SU419898A1

SU419898A1 - DEVICE FOR AUTOMATIC CLASSIFICATION OF LOADS12

Info

Publication number: SU419898A1
Application number: SU1802239A
Authority: SU
Inventors: В. П. Шилов Д. А. Мельников Б. Е. Житомирский изобретени Г. Ф. Болилый; А. И. Нечипоренко О. В. Тудаков Ю. И. Тимофеев
Original assignee: Политехнический институт
Priority date: 1972-06-28
Filing date: 1972-06-28
Publication date: 1974-03-15

Description

Цифровое устройство дл автоматической классификации экстремальных значений нагрузок и размахов между ними предназначено дл проведени прочностных испытаний деталей машин.The digital device for the automatic classification of extreme values of loads and span between them is intended for conducting strength tests of machine parts.

Известны аналоговые и цифровые устройства , позвол ющие определ ть экстремальные характеристики случайных процессов.Analog and digital devices are known that allow the determination of extreme characteristics of random processes.

Известно устройство, использующее фильтры , позвол ющие определ ть максимальные и минимальные значени из входных цифровых слов. В то же врем при анализе нагруженности механических деталей значительный интерес представл ет исследование всей совокупности экстремальных значений вне зависимости от их абсолютных значений. Известно устройство, нос щее узко специальный характер , так как позвол ет при но.мощи трансфлюксорного регистра и логической схемы выдел ть экстремальные значени из поступающих на вход цифровых сигналов. Требовани к точности и иадежности подобных устройств вызывают необходимость использовани во всем тракте преобразовани исследуемого сигнала цифровых элементов и цифровой формы представлени информации. Это определ ет недостатки устройства, где производитс определение максимального зар да емкости, и устройства, где используютс дл определени экстремумов ампли-|удные дискримииаторы .A device is known that uses filters that allow the determination of the maximum and minimum values of the input digital words. At the same time, when analyzing the loading of mechanical parts of considerable interest is the study of the entire set of extreme values, regardless of their absolute values. A device that is narrowly special in nature is known, since it allows, when using the transfluxor register and logic circuit, to extract extreme values from the input digital signals. The requirements for accuracy and reliability of such devices make it necessary to use digital elements and a digital form of information representation in the entire conversion path of the signal under study. This determines the drawbacks of the device, where the determination of the maximum charge of the capacitor is made, and the devices where the amplitude discriminators are used to determine the extrema.

Все эти устройства обладают кроме указанных еще некоторыми общими недостатками.All of these devices have, in addition to these, some other common disadvantages.

Они предусматривают регистрацию всех экстремумов без учета размаха между двум соседними фиксируемыми значени ми. Если нагрузка детали колеблетс в небольших пределах около опреде.тенного уровн , то нроисходит занолнение регистров малоценной информацией , не отражающей фактический характер режима нагружекн . Кроме того, известно , что нсследован е режимов работы деталей машин только но экстремумам в р де случаев дает завышенные по интенсивности режимы нагружени . Лучшие результаты могут быть получены нрн одновременном исследовании как экстремумов, так и размахов между ними.They provide for the registration of all extremes without taking into account the range between two adjacent fixed values. If the load of the part fluctuates within a small range around a certain level, then the registers are filled with insignificant information that does not reflect the actual nature of the load mode. In addition, it is known that the investigation of the operating modes of machine parts only, but in a number of cases, extremums give overestimated in intensity loading modes. Best results can be obtained at the same time studying both extremes and ranges between them.

Предложенное цифровое устройство нроизводит автоматический сбор и обработку информации о нагруженности деталей машин путе.м классификации экстремальных значе-НИИ нагрузок и размахов между ними. Причем регистрации подлежат не все значени экстремумов, а только такие, которые отличаютс от ближайшего предыдущего значени не менее, чем на онределенную величину, которую в дальнейшем будем называть зонойThe proposed digital device produces an automatic collection and processing of information on the loading of machine parts by classifying extreme values of the research institute of loads and span between them. Moreover, not all extremum values are subject to registration, but only those that differ from the nearest previous value by at least a certain amount, which will be called the zone

нечувствительное и. К достоинствам устройст3insensitive and. To the merits of the device

ва можно отнести и то, что в нем процесс экстремумов и размахов совмещен с аналогоцифровым преобразованием сигнала, поступающего с тепзомоста.It can also be attributed to the fact that in it the process of extremes and spans is combined with the analog-digital transformation of the signal coming from the thermal bridge.

На чертеже представлена блок-схема устройства .The drawing shows the block diagram of the device.

Предлагаемое устройство содержит датчик 1, вынолиенный в виде тензомоста, нуль-орган 2, линейный декодирующий преобразователь (ЛДП) 3, генератор импульсов 4, схемы «PI 5 и 6, унравл юпше реверсивным счетчиком 7, формирующие элементы 8 и 9, схему «ИЛИ 10, элеме гг задержки 11, схему «И 12 - схему разрешени вывода информации, группу 13 схем «PI вывода кода экстремума, группу 14 схем «И вывода кода размаха между экстремумами, счетчик 15, дещифратор 16, схему «ИЛИ 17, триггер управлени 18, блок 19 цифровых фильтров дл анализа экстремумов , блок 20 цифровых фильтров дл анализа размахов, грунпу накопительных счетчиков 21, группу накопительных счетчиков 22 и группу переключателей 23 зопы нечувствительпости .The proposed device contains a sensor 1, formed in the form of a strain gauge, a zero-body 2, a linear decoding converter (LDP) 3, a pulse generator 4, the “PI 5 and 6” circuits, and a Yuprash reversible counter 7, forming elements 8 and 9, the “OR 10, Element Delay 11, “AND 12” scheme for enabling output of information, group 13 of schemes “PI for outputting an extremum code, group 14 for schemes“ AND outputting a span code between extremes, counter 15, decryptor 16, scheme “OR 17, control trigger 18, block 19 of digital filters for extremum analysis, block 20 of digital filters Range assay, grunpu accumulative counter 21, a group of cumulative counters 22 and the group of switches 23 zopy nechuvstvitelposti.

Иуль-орган 2 сравнивает значение сигнала, нропорциопалыюго значению нагруженности детали, снимаемого с диагонали тензомоста, с сигналом, фо змируемым ЛДИ, который пропорционален коду реверсивного счетчика 7. В реверсивном счетчике импульсы от генератора имнульсов 4 суммнруютс или вычитаютс в зависимости от соотношени сигналов тепзомоста и ЛДИ. Если компепсирующий сигнал с ЛДИ меньше, чем сигнал с тепзомоста , то открыта схема «И 6, и в реверсивном счетчике 7 импульсы от генератора импульсов 4 суммируютс (если комненсирующий сигнал больше, импульсы в реверсивном счетчике от генератора импульсов вычитаютс ). Формирующие элементы 8 и 9 формируют короткие имнульсы в моменты перехода от режима су.ммироваии к вычитанию или наоборот (т. е. в моменты перехода элементов 8 или 9 из «1 в «О). Эти импульсы выполн ют роль сигналов, подаваемых на вывод информации из реверсивного счетчика, так как они формируютс при переходе от суммировапи к вычитанию или наоборот, т. е. в момеиты перегибов кривой пагруженпости, то сформированный э этих случа х код соответствует экстремальным значени м нагруженпости.Julia-organ 2 compares the signal value, which is proportional to the load value of the part removed from the diagonal bridge, with the signal generated by LDI, which is proportional to the code of the reversible counter 7. In a reversible counter, the pulses from the pulse generator 4 are added or subtracted depending on the signal ratio. Ldi If the signal from the LDI is smaller than the signal from the thermal bridge, the And 6 circuit is open, and in the reversible counter 7, the pulses from the pulse generator 4 are summed up (if the matching signal is larger, the pulses in the reverse counter are subtracted from the pulse generator). Forming elements 8 and 9 form short impulses at the moments of transition from su.mmirovaniya to subtraction mode or vice versa (i.e. at the moments of transition of elements 8 or 9 from “1 to“ O). These pulses act as signals sent to the output of information from a reversible counter, since they are formed during the transition from summation to subtraction or vice versa, i.e., in the time of kinks of the load curve, then the code generated in these cases corresponds to extreme load values .

Об зательиым условием вывода кода экстремума вл етс открытое состо ние схемы «И 12, котора получает один из входных сигналов от триггера управлени 18. В момент по влепи очередного экстремума пагрузки из элементов 8 или 9 с пебольпюй задержкой в элементе задержки 11, достаточной дл вывода информации, сбрасываетс триггер управлени 18 в нулевое состо ние, и гаситс счетчик 15 кода размахов. Импульсы от генератора импульсов 4 поступают одповременно в реверсивный счетчик 7 и счетчик 15 кода размахов. Следовательно, к моменту следующего экстремума нагрузки в этом счет4The prerequisite for outputting an extremum code is the open state of the AND 12 circuit, which receives one of the input signals from control trigger 18. At the moment of the next extremum of loading from elements 8 or 9, with a positive delay in delay element 11, sufficient for output information, the control trigger 18 is reset to the zero state, and the span code counter 15 is canceled. The pulses from the pulse generator 4 arrive simultaneously in the reversible counter 7 and the counter 15 of the span code. Therefore, by the time of the next load extremum,

чике окажетс заннса1П1ым код разницы между двум соседннАьч экстремумами, т. е. код размаха между экстремумами. Ио мере возрастани кода размаха на выходах дешифратора 16 прод1-;игаетс единица (т. е. счетчик 15 совместно с де1нифратором 16 образуют раснределитель ).The key will be recognized by the code of the difference between two neighboring extremes, i.e. the span code between the extremes. And as the sweep code increases at the outputs of the decoder 16 prod1; one unit is needed (i.e., the counter 15 together with the decimator 16 form a distributor).

Если очередной размах оказываетс большим , чем предварительно установленна одним из переключателей 23 зона нечувствительности , единица на выходах дешифратора успеет дойти до замкнутого нереключател . и триггер управлении 18 переведетс в единичное состо ние. Сигна.т, который по витс паIf the next span is larger than the dead band previously set by one of the switches 23, the unit at the outputs of the decoder will have time to reach the closed non-switch. and control trigger 18 is transferred to a single state. Signa.t, which according to Wits PA

выходе этого трип-ера, подготовит схему «Иthe output of this trip-er, will prepare the scheme "And

12и, следовательно, в момент по влени следуюн1его экстремума формирующие элементы 8 или 9 смогут послать имнульс вывода информации через схему «И 12 на группы схем12 and, therefore, at the moment of occurrence of the next extremum, the forming elements 8 or 9 will be able to send an impulse of information output through the “AND 12” scheme to the groups of circuits

«И вывода кода экстремума и вывода кода размаха между экстремумами. Через группу“And output the extremum code and output the span code between the extremes. Through group

13выводитс код очередного экстремума, а через группу 4 - код размаха между экстрему .мами.13calls the code of the next extremum, and through group 4 - the span code between the extremum .m.

Если же в процессе формировани кода размаха он окажетс меньшим установленной зоны печувстви1ельиости, триггер управлепи 18 к момепту но влепи следующего экстремума не нерейдет в еднпичиое состо ние, и формируюпше элементы 8 или 9 смогут через схему «И 12 послать сигнал па вывод информации. Ири этом счетчик 15 погаситс , и в ием начHCTCSi процесс фо):мировани следующего кода размаха.If, in the process of forming the span code, it turns out to be smaller than the established zone of sensitivity, the control trigger 18 to the next step of the next extremum will not fail to run into a single state, and the elements 8 or 9 will be able to send an information output signal through the AND 12 scheme. In this case, counter 15 is redeemed, and in the beginning of the HCTCSi pho process:

С выхода групп 13 и 14, соответственно, коды экстремумов и раз махов вывод тс в блоки 19 и 20 цифровых фильтров дл анализа экстремумов и размахов. Количество фильтров в каждом наборе соответствует числуFrom the output of groups 13 and 14, respectively, the extremum and span codes are outputted in blocks 19 and 20 of digital filters for analyzing extremes and span. The number of filters in each set corresponds to the number

уровней, на которое разбиваютс все значени экстремумов и размахов. Следовательно, блоки 19 и 20 раздел ют все возможное множество экстремумов и размахов на р д подмиожеств и управл ют работой грунп накопительных счетчиков 21 и 22, в которых подсчитываетс количество попаданий значений экстремумов и размахов в различные дианазоны. Показани этнх счетчиков позвол ют получить характеристики распределепи веро тиостейlevels into which all values of extremes and ranges are broken. Consequently, blocks 19 and 20 divide the possible set of extremes and ranges into a number of subsets and control the operation of the soil accumulation counters 21 and 22, in which the number of hits of extremes and ranges in different dianzones is counted. The readings of these counters provide characteristics of the probability distribution.

значений экстрему.люв и размахов.values extremum.lyuv and scope.

Таким образом, предлагаемое устройство позвол ет одновремеппо с процессом аналогодискретного преобразовани информации о значени х нагруженности выдел ть экстремальные точки и размахи между экстремумами , регулировать в щироких пределах с разрешающей способпостью, равной щагу кваптовапи , зопу нечувствительиости, т. е. отсеивать малоинформагивиые экстремальные точки , по вл ющиес в результате «дрожани значени нагрузки около определенного предела и имеющие малый размах между соседними экстремумами. Цифрова информаци о экстремумах и раз: 1ахах может записыватьс Thus, the proposed device allows simultaneously with the process of analog-discrete conversion of information on loading values, to allocate extreme points and spans between extremes, to regulate within wide limits with a resolution method equal to a quadrant loop, i.e., filter out little information, that is, it does not filter out much information. The resulting load values near a certain limit and having a small range between adjacent extremes. Digital information about extremes and times: maxs can be recorded

или обрабатыватьс в процессе измерений, папример , при помощи статистических анализаторов , состо щих из набора нифровых фильтров и иакопительиых регистров.or processed in the measurement process, for example, with the help of statistical analyzers, consisting of a set of nifra filters and storage registers.

Предмет изобретени Subject invention

Устройство дл автоматической классификации нагрузок, состо щее из датчика, выиолнеппого в виде теизомоста, генератора импульсов , подключенного через две схемы «И к соответствуюишм входам реверсивного счетчика , выходами соединенного с линейным декодирующим преобразователем, выход которого подключен к нуль-органу, и блоков цифровых фильтров дл анализа размахов и экстремумов, подключенных к группам накопительных счетчиков, отличающеес тем, что, с целью новыщени надежности устройства , в него введены два формирующих элемента , элемент задержки, триггер управленн , две схемы «ИЛИ, схема «И, две группыA device for automatic classification of loads consisting of a sensor, in the form of a theizomost, a pulse generator connected through two circuits "And to the corresponding inputs of a reversible counter, outputs connected to a linear decoding converter, the output of which is connected to a null organ, and digital filter blocks for analyzing the ranges and extremes connected to groups of accumulative counters, characterized in that, in order to increase the reliability of the device, two forming elements, el ment delay control trigger, two schemes "OR circuit" And, the two groups

схем «И вывода кода экстремума и вывода кода размаха между экстремумами, счетчик, дещифратор п группа переключателей зопы нечувствительности, причем выходы нуль-органа подключены к формирующим элементам, выходы которых через схему «ИЛИ подключены к нулевому входу триггера управленн и через схему «И, второй вход которого соединен с едииичным выходом триггера управлени , соединены с грунпамн схем «И вывода кодов размахов и экстремумов, единичный вход триггера управлени через группу переключателей зоны нечувствительности и дешифратор соединен с выходамн счетчика, счетный вход которого через схе:му «ИЛИ подключен к выходам схем «И, вторые входы которых соединены с нуль-органом, а вход сброса счетчика через элемент задержки и схему «ИЛР1 подключен к выходам формирующих элементов.the schemes of “output of the extremum code and output of the span code between the extremes, the counter, the decalphator and the group of switches of insensitivity, and the outputs of the zero-organ are connected to the forming elements, the outputs of which through the OR circuit are connected to the zero input of the trigger and controlled through the“ And, the second input of which is connected to the single output of the control trigger, is connected to the ground of the “And scope and extremum” output circuits, the single input of the control trigger through a group of dead band switches and a decrypt The op is connected to the output of the counter, the counting input of which is through the OR circuit connected to the outputs of the And circuits, the second inputs of which are connected to the null organ, and the counter reset input through the delay element and the ILR1 circuit connected to the outputs of the forming elements.

1313