Способ преобразования сигналов объектов для контроля их технического состояния

 

Союз Советскик

Социаимстическмк

Рес?тубиик

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ()932515 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 2З.07.80 (21) 2961563/18-24.

{5l)M. Кд.

C? 06 К 9/80 с присоединением заявки,% (23) Приоритет

9?аукаретеевай квинтет

СССР ие Фалам «еебретеккк н аткрытвй

{53 У УЙК 681.З2 7. . 12(088.8) Опубликовано 30.08.82. Бюллетень №20

Дата опубликования описания 30.05.82 дщо?с = -"-----В. В. Вопков, В. E. Лялин, К. М. Рагульскис, и С. И. Оржекаускас (72) Авторы изобретения (7I) Заявитель

Каунасский политехнический институт им. Антана (54) СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ СИГНАЛОВ ОБЪЕКТОВ

ДЛЯ КОНТРОЛЯ ИХ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники, а именно к способам кон ?роля технического состояния объектов, и может быть использовано для неразрушающего контроля и технической диагностики ресурса обьек5 тов в условиях воздействия динамических нагрузок, имеющих характер случайных стационарнь?х процессов.

Известен способ преобразования. сигналов обьектов для контроля их технического состояния, который основан на формировании элек?рического сигнала образа ресурса, его регистрации, определении спектральной плотности мощнос1и и клас» сификации образа по величине спектральной плотности (11

Основным недостатком данного спосо» ба является то, что он, будучи предназначенным для распознавания образов объектов, обладающих детерминированными характеристиками, не позволяет диагноотировать состояние обьектов, подверженных случайным динамическим воэмущениям. Кроме того, этот способ классифицирует обьекты по решающей функции, зависящей от косвеннь?х признаков объекта ф

Наиболее близким к предлагаемому является способ, основанный на сканировании изображения диаграммы рабо?ь?

"обьекта, формировании электрических сигналов счи?ь?вания, измерении спектральной плотности сигналов, выделении значений опорных частот, при которых спектральная плотность достигает наибольшей величины, формировании пороговых уровней и сравнении их с напряжением сигнала счить?ванин (2) .

Однако устройство характеризуется недостаточно высокой точностью контроля.

1?ель изобретения - повышение точности контроля технического состояния объектов.

Поставленная цель достигается тем, что в способе, основанном на построч-Ф ном сканировании иэображения диаграм5 4 выходе сигнал считывания усиливают в усилителе 6 и подают на вход ЭВМ 7 и триггеров 8 и 9, на вторые входы которых подключаются уровни напряжения соответственно, численно равные величинам И(и И, где И вЂ” величина предела выносливости материала классифицирующего объекта (первый пороговый уровень). На триггере 8 сравнивают считанный сигнал с уровнем И (фиг. 2) и формируют импульсы, длительность которых равна времени, в течение которого считанный сигнал повышает уровень И .

Триггер 9 формирует импульсы, длительность которых соответствует времени, в течение которого считанный сигнал прони .кает уровень И .

Считанный сигнал сравнивают с первым пороговым уровнем И, поскольку известно,что значения напряжения в объекте, превышающие величину И, являются критическими.

Сформированные на выходе триггеров

8 и 9 импульсы первой последовательности опорных сигналов проходят логический элемент ИЛИ 12 и поступают на управляющий вход ключа 14, через второй вход которого с выхода генератора

15 тактовых импульсов следуют с высокой частотой прямоугольные импульсы на вход счетчика 16 импульсов. Ключ 14, генератор 15 и счетчик 16 преобразуют дпительность импульсов в код, который поступает на вход ЭВМ 7. Кроме ключа

14 импульсы с выхода логического элемента ИЛИ 12 поступают на вход формирователя 13 импульсов, который по заднему фронту поступающего импульса . вырабатывает короткие импульсы второй последовательности опорных импульсов.

Эти импульсы поступают на счетчик 17, который подсчитывает их число, вводимое в ЭВМ 7.

Со второго выхода усилителя 6 сигнал непосредственно подается на вход

ЭВМ 7, где получают его спектральную плотность мощности. Последнюю сравнивают со вторым пороговым уровнем И (фиг. 3), численно равным квадрату напряжения предела выносливости.

С помощью ЭВИ 7 определяют частоты и амплитуды, при которых пики спектральной плотности мощности превышают пороговый уровень И .

Таким образом, по длительности первых опорных сигналов И, числу вторых опорных сигналов с учетом выделенных значений опорных частот судят о техническом состоянии объектов.

3 93251 мы работы объекта, формировании элекчрических сигналов считывания в момен1 пересечения диаграммы работы объекта сканирующим лучом и прямоугольных импульсов положительной и отрицательной полярности с амплитудой, равной пороговому уровню напряжения, дифференцируют прямоугольные импульсы обеих полярностей, формируют последовательность опорных сигналов путем селектирования продифференцированных импульсов, соответствующих спаду прямоуголь.ных импульсов, соответствующих спаду прямоугольных импульсов, суммируют их и по длительности прямоугольных импульсов и числу опорных сигналов судят о техническом состоянии объектов.

На фиг. 1 изображена блок-схема устройства, реализующего предлагаемый способ; на фиг, 2 — диаграмма работы объекта, иден тифицирующегося случайным стационарным процессом; на фиг. 3спектральная плотность мощности сит-. чала.

На классифицируемый объект l (фиг. 1) устанавливается датчик 2, преобразующий механические напряжения в электрический сигнал. Выход этого датчика подключен ко входу регистратора 3, содержащего ленточный носитель 4 информации.

Блок 5 считывания установлен в.непосредственной близости от транспортируемого носителя 4 и через усилитель 6 соединен со входом ЭВМ 7 и со входами триггеров Шмидта 8 и 9. Вторые входы последних нагружают источники 10 и

11 постоянного напряжения. Входы логического элемента ИЛИ 12 подключены к выходам триггеров Шмидта 8 и 9, а его выход электрически связан с формирователем 13 импульсов и первым вхо40 дом ключа.14, соединенного также с выходом генератора 15 тактовых импульсов. Формирователь 13 коротких импульсов и ключ 14 подсоединены ко вто- . рому и третьему входам ЭВМ 7 через счетчики 16 и 17.

Устройство работает следующим образом.

Йатчик 2, установленный на объект 1, преобразует механические напряжения объекта 1 в электрический сигнал в виде реализации, которые записываются регистратором 3 на ленточный носитель транспортируемым узлом развертки носителя (не йоказан). При распознавании образов ресурса объектов записан.ные реализации считывают с помощью блока 5 считывания, полученный на его

5 9325

С помощью вышеописанного устройства испытан предлагаемый способ. Экспериментальные испытания показали, что он обладает большой точностью, поскольку процесс распознавания технического состояния объектов осуществляется по всему спектру частот напряжений классифицируемого объекта, а не по одной заведомо установленной гармонике.

Введение новой последовательности 1о операций позволяет существенно повысить точность контроля технического состояния объектов.

Формула иэобре тек ия

15 6 лучом и прямоугольных импульсов попожительной и отрицательной полярности с амплитудой, равной пороговому уровню напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности контроля технического состояния объектов, дифференцируют прямоугольные импульсы обеих полярностей, формируют последовательность опорных сигналов путем селектирования продифференцированных импульсов, соответствующих спаду прямоугольных импульсов, суммчруют их и по длительности прямоугольных импульсов и количеству опорных сигналов судят о техническом состоянии объектов.

Способ преобразования сигналов объектов для контроля их технического состояния, основанный на построчном сканиро- 2О ванин иэображения диаграммы работы объекта, формировании электрических сиг налов считывания в момент пересечения диаграммы работы объекта сканирующим

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР

N. 357457, кл. G 06 К 9/00, 1971.

2. Патент Японии % 49-45936, кл. 97(7) В 6, опублик. 1974 (прототип).

Составитель Т. Ничипорович

Редактор М. Ткач Техред,З. Фанта Корректор М. Коста

Заказ 3786!70 Тираж 732 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по.делам изобретений и открытий.

11ЗОЗЬ, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Прмктная, 4