Устройство для акустического диагностирования радиостанций

,яя,д 1ТЕйА ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН АВТОРСКОМУ С ТЕЛЬСТВУ,ОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССРГОСПАТЕНТ СССР) 1(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АДИАГНОСТИРОВАНИЯ Р(57) Использование: радность изобретения: устро во СССР6, 1989.КУСТЙЧЕСКОГО ДЙОСТАН ЦИ Й иотехника, Сущство содержит 2 датчика (1, 20), 2 блока вычисления (2, 12), 2блока анализа (3, 13), 2 умножителя (4, 14) 2 сумматора (5, 15), 2 арифметических блока (6, 16) 2 блока вычисления функции Лапласа (7, 17), 1 формирователь (18), 2 блока задержки (11, 19), 1 решающий блок (8), 1 дешифратор(9), 1, индикатор (10). 1 - 2 - 3 - 4 5 - 6 - 7 - 8-9 - 10, 1 - 12 - 13 - 14 - 15 - 16 - 17 - 8, 15 - 6, 12-11-15, 2 - 19 - 5, 20 - 4, 20 - 14, 18 - 2, 18 - 12, 18 - 3, 8 - 13. 2 ил, 1 з. и. ф-лы,Изобретение относится к радиотехнике тель 14, второй сумматор 15, второй ариф- и может использоваться в системах акусти- метический блок 16 и блок 17 вычисления ческого диагно тиго иагностирования обслуживаемых функции Лапласа, выход которого соединен и необслуживаемых радиостанций в про- с вторым входом решающего блока 8, форцессе эксплуатации. 5 мирователь 18 временного интервала, выхоЦель изобретения - повышение точно- ды которого . соединены с сти диагностирования за счет определения соответствующими входами блоков 2 и 12 и вероятности нахождения АЭС в пределах вторыми входамиблоковЗи 13,первыйблок заданных норм. 19 задержки, датчик 20, выход которого соДля достижД достижения поставленной цели в 10 единен с вторыми входами первого и второустройство для акустического диагностиро- го умножителей 4 и 1вания радиостанций, содержащее датчик Блок 7 и 17 вычисления функции ЛаплаАЭС, формирователь временного интерва- са содержит арифметический блок 21, пола, дешифратор и индикатор, дополнитель- следовательно соединенные блок 22 но введены последовательно соединенные 15 вычисления функции у =х и делитель 23, блок вычисления математичеСкого ожида- последовательно соединенные блок 24 выния (МО), блок анализа изменения МО, пер- числения функции у = х и делитель 25, ,вый умножитель, первый арифметический . Принцип работы предлагаемого устрой- блок, первый блок вычислейия функции ства основан на вычислении вероятности Лапласа и решающий блок, выход которого 20 нахождения уровня АЭС О(т) в пределах до соединен с входом дешифратора, выход де- пусков для любого момента временишифратора соединен с входом индикатора Р(1) = а0(1)Р - Фо( 3- первый и второй блоки задержки, последовательно соединенные блок вть 1 числения а-п 3 1среднеквадратичного отклонения (СКО), 25 " а 1вход которого объединен с входом блока где Фо-табулированная функция.,Лапласа; . вычисления МО и соедийен с выходом дат-,2чика АЭС, блок анализа изменения СКО, Фо(х)=- - Х е Т дЕ,второй умножитель, второи сумматор, вто и, - сОрой вход которого соединен с выходом вто- З 0 Техническое состояние радиостанции рого элемента задержки, входкоторого (работоспособность) характеризуется уров- соединен с выходом блока вычисления СКО, нем АЭС. Если уровень АЭС находится в Втсрай ЭрИфМЕтИЧЕСКИй бЛОК, Втарсй ВХОД ПрЕдтЕЛаХдОПуСКОВ а И Р,тОПрИНИМаЕткоторого соединен с выходом первого сум-ся, ч 1 о техническое состояние радиостанматора, и второй блок вычисления функции 35. ции соответствует работоспособному. Если Лапласа, причем второй вход первого ариф-: уровень АЭС выхоДит за пределы допусков метического блока соединен С выходоМ вто- Ю И Р, то принймается, что техническое рого сумматора, датчик, выход которого" состояние радиостанции собтветствует отсоединен с вторыми входами, первого и вто- казу. Значение допусков а и 3 выбираетрогоумножителей. 40 ся из требований, предъявляемых кБлок вычисления функции Лапласа со- точйоости контроля технического состояния держит блок вычисления функций у = х, радиостанций и характеристик АЭС, снима 3у=х 5, гдех-входной, у- выходной сигналы,емого с корйуса радиостанции с помощью дваделителяиарифметическийблок.:специальныхдатчиков.На фиг. 1 приведена структурная элект: УстройСтво для акустического диагнорическая схема предлагаемого устройства, Стирования радиостанций.работаетследуюна фиг. 2 структурная электрическая схема щим образом.блока вычисления функции Лапласа.Датчик 1, закрепленный на корпусе диУстройство для акустического дйагно- агйостируемой радиостанции (не показанстирования содержитпоследовательносОе ной на чертеже), предназначен для съема диненные датчик 1 АЭС, блок 2 вычисления АЭС, распределенных по нормальному за- МО, блок 3 анализа МО, первый умножи- кону, характеризующих работоспособность тель 4, первый сумматор 5, первый арифме- (состояние) диагностируемой радиостантический блок 6, первый блок 7 вычисления ции. Непрерывный сигнал поступает на функции Лапласа, решающий блок 8, де вход блока 2, На выходе блока 2 сигнал, шифратор 9 и индикатор 10, второй блок 11 равный математическому ожиданию АЭС задержки, последовательно соединенные Щ 1) в момент времени Ф, выражается как блок 12 вычисления СКО, вход которого соединен с выходом датчика 1 АЭС, блок 13 щ = ь е изнзяизе изменения СКО, второй тмноии=ФзаДаваемый формирователем 18 интервала 15времени. Значение величины и выбираетсяисходя их требований, предъявляемых к значточности вычисления в(т) и а ( Вентцель сигнЕ.С, Теория вероятностей. М Наука, 1969, класс. 313-315). Блок 3 анализа изменения 20 ниематематического ожидания МО предназна- торочен для определения величиный- в 1-1 в - в 1-7 и 1яУуу) )= у Игде в - МО в момент времени т); 25в 1-1 - МО в момент времени т) -1;Ь - длительность интервала времени,формируемого блоком 18.Блок 13 анализа изменения среднеквадратического отклонения СКО предназпроцникначен для определения величиныскойуц у=-.-г - , )2) нау4 - ОЯ- О - 11 - 1 -1где д - СКО в момент времени т); стай- СКО в момент времени т -1. зач35 ставБлоки 4 и 14 предназначены для вычисления величин( ЬХ) х тджх), ОЬТ ) тдф 1, . (3) ченигде) Ью - интервал времени прогнозиро ческвания, выбираемый исходя из точности, опрепредъявляемой к прогйозированию и диагностированию радиостанций, Значение) Ьх поступает с выхода датчика 20 на вто- закрые входы первого 4 и второго 14 умножи стир. телей; Длительность задержки элементов ,19 и 11 равна времени вычисления величин а ив блоках 3, 4 и блоках 13, 14. На выходесумматора 5 присутствует сигналвЬт )=в+( Ь )тджх,(4)О( Ьх ) с 5 +ОЬГ ) д тдф 1, (5) ПредлНа выходе второго сумматора 15-сигнал шит(нахПервый арифметический блок 6 пред- кционазначен для вычисления сигнала 55 пред-е Ьт )ваниО Т можВторой арифм д- сокрназначен для вычи нияМомент времени а, где 1 = 1, 2, 3 .; задается формирователем 18 временного интервала. Длительность Ьг времени, где Ьт= и - ъ -1, выбирается исходя из временных характеристик АЭС с учетом требова ний, предьявляемых к точности и достоверности диагностирования радиостанций. На выходе блока 12 присутствует сигнал, равный сигналу среднеквадратического отклонения АЗС ц(1) в момент време ниФ: Выходы первого и.второго арифметических блоков 15, 16 соединены с входами соответственно первого и второго блоков 7 и 17 вычисления функций Лапласа. На выходе блоков 7 и 17 присутствует сигнал,( )и 7 ) (а гп 7 ) где ф, а- пороговые значения АЭС.Решающий блок 8 предназначен для вычисления суммарного сигналаР = Р( аОф 3 =,( -щ )Дт )-Ф,(а- Лт). (9) Дешифратор 9 на основе вычисления ейия Р(1) вырабатываетуправляющий ал "Норма" или "Авария", Сигнал, сифицирующий техническое состоя- радиостанции, отображается индикам 10;Вычисление функции Лапласа блоками .7 осуществляется, например, на основе лиженного выраженияФо(х) = ыы- (х -- + + ),2 г 2 3 22 5(10)Данное выражение заметно упрощает едуру вычисления Фо(х), см. Справочпо теории вероятности и математичестатистике, В,С,Королюк и др, - Мка, 1985, С. 120.Блок реализации выражения (10) предлен на фиг, 2. На выходе блока 22 ение х, на выходе делителя 23 - зназе х/2 3, на выходе блока 24 - ение х, на выходе делителя 25 - зна 5е х/2 2 5. С выхода арифметиого блока получают сигнал Фо(х), деляемый выражением (10).Технико-экономические преимущества ретения по сравнению с прототипом ючается в повышении точности диагноования радиостанций за счет определевероятности дигностированияостанций за счет определения верояти нахождения параметра, характеризуго техническое состояние останции в пределах заданной нормы,агаемое устройство позволяет умень-.ь количество бракований радиостанций одящихся в состоянии правильного фуннирования) на 5 - 7 , Применение лагаемого устройства для диагностироя авиационных радиостанций даст возность повысить КПД на 5-10за счет ащения интервалов времени пребыварадиостанций в состоянии отказа в 1,1- 1,4 разааз 1452 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 изводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 Формула изобретения 1. Устройство для акустического диагностирования радиостанций, содержащее датчик акустоэмиссионных сигналов, формирователь временного интервала, дешифратор и индикатор, отл ича ю щеес я тем, что, с целью повышения точности диагностирования за счет определения вероятности нахождения акустозмиссионных сигналов в пределах заданных норм, введены блок вычисления математического ожидания, блок анализа изменения математического ожидания, первый умно- житель, первый сумматор, первый арифметический блок, первый блок вычисления функции Лапласа и решающий блок, выход которого соединен через дешифратор с входом индикатора, последовательно соединенные блоквычисления среднеквадратического отклонения, вход которого и вход блока вычисления математического ожидания соединены с выходом датчика акустозмиссионн ых сигналов, блок анализа изменения среднеквадратичного . отклонения, второй множитель, второй, сумматор, второй арифметический блок, второй вход которого соединен с выходом первого сумматора, и второй блок вычисления функции Лапласа, выход которого подключен к второму входу решающего блока, второй вход первого арифметического блока соединен с выходом второго сумматора, кроме того, введены два блока задержки и датчик,выход которого соединен с вторыми входами первого и второго умножителей, входпервого блока задержки соединен с выходом блока вычисления математического5 ожидания, а выход подключен к второмувходу первого сумматора, вход второго бло;а задержки соединен с выходом блока вычисления среднеквадратичного отклонения,а выход подключен к второму входу второго10 сумматора, выход формирователя временных интервалов подключен к соответствующим входам блока вычисленияматематического ожидания, блока вычисления среднеквадратичного отклонения, бло 15 ка анализа математического ожидания иблока анализа среднеквадратичного отклонения,2, Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что блок вычисления функции Лап 20 ласа содержит арифметический блок, последовательно соединенные блок вычисленияфункций у = х, где х - входной, а у - выходной сигналы блока, и делитель, выход которого соединен с входом вычитания25 арифметического блока, последовательносоединенные блок вычисления функцииу .= х и другой делитель, выход которого.соединен с вторым входом суммированияарифметического блока, первый вход сум 30 мирования которого объединен с входамиблоков вычисления функций у = х и у = х исоединен с выходом соответствующегоарифметического блоКа устройства,