Устройство для контроля параметров

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

oi> 849152

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 040779 (21) 2791687/18-24 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 230781 Бюллетень 4о 27 Дата опубликования описания 230781 (51}М. К„.з

G 05 В 23/02

6 06 F 15/46

Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621. 396 (088.8) (72) Авторы изобретения

Е.В. Кузнецов и Н.Н. Москвин

l

Специальное проектно-конструкторское бюро средетв-,... автоматизацни, нефтедобычи и нефтехимии СПКВ

"Нефтехимпромавтоматика" (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ

Изобретение относится. к централизованному контролю и может быть использовано при цифровой обработке сигналов датчиков измеряемых параметров.

Известно устройство для контроля параметров, содержащее запоминающий блок, умножитель, сумматор и блок задания корректирующих коэффициентов, позволяющее проводить цифровую обработку сигналов Г1) .

Недостаток такого устройства — невысокая точность контроля.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является циф-15 ровой фильтр, содержащий запоминающий блок, умножитель, первый накапливающий сумматор, блок задания корректирующих коэффициентов и первый блок сравнения, причем умножитель первым 20 входом соединен с выхрдом блока задания корректирунхаих коэффициентов, а выходом — с первым входом первого блока сравнения (2j.

Однако известное устройство не 25 учитывает случайный характер помех, что приводит к недостаточной дбстоверности получаемой информации.

Цель изобретения — повышение достоверности результатов контроля. ° 30

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для контроля параметров, содержащее запоминающий блок, умножитель, входом соединенный с выходом блока задания корректирующих коэффициентов, а выходом — co входом первого блока сравнения, и первый сумматор, введены счетчик, последовательно соединенные блок выбора минимального значения и первый блок вычитания, последовательно соединенные первый ключ, блок выбора максимального значения, второй блок вычитания, второй блок сравнения и второй ключ, последовательно соединенные первый квадратор, второй сумматор и первый делитель и последовательно соединенные второй делитель, второй квадратор, третий блок вычитания и блок вычисления квадратного корня, причем выходы первого сумматора и первого блока сравнения подключены соответственно к первым входам второго делителя и первого ключа, входы счетчика, блока выбора минимального значения, первого сумматора и первого квадратора, и второй вход первого ключа соединены с выходом запоминающего блока, выход счетчика подключен ко входу блока задания корректирующих коэффи849152 циентов и ко вторым входам первого и 1 второго делителей, вторые выходы первого и второго блоков сравнения подключены соответственно к первому и второму входам запоминающего блока, выход первого блока вычитания подключен ко второму входу первого блока сравнения, а второй вход — к выходу второго делителя и ко вторым входам второго блока вычитания и второго ключа, вторые входы,умножителя и третьего блока вычитания подключены соответственно к выходам блока вычисления квадратного корня и первого делителя, а второй вход второго блока сравнения подсоединен к выходу умножителя.

На чертеже представлена блок-схема.предлагаемого устройства.

Устройство содержит запоминающий блок 1, счетчик 2, блоки выбора минимального 3 и максимального 4 значе- 20 ний, первый 5 и второй 6 сумматоры (накапливающие), первый 7 и второй 8 делители, блок 9 задания корректирующих коэффициентов, первый 10 и второй 11 квадраторы, первый 12, второй 25

13 и третий 14 блоки вычитания, блок

15 извлечения квадратного корня, умножитель 16, первый 17 и второй 18 блоки сравнения, первый 19 и второй

20 ключи.

Устройство работает следующим образом.

На вход устройства подаются измеренные через определенный интервал времени оцифрованные 3Н><еНН«« х Ь1) 35 сигнала датчика измеряемого параметра, которые фиксируются в блоке 1.

Полученная исходная выборка из блока

1 поступает на счетчик 2, где опре.деляется ее объем и, на блок 3, где определяется минимальное значение из 40 полученной выборки х«.„„ (и) на сумматор б, в котором on™ðåäåëÿåòñÿ сумма всех значений выборки x jtД, на квадратор 10, где значения х Гйг„"г возводятся в квадрат, и на ключ 19. и

Полученная сумма „ x lt„j с выхода сумматора 5 подается на вход делителя 8, на другой вход которого подается значение объема выборки и с выхода счетчика 2. С выхода делителя 8 50 среднее значение выборки

m Pn J = P„x ft Ä) /и через квадратор 11 подается на вход блока 14.

С,выхода квадратора 10 значения 55 (x (tJ)2 подаются на сумматор б, где опреДеляется ; (х (еД 2 . Полученная

1=1 сумма поступает на вход делителя 7, на другой вход которого подается значение объема выборки n c выхода счетчика 2. С выхода делителя 7 второй начальньгй статистический момент выборки р Ц р (х (t„ )2 /п подается на вход блока 14 в котором определяется оценI

2 2 ка дисперсии выборки о2(n) =m Гп)1

- Д Гп) . Полученная оценка 62 (ng C выхода блока 14 подается на блок 15, где вычисляется оценка среднего квадратичного отклонения выборки 6 (и) .

Блок 9 в зависимости от значения объема выборки и поступающего с выхода счетчика 2, и уровня доверительной вероятности q задает значения корректирующего коэффициента Pn;q), поступающее на вход умножителя 16, на другой вход которого подается оцен ка среднего квадратичного отклонения

b (n) с выхода блока 15.

Умножитель 16 вычисляет произведение Q (n) g pn,ц), которое подается на входы блоков 17 и 18.

Полученное блоком 3 минимальное значение иэ выборки х, „. 1п1 подается на вход блока 12, на другой вход которого поступает среднее значение м(л) с выхода делителя 8. Абсолютное значение разности /х„„; (n) -mfn7/ поступает на вход блока "7.

Если /хп«„„(n1 ™ Гп) / М ГпЛ Х Гп q3 то блок 17 вырабатывает сигнал "1", идущий с его выхода на вход блока 1, в котором стирается значение х ; 1п как недостоверное. Над оставшимйся (и-1)-им значениегл повторяются все описанные операции до тех пор, пока не будет выполнено условие

/ х „„, (и - В) - m (и - fJ / (д (и - tj Я". (и - В, q), где К вЂ” количество удаленных минимальных значений в исходной выборке, 1 = — О, 1, 2, При выполнении последнего условия блок 17 вырабатывает сигнал "1", идущий с его выхода на вход ключа 19, который пропускает выборку объема (n- g), оставшуюся в блоке 1 через свой вход на блок 4, где определяется максимальное значение х„„,«„(п-1)

Значение х „«„(и-1) -подается на вход блока 13, на другой вход которого подается среднее значение m (п-11 с выхода делителя 8. Абсолютное значение разности /х„„,« (и-1) -m (n-1) посту- . пает на вход блока 18, на другой вход которого поступает произведениео (и-1) (й-1),q с выхода умножителя 16.

Если x „, «„(n - 1) - m En - 1) Ъ 6 (и - 1) х

Х д" (п-1,q), то блок 18 вырабатывает сигнал "1", идущий с его выхода на вход блока 1, в котором стирается значение х „(n-17 как недостоверное.

Над оставшймйся (n-1-1)-им значением повторяются описанные операции до тех пор, пока не будет выполнено условие х mph (и — 1 - kg -m (и - 1 - k)! 4 $ (и - 1 — k) Х

Х ln 1-k,q), где k — - количество удаленных максиглальных значений в исходной выборке, х. = О, 1, 2, При выполнении данного условия блок 18 вырабатывает сигнал "1", идущий с его выхода на вход ключа 20, на другой вход которого подается среднее значение m Pn-1-k) с выхода дели849157 теля 8. Ключ 20 пропускает среднее значения в (и-1-Ц на выход устройства, которое принимается эа истинное значение измеряемого параметра.

Таким образом, предлагаемое устройство осуществляет последовательную проверку измеренных значений сигнала датчика на достоверность с учетом статистических свойств полученной выборки и удаление недостоверных значений, искаженных помехами.

Формула изобретения

Устройство для контроля параметров, содержащее запоминающий блок, умножи- тель, входом соединенный с выходом блока задания корректирующих коэффициентов, а выходом — co входом первого блока сравнения, и первый сумматор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, 26 что, с целью повышения достоверности результатов контроля, в устройство введены счетчик, последовательно соединенные блок выбора минимального значения и первый блок вычитания,пос-g5 ледовательно соединенные первый ключ, блок выбора максимального значения, второй блок вычитания, второй блок сравнения и второй ключ, последовательно соединенные первый квадратор, 30 второй сумматор и первый делитель и последовательно соединенные второй ,делитель, второй квадратор, третий блок вычитания и блок вычисления квадратного корня, причем выходы первого сумматора и первого блока сравнения подключены соответственно к первым входам второго делителя и первого ключа, входы счетчика, блока выбора минимального значения, первого сумматора и первого квадратора, и второй вход первого ключа соединены с выходом запоминающего блока, выход счетчика подключен ко входу блока задания корректирующих коэффициентов и ко вторым входам первого и второго делителей, вторые выходы первого и второго блоков сравнения подключены соответственно к первому и второму входам запоминающего блока, выход первого блока вычитания подключен ко второму входу первого блока сравнения, а второй вход — к выходу второго делителя и ко вторым входам второго блока вычитания и второго ключа, вторые входы умножителя.и третьего блока вычитания подключены соответственно к выходам блока вычисления квадратного корня и первого делителя, а второй вход второго блока сравнения подсоединен к выходу умножителя.

1 Источники информации,,принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США Ф 3703672, кл. 235-152, опублик. 1972.

2. Авторское свидетельство СССР .9 577533, кл. G 06 F 15/36, 1976 (прототип).

849152

Составитель В. Дианов

Редактор С. Родикова Техред Э,чужик Корректор О.Билак

Заказ 6090/60 Тираж 940 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Х-35, Раушская наб. д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4