Вимірювач відносних показників якості продукції

Реферат: UA 71213 U UA 71213 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до галузі приладобудування, вимірювання відношення складових імпедансу двополюсників, якими подаються об'єкти контролю і може бути використаним для реалізації диференційного методу оцінювання якості, зокрема продукції електричної та неелектричної природи при невідомих складових адмітансу їхніх базових зразків (еталонів, стандартних зразків). Відомий вимірювач відносних показників якості продукції (Прилади та методи контролю якості - 2006, №. 14, с. 52-55), який містить джерело тестового сигналу, векторний перетворювач з контрольованим об'єктом та базовим зразком, як елементами порівняння, перетворювачі реактивної та активної складових імпедансу об'єктів порівняння, формувач опорної напруги постійного струму з напруги джерела, два аналого-цифрових перетворювачі та обчислювальний пристрій. Таким вимірювачем не можна виміряти відносні значення складових імпедансів контрольованого та базового елементів у разі невідомих відповідних складових базового зразка. Таким вимірювачем отримують відносні показники якості за складовими імітансу за умови додаткового та окремого вимірювання аналогічних складових вибраного базового зразка встановленого рівня якості за традиційними методиками та засобами. В основу корисної моделі поставлена задача створити вимірювач відносних показників якості продукції, у якому введення нових конструктивних елементів та зв'язків дозволило б максимально спростити вимірювальний процес і тим самим зменшити тривалість оцінювання якості продукції. У даному випадку немає потреби знати параметри базового зразка та вимірювати абсолютні значення параметрів контрольованого об'єкта, оскільки безпосередньо визначається відхилення відносного показника від одиниці. Поставлена задача вирішується тим, що у вимірювачі відносних показників якості, який містить джерело тестового сигналу, під'єднаний до нього векторний перетворювач з контрольованим об'єктом та базовим зразком, під'єднані до його виходу перетворювачі реактивної та активної складових, виходи яких з'єднані з вимірювальними входами першого та другого інтегрувальних аналого-цифрових перетворювачів, опорні входи яких через формувач опорної напруги під'єднані до виходу джерела, а їхні виходи, відповідно, - до першого та другого входів обчислювального пристрою, введено третій інтегрувальний аналого-цифровий перетворювач, причому вимірювальний вхід його з'єднано з виходом перетворювача реактивної складової, а опорний вхід - з перетворювачем активної складової, а вихід під'єднано до третього входу обчислювального пристрою. Це дає змогу реалізувати диференційний метод оцінювання якості продукції навіть за відсутності інформації про реактивну та активну складові базового зразка, але відомого рівня якості, підтвердженого результатами вимірювання фізико-хімічних параметрів традиційними засобами та методиками. Такий засіб вимірювання забезпечить отримання відносних показників якості за складовими імітансу за невідомих відповідних параметрів базових зразків відомого рівня якості і за рахунок цього отримаємо оперативність контролю якості. При цьому використовується один вимірювальний засіб, спрощується процедура вимірювань та забезпечується інваріантність до впливних факторів, оскільки забезпечується рівноточні вимірювання об'єктів порівняння. На кресленні представлена блок-схема вимірювача відносних показників якості продукції, де: 1 - джерело тестового сигналу; 2 - векторний перетворювач; 3, 4 - перетворювач активної та реактивної складових адмітансу, відповідно; 5 - формувач опорної напруги постійного струму; 6, 7, 8 - аналого-цифрові перетворювачі; 9 - обчислювальний пристрій. На кресл. зображено також 10 - контрольований об'єкт та 11 - базовий зразок. Вимірювач відносних показників якості продукції складається з джерела тестового сигналу 1, який з'єднаний з входом векторного перетворювача 2, до виходу якого під'єднано перетворювачі 3 та 4. Вихід перетворювача 3 під'єднано до вимірювальних входів першого 6 та третього 8 аналого-цифрових перетворювачів; а вихід перетворювача 4 з'єднаний з вимірювальним входом другого 7 та опорним входом третього 8 аналого-цифрового перетворювачів. Опорні входи перетворювачів 6, 7 під'єднано до виходу формувача 5, з'єднаного своїм входом з виходом джерела 1. Виходи всіх АЦП під'єднано до відповідних входів обчислювального пристрою 9. До векторного перетворювача 2 під'єднано контрольований об'єкт10 з адмітансом Yx та базовий зразок 11 з адмітансом Y0 . Вимірювач відносних показників якості продукції працює таким чином. Під дією тестового сигналу джерела 1 встановлених рівня Um та частоти f1 векторним перетворювачем 2 формується напруга 1 UA 71213 U Y  U  aUm x , (1) Y0 при Yx  Gx  jBx та Y0  G0  jB0 вираз (1) приймає вигляд G  jBx G G0  B0Bx B G  B0Gx  , (2) U  aUm x  aUm x 2  jaUm x 0 2 2 2 G0  jB0 G0  B0 G0  B0 5 де Gx , B x - активна та реактивна складові контрольованого об'єкта; G0 , B0 - активна та реактивна складові базового зразка; a - коефіцієнт перетворення векторного перетворювача. Перетворювачами 3, 4 виділяються з комплексної напруги (2), відповідно, активна та реактивна складові у вигляді напруг U1,U2 постійного струму, а саме: U1  ab1Um GxG0  B0Bx U2  ab2Um 10 15 BxG0  B0Gx 2 2 G0  B0 , (3) , (4) де b1, b2 - коефіцієнти перетворення відповідних перетворювачів. Формувачем 5 формується з тестового сигналу джерела 1 напруга постійного струму U3  b3Um , (5) де b3 коефіцієнт перетворення перетворювача 5. Перетворювач 6 здійснює аналого-цифрове перетворення напруг (3), (5), перетворювач 7 напруг (4), (5), а перетворювач 8 - напруг (3), (4) у відповідні цифрові коди. Для однієї частоти тестового сигналу при однакових коефіцієнтах перетворення перетворювачів 3, 4 та 5 вихідні коди N1,N2,N3 перетворювачів 6, 7 та 8, відповідно, зв'язані такими функціональними залежностями N1  k1 20 2 2 G0  B0 G x B0 B x  G0 G0 G0 B x B0 G x  G0 G0 G0 , N2  k 2 2 2  B0  B    1  1  0   G   G0   0 b1 b2 b1 де k1  , k 2  , k 3  . b3 b3 b2 G x B0 B x  G0 G0 G0 , N3  k 3 , (6) B x B0 G x  G0 G0 G0 Обчислювальним пристроєм 9 здійснюється опрацювання отриманих цифрових кодів (6) з метою отримання відносних показників q активних та реактивних g складових, а саме: q g 25 Re Yx  G x  , (7) Re Y0  G0 ImYx  B x  . (8) ImY0  B0 Для цього з рівнянь (6) знаходять невідомі відношення відносним показником активних складових (відношення Gx B B та 0 , x , одне з яких вже буде G0 G0 G0 Gx ). Відносний показник реактивних G0 складових знаходять в результаті ділення знайдених відношень відношення Bx B на 0 , звідки отримують G0 G0 Bx . B0 30 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 35 Вимірювач відносних показників якості продукції, який містить джерело тестового сигналу, під'єднаний до нього векторний перетворювач для під'єднання контрольованого об'єкта та базового зразка, під'єднані до його виходу перетворювачі активної та реактивної складових, виходи яких з'єднані з відповідними вимірювальними входами першого та другого інтегрувальних аналого-цифрових перетворювачів, опорні входи яких через формувач опорної напруги під'єднані до виходу джерела, а їхні виходи, відповідно, - до першого та другого входів обчислювального пристрою, який відрізняється тим, що він додатково містить третій 2 UA 71213 U інтегрувальний аналого-цифровий перетворювач, причому вимірювальний вхід його з'єднано з виходом перетворювача активної складової, а опорний вхід - з перетворювачем реактивної складової, а вихід під'єднано до третього входу обчислювального пристрою. 5 Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3