах судна на одной высоте, при этом все первичные преобразователи выполнены магнитоанизотропными с двумя взаимно перпендикулярными П-образными сердечниками, которые у основного первичного преобразователя установлены на верхней палубе и их плоскости расположены крестообразно относительно диаметральной плоскости судна, а сердечники третьего и четвертого дополнительных первичных преобразователей — на бортах и крестообразно относительно плоскости шпангоутных сечений. через инвертор 16 соединен с другим входом сумматора, а вход фильтра — с входами фильтра 17 низкочастотной составляющей и фильтра 18 динамической составляющей. Выходы сумматора и фильтров низкочастотной и динамической составляющих являются выходами блока фильтрации и подключены к вычислителю среднеквадратичного значения.

Система работает следующим образом.

На первичные преобразователи, установленные на корпусе судна, от блока 13 подают напряжение питания. Преобразователи вырабатывают электрические сигналы, параметры которых зависят от приложенной к корпусу нагрузки, состоящей из статической, волновой низкочастотной и динамической нагрузок. Электрические сигналы каждого преобразователя поступают на вход своего блока предварительной обработки, где они усиливаются и демодулируются. Кроме того, в каждом блоке предварительной обработки с помощью специальных регулировочных цепей компенсируется нулевой сигнал преобразователя. Далее преобразованный электрический сигнал с первого выхода соответствующего блока предварительной обработки поступает в вычислитель 9 среднеквадратичного значения, на выходе которого в результате обработки в соответствии с алгоритмом, принятым в известной системе, формируется сигнал, пропорциональный среднеквадратичному значению общей нагрузки, Этот сигнал поступает в блок 10 индикации и сигнализации.

С второго выхода соответствующего блока

1180295

Составитель 10. Серов

Техред И. Верес Корректор Л. Пилипенко

Тираж 434 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор С. Саенко

Заказ 5819/! 8 предварительной обработки электрический сигнал, зависящий от общей нагрузки, поступает в соответствующий блок фильтрации, в котором он разделяется на составляющие по виду механических напряжений, действующих в корпусе судна: статическую, волновую низкочастотную и динамическую составляющие. С выхода блока фильтрации электрические сигналы, пропорциональные этим соста вляющим, поступают на входы вычислителя 9. Здесь формируются сигналы, которые определяются среднеквадратичными значениями каждой выделенной составляющей. Затем эти сигналы с второго выхода блока 9 поступают в определитель 12 максимума, где они сравниваются между собой и определяется составляющая, имеющая наибольшую величину, после чего вырабатывается информационный сигнал о величине и виде этой составляющей. Информационный сигнал с выхода блока 12 поступает в блок 10 индикации и сигнализации, где индицируются величина и название выделенной наибольшей составляющей общей нагрузки, приложенной к корпусу судна.

Блоки фильтрации работают следующим образом.

С выхода соответствующего блока предварительной обработки сигнал, содержащий широкий спектр гармоник, поступает на фильтр 15 переменных составляющих, который пропускает только переменные составляющие демодулированного сигнала, меняющие свою фазу на 180 в инверторе

16 и поступающие на один из входов сумматора 14. Поскольку на другой вход сумматора 14. подается сигнал с соответствующего блока предварительной обработки, не претерпевший изменений, переменные составляю15 щие взаимно компенсируются и с выхода сумматора снимается практически только постоянная составляющая. Одновременно сигнал с фильтра 15 поступает на фильтры

17 и 18, представляющие собой полосовые фильтры, рассчитанные на диапазоны

20 частот волновой низкочастотной и динамической нагрузок. Таким образом, блок фильтрации позволяет разделять общий сигнал на составляющие по наиболее характерным видам нагрузки на корпус судна.