RU2346238C1 - Device for identification and control of item rotation - Google Patents
Device for identification and control of item rotation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2346238C1 RU2346238C1 RU2007127247/28A RU2007127247A RU2346238C1 RU 2346238 C1 RU2346238 C1 RU 2346238C1 RU 2007127247/28 A RU2007127247/28 A RU 2007127247/28A RU 2007127247 A RU2007127247 A RU 2007127247A RU 2346238 C1 RU2346238 C1 RU 2346238C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- input
- logic
- voltage
- trigger
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и может быть использовано в машиностроении для идентификации (распознавания) нагретых и ненагретых металлических и неметаллических изделий, а также в качестве бесконтактного датчика контроля вращения изделий с учетом их термического состояния и вида материала.The invention relates to the field of measurement technology and can be used in mechanical engineering for identification (recognition) of heated and unheated metal and non-metal products, as well as a non-contact sensor for monitoring the rotation of products, taking into account their thermal state and type of material.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому решению является устройство идентификации изделий, содержащее индуктивный чувствительный элемент, выполненный в виде катушки индуктивности, размещенной в кольцевом пазу открытой чашки ферритового сердечника с центральным отверстием, последовательно соединенные высокочастотный генератор электрических колебаний, в цепь колебательного контура которого включен индуктивный элемент, и пороговое устройство, последовательно включенные инфракрасный фотоприемник, формирователь импульсов, а также логический элемент И, первую клемму, соединенную с выходом логического элемента И и являющуюся первым выходом устройства, вторую клемму, являющуюся вторым выходом устройства (см. авторское свидетельство СССР №1610268, кл. МКИ G01B 21/00 "Индуктивно-оптический датчик положения и контроля", 1990). Однако такое устройство обладает ограниченными функциональными возможностями, так как:Closest to the technical nature of the proposed solution is a product identification device containing an inductive sensitive element, made in the form of an inductor placed in the annular groove of an open cup of a ferrite core with a central hole, connected in series with a high-frequency generator of electrical vibrations, the inductive circuit of which includes an inductive element, and threshold device, infrared photodetector, shaper pulses, as well as the logical element And, the first terminal connected to the output of the logical element And and which is the first output of the device, the second terminal, which is the second output of the device (see USSR author's certificate No. 1610268, class MKI G01B 21/00 "Inductive-optical position and control sensor ", 1990). However, such a device has limited functionality, since:
- производит идентификацию только нагретых изделий (металлических и неметаллических) и не позволяет производить идентификацию (распознавание) наряду с нагретыми изделиями ненагретых (металлических и неметаллических изделий);- identifies only heated products (metal and non-metal) and does not allow identification (recognition) along with heated products of unheated (metal and non-metal products);
- осуществляет идентификацию изделий из числа ограниченной номенклатуры по числу разновидностей контролируемых изделий в соответствии с алгоритмом: идентификация из двух разновидностей контролируемых изделий одного изделия на одном соответствующем выходе из двух выходов устройства - и не позволяет осуществлять идентификацию изделий из числа расширенной номенклатуры (например, из набора из трех видов контролируемых изделий - нагретое металлическое, нагретое неметаллическое, ненагретое металлическое или нагретое металлическое, нагретое неметаллическое, ненагретое неметаллическое) по числу разновидностей контролируемых изделий и по виду их материала согласно алгоритму: идентификация каждого из трех разновидностей контролируемых изделий на одном соответствующем выходе из трех выходов устройства.- Carries out identification of products from a limited range of products by the number of varieties of controlled products in accordance with the algorithm: identification of two varieties of controlled products of one product at one corresponding output from two outputs of the device - and does not allow identification of products from among the expanded range of products (for example, from a set of the three types of controlled products - heated metal, heated non-metallic, unheated metal or heated metal, heated Toe non-metallic, non-metallic, non-heated) by the number of varieties of controlled products and their mean material according to the algorithm: the identity of each of the three varieties of controlled items in one of three corresponding output device outputs.
Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства путем обеспечения возможности распознавания наряду с нагретыми и ненагретых изделий с расширением номенклатуры контролируемых изделий.The purpose of the invention is the expansion of the functionality of the device by providing recognition capabilities along with heated and unheated products with the expansion of the range of controlled products.
Поставленная цель достигается тем, что в известное устройство, содержащее индуктивный чувствительный элемент, выполненный в виде катушки индуктивности, размещенной в кольцевом пазу открытого торца ферритового сердечника с центральным отверстием, последовательно соединенные генератор электрических колебаний, в цепь колебательного контура которого включен индуктивный чувствительный элемент, первый пороговый элемент, последовательно соединенные первый инфракрасный фотоприемник, формирователь импульсов, а также первый логический элемент И, выход которого является первым выходом устройства, в него введены второй инфракрасный фотоприемник, подключенный параллельно первому инфракрасному фотоприемнику ко входу формирователя импульсов, первый триггер, С-вход которого соединен с выходом формирователя импульсов, D-вход - с источником напряжения питания, прямой выход - с первым входом первого логического элемента И, второй триггер, С-вход которого подключен к выходу первого порогового элемента, D-вход - к источнику напряжения питания, прямой выход - ко второму входу первого логического элемента И, третий триггер, С-вход которого подключен к выходу второго порогового элемента, D-вход - с источником напряжения питания, прямой выход - с третьим входом первого логического элемента И, последовательно включенные мультивибратор с емкостным чувствительным элементом, подключенным к его входу и выполненным в виде токопроводящей пластины с геометрической формой, повторяющей геометрическую форму центрального отверстия ферритового сердечника, детектор, второй пороговый элемент, выход которого соединен с С-входом третьего триггера, одновибратор, выход которого соединен с четвертым входом первого логического элемента И, блок установки в исходное состояние, выход которого соединен с R-входами первого, второго и третьего триггеров, а также логический элемент ИЛИ, первый вход которого соединен с прямым выходом третьего триггера, второй вход - с прямым выходом второго триггера, второй логический элемент И, первый вход которого соединен с прямым выходом первого триггера, второй вход - с инверсным выходом второго триггера, третий вход - с прямым выходом третьего триггера, четвертый вход - с выходом одновибратора, а выход его является вторым выходом устройства, третий логический элемент И, первый вход которого подключен к инверсному выходу первого триггера, второй вход - к выходу логического элемента ИЛИ, третий вход - к выходу одновибратора, а выход его является третьим выходом устройства, при этом емкостной чувствительный элемент установлен внутри центрального отверстия ферритового сердечника соосно с этим отверстием со смещением относительно открытого торца ферритового сердечника вдоль оси симметрии его центрального отверстия в сторону закрытого торца ферритового сердечника, причем индуктивный и емкостной чувствительные элементы и инфракрасные фотоприемники, между которыми размещены индуктивный и емкостной чувствительные элементы, установлены вдоль прямой линии в одной плоскости и образуют чувствительный элемент устройства, а плоскости оптических окон инфракрасных фотоприемников, плоскость открытого торца ферритового сердечника и одна из плоскостей емкостного чувствительного элемента, направленные в одну сторону, установлены параллельно и образуют чувствительную поверхность устройства.This goal is achieved by the fact that in a known device containing an inductive sensitive element made in the form of an inductor placed in an annular groove of the open end of a ferrite core with a central hole, the oscillation generator is connected in series, the inductive sensor of which is included in the oscillating circuit, the first threshold element, a first infrared photodetector, a pulse shaper, as well as a first logical electronic element, connected in series element And, the output of which is the first output of the device, a second infrared photodetector is inserted into it, connected in parallel with the first infrared photodetector to the input of the pulse shaper, the first trigger, the C-input of which is connected to the output of the pulse shaper, D-input - with a power supply source, direct output - with the first input of the first logical element And, the second trigger, the C-input of which is connected to the output of the first threshold element, D-input - to the power supply source, direct output - to the second input of the first logic gate And, the third trigger, the C-input of which is connected to the output of the second threshold element, D-input - with a power supply source, direct output - with the third input of the first logic element And, a multivibrator with a capacitive sensitive element connected to its input in series and made in the form of a conductive plate with a geometric shape that repeats the geometric shape of the Central hole of the ferrite core, a detector, a second threshold element, the output of which is connected to the C-input t its trigger, a one-shot, the output of which is connected to the fourth input of the first logical element And, the initialization unit, the output of which is connected to the R-inputs of the first, second and third triggers, as well as the logical element OR, the first input of which is connected to the direct output of the third trigger, the second input - with the direct output of the second trigger, the second logical element And, the first input of which is connected to the direct output of the first trigger, the second input - with the inverse output of the second trigger, the third input - with the direct output of the third trigger, the fourth input is with the output of a single vibrator, and its output is the second output of the device, the third gate is And, the first input of which is connected to the inverse output of the first trigger, the second input to the output of the OR gate, the third input to the output of the single vibrator, and the output it is the third output of the device, while a capacitive sensing element is installed inside the central hole of the ferrite core coaxially with this hole with an offset relative to the open end of the ferrite core along the axis the symmetry of its central hole toward the closed end of the ferrite core, the inductive and capacitive sensors and infrared photodetectors between which the inductive and capacitive sensors are placed, are installed along a straight line in the same plane and form the sensor element of the device, and the plane of the optical windows of infrared photodetectors, the plane of the open end of the ferrite core and one of the planes of the capacitive sensor element directed in one direction, become parallel and form a sensing surface of the device.
На фиг.1 представлена блок-схема устройства; на фиг.2 - схема блока установки в исходное состояние схемы устройства; на фиг.3 - схема взаимного расположения индуктивного и емкостного чувствительных элементов, инфракрасных фотоприемников и контролируемого изделия; на фиг.4 - диаграммы напряжений, поясняющие работу устройства при срабатывании его от нагретых металлических изделий в режиме идентификации трех видов изделий; на фиг.5 - диаграммы напряжений, поясняющие работу устройства при срабатывании его от нагретых неметаллических изделий в режиме идентификации трех видов изделий; на фиг.6 - диаграммы напряжений, поясняющие работу устройства при срабатывании его от ненагретых металлических и неметаллических изделий в режиме идентификации трех видов изделий.Figure 1 presents a block diagram of a device; figure 2 - diagram of the installation block in the initial state of the circuit device; figure 3 is a diagram of the mutual arrangement of inductive and capacitive sensitive elements, infrared photodetectors and a controlled product; figure 4 is a voltage diagram explaining the operation of the device when it is triggered from heated metal products in the identification mode of three types of products; 5 is a voltage diagram explaining the operation of the device when it is triggered from heated non-metallic products in the identification mode of three types of products; Fig.6 is a voltage diagram explaining the operation of the device when it is triggered from unheated metal and nonmetallic products in the identification mode of three types of products.
Устройство содержит (см. фиг.1) индуктивный чувствительный элемент 1, выполненный в виде катушки индуктивности 2, размещенной в кольцевом пазу со стороны открытого торца чашки ферритового сердечника 3 с центральным отверстием, высокочастотный генератор электрических колебаний 4, выполненный, например, по схеме индуктивной трехточки, причем выходы индуктивного чувствительного элемента 1 подключены к цепям его колебательного контура, первый пороговый элемент 5, выполненный, например, по схеме триггера Шмитта, вход которого подключен к выходу высокочастотного генератора электрических колебаний 4, последовательно включенные мультивибратор 6 с емкостным чувствительным элементом 7, выполненный, например, по схеме симметричного автогенератора прямоугольных импульсов на базе операционного усилителя (см. книгу "Шило В.Л. Линейные интегральные схемы в радиоэлектронной аппаратуре. - М.: "Сов. радио", 1974, с.175, рис.4.42, а), детектор 8, выполненный, например, по схеме диодного пассивного преобразователя амплитудных значений переменного напряжения в постоянное с последовательным включением выпрямительного диода с выходной нагрузкой в виде параллельной RC-цепочки (см. книгу "Волгин Л.И. Измерительные преобразователи переменного напряжения в постоянное. М.: "Сов. радио", 1977, с.174, рис.4.9, б), второй пороговый элемент 9, выполненный, например, по схеме триггера Шмитта, одновибратор 10, блок 11 установки схемы предлагаемого устройства в исходное состояние в момент подачи на него напряжения питания и в момент окончания каждого цикла идентификации контролируемого изделия, а также первый и второй инфракрасные фотоприемники 12, 13, включенные между собой параллельно, формирователь импульсов 14, выполненный, например, по схеме триггера Шмитта, ко входу которого подключены выходы инфракрасных фотоприемников 12, 13, первый, второй и третий синхронные триггеры 15, 16 и 17, С-входы которых соединены соответственно с выходами формирователя 14, первого и второго пороговых элементов 5 и 9, D-входы - с источником напряжения питания, R-входы - с выходом блока 11 установки в исходное состояние, логический элемент ИЛИ 18, первый вход которого подключен к прямому выходу третьего триггера 17, второй - к прямому выходу второго триггера 16, первый логический элемент И 19, первый, второй и третий входы которого соединены соответственно с прямыми выходами первого, второго и третьего триггеров 15, 16 и 17, четвертый выход - с выходом одновибратора 10, второй логический элемент И 21, первый вход которого подключен к прямому выходу первого триггера 15, второй вход - к инверсному выходу второго триггера 16, третий вход - к прямому выходу третьего триггера 17, четвертый вход - к выходу одновибратора 10, третий логический элемент И 23, первый вход которого соединен с инверсным выходом первого триггера 15, второй вход - с выходом логического элемента ИЛИ 18, третий вход - с выходом одновибратора 10, первую, вторую и третью выходные клеммы 20, 22 и 24, подключенные соответственно к выходам первого, второго и третьего логических элементов И 19, 21 и 23 и являющиеся соответственно первым, вторым и третьим выходами устройства.The device contains (see Fig. 1) an inductive
Каждый из инфракрасных фотоприемников 12, 13 выполнен, например, по схеме, состоящей из усилителя постоянного тока на базе операционного усилителя, инфракрасного фотодиода, включенного в фотодиодном режиме на вход операционного усилителя (см. книгу "Аксененко М.Д. и др. Микроэлектронные фотоприемные устройства / М.Д.Аксененко, М.Л.Бараночников, О.В.Смолин. - М.: Энергоатомиздат, 1984. - 208 с., ил., с.83, рис.4.11, Б), и транзисторного эмиттерного повторителя с открытым эмиттерным выходом, вход которого подключен к выходу усилителя постоянного тока, а его открытый эмиттерный выход является выходом инфракрасного фотоприемника.Each of the
Индуктивный чувствительный элемент 1 включает в себя катушку индуктивности 2, ферритовый сердечник 3, выполненный в виде чашки, имеющей открытый и закрытый торцы. Со стороны открытого торца чашки ферритового сердечника 3 устанавливается обмотка катушки индуктивности 2. У открытого торца чашки ферритового сердечника 3 при подаче высокочастотного сигнала на катушку индуктивности 2 с генератора 4 образуется в воздушном пространстве высокочастотное электромагнитное поле 25. Магнитный поток этого поля замыкается через воздушное пространство между внутренним кольцевым выступом чашки, установленным внутри центрального отверстия катушки индуктивности 2, и наружным кольцевым выступом чашки, охватывающим своей внутренней боковой поверхностью наружную боковую поверхность катушки индуктивности 2 по ее периметру. При этом перед закрытым торцом чашки в воздушном пространстве высокочастотное электромагнитное поле не возникает, так как его магнитный поток замыкается внутри сердечника через сплошной слой феррита, образующего закрытый торец чашки, т.е. происходит экранирование этим слоем электромагнитного поля со стороны закрытого торца ферритового сердечника 3. Внутри центрального отверстия ферритового сердечника 3 высокочастотное электромагнитное поле также отсутствует, так как отверстие выполнено в сплошном слое феррита, и магнитный поток замыкается внутри ферритового сердечника 3 через этот слой феррита вследствие небольшого сопротивления феррита для магнитного потока по сравнению с сопротивлением воздуха. Поэтому взаимодействие емкостного чувствительного элемента 7, установленного внутри центрального отверстия ферритового сердечника 3, с электромагнитным полем 25 катушки индуктивности 2 полностью исключается.The
Емкостной чувствительный элемент 7, подключенный в цепи отрицательной обратной связи к инвертирующему входу операционного усилителя мультивибратора 6, является одной из обкладок частотозадающего "раскрытого конденсатора", второй обкладкой которого являются электрические цепи общей "земли" мультивибратора 6 и устройства в целом, и служит емкостным чувствительным элементом мультивибратора 6 (см. журнал "Радио", №10, 2002, с.38, рис.1; с.39, рис.3). При этом емкостной чувствительный элемент 7 выполнен в виде токопроводящей пластины с геометрической формой, совпадающей с геометрической формой сквозного центрального отверстия, выполненного в чашке ферритового сердечника 3 индуктивного чувствительного элемента 1. Причем емкостной чувствительный элемент 7 установлен внутри центрального отверстия ферритового сердечника 3 соосно с этим отверстием со смещением относительно поверхности открытого торца чашки ферритового сердечника 3 вдоль оси симметрии центрального отверстия ферритового сердечника 3 в сторону, противоположную размещению катушки индуктивности 2, т.е. в сторону закрытого торца ферритового сердечника 3. Наличие такого смещения не позволяет потоку рассеяния электромагнитного поля 25, существующего непосредственно у передней кромки центрального отверстия со стороны открытого торца чашки ферритового сердечника 3, взаимодействовать с поверхностью емкостного чувствительного элемента 7, и, тем самым, исключает возможность внесения нежелательного дополнительного затухания в колебательный контур высокочастотного генератора электрических колебаний 4. Это, в свою очередь, исключает возможность снижения добротности колебательного контура генератора 4 и нарушения его режима генерации электрических колебаний, приводящего к нарушению работоспособности устройства.A
Между инфракрасными фотоприемниками 12, 13 помещен индуктивный чувствительный элемент 1 с емкостным чувствительным элементом 7 (см. фиг.3). При этом инфракрасные фотоприемники 12, 13, индуктивный и емкостной чувствительные элементы 1, 7 установлены вдоль прямой линии в одной плоскости и образуют чувствительный элемент устройства. Причем плоскости оптических окон инфракрасных фотоприемников 12, 13, плоскость открытого торца чашки ферритового сердечника 3 катушки индуктивности 2 и одна из плоскостей емкостного чувствительного элемента 7, направленные в одну сторону, т.е. в сторону контролируемого изделия 26, установлены параллельно между собой и образуют чувствительную поверхность устройства.Between the
Такое взаимное расположение в пространстве инфракрасных фотоприемников 12, 13, емкостного чувствительного элемента 7, индуктивного чувствительного элемента 1 и контролируемого изделия 26 (см. фиг.3) при прохождении им в направлении стрелки 27 (28) относительно чувствительного элемента устройства параллельно его чувствительной поверхности в пределах действия электромагнитного поля 25 у открытого торца чашки ферритового сердечника 3, электрического поля 29 емкостного чувствительного элемента 7 и в пределах расстояний чувствительности фотоприемников 12, 13 всегда обеспечивает последовательное взаимодействие контролируемого изделия 26 с оптическим окном фотоприемника 12 (13), электромагнитным полем 25, электрическим полем 29 емкостного чувствительного элемента 7 и оптическим окном фотоприемника 13 (12). Это, в свою очередь, обеспечивает:Such a mutual arrangement in space of
1) последовательное засвечивание нагретым контролируемым металлическим или неметаллическим изделием 26 своим инфракрасным излучением 30 сначала одного фотоприемника 12 (13), потом пересечение электромагнитного поля 25 у открытого торца чашки ферритового сердечника 3, оставляя при этом фотоприемник 12 (13) в засвеченном состоянии, а затем взаимодействие с электрическим полем 29 емкостного чувствительного элемента 7, продолжая оставаться в зоне действия электромагнитного поля 25 и оставляя при этом фотоприемник 12 (13) в засвеченном состоянии, далее засвечивание другого фотоприемника 13 (12), оставаясь в зоне действия электромагнитного и электрического полей 25, 29 соответственно и оставляя на некотором промежутке времени оба фотоприемника в засвеченном состоянии, потом затемнение фотоприемника 12 (13), оставаясь в зоне действия электромагнитного и электрического полей 25, 29 соответственно и оставляя при этом фотоприемник 13 (12) в засвеченном состоянии, затем выход из зоны действия электрического поля 29, оставаясь в зоне действия электромагнитного поля 25 и оставляя фотоприемник 13 (12) в засвеченном состоянии, далее выход из зоны действия электромагнитного поля 25, оставляя при этом фотоприемник 13 (12) в засвеченном состоянии и, наконец, затемнение фотоприемника 13 (12) и выход нагретого контролируемого металлического или неметаллического изделия 26 из зоны чувствительной поверхности устройства.1) sequential illumination by a heated controlled metal or
Таким образом, последовательное засвечивание нагретым контролируемым изделием одного 12 (13) и другого 13 (12) фотоприемника происходит без разрыва, т.е. формируется на выходе формирователя импульсов 14 обоими параллельно включенными фотоприемниками 12, 13 сплошной импульс напряжения с уровнем логической "1" длительностью, равной времени нахождения нагретого металлического или нагретого неметаллического контролируемого изделия в зоне чувствительной поверхности устройства, начиная с момента засветки фотоприемника 12 (13) и до момента выхода из засвеченного состояния фотоприемника 13 (12);Thus, the sequential illumination by a heated controlled product of one 12 (13) and another 13 (12) photodetector occurs without interruption, i.e. a continuous voltage pulse is generated at the output of the pulse shaper 14 with both
2) последовательное прохождение ненагретым металлическим или ненагретым неметаллическим контролируемым изделием фотоприемника 12 (13) без его засвечивания вследствие отсутствия у контролируемого изделия инфракрасного излучения 30, потом пересечение им электромагнитного поля 25, затем взаимодействие его с электрическим полем 29, далее прохождение им фотоприемника 13 (12) без засвечивания его из-за отсутствия у контролируемого изделия 26 инфракрасного излучения 30 и выход контролируемого изделия 26 из зоны чувствительной поверхности устройства. В результате чего на выходе второго порогового элемента 9 формируется импульс напряжения с уровнем логической "1" длительностью, равной длительности нахождения контролируемого изделия в электрическом поле 29 емкостного чувствительного элемента 7;2) the sequential passage of an unheated metal or unheated non-metallic controlled product of the photodetector 12 (13) without its exposure due to the absence of
3) получение на выходе формирователя импульсов 14 импульса длительностью всегда большей, чем длительность каждого импульса на выходах первого и второго пороговых элементов 5 и 9;3) receiving at the output of the pulse shaper 14 pulses with a duration always greater than the duration of each pulse at the outputs of the first and second threshold elements 5 and 9;
4) получение на выходе первого порогового элемента 5 в случае взаимодействия чувствительного элемента устройства с нагретым или ненагретым контролируемым металлическим изделием 26 импульса напряжения с уровнем логической "1" длительностью всегда большей, чем длительность импульса на выходе второго порогового элемента 9;4) receiving at the output of the first threshold element 5 in the case of the interaction of the sensitive element of the device with a heated or unheated controlled
5) расстановку на временной оси сформированных импульсов таким образом, чтобы выходной импульс формирователя импульсов 14 большей длительности всегда "охватывал" выходные импульсы меньшей длительности первого порогового элемента 5 и второго порогового элемента 9 и чтобы в то же время выходной импульс первого порогового элемента 5, длительность которого больше, чем длительность импульса на выходе второго порогового элемента 9, всегда "охватывал" выходной импульс последнего.5) the arrangement on the time axis of the generated pulses so that the output pulse of the pulse shaper 14 of longer duration always "covers" the output pulses of shorter duration of the first threshold element 5 and the second threshold element 9 and at the same time the output pulse of the first threshold element 5, the duration which is longer than the pulse duration at the output of the second threshold element 9, always "covered" the output pulse of the latter.
Такое взаимное расположение инфракрасных фотоприемников, индуктивного и емкостного чувствительных элементов и взаимодействие их в описанной выше последовательности с контролируемым изделием, а также соответствующая обработка предложенной схемой устройства их выходных сигналов позволяют реализовать принцип действия устройства в режиме идентификации трех видов изделий из числа нагретых и ненагретых металлических и неметаллических изделий и расширить номенклатуру контролируемых изделий до трех, т.е. производить распознавание металлических и неметаллических изделий с учетом их термического состояния и вида материала при расширенной номенклатуре контролируемых изделий по алгоритму: идентификация каждого из трех разновидностей контролируемых изделий на одном соответствующем выходе из трех выходов устройства.Such a mutual arrangement of infrared photodetectors, inductive and capacitive sensitive elements and their interaction in the sequence described above with the controlled product, as well as the corresponding processing of the output signals by the proposed device circuit, allow the device to operate in the identification mode of three types of products from the number of heated and unheated metal and non-metallic products and expand the range of controlled products to three, i.e. Recognize metallic and non-metallic products, taking into account their thermal state and type of material, with an expanded range of controlled products according to the algorithm: identification of each of the three varieties of controlled products at one corresponding output from the three outputs of the device.
Одновибратор 10 выполнен, например, по схеме ждущего мультивибратора на основе триггера и времязадающей RC-цепи в виде последовательно соединенных резистора и конденсатора, резистор Rτ которой подключен к источнику питания, а точка соединения их подключена к R-входу триггера, на вход , являющийся входом одновибратора, подаются запускающие импульсы, на входы и В при этом подаются напряжения с уровнями логической "1", а прямой выход триггера является выходом одновибратора 10 (см. книгу "Шило В.Л. Популярные цифровые микросхемы: Справочник. - М.: Радио и связь, 1987. - 352 с.: ил. - (Массовая радиобиблиотека. Вып.1111)", с.188, рис.1.136а, б).The one-shot 10 is made, for example, according to the scheme of a standby multivibrator based on a trigger and a timing RC circuit in the form of a resistor and a capacitor connected in series, the resistor R τ of which is connected to the power source, and their connection point is connected to the trigger R input of the input , which is the input of a single-shot, triggering pulses are applied to the inputs and B, voltages with logical "1" levels are applied, and the direct output of the trigger is the output of a single-shot 10 (see the book "Shilo V.L. Popular Digital Circuits: Reference Book. - M.: Radio and Communications, 1987. - 352 p. .: ill. - (Massive radio library. Issue 1111) ", p.188, fig. 1.136a, b).
Блок 11 установки в исходное состояние выполнен, например, по схеме, приведенной на фиг.2. Схема его включает логический элемент 2ИЛИ-НЕ 31, выход которого является выходом блока 11 установки в исходное состояние, последовательно включенные конденсатор 32 и резистор 33, образующие времязадающую RC-цепь, подключенную к источнику напряжения питания +U, для формирования импульса положительной полярности в момент подачи напряжения питания в схему предлагаемого устройства и подачи его с резистора 33 на один из входов логического элемента 2ИЛИ-НЕ 31, одновибратор 34, выполненный, например, по схеме, идентичной схеме одновибратора 10 и описанной выше, на основе триггера и формирующей RC-цепи, выход которого подключен ко второму входу логического элемента 2ИЛИ-НЕ 31, а вход его является входом блока 11 установки в исходное состояние.Block 11 installation in the initial state is made, for example, according to the scheme shown in figure 2. Its circuit includes a logical element 2OR-
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
При подаче напряжения питания в момент нахождения контролируемого изделия 26 вне зоны чувствительной поверхности устройства (см. фиг.3) происходит через резистор 33 заряд конденсатора 32 блока 11 установки в исходное состояние (см. фиг.2). В результате на резисторе 33 формируется короткий импульс с уровнем логической "1", который подается на первый вход логического элемента 2ИЛИ-НЕ 31, инвертируется им и проходит на его выход в виде импульса напряжения U8 (см. фиг.4, 5, 6) с уровнем логического "0", так как на втором входе логического элемента 2ИЛИ-НЕ 31 установлено с выхода одновибратора 34 разрешающее инвертирование напряжение с уровнем логического "0". В результате чего по R-входам триггеры 15, 16 и 17 устанавливаются в исходное состояние, при котором на их прямых выходах устанавливаются соответственно напряжения U4, U5 и U6 с уровнями логического "0", а на инверсных выходах триггеров 15 и 16 - соответственно и When applying the supply voltage at the time the controlled
с уровнями логической "1". При этом инфракрасные фотоприемники 12, 13 находятся в затемненном состоянии, и на выходе формирователя 14 устанавливается напряжение U1 с уровнем логического "0", которое подается на С-вход триггера 15. Вместе с тем в момент подачи напряжения питания генератор 4 переходит в режим генерации электрических высокочастотных колебаний, постоянная составляющая тока которых на его выходе создает падение напряжения, превышающее входное пороговое значение напряжения триггера порогового элемента 5. При этом последний переключится в такое устойчивое состояние, при котором на его выходе устанавливается напряжение U2 (см. фиг.4, 5, 6) с уровнем логического "0", которое подается на С-вход триггера 16. После подачи напряжения питания мультивибратор переходит в заторможенное состояние, при котором на его выходе, на входе и выходе детектора 8, на входе порогового элемента 9 устанавливаются напряжения с уровнями логического "0". В результате пороговый элемент 9 устанавливается в такое устойчивое состояние, при котором на его выходе, на входе одновибратора 10 и на С-входе триггера 17 устанавливается напряжение U3 с уровнем логического "0". После чего на выходе одновибратора 10, на входе блока 11 установки в исходное состояние, на четвертых входах логических элементов И 19, 21 и на третьем входе логического элемента И 23 устанавливается напряжение U7 с уровнем логического "0". При этом на первый и второй входы логического элемента ИЛИ 18 подаются с прямых выходов соответственно триггера 17 и триггера 16 напряжения U6 и U5 с уровнями логического "0", поэтому на его выходе устанавливается напряжение U9 также с уровнем логического "0", которое подается на второй вход логического элемента 23. Так как на всех входах логического элемента 19, на первом, третьем, четвертом входах логического элемента 21, на втором и третьем входах логического элемента 23 поданы напряжения с уровнями логического "0", то на их выходах и, следовательно, на клеммах 20, 22 и 24 устанавливаются соответственно напряжения U10, U11 и U12 с уровнями логического "0".with logical levels of "1". In this case, the
Таким образом, после подачи напряжения питания устройство устанавливается в исходное состояние, при котором контролируемое изделие 26 находится за пределами зоны чувствительной поверхности устройства, а на выходных клеммах 20, 22 и 24 устанавливаются соответственно напряжения U10, U11 и U12 с уровнями логического "0", и устройство готово к первому циклу идентификации нагретых или ненагретых изделий в режиме идентификации трех видов изделий.Thus, after applying the supply voltage, the device is restored to its initial state, in which the controlled
Рассмотрим работу предлагаемого устройства в режиме идентификации трех видов контролируемых изделий - нагретых металлических, нагретых неметаллических и ненагретых (металлических и неметаллических) изделий, при котором контролируемое изделие 26 (см. фиг.3) перемещается параллельно чувствительной поверхности устройства в пределах зон действия электромагнитного поля 25, электрического поля 29 и в пределах расстояний чувствительности инфракрасных фотоприемников 12, 13 в одном из направлений по стрелке 27 или 28.Consider the operation of the proposed device in the identification mode of three types of controlled products - heated metal, heated non-metallic and unheated (metallic and non-metallic) products, in which the controlled product 26 (see figure 3) moves parallel to the sensitive surface of the device within the
При перемещении в направлении стрелки 27 (28) в зону чувствительной поверхности устройства, например, нагретого металлического изделия 26, происходит засвечивание его инфракрасным излучением 30 (см. фиг.3) фотоприемника 12 (13), в результате на его выходе устанавливается напряжение с уровнем логической "1", которое поступает на вход формирователя 14, который переключается в такое устойчивое состояние, при котором на его выходе, на С-входе триггера 15 устанавливается напряжение U1, с уровнем логической "1" (см. фиг.4). При этом по положительному перепаду входного напряжения U1 происходит переключение триггера 15 в другое состояние, при котором на его прямом выходе устанавливается напряжение U4 с уровнем логической "1", которое подается на первые входы логических элементов 19 и 21. В этот момент на инверсном выходе триггера 15 устанавливается напряжение с уровнем логического "0", которое подается на первый вход логического элемента 23. Однако уровень логической "1" с прямого выхода триггера 15 на выходные клеммы 20 и 22 устройства соответственно через логические элементы 19 и 21 не проходит, так как на второй, третий и четвертый входы логического элемента 19 и на третий и четвертый входы логического элемента 21 подаются соответственно напряжения U5, U6, U7 и U6, U7 с запрещающими уровнями логического "0".When moving in the direction of the arrow 27 (28) into the zone of the sensitive surface of the device, for example, a
Затем через некоторый промежуток времени перемещающееся контролируемое изделие 26, оставляя фотоприемник 12 (13) в засвеченном состоянии, входит в зону действия электромагнитного поля 25 индуктивного чувствительного элемента 1. При этом происходит срыв генерации генератора 4 вследствие внесения существенного затухания в его колебательный контур контролируемым изделием 26. В результате резко уменьшается составляющая постоянного напряжения на выходе генератора и, когда его значение оказывается ниже входного порогового значения напряжения триггера порогового элемента 5, последний переключается в другое устойчивое состояние, при котором на его выходе устанавливается напряжение U2 (см. фиг.4) с уровнем логической "1", которое подается на С-вход триггера 16. По положительному перепаду напряжения U2 на прямом выходе триггера 16 устанавливается напряжение U5 с уровнем логической "1", которое подается на второй вход логического элемента 19 и на второй вход логического элемента 18, с выхода которого напряжение U9 с уровнем логической "1" подается на второй вход логического элемента 23. Но уровни логической "1" напряжений U5 и U9 через логические элементы 19 и 23 соответственно на выходные клеммы 20 и 24 не проходят, так как на третий, четвертый входы логического элемента 19 и на первый, третий входы логического элемента 23 поданы соответственно напряжения U6, U7 и , U7 с уровнями логического "0".Then, after a certain period of time, the moving controlled
Далее через некоторый промежуток времени перемещающееся контролируемое изделие 26, оставляя фотоприемник 12 (13) в засвеченном состоянии и по-прежнему оставаясь в зоне действия электромагнитного поля 25, входит в зону действия электрического поля 29 емкостного чувствительного элемента 7 и образует с ним электрический конденсатор. Значение электрической емкости образованного таким образом конденсатора увеличивается до такого уровня, при котором происходит возбуждение мультивибратора 6 и переход его в режим генерации электрических колебаний. Амплитуда выходных импульсов мультивибратора 6 преобразуется детектором 8 в постоянное напряжение с уровнем логической "1", которое превышает входное пороговое значение напряжения триггера порогового элемента 9. При этом последний переключается в другое устойчивое состояние, при котором на его выходе устанавливается напряжение U3 с уровнем логической "1", которое подается на вход одновибратора 10 и на С-вход триггера 17. При этом по положительному перепаду напряжения U3 запуск одновибратора 10 не происходит, так как он запускается только по отрицательному перепаду входного напряжения. Но по этому положительному перепаду происходит переключение триггера 17 в другое состояние, при котором на его прямом выходе устанавливается напряжение U6 с уровнем логической "1", которое подается на третьи входы логических элементов 19, 21 и через первый вход логического элемента 18 на второй вход логического элемента 23 в виде напряжения U9 с уровнем логической "1". Однако уровень логической "1" напряжений U6 на выходы логических элементов 19, 21 и U9 на выход логического элемента 23 и соответственно на клеммы 20, 22 и 24 не проходит, так как на четвертый вход логического элемента 19 подается напряжение U7, на второй и четвертый входы логического элемента 21 - соответственно напряжения и U7, на первый и третий входы логического элемента 23 - соответственно напряжения и U7 с уровнями логического "0".Then, after a certain period of time, the moving controlled
При дальнейшем перемещении контролируемого изделия 26 в выбранном направлении оно, оставляя фотоприемник 12 (13) в засвеченном состоянии и оставаясь в зонах действия электромагнитного и электрического полей 25, 29, засвечивает фотоприемник 13 (12). После чего уровень напряжения на входе формирователя 14, соответствующий уровню логической "1", не изменился, так как параллельно включенные фотоприемники 12, 13 реализуют логическую функцию МОНТАЖНОЕ ИЛИ. Поэтому описанные выше состояния схемы устройства и диаграмм напряжений на фиг.4, установившиеся до момента засветки фотоприемника 13 (12), не изменились.With further movement of the controlled
Затем при дальнейшем перемещении в том же направлении контролируемое изделие 26, оставаясь в зоне действия электромагнитного и электрического полей 25, 29 и оставляя фотоприемник 13 (12) в засвеченном состоянии, выходит за пределы оптического окна фотоприемника 12 (13). При этом происходит затемнение фотоприемника 12 (13). После чего уровень напряжения U1 на входе формирователя 14, соответствующий уровню логической "1", также не изменяется по причине реализации фотоприемниками 12, 13 логической функции МОНТАЖНОЕ ИЛИ. В связи с этим описанные состояния схемы устройства и диаграмм напряжений на фиг.4, установившиеся до момента затемнения фотоприемника 12 (13), также не изменились.Then, with further movement in the same direction, the controlled
Далее контролируемое изделие 26, оставляя фотоприемник 13 (12) в засвеченном состоянии и оставаясь в зоне действия электромагнитного поля 19, выходит из зоны действия электрического поля 29. При этом мультивибратор 6 переходит в заторможенное состояние, т.е. в исходное состояние, при котором на его выходе, входе и выходе детектора 8 устанавливается напряжение с уровнем логического "0". В результате на вход порогового элемента 9 подается напряжение с уровнем логического "0", под действием которого он переключается в другое устойчивое состояние, т.е. в исходное состояние, и на его выходе устанавливается напряжение U3 с уровнем логического "0". С выхода порогового элемента 9 напряжение U3 с уровнем логического "0" поступает на С-вход триггера 17 и на вход одновибратора 10. Однако по отрицательному перепаду входного напряжения U3 переключения триггера 17 в другое состояние не происходит, и на его прямом выходе продолжает присутствовать напряжение U6 с уровнем логической "1". При этом по отрицательному перепаду напряжения U3 происходит запуск одновибратора 10 и формирование импульса напряжения U7 с уровнем логической "1". После чего напряжение U7 с уровнем логической "1" поступает на четвертые входы логических элементов 19, 21 и на третий вход логического элемента 23, и на всех четырех входах логического элемента 19 устанавливаются напряжения U4, U5, U6 и U7 с уровнями логической "1". В результате на выходе логического элемента 19 и на клемме 20 устанавливается напряжение U10 с уровнем логической "1", а на выходах логических элементов 21 и 23 и на клеммах 22 и 24 продолжают присутствовать соответственно напряжения U11 и U12 с уровнями логического "0", так как на втором входе логического элемента 21 и на первом входе логического элемента 23 установлены соответственно напряжения и с уровнями логического "0". По отрицательному перепаду выходного напряжения U7 одновибратора происходит формирование на выходе блока 11 установки в исходное состояние короткого импульса напряжения U8 с уровнем логического "0", устанавливающего по R-входам триггеры 15, 16 и 17 в исходное состояние, при котором на их прямых выходах устанавливаются напряжения U4, U5, U6 с уровнями логического "0", а на выходах логических элементов 19, 21, 23 и на выходных клеммах 20, 22, 24 - соответственно напряжения U10, U11, U12 с уровнями логического "0".Next, the controlled
Затем контролируемое изделие 26, оставляя фотоприемник 12 (13) в затемненном состоянии, а фотоприемник 13 (12) в засвеченном состоянии, выходит из зоны действия электромагнитного поля 25. В результате генератор 4 снова переходит в режим генерации колебаний, т.е. в исходное состояние, в результате пороговый элемент 5 также переключается в исходное состояние, при котором на его выходе и на С-входе триггера 16 устанавливается напряжение U2 с уровнем логического "0". После чего описанные состояния схемы устройства и диаграмм напряжений на фиг.4 в остальных его точках схемы, установившиеся до момента выхода контролируемого изделия 26 из зоны действия электромагнитного поля 25, не изменились, так как переключение триггера 16 по его С-входу отрицательным перепадом выходного напряжения U2 не происходит, и на четвертые входы логических элементов 19, 21 и на третий вход логического элемента 23 продолжает подаваться с выхода одновибратора 10 напряжение U7 с уровнем логического "0".Then, the controlled
И на последнем отрезке своего перемещения контролируемое изделие 26 выходит за пределы оптического окна фотоприемника 13 (12). После чего он затемняется, т.е. устанавливается в исходное состояние, в результате формирователь 14 также переключается в исходное состояние, при котором на его выходе и на С-входе триггера 15 устанавливается напряжение U1 с уровнем логического "0". После чего описанные состояния схемы устройства и диаграмм напряжений на фиг.4 в остальных его точках схемы, установившиеся до момента затемнения фотоприемника 13 (12), не изменились, так как переключение триггера 15 по его С-входу отрицательным перепадом выходного напряжения U2 не происходит, и на четвертые входы логических элементов 19, 21 и на третий вход логического элемента 23 продолжает подаваться с выхода одновибратора 10 напряжение U7 с уровнем логического "0". Схема устройства окончательно устанавливается в исходное состояние, и на этом цикл идентификации нагретого металлического изделия заканчивается. При повторном прохождении нагретого металлического контролируемого изделия 26 относительно чувствительной поверхности устройства описанный выше в соответствии с диаграммами, приведенными на фиг.4, цикл идентификации нагретого металлического изделия повторяется.And in the last segment of its movement, the controlled
Следовательно, при прохождении относительно чувствительной поверхности устройства нагретого металлического изделия на выходной клемме 20 устройства отрабатывается импульсный информационный сигнал напряжения U10 с уровнем логической "1" об его идентификации, а на выходе одновибратора 10 - импульс напряжения U7 с уровнем логической "1", который через логические элементы 21 и 23 соответственно на выходные клеммы 22 и 24 не проходит, и на них присутствуют соответственно напряжения U11 и U12 с уровнями логического "0".Consequently, when a heated metal product passes through the relatively sensitive surface of the device, the output terminal 20 of the device processes a pulse information signal of voltage U10 with a logic level “1” about its identification, and at the output of a one-shot 10, a voltage pulse U7 with a logic level of “1”, which logic elements 21 and 23, respectively, do not pass to the output terminals 22 and 24, and voltages U11 and U12 with logical “0” levels are present respectively.
В случае перемещения в направлении стрелки 27 (28) в зону чувствительной поверхности устройства, например, нагретого неметаллического изделия 26, происходит засвечивание фотоприемника 12 (13) его инфракрасным излучением 30 (см. фиг.3), в результате на его выходе устанавливается напряжение с уровнем логической "1", которое поступает на вход формирователя 14. Последний переключается в такое устойчивое состояние, при котором на его выходе и на С-входе триггера 15 устанавливается напряжение U1 с уровнем логической "1" (см. фиг.5). При этом по положительному перепаду входного напряжения U1 происходит переключение триггера 15 в другое состояние, при котором на его прямом выходе устанавливается напряжение U4 с уровнем логической "1", которое подается на первые входы логических элементов 19 и 21. В этот момент на инверсном выходе триггера 15 устанавливается напряжение с уровнем логического "0", которое подается на первый вход логического элемента 23. Однако уровень логической "1" с прямого выхода триггера 15 на выходные клеммы 20 и 22 устройства соответственно через логические элементы 19 и 21 не проходит, так как на второй, третий, четвертый входы логического элемента 19 и на третий, четвертый входы логического элемента 21 подаются соответственно напряжения U5, U6, U7 и U6, U7 с запрещающими уровнями логического "0".In the case of moving in the direction of arrow 27 (28) into the zone of the sensitive surface of the device, for example, a heated
Через некоторый промежуток времени перемещающееся в выбранном направлении контролируемое изделие 26, оставляя фотоприемник 12 (13) в засвеченном состоянии, входит в зону действия электромагнитного поля 25. При этом контролируемое изделие 26 существенного затухания в колебательный контур генератора 4 не вносит, и последний продолжает находиться в режиме генерации электрических колебаний, т.е. в исходном состоянии, при котором на выходе порогового элемента 5 установлено напряжение U2 с уровнем логического "0". Поэтому описанные состояния схемы устройства и диаграмм напряжений на фиг.5, установившиеся до момента вхождения контролируемого изделия в зону действия электромагнитного поля 25, не изменились.After a certain period of time, the controlled
Затем через некоторый промежуток времени перемещающееся контролируемое изделие 26, оставляя фотоприемник 12 (13) в засвеченном состоянии и по-прежнему оставаясь в зоне действия электромагнитного поля 25, входит в зону действия электрического поля 29 емкостного чувствительного элемента 7 и образует с ним электрический конденсатор. Значение электрической емкости образованного таким образом конденсатора увеличивается до такого уровня, при котором происходит возбуждение мультивибратора 6 и переход его в режим генерации электрических колебаний. Амплитуда выходных импульсов мультивибратора 6 преобразуется детектором 8 в постоянное напряжение с уровнем логической "1", которое превышает входное пороговое значение напряжения триггера порогового элемента 9. При этом пороговый элемент 9 переключается в другое устойчивое состояние, при котором на его выходе устанавливается напряжение U3 с уровнем логической "1", которое подается на вход одновибратора 10 и на С-вход триггера 17. При этом по положительному перепаду напряжения U3 запуск одновибратора 10 не происходит, так как он запускается только по отрицательному перепаду входного напряжения. Но по этому перепаду происходит переключение триггера 17 в другое состояние, при котором на его прямом выходе устанавливается напряжение U6 с уровнем логической "1", которое подается на третьи входы логических элементов 19, 21 и через первый вход логического элемента 18 на второй вход логического элемента 23 в виде напряжения U9 с уровнем логической "1". Однако уровень логической "1" напряжений U6 и U9 на выходы логических элементов 19, 21 и 23 и соответственно на клеммы 20, 22 и 24 не проходит, так как на второй, четвертый входы логического элемента 19, на четвертый вход логического элемента 21 и на первый, третий входы логического элемента 23 подаются соответственно напряжения U5, U7; U7 и , U7 с уровнями логического "0".Then, after a certain period of time, the moving controlled
Далее перемещающееся контролируемое изделие 26, по-прежнему оставляя фотоприемник 12 (13) в засвеченном состоянии и оставаясь в зоне действия электромагнитного и электрического полей 25, 29, засвечивает фотоприемник 13 (12). После чего уровень напряжения на входе и выходе формирователя 14, соответствующий уровню логической "1", не изменился, так как параллельно включенные фотоприемники 12, 13 реализуют логическую функцию МОНТАЖНОЕ ИЛИ. Поэтому описанные выше состояния схемы устройства и диаграмм напряжений на фиг.5, установившиеся до момента засветки фотоприемника 13 (12), не изменились.Next, the moving controlled
При дальнейшем перемещении в том же направлении контролируемое изделие 26, оставаясь в зонах действия электромагнитного и электрического полей 25 и 29 соответственно и оставляя фотоприемник 13 (12) в засвеченном состоянии, выходит за пределы оптического окна фотоприемника 12 (13). При этом происходит затемнение последнего, после чего уровень напряжения U1 на выходе формирователя 14, соответствующий уровню логической "1", также не изменяется по причине реализации фотоприемниками 12, 13 логической функции МОНТАЖНОЕ ИЛИ. В связи с этим описанные состояния схемы устройства и диаграмм напряжений на фиг.5, установившиеся до момента затемнения фотоприемника 12 (13), также не изменились.With further movement in the same direction, the controlled
Далее контролируемое изделие 26, оставляя фотоприемник 13 (12) в засвеченном состоянии и оставаясь в зоне действия электромагнитного поля 25, выходит из зоны действия электрического поля 29. При этом мультивибратор 6 переходит в заторможенное состояние, т.е. в исходное состояние, при котором на его выходе, входе и выходе детектора 8 устанавливается напряжение с уровнем логического "0". В результате на вход порогового элемента 9 подается напряжение с уровнем логического "0", под действием которого он переключается в другое состояние, т.е. в исходное состояние, и на его выходе устанавливается напряжение U3 с уровнем логического "0". Напряжение U3 с уровнем логического "0" поступает на вход одновибратора 10 и на С-вход триггера 17, но изменения напряжения на его выходе не происходит, так как переключение триггера 17 происходит только по положительному перепаду его входного напряжения. При этом по отрицательному перепаду напряжения U3 происходит запуск одновибратора 10 и формирование на его выходе импульса напряжения U7 с уровнем логической "1". После чего напряжение U7 с уровнем логической "1" поступает на четвертые входы логических элементов 19, 21 и на третий вход логического элемента 23, и на всех четырех входах логического элемента 21 устанавливаются в течение действия импульса напряжения U7 одновибратора 10 напряжения U4, , U6 и U7 с уровнями логической "1". В результате на выходе логического элемента 21 и на выходной клемме 22 устройства устанавливается напряжение U11 с уровнем логической "1", а на выходах логических элементов 19 и 23 и на выходных клеммах 20 и 24 устройства продолжают присутствовать соответственно напряжения U10 и U12 с уровнями логического "0", так как на втором входе логического элемента 19 и на первом входе логического элемента 23 установлены соответственно напряжения U5 и с уровнями логического "0". Затем по отрицательному перепаду выходного напряжения U7 одновибратора 10 происходит формирование на выходе блока 11 установки в исходное состояние короткого импульса напряжения U8 с уровнем логического "0", устанавливающего по R-входам триггеры 15, 16 и 17 в исходное состояние, при котором на их прямых выходах устанавливаются напряжения U4, U5, U6 с уровнями логического "0", а на выходах логических элементов 19, 21, 23 и на выходных клеммах 20, 22, 24 устройства - соответственно напряжения U10, U11, U12 с уровнями логического "0".Next, the controlled
Затем контролируемое изделие 26, оставляя фотоприемник 13 (12) в засвеченном состоянии, выходит из зоны действия электромагнитного поля 25. В результате генератор 4 по-прежнему продолжает находиться в режиме генерации электрических колебаний, т.е. в исходном состоянии, при этом пороговый элемент 5 также находится в исходном состоянии, при котором на его выходе и на С-входе триггера 16 продолжает присутствовать напряжение U2, а на выходе триггера 16 - напряжение U5 с уровнями логического "0". Т.е. при пересечении контролируемым нагретым неметаллическим изделием электромагнитного поля 25 на выходах порогового элемента 5 и триггера 16 не происходит формирования соответственно импульсов напряжений U2 и U5 с уровнями логической "1" (см. фиг.5). После чего описанные состояния схемы устройства и диаграмм напряжений на фиг.5 в остальных его точках схемы, установившиеся до момента выхода контролируемого изделия 26 из зоны действия электромагнитного поля 25, не изменились, так как генератор 4 по-прежнему находится в режиме генерации электрических колебаний, а с выхода одновибратора 10 продолжает поступать на четвертые входы логических элементов 19, 22 и на третий вход логического элемента 23 напряжение U7 с уровнем логического "0".Then, the controlled
И на последнем отрезке своего перемещения контролируемое изделие 26 выходит за пределы оптического окна фотоприемника 13 (12). После чего он затемняется, т.е. устанавливается в исходное состояние, и на выходе формирователя 14 и на С-входе триггера 15 устанавливается напряжение U1 с уровнем логического "0". После чего описанные состояния схемы устройства и диаграмм напряжений на фиг.5 в остальных его точках схемы, установившиеся до момента затемнения фотоприемника 13 (12), не изменились, так как при этом по отрицательному перепаду напряжения U1 переключения триггера 15 не происходит, генератор 4 по-прежнему находится в режиме генерации электрических колебаний, а с выхода одновибратора 10 продолжает поступать на четвертые входы логических элементов 19, 21 и на третий вход логического элемента 23 напряжение U7 с уровнем логического "0". Схема устройства окончательно устанавливается в исходное состояние, и на этом цикл идентификации нагретого неметаллического изделия заканчивается. При повторном прохождении нагретого неметаллического контролируемого изделия 26 относительно чувствительной поверхности устройства описанный выше в соответствии с диаграммами, приведенными на фиг.5, цикл идентификации нагретого неметаллического изделия повторяется.And in the last segment of its movement, the controlled
Следовательно, при прохождении относительно чувствительной поверхности устройства нагретого неметаллического изделия на выходной клемме 22 устройства отрабатывается импульсный информационный сигнал напряжения U11 с уровнем логической "1" об его идентификации, а на выходе одновибратора 10 - импульс напряжения U7 с уровнем логической "1", который через логические элементы 19 и 23 соответственно на выходные клеммы 20 и 24 не проходит, и на них присутствуют соответственно напряжения U10 и U12 с уровнями логического "0".Therefore, when a relatively non-metallic product passes through the relatively sensitive surface of the device, the pulse information signal U11 with a logic level “1” about its identification is generated at the output terminal 22 of the device, and the voltage pulse U7 with a logic level “1”, which through the logic elements 19 and 23, respectively, do not pass to the output terminals 20 and 24, and voltages U10 and U12 with levels of logic “0” are present respectively.
В случае перемещения в направлении стрелки 27 (28) в зону чувствительной поверхности устройства ненагретого неметаллического контролируемого изделия 26 засвечивания фотоприемников 12, 13 из-за отсутствия у него инфракрасного излучения 30 и переключения формирователя 14 в другое устойчивое состояние не происходит. В результате чего на выходах формирователя 14 и триггера 15 формирования соответственно импульсов напряжений U1 и U4 не происходит (см. фиг.6). Поэтому на первых входах логических элементов 19 и 21 по-прежнему продолжает оставаться напряжение U4 с уровнем логического "0". При этом на их выходах и соответственно на выходных клеммах 20 и 22 устройства формирования импульсных информационных сигналов об идентификации ненагретых неметаллических изделий не происходит, и на них по-прежнему продолжают оставаться соответственно напряжения U10 и U11 с уровнями логического "0", так как в течение всего цикла идентификации ненагретого неметаллического изделия на первых входах логических элементов 19 и 21 будет присутствовать напряжение U4 с уровнем логического "0".In the case of moving in the direction of the arrow 27 (28) into the area of the sensitive surface of the device of an unheated non-metallic controlled
Наряду с этим при пересечении ненагретым неметаллическим контролируемым изделием 26 электромагнитного поля 25 формирования генератором 4 и пороговым элементом 5 импульса напряжения U2 с уровнем логической "1" (см. фиг.6) и переключения триггера 16 в другое состояние также не происходит, так как оно существенного затухания в колебательный контур генератора 4 не вносит. В результате чего на выходах порогового элемента 9 и триггера 16 формирования соответственно импульсов напряжений U2 и U5 и не происходит. Поэтому на вторых входах логических элементов 19 и 18 по-прежнему продолжает оставаться напряжение U5 с уровнем логического "0" до конца цикла идентификации контролируемого изделия. В этом случае при перемещении контролируемого изделия 26 в направлении стрелки 27 (28) и при взаимодействии его с электрическим полем 29 происходит формирование на выходе порогового элемента 9 импульса напряжения U3 с уровнем логической "1", который подается на вход одновибратора 10 и С-вход триггера 17, который по положительному перепаду этого напряжения переключается в другое устойчивое состояние, при котором на его выходе устанавливается напряжение U6 с уровнем логической "1". При этом с прямого выхода триггера 17 напряжение U6 с уровнем логической "1" подается на третьи входы логических элементов 19, 21 и через первый вход логического элемента 18 на второй вход логического элемента 23. Причем уровень логической "1" с третьих входов логических элементов 19, 21 и со второго выхода логического элемента 23 соответственно на их выходы и на выходные клеммы 20, 22 и 24 не проходит из-за присутствия на первом, втором и четвертом входах логического элемента 19, на первом и четвертом входах логического элемента 21 и на третьем входе логического элемента 23 соответственно напряжений U4, U5, U7; U4, U7 и U7 с запрещающими уровнями логического "0".Along with this, when an unheated non-metallic controlled
Далее в момент выхода контролируемого ненагретого неметаллического изделия 26 из зоны действия электрического поля 29 по отрицательному перепаду выходного напряжения U3 порогового элемента 9 происходит запуск одновибратора 10 и на его выходе формируется импульс напряжения U7 с уровнем логической "1", который подается на вход блока 11 установки в исходное состояние, на четвертые входы логических элементов 19, 21 и на третий вход логического элемента 23. Так как на всех входах логического элемента 23 при этом установлены напряжения , U9 и U7 с уровнями логической "1", на его выходе и на выходной клемме 24 устройства в течение действия импульса напряжения U7 одновибратора 10 устанавливается напряжение U12 с уровнем логической "1". При этом на выходных клеммах 20 и 22 присутствуют напряжения U10 и U11 с уровнями логического "0". По отрицательному перепаду выходного напряжения U7 одновибратора 10 происходит формирование на выходе блока11 установки в исходное состояние короткого импульса напряжения U8 с уровнем логического "0", устанавливающего триггеры 15, 16 и 17 по их R-входам в исходное состояние, при котором на их прямых выходах устанавливаются напряжения U4, U5, U6 с уровнями логического "0", а на выходах логических элементов 19, 21, 23 и на выходных клеммах 20, 22, 24 устройства - соответственно напряжения U10, U11, U12 с уровнями логического "0".Then, at the moment the controlled unheated
Затем контролируемое изделие 26, оставляя фотоприемник 13 (12) в затемненном состоянии, выходит из зоны действия электромагнитного поля 25. В результате генератор 4 по-прежнему продолжает находиться в режиме генерации электрических колебаний, т.е. в исходном состоянии, при этом пороговый элемент 5 также находится в исходном состоянии, при котором на его выходе и на С-входе триггера 16 продолжает присутствовать напряжение U2, а на выходе триггера 16 - напряжение U5 с уровнями логического "0". После чего описанные состояния схемы устройства и диаграмм напряжений на фиг.6 в остальных его точках схемы, установившиеся до момента выхода контролируемого изделия 26 из зоны действия электромагнитного поля 25, не изменились, так как генератор 4 по-прежнему находится в режиме генерации электрических колебаний, а с выхода одновибратора 10 продолжает поступать на четвертые входы логических элементов 19, 21 и на третий вход логического элемента 23 напряжение U7 с уровнем логического "0".Then, the controlled
И на последнем отрезке своего перемещения контролируемое изделие 26 выходит за пределы оптического окна фотоприемника 13 (12). После чего последний продолжает находиться в затемненном состоянии по причине отсутствия у контролируемого ненагретого неметаллического изделия инфракрасного излучения 30, т.е. в исходном состоянии, и, следовательно, переключения формирователя 14 не происходит, так как на С-входе триггера 15 положительного перепада напряжения U1 не образуется. После чего описанные состояния схемы устройства и диаграмм напряжений на фиг.6 в остальных его точках схемы, установившиеся до момента выхода контролируемого изделия 26 за пределы оптического окна фотоприемника 13 (12), не изменились, так как при этом переключения триггера 15 не происходит, генератор 4 по-прежнему находится в режиме генерации электрических колебаний, а с выхода одновибратора 10 продолжает поступать на четвертые входы логических элементов 19, 21 и на третий вход логического элемента 23 напряжение U7 с уровнем логического "0". При этом схема устройства окончательно устанавливается в исходное состояние, и на этом цикл идентификации ненагретого неметаллического изделия заканчивается. При повторном прохождении ненагретого неметаллического контролируемого изделия 26 относительно чувствительной поверхности устройства описанный выше в соответствии с диаграммами, приведенными на фиг.6, цикл идентификации ненагретого неметаллического изделия повторяется.And in the last segment of its movement, the controlled
Следовательно, при перемещении относительно чувствительной поверхности устройства контролируемого ненагретого неметаллического изделия на выходной клемме 24 устройства отрабатывается импульсный информационный сигнал напряжения U12 с уровнем логической "1" об его идентификации, а на выходе одновибратора 10 - импульс напряжения U7 с уровнем логической "1", который через логические элементы 19 и 21 соответственно на выходные клеммы 20 и 22 не проходит, и на них присутствуют соответственно напряжения U10 и U11 с уровнями логического "0".Therefore, when moving a relatively unheated non-metallic product with respect to the sensitive surface of the device, the pulse information signal U12 with a logic level “1” about its identification is generated at the output terminal 24 of the device, and the voltage pulse U7 with a logic level “1” is output at the output of a one-shot device, which through the logic elements 19 and 21, respectively, to the output terminals 20 and 22 does not pass, and they are present, respectively, voltage U10 and U11 with levels of logical "0".
Таким образом, при прохождении относительно чувствительной поверхности устройства контролируемого ненагретого неметаллического изделия на выходной клемме 24 формируется импульс напряжения U12 с уровнем логической "1", а на выходных клеммах 20 и 22 при этом присутствуют соответственно напряжения U10 и U11 с уровнями логического "0".Thus, when a relatively unheated non-metallic product passes through the relatively sensitive surface of the device, a voltage pulse U12 with a logic level of "1" is formed at the output terminal 24, and voltage U10 and U11 with logical levels of "0" are present at the output terminals 20 and 22, respectively.
В случае перемещения в направлении стрелки 27 (28) в зону чувствительной поверхности устройства, например, контролируемого ненагретого металлического изделия 26, работа устройства описывается диаграммами напряжений, приведенными на фиг.6, лишь с той разницей, что при пересечении контролируемым изделием 26 электромагнитного поля 25 происходит в течение нахождения его в этом поле формирование пороговым элементом 5 и триггером 16 соответственно импульсов напряжений U2 и U5 с уровнями логической "1", выделенных штриховой линией на диаграммах U2 и U5 (см. фиг.6). При этом поданный с выхода триггера 16 импульс напряжения U5 с уровнем логической "1" на второй вход логического элемента 19 на его выход и на выходную клемму 20 не проходит вследствие блокирования его по первому входу логического элемента 19 запрещающим напряжением U4 с уровнем логического "О" с выхода триггера 15, которое присутствует до самого конца цикла идентификации контролируемого изделия. Вторым отличием в этом случае является формирование на выходе логического элемента 18 импульса напряжения U9, выделенного на диаграмме U9 штриховой линией (см. фиг.6) большей длительности, которая определяется длительностью импульса выходного напряжения U5 триггера 16. В этом случае только на выходной клемме 24 устройства формируется импульс напряжения U12 с уровнем логической "1", несущий информацию об идентификации ненагретого металлического изделия, так как в течение действия выходного импульса напряжения U7 одновибратора 10 на всех входах логического элемента 23 установлены напряжения , U9, U7 с уровнями логической "1". При этом на выходных клеммах 20 и 22 присутствуют соответственно напряжения U10 и U11 с уровнями логического "0".In the case of moving in the direction of arrow 27 (28) into the zone of the sensitive surface of the device, for example, a controlled
Таким образом, при перемещении в направлении стрелки 27 (28) в зону чувствительной поверхности устройства ненагретых контролируемых изделий (металлических или неметаллических) импульсный информационный сигнал напряжения U12 с уровнем логической "1" об их идентификации отрабатывается только на выходной клемме 24 устройства, а на выходных клеммах 20 и 22 при этом присутствуют соответственно напряжения U10 и U11 с уровнями логического "0".Thus, when moving in the direction of arrow 27 (28) into the zone of the sensitive surface of the device of unheated controlled products (metallic or non-metallic), a pulse information signal of voltage U12 with a logic level “1” about their identification is processed only at the output terminal 24 of the device, and at the output terminals 20 and 22 in this case there are, respectively, voltages U10 and U11 with logic levels of "0".
Следовательно, в рассмотренном режиме работы устройства наличие импульсного информационного сигнала на его выходной клемме 20 однозначно соответствует прохождению относительно чувствительной поверхности устройства нагретого металлического изделия, наличие импульсного информационного сигнала на выходной клемме 22 устройства - прохождению нагретого неметаллического изделия, а наличие импульсного информационного сигнала на выходной клемме 24 устройства - прохождению ненагретых (металлических или неметаллических) изделий, чем и обеспечивается процесс идентификации (распознавания) трех видов изделий из числа нагретых и ненагретых металлических и неметаллических изделий, т.е. обеспечивается процесс идентификации изделий с учетом их термического состояния и вида материала при расширенной номенклатуре контролируемых изделий.Therefore, in the considered operation mode of the device, the presence of a pulsed information signal at its output terminal 20 unambiguously corresponds to the passage of a heated metal product relative to the sensitive surface of the device, the presence of a pulsed information signal at the output terminal 22 of a device passes to a heated non-metallic product, and the presence of a pulsed information signal at the output terminal 24 devices - the passage of unheated (metallic or non-metallic) products, which ensures The process of identification (recognition) of three types of products from the number of heated and unheated metal and non-metal products, i.e. the process of product identification is provided taking into account their thermal state and type of material with an expanded range of controlled products.
Предлагаемое устройство обеспечивает также пять режимов идентификации изделий при суженной номенклатуре контролируемых изделий до двух единиц:The proposed device also provides five modes of product identification with a narrowed range of controlled products to two units:
1) режим идентификации нагретых металлических и неметаллических изделий;1) the identification mode of heated metal and non-metal products;
2) режим идентификации нагретых и ненагретых металлических изделий;2) the identification mode of heated and unheated metal products;
3) режим идентификации нагретых металлических и ненагретых неметаллических изделий;3) the identification mode of heated metallic and unheated non-metallic products;
4) режим идентификации нагретых и ненагретых неметаллических изделий;4) the identification mode of heated and unheated non-metallic products;
5) режим идентификации нагретых неметаллических и ненагретых металлических изделий.5) identification mode of heated non-metallic and unheated metal products.
В режиме идентификации нагретых металлических и неметаллических изделий используются выходные клеммы 20 и 22 устройства, а его выходная клемма 24 при этом не задействуется. При прохождении относительно чувствительной поверхности устройства контролируемого нагретого металлического изделия на выходной клемме 20 отрабатывается импульсный информационный сигнал U10 с уровнем логической "1", несущий информацию об его идентификации. На выходной клемме 22 при этом присутствует напряжение с уровнем логического "0", и цикл идентификации нагретого металлического изделия описывается диаграммами, приведенными на фиг.4. При прохождении относительно чувствительной поверхности устройства контролируемого нагретого неметаллического изделия импульсный информационный сигнал U11 с уровнем логической "1" об его идентификации отрабатывается только на выходной клемме 22. На выходной клемме 20 при этом присутствует напряжение с уровнем логического "0", и цикл идентификации нагретого неметаллического изделия описывается диаграммами, приведенными на фиг.5.In the identification mode of heated metal and nonmetallic products, the output terminals 20 and 22 of the device are used, and its output terminal 24 is not activated. With the passage of the relatively sensitive surface of the controlled heated metal product device at the output terminal 20, a pulsed information signal U10 with a logic level of "1" is carried, carrying information about its identification. At the same time, a voltage with a logic level of “0” is present at the output terminal 22, and the identification cycle of a heated metal product is described by the diagrams shown in Fig. 4. When passing through the relatively sensitive surface of the device of the heated heated non-metallic product, a pulse information signal U11 with a logic level of “1” about its identification is processed only at the output terminal 22. At the output terminal 20, there is a voltage with a logic level of “0”, and the identification cycle of the heated non-metallic products are described by diagrams shown in figure 5.
В режиме идентификации нагретых и ненагретых металлических изделий используются выходные клеммы 20 и 24 устройства, а его выходная клемма 22 при этом не используется. При прохождении относительно чувствительной поверхности устройства контролируемого нагретого металлического изделия на выходной клемме 20 отрабатывается импульсный информационный сигнал U10 с уровнем логической "1", несущий информацию об его идентификации. На выходной клемме 24 при этом присутствует напряжение с уровнем логического "0", и цикл идентификации нагретого металлического изделия описывается диаграммами, приведенными на фиг.4. При прохождении относительно чувствительной поверхности устройства контролируемого ненагретого металлического изделия импульсный информационный сигнал U12 с уровнем логической "1" об его идентификации отрабатывается только на выходной клемме 24. На выходной клемме 20 при этом присутствует напряжение с уровнем логического "0", и цикл идентификации ненагретого металлического изделия описывается диаграммами, приведенными на фиг.6.In the identification mode of heated and unheated metal products, the output terminals 20 and 24 of the device are used, and its output terminal 22 is not used. With the passage of the relatively sensitive surface of the controlled heated metal product device at the output terminal 20, a pulsed information signal U10 with a logic level of "1" is carried, carrying information about its identification. At the same time, a voltage with a logic level of “0” is present at the output terminal 24, and the identification cycle of the heated metal product is described by the diagrams shown in Fig. 4. When passing through a relatively sensitive surface of the device under control of an unheated metal product, a pulse information signal U12 with a logic level of "1" about its identification is processed only at the output terminal 24. At the output terminal 20, there is a voltage with a logic level of "0", and the identification cycle of an unheated metal products are described by diagrams shown in Fig.6.
В режиме идентификации нагретых металлических и ненагретых неметаллических изделий используются выходные клеммы 20 и 24 устройства, а его выходная клемма 22 при этом не задействуется. При прохождении относительно чувствительной поверхности устройства контролируемого нагретого металлического изделия на выходной клемме 20 отрабатывается импульсный информационный сигнал U10 с уровнем логической "1", несущий информацию об его идентификации. На выходной клемме 24 при этом присутствует напряжение с уровнем логического "0", и цикл идентификации нагретого металлического изделия описывается диаграммами, приведенными на фиг.4. При прохождении относительно чувствительной поверхности устройства контролируемого ненагретого неметаллического изделия импульсный информационный сигнал U12 с уровнем логической "1" об его идентификации отрабатывается только на выходной клемме 24. На выходной клемме 20 при этом присутствует напряжение U10 с уровнем логического "0", и цикл идентификации ненагретого неметаллического изделия описывается диаграммами, приведенными на фиг.6.In the identification mode of heated metal and unheated non-metallic products, the output terminals 20 and 24 of the device are used, and its output terminal 22 is not activated. With the passage of the relatively sensitive surface of the controlled heated metal product device at the output terminal 20, a pulsed information signal U10 with a logic level of "1" is carried, carrying information about its identification. At the same time, a voltage with a logic level of “0” is present at the output terminal 24, and the identification cycle of the heated metal product is described by the diagrams shown in Fig. 4. When the relatively sensitive surface of the device is monitored for unheated non-metallic products, a pulse information signal U12 with a logic level of "1" about its identification is processed only at output terminal 24. At the output terminal 20, there is a voltage U10 with a logic level of "0", and the identification cycle of unheated non-metallic products are described by diagrams shown in Fig.6.
В режиме идентификации нагретых и ненагретых неметаллических изделий используются выходные клеммы 22 и 24 устройства, а его выходная клемма 20 при этом не задействуется. При прохождении относительно чувствительной поверхности устройства контролируемого нагретого неметаллического изделия на выходной клемме 22 отрабатывается импульсный информационный сигнал U11 с уровнем логической "1", несущий информацию об его идентификации. На выходной клемме 24 при этом присутствует напряжение с уровнем логического "0", и цикл идентификации нагретого неметаллического изделия описывается диаграммами, приведенными на фиг.5. При прохождении относительно чувствительной поверхности устройства контролируемого ненагретого неметаллического изделия импульсный информационный сигнал U12 с уровнем логической "1" об его идентификации отрабатывается только на выходной клемме 24. На выходной клемме 22 при этом присутствует напряжение U11 с уровнем логического "0", и цикл идентификации ненагретого неметаллического изделия описывается диаграммами, приведенными на фиг.6.In the identification mode of heated and unheated non-metallic products, the output terminals 22 and 24 of the device are used, and its output terminal 20 is not activated. With the passage of the relatively sensitive surface of the device of the heated heated non-metallic product at the output terminal 22, a pulsed information signal U11 with a logic level of "1" is carried, carrying information about its identification. At the same time, a voltage with a logic level of “0” is present at the output terminal 24, and the identification cycle of a heated non-metallic product is described by the diagrams shown in Fig. 5. When the relatively sensitive surface of the device is monitored for unheated non-metallic products, a pulse information signal U12 with a logic level of “1” about its identification is processed only at output terminal 24. At the output terminal 22, there is a voltage U11 with a logic level of “0”, and the identification cycle of unheated non-metallic products are described by diagrams shown in Fig.6.
В режиме идентификации нагретых неметаллических и ненагретых металлических изделий используются выходные клеммы 22 и 24 устройства, а его выходная клемма 20 при этом не задействуется. При прохождении относительно чувствительной поверхности устройства контролируемого нагретого неметаллического изделия на выходной клемме 22 отрабатывается импульсный информационный сигнал U11 с уровнем логической "1", несущий информацию об его идентификации. На выходной клемме 24 при этом присутствует напряжение U12 с уровнем логического "0", и цикл идентификации нагретого неметаллического изделия описывается диаграммами, приведенными на фиг.5. При прохождении относительно чувствительной поверхности устройства контролируемого ненагретого металлического изделия импульсный информационный сигнал U12 с уровнем логической "1" об его идентификации отрабатывается только на выходной клемме 24. На выходной клемме 22 при этом присутствует напряжение U11 с уровнем логического "0", и цикл идентификации ненагретого металлического изделия описывается диаграммами, приведенными на фиг.6.In the identification mode of heated non-metallic and unheated metal products, the output terminals 22 and 24 of the device are used, and its output terminal 20 is not activated. With the passage of the relatively sensitive surface of the device of the heated heated non-metallic product at the output terminal 22, a pulsed information signal U11 with a logic level of "1" is carried, carrying information about its identification. At the same time, an output voltage U12 with a logic level of “0” is present at the output terminal 24, and the identification cycle of a heated non-metallic product is described by the diagrams shown in FIG. 5. When passing through the relatively sensitive surface of the device under control of an unheated metal product, a pulse information signal U12 with a logic level of "1" about its identification is processed only at the output terminal 24. At the output terminal 22, there is a voltage U11 with a logic level of "0", and the identification cycle of an unheated a metal product is described by the diagrams shown in Fig.6.
В предложенном устройстве реализован импульсный режим формирования на его выходах информационных сигналов идентификации нагретых и ненагретых изделий, когда передвижению контролируемого изделия относительно его чувствительной поверхности без остановки в ней однозначно ставится в соответствие наличие кратковременного импульса с уровнем логической "1" на его соответствующем выходе, длительность которого фиксирована и определяется параметрами элементов времязадающей RC-цепи одновибратора 10, а не наличие потенциала высокого логического уровня, непрерывно отслеживающего наличие в неподвижном положении, или наличие перемещающегося контролируемого изделия в пределах зоны чувствительной поверхности устройства в течение сколь угодно продолжительного промежутка времени, длительность которого определяется только длительностью нахождения в ней контролируемого изделия. Такой режим формирования информационных сигналов на выходах предлагаемого устройства позволяет производить наряду с идентификацией движущихся контролируемых изделий также контроль вращения изделий.The proposed device implements a pulsed mode of generating information signals at its outputs for identifying heated and unheated products, when the movement of the controlled product relative to its sensitive surface without stopping it unambiguously associates the presence of a short-term pulse with a logic level “1” at its corresponding output, the duration of which fixed and determined by the parameters of the elements of the timing RC circuit of a single-shot 10, and not the presence of a high logic potential level, continuously monitors the presence in a fixed position, or the presence of moving the test object within the sensitive surface of unit area for an arbitrarily long time interval whose duration is determined only by finding a duration controlled products therein. This mode of generating information signals at the outputs of the proposed device allows along with the identification of moving controlled products also control the rotation of the products.
Это, в свою очередь, позволяет обеспечить работу предлагаемого устройства в четырех режимах контроля вращения металлических и неметаллических изделий с учетом их термического состояния и вида материала, из которого они изготовлены:This, in turn, allows us to ensure the operation of the proposed device in four modes of monitoring the rotation of metal and nonmetallic products, taking into account their thermal state and the type of material from which they are made:
1) режим контроля вращения нагретых металлических изделий;1) the control mode of rotation of heated metal products;
2) режим контроля вращения нагретых неметаллических изделий;2) the control mode of rotation of heated non-metallic products;
3) режим контроля вращения ненагретых металлических изделий;3) the control mode of rotation of unheated metal products;
4) режим контроля вращения ненагретых неметаллических изделий.4) the rotation control mode of unheated non-metallic products.
В режиме контроля вращения нагретых металлических изделий устройство функционирует как импульсный бесконтактный датчик контроля индуктивно-оптического типа. Работа устройства в этом случае описывается диаграммами, приведенными на фиг.4. При этом импульсный информационный сигнал снимается с выходной клеммы 20, а выходные клеммы 22 и 24 не задействуются.In the control mode of rotation of heated metal products, the device functions as a pulsed non-contact sensor for monitoring the inductive-optical type. The operation of the device in this case is described by the diagrams shown in figure 4. In this case, the pulsed information signal is removed from the output terminal 20, and the output terminals 22 and 24 are not involved.
В режиме контроля вращения нагретых неметаллических изделий устройство функционирует как импульсный бесконтактный датчик контроля оптико-емкостного типа. Работа устройства в этом случае описывается диаграммами, приведенными на фиг.5. При этом импульсный информационный сигнал снимается с выходной клеммы 22, а выходные клеммы 20 и 24 не задействуются.In the rotation control mode of heated non-metallic products, the device functions as a pulsed non-contact sensor for monitoring the optical-capacitive type. The operation of the device in this case is described by the diagrams shown in Fig.5. In this case, the pulse information signal is removed from the output terminal 22, and the output terminals 20 and 24 are not involved.
В режиме контроля вращения ненагретых металлических изделий устройство функционирует как импульсный бесконтактный индуктивный датчик контроля автогенераторного типа. Работа устройства в этом случае описывается диаграммами, приведенными на фиг.6. При этом импульсный информационный сигнал снимается с выходной клеммы 24, а выходные клеммы 20 и 22 не задействуются.In the rotation control mode of unheated metal products, the device functions as a pulsed non-contact inductive sensor for monitoring the self-generating type. The operation of the device in this case is described by the diagrams shown in Fig.6. In this case, the pulse information signal is removed from the output terminal 24, and the output terminals 20 and 22 are not involved.
В режиме контроля вращения ненагретых неметаллических изделий устройство функционирует как импульсный бесконтактный датчик контроля емкостного типа. Работа устройства в этом случае описывается диаграммами, приведенными на фиг.6. При этом импульсный информационный сигнал снимается с выходной клеммы 24, а выходные клеммы 20 и 22 не задействуются.In the rotation control mode of unheated non-metallic products, the device functions as a pulsed non-contact capacitive-type monitoring sensor. The operation of the device in this case is described by the diagrams shown in Fig.6. In this case, the pulse information signal is removed from the output terminal 24, and the output terminals 20 and 22 are not involved.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007127247/28A RU2346238C1 (en) | 2007-07-16 | 2007-07-16 | Device for identification and control of item rotation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007127247/28A RU2346238C1 (en) | 2007-07-16 | 2007-07-16 | Device for identification and control of item rotation |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2346238C1 true RU2346238C1 (en) | 2009-02-10 |
Family
ID=40546813
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007127247/28A RU2346238C1 (en) | 2007-07-16 | 2007-07-16 | Device for identification and control of item rotation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2346238C1 (en) |
-
2007
- 2007-07-16 RU RU2007127247/28A patent/RU2346238C1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2384816C1 (en) | Product identification and position control device | |
RU2383861C1 (en) | Device for identification and control of items position | |
RU2383859C1 (en) | Device for identification and control of items position | |
RU2346238C1 (en) | Device for identification and control of item rotation | |
RU2384814C1 (en) | Multi-function product identification device | |
RU2348921C1 (en) | Device of identification and control of products gyration | |
RU2357208C1 (en) | Device for identification of products | |
RU2340870C1 (en) | Device for identifying and monitoring positions of objects | |
RU2349903C1 (en) | Product identification apparatus | |
RU2346349C1 (en) | Selective inspection sensor | |
RU2384815C1 (en) | Product identification device | |
RU2383860C1 (en) | Product position identification and control transducer | |
RU2343406C9 (en) | Products identification and positional checking apparatus | |
RU2384818C1 (en) | Product identification and position control device | |
RU2354933C1 (en) | Device for product identification | |
RU2349876C1 (en) | Product identification apparatus | |
RU2350903C1 (en) | Device for identification of items | |
RU2357209C1 (en) | Device for identification of products | |
RU2350902C1 (en) | Device for identification of items | |
RU2344372C1 (en) | Device of identifying and controlling position of objects | |
RU2351894C1 (en) | Device for product identification | |
RU2359223C1 (en) | Product identification device | |
RU2343540C1 (en) | Item position sensor | |
US9638651B2 (en) | Method and circuit for evaluating a physical quantity detected by a sensor | |
RU2384817C1 (en) | Product identification device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110717 |