CS215701B1 - Elektronické zařízení k indikaci překročení nastavené hodnoty fyzikální veličiny, například elektrické kapacity - Google Patents

Abstract

Vynález se týká zejména oboru archových tiskařských strojů Vynález řeší problém indikace překročení nastavené hodnoty fyzikální veličiny, jako je např. el. kapacita, indukčnoat, el.odpor, které se mění v závftůlosti na výskytu sledaeané látky v oblasti čidla o malou hodnotu. Elektronické zařízení podle vynálezu zahrnuje první generátor (1) impulzů, řízený hodnotou Indikované fyzikální veličiny, jeho výstup je připojen na vstup prvního čítače (2) impulzů, výetup prvního čítače (2) impulzů je.připojen na nulovácí vstup prvního čítače (2) impulzů a na nulovaoí vetup druhého čítače (5) Impulzů a výstup druhého generátoru (4) impulzů je připojen na vstup druhého čítače (5) impulzů, přičemž výetup druhého člteče (5) impulzů je připojen na vstup tvarovacího obvodu (3), nebo první generátor (1) impulzů řízený hodnotou indikované fyzikální veličiny a druhý generátor (4) impulzů jsou navzájem zasténány. První generátor (1) impulzů může být tvořen RC nebo LC oscilátorem, přičemž alespoň jeden z jeho prvků ovlivňujících svojí elektrickou hodnotou jeho časovou konstantu tv;oří čidlo (6).

Description

Vynález se týká elektronického zařízení k Indikaci překročení nastavené hodnoty fyzikální veličiny například elektrické kapacity.

V některých případech je nutno kontrolovat a případně indikovat překročení nastavené hodnoty fyzikální veličiny. Touto fyzikální veličinou zpravidla bývá elektrická kapacita, resp. dielektrické konstanta prostředí mezi deskami kondenzátoru, nebo elektrický odpor prostředí. Této kontroly a případné indikace se často používá ke kontrole kvality nebo kvantity materiálu vyskytujícího se v kontrolované oblasti zatřízení.

Zařízení ke kontrole překročení nastavené fyzikální veličiny bývá často nastaveno na výskyt určitého množství materiálu, který svojí přítomnosti v kontrolované oblasti vyvolává změnu některé fyzikální veličiny prostředí kontrolované oblasti, např. změnu dielektrické konstanty prostředí, a tím změnu elektrické kapacity vodičů nacházejících se v tomto prostředí nebo změnu odporu prostředí, např. při zvýšení koncentrace některé látky v roztoku. Změny fyzikálních veličin, překročení jejichž nastavení hodnoty je těmito zařízeními kontrolováno, jsou vzhledem k jejich počátečním hodnotám pmměrně velmi malé,což vede ke značné složitosti a náročnosti těchto zařízení.

Uvedená zařízení jsou často využívána např. v tiskařské technice, kde slouží ke kontrole správného přísunu papíru do pracovních částí tiskařských strojů, kde vé vhodném místě transportu papíru jsou umístěny dvě elektrody, mezi kterými prochází transportovaný papír, který tvoří desky snímacího kondenzátoru, který je součástí obvodů zařízeni ke kontrole překročení nastavené hodnoty fyzikální veličiny, v tomto případě elektrické kapacity řečeného kondenzátoru, přičemž zařízení bývá zpravidla nastaveno tak, že signalizuje kapacitu tohoto kondenzátoru odpovídající přítomnosti dvou nebo více papírů na sobě.

Podstata známých zařízení tohoto typu spočívá v tom, že snímací kondenzátor je zpravidla součástí RC nebo LC obvodu generátoru k&Ltů, jehož kmitočet je vyhodnocován vhodným vyhodnocovacím obvodem. Změnou elektrické kapacity snímacího kondenzátoru vlivem přítomnosti papíru mezi jeho elektrodami dojde ke změně kmitočtu výstupního napětí generátoru a při jeho nepřípustné změně, vyvolané přítwností dvou nebo více papíru mezi deskami snímacího kondenzátoru, signalizuje vyhodnocovací obvod překročeni nastavené hodnoty.

Nevýhodou těchto zařízení je požadavek velmi vysoké stability v čase na obvody zařízení, zejména na jeho generátor a vyhodnocovací obvod. Tento požadavek zvyšuje složitost zařízení, jeho nákladnost a v důsledku nutnosti teplotní kompenzace jeho obvodů vede k poměrně značné pracnosti při montáži.

Tyto nevýhody do značné míry odstraňuje elektronické zařízeni k indikaci překročení nastavené hodnoty fyzikální veličiny podle vynálezu, jehož podstatou je, že výstup prvního generátoru impulzů je připojen na vstup prvního čitače impulzů, výstup prvního čítače impulzů je připojen ná nulovscí vstup prvního čitače impulzů a na nulovací vstup druhého čítače impulzů a výstup druhého generátoru impulzů, je připojen na vstup druhého čitače impulzů, přičemž výstup druhého čítače impulzů je připojen na vstup tvarovacího obvodu, nebo první generátor impulzů a druhý generátor impulzů jsou navzájem zaměněny.

Výhodou elektsniického zařízení k Indikaci překročení nastavené fyzikální veličiny je jeho jednoduchost a výrobní náročnost a v případě, že jsou oba generátory řeěeny stejným způsobem, vykazuje zařízení podle vynálezu vysokou stabilitu i bez praSé teplotní kompenzace.

Příkladné provedení elektronického zařízení podle vynálezu jsou na výkresech kde obr. 1 a 6 ukazuje bloková schéma zapojeni zařízení podle vynálezu, obr. 2 až 5 příkladné provedení zařízení z obr. 1.

Výstup prvního generátoru 1 Impulzů (obr. 1), řízeného hodnotou indikované fýzikální veliCiny, je připojen na vetup prvního čitače 2 impulzů, výstup prvního čitaδβ 2 Impulzů je připojen na nulovací vetup čítače 2 impulzů a na nulovací vstup druhého čítače tmpulzů a výstup druhého generátoru 4 impulzů je připojen na vstup druhého čítače 2 impulzů, přičemž, výstup druhého čítače 2 impulzů je připojen na vstup tvarovacího.obvodu J. Výstup tvarovacího obvodu J je připojen na vetup neznázornčných signalizačních prostředků, nebo na vetup neznázorněného akčního členu neznázorněného zařízení, se kterým zařízení podle vynálezu spolupracuje.

První generátor 1 impulzů generuje na svém výstupu napětí o jistém km točtu ve tvaru např. pravoúhlých impulzů, přičemž kmitočet výstupního napětí je řízen hodnotou indikované fýzikální veličiny. Výstupní napětí z prvúího generátoru 1 Impulzů je vedeno na vstup prvního čitače 2 impulzů, který čítá Impulzy generované prvním generátorem 1. Výstup prvního čítače 2 impulzů, na kterém ae objeví impulz v případě naplněné resp. přetečení prvního čitače 2 impulzů je připojen na nulovací vstupy prvního a druhého čitače 2, 2 Impulzů. Druhý generátor 4 impulzů generuje Impulzy o konstantním opakovacím kmitočtu, blížícímu ae kmitočtu prvního generátoru 1 impulzů. Impulzy z výstupu druhého generátoru 4 impulzů jsou čítány druhým čítačem 2 impulzů, s výhodou stejným jako první čítač 2 impulzů, jehož výstup, na kterém se objeví impulz při naplnění resp. přetečení čítače impulzů 2» >3® připojen na vstup tvarovacího obvodu J, obsahujícího např. neznázořněný klopný obvod a výkonový zesilovač, ve kterém se impulz z výstupu prvního čitače 2 délkově resp. výkonově upraví.

V případě, že Indikovaná fýzikální veličina nepřekročí nastavenou hodnotu je působením hodnoty této fýzikální veličiny kmitočet prvního generátoru 1 impulzů poněkud vyěší než kmitočet druhého generátoru 4 impulzů a první čitač 2 impulzů se naplní resp. přeteče dříve než druhý čítač £ Impulzů. Impulzem z výstupu prvního čitače 2 se první i druhý čitač 2, £ vynuluje a cyklus čítání impulzů oběma čitači 2, 5 ®* opakuje.

V případě, že indikovaná fýzikální veličina překročí nastavenou hodnotu je působením hodnoty této fýzikální veličiny kmitočet prvního generátoru 1 poněkud nižší než kmitočet druhého generátoru 4 impulzů, a druhý čitač 2 impulzů se naplní resp. přeteče dříve, než první čitač 2 impulzů. Na výstupu druhého čitače 2 ⁸® objeví impulz, který je vhodně tvarován ve tvarovacím obvodě Výstupní signál tvarovacího obvodu J uvede v činnost neznázorněné signalizační prostředky signalizující, že byla překročena nastavená hodnota fýzikální veličiny, nebo neznázořněný akční člen neznázorněného zařízeni, se kterým zařízení podle vynálezu spolupracuje, který neznázorněné zařízení např. vypne.

Řízení kmitočtu prvního generátoru 1 impulzů hodnotou Indikované fýzikální veličiny je zajištěno tak, že alespoň jeden z prvků prvního generátoru 1 impulzů ovlivňujících svojí elektrickou hodnotou časovou konstantu a tím 1 kmitočet prvního generátoru 1 impulzů tvoří čidlo 6, které je konstruováno a umístěno tak, že indikovaná 'fýzikálqí veličina působí na jeho elektrickou hodnotu.

Obr. 2 ukazuje příkladné provedení zařízení podle vynélezu z obr. 1, ve kterém je generátor X impulzů RC oscilátor a čidlo 6 je kondenzátor 2 jeho RC členu obsahujícího také odpor 8. Kondenzátor 2 de β výhodou deakový a je konstruován tak, Se noaitel Indikované fyzikální veličiny, kteou je v tomto případě dielektrické látka, je transportován mezi jeho deskami, čímž svými rozměry a dielektrickou konstantou ovlivňuje elektrickou kapacitu kondenzátoru 2 ^a tím 1 kmitočet generátoru 2 impulzů.

Obr. 3 ukazuje příkladná provedení zařízení podle vynálezu z obr. 1, ve kterém generátor 1 Impulzů je RC oscilátor a čidlo 6 je odpor 8 jeho RC členu, obsahujícího taká kondenzátor 2· Odpor 8 je tvořen dvěma elektrodami mezi kterými je prostředí, která v zásvisloeti na hodnotě indikované fyzikální veličiny mění odpor, např. termietor, fotoodpor a podobně.

Obr. 4 ukazuje příkladná provedení zařízení podle vynálezu z obr. 1, ve kterém je generátor 1 Impulzů LC oscilátor a čidlo 6 je kondenzátor 2 jeho LC členu obsahujícího taká neznázorněnou indukčnoat 11. Provedení kondenzátoru 2 ^a činnost ostatních obvodů je obdobná, jak je popsáno u příkladného provedení podle obr. 2.

Obr. 5 ukazuje příkladné provedení zařízení podle vynálezu z obr. 1, ve kterém je generátor j. impulzů LC oscilátor a čidlo 6 je indukčnoat 11 jeho LC členu obsahujícího také neznázorněný kondenzátor 2*

První a druhý generátor 1, 4 impulzů jsou s výhodou stejného typu, jak je znázorněno na obr. 2 až 5 a prvky druhého generátoru £ odpovídající prvkům prvního generátoru 1 impulzů tvořícím čidlo 6 jsou ve avýeh elektrických hodnotách nastavitelná. V případě, že čidlům 6 je kondenzátor 2 (obr. 2) RC členu prvního generátoru 1 impulzů, je nastavitelná hodnota elektrická kapacity kondenzátoru 2 členu druhého generátoru £ impulzů. V případě, Se čidlem 6 je odpor 8 (obr. 3) RC členu prvního generátoru 1 impulzů, „je nastavitelná hodnota elektrického odporu reap. vodivosti odporu 10. Totožnost typu prvního a druhého generátoru 1, £ impulzů do značné míry zajišťuje teplotní souběh obou generátorů 1, £ impulzů a tím i teplotní kompenzaci zařízení. Teplotní souběh obou generátorů 1, £ Impulzů rovněž podporuje to, Se nastavitelná prvky RC členu druhého generátoru £ impulzů odpovídají prvkům RC členu prvního generátoru impulzů 1 tvořícím čidlo 6, takže ostatní odpovídající sl prvky RC členů obou generátorů 1. £ impulzů jsou stejné a mají prakticky stejné parametry.

Elektrické hodnoty nastavitelných prvků RC členu druhého generátoru £ impulzů určují spolu a elektrickýmý hodnotami ostatních prvků RC členu druhého generátoru £ impulzů hodnotu fyzikální veličiny, jejíž překročení má být indikováno.

Toto platí obdobně i pro případ, kdy oba generátory 1, 4 impulzů jsou LC oscilátory.

V případě, Se čidlo 6 tvoří kondenzátor 2 ^LC obvodu prvního generátoru 1 impulzů, je nastavitelná hodnota elektrická kapacity kondenzátoru 2 obvodu druhého generátoru 4 lmpulzů a v případě, že čidlo 6 tvoří indukčnoet 11 LC obvodu prvního generátoru 1 impulzů, je nastavitelná hodnota indukčnoati 12.

V případě, Se ae překročení nastavená hodnoty fyzikální veličiny projeví zvýšením kmitočtu generátoru 1 impulzů je tvarovací obvod J doplněn neznázorněným obvodem, na jehož výstupu se objeví impulz pouze tehdy, když se na jeho vstupu nevyskytují Impulzy z výstupu druhého čitače 2 impulzů nebo první generátor 1 impulzů a druhý generátor £ impulzů jsou zaměněny (obr. 6) a zařízení pracuje obdobně, jak bylo popsáno u obr. 1 až 5.

Zařízení podle vynálezu je možno využít např. na tiskařských strojích, při použití čidla tvořeného kondenzátorem mezi kterým prochází papír k indikaci překročení jeho tloušťky, tj. k indikaci nedovoleného stavu, kdy do pracovní části stroje jsou transportovány dva nebo více archů papíru na sobě, nebo v zařízeních k indikaci překročení nastavené hodnoty* málo se měnící teploty, osvětlení apod.

Zařízení podle vynálezu je možno rovněž využít k indikaci překročení znečistění vody některými nečistotami při použití čidla obsahujícího dvě elektrody ponořená do kontrolované vody měnící v závislosti na svém znečištění svůj elektrický odpor.

Claims (5)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Elektronické zařízení knindikaci překročení nastavené hodnoty fyzikální veličiny například elektrické kapacity vyznačené tím, že výstup prvního generátoru (1) Impulzů je připojen na vstup prvního čitače (2) impulzů, výstup prvního čítače (2) impulzů je připojen na nulovací vstup prvního čitače (2) impulzů a na nulovací vstup druhého čitače (5) impulzů a výstup druhého generátoru (4) impulzů je připojen na vstup druhého čitače (S) impulzů, přičemž výstup druhého čitače (5) Impulzů je připojen na vstup tvarovacího obvodu (3), nebo první generátor (1) Impulzů β druhý generátor (4) impulzů jsou navzájem zaaěněmy.
2. 2. Elektronické zařízení podle bodu 1 vyznačené tím, že alespoň jeden z prvků prvního generátoru (1) impulzů tvoří čidlo (6) hodnoty fyzikální veličiny.
3. 3,

   5.

   Elektronické zařízení podle bodu 2 vyznačené tím, že první generátor RC oscilátor a čidlo (6) je kondenzátor (7) jeho RC členu.

   (1) impulzů je

   Elektronické zařízení podle bodu 2 vyznačené tím, že první generátor (1) RC oscilátor a čidlo (6) je odpor (8) jeho RC členu.

   impulzů je

   Elektronická zařízení podle bodu 2 vyznačená tím, že první generátor LC oscilátor a čidlo (6) je kondenzátor (7) jeho LC členu.

   (1) impulzů je
4. 6. Elektrpnické zařízení podle bodu 2 vyznačené tím, že první generátor (1) impulzů je LC oscilátor a čidlo (6) je indukčnost (11) jeho LC členu.
5. 7. Elektronické zařízení podle bodu 1 vyznačené tím, že první generátor (1) impulzů ávdruhý generátor (4) impulzů jsou stejného typu a prvky druhého generátoru (4) impulzů odpovídají prvkům prvního generátoru (1) impulzů tvořícím čidlo (6) jsou ve svých elektrických hodnotách nastavitelné.