Пристрій для діагностування взаємозв’язаних елементів об’єкта і датчиків

Пристрій для діагностування взаємозв'язаних елементів об'єкта і датчиків, що містить групу датчиків, дешифратор, який має чотири секції, десять елементів АБО, перемикач режимів роботи пристрою, три блоки індикаторів, причому виходи датчиків підключені до входів дешифратора, входи першого блока індикаторів з'єднані з виходами першої секції дешифратора, входи другого блока індикаторів з'єднані з виходами другої секції дешифратора, І-ТІ виходи третьої та четвертої секцій дешифратора з'єднані з входами і-го елемента АБО, вихід якого з'єднаний з і-им входом третього блока індикаторів (і = 1, ,10), який відрізняється тим, що має другу групу датчиків, четвертий блок індикації, одинадцятий елемент АБО, елемент НІ, причому виходи другої групи датчиків з'єднані з ВІДПОВІДНИМИ входами дешифратора, входи одинадцятого елемента АБО з'єднані з першим виходом першої секції дешифратора та виходами елементів АБО, вихід одинадцятого елемента АБО з'єднаний з перемикачем режимів роботи пристрою, першим входом четвертого блока індикаторів та через елемент НІ з другим входом четвертого блока індикаторів Винахід відноситься до технічної діагностики, зокрема до систем контролю і пошуку відмов, і може бути використаний як для контролю працездатності, так і для прогнозування відмов елементів об'єкта Відомий пристрій для діагностування радюелектроного об'єкта, який містить групу датчиків, підключених до входів дешифратора, блоки індикаторів, перемикач режиму роботи, елементи АБО [ас СРСР № 930275, кл G05B 23/02, оп 1980, бюл 19] Недоліками цього пристрою є низька достовірність результатів і неможливість прогнозування відмов елементів об'єкта Найбільш близький по технічній суті та результату, що досягається є пристрій для діагностування взаємопов'язаних елементів об'єкта, який містить групу датчиків, дешифратор, який має чотири секції, десять елементів АБО, перемикач режимів роботи пристрою, три блока індикаторів, причому виходи датчиків підключені до входів дешифратора, входи першого блока індикаторів з'єднані з виходами першої секції дешифратора, входи другого блока індикаторів з'єднані з виходами другої секції дешифратора, І-ТІ виходи третьої та четвер тої секцій дешифратора з'єднані з входами і-го елемента АБО, вихід якого з'єднаний з і-им входом третього блока індикаторів (і = 1, ,10) [ас СРСР №1500998, кл G05B 23/02, оп 1989, бюл ЗО] Недоліком цього пристрою є неможливість визначення передвідмовного стану функціональних елементів об'єкта, тобто прогнозування його відмов В основу винаходу поставлено задачу вдосконалення пристрою для діагностування взаємопов'язаних елементів об'єкта і датчиків шляхом введення нового складу елементів та нової організації взаємозв'язків між ними забезпечити ширші функціональні можливості при використанні винаходу, а саме забезпечити можливість прогнозування відмов елементів об'єкта і підвищення достовірності результатів контролю Поставлене завдання досягається тим, що пристрій для діагностування взаємопов'язаних елементів об'єкта і датчиків, що містить групу датчиків, дешифратор, який має чотири секції, десять елементів АБО, перемикач режимів роботи пристрою, три блоки індикаторів, причому виходи датчиків підключені до входів дешифратора, входи першого блока індикаторів з'єднані з виходами СО о 47903 першої секції дешифратора, входи другого блока індикаторів з'єднані з виходами другої секції дешифратора, І-ТІ виходи третьої та четвертої секцій дешифратора з'єднані з входами і-го елемента АБО, вихід якого з'єднаний з і-им входом третього блока індикаторів (і = 1, ,10), згідно з винаходом має у своєму складі другу групу датчиків, четвертий блок індикації, одинадцятий елемент АБО, елемент НІ, причому виходи другої групи датчиків з'єднані з ВІДПОВІДНИМИ входами дешифратора, входи одинадцятого елемента АБО з'єднані з першим виходом першої секції дешифратора та виходами елементів АБО, вихід одинадцятого елемента АБО з'єднаний з перемикачем режимів роботи пристрою, першим входом четвертого блока індикаторів та через елемент НІ з другим входом четвертого блока індикаторів Заявлений пристрій має новий склад елементів, та нову організацію взаємозв'язків між ними, тобто містить нову сукупність ознак, які забезпечують нові технічні властивості винаходу Технічний результат, як наслідок цих властивостей розширені функціональні можливості пристрою, а саме забезпечення можливості прогнозування відмов елементів об'єкта і підвищення достовірності результатів контролю Суть і принцип дії пристрою пояснюються кресленнями На фіг 1 представлена схема типового об'єкта і схема пристрою для його діагностування, на фіг 2 третьої секції дешифратора На фіг 1 позначені об'єкт 1 діагностування, група 2 датчиків 2 1 2 4, група 3 датчиків 3 1 3 6, блок 4 індикаторів 4 1 4 4, блок 5 індикаторів 5 1 5 4, блок 6 індикаторів 6 1 6 10, дешифратор 7, що містить секції 7 1 7 4, блок 8 індикаторів 8 1 8 2, ЛОГІЧНІ елементи 9 1 9 11 АБО, елемент 10 НІ, перемикач 11 режимів роботи з секціями 11 1 і 11 2 з двома положеннями 11 а - нормальної роботи і 11 б - контроля Об'єкт 1 діагностування складається з функціональних елементів 11 13, довільно сполучених між собою функціональними зв'язками Об'єкт має інформаційний вхід 12 і виходи 13 і 14 Пристрій за допомогою шини 15 сполучається із ЗОВНІШНІМ джерелом живлення Датчики першого і другої груп своїми входами підключені до ВІДПОВІДНИХ функціональних елементів об'єкта, а своїми виходами 16 25 до ВІДПОВІДНИХ інформаційних входів дешифратора 7 Датчики 2 1 2 4 спрацьовують при ВІДМОВІ функціональних елементів 11 1 3 об'єкта, а датчики 3 1 3 6 при погіршенні параметрів останніх Дешифратор 7 призначений для перетворення сигналів двійкового позиційного паралельного коду в одиничні ВИХІДНІ сигнали згідно з алгоритмом, приведеним в таблиці станів об'єкта і датчиків Дешифратор складається з чотирьох секцій 7 1 7 4, ВІДПОВІДНІ інформаційні входи 16 25 яких сполучені між собою паралельно і підключені до виходів ВІДПОВІДНИХ датчиків Секції дешифратора отримують живлення через перемикач 11 Дешифратор має виходи 25 54, призначення яких вказані в таблиці Перша і друга секції (7 1 7 2) дешифратора виконані на основі прямокутних резистивно дюдних матриць згідно з таблицею станів об'єкта і датчиків У них кожна вихідна (горизонтальна) шина сполучена з основною вхідною (вертикальної) шиною за допомогою діода безпосередньо, якщо в таблиці стоїть знак " 1 " , і сполучена за допомогою діода з додатковою (допоміжної) вхідною шиною, сполученою з основною через елемент НІ, якщо в таблиці стоїть знак "О" Третя і четверта секція (7 3 і 7 4) виконані на основі мінімізованих по числу ДІОДІВ резистивно-дюдных матриць Схема з'єднань шин третьої секції показана на фіг 2 У неї кожний и вхід 16 25 сполучений за допомогою ДІОДІВ 56 з виходом 35 44 тільки в тому випадку, якщо в таблиці на МІСЦІ перетину рядка і стовпця стоїть знак " 1 " або "О" При цьому нулі розташовані тільки по головній діагоналі матриці, а одиниці тільки по сусідніх діагоналях, розташованих по обидві сторони від головної нульової діагоналі матриці Секції дешифратора містять резистори 55 і елементи 57 НІ Шини живлення датчиків і логічних елементів на схемах не показані Пристрій працює таким чином Датчики 2 1 2 4 і 3 1 3 6 перетворюють параметри, що контролюються в уніфікований сигнал вигляду " 1 " , якщо параметр в межах нормальних значень Датчики 2 1 2 4 видають сигнал вигляду "О" у випадку, якщо параметр, що контролюється вийшов за межі нормальних значень, а датчики 3 1 3 6, якщо параметр, що контролюється значно відхилився від номінального значення, але не вийшов за межі допустимих значень Сигнали від датчиків у вигляді двійкового позиційного коду паралельно поступають на дешифратор 7 Дешифратор виділяє з всього різноманіття комбінацій сигналів необхідні комбінації, які у вигляді одиничних сигналів утворяться на ВІДПОВІДНИХ його виходах 26 54 Принцип прогнозування відмов функціонального елемента об'єкта заснований на отриманні і обробки інформації про параметри, що контролюються у вигляді комбінації 11 параметр в межах нормальних значень, 01 параметр наближається до граничного значення, 00 параметр вийшов за межі нормальних значень Для контролю працездатності датчиків з метою виявлення в них відмов, зумовлених помилками 1-го роду, при яких функціональний елемент , що відмовили сприймаються датчиками як працездатний, перемикач встановлюється в положення 116 У цьому положенні ВХІДНІ сигнали (впливи) на об'єкт не поступають, живлення подається лише на секцію 7 4 дешифратора Індикатори 8 1 і 8 2 вимкнені Якщо в датчиках немає відмов, зумовлених помилками 1-го роду, то на їх виходах, а значить, і на входах 16 25 дешифратора, утвориться кодова комбінація у вигляді 0000000000 (ЛОГІЧНІ нулі) При цьому всі діоди 56 матриці 7 4 виявляються відкритими, від шини 15 живлення через резистори 55 і діоди матриці до вхідних шин 16 25 потечуть струми Внаслідок падіння напруги на резисторах 56 на всіх виходах 45 54 секції 7 4 утворяться нульові потенціали і індикатори 6 1 6 10 відмов датчиків будуть вимкнені При цьому всі індикатори блоків 4, 5 і 8 також вимкнені Якщо в одному з датчиків виникає відмова, 47903 16 25 дешифратора поступить комбінація сигналів, відмінна від комбінації 1111111111 Тоді якінебудь діоди шини 26 відкриються, через резистор 55 шини 26 потече струм, на виході сформується низький потенціал (логічний нуль), індикатор 8 1 вимкнеться, індикатор 8 2 непрацездатності об'єкта включиться При цьому дешифратор 7 розшифрує вхідну кодову комбінацію і забезпечить включення відповідної відмови (див таблицю) в блоках 4 і6 Якщо технічний стан якого-небудь об'єкта 1 наближається до граничного і його ВИХІДНІ параметри значно гіршають або гіршають параметри вхідних сигналів (тобто наближаються до граничних значень), то внаслідок спрацювання датчиків 3 1 3 6 другого рівня на входи дешифратора поступить одна з комбінацій, вказаних в рядках 6 9 таблиці станів Ці комбінації, як і комбінації 1 5, заздалегідь розраховані для конкретного об'єкта і у вигляді ВІДПОВІДНОГО розташування ДІОДІВ реалізовані в секціях 7 1 і 7 2 дешифратора Внаслідок порівняння комбінації , що поступає від датчиків, із запрограмованою комбінацією відбувається її дешифрация, на відповідному виході дешифратора утвориться одиничний потенціал, який і обслуговує включення ВІДПОВІДНОГО індикатора Значення вихідних сигналів дешифратора приведені в таблиці зумовлена помилками 1-го роду, то, незалежно від значення вхідного сигналу, на виході цього датчика утвориться логічна одиниця У цьому випадку, згідно з таблицею станів об'єкта і датчиків, високий "одиничний" потенціал датчика закриє ВІДПОВІДНИЙ ДІОД матриці, струм через ВІДПОВІДНИЙ резистор 55 припиниться і на відповідному виході 45 54 дешифратора утвориться високий потенціал, який і обумовить включення ВІДПОВІДНОГО індикатора блоку 6 Для технічного діагностування об'єкта і датчиків з метою виявлення в датчиках відмов, зумовлених помилками 2-го роду, при яких працездатний функціональний елемент сприймається як такий, що відмовив, перемикач переводиться в положення 11а У цьому положенні об'єкт приводиться в стан нормального функціонування, живлення подається на секції 7 1, 7 2 і 7 3 дешифратора і на елементи 10 1 і 10 21 Якщо об'єкт працездатний і ВХІДНІ сигнали в межах нормальних значень, то на виходах всіх датчиків утворяться сигнали вигляду " 1 " , та включиться індикатор 8 1 працездатності об'єкта На всіх інших виходах 27 54 дешифратора утворяться нульові потенціали, зумовлені протіканням струму через один або декілька відкритих ДІОДІВ В КОЖНІЙ ВИХІДНІЙ шині У результаті всі індикатори блоків 4, 5 і 6 будуть вимкнені Якщо в об'єкті 1 виникає одиночна відмова якого-небудь функціональний елемент , відмова якого-небудь датчика, зумовлена помилками 2-го роду, або ВХІДНІ сигнали об'єкта вийдуть за межі нормальних значень, то на інформаційні входи Техніко-економічна ефективність винаходу, полягає в збільшенні КІЛЬКОСТІ І достовірності діагностичної інформації, що отримується від пристрою ТАБЛИЦЯ СТАНІВ ОБ'ЄКТА Т ДАТЧИКШ іСигнали на входах яешмі|tpaІТО]за ЯП _ _ 1617 1 1 2 0 0 3 1 1 4 1 1 5 1 1 6 1 0 7 I 1 8 1 1 9 1 1 10 0 1 0 2122 1 1 0 0 0 0 0 0 ї 1 0 0 0 0 0 0 1 1 23 24 25 1 0 0 1 0 1 1 1 1 1 0 0 1 0 0 0 І 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 1 11 \і11920 1 Г1 0 00 0 00 1 і 0 1 і 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 її 12 1 13 1 0 1 1 0 1 1 0 І 1 0 І 1 0 1 1 0 1 14 15 16 17 1 0 ї 1 0 US 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 1 S3 Ч 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 373 g 39 40 41 42 43 44 45 46 1 1 1 1 1 1 1 1 1 47 48 49 50 51 52 53 54 № ІНДН като І*3 81 41 4.2 43 44 51 5.2 53 54 61 6.2 6.3 64 6.5 6.6 67 6.8 69 610 6.1 6.2 6.3 64 6.5 6.6 6.7 68 69 610 Діагноз Об'єкт працездатний Вх сигнал поза доп Відмовив ФЭ 1 1 Відмовив ФЭ 1.2 Відмовив ФЭ 1 3 Примі тка Секція 7.1 Погіряшар. вх. сига. Секція Пощіш пар ФЭ 11 7.2 Погірш, пар ФЭ І 2 Погірш, яар. ФЭ 1.3 Відмовив датчик 2 1 Відмовив датчик 3 1 Відмовив датчик 2.2 Відмовив датчик 3 2 Відмовив датчик 2.3 Відмовив датчик 3 3 Відмовив датчик 3 4 Відмовив датчик 2.4 Секщя 7.3 Помип ки 2-го роду Відмовив датчик 3.5 Відмовив датчик 3 6 Відмовив датчик 21 Секція Відмовив датчик 3 1 7 4 Вщмовив датчик 2 2 Відмовив датчик 3 2 Помил Вщмовив датчик 2.3 ки ВІДМОВИВ датчик 3.3 Іго Відмовив датчик 3 4 роду Відмовив датчик 2.4 Відмовив датчик 3 5 Відмовив датчик 3 6 47903 h 111 11 i.« J,. і. Фіг. 1 47903 10 Фіг. 2 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044) 456 - 20 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71