Телеизмерительная система для прочностных испытаний

 

Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может найти применение в автоматизированных системах экспериментальных исследований деформаций и напряжений сложных конструкций и сооружений. Цель изобретения - повышение информативности и оперативности управления системой. Система содержит адаптивный коммутатор 1, блок опорных напряжений 2, блок отображения информации 3 и в каждом телеизмерительном канале аналого-цифровой преобразователь 4, элемент задержки 5, первый и второй регистры 6 и 7, блок сравнения 8, первый и второй элементы И 9 и 10, элемент ИЛИ 11, шифратор 12, три ключа 13, 14 и 15, измерительный мост 16, коммутатор 17 и усилитель 18. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з G 08 С 19/28

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4671984/24 (22) 03.04.89 (46) 15.07.91, Бюл. %26 (71) Куйбышевский авиационный институт им. акад. С.П.Королева (72) В. А.Глазунов, А.Н,Муравьев и В.К.Старков (53) 621.398 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1418791, кл, G 08 С 19/28, 1989. (54) ТЕЛЕИЗМЕРИТЕЛЪНАЯ СИСТЕМА

ДЛЯ ПРОЧНОСТНЫХ ИСПЫТАНИЙ (57) Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может найти применение в автоматизированных систе79

„„. Ы„„1663616 А1 мах экспериментальных исследований деформаций и напряжений сложных конструкций и сооружений. Цель изобретения— повышение информативности и оперативности уп равления системой. Система содержит адаптивный коммутатор 1, блок 2 опорных напряжений, блок 3 отображения информации и в каждом телеизмерительном канале аналого-цифровой пребразователь 4, элемент задержки 5, первый и второй регистры 6 и 7, блок сравнения 8, первый и второй элементы И 9 и 10, элемент ИЛИ 11, шифратор 12, три ключа 13, 14 и 15, измерительный мост 16, коммутатор 17 и усилитель 18. 1 ил.

1663616

50

Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может найти применение в автоматизированных системах экспериментальных исследований деформаций и напряжений сложных конструкций и сооружений, Цель изобретения — повышение информативности и оперативности управления системой.

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемой системы.

Система содержит адаптивный коммутатор 1, блок 2 опорных напряжений, блок 3 отображения и в каждом телеизмерительном канале аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 4, элемент 5 задержки, первый и второй регистры 6 и 7, блок 8 сравнения, первый и второй элементы И 9 и 10, элемент

ИЛИ 11, шифратор 12, три ключа 13, 14 и 15, измерительный мост 16, коммутатор 17 и усилитель 18, 191,...,19л и 201, „20л — входы и выходы телеизмерительных каналов соответственно.

Система работает следующим образом.

С выхода измерительного моста 16 снимается элекрический сигнал Оизм, соответствующий величине измеряемого параметра. Величина ЕА соответствует максимально-предельному значению измеряемого параметра, при превышении которого возможны необратимые изменения состояния объекта, например его разрушение.

Предельное значение ЕА устанавливается заранее с помощью блока 2 опорных напряжений путем подачи напряжения ЕА в качестве питающего на АЦП 4. Величина Еп определяет диапазон значений контролируемого параметра UvsM = Ед - Еп, при попадании в. который идентифицируется предварительная ситуация, Если ОИЗц < Ед, то состояние объекта считается нормальным.

Измерительный коммутатор 17, управляемый адаптивным групповым коммутатором 1, подключает выход измерительного моста 16 к входу АЦП 4, который формирует двоичный код, соостветсвующий величине измеряемого параметра. Аварийной ситуации соответствует код 1111, предаварийной— коды от 1011 до 1110, нормальной — коды от

0000 до 1010 включительно.

Элемент 5 задержки осуществляет временную задержку информационого кода, образуемого на выходе АЦП 4. Время задержки не более времени преобразования в

АЦП 4, Задержанный информационный код запоминается в регистре 7, В регистре 6 запоминается текущее значение кода, соответствующего значению измеряемого в дан15

40 ный момент параметра. Прямой и задержанный информационные коды с выходов регистров 6 и 7 поступают нэ входы блока 8 сравнения, и в зависимости от результата сравнения на одном из выходов блока 8 образуется высокий уровень: если последующее значение измеряемого параметра увеличилось, то высокий уровень образуется на выходе " > " блока 8 сравнения; если последующее значение параметра не увеличилось, т.е. осталось на прежнем уровне, или уменьшилось, то высокий уровень образуется на выходе " " блока 8, Шифратор 12 образует высокий уровень на одном из своих выходов Ак, Пк или Нк в зависимости от абсолютной величины измеряемого параметра и соответствующего ему кода на выходе АЦП 4; при U M Ед высокий уровень образуется на выходе Ак шифратора 12, при U»M < Еп высокий уровень образуется на выходе Нк, при Еп

U»M < Ед,высокий уровень образуется на выходе Пк. С помощью элеметов И 9 и 10, ИЛИ

11 и шифратора 12 идентифицируется состояние объекта: нормальное Н, предаварийное П или аварийное А. Предаварийная ситуация соответствует случаю, когда измеряемый параметр находится в диапазоне Еп UggM < Ед, т.е. когда высокий уровень образуется на выходе П» шифратора 12, и увеличивается во времени, т.е, когда высокий уровень образуется на выходе

> блока 8, Оба уровня поступают на входы элемента И 10, на выходе которого образуется высокий уровень, соответсвующий предаварийной ситуации П, Если же при высоком уровне на выходе Пк шифратора 12 значение U»M уменьшается во времени, то ситуация считается нормальной. При этом высокий уровень образуется на выходе блока 8 и wa выходе элемента И 9. Этот уровень поступает на вход элемента ИЛИ

11, на другой вход которого поступает сигнал с выхода Нк шифратора 12, что также соответствует нормальной ситуации. На выходе элемента ИЛИ 11 образуется сигнал, отображающий нормальное состояние объекта Н. Аварийная ситуация А отображается появлением высокого уровня на выходе Ак шифратора 12 независимо от динамики изменения Оизм.

Таким образом, по выходным кодам шифратора 12 и блока 8 сравнения на шинах

П, Н и А формируются уровни, соответствующие состоянию объекта испытаний.

Выделенные ситуации П, Н и А используются для формирования управляющих воздействий с помощью ключей 13, 14 и 15, на входы которых поступают значения

1663616 — Л U, +ЛОЙО/2 от блока 2 опорных напряжений, В нормальной ситуации высоким уровнем с выхода элемента ИЛИ 11 открыт ключ 14 и шаг приращения при формировании управляющего воздействия максима- 5 лен и равен + Л U. В предаварийной ситуации высоким уровнем с выхода элемента И 10 открыт ключ 15 и шаг приращения уменьшаетсв до + Л U/2, оставаясь положительным. При аварийной ситуации 10 высоким уровнем с выхода Ак шифратора 12 открыт ключ 13 и шаг приращения при формировании управляющего воздействия изменяется на противоположный, равный

Л U. Управляющий сигнал с выхода 15 одного из трех ключей 13, 14 и 15 поступает на вход усилителя 18 мощности и далее на объект испытаний.

Одновременно ситуационные сигналы

П, Н и А используются для управления on- 20 росом измерительных мостов 16. Адаптивный групповой коммутатор 1 осуществляет приоритетный опрос каналов, начиная с аварийных, а затем предаварийных и нормальных. 25

Информация о состоянии объекта (шины П, Н и А) и номер соответствующего канала выводятся на блок 3 отображения информации.

Предлагаемое устройство повышает ин- 30 формативность и оперативность проведения эксперимейта;в ходе испытаний осуществляются индентификация объекта с учетом величины и динамики измеряемого параметра и управление воздействием на объ- 35 ект. Вначале, когда нагрузки на объект испытаний незначительны, шаг изменения управляющих воздействий может быть большим, причем опасенйя разрушения объекта, ибо по мере приближения значе- 40 ния U< к предельному шаг эксперимента уменьшается, Возможность регулирования величины воздействия повышает функциональные возможности системы.

Кроме этого, в полной мере используются 45 адаптивные возможности группового коммутатора; вначале с более высокой скоростью опрашиваются каналы. в которых состояние объекта вышло за установленные нормы, затем — предаварийные, для 50 которых на последующем шаге вОзможно превышение нормы, и оставшиеся каналы.

Формула изобретения

Телеизмерительная система для прочностных испытаний, содержащая адаптивный коммутатор, выходы первой группы выходов которого поДключены к входам блока отображения, блок опорных напряжений, каждый выход группы выходов которого подключен ° к входу питания аналого-цифрового преобразователя каждого телеизмерительного канала, в котором имеется измерительный мост, вход которого является входом канала, шифратор, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения информативности и оперативности управления, в нее введены в каждый телеизмерительный канал коммутатор, элемент задержки, первый и второй регистры. блок сравнения, первый и второй злемнеты

И, элемент ИЛИ, первый, второй и третий ключи и усилитель, выход измерительного моста подключен к информационному входу коммутатора, выход которого подключен к информационному входу аналого-цифрового преобразователя, выход которого подключен к входам шифратора и первого регистра и через элемент задержки к входу второго регистра, выходы первого и второго регистров подключены к первому и второму входам блока сравнения, выходы "Меньше" и "Больше" которого подключены к первым входам первого и второго элементов И, выход первого элемента И подключен к первому входу элемента ИЛИ, выходы первого, второго и третьего ключей объединены и через усилитель являются выходом канала, первый выход шифратора подключен к вторым входам первого и второго элементов И, второй выход шифратора подключен к первому входу первого ключа и соответствующему входу адаптивного коммутатора, третий выход шифратора подключен к первому входу второго ключа и соответствующему входу адаптивного коммутатора, выход второго элемента И подключен к первому входу третьего ключа и соответствующему входу адаптивного коммутатора, каждый выход второй группы выходов которого подключен к управляющему входу коммутатора каждого телеизмерительного канала, первый, второй и третий выходы блока опорных напряжений подключены к вторым входам первого, второго и третьего ключей соответсвенно каждого телеизмерител ьного канала.