Устройство для вычисления показателя долговечности изделий Советский патент 1985 года по МПК G06F17/00 

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок деления содержит два буферных регистра, первый и второй элементы задержки, матричный делитель и сдвигатель, причем информационный выход первого буферного регистра соединен с входом делимого матричного делителя, а информационный выход второго буферного регистра. - с входом делителя матричного делителя, выход которого соединен с информа1щонным входом сдвигателя, выход первого элемента задержки соединен с управляющим входом мат989ричного делителя и через второй элемент задержки - с управляющим входом сдвигателя, информационные входы первого и второго буферных регистров соединены соответственно с первым и вторым информационными входами блока деления, управляющий вход блока деления подключен к управляющим входам первого и второго буферных регистров и к входу первого элемента задержки , информационный выход сдвигателя соединен с информационным выходом блока деле ния.

1 .УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЯ ДОЛГОВЕЧНОСТИ ИЗДЕЛИЙ,содержащее датчик механического напряжения, блок определения выносливости материала, блок деления и регистратор, о т л ичающееся тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, в него введены усилитель с регулируемым коэффициентом усиления, счетчик и накапливающий сумматорj причем вход усилителя с регулируемым коэффициентом усиления соединен с выходом датчика механического напряжения, а выход -. с информационным входом блока определения выносливости материала, первый и второй управляющие выходы которого соединены соответственно со счетным входом счетчика и с управляющим входом накапливающего сумматора, а информационный выход - с информационным входом накапливающего сумматора,, информационный выход счетчика соединен с первым информационным входом блока деления, а выход переполнения - с управляющими входами блока определения вьшосливости материала и блока деления, выход накапливающего сумматора соединен с вторьм информационным входом блока деления, информационный выход которого соединен с входом регистратора, причем блок определения выносливости материала содержит амплитудный детектор, нуль-орган, формирователь импульсов, ключ, триггер, первый и второй элементы задержки, аналого-цифровой преобразователь и блок постоянной памяти, причем информационный вход блока определения выносливости материала соединен с информационным входом амплитудного детектора и с входом нульоргана, выход которого подключен к входу формирователя импульсов, выход которого соединен с информационным входом ключа, вькод которого соединен с управляющим входом аналого-.цифрово(Л го преобразователя и через первый элемент задержки - с управляющим вхо- I дом амплитудного детектора и управляю щим входом блока постоянной памяти, выход амплитудного детектора соединен с информационным входом аналого-цифрового преобразователя, ел выход которого соединен с адресным входом блока постоянной памяти, вход со сх второго элемента задержки соединен с выходом первого элемента задержки, ;о выход триггера соединен с управляющим входом ключа, а вход триггера с управляющим входом блока определения выносливости материала, выходы ключа и второго элемента задержки соединены соответственно с первым и вторым управляющим выходами блока определения выносливости материала, информационный выход блока постоянной памяти соединен с информационным выходом блока определения вьиосливости материала.

1

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано для вычисления показателя долговечности изделий.

Целью изобретения является повышение быстродействия устройства.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 временные диаграммы,

Устройство (фиг. 1) содержит датчик 1 механического напряжения, усилитель 2 с регулируемым коэффициентом усилителя, блок 3 определения выносливости материала, счетчик 4, накапливающий сумматор. 5, блок 6 деления, регистратор 7.

Блок 3 определения выносливости материала содержит амплитудный детектор 8, нуль-орган 9, формирователь 10 импульсов, ключ 11, триггер 12, первый и второй элементы 13 и 14 задержки, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 15, блок 16 постоянной памяти.

В блок постоянной памяти заносятся данные модифицированной кривой вьмосливости материала, из которого сделано испытьтаемое изделие. Модификация заключается в том, что кривая выражает зависимость-jg f() , а не N ((), как это имеет место в обычной кривой вьшосливости (здесь 6 механическое напряжение).

Блок 6 Деления содержит два буферных регистра 17 и 18, первый и второй элементы 19 и 20 задержки, матричный делитель 21, сдвигатель 22.

Матричный делитель представляет собой комбинационную матрицу суммирующих и вычитающих логических элементов.

На фиг. 2 показаны временные диаграммы 23-27 напряжения на выходах датчика механического напряжения, амплитудного детектора, нуль-органа, первом и втором управляющих входах блока постоянной памяти соответственно.

Устройство работает следующим образом.

При пуске устройства зануляются регистры 17 и 18, счетчик 4, АЦП 15 и накапливающий сумматор 5, а также устанавливается в единичное состояние триггер 12. Напряжение 23 с выхода датчика 1 механического напряжения, представляющее собой случайный процесс, поступает через усилитель 2 на входы амплитудного детектора 8 и нуль-органа 9. Амплитудньй детектор 8 выделяет амплитуды положительных полуволн напряжения 24. Нуль-орган 9 формирует из полуволн напряжения 25 прямоугольные импульсы. Из заднего фронта этих импульсов с помощью формирователя 10 импульсов получаются короткие отрицательные стробирующие импульсы, которыеjпроходя через ключ 11, запускают АЦП 15 и поступают на счетньм вход счетчика 4. Спустя время tV , определяемое элементом 13 задержки, стробирующий импульс 27 сбрасывает напряжение амплитудного детектора и позволяет блоку 16 постоянной памяти принять число из АЦП 15, вьфажающее адрес соответствующей ячейки и равное величине механического напря жения, воздействующего на изделие. На информационном выходе блока постоянной памяти появляется код, выражающий величину, равную -. Это число поступает на информационный вход накапливающего сумматора 5 и по импуль-су,поступающему с элемента 14 задержу ки, заносится в него. После прохождения m полуволн напряжения (т - максимальное число, до которого считает счетчик 4) счетчик 4 переполняется и на его выходе переполнения появляется импульс, который сбрасывает триггер 12 и закрывает ключ 11, тем самым запрещая подачу стробирующих импульсов в соответствующие схемы. В счётчике 4 при этом зафиксируется число т, а в накапливающем сумматоре -г- . С помощью импульса переполнения информация со счетчика 4 и накапливающего сумматора 5 переписывается в буферные регистры 17 и 18 соответственно. Спустя времяTj, определяемое элементом 19 задержки,тем же импульсом переполнения запускается матричный делитель 21. Результат деления поступает на сдвигатель 22. Спустя время L, определяемое элемен том 20 задержки, этот результат сдви гается на п разрядов влево (п - число разрядов на выходепрограммируемой логической матрицы). Информация со сдвигателя поступает на регистратор. Усилитель 2 используется для усиления электрического сигнала, поступающего от измерительного преобразователя 1, а также для тарировки устройства при которой в изделии создается гармоническое напряжение известной амплитуды (амплитуда напряжения в. изделии измеряется в тех же единицах, которые используются при кодировании кривой выносливости в программируемой логическойматрице). Затем, изменяя коэффициент усиления усилителя 2, добиваются того, чтобы числа, появляющиеся на выходе АЦП, бьти равны амплитуде напряжения в изделии. Такая тарировка необходима для нормального функционирования устройства и охватывает не все устройство, а только наиболее его нестабильную часть, в первую очередь датчик 1 механического напряжения. Сдвигатель 22 необходим вследствие того, что блок постоянной памяти выдает только целые числа, хотя должны быть числа ff. , которые всегда меньше единицы. Поэтому для получения истинного результата информация, полученная на выходе делителя 21, сдвигается сдвигателем 22 влево на h разрядов, что равноценно умножению на 2. Таким образом, введение новых узлов и конструктивных связей позволило повысить быстродействие предлагаемого устройства.

Фиг. i

iHo

a

Фиг.2