Устройство для определения числа запасных элементов Советский патент 1980 года по МПК G06G7/48 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЧИСЛА ЗАПАСНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники кг-может быть использовано при опреде лении числа запасных элементов систе на стадии разработки и эксплуатации. Известно устройство для исследова ния надежности функционирования систем, содержащее блоки, обеспечивающи структурную реализацию элементов, со единенные в соответствии со структурой исследуемой системы и :состоящие из регистров фиксации отказов элемен тов и логических схем, наборные поля для задания законов распределения времени безотказной работы элементов соединенные с генератором тактовых импульсов через соответствующие лог ческие схемы 11J. . Недостаток устройства состоит в сложности и недостаточном быстродействии. Из известных устройств наиболее близким по технической су1дности к изобретению яв/:яется устройство, .содержащее блок установки режимов и блок сравнения,соединенный с индикат ром 12 j . Недостатком устройства является то, что оно позволяет определять чис ло запасных элементов только с вероятностью Р 0,5, содержит большое количество сложных узлов, так как число моделирующих ячеек определяется числом элементов в системе и способом их соединения. Целью изобретения является повы1иение точности и быстродействия устройстваЭто достигается тем, что устройство содержит два потенциометра, усилитель постоянного тока, электромагнитное реле и шаговый Искатель, причем первый вход блока сравнения соединен со средней точкой первого потенциометра, второй вход - с выходом усилителя постоянного тока, входы которого через блок установки режимов соединены с неподвижными контактами первой ламели шагового искателя, подвижный контакт которой соединен со средней второго потенциометра, выход блока сравнения соединен с одним концом обмотки электромагнитного реле, переключающий контакт которого соединен с одним концом обмотки шагового искателя и подвижным контактом второй ламели шагового искателя, неподвижные контакты которой соеди}гены с индикатором, а также тем, что усилитель выполнен с зоной нечувствительности. На фиг. 1 приведена блок-схема ус ройства для определения числа запасных элементов; на,фиг. 2 представле ны в логарифмическом масштабе зависи мости вероятности недостаточности за пасных элементов 1-го типа (qf) от среднего расхода элементов 1-го типа , ) : Ч. f(a., ); на фиг. 3 - передаточные характеристики усилителя постоянного тока. Устройство для определения числа запасных элементов содержит первый и второй потенциометры с логарифмической намоткой 1 и- 2, блок установки р жимов 3, усилитель постоянного тока Л, блок сравнения 5,-индикатор б, электромагнитное реле 7 с переключаю щим контактом 8, шаговый искатель 9 с первой и второй ламелями 10 и 11. На фиг. 2 и 3 использованы следующие Обозначения: Un,3Qu напряжени на потенциометре 1, пропорциональное заданной величине вероятности qf UQ - значение напряжения на потенци ометре 2, пропорциональное величине среднего расхода элементов. Принцип работы устройства для определения числа запасных элементов состоит в следующем. ДЛя определения групповых комплек тов запасных элементов используют принцип равнопрочности, обеспечивающий равенство значений вероятностей достаточности запасных элементов i-r типа Р при наличии Z запасных элементов по всем группам.однотипных эл ментов . Под Р, понимают вероятность того что число отказавших элементов i-й группы (1 1, К) не превысит числа запасных элементов плюс единица, т. е. числа (Z , + 1) . При простейших потоках отказов элементов вероятность Р определяется распределением Пуассона и вычисляется по формуле .2 где а - п-| Xjt-| - средний расход эле ментов за время работы t-,. Число запасных элементов Z при заданном значении вероятности Р и известных значениях Л- , п , t определить по формуле U). трудно. Для упрощения используют следующий прием: рассчитывают величину апо известным значениям п по заданному значению значению а) определяют значение Zj. Потенциометр 1 с логарифмической намоткой позволяет установить напряжение, пропорциональное десятичному логарифму заданной вероятности недостаточности запасных элементов qf 1 - Р . Ч Величина этого напряжения подается ьа блок сравнения 5 за счет того что средняя точка потенциометра 1 со единена с одним входом блока сравнения 5. Потенциометр 2 позволяет установить напряжение, пропорциональное величине среднего расхода элементов а, . Средняя точка потенциометра 2 соединена с подвижным контактом первой ламели 10 шагового искателя, подвижные контакты которой соединены со входами блока установок режимов 3. Блок установки режимов 3 позволяет дискретным образом изменить коэффициент усиления усилителя постоянного тока и представляет собой набор делителей напряжения, число которых определяется числом входов усилителя и диапазоном чисел 2 - запасных элементов. Усилитель постоянного тока 4 является электрическим аналогом зависимостей q f(a-, ) (см. фиг. 2). Графики передаточньк характеристик такого усилителя при различных значениях входного сопротивлен я, задаваемого блоком установок режимов 3 в пределах линейной зоны, также являются прямыми линиями, расстояние между которыми определяется зоной нечувствительности усилителя. Входы усилителя 4 через блок устат новок режимов 2 и первую ламель 10 шагового искателя.подключаются к средней точке потенциометра 2. Выход усилителя 4 подключен ковторому входу блока сравнения 5, на выходе которого включена обмотка электромагнитного реле 7. Переключающий контакт реле 8 позволяет подавать питание на обмотку шагового искателя 9 до момента срабатывания реле и на индикатор 6 через вторую ламель шагового искателя 11 после срабатывания реле, В качестве индикатора используют- обычные лампы накаливания, пронумерованные в срответстБии с максимально возможным числом запасных элементов. Устройство работает следующим образом. В нулевом положении шагового ис.кателя на потенциометре 1 устанавливается напряжение Uq,-, , пропорциональное заданной величине вероятности qf , на потенциометре 2 - значение напряжения Ug; , пропорциональное величине среднего расхода элементов и подается питание + 30 В. На первом шаге шагового искателя величина напряжения через первую ламель 10 шагового искателя и первый делитель напрг.жения блока установок режимов 3 подается на первый вход усилителя постоянного тока 4. Выходное напряжение усилителя 4 подается на блок сравнения 5, где сравнивается с величиной напряжения . Если в этом положении шагового искателя сравнения не произойдет, реле 7 не работает и шаговый искатель делз т .очередной шаг, и так далее до

тех пор, пока величина выходного напряжения усилителя 4 не сравнится с величиной Ucvi (см. фиг. 2) .

При этом блок сравнения 5 выдает сигнал на срабатывание 1, которое своим переключающим контактом 8 разрывает цепь питания обмотки 9 шагового искателя и подает питание на индикатор 6 через вторую ламель 11 шагового искателя.

Индикатор укажет требуемое число элементов Z j.

Использование изобретения позволяет избежать трудоемких расчетов на стадий проектирования и эксплуатации систем управления.

Формула изобретения

и-нув

L

блока сравнения соединен со средней точкой первого потенциометра, второй вход - с выходом усилителя постоянного тока, входы которого через блок установки режимов соединены с неподвижными контактами первой ламели шагового искателя, подвижный.контакт которой соединен со средней точкой второго потенциометра, выход блокд сравнения соединен с одним концом обмотки электромагнитного реле, пере0ключающий контакт которого соединен с одним концом обмотки шагового искателя и подвижным контактом второй ламели шагового.искателя, неподвижные контакты которой соединены с индика5тором.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

№ 304586, кл. G Об F 15/46, 1970.

5 Z06918, кл.. G Об F 11/00, 1966

(прототип).

+1-Ж-Ь

eptis.} O.Offfffв, 001 1 Z 3 6783Ю}У &I80 lOa

-.{008