Система діагностики технічних рідин і олив з автоматичною ідентифікацією кольору

Реферат: Система діагностики технічних рідин і олив з автоматичною ідентифікацією кольору містить блок збору первинної інформації з датчиками-вимірниками електропровідності і датчикамивимірниками діелектричної проникності, блок перетворення і обробки інформації, що містить пристрій перетворення аналогової інформації в цифрову і пристрій обробки інформації з пам'яттю, блок виведення інформації, а також блок живлення. Введено блок автоматичної ідентифікації кольору, що містить фотокамери, зовнішній інтерфейс з програматором, бортовий мікроконтролер і блок зовнішньої пам'яті, які з'єднані з блоком живлення, а мікроконтролер додатково з'єднаний з пристроєм перетворення аналогової інформації в цифрову і пристроєм обробки інформації з пам'яттю. UA 79723 U (12) UA 79723 U UA 79723 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до області вимірювальної техніки, що використовується при діагностуванні стану технічних рідин і олив в мобільній та стаціонарній техніці (наприклад, автомобілях, тракторах, мобільних лабораторіях, технологічному обладнанні). Відома система діагностики технічних рідин і олив, що містить блок збору первинної інформації, обчислювальний блок, датчики забруднення технічних рідин і олив, а також блок світлової сигналізації про забруднення рідин і олив, електронний дільник-перетворювач, блок виведення інформації, обчислювально-електронний блок, перетворювач і стабілізатор напруги [1] (аналог). Істотними недоліками цієї системи є: - недостатня універсальність, викликана неможливістю вимірювати стан і якість рідин, що володіють електропровідністю, наприклад, охолоджуючих і гальмівних; - неможливість автоматичної оцінки та ідентифікації таких характеристик, як колір досліджуваної рідини або оливи, які в значній мірі визначають їх експлуатаційні властивості. Відома також система діагностики технічних рідин і мастил, яка містить блок збору первинної інформації з датчиками-вимірниками електропровідності і датчиками-вимірниками діелектричної проникності, блок перетворення і обробки інформації, що містить пристрій перетворення аналогової інформації в цифрову і пристрій обробки інформації з пам'яттю, блок виведення інформації, а також блок живлення [2] (прототип). Ця система діагностики технічних рідин і олив має підвищену універсальність у порівнянні з вищеописаним аналогом через те, що наявність датчиків вимірювання електропровідності дозволяє діагностувати електропровідні рідини. Однак, як і попередня система діагностики, ця система не має можливості оцінки та ідентифікації кольору досліджуваної технічної рідини або оливи, що може привести до неадекватного визначення їх експлуатаційних властивостей, внаслідок чого вона має обмежені технічні та точнісні можливості по розпізнаванню виду і стану застосовуваних технічних рідин та змащувальних олив. Задача корисної моделі - розширення технічних і точнісних можливостей системи та підвищення адекватності визначення експлуатаційних властивостей технічних рідин і змащувальних олив. В основу корисної моделі поставлена задача, що полягає в тому, щоб розширити функціональні (технічні) можливості системи, підвищити її точність та адекватність ідентифікації речовин за рахунок забезпечення автоматизованої ідентифікації кольору (та його складових) технічних рідин і змащувальних олив, що спільно з вимірюванням електропровідності або діелектричної проникності дозволить суттєво підвищити ймовірність адекватного визначення стану технічної рідини або оливи. Поставлена задача вирішується тим, що до складу діагностичної системи введено блок автоматичної ідентифікації кольору, що містить фотокамери, зовнішній інтерфейс з програматором, бортовий мікроконтролер і блок зовнішньої пам'яті, які з'єднані з блоком живлення, а мікроконтролер додатково з'єднаний з пристроєм перетворення аналогової інформації в цифрову і пристроєм обробки інформації з пам'яттю. Корисна модель пояснюється кресленням, де на кресленні наведена блок-схема діагностичної системи. Діагностична система містить: 1 - блок збору первинної інформації; 2 - блок перетворення і обробки інформації; 3 - блок відображення інформації; 4, 5, 6 - двоелектродні датчики контролю діелектричної проникності (їх кількість визначається кількістю агрегатів, у яких застосовуються оливи); 7, 8 - двоелектродні датчики контролю електропровідності (їх кількість визначається кількістю агрегатів, у яких застосовуються технічні рідини); 9 - пристрій перетворення аналогової Інформації в цифрову; 10 - пристрій обробки інформації з пам'яттю; 11 - світловий індикатор; 12 - звуковий сигналізатор, 13 - блок живлення; 14 - блок автоматичної ідентифікації кольору; 15 - фото-(теле-)камери з підсвітлювальними пристроями, які вмонтовано в кожний з агрегатів, технічна рідина чи змащувальна олива в яких діагностується, поряд з датчиками контролю електропровідності та датчиками контролю діелектричної проникності; 16 - зовнішній інтерфейс з програматором; 17 мікроконтролер (наприклад, бортовий); 18 - блок зовнішньої пам'яті. Діагностична система працює таким чином. Датчики 4, 5, 6 вимірюють діелектричну проникність змащувальних олив, наприклад, в картері двигуна, коробці передач і задньому мосту (автомобіля, трактора, комбайна і т.п.). Датчики 7 і 8 вимірюють електропровідність робочих рідин, наприклад, в розширювальному баку системи охолодження і баку гальмівної системи мобільного засобу (автомобіля, трактора, комбайна і т.п.). Отримані сигнали надходять в блок 2 перетворення і обробки інформації, а саме в пристрій 9 перетворення аналогової інформації в цифрову, а потім в пристрій 10 обробки 1 UA 79723 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 інформації з пам'яттю, а також в блок автоматичної ідентифікації кольору 14, конкретно в бортовий мікроконтролер 17, який з'єднаний із зовнішнім Інтерфейсом з програматором 16 та блоком зовнішньої пам'яті 18. У пристрої 10 проводиться порівняння діелектричної проникності і електропровідності рідин, отриманих від датчиків, з граничними (еталонними) значеннями цих величин, які введені в пам'ять пристрою 10 і потім відображаються в блоці відображення інформації 3 на світловому індикаторі 11. Якщо значення сигналів, отриманих від датчиків, будуть відрізнятися від граничних, пристрій відображення інформації 3 подає додатковий сигнал, наприклад, звуковий, за допомогою звукового сигналізатора 12, що входить до складу блока 3. Одночасно з вказаними діями, з пристрою 9 перетворення аналогової інформації в цифрову сигнал надходить в мікроконтролер 17, де він обробляється відповідною програмою. Також до мікроконтролера 17 поступає відеоінформація з фото-(теле-)камер 15, які ним автоматично керуються. Отримана від фото-(теле-)камер відеоінформація у мікроконтролері 17 обробляється належним чином із застосуванням програми штучного інтелекту по розпізнаванню та ідентифікації кольору, зокрема, довжини хвилі, його рівномірності, фрактальності і т.і., які свідчать про наявність та кількість видимих домішок і забруднень у досліджуваній технічній рідині або змащувальній оливі. Аналіз проводиться за допомогою програми, яка вводиться до мікроконтролера 17 через зовнішній інтерфейс із програматором 16. Необхідні мікроконтролеру 17 сигнатури якості рідин і олив, їх ідентифікатори і коди, знаходяться в блоці зовнішньої пам'яті 18. На підставі проведеної ідентифікації кольору, кількості домішок і забруднень, враховуючи інформацію, отриману з пристрою 9 перетворення аналогової інформації в цифрову, на основі алгоритму, заданого через зовнішній інтерфейс з програматором 16, визначаються експлуатаційні властивості досліджуваної технічної рідини або змащувальної оливи на борту автомобіля, прогнозується термін їх можливої подальшої експлуатації по кожному агрегату роздільно з можливим виробленням подальшого управлінського впливу та виведенням результатів діагностики з мікроконтролера 17 через пристрій обробки інформації з пам'яттю 10 на блок відображення інформації З і через зовнішній інтерфейс з програматором 16 на інформаційну шину системи більш високого ієрархічного рівня (автомобіль, трактор, верстат і т.і.). Енергія для роботи всіх блоків діагностичної системи подається від блока живлення 13. Оскільки система використовує два різновидових канали інформації про досліджувані речовини, спільна обробка цієї інформації у мікроконтролері із застосуванням програми штучного інтелекту дозволяє суттєво підвищити точність системи. Крім того, розширюються її технічні можливості за рахунок забруднень, які не ідентифікуються за допомогою електричного опору чи діелектричної провідності, наприклад, тверді частини, які мають опір, рівний опору рідини. Це у сукупності підвищує адекватність отриманих результатів і ймовірність вірності прогнозу. Вказаним вирішується задача корисної моделі. Запропонована система діагностики може знайти широке застосування в автомобілях, тракторах, комбайнах, судах, спеціальній техніці та технологічному обладнанні для оперативного контролю стану технічних рідин та олив, що, в свою чергу, дозволить підвищити надійність роботи цієї техніки за рахунок недопущення її експлуатації при досягненні технічними рідинами і оливами граничних станів і застосування нових видів рідин та олив або їх комбінацій. Ефективність також досягається за рахунок продовження реального терміну служби рідин та олив відповідно до їх фактичного стану. Джерела інформації: 1. Пат. 31745, Україна, МПК (2006) G01R 27/00. Пристрій діагностики забруднення мастила в агрегатах автомобіля / Полянський О.С., Наглюк І.С., Степанов О.В.; Харківський національний автомобільно-дорожній університет; заявл. 02.11.07; опубл. 25.04.08, Бюл. № 8. 2. Пат. 65065, Україна, МПК (2011.01) G01R 27/00. Пристрій для визначення строків заміни змащувальних олив і робочих рідин в експлуатації / Григоров А.Б., Наглюк М.І., Григорова Є.О., Наглюк І.С.; Національний технічний університет "Харківський політехнічний Інститут"; заявл. 27.04.11; опубл. 25.11.11, Бюл. № 22. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 55 60 Система діагностики технічних рідин і олив з автоматичною ідентифікацією кольору, що містить блок збору первинної інформації з датчиками-вимірниками електропровідності і датчикамивимірниками діелектричної проникності, блок перетворення і обробки інформації, що містить пристрій перетворення аналогової інформації в цифрову і пристрій обробки інформації з пам'яттю, блок виведення інформації, а також блок живлення, яка відрізняється тим, що до її складу введено блок автоматичної ідентифікації кольору, що містить фотокамери, зовнішній 2 UA 79723 U інтерфейс з програматором, бортовий мікроконтролер і блок зовнішньої пам'яті, які з'єднані з блоком живлення, а мікроконтролер додатково з'єднаний з пристроєм перетворення аналогової інформації в цифрову і пристроєм обробки інформації з пам'яттю. Комп’ютерна верстка М. Мацело 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