Устройство для контроля работы оборудования
Изобретение относится к из.мерител1 нон те.хнике и может быть применено для непрерывного контроля погрешности ичмсрения контрольно-из.и ритс..1ьных приборов HI.-- посредственно в те.чнолог ическом процессе. Цель изобретения расширение функциональных возможностей за счет непрерывной оценки погрешности оборудования при кон- T)o.ie параметров те.хнологического процесса . Устройство содержит блок I делителей напряжения, аналого-цифровой цреобразователь 2, де пифратор 3, интегрирующие элементы 4г- 4 вычитатели 5| - 5м-1, первую группу пороговых элементов 6|-6м-i, первый сумматор 7, пороговьп1 блок 8, сигнализатор 9, генератор 10 тактовых и.мпульсов, второй сумматор И, блок 12 ключе(|, вторую группу пороговых элементов I3i 13N-1, регистратор 14. Таким образом, устройство осуществляет одповременно контро,:1ь работы оборудования, участвующего в тс хнскки нческом процессе, но стаби.:|ьности статистических параметров этого процесса и к(Я1троль средсгв измерения параметров это- | о процесса. I и.:|. (Л
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
С 07 С 3 10
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,7.;;, К А BTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4055702/24-24 (22) !4.04.86 (46) 30.06.88 Б)о.ч. ¹ 24 (72) 3,. А. Сергеев (53) 621.374.32 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1005115, кл. () 07 С 3110, 1983.
Авторское свидетельсTBo (.(.ÑÐ
¹ 1201856, кл. С) 07 С 3, 10, 1984. (54) УСТР011(:ТВО:1,, 1Я КОНТРОЛЯ РАБОТЫ ОБОРУ ),ОВАН)1Я (57) Изобретение отн(н ится к измерительной технике и может быть применено для непрерывного контр()ля погреи1ности измор(ния контрольно-изм(рит(.II Hhlx приборов lit
Нос редсT B(и но в т(x но. 1 о г и ч(с ком Il poll ((((.
Цель изобретения расширение функциональных возл)ожностеи:)а счет непрерывн(ц
ÄÄSUÄÄ 1406617 A 1 оценки погрешности оборудования при контро.(е;1араметров T(xHoëoãH÷ OKol o процесса. Устройство содержит блок 1 делителей напряжения. Bна.1ого-цифровой преобразователь 2, дешифратор 3, интегрирующие элементы 41- 4)) вычитатели 5 - 5н-l, нерв) к) группу пороговых элементов 6I 6)) первый сумматор 7, нороговь1й блок 8, сигнализатор 9, генератор 10 тактовых имплль(.ов, второй сул(матор 11, блок 12 ключей, вторую группу пороговых элементов
1 11 13н-l, регистратор 14 Таким образом, i стройство осуществляет одновременно контро,)ь р()боты оборудования, участвуloIII(l() в
I(х)илl()l ическол) проц(ссе, II() стабильности ст,);истических параметров этого процесса и контроль средсгв измер HHH цараметров этого пр(инc(a 1 и.1.
1406617
Изобретение относитс я к измерительной технике и может быпгь применено для непрерывного контроля погрешности измерения контрольно-измерительных приборов непосредственно в технологическом процес< l.
Цель изобретения расширение функциональных возможностей уclройства за счет осу(цсс TB.I< ния Ht прс рывной оценки II() грешности оборудования, например измерительного прибора, неп<>средстBcHHo прн контроле параметров тс хпологическогс! Ир<;цс ссd.
На чертеже приведена crpx! T) p>I;»I сх(.ма предлагаемого устройства.
t TpoIscTBo cozcp)I
Устройство рабс>та T следу ющим обр:!зом.
Входной сигнал, постуllt) K) I)I,Hé от Kollтро.)ируемого измерительного прибора, преобразуется аналого-цифровым преобразова25 телем 2. (реди выходных разрядов анало<оцифрового преобразователя выделяются разряды, соответствуюсцие значениям 2Х>, 4Х>, 8Х,; 16XI, 32Х1, 64XI, где Xl = 2Л вЂ” цена кванта; Л абсолютн»l погрешность измерительного прибора.
На выходах дешифратора 3 формируются значения (контрольные точки), соответствующие 4Х>, 8X!, 16Х>, 24Х>, 32XI, 40XI, 48Х1, 56Х<, 64Х>, 72Х<, 80Х(и 88Х>.
Вероятность реализации единицы в Hct o- 35 торой (У-й) контрольной точке (разряде)
Х„при контроле те. нологического параметра Х и условии соответствия погрешности прибора технологическим требованиям определяется выражением
P{Xy) = f (Ху ) 2Л . Р l -1- ((Xy — 2 з ) ?<, 40
2Л(1 — Р>)+1(Х„26) (1- — Р1) 2Л (1) где 1(Х„) 2Л вЂ” вероятнс>сть попадания значения технологического параметра в область Y-й контрольной точки;
PI+pt/|)/(Ëß/2l> — вероятность того, что погрешность прибора не превысит цс ну кванта (прибор соотВетствует техни 1еc- 0 ким требованиям).
Второе и третье слагаемые учитывают слагаемые соседних с У-м значением областей. Для измерительных приборов средней и высокой точности можно допустить:
f (X„) =f (X„- -29=((X>+26). 55
Тогда формула (1) упро(цается и принимает вид
Р Х„(=2Л1(Х„) (2 — Pl) (2) Зксцериментальну)o оценку Р " (Х„1 —— Р,* можно (ц>лучить, подсчитывая число появлений единиц в У-й контрольной точке за фиксированный период Т по формуле
re т
Р" =-„-,.— — — - С.„ц<>= -(C Uodt, т/4 4,», - (т
I.де <.)(, — напряжение на У-м выходе блока 3 при состоянии его, равном 1;
\1 время преобразования аналогоцифрового преобразователя; (О, если в У-й контрольной точке О;
" 1, если в У-й контрольной точке 1;
1 период формирования опенки, равный длительн<> TH рабочего импульса на первом ьы:<с>де генератора 10. формирование напри.кения осуществля< ò ÿ Р» интегрирук>щпми элементами 4, представляк>шими из сt <>H инте(ратор с нормирующим делителем наl!!»IæcíHÿ на входе
И КЛК)ЧЕВЫ МИ ЭЛЕ МИН I B М И, ПОЗВОЛЯЮЩИМИ изменя I ü время интегрирования. Сформированные за время T напряжения на выхо.1ах блоков 4 по дну, каналам подак>гся на в.<оды су мм ггорон 7 и 1! . По первому каналу lt рсз блок !? к.llo гей и блок делителей па пряжеllH H с коэффициентами передачи
Кy Il<. р< .!BH)TcH на Вхо (I>I с<. )мато()а 1! . Г1ри этом зна-)ения коэффициентов К„определяK)T< ë 11(> формуле
Ку =- г2г-Р гГГХуд
Р> — — (п(о,>Х ) <1сз, где () — текущес значение погреш измерительноп> прибора; число кон.l po)ьных тс>чек.
Для нормального закона распределения
Р> — — 0,68.
На выходе сумматора 11 формируется напряжение, пропорциональное среднему за период Т значению погрешности прибора:
S = 6,, >)($у = Ку Р*.
Ilo второму каналу осуществляется проверка стабильности статических характеристик технологического параметра (стабильности f(X). Канал включает группу из Х- вычитателей 5. Подключение вычитателей к интегрирующим элементам выполнено таким образом, что осущестBляется попарное сравнение выходных напряжения интегрирующих элементов, что позволяет следить за формой кривой t(Х). Положительные составляющие выходных напряжений вычитателей 5 нормализуются группой пороговых элементов 6, а отрицательные группой пороговых элементов 13. Число Iloло)кительных (отрицательных) составляющих определяется характером измс пения
14066!7 ((>ставит> il ff (.личр,.»и
Рt л(>лтl)Р Ч (.л klf III 1>:лрел 11 1):1,>() f(I>1)j)t K»>f) (. 1> f)till
:3,)л ) I .3(1> 4Н 1 ир;»к 4)t II>) tfll «и«
f3f I 11 1I 111! )и! .Iit f)v (илии) ) > лимит«та (.(.(,Р II!) .:.;I>l lt )> П(и ) ) иий II >) ри)) ии
1, .3(t 3, >. Ми» ли;> Ix 33 1>))т lilt л;))
I If>I)tt It>» ti т Bl tltll>. II(till ри(!и> )) «и )t It))(XIII f) tt)IT)II, I . >t I >)р» ., ) . I 11 f)»l ) и.) и, 4 параметров распределения (например, (п„б„ при нормальном законе). Поэтому, подключая выходы элементов 6 на прямые (первые) входы сумматора 7, а выходы элементом 13 - на его инверсные (вторые) входы, 5 формируют на выходе сумматора 7 напряжение, знак и величина которого определяется характером изменения статистических свойств технологического параметра.
Так как величина напряжения на выходе блока 7 является случайной величиной, то для повышения верности принимаемого рсшения о стабильности статистических свойств технологического параметра выходное напряжение сумматора 7 подается на первый вход двустороннего порогового бло- !5 ка 8, на второй вход которого подается постоянное напряжение С, величина Kotoporo определяется ошибкой первого рода м/(х=0,05- 0,01. В случае, если напряжение на первом входе блока 8 преBblll(3BT по л(одулю величину С, то на выходе этого блока формируются сигналы, один из к(>горых запирает блок 12 ключей, а другой вк(K>t(3BT сигнализатор 9, оповещак7щий о нарушении стабиllb((ocT(3 f(X). В противном случае
Оценка погрешности измерительногo прибора регистрируется блоком (регистратором) 14
33 время «обратного хола» генератора !О осу ществляется сброс информации в элементах 4. (. этой целью напряжение со второго выхода генератора 10 подается на у(Iравляк7щие входы элем(и го(3 4. ЗО
Таким образом, устройство осуществляет контроль погрешности Оборудования, например измерительного прибора, при одноврсменном контроле стабильности статистических характеристик технологического пара- 35
М(TP3, T. Е. «CTPO((OTBO ОС ) ЦРЕ TB.(5((I (> l(IOвременный контроль работы Оборудования, участвующсго в технологическом процессе, и средств измерения пар lx(BTpoB этого про цесса.
Ф(7 7 М (7. ((7 >(3(7() Pi Т(H и. 1
Устройство для к(»(гро"I5(рабогы Оборудования, содержащее аналого-цифровой преОбразователь, выходы которого соединены с входами дешифратора, генератор тактовых импульсов, пороговый Олок, первук> и вторую группы пороговых элементов, первый сумматор и регисTp3Top, отлачакн(((((( тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет осуществления непрерывной оценки погрешности Оборудовани», непосредственно при к(>нтроле I(3pdметров технологического процесса в не(О введены второй сумматор, N интегрирующих эс(ементов, (3 11 вычитателей, блок клк>чей, блок делителей напряжени>I и сигнали:33тор, первый Bblxo;I, гс нератора тактoBl>lx импульсов подключен к уира(>ляющему ВхоДу аналого-цифрового преобразователя, информационный Bxo;L которого является Вхо дом устройства, второй выход генератора так(оных импульсов соединен с управляю(цими входами интегрирук>(цих элементов, выходы KoTQPI пОдк.1K)t((I(bl к инфо17мациОннь(м входам блока ключеи и (попарно к входам соотвеTOTBXющих (N — 11 вычитател(. и, вых(>ды которых со(. ди н(>вы с Вхо;(3 ми соответствующих пороговых элементов первой и второй групп пороговых элементов, ВЫХОДЬ КОтОры ИОДК IK>Чс НЫ (:>ОтВЕтствснно к первым и вторым входам первого су мма
Тор3. выход когорого соедин I(с первым Входом I(oporoBO(o блока, первь(и выход которого подключ H K Bxo.7ó си гнал изатора, вт(>р(,й выход порогового блока соедине(l о х lIp(lHляк>щим(: в;одами блока ключей, Bl>lходы которого через последовательно соедиH(нные блок делителей напряжения и второй су х(матор подключены к входу регистратора.
