Устройство для определения остаточного ресурса

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может использоваться во встроенных системах диагностики технических устройств для поиска отказавшего элемента и определения времени до полной потери работоспособности устройства. Технический результат достигается тем, что в устройство, содержащее датчики пускового контроля 6-10, блок элементов ИЛИ 22, электронный ключ 17 и блок регистрации отказавших элементов 21, введены датчик времени 25, цифроаналоговый преобразователь 12, генераторы изменяющегося 13 и опорного 23 напряжения, триггер 16, второй элемент ИЛИ 15, счетчик 18, блок регистрации остаточного ресурса 19, блок регистров 11, дешифратор 20. Технический результат - устройство позволяет фиксировать номер отказавшего элемента контролируемого объекта с индикацией остаточного ресурса объекта с отказавшим функциональным элементом. 1 ил

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано во встроенных системах диагностики технических устройств для поиска отказавшего элемента и определения времени до полной потери работоспособности устройства.

Известно устройство, содержащее логические датчики, элемент И и индикаторное устройство отображения, позволяющее проконтролировать работоспособность объекта и локализовать место отказа [1].

Недостатком устройства является невозможность определить отдельные эксплуатационные характеристики объекта, в частности остаточный ресурс при отказе элемента.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является устройство, содержащее датчики допускового контроля, блок элементов ИЛИ, электронный ключ и блок регистрации отказавших элементов [2].

Однако известное устройство также не позволяет определить отдельные эксплуатационные характеристики контролируемого объекта, в частности остаточный ресурс при отказе элемента.

Требуемый технический результат заключается в расширении функциональных возможностей за счет определения ресурса после отказа функционального элемента.

Требуемый технический результат достигается тем, что в устройство, содержащее датчики пускового контроля, блок элементов ИЛИ, электронный ключ и блок регистрации отказавших элементов, введены датчик времени, цифроаналоговый преобразователь, генераторы изменяющегося и опорного напряжения, триггер, второй элемент ИЛИ, счетчик, блок регистрации остаточного ресурса, блок регистров, дешифратор, выход которого подключен к блоку регистрации отказавших элементов, являющимся первым выходом устройства, а входы подключены к выходам блока регистров и входам цифроаналогового преобразователя, выходом подключенного к первому входу первого устройства сравнения и установочному входу генератора изменяющегося напряжения, запускающий вход которого, единичный вход триггера и входы управления датчиков допускового контроля соединены с выходом блока элементов ИЛИ, входы которого и входы блока регистров подключены к выходам датчиков допускового контроля, информационные входы которых являются соответствующими входами устройства для подключения к выходам элементов объекта контроля, суммирующий вход счетчика подключен к выходу электронного ключа, информационным входом соединенного с датчиком времени, а управляющим входом с выходом триггера, нулевой вход которого подключен к выходу второго элемента ИЛИ, первый и второй входы которого соединены с выходами первого и второго устройства сравнения соответственно, первый вход второго устройства сравнения подключен к выходу генератора изменяющегося напряжения, а второй вход и второй вход первого устройства сравнения соединены с выходом генератора опорного напряжения, выход первого устройства сравнения подключен к входу установки счетчика, выходом подключенного к блоку регистрации остаточного ресурса, являющегося вторым выходом устройства, входы сброса блока регистров, блока элементов ИЛИ и счетчика являются входом сброса устройства.

Заявляемое решение отличается от прототипа введением элементов и их соединениями, которые отсутствуют в прототипе, следовательно, изобретение отвечает критерию "новизна".

Требуемый технический результат достигается всей вновь введенной совокупностью существенных признаков, которая в известной патентной и научно-технической литературе не обнаружена на дату подачи заявки, следовательно, техническое решение соответствует критерию "изобретательский уровень".

Структурная схема устройства изображена на чертеже, где обозначено: функциональные элементы 1-5, объекты контроля 26, датчики допускового контроля 6, 7, 8, 9, 10, блок регистров 11, цифроаналоговый преобразователь 12, генератор изменяющегося напряжения 13, первое и второе устройства сравнения 24 и 14 соответственно, второй элемент ИЛИ 15, триггер 16, электронный ключ 17, счетчик 18, блок регистрации остаточного ресурса 19, дешифратор 20, блок регистрации отказавших элементов 21, блок элементов ИЛИ 22, генератор опорного напряжения 23, датчик времени 25.

При этом на вход функционального элемента 1 подается общий вход, выход функционального элемента 1 соединен с входом функционального элемента 2 и входом датчика допускового контроля 6, выход функционального элемента 2 соединен с входом функционального элемента 3 и входом датчика допускового контроля 7, выход функционального элемента 3 соединен с входом функционального элемента 4 и входом датчика допускового контроля 8, выход функционального элемента 4 соединен с входом функционального элемента 5 и входом датчика допускового контроля 9, выход функционального элемента 5 идет на общий выход и на вход датчика допускового контроля 10, выходы датчиков допускового контроля 6, 7, 8, 9, 10 соединены с входами блока регистра 11 и входами блока элементов ИЛИ 22, выходы блока регистра 11 соединены с входами цифроаналогового преобразователя 12 и дешифратора 20, выход цифроаналогового преобразователя 12 соединен с входами генератора изменяющегося напряжения 13 и первого устройства сравнения 24, выход генератора изменяющегося напряжения 13 соединен с входом второго устройства сравнения 14, выход которого соединен с входом второго элемента ИЛИ 15, его выход соединен с входом триггера 16, выход триггера 16 соединен с входом электронного ключа 17, выход блока 17 соединен с входом счетчика 18, выход которого соединен с входом блока регистрации остаточного ресурса 19, выход дешифратора 20 соединен с входом блока регистрации отказавших элементов 21, выход блока элементов ИЛИ 22 соединен с входами генератора изменяющегося напряжения 13, триггера 16 и датчиками допускового контроля 6, 7, 8, 9, 10, выход генератора опорного напряжения 23 соединен с входом первого и второго устройства сравнения 24 и 14 соответственно, выход первого устройства сравнения 24 соединен с входами счетчика 15 и второго элемента ИЛИ 15, выход датчика времени 25 соединен с входом электронного ключа 17, на 11, 18 и 22 блоки подается сигнал сброс.

Устройство работает следующим образом. При отказе одного функционального элемента объекта 26 на выходе соответствующего датчика допускового контроля 6, 7, 8, 9 или 10 появляется сигнал, который поступает на входы блока регистров 11 и блока элементов ИЛИ 22, выходной сигнал которого обеспечивает отключение датчиков допускового контроля 6-10 для исключения влияния вторичных отказов элементов 1-5 на работу устройства, а также переключает триггер 16 в единичное состояние, выходной сигнал которого открывает электронный ключ 17, через который импульсы от датчика времени 25 поступают на счетчик 18, где формируется код, поступающий на блок регистрации остаточного ресурса 19, являющийся вторым выходом устройства. В блоке регистров 11 осуществляется запись кода номера отказавшего элемента, который через дешифратор 20 поступает на блок регистрации отказавших элементов 21, являющийся первым выходом устройства. Код номера отказавшего элемента с выхода блока регистров 11 поступает также на входы цифроаналогового преобразователя 12, на выходе которого появляется сигнал, амплитуда U₁ которого характеризует надежность объекта контроля после отказа функционального элемента. Этот сигнал задает начальное значение выходного напряжения генератора изменяющегося напряжения 13, который запускается выходным сигналом блока элемента ИЛИ 22. Выходное напряжение генератора изменяющегося напряжения 13, имитирующее измерение надежности объекта 26 во времени, после запуска падает по выбранному закону U₂= U₁-U(t) до уровня, задаваемого генератором опорного напряжения 23 и характеризующего предельный уровень надежности контролируемого объекта 26. При U₂=U₃ второе устройство сравнения 14 через элемент ИЛИ 15 возвращает триггер 16 в исходное состояние и закрывает электронный ключ 17, что обеспечивает прекращение выдачи импульсов на счетчик 18.

В случае, когда U₃>U₁, т.е. при полной потери работоспособности контролируемого объекта 26 из-за отказа функционального элемента, первое устройство сравнения 24 выдает сигнал на обнуление счетчика 18 и обеспечивает индикацию необходимости немедленного устранения возникшей неисправности.

Устройство переводится в исходное состояние после приведения выходных параметров функциональных элементов объекта контроля 26 в пределы поля допуска подачей импульса на вход сброса блока регистров 11, блока элементов ИЛИ 22 и счетчика 18.

Таким образом, устройство позволяет фиксировать номер отказавшего элемента контролируемого объекта с индикацией остаточного ресурса объекта с отказавшим функциональным элементом.

Источники информации 1. ДАВЫДОВ П. С. Техническая диагностика радиоэлектронных устройств и систем. М., Радио и связь. 1988 г.

2. Авторское свидетельство СССР 1239688, кл. G 05 B 23/02, 1984г. - прототип.

Формула изобретения

Устройство для определения остаточного ресурса технических устройств, содержащее датчики допускового контроля, блок элементов ИЛИ, электронный ключ и блок регистрации отказавших элементов, отличающееся тем, что в него введены датчик времени, цифроаналоговый преобразователь, генераторы изменяющегося и опорного напряжения, первое и второе устройства сравнения, триггер, второй элемент ИЛИ, счетчик, блок регистрации остаточного ресурса, блок регистров, дешифратор, выход которого подключен к блоку регистрации отказавших элементов, являющимся первым выходом устройства, а входы подключены к выходам блока регистров и входам цифроаналогового преобразователя, выходом подключенного к первому входу первого устройства сравнения и установочному входу генератора изменяющегося напряжения, запускающий вход которого, единичный вход триггера и входы управления датчиков допускового контроля соединены с выходом блока элементов ИЛИ, входы которого и входы блока регистров подключены к выходам датчиков допускового контроля, информационные входы которых являются соответствующими входами устройства для подключения к выходам объекта контроля, суммирующий вход счетчика подключен к выходу электронного ключа, информационным входом соединенного с датчиком времени, а управляющим входом - с выходом триггера, нулевой вход которого подключен к выходу второго элемента ИЛИ, первый и второй входы которого соединены с выходами первого и второго устройств сравнения соответственно, первый вход второго устройства сравнения подключен к выходу генератора изменяющегося напряжения, а его второй вход и второй вход первого устройства сравнения соединены с выходом генератора опорного напряжения, выход первого устройства сравнения подключен к входу установки счетчика, выходом подключенного к блоку регистрации остаточного ресурса, являющегося вторым выходом устройства, входы сброса блока регистров, блока элементов ИЛИ и счетчика являются входом сброса устройства.

РИСУНКИ

Рисунок 1