АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ КОМПЛЕКС СБОРА ИНФОРМАЦИИ С ДАТЧИКОВ ДЕФОРМАЦИИ ИНТЕГРАЛЬНОГО ТИПА

Полезная модель относится к контрольно-измерительной технике и может быть использована для автоматизации сбора информации об усталостных изменениях конструкций с датчиков деформации интегрального типа (далее по тексту ДДИТ).
Принцип действия ДДИТ заключается в том, что структура материала датчика под действием циклических деформаций претерпевает изменения и на его поверхности возникает реакция в виде «темных пятен». Момент появления первых «темных пятен», а также их плотность и размеры коррелируют с числом циклов и амплитудой циклических деформаций. Подробная информация о ДДИТ приведена в патенте 2209412 С2 G01N 3/32, опубл. 27.07.2003.
Известно устройство «Автономный комплекс сбора информации об усталостных изменениях конструкций» (Марголин A.M., Сызранцев В.Н., Кузяков О.Н. Применение датчиков деформации интегрального типа для оценки усталостных изменений оборудования // Известия ВУЗов. Нефть и Газ. 2008. №6. С.51-58). Оно представляет собой автономный комплекс сбора информации об усталостных изменениях конструкций, содержащий устройство для съема данных, связанное оптически с исследуемым объектом, и систему анализа изображений, представленную электронной вычислительной машиной, отличающийся тем, что устройство для съема данных является переносным и включает в себя сенсорный блок, имеющий оптическую связь с исследуемым объектом, блок управления, модуль памяти, модуль визуализации, и модуль связи с электронной вычислительной машиной, при этом сенсорный блок включает в себя автономный источник света, блок выравнивания света, предназначенный для получения равномерного рассеянного света, блок регулировки четкости изображения, систему призм, расположенную таким образом, что освещение исследуемой поверхности происходит перпендикулярно к ней, систему линз, предназначенную для получения увеличенного изображения исследуемого объекта, и автономный источник питания.
Недостатком данного устройства является сложность сбора информации с объектов, расположенных в труднодоступных местах, а также с объектов, эксплуатируемых в некомфортных для человека условиях (например, в условиях повышенных или пониженных температур), т.к. процесс получения данных требует непосредственного участия человека. Кроме того, для проведения каждого измерения требуется закреплять автономный комплекс сбора информации на исследуемом объекте, что ограничивает скорость проведения измерения.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является разработка комплекса, позволяющего автоматизировать сбор данных с ДДИТ для получения данных, на основании которых осуществляется оценка и расчет усталостных изменений конструкций.
, повышения скорости сбора информации, снижение трудозатрат за счет снижения влияния человеческого фактора.
При осуществлении изобретения поставленная задача решается за счет достижения технического результата, который заключается в повышении точности измерения за счет более точного позиционирования прибора над исследуемым объектом, снижении трудозатрат и повышении скорости сбора информации, за счет того, что из процесса сбора данных исключается человеческий фактор.
Указанный технический результат достигается тем, что в известном комплексе автоматизации сбора информации об усталостных изменениях исследуемого объекта, содержащем автономный комплекс сбора информации, имеющий оптическую связь с исследуемым объектом, и подвижный мультиплексирующий элемент, особенностью является то, что оптическая связь между автономным комплексом сбора информации и исследуемым объектом устанавливается посредством подвижного мультиплексирующего элемента, включающего в себя электропривод, процессорный модуль, модуль связи, и модуль хранения алгоритмов.
Подвижный мультиплексирующий элемент, в ходящий в комплекс автоматизации сбора информации об усталостных изменениях конструкций, спроектирован так, что производит мультиплексирование оптических каналов, соединяя, таким образом, автономный комплекс сбора информации и ДДИТ..
На фиг. представлена блок-схема предложенного комплекса.
Предложенный комплекс автоматизации включает в себя автономный комплекс сбора информации 2, имеющий посредством подвижного мультиплексирующего элемента 3 оптическую связь с ДДИТ, закрепленным на исследуемом объекте 1. Подвижный мультиплексирующий элемент 3 состоит из электропривода (ЭП) 4, процессорного модуля (ПМ) 5, в качестве которого может быть использован микропроцессорный или микроконтроллерный модуль, модуля связи (МС) 6, модуля хранения алгоритмов 7. Под исследуемым объектом 1 понимается конструкция, на которой закреплен, по меньшей мере, один ДДИТ, и данные об усталостных изменениях которой требуется получить. В качестве модуля связи 6 могут быть использованы как проводные, так и беспроводные средства сопряжения, например Wi-Fi приемо-передатчик.
Принцип работы комплекса автоматизации сбора информации об усталостных изменениях конструкций работает следующий.
ДДИТ, закрепленный непосредственно на исследуемом объекте 1, соединяется оптически с автономным комплексом сбора информации 2 через подвижный мультиплексирующий элемент 3. Причем позиционирование подвижного мультиплексирующего элемента над нужным ДДИТ может производиться как согласно заранее определенному алгоритму, сохраненному в модуле хранения алгоритмов 7, так и по команде, полученной через модуль связи 6. Непосредственно само перемещение подвижного мультиплексирующего элемента осуществляется при помощи электропривода 4. После получения автономным комплексом сбора информации 2 всех требуемых данных с текущего ДДИТ, по заранее заложенному алгоритму или по команде, происходит перемещение и позиционирование подвижного мультиплексирующего элемента над следующим ДДИТ.
Формирование алгоритма перемещения подвижного мультиплексирующего элемента 3 происходит в «режиме обучения» при первом запуске комплекса. Производится оно в следующей последовательности: оператор, путем передачи команд управления через модуль связи 6, перемещает подвижный мультиплексирующий элемент 3 над исследуемым объектом 1 так, чтобы установить наиболее качественную оптическую связь между автономным комплексом сбора информации 2 и первым ДДИТ, с которого начинается серия измерений. В модуль хранения алгоритмов 7 записывается положение подвижного мультиплексирующего элемента 3. Далее оператором производится перемещение подвижного мультиплексирующего элемента 3 к следующему ДДИТ и также запоминается в модуль хранения алгоритмов 7 расстояние от предыдущего ДДИТ, до текущего. Данная процедура повторяется до тех пор, пока не будет запомнено положение всех ДДИТ и расстояние между ними.
Таким образом, заявляемый комплекс позволяет автоматизировать сбор данных с ДДИТ, на основании которых осуществляется оценка и расчет усталостных изменений конструкций.