Устройство для определения состояния технического объекта Советский патент 1987 года по МПК G05B23/02 

112

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в системах автоматизированного контроля технического состояния объектов.

Целью изобретения является обеспечение вйзможности определения запаса работоспособности технического объекта.

В устройстве определяется рас- стояние L. между граничными точками N j( 2 ,.. . ,S) области работоспособности в т-мерном пространстве параметров комплектующих элементов и точкой NP, соответствующей реальному (текущему) техническому состоянию объекта. Количество граничных точек может быть произвольным. Затем опр еде ляется минимальное значение указанного расстояния, т.е. .|p , и находится граничная точка N, соответствующая величине 1. После нахождения величины t оператором производится оценка технического состояния (запаса работоспособности) по формуле

.iOO%, ко

где - расстояние между оптималь- ным состоянием объекта в области работоспособности (т. 0), вычисляемым заранее и точкой Ы.

На фиг. 1 представлена схема устройства, на фиг. 2 - блок вычисления среднеквадратического отклонения, на фиг. 3 - схема блока вьзделения минимального сигнала.

Устройство для определениям работоспособности технического объекта содержит блок 1 уставок, датчики 2 ,параметров объекта, переключатель 3, блок 4 вычисления среднеквадратического отклонения, блок 5 выделения минимального сигнала, блок 6 индика- ции, счетчик 7, ключ 8, блок 9 памяти, управляющий вход 10 и шину 11 установки нуля.

Блок 4 вычисления среднеквадрати

ческого отклонения содержит сумматор 12, элемент 13 извлечения квадратного корня, элементы возведения в квадрат и элементы 15 -ISg вычитания,

Блок вьщеления минимального-сигнала содержит пороговый элемент 16, ключ 17, переключатель 18, шины установки нуля 19 и задания макси

5 0

,

0

17-2

мального порогового значения 20 и

элемент 21 памяти.

Устройство (фиг. О работает следующим образом.

Сигналы с выходов блока 1, пропорциональные координатам граничных точек области работоспособности X, «YI , . ... ,z , ., .,х,у Z, поступают на первые входы переключателя 3, на вторые входы которого поступают сигналы, пропорциональные коор.- динатам рабочей точки х ,Ур , . . . ,2, с датчиков 2. Оператор вручную через вход 10 устанавливает переключатель 3 в первое положение. При этом с первых его выходов на информационные входы блока 4 поступают сигналы, пропорциональные координатам первой граничной точки х ,у,,... Z( , а со вторых - пропорциональные координатам рабочей точки х ,у, ,. . . Zp. Одновременно первый импульс по- I ступает на вход счетчика 7.

На разрядных выходах блока 4 формируется сигнал, пропорциональный расстоянию от первой граничной до рабочей точки, который поступает на информационные входы блока 5 и фиксируется на его кодовом выходе, на управляющем выходе данного блока формируется сигнал, открьшающий ключи 8 и пропускающий на входы элемента 9 порядковьй номер измерений, т.е. первый. После этого переключатель 3 переключается в следующее положение .и с его первых выходов на информационные входы блока 4 поступают сигналы, пропорциональные координатам второй граничной и рабочей

точек x,j, и Хр,Ур,

. ,Zp . На

5

0

5

счетчик 7 поступает следующий импульс, а на информационные входы блока 5 подается сигнал, пропорциональный расстоянию от второй граничной до рабочей точки. Если это расстояние меньше, чем предыдущее, то оно запоминается и фиксируется на кодовом выходе блока 5, в противном случае выходной сигнал остается прежним. Аналогично сигнал на входах блока 9 изменяется на соответствующий второму измерению или остается прежним. Указанная процедура повторяется S раз (по числу точек, задающих область работоспособности), в ре- зульт ате на кодовом выходе блока 5 появляется сигнал, соответствующий расстоянию до ближайшей граничной точки от точки, характеризующей

31

реальное техническое состояние объ- екта, а на выходах блока 9 - сигнал пропорциональный порядковому номеру этой точки. Эти сигналы фиксируются блоком 6. Далее, зная расстояние от точки оптимального технического состояния (принятого за единицу), характеризующей стопроцентный запас работоспособности до каждой граничной точки, оператор выбирает из таблицы расстояние от граничной точки, номер которой фиксирован на втором выходе блока 5, до точки оптимального состояния и делит на это ЧИСЛО величину, фиксированную бло- ком 6. Полученная в результате величина характеризует запас работоспособности объекта в относительных единицах,

Блок 5 выделения минимального сиг нала (фиг. 3) работает следующим образом.

Элемент 21 установлен в нулевое состояние. Переключатель 18 находится в состоянии, при котором максимально возможный сигнал с шины 20 поступает на вход сравнения элемента 16, устанавливая тем самым максимально возможный порог срабатывания При появлении сигнала на информаци- .онном входе блока он поступает на кодовые входы элемента 16 и ключа 17. Так как порог срабатьшания элемента 16 выше поступившего, сигнала, . то на его входе, появляется единич- ный сигнал, который в свою очередь поступает на управляющие входы ключа 17, переключателя 18 и на управля киций выход блока 5. При этом ключ 17 открьшается, сигнал с входа блока 5 поступает на вход элемента 21 и фиксируется на его выходе. Этот сигнал появляется на кодовом выходе блока 5 и поступает на второй кодовый вход переключателя 18, .состояние которого изменилось под действием управлягадего импульса с выхода элемента 16. При этом устанавливается новый порог срабатьюания элемента 16. Таким образом, после подачи на вход блока 5 первой величины на его выходе фиксируется- значение сигнала, поступившего с выхода блока 4. Если следующий сигнал, поступивший на вход блока 5, окажется больше первого, значение которого находится в элементе 21 и является опорным для порогового элемента 16, то на выходе последнего импульс отсутствует.Ключ

74

17 закрыт. На вход элемента 21 CHI- нал не поступает. Процесс продолжается до тех пор, пока на вход блока

5не будет подана величина, меньшая, чем порог срабатывания элемента 16.

6этом случае на его выходе появляется импульс, поступающий на управляющие входы ключа 17 и переключателя 18. Б элементе 21 запоминается новое значение, которое фиксируется на кодовом выходе блока 5, устанавливая новый порог срабатывания элемента 16.

В результате применения предложенного устройства реализуется возможность перехода от регламентного обслуживания технического объекта к обслуживанию по его реальному техническому состоянию.

Формула изобретения

1. Устройство для определения состояния технического объекта, содержащее датчики параметров объекта, блок уставок, переключатель, блок вычисления среднеквадрати- ческого отклонения, блок памяти и блок индикации, отличающееся тем, что, с целью обеспече- ния возможности определения запаса работоспособности технического объекта, устройство содержит блок выделения минимального сигнала, счетчик и ключи, информационные выходы блока уставок и датчиков параметров объекта подключены соответственно к первым и вторым информационным входам переключателя, тактовым выходом связанного со счетным входом счетчика, соединенного выходами разрядов с информационными входами ключей, выход каждого из которых связан с соответствующей ячейкой блока памяти, выходами подключенного к вторым входам блока индикации, блок вычисления среднеквадратического отклонения содержит элементы вычитания по числу измеряемых точек границы области работоспособности, соответствующие им элементы возведения в квадрат, сумматор и элемент извлечения квадратного корня, первый второй входы и выход каждого элемента вычитания соединены соответстенно с соответствующим первым и с оответствующим вторым информациоными выходами переключателя и с вхоом соответствующего элемента возедения в квадрат, подключенного вы512

ходом к соответствующему информационному входу сумматора, выход которого соединен с входом элемента извлечения квадратного корня, подключенного разрядными выходами к инфор- мационным входам блока вьщеления минимального сигнала, кодовым и управляющим выходами соединенного соответственно с первым входом блока индикации и с управляющими входами ключей, управляющий вход переключателя связан с управляющим входом устройства.

2. Устройство по п. 1, о т л и- чающееся тем, что блок выделения минимального сигнала содержит пороговый элемент, переключатель.

fPuff.2.

i| ot

в

s

Ь|

/7

Составитель С.Демиденко Редактор Л;.Повхан Техред Л.Сердюкова .Корректор К.Демчик

Заказ 7715/50 Тираж 862. Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

76

ключ и элемент памяти, кодовым входом, входом обнуления и выходом соединенный соответственно с выходом ключа, с щиной установки нуля и со вторым кодовым входом переключателя, являющимся также выходом блока, информационные входы которого соединены с кодовым входом порогового элемента и с кодовым входом ключа, управляющий вход которого объединен с управляющим входом переключателя, с управляющим выходом блока и подключен к выходу порогового элемента, входом сравнения связанного с кодовым выходом переключателя, у которого первый кодовый вход соединен с шиной задания максимального порогового значения.

г/

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может- быть использовано в системах контроля технического состояния объектов. Цель изобретения - обеспечение возможности определения запаса работоспособности технического объXs,ys,-f2s екта. Устройство содержит блок 1 ус- , тавок, датчики 2 параметров объекта переключатель 3, блок 4 вычисления среднеквадратического отклонения, блок 5 выделения минимального сигнала, блок 6 индикации, счетчик 7, ключ 8, блок 9 памяти, вход 10 управления и тину 11 установки нуля. Сущность изобретения состоит в том, что в устройстве определяется расстояние Яр между граничнь ми точками Nj (j 1,2,...) области работоспособности в т-мерном пространстве параметров комплектующих элементов и точкой Np, соответствующей реальному (текущему) техническому состоянию объекта. Затем определяется минимальное значение указанного расстояния, т..е. 1.р min iip, и находится граничная точка N| , соответствующая величине . Запас работоспособности определяется 9 оператором по формуле 100%, где ко расстояние между точкой О оптимального состояния объекта в области работоспособности и точкой fi . I з.п, ф-лы, 3 ил. (Л INS 00 Vus.J Г/