Устройство для контроля допускового датчика параметра

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в устройствах самодиагностики измерительных систем и средств автоматизированного контроля. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет самодиагностики неисправностей. Сущность изобретения заключается в возможности самодиагностики и прогнозирования оставшегося времени правильного функционирования измерительных систем и средств автоматизированного контроля, содержащих пороговые допусковые датчики параметра. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫ И КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4746358/24 (22) 16.08.89 (46) 30.07.91. Бюл. М 28 (72) В,M. Аврутин, В.Н. Иванов, А,М. Малышев, Н.Л, Сидорова и Н,М, Николаев (53) 621,396(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 888077, кл. G 05 В 23/02, 1980.

Авторское свидетельство СССР

М 616614, кл, G 05 B 23/02, 1975. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ДОПУСКОВОГО ДАТЧИКА ПАРАМETPA

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано в устройствах самодиагностики измерительных систем и средств автоматизированного контроля, содержащих пороговые допусковые датчики параметров.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства путем периодического прогнозирования момента выхода погрешности допускового датчика параметра за пределы допустимых значений.

На чертеже приведена функциональная схема устройства для контроля допускового датчика параметра.

Устройство содержит таймер 1, генератор 2 калиброванного сигнала, входящие в состав устройства, а также контролируемый допусковый датчик 3 параметра.

Кроме того, устройство содержит первый переключатель, состоящий из триггера 5 и ключей 6 и 7, генератор 8 импульсов, второй переключатель, состоящий иэ ключей 9 и 10 и триггера 11, счетчики 12 и 13 (реверсив„„5U „„1667014 А1 (st)s G 05 В 23/02, G 06 F 15/46 (57) Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано в устройствах самодиагностики измерительных систем и средств автоматизированного контроля. Цель изобретения— расширение функциональных возможностей за счет самодиагностики неисправностей. Сущность изобретения заключается в возможности самодиагностики и прогнозирования оставшегося времени правильного функционирования измерительных систем и средств автоматизированного контроля, содержащих пороговые допусковые датчики параметра. 1 ил. ные), первый 14 и второй 15 блоки передачи кода, ключи 16 и 17, элемент ИЛИ 18, счетчик 19, дешифратор 20, выполненный, например на элементе И, счетчик 21, третий блок 22 передачи кода, индикатор 23, третий переключатель, состоящий из триггера 24 и ключей 25 и 26, счетчик 27 (реверсивный}, дешифратор, состоящий, например из элементов И 28 и И-НЕ 29. На чертеже обозначены с первого по третий переключатели

30 — 32 и дешифратор 33 (e состав которого входят упомянутые элементы И 28 и

И-НЕ 29), а устройство также содержит группу элементов развязки 34, элемент развязки 35 v ключ 36.

Устройство работает следующим образом.

Прогнозирование оставшегося времени правильного функционирования датчика 3 осуществляется строго по циклам. Начало цикла прогнозирования синхронизируется таймером 1, который строго периодически, например, 1 раэ в неделю, включает устройство в работу. При этом устройство позволяет оценить, сколько орие;-ггировочно подобных временных циклов будет функциони ровать датчик 3 до маме ге, когда порог его срабатывания выйДет за Гределы pull"/ тимого значения, - япу кающий импу/(ь(тай(,. 8(18 " -«с«/Ще(гвляет Обнуление с -Ге тчиков (г и 21 сброс триг(ера 24 и обнуление реверсивного с-етчика 27 производит запуск(е IBpaTQра г. калиброванного сиг-lBBB, Осуц ествляет

ABpBK/IIu÷8íèB B IipQTI»iBэполо)кно6 o ТОяние триггер- 11, который в coQ)BB.cTBII> со

cBo м новым сос(оян»ие(QTvli ыввег, ибг) кл(с 1 - либо клоч 10 и -(н/ляе- (I BI=Bp:-ивный) счетчик 12 или 13 сосо ветстве Ho, производит установку ТГ1 I TBQB 5, к()=. Орь.й в агом случае о.гкрь;вает кл,э:. 10 и кроме;ого, 1»1мг(ульс та Iмера 1 эап«/С1;ЯBт ГенератoD импульсов, При этом генератор 8 импульсов через Откоытыи (р(»1 (6 Оо(»1 .) ключ (v B«I »IH8 ет эаполнять Обнуленнь. 1(оанее счетч:..к 12 или 13, в соответствии с ссстоянием ключей

9 и 10, и в TQ же время вьl ита, ь 1(нфс,, )MB цию из pBBBpci!IBH(!I . Счетчи (B 13 или 1, в соответствии с O-QOToÿíèB . ключей 9 10, заполненного B г:редь(дущем цикле д..агHGстики информацией о ве-ичине ОQpQI-.-": срабатывания датчика ). в то:хе BQBMB i 81"1"1 же

ИМПУЛЬСЯМИ Г6HBPBTQPB ) Че ;.. iBB Э 1СМВНТ развязки 35, BBB/iBIIHB!ê в силу временногз разделения сигналов, бу!«BT зап эл(— яться рсверсивный счетчик 27/, кQTQpûé co."IMBc-/I-О = подкл(оченным к соответствую(щим его вы;-(()Дом дешифратором 33, реализованном HB ,::;y)(многовходовых, cQQTBBTcTB«/I: образом подключенных эг(ементах И 28 и И . F 29, хранит информаци:О о допустимых . Hc÷åHèÿõ порогов сраба п-(вания датчи а 3, » 8H6pBTOp KB!1((6pQBB H ного С игна)1Я 2 вырабатывает пилообразный имгульс, Генератор 2 и генератор имг:yni cQB 8 =:вляются Основными метоолс(гичес кими элементами устройства. Наклон пилообразного импульса и частота генератора импульсов 8 выбраны такими, что при достижении напряжения на входе дат.гика 3 е81к1«(ины, равнои верхнему и H(»IA»l ему цоп«/стимым значениям его IIQpolQB ц)абатывания, на

ApfllMGM выходе дешифрз Гора, L>IHBiMIll словами HB выходе элементЯ (/1 128 буд «."т возника1ь сиГналы, Элемент ./1-НЕ 29 дешифратора 33 псдкл(эчен к тем выхОдам ревг)рсивно О сче Гчика 27, на которых потен((и злы присутс.вуют а течение цикла подсчета импульсов ГЯНBpBтора 8, пока значения лда на Bro выходе будут соответствовать зо .8 p IGQTQ(.пссобно("ти доп«/сковоi о да щ»,") i -1 парBMI»TQB

В «ГОМ СЛУЧЯ8 КОГ 1Я 1!OPQI ДЯТЧИКЯ i ВЫ»."О/»ИТ ЗЯ ГР НЙН" (Чи)КНГ» О (ВЕРХН -ГО» Г ОР"Г

Ц

45 (0

ГГ, ска, то датчик 3 сработает раньше (позже), чем на соответствующих выходах реверсивного счетчика 27 появятся сигналы, В этом случае на инверсном выходе дешифратора

33 или, что то же самое, элемента И-HE 29 будет присутствовать потенциал, который откроет ключ 4, через который сигнал с датчика 3 поступит на дешифратор 33 и тем самым сообщит об отказе, В переключателе 32 триггер 24 служит для переключения ключей 25 и 26, которые коммутируют выход генератора импульсов 8 и прямой или обратный входы реверсивного счетчика 27, что зависит От того, в какую сторону меняется величина порога срабатывания датчика 3 по сравнению со значением этого порога, измеренного в предыдущем цикл8.

На первом такте рабо-:ы устройства триггер 24 сбрасывается, импульсом от таймера 1, обеспечивая переключение узла 32 и подключая выход генератора импульсов 8 к вычитаюшему входу (реверсивного) счетчика 27, В результате (реверсивный) счетчик

27 подготавливается к вычитанию B следующем цикле работы накопленной информации, Этя ситуация справедлива для случая уменьшения порога срабатывания допускового датчика параметра 3 по сравнению с предыдущим циклом. При этом оставшееся время правильного функционирования допускового датчика параметра 3 характеризуется разностью между кодом момента срабатывания датчика 3 и кодом нижнего допустимого значения порога его срабатывания. При уменьшении порога подобная ситуация возникает, если количество импульсов, поступивших на вычитающий вход реверсивных счетчиков 12 и 13, меньше количества импульсов, поступивших на вход

СЛО)К6НИЯ.

Сигнал таймера 1 одновременно с сигналом с выхода триггера 1 I переключателя

31 открь,вает соответствующий ключ 1б или

17, подготавливая к прохождению на соответствук)щий блок передачи кода 14 или 15 сигнала о срабатывании датчика 3. В итоге информация иэ того реверсивного счетчика 12 или 13, который осуществляет вычитание в текущем такте, будет записана в счетчик 19.

Когда пилообразный импульс, поступающий на вход датчика 3, вызывает его срабатывание, начинается второй такт работы устройства. При этом на выходе датчика 3 г(оявляется сигнал, который обеспечивает срабатывание переключателя 30 за счет переклк)чения триггера 5 и в соответствии с этим — ключей б и 7, в результате генератор импульсoB 8 отключается от входов ключей

1667014

9 и 10 переключателя 31 и подключается к информационному входу переключателя 32, т.е, входам ключей 25 и 26 и ко входу счетчика 19, Кроме того, тот же сигнал с выхода датчика 3, проходя через один из открытых ключей 16 или 17 на управляющий вход соответствующего блока передачи кода 14 или

15, Этим обеспечивается перезапись в счетчик 19 кода из соответствующего реверсивного счетчика 12 или 13, осуществляющего в предыдущем такте вычитание.

Передача кода от блока передачи такта

14 или 15 к счетчику 19 в силу временного разделения осуществляется через группу элементов развязки 34.

Если в процессе вычитания H реверсивных счетчиках 12 или 13 количество импульсов, поступивших на вычитающий вход, превысит количество импульсов, поступивших на вход сложения при предыдущем включении устройства (что произойдет, если значение порога срабатывания датчика 3 смещается в сторону увеличения), то в последнем разряде реверсивного счетчика 12 или 13 появится сигнал, который через элемент ИЛИ 18 вызовет открытие ключа 30.

Через открытый ключ 30 сигнал срабатывания датчика 3 обеспечит установку триггера

24 переключателя 32. При этом ключ 26 этого переключателя 32 закроется, а ключ 25 откроется, и импульсы с генератора 8 начнут поступать через элемент развязки 35 на вход сложения реверсивного счетчика 27, Таким образом, обеспечивается сравнение скорости изменения порога срабатывания датчика 3 со значением.его верхнего допуска. При этом оставшееся время правильного функционирования датчика 3 будет характеризоваться количеством импульсов, которое необходимо подать на вход реверсивного счетчика 27 до того момента, когда его код станет равным коду верхнего допустимого значения порога срабатывания датчика 3, Сигналы с выхода генератора импульсов 8 через открытый ключ 6 переключателя

30 начинают поступать одновременно на счетчик 19, код которого характеризует скорость изменения порога срабатывания датчика 3 v; через ключ 25 или 26 (в зависимости от направления изменения порога срабатывания датчика 3) на прямой или обратный вход реверсивного счетчика 27.

На вход вычитания реверсивного счетчика 27 сигналы генератора импульсов 8 будут поступать в случае, если количество импульсов, пришедших на вход вычитания реверсивного счетчика 12 (13) меньше количества импульсов, пришедших на вход сложения этого счетчика при предыдущем включении данного устройства в работу, При этом в последнем разряде реверсивного счетчика 12 (13) сигнал не появляется и триггер 24 переключателя 32 остается в ну5 левом состоянии, в которое его перевел сигнал устройства управления 1. В этом случае импульсы генератора 8 будут вычитать информацию из реверсивного счетчика 27 до момента, пока его код не станет равным

10 коду нижнего допустимого значения порога срабатывания датчика 3.

На прямой вход(реверсивного) счетчика

27 сигналы с генератора импульсов 8 будут поступать в том случае, если триггер 24 пе15 реключателя 32 из нулевого состояния будет переведен в единичное сигналом с выхода ключа 30. В этом случае импульсы генератора 8 будут дополнять информацию реверсивного счетчика 27, накопленную на

20 предыдущем такте, до момента, пока его код не сравняется с кодом верхнего допустимого значения порога срабатывания блока 4, Параллельно с реверсивным счетчиком

27 импульсы генератора 8 поступают на вы25 читающий вход реверсивного счетчика 19, в который по окончании первого такта работы устройства была записана информация о

cKopocTN изменения порога срабатывания датчика 3 за время, прошедшее с момента

30 предыдущего включения устро..ства в работу.

На всех выходах счетчика 19 одновременно появляются сигналы, когда количество импульсов, пришедших на его

35 вычитающий вход будет соответствовать коду записанной скорости изменения порога срабатывания датчика 3 (" обнуление" счетчика 19). При этом на выходе элемента

И 20 появляется сигнал, который фиксиру40 ется счетчиком 21 и проходит через открытый ключ 16 (17) на блок передачи кода 14 (15), осуществляя перезапись кода единицы скорости перемещения порога датчика 3 в счетчик 19. Далее этот процесс продолжает45 ся до тех пор, пока код реверсивного счетчика 27 не станет равным коду верхнего или нижне-о допустимого порога срабатывания блока 3.

При этом на прямом выходе дешифрато50 ра 33 — выходе элемента И 28 появляется сигнал, который обеспечит открытие блока передачи кода 22 и, обеспечив тем самым перезапись из счетчика 21 в индикатор 23 информации о количестве единиц

55 времени, через которое ориентировочно наступит выход порога срабатывания датчика

3 за пределы допуска и кроме того, пооходя на вход останова генератора 8, прекратит генерацию импульсов, чем и обеспечит останов устройства.

1667014

Следующее включение устройства в работу произойдет при возникновении следующего импульса на выходе таймера 1, Формула изобретения

Устройство для контроля дог ускового датчика параметра, содержащее три счетчика и элемент ИЛИ, о т л и ч а ю щ е . с :я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем периодического прогнозирования момента выхода погрешности допускавого датчика параметра за пределы допустимых значений, в негс введены четвертый и пятый четчики, генератор импульсов, генератор калиброванного сигнала, индикатор, элемент развязки, группа элементов развязки, с первого по третий переключатели, rpn блока передачи кода, с первого по четвертый ключи, два дешифратора, таймер, выход которого соединен с входами запуска генератора калиброванного сигнала и генератора импульсов, а также с первыми управляющими входами первого, третьего и управляющим входом второго переключателей и входами сброса первого, второго и третьего счетчиков, первый выход первого переключателя соединен с информационным входом второго переключателя и через элемент развязки с суммирующим входом первого счетчика, второй выход первого переключател соединен с суммирующим вхс:дом второго счетчика и информационным входом третьего переключателя, первый выход которого через элемент развязки соединен с суммирующим входом первого счетчика, а второй выход- с вычитающим входом первого счетчика, выходы разрядов которого соединены с входами второго дешифратора., прямой выход которого связан с входом останова генератора импульсов и управляющим входом третьего блока передачи кода, а инверсный Выход с уп pñ! вл я ющи м входом четвертого ключа, выход которогэ подсое5

ЗО

1,5 !О !5 динен к входу индикатора, первый выход второго переключателя соединен с вычитающим входом четвертого и суммирующим входом пятого счетчиков, второй выход второго переключателя подсоединен к входу сброса четвертого счетчика и управляющему входу второго ключа, третий выход второго переключателя соединен с входом сброга пятого счетчика и управляющим входом первого ключа, выход которого соединен с управляющим входом первого блока передачи кода, группа выходов которого и группа выходов второго блока передачи кода через группу элементов развязки соединены с группой установочных входов второго счетчика, выходы разрядов которого связаны с входами первого дешифратора, выходом соединенного с информационными входами первого и второго ключей и с суммирующим входом третьего счетчика, группа выходов разрядов которого соединена с группой информационных входов третьего блока передачи кода, подключенного группой выходов к группе установочных входов индикатора, группы выходов младших разрядов четвертого и пятого счетчиков соединены с группами входов соответственно первого и второго блоков передачи кода, а выходы старших разрядов — с входами элемента ИЛИ, выход которого подключен к управляющему входу третьего ключа. выходом связанного с вторым управляющим входом третьего переключателя, выход второго ключа связан с управляющим входом второго блока передачи кода, выход генератора калиброванного сигнала является выходом устройства для подключения к входу допускового датчика параметра, информационные входы второго и четвертого ключей и второй управляющий вход первого переключателя подсоединены к входу устройства, служащему для подключения к выходу допусково го датчика параметра.

1667014

Составитель Д, Колганов

Редактор И. Сегляник Техред M,Mîðãåíòàë Корректор Н. Король

Заказ 2522 Тираж 486 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент". г. Ужгород, ул.Гагарина, 101