УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ РАСХОДА РЕСУРСА РАБОТЫ ИЗДЕЛИЯ

Полезная модель относится к специализированным вычислительным устройствам и может быть использована для контроля расхода ресурса работы изделия и определения необходимости проведения технического обслуживания (ТО) изделия (срока технического обслуживания изделия) на основе учета и контроля расхода заданного ресурса работы изделия между очередными ТО.
Известно устройство для контроля расхода ресурса работы приборов, содержащее ключ, интегратор, индикатор, источник напряжения, два токоограничивающих элемента [1]. Данное устройство контроль расхода ресурса работы приборов проводит с учетом чередования периодов (длительности) работы и нахождения в отключенном состоянии. Однако, данное устройство обладает ограниченными возможностями и не позволяет учитывать сбои и количество обращений к изделию, от которых зависит расход ресурса при переходных процессах, возникающих в результате переключений из одного режима в другой.
Наиболее близким к заявленному решению является устройство для определения срока технического обслуживания изделия, содержащее датчик сбоя изделия, датчик обращения к изделию, блок ввода информации, два счетчика, два регистра, два блока умножения, сумматор, блок сравнения, и индикатор [2].
Недостатком данного устройства является низкая точность учета расхода ресурса работы изделия, т.к. расчет расхода ресурса работы ведется только по количеству сбоев и обращений и не учитываются другие параметры, от которых зависит деградация изделия, например, время работы, длительность нахождения в отключенном состоянии, что снижает точность определения срока технического обслуживания изделия.
Целью создания полезной модели является повышение точности учета расхода ресурса работы изделия, за счет учета заданного числа параметров работы изделия с обеспечением индикации в период эксплуатации изделия его остаточного ресурса работы до наступления необходимости проведения очередного ТО.
Поставленная цель достигается тем, что предлагается учет остаточного ресурса работы до наступления необходимости проведения очередного ТО осуществлять не только за счет подсчета количества сбоев изделия и количества обращений к нему, а и за счет подсчета любых других параметров, приводящих к деградации изделия. Причем количество учитываемых параметров может быть достаточно большим.
В качестве примера учет остаточного ресурса до наступления необходимости проведения очередного ТО проведем за счет подсчета трех параметров (количество сбоев изделия, количество обращений к изделию и время нахождения изделия во включенном состоянии) по формуле:
ост
где R - остаточный ресурс работы изделия до наступления необходимости проведения очередного ТО;
и
R - заданный ресурс работы изделия между ТО;
1
К - весовой коэффициент сбоя, определяемый как количество сбоев, приходящихся на единицу (в процентах) деградации изделия;
N - количество сбоев изделия;
2
К - весовой коэффициент обращения к изделию, определяемый как количество обращений, приходящихся на единицу деградации изделия;
М - количество обращений к изделию;
3
К - весовой коэффициент времени, определяемый как количество единиц времени, приходящихся на единицу деградации изделия;
Т - количество единиц времени нахождения изделия во включенном состоянии.
При достижении остаточным ресурсом работы нуля делается вывод о необходимости проведения очередного технического обслуживания изделия, т.е. определяется срок проведения ТО.
На чертеже представлена структурная схема устройства.
1
n
1
n
1
n
1
n
1
n
Устройство содержит блок ввода информации 1, n датчиков учитываемых параметров расхода ресурса изделия 2-2, n счетчиков-делителей импульсов 3-3, с задаваемым коэффициентом деления, элемент ИЛИ 4, счетчик 5 с обратным отсчетом (от 100 до 0), индикатор 6, причем выходы блока ввода информации 1 соединены с управляющими входами делителей 3-3 и с управляющими входами счетчика 5, выходы датчиков 2-2 соединены с входами соответствующих делителей 3-3, выходы которых соединены со входами элемента ИЛИ 4, выход которого соединен с входом счетчика 5, параллельные выходы которого соединены с входами индикатора 6, а управляющий выход счетчика 5 является выходом устройства.
1
2
n
1
2
n
1
1
2
2
n
n
1
1
1
2
n
2
2
n
n
Устройство работает следующим образом. С помощью блока ввода информации 1, представляющего собой наборное поле, устанавливаются коэффициенты деления К, К, …, K счетчиков-делителей 3, 3, …, 3 и исходное состояние и шаг вычитания счетчика 5. Индикатор 6 показывает остаточный ресурс 100%. С датчика сбоев 2 сигналы о наличии сбоев поступают на счетчик-делитель 3, с датчика обращений 2 сигналы о наличии обращений к изделию поступают на счетчик-делитель 3, с датчика времени 2 сигналы поступают на счетчик-делитель 3. При поступлении с датчика сбоев 2 K сигналов сбоев с выхода счетчика-делителя 3 через элемент ИЛИ 4 на вычитающий вход счетчика 5 поступит сигнал, который уменьшит содержимое счетчика 5 на единицу. На индикаторе 6 отобразится уменьшенное значение остаточного ресурса работы изделия до наступления необходимости проведения очередного ТО. Аналогичным образом обрабатываются сигналы с датчиков 2, …, 2. Отличия заключаются в коэффициенте деления, счетчик-делитель 3 имеет коэффициент деления К, а счетчик-делитель 3 имеет коэффициент деления K. При достижении значением остаточного ресурса в счетчике 5 нуля, счетчик 5 выдает на выход 7 устройства сигнал о полном расходе ресурса работы изделия. По данному сигналу принимается решение о проведении ТО изделия.
Рассмотрим работу устройства на следующем примере. Пусть учет ресурса работы изделия проводится по трем параметрам: сбои в работе, обращения к изделию, время нахождения изделия во включенном состоянии. Пусть при этом расход ресурса работы изделия определяется из соотношений:
3 сбоя - 1% расхода ресурса работы изделия;
10 обращений - 1% расхода ресурса работы изделия;
50 часов нахождения изделия во включенном состоянии - 1% расхода ресурса работы изделия.
1
1
2
3
3
Тогда, коэффициент деления счетчика 3 устанавливается равным трем, т.е. при поступлении каждого третьего импульса на вход счетчика-делителя 3 на его выходе формируется импульс, который уменьшает содержимое счетчика 5 на единицу, что соответствует расходу ресурса работы изделия на 1%. Коэффициент деления счетчика 32 устанавливается равным десяти, т.е. при поступлении десятого импульса на вход счетчика-делителя 3 на его выходе формируется импульс, который уменьшает содержимое счетчика 5 на единицу. Коэффициент деления счетчика-делителя 3 устанавливается равным пятидесяти, т.е. при поступлении пятидесятого импульса на вход счетчика 3 на его выходе формируется импульс, который уменьшает содержимое счетчика 5 на единицу. Если, например, при работе изделия в течение 1000 часов было зафиксировано 15 сбоев и 150 обращений к изделию, то для рассматриваемого примера расход ресурса работы изделия составит: 1000/50+15/3+150/10=40%, т.е. значение счетчика 5 равно 60, это значение отображается на индикаторе 6, что соответствует остаточному значению ресурса работы изделия в процентах.
Таким образом, содержимое счетчика 5 уменьшается в зависимости от трех параметров деградации изделия: сбои в работе, обращения к изделию, время нахождения изделия во включенном состоянии.
При необходимости можно аналогичным образом использовать и другие параметры работы изделия, например, время нахождения изделия в отключенном состоянии, температурно-влажностный режим работы изделия и т.п.
1
2
n
1
n
Следует отметить, что в предлагаемом устройстве можно использовать различные масштабы шкалы остаточного ресурса, например, уменьшение остаточного ресурса проводить не по одному проценту, а по пять процентов, для этого коэффициенты деления К, К, K счетчиков 3-3 увеличиваем в пять раз, а счетчик 5 настраиваем на вычитание по пять. Все это задается в начальных установках.
По сравнению с устройством-прототипом в предлагаемом устройстве можно использовать любые параметры в зависимости от типа изделия, от которых зависит расход ресурса. Кроме того, количество учитываемых параметров можно менять путем исключения (для уменьшения учитываемых параметров) или включения (для увеличения учитываемых параметров) соответствующих датчиков.
Таким образом, поставленная цель - повышение точности учета остаточного ресурса работы изделия до наступления необходимости проведения очередного ТО не только за счет подсчета количества сбоев изделия и количества обращений к устройству, а и за счет учета любых других параметров, приводящих к деградации изделия, достигнута. При этом количество учитываемых параметров может меняться.
Литература
1. Акимов Л., Муравьев Л.Н. Устройство для контроля расхода ресурса работы приборов авт. св. СССР №1137495, опубликовано 30.01.85 г. Бюл. №4.
2. Виноградов К.М., Куприянов А.Ю., Олейник Л.Н. и Кособудская Е.С. Устройство для определения срока технического обслуживания изделия, опубликовано 23.03.90 г. Бюл. №11.