Устройство для допускового контроля и классификации параметров

 

7658

Союз Советских

Социалистических

Республик

I д. Кл.

05 B 23/02

06 F 15/46

Государстееиный комитет

СССР еа делам изобретений и открытий

ДК 621.396 (088.8) (72) Автор изобретения

М. А. Соломко (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДОПУСКОВОГО КОНТРОЛЯ

И КЛАССИФИКА11ИИ ПАРАМЕТРОВ

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и может быть использовано в системах автоматического контроля и обработки результатов измерения, выраженных в цифровой форме.

Известно устройство длл допускового контроля и классификации параметров, содержащее блок преобразования параметра во временной интервал, генератор эталонной частоты, программированный делитель частоты, счетчики и блок обработки (1).

Недостатком устройств является отсутствие возможности контроля промежуточных значений в долях поля допуска пара- метров, наличие ошибки обработки данных.

Наиболее близким техническим ре ценнем к данному изобретению являетсл устройство для допускового контроля параметров, содержагцее блок управления, подключенный первым выходом непосредственно и вторым выxîëoì через последовательно соединенные измеритель параметров и дешифратор к блоку задания полл допуска, третий выход блока управления соединен с нулевым входом распределителя импульсов и нулевым входом первого триггера, единичный вход которого подключен к выходу элемента И, четвертый выход и первый вход блока управления через блок формирования градаций поля допуска подключен к единичному входу распределителя импульсов и к первому входу блока задержки, выход которого соединен со вторым входом блока управления (2) .

Известное устройство реализует метод формирования числовых значений информации участками, который заключается в по10 лучснии ряда значений поля допуска, при заданной дискретности, с помощью комбинаторного метода размещений каждого элемента старшего с каждым из элементов младших разрядов. Реализация метода oc) l5 ществима при использовании поразрядных программоносителей, число которых берут равным количеству разрядов в А„,, число входов каждого из них — равным основанию выбранной системы счисле тия, а число выходов — количеству участков.

20 Прîtраммоносители разрядов выполнены в виде набора ключевых элементов. Программирование числовых значений поля допуска осугцествляется путем вкл|очения ключевых элементов в проводящее состояние.

647658

1Ю

15 гю

3

Известное устройство позволяет провести качественную оценку объекта, характеризующегося многими параметрами, каждый из которых имеет лишь по одному допуску, в то время как многие параметры характеризуются несколькими допусками — классами с неперекрывающимися допусками.

Это является недостатком устройства.

Целью настоящего изобретения является увеличение достоверности контроля.

Цель в устройстве достигается тем, что в него введены распределитель классов, блок памяти, блок элементов И и счетчик, причем выход первого триггера соединен через распределитель классов с первыми входами блока элементов И, первый вход распределителя классов соединен с выходом распределителя импульсов, а первый выход — с первыми входами блока памяти, первые выходы которого соединены с вторыми входами блока элементов И, выход которого соединен с первым входом счетчика и с-вторым входом блока задержки, вторые входы распределителя классов, блока памяти и счетчика соединены с пятым выходом блока управления, третий и четвертый входы которого подключены к вторым выходам блока памяти и к выходу счетчика соответственно, а также тем, что в устройство введены коммутатор, второй триггер, формирователь одиночного импульса и генератор импу1ьсов, причем первый вход второго триггера соединен с выходом распределителя классов, а выход — с первыми входами генератора импульсов и коммутатора, второй вход Которого соединен с выходом распределителя импульсов, третий вход — с третьими выходами блока памяти, а выход — с входом формирователя одиночного импульса, выход которого подключен к второму гходу генератора импульсов, а четвертый вход коммутатора и второй вход второго триггера подключены к пятому выходу блока управления, пятый вход которого соединен с выходом генератора импульсов.

На чертеже показана блок-схема устройства, которая содержит блок управления 1, обьект контроля 2, измеритель параметров

3, дешифратор 4, блок задания поля допуска 5, элемент И 6, первый триггер 7, блок формирования градаций поля допуска 8, распределитель импульсов 9, блок задержки 10, распределитель классов 11, блок памяти !2, блок элементов И 13, счетчик 14, второй триггер 15, коммутатор 16, формирователь одиночного импульса 17 и генератор и м пульсов 18.

Рассмотрим контроль объекта характеризующегося многими параметрами А,, Л,,...

Л5, каждый из которых имеет m классов с неперекрывающимися полями.

В этом случае объект контроля может быть оценен как «годен» только при соответствии всех его параметров строго определенному классу. Кроме этого, оптималь4 ным по быстродействию контроль будет в том случае, если после установления факта соответствия параметра Л одному из гп классов, контроль последующих параметров A«,... А«осушествлять только в этом классе, а остальные участки классов в количестве m---1 для каждого из параметров

Л,,... Лд не контролировать.

Устройство в целом раоотает следуюшим образом:

Блок 1 обеспечивает подачу контролируемых параметров объекта контроля 2 в измеритель параметров 3. Измеренная величина в кодоимпульсной форме поступает в дешифратор 4 и после преобразования в нем в требуемую систему счисления поступает в блок 5. Если фактически измсренная величи.IB параметра соответствует полю допуска контролируемого класса, то на вход элемеIIта И 6 поступят все сигналы и он сработает, а его выходной сигнал перебросит триггер 7 в единичное состояние. Срабатывание триггера — признак соответствия параметра допуску данного класса. Количество участков для каждого класса любого параметра задастся в блоке 8, à их подсчет — в распре делителе 9, который выполнен в виде адресных счетчиков, каждый из которых предназнячcí для c.ета определенного числа участков. По окончании считывания участков каждого из классов распределитель 9 выдает си нал в распределитель классов 11, который может быть выполнен в виде электронного или механического коммутатора на гп переключений. С каждь.м приходящим с распределителя 9 импульсом распределитель 1 подключает вход последующего элемента памяти блока 12 к выходу триггера 7. Если

35 параметр Л, соответствует допуску данного класса, соответствующий ему элемент памяти зафиксирует «!» триггера 7. Потенциал последнего поступит также посредством рас. пределителя 11 на первый вход соответствующего элемента И блока 13. Высокий по4Ю тенциал элемента памяти блока 12 поступит на второй вход этого элемента И блока

13 и будет присутствовать на нем до конца контроля. При соответствии последуюших за Л параметров — Л, As — дан45 ному классу-допуску на второй вход элемента И блока !3 посредством распределителя 11, поступят сигналы с триггера 7. В результате этот элемент выдает сигнал на вход «срыв задержки» блока 10. B этом случае блок 10-срабатывать не будет. В конце контроля классов-допусков каждого из параметров на вход «запуск задержки» блока 10 сигнал поступает с блока 8. Если в процессе контроля параметр не соответствует ни одному из классов, блок 10 сработает и cIo сигнал в блоке 1 явится признаком «объект не годен». Устройство прекратит работу. Однако, если параметр Л, соответствует одному из m классов, то контроль последующих параметров проводить це647658 лесообразно только в этом классе. Эту задачу решают распределитель 11, блок памяти 12, блок элементов И 13 и счетчик 14. будет поступать и в счетчик 14. Достигнув после контроля Аз заданного счета, счетчик 14 выдаст сигнал в блок 1, что явится признаком «объект годен.. класс, градация»

Задачу ускоренного прохода участков всех классов-допусков, за исключением одного, в котором А «годен», решает второй триггер 15, коммутатор 16, формирователь единичного импульса 17 и генератор импульсов 18. Б конце первого цикла работы распределитель 1! выдаст сигнал на единичный вход триггера 15, выходной потенциал которого поступит в качестве сигнала

«работа» на коммутатор 16, выполненный аналогично распределителю 11, и генератор

18, который начнет выдавать в блок 1 управляющие его работой импульсы более высокой частоты. При этом коммутатором бло30

35 ка 1 осуществляется лишь «просмотре участков классов- допусков. Коммутатор 16, управляемый импульсами распределителя 9, начнет подкл|очать выходы элементов блока

40!

2 к формирователю 17. При считывании коммутатором 16 высокого потенциала одного из элементов блока 12 на вход формирователя 17, последний выдаст строго определенной величины импульс на вход <запрет» генератора 18. Во время сугцествования этого импульса генератор 18 не работает. В это время идет считывание информации блока 5 на вход элемента И 6 и последующая нормальная работа всей аппаратуры. Если

50 данный параметр соответствует допуску класса, то блок задержки 10 не срабатывает и по окончании времени действия импульса формирователя 17 аппаратура снова будет работать в ускоренном режиме описанным выше способом. Эффективность в повышении быстродействия работы аппаратуры зависит от типа примененного в блоке 1 коммутатора.

Выбор класса, в котором А, «годен» для последующих А,...А параметров достигается тем, что распределитель 11 в первом цикле подключает выход триггера 7 как ко входам блока 12 так и ко входам олока 13, а в последующих циклах — только ко входам блока 13. Поэтому сигнал с соответствующего элемента блока 13 будет подаваться на вход «срыв задержки» блока 10 лишь при. совпадении номера элемента памяти блока

12 с шагом распределителя 11, при котором произошло срабатывание триггера 7. При этом блок 10 срабатывать не будет. Таким образом, если параметры А,... Ад будут соответствовать одному из m классов, то при контроле каждого параметра с одного из элементов совпадения блока 12 на блок задержки 10 будет поступать импульс, «срыва- 20 ющий его срабатывание». Этот же импульс

Частота генератора !8 выбирается в зависимости от типа примененного коммута.тора блока 1. Так если этот коммутатор состоит из щаговых искателей (ШИ), то предельная частота генератора 18 выбирается соответственно предельной частоте срабатываний ШИ с исключением времени включенного состояния канала для коммутации сигналов. Коммутатор блока 1 может быть построен на реле с групповым признаком включения, либо по методу контактной пирамиды. В качестве коммутатора могут также использоваться многократные координатные соединители (МКС), образование каналов коммутации которых осуществляется от программного устройства (ПУ). Номер канала коммутации определяется состоянием определенной совокупности, в первом случае, запитанных реле, во втором случае, запитанных и распитанных реле или включением определенного использованного элемента МКС по методу двух координат. Предельная частота генератора 18 для подобного рода коммутаторов выбирается из условия предельной частоты ПУ, но не из условия времен срабатывания и отпускания реле исполнительных элементов МКС, величины которых относительно велики.

Если в устройстве использован электронный коммутатор блока 1, состоящий из схемного решения выработки биполярного управляюгцего напряжения для открытия и закрытия соответствуlonIHx ключевых элементов и при этом номер канала коммутации фиксируется счетчиком, то предельная частота генератора 18 выбирается в соответствии с предельной частотой счетчика, а не временем включения, включенного состояния и времени отключения. Таким образом, использование генератора 18 при применении в устройстве различного рода коммутаторов обеспечивает существенное повышение быстродействия устройства.

Работу устройства рассмотрим для двух вариантов.

1. Объект соответствует заданным допускам одного из классов.

Пусть объект соответствует второму классу. Тогда при контроле второго классадопуска параметров А1 «1» триггера 7 запишется во второй справа элемент памяти блока 12. В результате с выходов последнего в течение всего периода контроля на второй вход соответствующего ему второго справа элемента совпадения И блока 13 и вход блока 1 будет подаваться высокий потенциал.

На первый вход элемента И блока 13 посредством распределителя 1! поступит импульс триггера 7. Элемент И блока 13 сработает и его выходной сигнал поступит на вход «срыв задержки» блока 10 и на счетчик !4, который зафиксирует счет «1».

Первый, третий и остальные классы-допус647658

Форлула изобретения

7 ки Al будут оцениваться аналогично второму классу-допуску, но в этих классах параметр А1 «не годен». При контроле m-го класса-допуска А, с блока 8 поступит сигнал на вход «запуск задержки» блока 10.

Однако последний не сработает, так как ранее на его входе «срыв задержки» находился сигнал с элемента совпадения б, 10ка 3. Последующие параметры Q,... А будут контролироваться лишь во втором классе, ибо после контроля m-го класса-допус- 1О ка параметра А распределитель переоросит второй триггер 15 в его единичное состояние. Сигнал триггера 15 поступит в качестве сигнала «работа» на генератор 18 и коммутатор 16. Генератор 18 временно будет прекращать свою раооту лишь при контроле второго класса параметров Q,... А вследствие подачи на его вход «запрет» импульса формирователя 17. Формирователь 17 будет срабатывать при считывании потенциала второго справа элемента памяти блока !

2 при контроле параметров А,... А,...

После контроля параметра А счетчик переполнится и его сигнал совместно с сигналом второго справа элемента памяти блока 12 в блоке явится признаком «объект годен, второй класс градация», то есть класс однозначно определяется адресом единичного выхода одного из элементов памяти блока 12.

2. Объект не соответствует допускам кл асса.

Пусть объект контроля соответствует для параметра А, второму классу, а для параметра А — первому. Тогда при контроле первого параметра устройство будет работать аналогично режиму 1. Однако при контроле параметра А> в олок задержки нс пос- 35 тупит сигнала «срг> в задержки» и он сработает, что явится сигналом «объект не годен».

Предлагаемое устройство осуществляет контроль параметров, характеризу|ощнхся многими классами-допусками при их нспе40 ресечснии друг с другом. В нем рсillc íà задача оптимального режима контроля в строго определенном классе, то есть с учстом выбора требуемого класса остальных параметров по первому, осуществлятся ускоренный автоматический выбор требуемого класса остальных параметров по первому. 1хроме того, схема ускоренного выбора класса оста IbHblx параметров по первому дает существенный выигрыш в быстродействии устройства независимо от примененного в блоке механического или электронного коммутатора.

1. Устройство для допускового контроля и классификации параметров, содержащее

Я блок управления, подключенный первым выходом непосредственно и вторым выходом через последовательно соединенные измеритель параметров и дешифратор к блоку задания поля допуска, третий выход блока управления соединен с нулcíûì входом распределителя импульсов и нулевым входом первого триггера, единичный вход которого подключен к выходу элемента И, четвертый выход и первый вход блока управления через олок формирования градаций поля допуска подсоединен к единичному входу распределителя импульсов и к первому входу блока задержки, выход которого соединен со вторым входом блока управления, отличающееся тем, что, с целью увеличения достоверности контроля, в устройство введены распределитель классов, блок памяти, блок элементов И и счетчик, причем выход первого триггера соединен через распределитель классов с первыми входами блока элементов И, первый вход распределителя классов соединен с выходом распределителя импульсов, а первый выход — с первыми входами блока памяти, первые выходы которого соединены с вторыми входами блока элементов И, выход которого соединен с первым входом счетчика и со вторым входом блока задержки, вторые входы расгрсдслителя классов, блока памяти и счетчика соединены с пятым выходом блока управления, третий н четвертый входы которого подключены ко вторым выходам блока памяти и к выходу счетчика соотвстствсн но.

2. Устройство по и, 1, отлииа ощееея тем, ITo в устройство введены коммутатор, второй триггер, формирователь одиночного импульса и генератор импульсов, причем первый вход второго триггера соединен с выходом распределителя классов, а выход— с псрвымн входами ге0ppBTop3 импульсов и коммутатора, второй вход которого соединcí. ñ выxîäoм распределителя импульсов; третий вход — с третьими выходами блока памяти, а выход — со входом формировате-. ля одиночного импульса, выход которого подключен ко второму Bxopv генератора импульсов, а четвертый вход коммутатора и второй вход второго триггера подключены к пятому выходу блока управления, пятый вход которого соединен с выходом генератора импульсов.

Приоритет по и. 2 исчислять с 4 июля

1977 г. по дате подачи присоединенной заяв-, ки 2503548/18 — 24.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

I. Авторское свидетельство СССР

N 276522, кл. G 05 В 23/02, 1967.

2. Авторское свидетельство СССР № 546894, кл. G 06 Г 15/46, 1977.

647658

Составитель В. Дианов

Редактор JJ,. Менуришвили Техред О. Луговая Корректор Л. Василина

Заказ 308!40 Тираж 1014 Подписное

ЫНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

I 13035, Москва, Ж-35, Раушская иаб., д. 4!5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4