Устройство для допускового контроля Советский патент 1991 года по МПК G06F17/00 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в контрольно-измерительных системах различного назначения, в частности в радиоизотопных автоматизированных устройствах контроля, сортировки и маркировки изделий по параметрам качества.

Цель изобретения - расширение области применения устройства за счет разбраковки объектов контроля по группам.

На фиг. 1 представлена таблица основных разновидностей функциональных шкал; на фиг. 2 - структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит измерительный блок 1, источник 2 частотных сигналов, исполнительный механизм 3, распределитель 4 импульсов, содержащий элемент И 5, группу счетчиков 6i6п. группу дешифраторов 7i7П. первый - четвертый блоки

8-11 задания и контроля уставок, каждый из которых содержит переключатели

12i12п, элемент 1/1 13, триггер 14, блок 15

оценки, блок 16 управления и выходы 17-20 устройства.

Блок 15 оценки содержит первый - третий мультиплексоры 21-23, элемент ИЛИ 24, задатчик 25 адреса, дешифратор 26 и триггер 27. Блок 16 управления содержит таймер 28, первый - третий формирователи 29-31 импульсов, элемент 32 запуска и переключатель 33.

Устройство (фиг. 2) содержит источник 34 ионизирующего излучения, обьект 35 контроля, детектор 36 и четвертый форми- рователь 37 импульсов.

Работу устройства рассмотрим на примере, когда в качестве источника частотных сигналов служит преобразователь ионизирующего излучения, выходная электриче- екая величина которого функционально связана с качеством контролируемого изделия.

В таких устройствах оценку качества проводят на основании выполненного изме- рения - подсчета числа импульсов N, поступающих с преобразователя ионизирующего излучения за определенное время t. непосредственно после окончания этого измерения, при этом оценка ситуации производит- ся по альтернативному признаку.

Различные формы взаимодействия ионизирующего излучения с исследуемым обьектом обусловливают различные виды функциональных шкал работы устройства допускового контроля качества изделий.

На фиг. 1 приведена таблица, в первом столбце которой изображены основные разновидности функциональных шкал устройства допускового контроля качества

изделий, у которых в качестве источника частотных сигналов применяется преобразователь ионизирующего излучения.

Устройство способно работать по всем видам функциональных шкал, изображенных на фиг. 1,

На функциональных шкалах приведены значения изменения числа регистрируемых импульсов N, поступающих с источника 2 частотных сигналов, за интервал времени измерения t и его функциональная связь с качеством контролируемого объекта. Положительное направление функциональных шкал совпадает с возрастанием значений числа N. На функциональных шкалах выделены зона годности и дифференцируемые по двум видам зоны отклонения контролируемого параметра от нормы (зоны брака). Зона годности - промежуток значений чисел N при контроле годного объекта - ограничена снизу и сверху нижней NH и верхней NB границами, т.е. числами, соответствующими минимальному и максимальному значениям числа N в этом промежутке (фиг. 1). Промежуток значений числа N на функциональной шкале при контроле бракованного объекта при первом виде отклонения контролируемого параметра от нормы ограничен с одной стороны числом NI - границей зоны Брак по первому виду отклонения параметра, а с другой - одной из границ зоны Годен или зоны Брак по второму виду отклонения параметра в зависимости of вида выбранной функциональной шкалы.

Аналогично, промежуток значений чисел N на функциональной шкале при контроле бракованного объекта при втором виде отклонения контролируемого параметра от нормы ограничен с одной стороны числом N2 - границей зоны Бр-чк по второму виду отклонени параметра, а с другой - одной из границ зоны Годен или зоны Брак по первому виду отклонения параметра в зависимости от вида выбранной функциональной шкалы. В таблице приведены также некоторые возможные варианты функциональных шкал, в которых зоны годности или брака ограничены с одной стороны, а также зоны брака, недифференцированные по видам отклонения контролируемого параметра. Во втором столбце таблицы на фиг. 1 для каждой функциональной шкалы приведены сравнительные совокупности значений чисел Ni, NH, NB. N2, задающих граничные условия, которые устанавливаются переключателями 12i-12n. входящими в состав блоков 8-11 задания и контроля.

Предположим, что численные значения Ni, NH, NB, N2 и факт достижения заданных граничных условий числом импульсов N, поступающих с источника 2 частотных сигналов, для всех видов функциональных шкал устанавливаются и фиксируются соответственно в блоках 8-11 задания и контроля уставок.

Учитывая подключение блоков 8-11 задания и контроля уставок к информационным входам блока 15 оценки и далее к входам дешифратора 26, можно информационным выходам блоков 8-11 задания и контроля уставок приписать веса 2°, 21, 22. 23 соответственно, которые приведены на функциональное шкале (фиг. 1), и рассматривать совокупность сигналов на информационных выходах блоков 8-11 как четырехразрядное двоичное число, величина которого Однозначно определяет состояние контролируемого обьекта.

В третьем столбце таблицы (фиг. 1) и на структурной схеме блока 15 оценки (фиг. 3) приведен вариант подключения информационных входов мультиплексоров 21-23 к выходам дешифратора. На сочетание входных сигналов 0 2°+0 2 +0 22+0 и 1 2°+1 21+1 22+1 , поступающих с информационных выходов блоков 8-11 задания уставок и соответствующих случаям, когда число импульсов N, поступающих с источника 2 частотных сигналов за время измерения t. не достигло нижней границы функциональной шкалы или превысило ее верхнюю границу, устройство не должно вырабатывать управляющих сигналов, поэтому выходные разряды 0 и 15 дешифратора 26 к входам мультиплексоров 21 - 23 не подключаются.

Перед началом работы устройства за- датчиком 25, который может управляться, например, переключателем (не показан), устанавливается код функциональной шкалы. по которой работает устройство, управляющий по адресным .входам переключением мультиплексоров 21-23. Далее переключателями 12i-12n выставляются значения чисел Ni. NH, NB. NJ согласно сравнительным совокупностям их значений, приведенным во втором столбце таблицы (фиг 1), соответственно выбранной функциональной шкале.

Возможны два режима работы устройства - режим внутренней синхронизации, когда сигнал Сброс - пуск, запускающий устройство на измерение, вырабатывается в блоке 16 управления, и режим внешнего пуска, в котором сигнал Сброс - пуск вырабатывается элементом 32 или в измерительном блоке 1 синхронно с установкой контролируемого объекта в зону контроля. В зависимости от вида контролируемого объекта исполнительный механизм. 3 установки объекта в зону контроля может иметь

различную конструкцию, например, в виде механизма плавной или пошаговой протяжки для длинномерных объектов, требующих несколько последовательных измерений. 5 или в виде робота-манипулятора для других объектов, требующих одиночного измерения. В связи с этим выбор режима синхронизации определяется в каждом конкретном случае и устанавливается пере0 ключателем 33.

Работу устройства рассмотрим в режиме внешней синхронизации.

В исходном состоянии объект 35 или его участок устанавливается механизмом 3 в зо5 ну контроля. По окончании установки механизмом 3 вырабатывается сигнал Сброс - пуск, который через второй выход измерительного блока 1 и первый вход блока 16 управления поступает на формирователь 31

0 импульсов. Сформированный по длительности и амплитуде импульс Сброс - пуск с выхода формирователя 31 импульсов чеп- рез переключатель 33 поступает на вход таймера 28 и на третий выход блока 16 уп5 равления и далее на установочные входы группы счетчиков 6г 6п через установочный вход распределителя 4, на первые установочные входы триггеров 14 через первые входы блоков задания и контроля уста0 вок, на второй вход триггера 27 через второй вход блока 15 оценки. При этом группа счетчиков и триггеры 14 и 27 устанавливаются, в исходное нулевор состояние, а таймер 28 спустя время задержки Тэад,

5 необходимое для их установки в исходное состояние, вырабатывает стробирующий импульс, длительность которого равна заданному времени измерения t, поступающий на второй вход элемента И 5 через

0 первый выход блока 16управления и второй вход распределителя 4.

Ионизирующее излучение источника 34, взаимодействуя с объектом 35 контроля, попадает на детектор 36, где преобразуется

5 в электрические импульсы, которые далее поступают на формирователь 37 импульсов, в котором происходит их усиление, дискри- минирование и формирование по амплитуде и длительности.

0 Статистически распределенная последовательность импульсов с выхода источника 2 частотных сигналов через первый выход блока 1 и первый вход распределителя 4 поступает на первый вход элемента И 5, с

5 выхода которого в течение времени измерения она поступает на счетный вход группы счетчиков 6i-6n, в которой подсчитывается, причем кодовые комбинации на ее выходах последовательно преобразуются в десятичный позиционный код группой дешифраторов 71 -7п, выходы которых параллельно подключены к соответствующим одноимен-. ным информационным входам блоков 8-11 задания и контроля уставок. В момент совпадения числа импульсов N, поступающих с источника 2 частотных сигналов и регистрируемых в распределителе 4, с одним из чисел NI, NH, NB. N2, установленных переключателями 12i-12n, в соответствующем блоке задания уставок при совпадении сигналов на его входе срабатывает элемент И 13, устанавливая подключенный к его выходу триггер 14 в единичное состояние. Таким образом, по истечении времени измерения сигналы на информационных выходах блоков 8-11 равны О или 1 в зависимости от того, содержатся ли числа NI, NH, NB, N2 в интервале 0 - N, где N - число, зарегистрированное распределителем 4. По окончании времени измерения по заднему фронту строб-импульса первый формирователь 29 импульсов вырабатывает импульсный сигнал Конец измерения, который через второй выход блока 16 управления и первый вход блока 15 оценки поступает на первый вход триггера 27, устанавливая его в единичное состояние, давая тем самым разрешение на преобразование входных сигналов в десятичный позиционный код дешифратором 26. В зависимости от качества объекта 35 контроля на одном из задействованных выходов дешифратора 26. подключенных к информационным выходам устройства через соответствующий селектор-мультиплексор, появляется сигнал логической Ч, а на других информационных выходах - логический 0й. В случае, если объект 35 контроля оказывается негодным, сигнал логической 1 появляется на первом или третьем информационных выходах в зависимости от вида отклонения параметра от нормы и одновременно на четвертом информационном выходе устройства, к которому подключен выход элемента ИЛИ 24, совершающего операцию дизъюнкции над сигналами Брак по первому или второму виду отклонения параметров. Исполнительный механизм 3 установки объекта в зону контроля по сигналам, поступившим на его входы с информационных выходов 17-20 устройства через первый, второй, третий и четвертый входы блока 1, в зависимости от их информационного содержания и заданного алгоритма работы, производит необходимые действия над объектом 35 контоля в виде сортировки по параметрам качества, маркировки бракованных участков и т.д.

Далее в зону контроля исполнительным механизмом 3 установки объекта в зону контроля помещается новый объект 35 контроля, и процесс измерения повторяется.

При работе устройства в режиме внутренней синхронизации сигнал Сброс пуск вырабатывается с временем задержки 13ад, необходимым для сортировки объекта по результатам контроля и установки нового объекта в зону контроля, вторым формирователем 30 импульсов по заднему фронту

0 строб-импульса, поступающего на его вход с выхода таймера 28. Далее устройство функционирует аналогично его работе в режиме с внешним пуском.

Изобретение позволяет расширить об5 ласть применения за счет работы с различными видами функциональных шкал, автоматизировать процесс контроля, универсализировать электрическую схему устройств допускового контроля, в частности

0 радиоизотопных устройств допускового качества изделий, радиоизотопных плотномеров и толщиномеров, выдающих результаты контроля по альтернативному признаку. Формула изобретения

51. Устройство для допускового контроля, содержащее измерительный блок, исполнительный механизм, распределитель импульсов, блок управления, первый и второй блоки задания и контроля уставок, ка v

0 ждый из которых подключены к соответствующим входам элемента И, выход которого соединен с установочным входом триггера, выход измерительного блока соединен со счетным входом распределите5 ля импульсов, входы измерительного блока являются входами устройства для подключения выходов объекта контроля, выход исполнительного механизма соединен с входом блока управления, первый выход ко0 торого подключен к входу запуска распределителя импульсов, выходы которого подключены к входам соответствующих переключателей первого и второго задания и контроля уставок, второй выход блока уп5 равления подключен к входам сброса распределителя импульсов и триггеров первого и второго блоков задания и контроля уставок, отличающееся тем, что. с целью расширения области применения устройст0 ва за счет разбраковки объектов контроля по группам, в устройство введены блок оценки и третий и четвертый блоки задания и контроля уставок, идентичные по схеме первому и второму блокам задания и конт5 роля уставок, выходы триггеров всех блоков задания и контроля уставок подключены к соответствующим информационным входам блока оценки, второй и третий выходы блока управления соединены с соответствующими управляющими входами блока оценки, выходы которого с первого по четвертый являются контрольными выходами устройства и подключены к соответствующим входам исполнительного механизма.

2. Устройство по п. 1,отличающее с я тем, что блок оценки содержит дешифратор, триггер, задатчик адреса, элемент ИЛИ и с первого по третий мультиплексоры, информационные входы дешифратора являются соответствующими информационны- ми входами блока, а выходы подключены к входам данных с первого по третий мультиплексоров, выходы которых и выход элемента ИЛИ являются соответствующими выходами блока, входы триггера являются управляющими входами блока, а выход соединен с входом управления дешифратора, выходы задатчика адреса соединены с адресными входами с первого по третий мультиплексоров, выходы первого и третьего мультиплексоров подсоединены к соответствующим входам элемента ИЛИ.

3. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что блок управления содержит элемент запуска, с первого по третий формирователи импульсов, переключатель и таймер, выход которого является первым выходом блока и соединен через первый формирователь с третьим выходом блока, через второй формирователь импульсов - с первым входом переключателя, выход которого является вторым выходом блока и соединен с входом таймера, выход элемента запуска соединен с первым входом третьего формирователя импульсов, второй вход которого является входом блока, а выход соединен с вторым входом переключателя.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в контрольно-измерительных системах различных технологических установок. Цель изобретения - расширение области применения устройства для допускового контроля за счет разбраковки объектов контроля по группам. Устройство содержит измерительный блок 1, распределитель 4 импульсов, блоки 8 - 11 задания и контроля уставок, блок 15 оценки, блок 16 управления и исполнительный механизм 3. 2 з.п.ф-лы, 2 ил.