ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Описание к ИЛn72-074-99

Основными составляющими контрольно-измерительной системы (КИС), предназначенной для контроля метрологических характеристик стрелочных приборов, являются: микро-ЭВМ с пакетом прикладного программного обеспечения; программно-управляемый источник тестового сигнала; стенд для размещения поверяемых приборов; видеоблок; печатающее устройство для вывода протоколов поверки. Видеоблок представляет собой устройство, предназначенное для обработки телевизионного изображения и передачи его в ЭВМ. В состав видеоблока входит телевизионная камера и устройство управления вводом изображения в ЭВМ, которое позволяет последовательно опрашивать любое количество ТВ-камер, при этом схемы формирования «электронного окна» позволяют обеспечить произвольный закон сканирования шкалы каждого поверяемого прибора.

Технология поверки стрелочных приборов (СП) предусматривает следующие шаги: подачу на поверяемый прибор тестового сигнала, (визуальное) снятие показаний со шкалы поверяемых приборов, их регистрацию, расчет погрешности, оформление результатов испытаний.

Автоматизированная технология обеспечивает комплексную пошаговую автоматизацию этой технологии как по методу образцового прибора, так и по методу образцового сигнала (калибратора), применительно к разным видам измерений , в зависимости от наличия программно-управляемых средств задания образцового сигнала.

При использовании программно-управляемого формирователя тестового сигнала, не имеющего достаточного метрологического запаса по отношению к поверяемому прибору, значение тестового сигнала определяется по образцовому прибору автоматически с помощью дополнительной ТВ-камеры. При переходе с одного вида измерения на другой в структуре КИС заменяется только формирователь тестового сигнала.

Возможность адаптации комплекса практически к любому типу стрелочного измерительного средства обусловлена тем, что алгоритмическое и программное обеспечение измерительной системы строится на концепции обучающихся систем.

Значения всех необходимых для эксплуатации КИС параметров, обеспечивающих достижение ею требуемых метрологических характеристик, определяются в специальном режиме предварительного обучения. Сначала в диалоговом режиме для определенного типа приборов вносится априорная информация, такая как класс точности поверяемого прибора или число поверяемых отметок; формируются данные о шкале прибора. Затем итерационным методом определяются значения параметров алгоритма распознавания стрелочного указателя и оцифрованной отметки (объем вводимого кадра, пороговые значения бинаризации видеосигнала, число последовательных вводов изображения, коэффициент корреляции распределенной статистики координат стрелочного указателя, статистические и геометрические параметры фрагмента оцифрованной отметки и др.). Заключительным этапом обучения для приборов с типовыми шкалами является формирование уравнения шкалы в виде кусочно-линейного аппроксиманта. Результатом обучения становится достижение измерительной системой характеристик, рассчитанных из класса точности поверяемого прибора с учетом метрологического запаса. Качество обучения оценивается на этапах экспериментального определения систематической составляющей погрешности, оценки среднего квадратического отклонения случайной составляющей погрешности, и контрольной поверки, являющихся последним звеном итерационного процесса обучения. Второй задачей обучения является оптимизация значений параметров, оказывающих влияние на быстродействие снятия показаний, т.е. достижение требований, предъявляемых к алгоритму поверки: удовлетворительная точность и максимальное быстродействие.

Этап поверки включает в себя следующие шаги: предварительная привязка приборов к системе координат, коррекция погрешностей из-за их смещения в плоскости оптической системы; определение углового положения стрелочного указателя на поверяемых отметках и снятие показаний; определение основной погрешности, вариации показаний, остаточного отклонения от нуля; накопление статистики принятых решений.