1C1C
ее 1 Изобретение относитс к измерительной технике и может быть испв ь зовано дл автоматизированной повйр ки измерительных приборов, имеющих указатель и шкалу, в услови х воздействи дестабипизирующих факторов внешней среды. По основному авт. св. № 966632 известно устройство дл автоматизмрованной поверки измерительных приборов, содержащее блок программы , источник эталонных сигналов, по ключенный к клеммам повер емого при бора, датчик положени указател , аналого-цифровой преобразователь, банк эталонных функций, блок выбор ки кодов, блок сравнени кодов, бло вычислени погрешностей, блок управ лени , блоки пам ти,печати и отображени и пульт оператора. Это устройство обладает достаточной достоверностью благодар возможности сра нени в процессе поверки текущих ко дов действительной и эталонной функ ции преобразовани повер емого прибора 1. Однако при наличии дестабилизирующих факторов р реальных услови х эксплуатации (температуры, давлени ; влажности, вибрации ,уровн радиации и других) действительна функци преобразовани повер емого прибора претерпевает значительные изменени случайного характера, что приводит к по влению дополнительной погрешности . Поэтому это устройство не об печивает требуемую достоверность поверки в услови х воздействи этих дестабилизирующих факторов.внешней среды. Цель и;зобретени - повышение достоверности поверки измерительных приборов в услови х воздействи дестабилизирующих факторов внешней среды. Поставленна цель достигаетс тем, что в устройство дл автоматизированной поверки приборов, содержащее последовательно соединенные пульт оператора, блок управлени , блок программы, источник эталонных сигналов, своим вторым входом подключенный к второму выходу пульта оператора, клеммы подключени повер емого прибора, датчик положени ука зател , аналого-цифровой преобразователь , блок сравнени кодов, блок вычислени погрешностей, своим: выходом св занный одновременно с бло21 ками пам ти, печати и отображени , управл ющие входы которых св заны со вторым выходом блока управлени , а также банк эталонных функций, св занный с первым входом блока выборки кодов, второй вход которого св зан С третьим выходом пульта оператора, а выход - одновременно с вторыми входами блоков сравнени и программы , дополнительно введены последовательно соединенные блок датчиков параметров внешней среды, коммутатор датчиков, второй вход которого св зан с дополнительным выходом пульта оператора, блок вычислителей функций вли ни , второй вход которого св зан с выходом упом нутого блока программы , дифференцирующий блок, блок аналого-цифровых преобразователей функций вли ни , второй вход которого непосредственно св зан с вы одо Л блока вычислителей функций вли ни , и блок коррекции функций допускаемых значений погрешностей, выходом св занный с дополнительным входом блока вычислени -погрешностей, а также банк эталонных функций вли ни , св занный с дополнительным входом блока выборки кодов, дополнительный выход которого св зан с вторым входом блока коррекции функций допускаемых значений погрешностей . На чертеже представлена обща структурна схема устройства. Устройство содержит пульт 1 оператора, источник 2 эталонных сигналов, блок 3 управлени , блок Ц выборки кодов, блок 5 вычислени погрешностей, датчик 6 положени указател , аналого-цифровой преобразователь 7, банк 8 эталонных функций, блок 9 сравнени кодов , блок 10 программы, блоки пам ти 11, печати 12 отображени 13, повер емый прибор It, блок 15 датчиков параметров внешней среды, коммутатор 16 датчиков, блок 17 вычислителей функций вли ни , дифференцирующий блок 18, блок 19 аналого-цифровых преобразователей функций вли ни ,,блок 20 коррекции функций допускаемых значений погрешностей, банк 21 эталонных функций вли ни . Устройство работает следующим образом. Перед началом поверки оператор производит на пульте 1 оператора набор кода- повер емого прибора Н а также кодов тех эталонных функций допускаемых значений основной погрешности Нэфопе и кодов эталонных функций вли ни , которые подвергаютс исследованию в процессе поверки. Команды в виде электрических сигналов AujCnn);, А(ЭФОП)р и А (ЭФВЬ , соответствующие набранным кодам, поступают в блок выборки кодов. С пульта 1 оператора подаютс также выборочные .команды Tf,, Т или TQ, которые в виде электрических сигналов, соответственно Ajj(nM ), A.j(n4) или A(OTJ, поступают в блок 3 управле ни на разрешение включени в работу блоков пам ти 11, печати 12 или отображени 13. На пульте 1 оператора набираетс команда Тц в блок 3 управлени , задающа необходимое ,количество циклов работы блока программы io с целью обеспечени заданного показател качества поверки . Кроме того, с пульта 1 оператора подаютс команды Т;1фАВ коммхтатор датчиков 1б дл выбора и учета при поверке вли ни заданного перечн (.числа ) дестабилизирующих факто . ров внешней среды (в соответствии с набранными кодами и команда предварительное вкпюче-. ние источника 2 эталонных сигналов. Блок k выборки кодов осуществл ет распознавание набранного кода повер емого прибора набранных кодов эталонных функций допускаемых значений погрешностей внутри массивов аналогичных кодов и ,хран щихс в банке 8 эталон ных функций, и производит синхронную выборку из банка 8 текущих кодо эталонной функции преобразовани повер емого прибора f(х)i, кодов е производных fj(x), f(х), текущих кодов заданных эталонных функций до пускаемых значений погрешностей 5зфоп( и кодов их производных эфопР соответствующих вы вленном коду прибора. Кроме того, блок выборки кодов аналогич но осуществл ет распознавание и выборку текущих кодов заданных эталон ных функций вли ни Sэф&;И кодов их производных 5.И S5фgj из банка 21 эталонных функций вли ни , соответствующих вы вленному коду пове124 р емого прибора. При этом коды эталонной функции преобразовани повер емого прибора SfjCx) вместе с кодами ее производных Sf (х) и Sf(x) направл ютс из банка 8 эталонных функций через блок Ц выборки кодов одновременно в блок 9 сравнени кодов и блок программы 10, а код повер емого прибора , (Текущие коды эталонных функций допускаемых значений погрешностей S р, S р, элопС банка 8 и текущие коды эталонных функций вли ни S....,:, Sli,R:, -11-. л °3 . эфв банка 21 через блок выборки кодов k направл ютс в блок коррекции функций допускаемых значений погрешностей .20. Блок 15 датчиков параметров внешней среды осуществл ет измерение параметров внешней среды j (температуры , давлени , влажности, вибрации , уровн радиации и др.) и направл ет текущую информацию о действительном значении факторов внешней среды по соответствующему каналу в коммутатор датчиков 16, где происходит, коммутаци электрических сигналов L (л), пропорциональных измеренным знамени м параметров внешней среды, по командам -,,, с пульта 1 оператора с целью обеспечени учета раздельного или совместного действий дестабилизирующих факторов внешней среды. Эта информаци L р (f |а) направл етс . в блок 17 вычислителей функций вли ни , который в..определеннь1е моменты времени , соответствующие шагу дискретизаци эталонной функции преобразовани fg(x) повер емого прибора (сигналы v.,Q...j(ot) из блока программы 10), производит вычисление по заданному аг1горитму характеристик реальных функций вли ни на погрешности повер емого прибора от дестабилизирукицих факторов внешней среды. При этом вычисл ютс реальна функци вли ни на характеристики систематической составл ющей погрешности УрД.(Уй)., реальна функци вли ни на характеристики случайной составл ющей погрешности (CKO)Vp Л (р),-, реальна функци вли ни на вариаци показаний «(f п) реальна фуисци вли ни на приведенную погpeшнocть iЛд JJ ,( каждой из перечисленных функции рассчитываютс свои значени оценок статистических моментов (математического ожидани . СКО и др.). Текущие значени перечисленнйх . функций непосредственно и через дифференцирующий блок 18 направл ютс в блок 19 аналогоцифровых преобразователей функций вли ни , где- производитс преобразование входной аналоговой информации о текущих значени х деста билизирующих факторов с учетом ско рости и ускорени их изменени во времени в последовательности кодов ). , (f), и т.д., характеризующие реальные функции вли ни на характеристики погрешности повер емого прибора в конкретных услови х. Далее эти коды направл ютс в блок 20 коррекции функций допускаемых значений погрешностей, где производитс по заданному алгоритму коррекци кодов эталонных функций допускаемых значений погрешностей повер емого при6opa Sf )) Э 1-ДЭ /3, кодов их со ответствующих производных, поступающих из банка 8 эталонных функций через блок выборки кодов k, с уметом текущей разности dV(fn)i кодов реальной эталонной , функ ций вли ни , поступающих соответственно из блока 19 и банка 21 эталон ных функций вли ни . Скорректирован ные знамени эталонных функций допускаемых значений погрешности . ,. производными направл ютс в блок 5вычислени по грешностей. По команде Поверка (сигнал Ь аваемойс пульта 1 оператора, подаваемой блок 3 управлени запускает в работу блок программы 10, который в соответствии с кодами эталонной функгции преобразовани f(х) повер емог прибора и кодами ее производных f,,(x) вырабатывает программ работы источника 2 эталонных сигнал и блока 17 вычислителей функций вли ни . Источник 2 nopaesT эталонные сигналы 2 .(oij в повер емый прибор 1. Указатель повер емого прибора . приходит в движение в соответствии с выражением х 1126 где kfip- коэффициент преобразовани повер емого прибора. Электрический датчик 6 фиксирует текущее положение указател и выда ет аналоговые сигналы А/ (dji, (oi.)i, А(сзС,|) i, пропорциональные текущему положению указател oCj, а.также скорости и ускорению его движени , в аналого-цифровой преобразователь 7, который преобразует их в последовательности кодов ), Sf(x), 5f(x), представл ющие собой действительную функцию преобразовани повер емого прибора f(x)i и функции .ее производных f«(x)i, fl / fд(x) направл ет их в блок сравнени кодов 9. Блок сравнени производит синхронное сравнение теку щих кодов действительной )l иэталонной fgCx)i функций преобразовани повер емого прибора и кодов их производных и выдает результаты сравнени . .Р(),| ) на пр мом и обратном ходе указ ател в блок 5 вычислени погрешностей. Кроме того, блок 9 осуществл ет пересылку указанных кодов через блок 5 вычислени погрешностей в блоки 11, 12 или 13. Блок 5 вычислени погрешностей обрабатывает поступающую информацию и выдает результаты поверки. Результаты вычислени и проверки гипотез направл ютс в блоки пам ти 11, печати 12 или отображени 13 в зависимости от разрешающих командВ ЛПМ), B,Jn4) или ) с блока 3 управлени , поданых на управл ющие - входы блоков 11, 12 и 3. При этом, в блоке 13 реализуетс нагл дна информаци о соотношении действительной f(x) и эталонной функций f (х) повер емого прибора , его код, соотчношение действительных характеристик погрешностей повер емого прибора с его эталонными функци ми допускаемых значений погрешностей, скорректированны с учетом реальных значении дестабилизирующих факторов внешней среды, а также результаты оценок метрологической годности повер емого прибора по конкретной характеристике . Цикл работы блока 10 программы Заканчиваетс подачей в него си1- нального кода Из блока k выборки кодов и возвратом программы поверки в исходное состо ние.its 1 The invention relates to a measuring technique and can be used for the automated sweep of measuring devices having a pointer and scale, under the conditions of destabilizing environmental factors. According to the main author. St. No. 966632, a device for automatic calibration of measuring devices is known, comprising a program block, a source of reference signals connected to the terminals of a calibrated instrument, a pointer position sensor, an analog-digital converter, a bank of reference functions, a code selection block, a code comparison block, a block error calculations, a control unit, memory blocks, printing and display units, and an operator console. This device possesses sufficient reliability due to the possibility of comparing the actual codes and the reference function of converting the tested instrument 1 in the process of calibration. However, if there are destabilizing factors in actual operating conditions (temperature, pressure, humidity, vibration, radiation and others) The actual transformation function of the device being tested undergoes significant changes of a random nature, which leads to the appearance of an additional error. Therefore, this device does not secure the required accuracy of verification under the conditions of the influence of these destabilizing factors of the external environment. The goal and the invention is to increase the reliability of the calibration of measuring instruments under the conditions of influence of destabilizing environmental factors. The goal is achieved by the fact that a device for automated calibration of instruments, containing an operator unit connected in series, a control unit, a program block, a source of reference signals, is connected to the second output of the operator unit by its second input, a connected device connecting terminal, analog-to-digital converter, code comparison unit, error calculation unit, in its own: output connected simultaneously with memory, printing and display blocks, control inputs of which connected to the second output of the control unit, as well as the bank of reference functions associated with the first input of the code selection block, the second input of which is connected to the third output of the operator console, and the output simultaneously with the second inputs of the comparison and program blocks, are additionally entered sequentially connected sensor unit of environmental parameters, sensor switch, the second input of which is connected with the additional output of the operator's console, the calculator of influence functions, the second input of which is connected with the output of the said unit grams, differentiating unit, block of analog-digital converters of influence functions, the second input of which is directly connected with the output of the block of calculators of influence functions, and the correction block of the functions of permissible error values, output associated with the auxiliary input of the error calculator, and also, a bank of reference influence functions associated with an additional input of a code sample block, the additional output of which is connected with the second input of the correction block of the functions of permissible error values. The drawing shows a general structural diagram of the device. The device contains an operator panel 1, a source of 2 reference signals, a control unit 3, a code sampling unit C, an error calculation unit 5, an indicator position sensor 6, an analog-digital converter 7, a reference function bank 8, a code comparison unit 9, a program block 10, memory blocks 11, printing 12 displays 13, a scanned device It, a block of 15 sensors of environmental parameters, a switch of 16 sensors, a block of 17 calculators of influence functions, a differentiating block 18, a block of 19 analog-digital converters of influence functions, block 20 correction functions d omitted values of errors, the bank 21 reference functions of influence. The device works as follows. Before starting the calibration, the operator performs on the operator panel 1 a set of the code-tested instrument H and the codes of those reference functions of the allowable values of the basic error Nafopa and the codes of the reference influence functions that are examined during the calibration process. Commands in the form of electrical signals AujCnn) ;, A (EFOP) p and A (EFVB corresponding to the dialed codes are sent to the code sample block. From the operator’s console 1, selective Tf, T or TQ commands are also provided, which are electrical signals respectively Ajj (nM), Aj (n4) or A (OTJ) are received in block 3 of the control to allow the operation of blocks of memory 11, printing 12 or display 13. The control panel 1 of the operator dials the command TC in block 3 of control, specifying the necessary number of cycles of operation of the program block io to ensure the specified He also tested the quality of the verification. In addition, the operator’s console 1 sends the commands T; 1 fAB sensor commutator 1b to select and take into account the effect of a given list (.number) of destabilizing environmental factors (according to the dialed codes and the preliminary command Source 2 reference signals. The code selection block k recognizes the dialed code of the instrument to be checked, the dialed codes of the reference functions of the permissible error values within arrays of similar codes, and stored in the bank 8 reference functions, and makes a synchronous sampling from the bank 8 of the current kodos of the reference function of converting a flipped instrument f (x) i, codes e of derivatives fj (x), f (x), current codes of given reference functions to the start-up values of errors 5zfop (and their codes efopr derivatives corresponding to the identified instrument code. In addition, the sampling block similarly performs recognition and sampling of the current codes of the specified reference influence functions Seff &; and the codes of their derivatives 5. And S5fgj from a bank of 21 reference influence functions corresponding to the detected code of the scanner. At the same time, the codes of the reference function for converting the instrument to be tested (SfjCx) along with the codes of its derivatives Sf (x) and Sf (x) are sent from the bank of 8 reference functions through the block C of the code sample simultaneously to block 9 of the code comparison and the program block 10, and of the verified instrument, (Current codes of reference functions of permissible values of errors S p, S p, bank S 8, and current codes of reference functions of influence S ....,:, Sli, R: -11-. l ° 3. efv Bank 21 through the block of sampling codes k are sent to the correction block functions of permissible values of errors .20. Unit 15 sensors environmental parameters measures environmental parameters j (temperature, pressure, humidity, vibration, radiation level, etc.) and sends current information about the actual value of environmental factors through the appropriate channel to the sensor switch 16, where the electrical signals L (l), proportional to the measured banners of the parameters of the environment redy. This information L p (f | a) is sent. In block 17, the calculators of the influence functions, which, at the determined time points corresponding to the discretization step of the reference transformation function fg (x) of the instrument to be turned on (signals v., Q ... j (ot) from program block 10), calculate according to a given algorithm of characteristics of real functions, the effect on the errors of the instrument being tested is caused by destabilizing environmental factors. In this case, the real function of the influence on the characteristics of the systematic component of the error of the datum (Ui)., The real function on the characteristics of the random component of the error (CKO) Vp L (p), -, the real function of the effect on the variation of indications " (f p) real fuzzi influence on the reduced error i LJ J (each of the listed functions is calculated by its own values of the statistical moment estimates (mathematical expectation. RMS, etc.). The current values of the listed functions directly and through differentiating block 18 on ravl unit 19 are analog-converters function effect, produced somewhere converting analog input information about the current values of Desta biliziruyuschih factors considering the velocity and acceleration of change in the code sequence over time). , (f), etc., which characterize the real functions of the influence on the characteristics of the error of the instrument being tested under specific conditions. Further, these codes are sent to the correction unit 20 of the functions of permissible error values, where, according to a predetermined algorithm, the codes of the reference functions of the permissible values of the errors checked at 6opa Sf)) E 1-DE / 3, their corresponding derivatives derived from the reference bank 8 are corrected functions through the sampling block k, with the code of the current difference dV (fn) i of the real reference codes, the influence functions arriving from block 19 and the bank of 21 reference influence functions, respectively. Corrected flags of reference functions of permissible error values. , derivatives are sent to the calculus of errors. On the Verification command (a signal B from the operator's console 1, the supplied control unit 3 starts up the program block 10, which, in accordance with the conversion reference function codes f (x), turns the instrument and its derivatives codes f ,, (x) generates work programs source 2 reference signal and block 17 calculators of influence functions. Source 2 nopaesT reference signals 2. (oij into the instrument to be checked 1. Indicator of the instrument being scanned. moves in accordance with the expression x 1126 where kfip is the conversion factor of the instrument being scanned. Uh Electrical sensor 6 captures the current position of the pointer and outputs analog signals A / (dji, (oi.) i, A (ccC, |) i, proportional to the current position of the pointer oCj, as well as the speed and acceleration of its movement, in analog-digital converter 7, which converts them into a sequence of codes), Sf (x), 5f (x), which is a real conversion function of the instrument to be tested f (x) i and functions of its derivatives f? (x) i, fl / fd (x) sends them to a code comparison block 9. The comparison block performs a synchronous comparison of the current valid codes) l reference fgCx) i functions emogo device converting power metal and their derivatives codes and outputs the comparison results. .R (), | ) on the forward and reverse course of the pointer in the error calculation block 5. In addition, block 9 transfers the specified codes through block 5 to calculate errors in blocks 11, 12, or 13. Block 5 to calculate errors, processes the incoming information and provides the results of verification. The results of the calculation and testing of the hypotheses are sent to the memory blocks 11, printing 12 or display 13, depending on the resolving commands (LM), B, Jn4) or) from the control block 3 fed to the control - inputs of blocks 11, 12 and 3. In this case, in block 13, the following information is implemented on the relationship between the actual f (x) and the reference functions f (x) of the instrument to be tested, its code, the ratio of the actual error characteristics of the instrument to be tested to its reference functions of the permissible error values, adjusted to real mean and destabilizing environmental factors, as well as the results of assessments of the metrological suitability of the instrument being checked according to a specific characteristic. Operation cycle of program block 10 Ends by feeding a singular code into it. From a sample code block k and returning the verification program to its initial state.
Как показывают исследовани , использование предлагаемого устройства позвол ет повысить достоверность поверки в реальных услови хAs studies show, the use of the proposed device allows to increase the reliability of verification in real conditions.
10291U810291U8
эксплуатации приборов.благодар умету дестабилизирующих факторов внешней среды путем автоматической коррекции характеристик допускаемых 5 значений погрешностей повер емого прибора и их производных в соответствии с реальными функци ми вли ни .operation of devices. thanks to the destabilizing factors of the external environment by automatically correcting the characteristics of the allowable 5 values of the errors of the instrument being tested and their derivatives in accordance with the actual influence functions.