Установка для автоматизированной поверки измерительных приборов

Установка для автоматизированной поверки измерительных приборов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТАНОВКА ДЛЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ ПОВЕРКИ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ по авт.св. № 966632, отличающаяся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет анализа результата поверки, установка дополнительно . содержит, соединенные с дополнительным выходом пульта оператора четвертым входом - блок распознавания отказов, входами - блок признаков отказов, блок вероятных причин отказа , блок действий при отказах, блок инструкций по ремонту и первым входом - блок заявок, соединенный с вторым выходом блока распознавания отказов счетчик однотипных отказов, соединенный с блоком вероятных причин отказа вторым входом блок определения вероятной причины отказа и соединенный с блоком действий при отказах вторым входом блок принятия решений, причем блок распознавания отказов вторым входом йоединен с дополнительным выходом блока сравнения кодов, первым входом - с дополнительным выходом блока вычисления погрешностей и третьим входом с выходом блока признаков отказов, блок определения вероятной причины отказа первым входом соединен с первым выходом блока распознавания отказов , первым выходом - с первыми дополнительными входами блоков памяти , печати и отображения и вторым выходом - с. первым входом блока принятия решений, соединенного третьим (Л входом с выходом блока инструкций по ремонту, первым выходом - с вторым входом блока заявок и вторым выходом - с вторыми дополнительными входами блоков памяти, печати и отобт ражения, счетчик однотипных отказов выходом соединен с третьими дополОд нительными входами блоков памяти, 4 печати и отображения, а блок зая- Од вок выходом соединен с четвертыми, со дополнительными входами блоков па00 мяти, печати и отображения.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (!9) (!1) 4(5l) G. 01 R 35 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (61) 966632 (21) 3688900/24-21 (22) 01.01. В4 (46).30.06.85. Бюл. 1(24 (72) Л.И.Мазур и Н.В.Нагорный (53) 621.317.7(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 966632, кл. G 01 R 35/00, 1980 ° (54)(57) УСТАНОВКА ДЛЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ ПОВЕРКИ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРИ-

БОРОВ по авт.св. Ф 966632, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет анализа результата поверки, установка дополнительно содержит. соединенные с дополнительным выходом пульта оператора четвертым входом — блок распознавания отказов, входами — блок признаков отказов, блок вероятных причин отказа, блок действий при отказах, блок инструкций по ремонту и первым входом — блок заявок, соединенный с вторым выходом блока распознавания отказов счетчик однотипных отказов, соединенный с блоком вероятных причин отказа вторым входом блок определения вероятной причины отказа и соединенный с блоком действий при отказах вторым входом блок принятия решений, причем блок распознавания отказов вторым входом соединен с дополнительным выходом блока сравнения кодов, первым входом — с дополнительным выходом блока вычисления погрешностей и третьим входом с выходом блока признаков отказов, блок определения вероятной причины отказа первым входом соединен с первым выходом блока распознавания отказов, первым выходом — с первыми дополнительными входами блоков памяти, печати и отображения и вторым выходом — с.первым входом блока принятия решений, соединенного третьим входом с выходом блока инструкций по ремонту, первым выходом — с вторым входом блока заявок и вторым выходом — с вторыми дополнительными входами блоков памяти, печати и отоб-, ражения, счетчик однотипных отказов выходом соединен с третьими допол- нительными входами блоков памяти, печати и отображения, а блок заявок выходом соединен с четвертыми . дополнительными входами блоков памяти, печати и отображения.

11646

Изобретение относится к информационно-измерительной технике и мо,жет быть использовано для автоматизированной поверки измерительных приборов, имеющих указатель и шкалу.

По основному авт.св. Ф 966632 . известно устройство для автоматизированной поверки приборов, содержащее устройство программы, источ- 10 ник эталонных сигналов, подключенный к клеммам поверяемого прибора, датчик положения указателя, аналого-цифровой преобразователь, блок эталонных функций, блок выборки кодов, блок сравнения кодов, блок вычисления погрешностей, блок управления, блоки памяти, печати и отображения и пульт оператора (1).

Это устройство обладает достаточ- 20 ной достоверностью поверки благодаря возможности синхронного сравнения текущих кодов действительной (peanbной ) и эталонной функций преобразования .поверяемого прибора, что ис- 25 ключает потерю информации о величине погрешности между оцифрованными отметками шкалы. Однако это устройство не позволяет распознавать вид выявленных метрологических отказов и выбирать решения по дальнейшему метрологическому обслуживанию поверяемого прибора. В результате поверки с помощью такой установки забракованные приборы, имеющие отказы, кото35 рые Могут быть устранены на месте эксплуатации, изымаются из эксплуатации и направляются в ремонтные органы, что приводит к неоправданным затратам сил и средств на их хране40 ние и транспортировку, а также на содержание подменного фонда приборов.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей за счет

45 . анализа результата поверки.

Поставленная цель достигается тем, что в установку, содержащую последовательно соединенные пульт оператора, источник эталонных сигналов, клеммы для подключения поверяемого измерительного прибора, электрический датчик положения указателя поверяемого прибора, аналого-цифровой преобразователь, блок сравнения кодов, блок вычисления погрешностей, соединенные с его первым выходом первыми входами блока памяти, пе38 2 чати и отображения, соединенный с их вторыми входами вторым выходом блок управления, вход которого связан с первым выходом пульта оператора соединенного первым выходом с входом упомянутого блока управления, связанного с входом блока программы

) выход которого соединен с вторым входом источника эталонных сигналов, блок эталонных функций и связанный с его выходом своим первым входом блок выборки кодов эталонных функ; ций, первый выход которого соединен

1 с вторым входом блока сравнения кодов и первым входом блока программы, второй выход — с вторым входом блока вычисления погрешности и второй вход — с третьим выходом пульта оператора, дополнительно введены соединенные с дополнительным выходом упомянутого пульта оператора четвертым входом блок распознавания

oTKазов, входами — блок признаков отказов, блок вероятных причин отказа, блок действий при отказах, блок инструкций по ремонту и первым входомблок заявок, соединенный с вторым выходом блока распознавания отказов счетчик однотипных отказов, соединенный с блоком вероятных причин отказа вторым входом блок определения вероятной причины отказа и соединенный с блоком действий при отказах вторым входом блок принятия решений, причем блок распознавания отказов вторым входом соединен с дополнительным выходом блока сравнения кодов, первым входом — с дополнительным выходом блока вычисления .погрешностей и третьим входом — с выходом блока признаков отказов, блок определения вероятной причины отказа первым входом соединен с первым выходом блока распознавания отказов, первым выходом — с первыми дополнительными входами блоI ков памяти, печати и отображения и вторым выходом — с первым входом блока принятия решений, связанного третьим входом с выходом блока инструкций по ремонту, первым выходом— с вторым входом блока заявок и вторым выходом — с вторыми дополнительными входами блоков памяти, печати и отображения, счетчик однотипных отказов выходом соединен с третьими дополнительными входами, блоков памяти, печати и отображения, 11646

3 а блок заявок выходом соединен с четвертыми дополнительными входами блоков памяти, печати и отображения.

На чертеже представлена общая, структурная схема предлагаемой установки.

Установка содержит пульт 1 оператора, источник 2 эталонных сигналов, блок 3 управления, блок 4 выбор:--)О ки кодов, блок 5 вычисления погрешностей, датчик 6 положения указателя, аналого-цифровой преобразователь 7, блок 8 эталонных функций, блок 9 сравнения кодов, блок 10 программы, блоки ll памяти, печати

12 и отображения 13, поверяемый прибор 14, блок 15 признаков отка, зов, блок 16 распознавания отказов, блок 17 вероятных причин отказа, блок 1,8 определения вероятной причины отказа, блок 19 действий при отказах, блок 20 инструкций по ремонту, блок 21 заявок, блок 22 принятия решений, счетчик 23 однотип- 25 ных отказов.

Пульт 1 оператора .первым выхо-! дом соединен с входом блока 3 управления, вторым выходом — с ис30 точником 2 эталонных сигналов, третьим выходом — с вторым входом блока 4 выборки кодов эталонных функций и дополнительным выходом — с входом блока 15 признаков отказов, блока 17 вероятных причин отказа, Ç5 блока )9 действий при отказах, бло, ка 20 инструкций по ремонту, с пер" вым входом блока 21 заявок и четвертым входом блока 16 распознавания отказов. Источник 2 эталонных сигналов вторым входом соединен с выходом блока 10 программы, выходом— с клеммами поверяемого измерительного прибора 14, который выходом связан с входом электрического датчика 45

6 положения указателя. Блок 9 сравнения кодов первым выходом соединен с первым входом блока 5 вычисления погрешностей, дополнительным выходом — с вторым входом блока 16 распознавания отказов, первым входом с выходом аналого-цифрового преобра1 эователя 7, который своим входом связан с выходом электрического датчи- ка 6 положения указателя. Блок 4 вы- 55 борки кодов эталонных функций первым выходом соединен с вторым входом блока 9 сравнения кодов и первы)) вхо38 4 дом блока 10 программы, вторым выходом — с вторым входом блока 5 вычисления погрешностей, первым входом — с выходом блока 8 эталонных функций. Блок 16 распознавания отказов первым выходом связан с первым входом блока 18 определения вероятной причины отказа, вторым выходом— с входом счетчика 23 однотипных от— с ополниказов, первым входом д тельным выходом блока 5 вычисления погрешностей, третьим входом — с выходом блока 15 признаков отказов.

Блок 18 определения вероятной причины отказа, вторым входом соединен с выходом блока 17 вероятной причины отказа, вторым выходом — с первым входом блока 22 принятия решений, первым выходом — с первым дополнительным вводом блоков памяти ll, печати 12 и отображения 13, которые своим первым входом соединены с первым выходом блока 5 вычисления погрешностей, вторым входом связаны с вторым выходом блока 3 управления, вторым дополнительным входом — с вторым выходом блока 22 принятия решений, третьим дополнительным входом — с выходом счетчика 23 однотипных отказов и четвертым дополнительным входом — с выходом блока 21 заявок. Блок 3 управления первым выходом соединен с вторым входом блока 10 программы, блок 22 принятия решений вторым входом соединен с выходом блока 19 действий при отказах, третьим входом — с входом блока 20 инструкций по ремонту, первым выходом — с вторым входом блока 21 заявок.

Установка работает следующим образом.

Перед началом поверки оператор производит на пульте 1 оператора набор кода поверяемого прибора Н „,. кодов Н тех эталонных функций, 3Фоп E которые подвергаются исследованию, и при необходимости коды новых признаков отказов H(„p3)f Q (х,):), новых причин отказов Н(орч) д (х, ) л„ новых действий при отказах Н(, ) „ новых инструкций по ремонту H(np) ф, 1 новых заявок Н(3) +„, где з,У вЂ” соответственно индексы поверяемого прибора и эталонной функции допускаемых значений; f. S,Ô вЂ” соответственно максимальные порядковые номера имеющихся признаков отказов, ви1164638 дов отказов и имеющихся действий при отказах.

Команды, соответствующие набранным кодам Нпп1 и Нэфоп, поступают с третьего выхода пульта оператора на второй вход блока 4 выборки кодов. С первого выхода пульта I оператора подаются выборочные команды, которые поступают в блок 3 управления на разрешение включения в работу блоков памяти 11, печати 12 или отображения 13.

С первого выхода пульта I оператора подается также команда, которая поступает в блок 3 управления и задает необходимое количество циклов работы блока 10 программы в зависимости от заданного .показателя качества поверки. С второго выхода пульта 1 оператора подается команда поступающая на второй вход источника 2 эталонных сигналов для его предварительного включения.

С дополнительного выхода пульта

1 оператора подаются команды включения системы диагностики на четвертый вход блока 16 распознавания отказов, ввода в блок 15 признаков новых признаков отказов поверяемых приборов; ввода в блок !7 вероятных причин отказа новых вероятных причин отказа поверяемых приборов, ввода в блок 19 действий при отказах новых видов отказов поверяемых приборов; ввода в блок 20 инструкций по ремонту новых инструкций по ремонту поверяемых приборов; ввода в блок 21, заявок новых заявок на расходный материал, запчасти, инструмент, трудозатраты и стоимость работы.

Блок 4 выборки кодов осуществляет распознавание набранных на пульте I оператора кода поверяемого прибора Н„ . и кодов эталонных функций допускаемых значений основной погрешности Н ф „ внутри массивов аналогичных кодов Рпо и (Я а4оп 1 ), хранящихся в блоке 8 эталонных функций, и производят синхронную последовательную выборку as блока 8 текущих кодов $ („1,. эталонной функции преобраэовайия, соответствующей S„„; поверяемого прибора.

Укаэанные коды S y („1,с первого выхода блока 4 выборки кодов подаются на первый вход блока 10 программы для реализации программного обес5

l5

55 печения автоматизированной поверки данного прибора.

При этом последовательность кодов $ („1, эталонной функции преобразования поверяемого прибора содержит в себе конечный код $f,(x)i формирующий сигнальный код $ cs use для обеспечения возврата управляемого источника 2 эталонных сигналов в исходное состояние при обработке m циклов поверки. Выявленный код $,„, поверяемого прибора направляется с второго выхода блока 4 выборки кодов через блок 5 вычисления погрешностей (его второй вход ) в блоки памяти ll, печати 12 или отображения 13.

По команде "Поверка", подаваемой с первого выхода пульта 1 оператора, блок 3 управления через свой первый выход запускает в работу блок 10 программы, котррый в соответствии с текущими кодами эталонной функции преобразования $ (x)i, поступающими

9 на его первый вход из блока 4, вырабатывает программу работы источника 2 эталонных сигналов. При этом программа работы. источника 2 реализуется путем подачи электрических сигналов, соответствующих кодам

Sf (х)1 с выхода блока 10 программы на второй вход источника 2.

В соответствии .с этими сигналами источник 2 вырабатывает эталонные аналоговые сигналы и подает их на поверяемый прибор 14, подключенный к клеммам источника 2.

Указатель поверяемого прибора приходит в движение.

Электрический датчик 6 фиксирует текущее положение указателя и выдает аналоговые сигналы, пропорциональ ные текущему положению указателя, в аналого-цифровой преобразователь

7, который преобразует их в последовательности кодов Sfp(x)i,, пред- ставляющие собой реальную функцию

fp(x)i преобразования поверяемого прибора. Коды Sfp(x)i реальной функции преобразования поступают в- блок

9 сравнения кодов. При этом коды

Ы „I (x)i эталонных функций допускаемого значения основной погрешности поверяемого прибора с второго выхода блока 4 выборки ходов синхронно с кодами $й (x)i поступают в блок 5 вычисления погрешностей.

Блок 9 сравнения кодов производит синхронное сравнение текущих

7 11646 кодов реальной Sf (x)i и эталонной

Sf,(x)i функций преобразования поверяемого прибора на прямом и обратном ходе указателя на каждом цикле г и направляет результаты пр (оэ) . сравнения кбдов дБ > (x)i в блок

5 вычисления погрешностей.

Блок 5 вычисления погрешностей обрабатывает поступающую информацию о соотношении реальной и эта- 10 лонной функций преобразования поверяемого прибора и выдает результаты в виде: а) кодов функции оценки систематической составляющей погрешности 15 пр(Ов)

S (x)i вычисленных по ш реали ьс зациям кодов реальной функции преобразования на прямом и обратном ходе указателя по формуле

>и 20 пр(>>в) 1»Р(»В) — h5 (х) i (x) б) кодов функции оценки среднего. квадратического отклонения случайной составляющей погрешности 5 lh >1.х.>1 > вычисленных по выборке того же объема по формуле

30 ляют собой комплекс признаков отказов К" для которого с использованием вероятностей диагнозов P(D ) и условных вероятностей появления комплекса признаков К+ у приборов с диагнозом Э Р(К >tD ), поступающих из блока 15 признаков отказов, в блоке

16 распознавания отказов производится согласно методу Байеса выбор вида отказа (диагноза -D5)в соответствии с соотношением

s"" )(ÜЮ = в ) кодов функций оценки вариации показания поверяемого прибора

Sfв(х)i, вычисленных по формуле

Г пр оБ

5 (xji »»xx (5 (х)>- S

1в <ас дс(") 1 г ) кодов функции оценки предела допускаемого значения приведенной

:погрешности Sfq <,» (x)i, вычис.ленных по формуле (е ьс "> j »

>> где Хв — ноРмиРУющее значение шкалы 45 поверяемого прибора. ,Кроме того, блок 5 вычисления погрешностей производит оценку метрог логической годности поверяемого прибора путем проверки следующих усло- 50 вий: прйв)

S „(х)1а5 С5 э дс 4с ",дскб («) 1 пр(06}

Pxg i С 5 (Л) fx)i(5 (Л) (х „, эЬ(Л) Ха 96. 55 (к)»5 gx) i эвА B

5 (х); 9, (х) И э д,»оп Ь д»п

38 8

ГАВ S (Х)>, Ь (а)(Х1, 3< (Х);,5 (х); н(в) н(в)

1эпсд 1эбд »А одоп коды эталонных функций допускаемых значений погрешностей поверяемого прибора (11 и b — соответственно нижних и верхних значений), поступающие из блока 4 и переправляемые далее в блоки памяти ll печати 12 и отображения 13.

Если условие (1 ) выполняется, поверяемый прибор признается метрологически годным, в противном случае он бракуется по соответствующей характеристике погрешности. Цикл работы блока 10 программы заканчивается подачей на его первый вход с сигнального кода Sce с первого выхода блока 4 выборки кодов и возвратом программы поверки в исходноесостояние. В этот момент с блока

10 программы подается команда на второй вход источника 2 эталонных сигналов для его останова.

Если прибор признается метрологически негодным, то блок 16 распознавания отказов производит сравнение функций оценок составляющих погАр io6> . >>+of > решности S (х,t„)i, S 4 Я(х,t„)i

Брд (х, t P i и разностей кодов

>>р(об i йБ . (х,ti,), полученных при последней поверке (в.момент времени t„-) а также функций оценок, составляющих погрешности Б (х,tÄÄ)i, >>pros> дс

Sf (ф t ) и разнос

B B пр(ОБ) ти кодов ьБ (х,й„„), полученных при предыдущей и еще более ранних поверках (вводимых с пульта 1 oneратора) с поступающими из блока 15 признаками отказов в виде массивов кодов функций (прЭ) $„4 (x,t) (прЭ) <>h(X>4) ("РИ 9 b(>

5(nрэ)f+.D(x> ) i в результате чего выбирают признаки отказов (прэ) > > (»p3)l > (прэ) э > (врэ)3+

Выявленные признаки отказа представ10

))64638

15 где

Р >>>э ) нэ) ° лак>Р >> )KKÖ

При этом код 5(»>,з) выявленного комплекса признаков К, а также код

8<,, )э выявленного вида отказа (диагноза) 0, где ) и 8 — соответственно порядковые номера признака откаsa и вида отказа, поступают в счетчик 23 однотипных отказов и далее в блоки памяти ll; печати 12 и отображения 13.

В счетчике 23 происходит подсчет и выдача в блоки памяти 11, печати

12 и отображения 13 общего количества поверок однотипных приборов $,>, общего количества отказов однотипных приборов Бр,количество однотипных отказов 81>.и количество обнаруженных однотипных признаков S .

Это позволяет производить анализ эксплуатационных характеристик поверяемых измерительных приборов, а также уточнять вероятности отказов (диагнозов)Р(05) и условные вероятности комплексов признаков отказов при диагнозах Р(К"/Ds) для повьппения достоверности распознавания вида отказа.

Код выявленного вида отказа поступает в блок 18 определения вероятной причины отказа. Кроме того, в блок 18 определения вероятной причины отказа иэ блока 16 распознавания отказов поступают функции оце- нок составляющих погоешности и разностей кодов Ья 1x,t>i реелэнол н,этелон) ной функции преобразования поверяемого прибора, а также as блока 17 вероятных причин отказа признаки вероятных пончик отказа (np4)Е, д . p > (»py)g д > i

1» !,5 (>>p Ф) f э Ь ь 1Я > (>> ф)Я44 т > ь

При этом блок .18 определения вероятной причины отказа производит вы.бор признаков вероятных причин отказа.

Выявленные признаки вероятных причин отказов представляют собой комплекс К " признаков вероятной

55 причины отказа, для которого с использованием вероятностей диагнозов

P(D y) и условных вероятностей появления комплекса признаков К » у приборов с диагнозом D>P(K /D ) поступающих из блока 17 вероятных причин отказа, в блоке 18 определения вероятной причины отказа производится согласно методу Байеса выбор вероятной причины отказа в соответствии с соотношением

Р(»э >Ьэ )= m» (Р(»„)K"")I

При этом код выявленной вероятной причины отказа поступает в блок 22 принятия решения н блоки памяти ll„ печати 12 и отображения 13, где запоминается. nK «---: .. отображается вероятная причина отказа для проведения мероприятия по предупреждению аналогичных отказов измерительных приборов.

В блок 22 принятия решений, кроме того, через блок )8 определения вероятной причины отказа из блока 16 распознавания отказов поступает код выявленного вида отказа н из блока

19 действия при отказах коды видов действий при отказах и их стоимости.

В блоке 22 принятия решений для выявленного метрологического отказа принимается решение по дальнейшему метрологическому обслуживанию поверяемого прибора (регулировка, замена детали или узла, списание прибора ), исходя из минимума затрат на восстановление, т.е. если прибор выгоднее списать и приобрести новый, чем производить замену отказавшего элемента и восстанавливать его метрологические характеристики, то принимается решение на списание по веряемого прибора.

На основании принятого решения по дальнейшему метрологическому обслуживанию поверяемого прибора (например, ремонт ), из блока 20 инструкций по ремонту через блок 22 принятия решений в блоки памяти Il, печати 12 н отображения 13 посту.пают соответствующие инструкции по ремонту. Кроме того, из блока 22 принятия решений в блок 2) заявок пос11646

ll тупает команда на выдачу в блоки памяти 11, печати 12 и отображения

l3 в соответствии с принятым решением по дальнейшему метрологическому обслуживанию заявки на расходный материал, запчасти, инструмент, трудозатраты и указания стоимости работы, что позволяет планировать ре-. монтные работы. На этом цикл работы установки заканчивается, и установ- 10 ка готова к поверке следующего измерительного прибора.

Использование предлагаемой установки позволяет распознавать вид выявленных метрологических отказов и 1 выбирать решения по дальнейшему метрологическому обслуживанию поверяемого прибора, что обеспечивает сокращение времени на поиск отказавшего элемента и, следовательно, общего щ

38 12 времени восстановления отказавшего измерительного прибора на 50-70Х.

Это, в свою очередь, ведет к повышению готовности поверяемых приборов к применению.Кроме того,. автоматический выбор решения по дальнейшему метрологическому обслуживанию забракованного прибора с выдачей инструкций по регулировке или ремонту, выдачей заявок на необходимый расходный материал, 3H1I с указанием стоимости работ и необходимых трудо:затрат позволяет восстанавливать забракованные приборы на месте эксплуатации. Это, в свою очередь, позволя" ет сократить подменный фонд приборов и приводит к снижению затрат материальных средств и сил на транспортировку забракованных приборов в ремонтные органы и обратно.

1I64638

Составитель А.Заборня

Редактор Л.Алексеенко Техред Т.Дубинчак Корректор%. Пожо

Заказ 4)82/42 Тираж 748 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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