Устройство для контроля допускового датчика параметра

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ГОСУДАРСТВЕ ННЫ И КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССРМ 888077, кл. 6 05 В 23/02, 1980,Авторское свидетельство СССРВ 616614, кл, 6 05 В 23/02, 1975.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ДОПУСКОВ О ГО ДАТЧ И КА ПАРАМ ЕТРА Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано в устройствах самодиагностики измерительных систем и средств автоматизированного контроля, содержащих пороговые допусковые датчики параметров.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства путем периодического прогнозирования момента выхода погрешности допускового датчика параметра за пределы допустимых значений.На чертеже приведена функциональная схема устройства для контроля допускового датчика параметра.Устройство содержит таймер 1, генератор 2 калиброванного сигнала, входящие в состав устройства, а также контролируемый допусковый датчик 3 параметра. Кроме того, устройство содержит первый переключатель, состоящий из триггера 5 и ключей 6 и 7, генератор 8 импульсов, второй переключатель, состоящий из ключей 9 и 10 и триггера 11, счетчики 12 и 13 (реверсив5 О. 1667014 А 1(57) Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано в устройствах самодиагностики измерительных систем и средств автоматизированного контроля, Цель изобретения - расширение функциональных воэможностей за счет самодиагностики неисправностей. Сущность изобретения заключается в возможности самодиагностики и прогнозирования оставшегося времени правильного функционирования иэмерительнь 1 х систем и средств автоматизированного контроля, содержащих пороговые допусковые датчики параметра. 1 ил,ные), первый 14 и второй 15 блоки передачи кода, ключи 16 и 17, элемент ИЛИ 18, счетчик 19, дешифратор 20, выполненный, например на элементе И, счетчик 21, третий блок 22 передачи кода, индикатор 23, третий переключатель, состоящий из триггера 24 и ключей 25 и 26, счетчик 27 (реверсивный), дешифратор, состоящий, например из элементов И 28 и И-НЕ 29, На чертеже обозначены с первого по третий переключатели 30 - 32 и дешифратор 33 (в состав которого входят упомянутые элементы И 28 и И-НЕ 29), а устройство таже содержит группу элементов развязки 34, элемент развязки 35 и ключ 36.Устройство работает следующим образом.Прогнозирование оставшегося времени правильного функционирования датчика 3 осуществляется строго по циклам. Начало цикла прогнозирования синхронизируется таймером 1, который строго периодически, например, 1 раэ в неделю, включает устройство в работу. При этом устройство позволяет оценить, сколько ориенлгировочно подобных временных циклов будет функциони ровать дя 1 чик 3 до момен; я, кОГдя пора; ЗГО срабатывания выйдет з.- пределы догг;ст 11- мого значения,3 я и ук а ю щи Й и м и г)11. ( т а Й м 6 и я " сгществляет обнуление с Летчиков 19 и 21 сброс триг 1.ера 24 и обнуг.енле реверсивного с-етчика 27 производит запуск 1 енератора г. калибг)ОВЯнноГО сиГала, Осушествляет переключение В 1 ротивэполох(ное со "1 Ояние триггера 1 1, который В соо В 8 стВии со сВОлм нов)ым состоянием ОткрыВаятибо ключ О либо кГ 1 О10 и 11 уляе (г 6161)"ивный) счетчик 12 или 13 советственно, прочзвОЦРт установку тп 1 гге-Я 5 ")")О Й В этом случае открь 1 вает кл 1 О 110 и кроме 1 ого, имг)ульс таймера 1 зап"гс 1(ает Генератоп 8 импульсов, При этом генератор 8 импуг;ьсов через открь 1 тый тр)лггеро)л 5 ключ 7 1-Я 1 инает эаполнять обнуленны 1,-анее счет 111 к 12 или 13, В соответствии с ссстоянием кл 1 очей 9 и 10, и в то же время Вычи га;ь ннформаци)о из реверсивнгл счетчика 13 или 1, в соответствии с состояниям ключей 9 10, заполненного В г редь)дущям цикле д агностики информациеЙ о Вя-ичине порог.: срабатывания датчика 3. В то:(е времяямл же и)ипульсями ГенярятОря .) 1 ер 8 з элем 8 нт развязки 35, ВведенияЙ В силу Времянногз разделения сигналов, будет запал: - яться ряверсивный счетчик 27, который совместно с подкгпоченным к соответствуюшим его вых 1 дом дешифратором 33, реализованном на ,:сух многовходовых, соответству ащи 1 образом подключеннь)х эг 1 ементах И 28 л И.Е 29, хоанит информаци)О о допустимых нячениях порогов сраба пявания Г(атчика 3,)енератор калиброванного сигналя 2 зыабатывает пилООбразный импульс, 1 янерятор 2 и генератор импульсов 8 являются основными метоологическими элементами устройства. Наклон пилообразного импульса и частота генератора имгульсов 8 выбраны такими, что при достижении напряжения на ходе датчика 3 ееичины, ряВНОи Верхнему и них(1. ему цопгстимым значениям его г 1 орогов ц)абатывания, на ПРЯМОМ ВЫХОДЕ ДЕШИфРЗтОРЯ, ИНЫМ 1)1 СЛОВЯ- ми, и а в ы хО Ц(э эл е м е и тЯ 1/1 2 8 буд 1 .)3 н 1" кать сиГналы,Длемент 1 г 1 НЕ 29 Цеш)фраера 3 я пс Ц КЛЮЧ 8 Н К ТЕМ ВЫХОДЯМ Р 6 ВПРСИВНО О СчеГЧ 1 лка 27, ня которых потенци злы присутс. Вуют Втечение цикла подсчета импуг 1 ьсов генеря- ТО)а 8, Г 1 ока значения ханца нс 1 8 ГО ВыхОд 8 будут соответствовать зо 18 работоспособности допгскового дат)11 э параметра 3,В том сщчяе, кОГда гОрОГ датчика 3 Вы Одит зя гран)л 5 Г нижне"1) (Вехн 6 1)Ъ г Опч 110 20 г ц 30 35 40 )0 Г,Г,ска, то датчик 3 сработает раньше (позже), чем ня соответствующих выходах реверсивного счетчика 27 появятся сигналы, В этом случае на инверсном выходе дешифратора 33 или, что то же самое, элемента И-НЕ 29 будет присутствовать потенциал, который Откроет ключ 4, через который сигнал с датчика 3 поступит на дешифратор 33 и тем самым сообщит об отказе,В переключателе 32 триггер 24 служит для переключения ключей 25 и 26, которые коммутируют выход генератора импульсов 8 и прямой или обратный входы реверсивного счетчика 27, что зависит от того, в какую сторону меняется величина порога срабатывания датчика 3 по сравнению со значением этого порога, измеренного в предыдущем цикл 8,На первом такте раба-ы устройства триггер 24 сбрасывается, импульсом от таймера 1, обеспечивая переключение узла 32 и подключая выход генератора импульсов 8 к вычитаюшему входу (реверсивного) счетчика 27, В результате (реверсивный) счетчик 27 подготавливается к вычитанию в следующем цикле работы накопленной информации, Этя ситуация справедлива для случая уменьшения порога срабатывания допускового датчика параметра 3 по сравнению с пред)Идущим циклом. При этом оставшееся время правильного функционирования допускового датчика параметра 3 характеризуется разностью между кодом момента срабатывания датчика 3 и кодом нижнего допустимого значения порога его срабатыВания, При уменьшении порога подобная ситуация возникает, если количество импульсов, поступивших на вычитающий вход реверсивных счетчиков 12 и 13, меньше количества импульсов, поступивших на вход СЛО)кеНИЯ.Сигнал таймера 1 одновременно с сигналом с выхода триггера 11 переключателя 31 открь,вает соответствующий ключ 1 б или 17, подготавливая к прохождению на соответствук)щий блок передачи кода 14 или 15 сигнала о срабатывании датчика 3. В итоге информация из того реверсивного счетчика 12 или 13, который осуществляет вычитания в текущем такте, будет записана в счетчик 19.Когда пилообразный импульс, поступающий на вход датчика 3, вызывает его срабатывание, начинается второй такт работы устройства. При этом на В 1 ыходе датчика 3 г)оявляется сигнал, который обеспечивает срабатывание переключателя 30 за счет пеОеклк)чения триггера 5 и в соответствии с этим - ключей б и 7, в результате генератор импульсов 8 отключается от входов ключей9 и 10 переключателя 31 и подключается к информационному входу переключателя 32, т.е, входам ключей 25 и 26 и ка входу счетчика 19, Кроме того, тот же сигнал с выхода датчика 3, проходя через один из открытых ключей 16 или 17 на управляющий вход соответствующего блока передачи кода 14 или 15, Этим обеспечивается перезапись в счетчик 19 кода из соответствующего реверсивного счетчика 12 или 13, осуществляющего в предыдущем такте вычитание.Передача кода от блока передачи такта 14 или 15 к счетчику 19 в силу временного разделения осуществляется через группу элементов развязки 34.Если в процессе вычитания в реверсивных счетчиках 12 или 13 количество импульсов, поступивших на вычитэющий вход, превысит количество импульсов, поступивших на вход сложения при предыдущем включении устройства (чта произойдет, если значение порога срабатывания датчика 3 смещается в сторону увеличения), то в последнем разряде реверсивного счетчика 12 или 13 появится сигнал, который через элемент ИЛИ 18 вызовет открытие ключа 30. Через открытый ключ 30 сигнал срабатывания датчика 3 обеспечит установку триггера 24 переключателя 32, При этом ключ 26 этого переключателя 32 закроется, а ключ 25 откроется, и импульсы с генератора 8 начнут поступать через элемент развязки 35 на вход сложения реверсивного счетчика 27, Таким образом, обеспечивается сравнение скорости изменения порога срабатывания датчика 3 со значением его верхнего допуска. При этом оставшееся время правильного функционирования датчика 3 будет характеризоваться количеством импульсов, которое необходимо подать на вход реверсивного счетчика 27 до того момента, когда его код станет равным коду верхнего допустимого значения порога срабатывания датчика 3,Сигналы с выхода генератора импульсов 8 через открытый ключ б переключателя 30. начинают поступать одновременно на счетчик 19, код которого характеризует скорость изменения порога срабатывания датчика 3 и через ключ 25 или 26 (в зависимости от направления изменения порога срабатывания датчика 3) на прямой или обратный вход реверсивного счетчика 27.На вход вычитания реверсивного счетчика 27 сигналы генератора импульсов 8 будут поступать в случае, если количество импульсов, пришедших на вход вычитания реверсивного счетчика 12 (13) меньше количества импульсов, пришедших на вход сложения этого счетчика при предыдущем включении данного устройства в работу,При этом в последнем разряде реверсивного счетчика 12 (13) сигнал не появляется итриггер 24 переключателя 32 остается в ну 5 левом состоянии, в которое его перевел сигнал устройства управления 1, В этом случаеимпульсы генератора 8 будут вычитать информацию из реверсивного счетчика 27 домомента, пока его код не станет равным10 коду нижнего допустимого значения порогасрабатывания датчика 3.На прямой вход(реверсивного) счетчика27 сигналы с генератора импульсов 8 будутпоступать в том случае, если триггер 24 пе 15 реключателя 32 из нулевого состояния будетпереведен в единичное сигналам с выходаключа 30. В этом случае импульсь, генера.тора 8 будут дополнять информацию реверсивного счетчика 27, накопленну 1 а на20 предыдущем такте, до момента, пока его кадне сравняется с кодом верхнего допустимого значения порога срабатывания блока 4,Параллельна с реверсивным счетчиком27 импульсы генератора 8 поступают на вь 125 читающий вход реверсивного счетчика 19, вкоторый по окончании первого такта рабатыустройства была записана информация оскорости изменения порога срабатываниядатчика 3 за время, прошедшее с момента30 предыдущего вкл.очения устройства в работу,На всех выходах счетчика 19 одновременна появляются сигналы, когда количества импульсов, пришедших на его35 вычитающий вход будет соответствовать коду записанной скорости изменения порогасрабатывания датчика 3 ("обнуление" счетчика 191, При этом на выходе элементаИ 20 появляется сигнал, который фиксиру 40 ется счетчиком 21 и проходит через открытый ключ 16 (17) на блок передачи кода 14(15), осуществляя перезапись кода единицыскорости перемещения порога датчика 3 всчетчик 19. Далее этот процесс продолжает 45 ся до тех пор, пока код реверсивного счетчика 27 не станет равным коду верхнего илинижнего допустимого порога срабатыванияблока 3.При этом на прямом выходе дешифрата 50 ра 33 - выходе элемента И 28 появляется сигнал, который обеспечит открытиеблока передачи кода 22 и, обеспечив темсамым перезапись из счетчика 21 в индикатор 23 информации о количестве единиц55 времени, через которое ориентировочно наступит выход порога срабатывания датчика3 за пределы допуска и кроме того, пооходяна вход останова генератора 8, прекратитгенерацию импульсов, чем и обеспечит останов устройства, 1667 О 14Следующее включение устройства в работу произойдет при возникновении следующего импульса на выходе таймера 1,Формула изобретения Устройство для контроля догускового датчика параметра, содержащее три счетчика и элемент ИЛИ, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем периодического прогнозирования момента выхода погрешности допускавого датчика параметра за пределц допустимцх значений, в негс введенц четвертый и пятый:четчики, генератор импульсов, генератор калиброванного сигнала, индикатор, элемент развязки, группа элементов развязки, с первого по третий переключатели, три блока передачи кода, с первого по четвертый ключи, два дешифратора, таймер, выход которого соединен с входами запуска генератора калиброванного сигнала и генератора импульсов, а также с первыми управляющими входами первого, третьего и управляющим входом второго переключателей и входами сброса первого, второго и третьего счетчиков, первый выход первого пе)включателя соединен с информационным входом второго переключателя и через элемент развязки с суммирующим входом первого счетчика, второй выход первого переключател соединен с суммирующим вхс дом второго счетчика и информационным входом третьего переключателя, первый выход которого через элемент развязки соединен с суммирующим входом первого счетчика, а второй выход- с вычитающим входом первого счетчика, выходы разрядов которого соединены с входами второго дешифраторг, прямой выход которого связан с входом останова генератора импульсов и управляющим входом третьего блока передачи кода, а инверсный вцход - с управляющим входом четвертого ключа, вцхад которогэ подсое 5) 1 О 15 20 25 ЗО ) 5 4 О 45 динен к входу индикатора, первый выход второго переключателя соединен с вычитающим входом четвертого и суммирующим входом пятого счетчиков, второй выход второго переключателя подсоединен к входу сброса четвертого счетчика и управляющему входу второго ключа, третий выход второго переключателя соединен с входом сброса пятого счетчика и управляющим входом первого ключа, выход которого соединен с управляющим входом первого блока передачи кода, группа вцходов которого и группа выходов второго блока передачи кода через группу элементов развязки соединены с группой установочных входов второго счетчика, выходы разрядов которого связаны с входами первого дешифратора, вцходом соединенного с информационными входами первого и второго ключей и с суммирующим входом третьего счетчика, группа выходов разрядов которого соединена с группой информационных входов третьего блока передачи кода, подключенного группой выходов к группе установочных входов индикатора, группы выходов младших разрядов четвертого и пятого счетчиков соединены с группами входов соответственно первого и второго блоков передачи кода, а выходы старших разрядов - с входами элемента ИЛИ, выход которого подключен к управляющему входу третьего ключа. выходом связанного с вторым управляющим входом третьего переключателя, выход второго ключа связан с управляющим входом второго блока передачи кода, выход генератора калиброванного сигнала является выходом устройства для подключения к входу допускового датчика параметра, информационные входы второго и четвертого ключей и второй управляющий вход первого переключателя подсоединены к входу устройства, служащему для подключения к выходу допускового датчика параметра.Производствен ательский комбинат "Патент". г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 аказ 2522 Тираж 486 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035, Москва, Ж, Раушская наб 45