Установка для автоматизированной поверки измерительных приборов Советский патент 1985 года по МПК G01R35/00 

1 1

Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может быть использовано для автомати ированной поверки измерительных приборов, имеющих указатель и шкалу.

По основному авт.св. № 966632 . известно устройство для автоматизированной поверки приборов, содержащее устройство программы, источник эталонных сигналов, подключенный к клеммам поверяемого прибора, датчик положения указателя, аналого-цифровой преобразователь, блок эталонных функций, блок выборки кодов, блок сравнения кодов, блок вычисления погрешностей, блок управления, блоки памяти, печати и отображения и пульт оператора flJ.

Это устройство обладает достаточной достоверностью поверки благодаря возможности синхронного сравнения текущих кодов действительной (реальной ) и эталонной функций преобразования .поверяемого прибора, что исключает потерю информации о величине погрешности между оцифрованными отметками шкалы. Однако это устройство не позволяет распознавать вид выявленных метрологических отказов и выбирать решения по дальнейшему метрологическому обслуживанию поверяемого прибора. В результате поверки с помощью такой установки забракованные приборы, имеющие отказы, которые могут быть устранены на месте эксплуатации, изымаются из эксплуатации и направляются в ремонтные органы, что приводит к неоправданным затратам сил и средств на их хранение и транспортировку, а также на содержание подменного фонда приборов.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет анализа результата поверки.

Поставленная цель достигается те что в установку, содержащую последовательно соединенные пульт оператора, источник эталонных сигналов, клеммы для подключения поверяемого измерительного прибора, электричесгкий датчик положения указателя поверяемого прибора, аналого-цифровой преобразователь, блок сравнения кодов, блок вычисления погрешностей, соединенные с его первым выходом первыми входами блока памяти, пе4638 2

чати и отображения, соединенный с их вторыми входами вторым выходом блок управления, вход которого связан с первым выходом пульта оператора соединенного первым выходом с входом упомянутого блока управления, связанного с входом блока программы выход которого соединен с вторым входом источника эталонных сигналов, 0 блок эталонных функций и связанный с его выходом своим первым входом блок выборки кодов эталонных функ,ций, первый выход которого соединен с вторым входом блока сравнения ко5 доз и первым входом блока программы второй выход - с вторым входом блока вычисления погрешности и второй вход - с третьим выходом пульта оператора, дополнительно введены соединенные с дополнительным выходом упомянутого пульта оператора четвертым входом блок распознавания откгазов, входами - блок признаков отказов, блок вероятных причин отказа, 5 блок действий при отказах, блок инструкций по ремонту и первым входомблок заявок, соединенный с вторым выходом блока распознавания отказов счетчик однотипных отказов, соедиQ. ненный с блоком вероятных причин отказа вторым входом блок определения вероятной причины отказа и соединенный с блоком действий при отказах вторым входом блок принятия решений, причем блок распознавания отказов вторым входом соединен с дополнительным выходом блока сравнения кодов, первым входом - с дополнительным выходом блока вычисления погрешностей и третьим входом - с выходом блока признаков отказов, блок определения вероятной причины .отказа первым входом соединен с первым выходом блока распоз, навания отказов, первым выходом - с первыми дополнительными входами блоков памяти, печати и отображения и .вторым выходом - с первым входом блока принятия решений, связанного 0 третьим входом с выходом блока инструкций по ремонту, первым выходом с вторым входом блока заявок и вторым выходом - с вторыми дополнительными входами блоков памяти, прча5 ти и отображения, счетчик однотипных отказов выходом соединен с третьими дополнительными входами, блоков памяти, пе.чати и отображения.

31

блок заявок выходом соединен с етвертыми дополнительными входами локов памяти, печати и отображеия.

На чертеже представлена общая, структурная схема предлагаемой установки.

Установка содержит пульт 1 оператора, источник 2 эталонных сигнаов, блок 3 управления, блок А выбор ки кодов, блок 5 вычисления погрешностей, датчик 6 положения указателя, аналого-цифровой преобразователь 7, блок 8 эталонных функций, блок 9 сравнения кодов, блок 10 программы, блоки И памяти, печати 12 и отображения 13, поверяемый рибор 14, блок 15 признаков отказов, блок 16 распознавания отказов, блок 17 вероятных причин отказа, блок 18 определения вероятной причины отказа, блок 19 действий при отказах, блок 20 инструкций по ремонту, блок 21 заявок, блок 22 принятия решений, счетчик 23 однотипных отказов.

Пульт 1 оператора .первым выходом соединен с входом блока 3 управления, вторым выходом - с источником 2 эталонных сигналов, третьим выходом - с вторым входом блока 4 выборки кодов эталонных функций и дополнительным выходом - с входом блока 15 признаков отказов, блока 17 вероятных причин отказа, блока 19 действий при отказах, блока 20 инструкций по ремонту, с первым входом блока 21 заявок и четвертым входом блока 16 распознавания отказов. Источник 2 эталонных сигналов вторым входом соединен с выходом блока 10 программы, выходом с клеммами поверяемого измерительного прибора 14, который выходом связан с входом электрического датчика 6 положения указателя. Блок 9 сравнения кодов первым выходом соединен с первым входом блока 5 вычисления погрешностей, дополнительным выходом - с вторым входом блока 16 распознавания отказов, первым входом с выходом аналого-цифрового преобразователя 7, который своим входом связан с выходом электрического датчика 6 положения указателя. Блок 4 выборки кодов эталонных функций первым выходом соединен с вторым входом блока 9 сравнения кодов и первый вхо646384

дом блока 10 программы, вторым выхо-. дом - с вторым входом блока 5 вычисления погрешностей, первым входом - с выходом блока 8 эталонных 5 функций. Блок 16 распознавания отказов первьш выходом связан с первым входом блока 18 определения вероятной причины отказа, вторым выходом с входом счетчика 23 однотипных отказов, первым входом - с дополнительным выходом блока 5 вычисления погрешностей, третьим входо - с выходом блока I5 признаков отказов. Блок 18 определения вероятной причины отказа, вторым входом соединен с выходом блока 17 вероятной причины отказа, вторым выходом - с первым входом блока 22 принятия решений, первым выходом - с первым дополнительным вводом блоков памяти 1I, печати 12 и отображения 13, которые своим первым входом соединены с первым выходом блока 5 вычисления погрешностей, вторым входом связаны с 5 вторым выходом блока 3 управления, вторым дополнительным входом - с вторым выходом блока 22 принятия решений, третьим дополнительным входом - с выходом счетчика 23 однотипQ ных отказов и четвертым дополнительным входом - с выходом блока 21 заявок . Блок 3 управления первым выходом соединен с вторым входом блока 10 программы, блок 22 принятия решений вторым входом соединен с вы5ходом блока 19 действий при отказах, третьим входом - с входом блока 20 инструкций по ремонту, первым выходом - с вторым входом блока 21 заявок.

0

Установка работает следующим образом.

Перед началом поверки оператор производит на пульте 1 оператора на

бор кода поверяемого прибора Нвркодов эталонных функций, которые подвергаются исследованию, и при необходимости коды новых признаков отказов (x,t), новых

причин отказов H npцJfд (x,t)д , новых действий при отказах Н( новых инструкций по ремонту Н(пр|Фн Новых заявок .,, где 1,1 - соответственно индексы поверяемого

прибора и эталонной функции допускаемых значений; 3,8,Ф - соответственно максимальные порядковые номера имеющихся признаков отказов, видов отказов и имеющихся действий при отказах.

Команды, соответствующие набранным кодам Н„п и поступают с третьего выхода пульта оператора на второй вход блока 4 выборки кодов. С первого выхода пульта I оператора подаются выборочные команды, которые поступают в блок 3 управления на разрешение включения в работу Ллоков памяти 1I, печати I2 или отображения 13.

С первого выхода пульта I оператора подается также команда, которая поступает в блок 3 управления и задает необходимое количество циклов работы блока IО программы в зависимости от заданного показателя качества поверки. С второго выхода пульта 1 оператора подается команда поступающая на второй вход источника 2 эталонных сигналов для его предварительного включения.

С дополнительного выхода пульта 1 оператора подаются команды включения системы диагностики на четвертый вход блока I6 распознавания отказов, ввода в блок 15 признаков новых признаков отказов поверяемых приборов; ввода в блок 17 вероятных причин отказа новых вероятных причин отказа поверяемых приборов, ввода в блок 19 действий при отказах новых видов отказов поверяемых приборов; ввода в блок 20 инструкций по ремонту новых инструкций по ремонту поверяемых приборов; ввода в блок 21, заявок новых заявок на расходный материал, запчасти, инструмент, трудозатраты и стоимость работы.

Блок 4 выборки кодов осуществляет распознавание набранньпс на пульте I оператора кода поверяемого прибора Н и кодов эталонных функций допускаемых значений основной погрешности С внутри массивов аналогичных кодов . хранящихся в блоке 8 эталонных функций и производят синхронную последовательную выборку из блока 8 текущих. кодов S . эталонной функции преобразования, соответствзтощей S „. поверяемого прибора.

Указанные коды первого выхода блока 4 выборки кодов подаютря на первый вход блока 10 программы для реализации программного обес4638

печения автоматизированной поверки данного прибора.

При этом последовательность кодов Sf (х1, эталонной функции преобразования поверяемого прибора содержит в себе конечный код S,; , формирующий сигнальный код для обеспечения возврата управляемого

fO источника 2 эталонных сигналов в исходное состойние при обработке га циклов поверки. Выявленный код S поверяемого прибора направляется -с второго выхода блрка 4 выборки кодов через блок 5 вычисления погрешностей (его второй вход ) в блоки памяти II, печати 12 или отображения 13.

По команде Поверка, подаваемой с первого выхода пульта 1 оператора,

20 блок 3 управления через свой первый выход запускает в работу блок 10 программы, котррый в соответствии с текущими кодами эталонной функции преобразования S (x)i, поступающими

25 на его первый вход из блока 4, вырабатывает программу работы источника 2 эталонных сигналов. При этом программа работы.источника 2 реализуется путем подачи электрических

30 сигналов, соответствующих кодам

SfjCx) с выхода блока 10 программы на второй вход источника 2.

В соответствии .с этими сигналами источник 2 вырабатывает эталонные аналоговые сигналы и подает их на поверяемый прибор 14, подключенный к клеммам источника 2. Указатель поверяемого прибора приходит в движение.

Электрический датчик 6 фиксирует текущее положение указателя и выдает аналоговые сигналы, пропорциональные текущему положению указателя, в аналого-цифровой преобразователь 7, который преобразует их в последовательности кодов Sfp(x)i,,. пред-: ставляющие собой реальную функцию fp(x)i преобразования поверяемого прибора. Коды Sfp(x)i реальной функции преобразования поступают в- блок 9 сравнения кодов. При этом коды эталонных функций допускаемого значения основной погрешности поверяемого прибора с второго 55 выхода блока 4 выборки ходов синхронно с кодами Sf(x)i поступают в блок 5 вычисления погрешностей.

. Блок 9 сравнения кодов производит синхронное сравнение текущих 7 кодов реальной Sf(x)i и эталонной SfjCx) функций преобразования поверяемого прибора на прямом и обратном ходе указателя на каждом цикле тг и направляет результаты . „Лр 1о6| . « , сравнения кодов /jS (x)i в блок 5 вычисления погрешностей. Блок 5 вычисления погрешностей обрабатывает поступающую информацию о соотношении реальной и эталонной функций преобразования поверяемого прибора и выдает результаты в виде: а) кодов функции оценки система тической составляющей погрешности „ Пр(06) х ч . S (x)i, вычисленных по m реали зациям кодов реальной функции прео разования на прямом и обратном ходе указателя по формуле w ДС , 6) кодов функции оценки среднег квадратического отклонения случайно составляющей погрешности lilC J вычисленных по выборке того же объ ема по формуле ) ; P Wi-5f lv, Т tuc в ) кодов функций оценки вариаци показания поверяемого прибора Sfgvx)i, вычисленных по формуле 5, lxh C4) 1 ; fs L Еде г } кодов функции оценки предела допускаемого значения приведенной погрешности Sfддоп (x)i, вычис. ленных по формуле ) 1 .C.b.M±J f XH где Xf, - нормирующее значение шкал поверяемого прибора. Кроме того, блок 5 вычисления п решностей производит оценку метрологической годности поверяемого пр бора путем проверки следующих усло - н (Ji sn , , 5 «ЭЛСА «.. 5. ,.,()Wu5; (2)М,. 6 эё. 5,, (.) 75 ,x)i , 5вА в () Зп ( ) Ub э 5 А 88 гле U)i,S, (i), J ..Sf . (t)itjuCA A ЧЛДОГАКОДЫ эталонных функций допускаемых значений погрешностей поверяемого прибора (Н и b - соответственно нижних и верхних значений), поступающие из блока 4 и переправляемые далее в блоки памяти 11, печати I2 и отображения 13. Если условие (l ) выполняется, поверяемый прибор признается метрологически годным, в противном слу-. чае он бракуется по соответствующей характеристике погрешности. Цикл работы блока 10 программы заканчивается подачей на его первьш вход с сигнального кода эс первого выхода блока 4 выборки кодов и возвратом программы поверки в исходное состояние. В этот момент с блока 10 программы подается команда на второй вход источника 2 эталонных сигналов для его останова. Если прибор признается метрологически негодным, то блок 16 распоз«авания отказов производит сравнение функций оценок составляющих погрешности (x,t)i, (o)x, Sfg(x,tpi и разностей кодов dS (х, t.,) , полученных при последОней поверке (в момент времени ty.) а также функций оценок, составляющих погрешности (x,t)i, ((x,t.,) и разности кодов д8 (x,tf,.), полученных при предыдущей и еще более ранних поверках (вводимых с пульта 1 оператора) с поступающими из блока 15 признаками отказов в виде массивов кодов функций Спр5)Л(.Х,1)((Х,4:-).СпрзКз (,) 5(арз) в результате чего выбирают признаки отказов - . tnp3)ii (np3)j(np3))j Выявленные признаки отказа представляют собой комплекс.признаков отказов К для которого с использованием вероятностей диагнозов PCD) и условных вероятностей появления комплекса признатсов К у приборов с диагнозом DgPCK /Dj), поступающих из блока 15 признаков отказов, в блоке 16 распознавания отказов производится согласно методу Байеса выбор вида отказа (диагноза Вд)в соответстВИИ с соотношением р(в;|К)«то,х{Р(рд|К)} - ,,,.,. L.P(1),)P(,) При этом код S(np9)j выявленного комплекса тфизнаков К, а также код ).s вида отказа (диаг ноза) i), где j и S - соответственно порядковые номера признака отказа и вида отказа, поступают в счетчик 23 однотипных отказов и далее в блоки памяти 11j печати 12 и отоб ражения 13. В счетчике 23 происходит подсчет и выдача в блоки памяти 11, печати 12 и отображения 13 общего количест ва поверок однотипных приборов S, общего количе ства отказов однотип ных приборов 8/А.,количество однотипных отказов ВА.и количество обнару однотипных признаков 8. Это позволяет производить анализ эксплуатационных характеристик поверяемых измерительных приборов, а также уточнять вероятности отказов (диагнозов)Р(П2) и условные вероятности комплексов признаков отказов При диат нозах Р() для повьппения достоверности распознавания вида отказа. Код выявленного вида отказа поступает в блок 18 определения вероят ной причины отказа. Кроме того, в блок 18 определения вероятной причины отказа из блока 16 распознавания отказов поступают функции рцеиок составляющих погрешности (x,i).,s;f A)CM3sSf,(st .. и разностей кодов ASj (x,t)i реальной и .эталонной функции преобразования поверяемого прибора а также из блока 17 вероятных причин отказапризнаки вероятных поичин отказа 1прО«,,)2Д Аз, Лп), д(|)Ла , S(,(K,i) При этом блок 18 определения вероятной причииы отказа производит вы.бор признаков вероятных причин отказа. Выявлеииые признаки вероятных причин отказов представляют собой комплекс К признаков вероятной причины отказа, для которого с использованием вероятностей диагнозов P(D) и условных вероятностей появления комплекса признаков К у приборов с диагнозом () поступающих из блока 17 вероятных причин отказа, в блоке 18 определения. вероятной причины отказа производится согласно методу Байеса выбор вероятной причины отказа в соответствии с соотношением p(l)/K-)n,«..{p()l РСОлЖ /. где ,,K). P(1),,) При зтом код выявленной вероятной причины отказа поступает в блок 22 принятия решения и блоки памяти 11, печати 12 и отображения 13, где зяпоминается. ПРИ ----„,. иотображается вероятная причина отказа для проведения мероприятия по предупреждению аналогичных отказов измерительных приборов. В блок 22 принятия решений, кроме того, через блок 18 определения вероятной причины отказа из блока 16 распознавания отказов поступает код выявленного вида отказа и из блока 19 действия при отказах коды видов действий при отказах и их стоимости. В блоке 22 принятия решений для выявленного метрологического отказа принимается решение по дальнейшему метрологическому обслуживанию поверяемого прибора (регулирювка, замена детали или узла, списание прибора ), исходя из минимума затрат на восстановление, т.е. если прибор выгоднее списать и приобрести новый, чем производить замену отказавшего элемента и восстанавливать его метрологические характеристики, то принимается решение на списание поверяемого прибора. На основании принятого по дальнейшему метрологическому обслуживанию поверяемого прибора (например, ремонт ), из блока 20 инструкций по ремонту через блок 22 принятия решений в блоки памяти 11, печати 12 и отображения 13 поступают соответствующие инструкции по ремонту. Кроме того, из блока 22 принятия решений в блок 21 заявок поступает команда на выдачу в блоки памяти 11, печати 12 и отображения I3 в соответствии с принятым решением по дальнейшему метрологическому обслуживанию заявки на расходный материал, запчасти, инструмент, трудозатраты и указания стоимости работы, что позволяет планировать ре монтные работы. На этом цикл работы установки заканчивается, и установка готова к поверке следующего измерительного прибора.

Использование предлагаемой установки позволяет распознавать вид выявленных метрологических отказов и выбирать решения по дальнейшему метрологическому обслуживанию поверяемого прибора, что обеспечивает сокрщение времени на поиск отказавшего элемента и, следовательно, общего

времени восстановления отказавшего измерительного прибора на 50-70%. Это, в свою очередь, ведет к повышению готовности поверяемых приборов кприменению. Кроме того, . автоматический выбор решения по дальнейшему метрологическому обслуживанию забракованного прибора с вьщачей инструкций по регулировке или ремонту, вьщачей заявок на необходимый расходный материал, ЗИП с указанием стоимости работ и необходимых трудозатрат позволяет восстанавливать забракованные приборы иа месте эксплуатации. Это, в свою очередь, позволяет сократить подменный фонд приборов и приводит к снижению затрат матери альных средств и сил на транспортировку забракованных приборов в ремонтные органы и обратно.

УСТАНОВКА ДЛЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ ПОВЕРКИ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ по авт.св. № 966632, отличающаяся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет анализа результата поверки, установка дополнительно . содержит, соединенные с дополнительным выходом пульта оператора четвертым входом - блок распознавания отказов, входами - блок признаков отказов, блок вероятных причин отказа, блок действий при отказах, блок инструкций по ремонту и первым входом - блок заявок, соединенный с вторым выходом блока распознавания отказов счетчик однотипных отказов, соединенный с блоком вероятных причин отказа вторым входом блок определения вероятной причины отказа и соединенный с блоком действий при отказах вторым входом блок принятия решений, причем блок распознавания отказов вторым входом йоединен с дополнительным выходом блока сравнения кодов, первым входом - с дополнительным выходом блока вычисления погрешностей и третьим входом с выходом блока признаков отказов, блок определения вероятной причины отказа первым входом соединен с первым выходом блока распознавания отказов , первым выходом - с первыми дополнительными входами блоков памяти, печати и отображения и вторым выходом - с. первым входом блока принятия решений, соединенного третьим (Л входом с выходом блока инструкций по ремонту, первым выходом - с вторым входом блока заявок и вторым выходом - с вторыми дополнительными входами блоков памяти, печати и отобт ражения, счетчик однотипных отказов выходом соединен с третьими дополОд нительными входами блоков памяти, 4 печати и отображения, а блок зая- Од вок выходом соединен с четвертыми, со дополнительными входами блоков па00 мяти, печати и отображения.