Способ обнаружения параметрических отказов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК С 06 Г 15/4 АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ контро жет я пара 2 чин ус уемого пара онтро ыт аммы рения ло ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНЯТИЯМПРИ ГКНТ СССР Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСГ(71) Омский институт инженеров железнодорожного транспорта(56) Авторское свидетельство СССР У 1183987, кл, С 06 Г 15/46, 1985.Авторское свидетельство СССР У 905821, кл. С 06 Р 15/46, 1982, (54) СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ ПАРАМЕТРИЧЕСКИХ ОТКАЗОВ(5) Изобретение относится кль но измерительной технике и мобыть использовано для контролметров технических объектов. Цель изобретения - повышение достоверности контроля путем уменьшения числа Изобретение относится к контроль , но-измерительной технике и может б использовано для контроля параметро технических объектов.Цель изобретения - повышение достоверности контроля путем уменьшения числа ложных и скрытых отказов.Сущность способа состоит в задании уставки; с которой происходит сравнение контролируемого параметра в виде периодического сигнала специ ального вида, а также в построении новой процедуры принятия решения о моменте наступления параметрическог отказа, снижающей .вероятность ложных и скрытых отказов, обусловленньщ случайным характером совпадения вели 801456968 А 1 ложных и скрытых отказов. Способ вклчает определение среднего значенияи диапазона возможных значений уставок, генерирование кусочно-монотонного периодического сигнала уставки,фиксацию моментов совпадения значе-ний контролируемого параметра и сигнала уставки, формирование в моментнечетного совпадения трех временньасинтервалов, принятых эа начало параметрического отказа, момента частичного наложения второго и третьего интервалов. Сущность способа состоит взадании сигнала уставки специальноговида и построении новой процедурыпринятия решения о моменте наступления параметрического отказа, снижающей вероятность ложных и скрытых отказов. 1 з.п.ф-лы, 3 ил. метра.На фиг. 1 изображено устройство, реализующее предлагаемый способ; на фиг. 2 и 3 - диаграммы, поясняющие его работу.На фиг. 2 изображены диагрпоясняющие характер воэникнов жных и скрытых отказов, Случайные .факторы, такие, например, как параметры внешних воздействий, параметры питающей энергии и другие, приводят.к размаху колебаний момента совпаде" ния величин уставки и контролируемого параметра. На диаграмме фиг. 2 а обозначено изменение во времени: 16 " контролируемого параметра; 17 - поро 14569 б 8гового значения контролируемого параметра (величины первоначальной уставки), 18 и 19 - верхней и нижней границ амплитудного диапазона размаха колебаний момента совпадения величины контролируемого параметра с его пороговым значением, 20 - номинального значения контролируемого параметра е 10Фактический момент наступления параметрического отказа определяется моментом совпадения. величины контролируемого параметра и его порогового значения, т,е. моментом С, а момент 15 устранения параметрического отказа (момент установки номинального значения параметра) - моментом .Тогда длительностьрегистрируемого отказа равна длительности ф, фактичес кого отказа, те. Яр = Г , и приэтом отсутствуют ошибки первого и второго рода (Фиг. 2 б), Однако при воздействии случайных факторов момент совпадения указанных величин 25 может принимать любые значения в заданном амплитудном диапазоне, в том числе и значения на его границах, т.е. в моменты й, и 1, В случае соответствия указанного момента сов падения с моментом Едлительность Гр, регистрируемого отказа превышает длительность 7 фна величину (фиг.Зв), где , - длительность нахождения объекта контроля в состоянии ложного отказа (ошибка первогорода), т.е. ср,ф ф,о +с . В случае же соответствия укаэанного момента совпадения с моментом С длительность Г регистрируемого отказа мень 0 ше длительностиФактического отказа на величину 2 С,о где Г, - длительность пребывания объекта контроля в состоянии скрытого (необнаруженного) отказа. Имеет место .ошибка второго рода, т.е. Гр.о = С, - 7.оСпособ реализуют следующим образом.С учетом случайных факторов определяют среднее значение и диапазон изменения уставки, симметричный относительно среднего значения.Затем генерируют кусочно-монотонный периодический сигнал уставки, амплитуда которого изменяется в пре-делах диапазона изменения уставки,. а период задается условиемО 1 Од ( Чи 1 1 у Тгде Т - период изменения генерируемого сигнала уставки;1 - максимальная длительностьпомехи 1 сбоя);ц - амплитудный диапазон измене,4ния генерируемого сигналауставки;Ч ,д - максимальная скорость изменения величины контролируемо, го параметра,(например, пилообразный сигнал, изображенный на фиг. Зд), что обеспечивает достаточное число раз (не менее10) пересечений изменяющимся в заданном амплитудном диапазоне сигналомконтролируемого параметра генерируемого сигнала уставки и, соответственно, во столько же раз уменьшениезначений ошибок первого и второго рода. Это происходит потому, что исключается возможность принять, сбойобъекта за его параметрический отказ,так как длительность полупериода(Фиг. 3) генерируемого сигнала неменьше максимальной длительности сбоя,следовательно, при сбое не наступаетравенства длительностей сформированных временных интервалов, т.е.не наступает фиксация начала параметрического отказа.В моменты нечетных совпаденийвеличин контролируемого параметра иуставки Формируют три импульса: первый - длительностью в полупериод сигнала уставки (Фиг.Зж), второй - длительностью, равной интервалу междунечетным и четным совпадениями(фиг. Зе),и третий - как инвертированный первый импульс (фиг. Зэ) .Момент частичного наложения второго и третьего импульсов принимаютэа начало параметрического отказа(фиг.Зи,к).Устройство, реализующее предлагаемый способ (Фиг.1),содержит пороговый /элемент 1,аналоговыйсумматор 2, блок3 уставки порогового значения контролируемого параметра, блок 4 заданияамплитудного диапазона измененияуставки, генератор 5, ждущий мультивибратор 6, элемент НЕ 7, первыйэлемент И 8, триггер 9, второй элемент И 10, генератор 11 импульсов,счетчики 12 и 13.В блоке 3 задают уставку (пороговое значение контролируемого параметра), в блоке 4 (выполненном, например, в виде аттенюатора) - ампли6968 40 50 55 5 145 тудный диапазон ее изменения, Генератором 5 устанавливают форму и частоту генерируемого сигнала, а жду щим мультивибратором 6 фиксируют дли тельность полупериода сигнала генератора 5. При включении устройства счетчики 12 и 13, а также триггер 9 устанавливаются автоматически в исходное состояние (цепь установки не показана) .По входу 14 устройства от объекта контроля на вход элемента 1 поступает напряжение контролируемого параьетра (фиг.Зд, кривая 21), на второй вход элемента 1 от сумматора 2 поступает напряжение (фиг. Зд, кривая 22), равное сумме напряжений порогового значения параметра от блока 3 и напряжения от генератора 5, амплитуда которого определяется блоком 4 и устанавливается равной амплитудному диапазону изменения уставки. В момент е, достижения напряжением контролируемого параметра выходного напряжения сумматора 2 (первый за период генерируемого сигнала момент совпадения) элемент 1 срабатывает и на его выходе появляется высокий потенциал, которым запускается мультивибратор 6. Формируется импульс, длительность которого равна длительности полупериода генерируемого генератором 5 сигнала. В момент с(второй момент совпадения за этот же период генерируемого сигнала) элемент 1 возвращается в исходное состояние, т.ев течение периода генерируемого сигнала элемент 1 фиксирует пару моментов совпадения С ии, начиная с первого из них, формирует импульс, длительность которого равна длительности между указанными моментами совпадений. Так повторяется в кажцом периоде генерируемого сигнала до тех пор, пока напряжение контролируемого параметра находится в пределах амплитудного диапазона изменения уставки (фиг.Зе), С выхода мультивибратора 6 импульсы постоянной длительности (фиг.Зж) поступают на вход элемента 7, а с вго выхода (фиг, Зз) - на первый вход элемента , 8, на второй вход которого поступают импульсы непосредственно с выхода элемента 1. Элемент 8 сравнивает сформированные временные интервалы импульсов (фиг. Зе,з). На его выходе появляется импульс (фиг.Зи) толь 5 10 15 20 25 30 35 ко лишь при достижении длительностьюимпульса с выхода элемента 1 длительности импульса, сформированного мультивибратором 6, т.е. при достижениивеличиной контролируемого параметраего порогового значения. От положительного перепада (переднего фронта),первого из выходных импульсов элемента 8 срабатывает триггер 9 (фиг.Зк),который своим высоким потенциалом воздействует на первый вход элементаИ 10 и разрешает прохожденив черезнего счетных импульсов от генератора.11 на счетчик 13. В момент С величина контролируемого параметра выходитэа пределы амплитудного диапазона изменения уставки, а в момент й параметрический отказ устраняется путемустановления номинальной величины 18(фиг.2) контролируемого параметра.При этом элемент 1 возвращается висходное состояние, на входах элемента И 8 и триггера 9 устанавливаетсянизкий потенциал. На вход счетчика12 проходит от триггера 9 один импульс, длительность которого равнадлительности фактического параметрического отказа ( Гр О =) независимо от влияния случайных факторов.Поступление счетных импульсов насчетчик 13 прекращается. Счетчик 12фиксирует число параметрических отка-зов, а счетчик 13 - длительность параметрических отказов. Формула изобретения 1. Способ обнаружения параметрических отказов, состоящий в том, что задают величину уставки, сравнивают с нею значение контролируемого параметра, фиксируют момент их совпадения, который классифицируют как начало параметрического отказа, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения достоверности контроля, величину уставки задают на диапазоне ее возможных значений как кусочно-монотонный периодический сигнал, фиксируют моменты совпадениязначений контролируемого параметраи сигнала уставки, в моменты нечетных совпадений формируют три импульса: первый - длительностью в полупериод сигнала уставки, второй, длительность которого равна интервалу между нечетным и четным совпадениями,и третий, как инвертированный первый,2. Способ по п.1, о т л и ч а юш и й с я тем, что амплитуду Ц сигнала уставки принимают равной диапа" у 45 о 968 8 а момент частичного наложения второ- , зону возможнык ее значений, а период го и третьего импульсов, принимают Т задают из условия за начало параметрического отказа. 0;1 0 / Ч,7 Т) 32,где 4 ц - длительность сбоя;7- максимальная скорость изменения величины контролируемогопараметра.. Редакт екар Заказ 7490/48 Тираа 667 ПодписноВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и о 113035, Москва, Ж, Раушская наб. тиям при ГКНТ ССС енно-полиграфическое предприятие, г. нгоро роектная зв