Устройство для вычисления показателя долговечности изделий

Устройство для вычисления показателя долговечности изделий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1 .УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЯ ДОЛГОВЕЧНОСТИ ИЗДЕЛИЙ,содержащее датчик механического напряжения, блок определения выносливости материала , блок деления и регистратор, о т л ичающееся тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, в него введены усилитель с регулируемым коэффициентом усиления, счетчик и накапливающий сумматорj причем вход усилителя с регулируемым коэффициентом усиления соединен с выходом датчика механического напряжения, а выход -. с информационным входом блока определения выносливости материала, первый и второй управляющие выходы которого соединены соответственно со счетным входом счетчика и с управляющим входом накапливающего сумматора , а информационный выход - с информационным входом накапливающего сумматора ,, информационный выход счетчика соединен с первым информационным входом блока деления, а выход переполнения - с управляющими входами блока определения вьшосливости материала и блока деления, выход накапливающего сумматора соединен с вторьм информационным входом блока деления, информационный выход которого соединен с входом регистратора, причем блок определения выносливости материала содержит амплитудный детектор, нуль-орган, формирователь импульсов, ключ, триггер, первый и второй элементы задержки, аналого-цифровой преобразователь и блок постоянной памяти , причем информационный вход блока определения выносливости материала соединен с информационным входом амплитудного детектора и с входом нульоргана , выход которого подключен к входу формирователя импульсов, выход которого соединен с информационным входом ключа, вькод которого соединен с управляющим входом аналого-.цифрово (Л го преобразователя и через первый элемент задержки - с управляющим вхо- I дом амплитудного детектора и управляю щим входом блока постоянной памяти , выход амплитудного детектора соединен с информационным входом аналого-цифрового преобразователя, ел выход которого соединен с адресным входом блока постоянной памяти, вход со сх второго элемента задержки соединен с выходом первого элемента задержки, ;о выход триггера соединен с управляющим входом ключа, а вход триггера с управляющим входом блока определения выносливости материала, выходы ключа и второго элемента задержки соединены соответственно с первым и вторым управляющим выходами блока определения выносливости материала, информационный выход блока постоянной памяти соединен с информационным выходом блока определения вьиосливости материала.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

4(51) G 06 Р 15/46

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3565099/24-24 (22) 11.03.83 (46) 23.04.85. Бюл. ь - 15 (72) В.Е.Куконин (7I) Институт технической кибернетики АН Белорусской ССР (53) 681.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 754250, кл. G 01 N 3/06, 1980.

Авторское свидетельство СССР

И 968681, кл. G 01 N 3/06, 1982. (54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЯ ДОЛГОВЕЧНОСТИ ИЗДЕЛИЙ, содержащее датчик механического напряжения, блок определения выносливости материала, блок деления и регистратор, о т л ив ч а ерее с я. тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, в него введены усилитель с регулируемым коэффициентом усиления, счетчик и накапливающий сумматор, причем вход усилителя с регулируемым коэффициентом усиления соединен с выходом датчика механического напряжения, а вы-. ход вЂ, с информационным входом блока определения выносливости материала, первый и второй управляющие выходы которого соединены соответственно со счетным входом счетчика и с управляющим входом накапливающего сумматора, а информационный выход — с информационным входом накапливающего сумматора,. информационный вьмод счетчика соединен с первым информационным входом блока деления, а выход переполнения — с управляющими входами блока определения выносливости материала и блока деления, выход накапливающего сумматора соединен с вторым информационным входом блока деления, „„SU„„1151989 A информационный выход которого соединен с входом регистратора, причем блок определения выносливости материала содержит амплитудный детектор, нуль †орг, формирователь импульсов, ключ, триггер, первый и второй элементы задержки, аналого †цифров преобразователь и блок постоянной памяти, причем информационный вход блока определения выносливости материала соединен с информационным входом амплитудного детектора и с входом нульоргана, выход которого подключен к входу формирователя импульсов, выход которого соединен с информационным входом ключа, выход которого соединен— с управляющим входом аналого-.цифрово- g го преобразователя и через первый элемент задержки — с управляющим вхо- С., дом амплитудного детектора и управляющим входом блока постоянной памяти, выход амплитудного детектора > ь соединен с информационный входом IaaeL аналого-цифрового преобразователя, д выход которого соединен с адресным > входом блока постоянной памяти, вход р второго элемента задержки соединен с 0 выходом первого элемента задержки, выход триггера соединен с управляющим входом ключа, а вход триггера с управляющим входом блока определения выносливости материала, выходы ключа и второго элемента задержки соединены соответственно с первым и вторым управляющим выходами блока определения выносливости материала, информационный выход блока постоянной памяти соединен с информационным выходом блока определения выносливости материала.

1151989

2. Устройство по и. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что блок деления содержит два буферных регистра, первый и второй элементы задержки, матричный делитель и сдвигатель, причем информационный выход первого буферного регистра соединен с входом делимого матричного делителя, а информационный выход второго буферного регистра. — с входом делителя матричного делителя, выход которого соединен с информационным входом .сдвигателя, выход первого элемента задержки соединен с управляющим входом матИзобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано для. вычисления показателя долговечности изделий. 5

Целью изобретения является повышение быстродействия устройства.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2— временные диаграммы, 10

Устройство (фиг. 1) содержит дат-. чик 1 механического напряжения, усилитель 2 с регулируемым коэффициентом усилителя, блок 3 определения вы. нослиности материала, счетчик 4, на- 1$ каплинающий сумматор 5, блок б деле- ния, регистратор 7.

Блок 3 определения выносливости материала содержит амплитудный детектор 8, нуль-орган 9, формирователь 20

10 импульсов, ключ 11, триггер 12, первый и второй элементы 13 и 14 задержки, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 15, блок 1б постоянной памяти. 25

В блок постоянной памяти заносятся данные модифицированной кривой выносливости материала, из которого сделано испытываемое изделие. Модификация заключается н том, что кривая щ0

1 выражает зависимость, =f (4), а не

Н,=Й(4), как это имеет место н обычной кривой выносливости (здесь 6— механическое напряжение). ричного делителя и через второй элемент задержки — с управляющим входом сдвигателя, информационные входы первого и второго буферных регистров соединены соответственно с первым и нторьм информационными входами блока деления, управляющий вход блока деления подключен к управляющим входам первого и второго буферных регистров и к входу первого элемента задержки, информационный выход сдвигателя соединен с информационным выходом блока деле ния.

Блок 6 деления содержит два буферных регистра 17 и 18, первый и второй элементы 19 и 20 задержки, матричный делитель 21, сдвигатель 22.

Матричный делитель представляет собой комбинационную матрицу сумми— рующих и вычитающих логических элементов.

На фиг. 2 показаны временные диаграммы 23-27 напряжения на выходах датчика механического напряжения, амплитудного детектора, нуль-органа, первом и втором управляющих входах блока постоянной памяти соответственно.

Устройство работает следующим образом.

При пуске устройства зануляются регистры 17 и 18, счетчик 4, АЦП 15 и накапливающий сумматор 5, а также устанавливается в единичное состоя— ние триггер 12. Напряжение 23 с выхода датчика 1 механического напряже— ния, представляющее собой случайный процесс, поступает через усилитель 2 на входы амплитудного детектора 8 и нуль †орга 9 ° Амплитудный детектор

8 выделяет амплитуды положительных полуволн напряжения 24. Нуль-орган 9 формирует из полуволн напряжения 25 прямоугольные импульсы. Из заднего фронта этих импульсов с помощью формирователя 10 импульсов получаются короткие отрицательные стробирующие

3 1151989

\ импульсы, которые>проходя через ключ

11, запускают АЦП 15 и поступают на счетный вход счетчика 4. Спустя время <,, определяемое элементом !3 задержки,стробирующий импульс 27 сбрасы5 вает напряжение амплитудного детектора и позволяет блоку 16 постоянной памяти принять"число из АЦП 15, выражающее адрес соответствующей ячейки и равное величине механического напряжения, воздействующего на изделие.

На информационном выходе блока постоянной памяти появляется. код, выражающий величину, равную — . Это число

1 й; 15 поступает на информационный вход накапливающего сумматора 5 и по импуль.

-су,поступающему с элемента 14 задержки, заносится в него. После прохождения полуволн напряжения (m — мак20 симальное число, до которого считает счетчик 4) счетчик 4 переполняется и на его выходе переполнения появляется импульс, который сбрасывает триггер 12 и закрывает ключ 11, 25 тем самым запрещая подачу стробирующих импульсов в соответствующие схемы. В счетчике 4 при этом зафиксируется число м, а в накапливающем сумматоре . — . С помощью импульса

1 30 -„н„ переполнения информация со счетчика 4 и накапливающего сумматора 5 переписывается в буферные регистры 17 и 18 соответственно. Спустя время, опре- 35 деляемое элементом 19 задержки,тем же импульсом переполнения запускается матричный делитель 21. Результат деления поступает на сдвигатель 22.

Спустя время, определяемое элемен- 40 том 20 задержки, этот результат сдвигается на и разрядов влево (n — число разрядов на выходе программируемой логической матрицы). Информация со сдвигателя поступает на регистратор.

Усилитель 2 используется для усиления электрического сигнала, поступающего от измерительного преобразователя 1, а также для тарировки устройства, при которой в изделии создается гармоническое напряжение известной амплитуды (амплитуда напряжения в изделии измеряется в тех же единицах, которые используются при кодировании кривой выносливости в программируемой логической матрице).

Затем, изменяя коэффициент усиления усилителя 2 добиваются того, чтобы числа, появляющиеся на выходе АЦП, были равны амплитуде напряжения в изделий. Такая тарировка необходима для нормального функционирования устройства и охватывает не все устройство, а только наиболее его нестабильную часть, в первую очередьдатчик 1 механического напряжения.

Сдвигатель 22 необходим вследствие того, что блок постоянной памяти выдает только целые числа, хотя должны быть числа -„., которые всегда

1 меньше единицы. Поэтому для получения истинного результата информация, полученная на выходе делителя 21, сдвигается сдвигателем 22 влево на разрядов, что равноценно умножению на 2".

Таким образом, введение новых узлов и конструктивных связей позволило повысить быстродействие предлагаемого устройства.

1152989

1151989

2Ç

Фиг.2

Составитель H. Пчелинцев

Редактор Л.Гратилло Техред М.Кузьма: Корректор М. Самборская

Заказ.2326/39 Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðîä, ул.Проектная, 4