Устройство допускового контроля Советский патент 1985 года по МПК G01R31/28 

Изобретение относится к электронно-измерительной технике и может быть использовано при ДОПУСКОВОМ KOH роле параметров сигналов объектов, который может- быть как тестовым, так и функциональньм. Известно устройство допускового контроля, содержащее блок преобразования, выход которого соединен с вхо п,амн основных нуль-органов и дополнительных нуль-органов, выходы которык соединены с входами логического блока Су . Недостатком данного устройства является низкая достоверность контроля, обусловленная возможностью выг дачи ложного сигнала Норма. Известно также устройство допуско вого контроля, содержащее блок преобразования, выход которого соединен с входами основных и дополнительных нуль-органов, выходы которых соединены с соответствующими входами логического блока, триггерJ вход .кото рого соединен с выходом одного из д полнительных нуль-органов, а выход с соответствующим входом логическог блока и управлякицим входом ключа, выход которого соединен с входными зажимами объекта контроля, а вход с выходом блока обратной связи, вход которого соединен с входом бло ка преобразования 2 . Недостатками такого устройства являются низкие достоверность и опе ративность контроля, а также узкая область применения, обусловленные следующими обстоятельствами. Устройство позволяет исключать ложные сигналы Норма путем провер ки входной цепи устройства на обрыв При этом проверка осуществляется в начальный момент контроля при зна чении контролируемого сигнала из ди пазона О - Х, близком к О, при разомкнутой цепи блока обратной вязи Срабатывание нуль-органа, настроенного на значение сигнала, близкое к О, приводит к срабатыванию тригге ра, замыканию цепи блока обратной связи и запоминанию этого состояния на все последующее время контроля. Поскольку выходной сигнал триггера является разрешением для формирования результата контроля логическим блоком, то при обрьше .цепи, походящей к входу блока преобразования, до момента включения нуль-органа. 07 выход которого соединен с входом триггера, вьодабтся результат Брак, если же обрыв произойдет после срабатывания триггера, то логическим блоком выдается результат Норма, поскольку нуль-органы, настроенные на значение сигнала, равное Xj (Брак), одинаково реагируют как на обрыв цепи, подходящей к входу блока преобразования, так и на значение сигнала, меньшее Х, так как разрешение на формирование результата контроля триггером уже выдано и запомнено. Это говорит о низкой достоверности контроля, осуществляемого данным устройством. Устройство позволяет определить обрыв цепи от объекта контроля, включая сам объект, до входа блока преобразования и не дает возможности определить первоначально место обрыва: от объекта контроля до входа в устройство контроля, либо в самом устройстве контроля - от входа до блока преобразования. Это приводит при результате контроля Брак к необходимости проведения дополнительных проверок для первоначального определения места обрыва, требующих дополнительных затрат времени и ресурсов, что снижает оперативность контроля, приводит к неоправданному расходу ресурсов, снижает производительность труда. Охват объекта контроля блоком обратной связи через ключ,, управляемый триггером, приводит к изменению величины выходного сигнала объекта контроля в процессе контролй, что позволяет использовать данное устройство при тестовом контроле и затрудняет (или не позволяет) его использование при функциональном контроле, когда выходные сигналы объекта контроля используются по прямому назначению, т.е. ограничивает функциональные возможности данного устройства. Достоверность и оперативность контроля снижается также в результате того, что при нахождении выходного сигнала объекта контроля в диапазоне 6-Х и возникновении дефекта, приводящего к существенному изменению выходного сигнала, до срабатывания нуль-органов, настроенных на значение сигнала, равное Х( (Брак), устройство выдает результат Норма, что может привести к несвоевременному принятию мер, развитию дефекта, переходу неисправности в отказ объекта контроля. Такое снижение досто верности и оперативности контроля не позволяет использовать данное устройство для контроля аварийных параметров, а также параметров, несущих информацию об исправном сос тоянии систем (подсистем) в целом, определякицих параметров, т.е. ограничивает область применения данного устройства. Цель изобретения - повьтение достоверности контроля и расширение функциональных возможностей. Указанная цель достигается тем, что в устройство, содержащее блок преобразования, выход которого соед нен с входами двух основных и трех дополнительных нуль-органов, выходы которых .соединены соответственно с первым, вторьы, третьим, четверты и пятым входами логического блока, триггер, вход которого соединен с в ходом одного из дополнительных нуль органов, а выход - с шестым входом логического блока, ключ, управляющи вход которого соединен с выходом триггера, клемму для подключения выхода объекта контроля, введены генератор сигналов, блок дифференци рования, четвертый дополнитепьньй нуль-орган и сумматор, выход которо соединен с входом блока преобразова ния, первый вход - с клеммой для по к аочения выхода объекта контроля, выход генератора сигналов соединен с вторым входом сзгмматора, вход бло ка дифференцирования соединен с вых дом блока преобразования, а выход с входом ключа, выход четвертого дополнительного нуль-органа соедине с седьмьм входом логического блока, а вход - с выходом ключа, выходы ло гического блока соединены с блоком индикации. Триггер является несимметричным. На фиг. 1 изображена блок-схема устройства; на фиг. 2 - схема логического блока. Устройство содержит блок 1 преоб разования, основные нуль-органы 2 и 3, дополнительные нуль-оргашл 4 логический блок 8, нессиметричный триггер 9, вход которого подключен к выходу дополнительного нуль-органа 4 ключ to, выход которого подключен к входу дополнительного нуль органа 7, а вход - к выходу блока 11 дифференцирования, вход которого подключен к выходу блока 1 преобразования. Выход несимметричного триггера .9 подключен к управляющему входу ключа 10 и соответствующему входу логического блока 8. К входу блока 1 преобразования подключен выход сумматора 12, к первому входу которого подключен через клемму 13 объект 14 контроля, а к второму генератор 15 сигналов. При значении контролируемого сигнала в диапазоне 0-Х. основной 2 и дополнительные нуль-органы 4 и 6 настроены на нижнее значение диапазона, близкое к 0. Основной 3 и дополнительный нульорган 5 настроены на. верхнее значение диапазона - Х. Дополнительный нульорган 7 настроен на значение, соответствующее предельной скорости изменения сигнала объекта контроля, в свою очередь соответствующей аномальному протеканию процессов в объекте 14 контроля. Генератор 15 сигналов выдает сигнал, минимально необходш шй для срабатывания дополнительного нуль-органа 6 - Uo6 Дополнительный нульорган 4 настроен на значение ,(1) яе VQ(, - близ.кое к О значение настройки нуль-органа 6; - минимальное превьвпение значения сигнала над U, , различимое нуль-органом 4. Устройство работает следующим образом. При включении устройства .генератор 15 сигналов генерирует сигнал со значением U, приводящий к срабатыванию нуль-органа 6, выходной сигнал которого несет информацию о состоянии устройства допускового контроля. При этом нуль-орган 4 не срабатывает в силу его настройки (1). При подключении объекта 14 контроля к устройству (первый вход сум4атора 12) выходной сигнал X объекта 14 контр.оля, значение которого близко к О, складьгоается в сумматоре 12 с сигналом генератора 15 Это приводит к тому, что выходной сигнал сумматора становится достаточным ля срабатывания нуль-органа 4, что в свою очередь приводит к срабатыванию несимметричного триггера 9, выходной сигнал которого поступает на соответствутощий вход логического блока 8, давая разрешение на формировани результата контроля Норма так как , и нуль-органы 3 и 5 не сработали. Срабатывание несиммет ричного триггера 9 приводит также к замыканию контактов ключа 10 и подк;лючению выхода блока 11 диффере цирования к входу дополнительного нуль-органа 7 через замкнутые контакты ключа 10. При несработанном состоянии пополнительного нуль-орга на 7 , что говорит об отсутствии ано мального изменения сигнала объекта 14 контроля, на соответствующем входе логического блока 8 сигнал .отсутствует, что подтверждает разре шение на формирование результата контроля Норма. При обрыве цепи от объекта 14 контроля (включая цепи объекта конт роля) до входа в устройство (сумматор 12) сигнал на входе нуль-органа 4 становится недостаточным для поддержания его включенным, что при водит к отпусканию несимметричного триггера 9 и снятию сигнала с соответствующего входа логического блока 8, что в свою очередь приводит к сйятию разрешения на формирование результата контроля Норма и выдач результата контроля Брак даже при отсутствии сигнала с выхода нульорганов 3 и 5. Отпускание не имметричного триггера 9 приводит такке к размыканию контактов ключа 10. При этом наличие сигнала на выходе нуль-органа 6 и соответствующем вхо де логического блока 8 говорит об исправном состоянии самого устройства допускового контроля, т.е. поз воляет первоначально определить мес то обрыва: цепь от объекта 14 контроля (включая сам объект) до суммат ра 12. При обрыве цепи в устройстве от его входа до блока 1 преобразова ния, что ведет к отпусканию нульорганов 4 и 6, несимметричного триг гера 9 и снятию с соответствующих входов логического блока 8 выходных сигналов нуль-органа 6 и несимметри ного триггера 9, означающих снятие разрешения на формирование результа контроля и обрыв в устройстве, опре деляется место обрыва - цепь от вхо устройства допускового контроля до Ьлока 1 преобразования - с выдачей результата контроля Брак устройства допускового контроля. Следовательно, предлагаемое устройство позволяет определить обрыв цепи как в самом устройстве, так и от объекта 14 контроля до устройства на протяжении всего цикла контроля. При аномальном характере протекания процессов в объекте 14 контроля, проявляющемся в достижении скоростью изменения сигнала предельного значения, соответствующего появлению дефекта (например быстрому росту электрического тока при коротких заьшканиях, росту давления газа в сосуде при заклинивании выпускного клапана и др.), на выходе блока 11 дифференцирования (например, RC-цепочки) появляется сигнал, достаточный дпя срабатываиия дополнительного нуль-органа 7. Появление сшнала на выходе нуль-органа 7, а следовательно, и на соответствуищем входе логического блока 8 приводит к снятию разрешения на формирование результата контроля Норма и выдаче результата Брак даже при отсутствии сигналов на выходе нуль-органов 3 и 5. Тем саь(ым обеспечивается предотвращение перерастания дефекта в отказ объекта 14 контроля. При этом настройка нуль-органа осуществляется в каждом конкретном случае в зависимости от значю4ости параметра и его влияния на состояние объекта контроля в целом. Логический блок 8, реализующий i описанную выше логику работы устройства, представленш 1й на фиг. 2, содержит элементы И 16 - 19, элементы НЕ 20 - 23, злеменны ИЛИ - 24 и 25. На входы 26 и 27 поступают .сигналы с нуль-органов 2 и 4j настроенных на нижнее значение диапазона, близкое к О (фиг. 1). На вход 28 поступает сигнал с нульоргана 6 (фиг. 1). На вход 29 поступает сигнал с выхода несш4метричного триггера 9, а на вход/30 - с выхода нуль-органа 7. На входы 31 и 32 поступают соответственно сигналы с нуль-органов 3 и 5, настроенных на верхнее значение диапазона - Х. С выхода 33 снимают сигнал, соответствующий результату контроля Норма объекта контроля, с выхода 34 устройства допускового контроля, с выхода 35 - Брак объекта контроля. При включении генератора 15 сигналов и срабатывании нуль-органа 6 сигнал с выхода последнего поступает на вход 28 логического блока 8 и далее на вход элемента НЕ 21 и од из входов элемента И 19. В результа те с выхода элемента НЕ 21 сигнал не поступает на выход 34 блока В и результат контроля Брак устройст ва допускового контроля не формируется, что свидетельствует об отсу ствии обрьша цепи в самом устройств от генератора 15 сигналов до блока преобразования. При подключении объекта 14 контроля к сумматору 12 и срабатывании нуль-органов 2 и 4 (при ,), нёсимметричнрго триггера 9 на входах 26, 27 и 29 появляются сигналы что ведет к срабатыванию элемента И 16, появлению на входе элемента ШШ 24 сигнала, приводящего к ег срабатьлванню (ипи подтверждению сра батывания) и появлению сигнала на одном из входов элемента И 18. Нали чие сигнала на входе 29 и, как след ствие, на; входе элемента НЕ 22 приводит к отсутствию сигнала на соответствующем входе, элемента ИЛИ 24. Так как , и нуль-органы 3 и 5 не срабатывают, на входах 31 и 32 сигналы отсутствуют, что приводит к отсутствию сигнала на выходе элемента И 17 и соответствующем входе элемента ИЛИ 25. При нормальном характере протекания процессов в объе те 14 контроля сигнал на выходе дополнительного нуль-органа 7 отсутст вует. Это ведет к отсутствию сигнал на входе 29 блока 8 и соответствующем входе элемента ИЛИ 25. Отсутств сигналов на всех входах элемента ИЛИ 25 ПРИВОДИТ к ОТСУТСТВИЮ сиг налов на его выходе, входе элемен,та НЕ 23 и соответствующем входе эл мента И 19, что приводит к отсутств сигнала на выходе элемента И 19 (а следовательно, и на выходе 35 бл ка рез.ультата контроля Брак объекта контроля), появлению сигнала на выходе элемента НЕ 23 и соответствующем входе элемента И 18 (разре шение на формирование результата контроля). Наличие сигналов на обоих входах элемента И 18 приводит к его срабатыванию и появлению на выходе 33 сигнала, несущего информа цию о результате контроля Норма объекта контроля. Обрыв цепи как в самом объекте 14 контроля, так и в цепи от объекта контроля до входа в сумматор 12 приводит к отпусканию нуль-органа 4, несимметричного триггера 9, что ведет к отсутствию сигнала на входе 29 блока 8, входе элемента НЕ 22, снятию разрешения на формирование результата контроля Норма объекта контроля. Последнее вызвано появлением сигналов на выходе элемента НЕ 22, входе и выходе элемента ИЛИ 25, входе элемента НЕ 23 и снятием сигнала с соответствующего входа элемента И 18. Наличие сигнала на выходе элемента ИЛИ 25 приводит к появлению сигнала на соответвующем входе элемента И 19 и срабатыванию последнего, так как на друтой его вход поступает сигнал с входа 28 (с выхода нуль-органа 6) с момента включения генератора 15 сигналов. Срабатывание элемента И 19 приводит к появлению на выходе 35 блока 8 сигнала, несущего информацию о результате контроля Брак объекта контроля. При аномальном характере протекания процессов в объекте контроля и срабатьшании дополнительного нульоргана 7 на входе 30 блока 8 появляется сигнал, который поступает на соответствующий вход элемента ИЛИ 25. Сигнал на выходе последнего через элемент НЕ 23 снимает сигнал с соответствующего входа элемента И.18 ; (разрешение на формирование результата контроля), а также приводит к срабатьшанию элемента И 19 и появлению на выходе 35 сигнала, несущего информацию о результате контроля Брак объекта контроля. При обрыве цепи в самом устройстве от его входа до преобразователя 1 происходит отпускание нуль-органов 4 и 6, приводящее к снятию сигналов с 27 и 28 входов блока 8. Это приводит к снятию сигнала с входа элемента И 19, подключенного к-входу 28 блока 8 (разрешение на формирование результата контроля Брак объекта контроля) снятию разрешения на формирование результата контроля Норма объекта контроля (как описано выше) и появлению на выходе элеента НЕ 21 и выходе 34 блока 8 сигнала, несущего информацию о результате контроля Брак устройства допускового контроля.

При , срабатывают нуль-органы 3 и 5 и появляются сигналы на входах 31 и 32 блока 8, что приводит к сдабатьшанию элементов И 17, ИЛИ 25 н появлению сигнала на соответствующем входе элемента И 19. Это ведет к снятию разрешения на формирование результата контроля Норма объекта контроля как описано выше)., срабатыванию элемента И 19 и появлению на выходе 35 сигнала, несущего инфорнахщю о результате контроля Брак объекта контроля.

Наличие в логическом блоке 8 элемента НЕ 20 обусловлено тем, что работе в диапазоне 0-Х результат контроля Норма объекта контроля имеет место независимо от того, срабатывают нуль-органы 2 и 4 или нет.

Наличие ключа 10 обусловлено необходимостыо исключения ложного сигнала, несзпцего информацию о резуль тате контроля Брак объекта контроля, йлзаанного переходными процессами при подключении объекта 14 контроля к устройству. Нуль-органы 4 и 6 могут быть подобраны за счет разброса порогов их срабатьшания.

Таким образом, предлагаемое устройство допускового контроля позволяет по сравнению с известньм повысить достоверность контроля параметров объектов в результате исключения ложных сигналов Норма объекта контроля путем проверки на обрыв в течение всего цикла контроля входной цепи от объекта контроля до устройства, а также в результате определения скорости изменения сигнала, соответствующей характеру протекания процессов в объекте контроля, в течение всего цикла контроля и формирования подтверждения разрешения на водачу результата контроля Норма объекта контроля, которое способствует раннему обнаружению дефектов в объекте контроля; расширить область применения устройства путем использования его как при тестовом, так и функциональном контроле параметров объектов причем тех параметров, которые могут иметь различную значимость, втом определяющих и аварийных.

1. УСТРОЙСТВО ДОПУСКОВОГО КОНТРОЛЯ, содержащее блок преобразовшю1, выход которого соединен с входами двух основных и трех дополни Тельных нуль-Ьрганов, выходы кото1илх соединены соответственно с первым, , третьим, четвертьв4 и пятым иосрдами логического блока, триггер, вход которого соединен с выходом tWBoro на дополнительных нуль-орга- ;нов, а выход - с шестым входом логического блока, ключ, управлякяций . вход которого соединен с выходом ; триггера, клемму для подключения выхода объекта контроля, о т л ичающееся тем, что, с -целью повьшения достоверности и расшире-г ния функциональных возможностей, в него введены генератор сигналов, блок дифференцирования, четвертый допопнительш11й нуль-орган и сумматор, выход которого соединен с входом блока преобразования, первый вход с клеммой Для подключения выхода объекта контроля, выход генератора сигналов соединен с вторым входом сумматора, вход блока дифференцирова ния соединен с выходом блока преобра3 зования, а - с входом ключа, выход четвертого дополнительного нуль-органа соединен с седьмым входом логического блока, а вход с выходом ключа, выходы логического блока соединены с блоком индикации. 2. Устройство по п. 1, о т л ичающее с я тем, что триггер :является несимметричные. 00 о

. 7

Л отчески и Ьлок 8

Л«.7