RU2349903C1 - Product identification apparatus - Google Patents

Product identification apparatus Download PDF

Info

Publication number
RU2349903C1
RU2349903C1 RU2007123916/28A RU2007123916A RU2349903C1 RU 2349903 C1 RU2349903 C1 RU 2349903C1 RU 2007123916/28 A RU2007123916/28 A RU 2007123916/28A RU 2007123916 A RU2007123916 A RU 2007123916A RU 2349903 C1 RU2349903 C1 RU 2349903C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
input
ferrite core
voltage
inductive
Prior art date
Application number
RU2007123916/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Владимирович Карпенко (RU)
Сергей Владимирович Карпенко
Original Assignee
Сергей Владимирович Карпенко
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Сергей Владимирович Карпенко filed Critical Сергей Владимирович Карпенко
Priority to RU2007123916/28A priority Critical patent/RU2349903C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2349903C1 publication Critical patent/RU2349903C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: apparatus accommodates inductive sensitive element designed as inductance coil arranged in circular groove of open end of open-centre ferrite core, series electric oscillator with inductive sensitive element connected to its oscillatory circuit, the first threshold element, series first infrared photodetector, pulse shaper, inverter, as well as AND-element with the first input connected to the output of the first threshold element and the output being the first output of the device, NOR-element with the output being the second output of the device. Besides, the apparatus includes the second infrared photodetector in-parallel to the first infrared photodetector connected to the input of pulse shaper with its output being the third output of the apparatus and connected to the first input of NOR-element with its second input connected to the first input of AND-element with its second input connected to the output of the inverter. There are series multivibrator with capacitive sensitive element connected to its input and executed as conducting plate of geometry retracing that of ferrite core open centre, detector, second threshold element with its output connected to the third input of NOR-element. Capacitive sensitive element is mounted in the ferrite core open centre coaxially thereto and displaced relative to the open end of ferrite core along symmetry axis of the open centre towards the closed end of ferrite core. Inductive and capacitive sensitive elements and infrared photodetectors containing in-between inductive and capacitive sensitive elements are mounted straightaway within the same plane thus forming sensitive element of the apparatus. One-way optical window planes of infrared photodetectors, open end plane of ferrite core and one plane of capacitive sensitive element are parallel thus forming sensitive surface of the apparatus.
EFFECT: apparatus enhancement ensured with possibility to detect both heated and unheated metal and nonmetal products with extended range of controlled products.
5 dwg

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 датчика контроля положения изделий с учетом их термического состояния и вида материала.The invention relates to the field of instrumentation and can be used in mechanical engineering for identification (recognition) of heated and unheated metal and non-metal products, as well as a sensor for monitoring the position of products taking into account their thermal state and type of material.

Известно устройство идентификации (распознавания) изделий, содержащее последовательно соединенные высокочастотный генератор электрических колебаний с индуктивным чувствительным элементом, выполненным в виде катушки индуктивности, размещенной в кольцевом пазу чашки ферритового сердечника с центральным отверстием, и включенным в цепь его колебательного контура, и пороговое устройство, последовательно включенные инфракрасный фотоприемник и формирователь импульсов, а также первую выходную клемму, являющуюся первым выходом устройства, логический элемент ИЛИ-НЕ, первый вход которого соединен с первой выходной клеммой, вторую выходную клемму, соединенную с выходом логического элемента 2ИЛИ-НЕ и являющуюся вторым выходом устройства (см. авторское свидетельство СССР №1185419, МКИ4 Н01Н 36/00 "Датчик положения и контроля, 1985). Такое устройство имеет суженные функциональные возможности, так как производит идентификацию (распознавание):A device for identification (recognition) of products is known, containing a series-connected high-frequency generator of electrical oscillations with an inductive sensitive element made in the form of an inductor placed in the ring groove of a cup of a ferrite core with a central hole, and included in the circuit of its oscillating circuit, and a threshold device, sequentially included infrared photodetector and pulse shaper, as well as the first output terminal, which is the first output of the devices a, an OR-NOT logic element, the first input of which is connected to the first output terminal, a second output terminal connected to the output of the OR-NOT logical element and being the second output of the device (see USSR author's certificate No. 1185419, MKI 4 H01N 36/00 " Position and control sensor, 1985). Such a device has a reduced functionality, as it identifies (recognizes):

а) только ненагретых металлических и неметаллических изделий и не позволяет производить идентификацию наряду с ненагретыми и нагретых изделий;a) only unheated metal and non-metal products and does not allow identification along with unheated and heated products;

б) ограниченной номенклатуры контролируемых изделий, т.е. им осуществляется идентификация только из двух разновидностей контролируемых изделий на одном соответствующем выходе устройства из двух выходов и не позволяет производить идентификацию изделий, имеющих более расширенную номенклатуру по числу, виду материала и термическому состоянию контролируемых изделий. Например, такое устройство не позволяет идентифицировать одно изделие из трех разновидностей контролируемых изделий (нагретое металлическое, ненагретое металлическое, ненагретое неметаллическое или нагретое неметаллическое, ненагретое металлическое, ненагретое неметаллическое) на одном из трех соответствующем выходе устройства.b) a limited range of controlled products, i.e. he carries out identification of only two varieties of controlled products at one corresponding output of the device from two outputs and does not allow identification of products having a more expanded nomenclature by the number, type of material and thermal state of the controlled products. For example, such a device does not allow one product to be identified from three varieties of controlled products (heated metal, unheated metal, unheated non-metallic or heated non-metallic, unheated metal, unheated non-metallic) on one of the three corresponding output of the device.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому решению является устройство идентификации изделий, содержащее последовательно включенные инфракрасный фотоприемник, формирователь импульсов, инвертор, последовательно соединенные высокочастотный генератор электрических колебаний с индуктивным чувствительным элементом, выполненным в виде катушки индуктивности, размещенной в кольцевом пазу открытой чашки ферритового сердечника с центральным отверстием, и включенным в цепь его колебательного контура, и пороговое устройство, а также логический элемент И, первый вход которого соединен с выходом порогового элемента, первую клемму, соединенную с выходом логического элемента И и являющуюся первым выходом устройства, логический элемент ИЛИ-НЕ, вторую клемму, подключенную к выходу логического элемента ИЛИ-НЕ и являющуюся вторым выходом устройства (см. авторское свидетельство СССР №1610268, МКИ5 G01B 21/00 "Индуктивно-оптический датчик положения и контроля", 1990). Однако такое устройство обладает ограниченными функциональными возможностями, так как:The closest in technical essence to the proposed solution is a product identification device containing an infrared photodetector, a pulse shaper, an inverter, a high-frequency generator of electric oscillations connected in series with an inductive sensitive element made in the form of an inductor placed in an annular groove of an open cup of a ferrite core with a central hole, and included in the circuit of its oscillatory circuit, and a threshold device, as well as the AND gate, the first input of which is connected to the output of the threshold element, the first terminal connected to the output of the AND gate and being the first output of the device, the OR-NOT logic gate, the second terminal connected to the output of the OR-NOT logic gate and being the second device output (see USSR author's certificate No. 1610268, MKI 5 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 двух разновидностей контролируемых изделий на один соответствующий выход из двух выходов устройства - и не позволяет осуществлять идентификацию изделий из числа расширенной номенклатуры (например, из набора из трех видов контролируемых изделий - нагретое металлическое, ненагретое металлическое, ненагретое неметаллическое или нагретое неметаллическое, ненагретое металлическое, ненагретое неметаллическое) по числу разновидностей контролируемых изделий согласно алгоритму: идентификация трех разновидностей контролируемых изделий на один соответствующий выход 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 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 three types controlled products - heated metal, unheated metal, unheated non-metallic or heated non-metallic, unheated metallic skoe, nonmetallic unheated) controlled by the number of varieties of products according to the algorithm: identification of three varieties of controlled items for one of three corresponding output device outputs.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства путем обеспечения возможности распознавания наряду с нагретыми и ненагретых металлических и неметаллических 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 metal and nonmetallic 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 включенные первый инфракрасный фотоприемник, формирователь импульсов, инвертор, а также логический элемент И, первый вход которого подключен к выходу первого порогового элемента, а выход его является первым выходом устройства, логический элемент ИЛИ-НЕ, выход которого является вторым выходом устройства, в него введены второй инфракрасный фотоприемник, подключенный параллельно первому инфракрасному фотоприемнику ко входу формирователя импульсов, выход которого является третьим выходом устройства и соединен с первым входом логического элемента ИЛИ-НЕ, второй вход которого подключен к первому входу логического элемента И, второй вход которого соединен с выходом инвертора, 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 третьим входом логического элемента ИЛИ-НЕ, 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, first infrared photodetector, pulse shaper, inverter, as well as logic AND element, the first input of which is connected to the output of the first threshold element, and its output is the first output of the device, the OR-NOT logic element, the output of which is the second output of the device, a second infrared photodetector connected in parallel to the first infrared photodetector to the input of the pulse shaper the output of which is the third output of the device and is connected to the first input of the OR gate, NOT, the second input of which is connected to the first input of the logic gate AND, the second input which is connected to the inverter output, a multivibrator connected in series with a capacitive sensing element connected to its input 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 third input of the logic element OR NOT, while a capacitive sensing element is installed inside the central hole of the ferrite core coaxially with this hole with by placing relative to the open end of the ferrite core along the axis of 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 awns a capacitive sensor element, in one direction, are arranged in parallel and form a sensing surface of the device.

На фиг.1 представлена блок-схема устройства; на фиг.2 - схема взаимного расположения инфракрасных фотоприемников, емкостного и индуктивного чувствительных элементов и контролируемого изделия; на фиг.3 - диаграммы напряжений, поясняющие работу устройства при срабатывании его от нагретых металлических и неметаллических изделий в режиме идентификации трех видов изделий; на фиг.4 - диаграммы напряжений, поясняющие работу устройства при срабатывании его от ненагретых неметаллических изделий в режиме идентификации трех видов изделий; на фиг.5 - диаграммы напряжений, поясняющие работу устройства при срабатывании его от ненагретых металлических изделий в режиме идентификации трех видов изделий.Figure 1 presents a block diagram of a device; figure 2 is a diagram of the mutual arrangement of infrared photodetectors, capacitive and inductive sensitive elements and the controlled product; figure 3 is a voltage diagram explaining the operation of the device when it is triggered by heated metal and non-metal products in the identification mode of three types of products; figure 4 is a voltage diagram explaining the operation of the device when it is triggered from unheated non-metallic products in the identification mode of three types of products; figure 5 is a voltage diagram explaining the operation of the device when it is triggered from unheated metal 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, логический элемент И 6, первый вход которого подключен к выходу первого порогового элемента 5, первую выходную клемму 7, подключенную к выходу логического элемента И 6 и являющуюся первым выходом устройства, мультивибратор 8 с емкостным чувствительным элементом 9, 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 10, 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), вход которого соединен с выходом мультивибратора 8, второй пороговый элемент 11, выполненный, например, по схеме триггера Шмитта, вход которого подключен к выходу детектора 10, логический элемент ИЛИ-НЕ 12, третий выход которого соединен с выходом второго порогового элемента 11, вторую выходную клемму 13, подключенную к выходу логического элемента ИЛИ-НЕ 12 и являющуюся вторым выходом устройства, соединенные между собой параллельно первый и второй инфракрасные фотоприемники 14, 15, каждый из которых 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, формирователь импульсов 16, выполненный, например, по схеме триггера Шмитта, к входу которого подключены выходы инфракрасных фотоприемников 14 и 15, а выход его соединен с первым входом логического элемента ИЛИ-НЕ 12, второй вход которого подключен к выходу первого порогового элемента 5, инвертор 17, вход которого соединен с выходом формирователя импульсов 16, выход - со вторым входом логического элемента И 6, третью выходную клемму 18, подключенную к выходу формирователя импульсов 16 и являющуюся третьим выходом устройства.The device contains (see Fig. 1) an inductive sensitive element 1 made in the form of an inductor 2 placed in an annular groove from the open end of a cup of a ferrite core 3 with a central hole, a high-frequency generator of electric oscillations 4, made, for example, according to the inductive circuit three points, and the outputs of the inductive sensor 1 are connected to the circuits of its oscillatory circuit, the first threshold element 5, made, for example, according to the Schmitt trigger circuit, the input of which is connected to the output high-frequency generator of electrical oscillations 4, a logical element And 6, the first input of which is connected to the output of the first threshold element 5, the first output terminal 7, connected to the output of the logical element And 6 and which is the first output of the device, multivibrator 8 with a capacitive sensing element 9, made for example, according to the scheme of a symmetrical rectangular oscillator based on an operational amplifier (see the book Shilo V.L. Linear integrated circuits in electronic equipment. - M .: Owls. radio, 1974, p.175, Fig. 4.42, a), detector 10, made, for example, according to the scheme of a diode passive converter of amplitude values of alternating voltage to constant with sequential connection of a rectifying diode with an output load in the form of a parallel RC circuit (see book Volgin L.I. Measuring transducers of alternating voltage to constant.M.: Sov. radio, 1977, p.174, fig. 4.9, b), the input of which is connected to the output of the multivibrator 8, the second threshold element 11, made, for example, according to the Schmitt trigger circuit, the input of which is connected to the detector 10, the OR-NOT 12 logic element, the third output of which is connected to the output of the second threshold element 11, the second output terminal 13 connected to the output of the OR-NOT 12 logic element and which is the second output of the device, connected to each other in parallel by the first and second infrared photodetectors 14, 15, each of which is made, for example, according to a circuit consisting of a direct current amplifier based on an operational amplifier, an infrared photodiode connected in the photodiode mode to the input of the operational amplifier (see book Aksenenko M.D. and other Microelectronic photodetectors / M.D. Aksenenko, M.L. Baranochnikov, O.V. Smolin. - M .: Energoatomizdat, 1984. - 208 p., Ill., P. 83, Fig. 4.11, B), and a transistor emitter follower with an open emitter output, the input of which is connected to the output of a DC amplifier, and its open emitter output is the output of an infrared photodetector, pulse shaper 16, made, for example, according to the Schmitt trigger circuit, to the input of which the outputs of infrared photodetectors 14 and 15 are connected, and its output is connected to the first input of the OR-NOT 12 logic element, the second input of which is connected to the output of the first threshold element 5, an inverter 17, the input of which is connected to the output of the pulse shaper 16, the output - with the second input of the logic element And 6, the third output terminal 18 connected to the output of the pulse shaper 16 and which is the third output of the device.

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 19. 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, охватывающем 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 9, установленного внутри центрального отверстия ферритового сердечника 3, с электромагнитным полем 19 катушки индуктивности 2 полностью исключается.The inductive sensing element 1 includes an inductor 2, a ferrite core 3, made in the form of a cup having open and closed ends. On the side of the open end of the cup of the ferrite core 3, a winding of the inductor 2 is installed. At the open end of the cup of the ferrite core 3, when a high-frequency signal is applied to the inductor 2 from the generator 4, a high-frequency electromagnetic field 19 is formed in the airspace. The magnetic flux of this field is closed through the air space between an inner annular protrusion of the cup mounted inside the Central hole of the inductor 2, and an outer annular protrusion of the cup, covering m its inner lateral surface of the outer side surface of the coil 2 on its perimeter. In this case, a high-frequency electromagnetic field does not arise in front of the closed cup end in air space, since its magnetic flux closes inside the core through a continuous layer of ferrite forming a closed cup end, i.e. this layer is shielded by the electromagnetic field from the closed end of the ferrite core 3. Inside the central hole of the ferrite core 3, a high-frequency electromagnetic field is also absent, since the hole is made in a continuous layer of ferrite, and the magnetic flux is closed inside the ferrite core 3 through this layer of ferrite due to the small resistance ferrite for magnetic flux compared to air resistance. Therefore, the interaction of the capacitive sensing element 9, installed inside the Central hole of the ferrite core 3, with the electromagnetic field 19 of the inductor 2 is completely eliminated.

Емкостной чувствительный элемент 9, подключенный в цепи отрицательной обратной связи к инвертирующему входу операционного усилителя мультивибратора 8, является одной из обкладок частотозадающего "раскрытого конденсатора", второй обкладкой которого являются электрические цепи общей "земли" мультивибратора 8 и устройства в целом, и служит емкостным чувствительным элементом мультивибратора 8 (см. журнал "Радио", №10, 2002, с.38, рис.1; с.39, рис.3). При этом емкостной чувствительный элемент 9 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 9 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 19, существующего непосредственно у передней кромки центрального отверстия со стороны открытого торца чашки ферритового сердечника 3, взаимодействовать с поверхностью емкостного чувствительного элемента 9, 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.Capacitive sensing element 9 connected in the negative feedback circuit to the inverting input of the operational amplifier of multivibrator 8 is one of the plates of the frequency-setting "open capacitor", the second lining of which is the electrical circuit of the common ground of the multivibrator 8 and the device as a whole, and serves as capacitive sensitive multivibrator element 8 (see the journal "Radio", No. 10, 2002, p. 38, fig. 1; p. 39, fig. 3). In this case, the capacitive sensing element 9 is made in the form of a conductive plate with a geometric shape matching the geometrical shape of the through central hole made in the cup of the ferrite core 3 of the inductive sensing element 1. Moreover, the capacitive sensing element 9 is installed inside the central opening of the ferrite core 3 coaxially with this hole with offset relative to the surface of the open end of the cup of the ferrite core 3 along the axis of symmetry of the Central hole of the ferrite of the core 3 to the side opposite the placement of the coil 2, i.e. toward the closed end of the ferrite core 3. The presence of such a displacement does not allow the scattering flux of the electromagnetic field 19 existing directly at the front edge of the central hole from the open end of the cup of the ferrite core 3 to interact with the surface of the capacitive sensor 9, and thereby eliminates the possibility introducing unwanted additional attenuation into the oscillatory circuit of the high-frequency generator of electric oscillations 4. This, in turn, eliminates the possibility to reduce the quality factor of the oscillatory circuit of the generator 4 and violation of its mode of generation of electrical oscillations, leading to disruption of the device.

Между инфракрасными фотоприемниками 14, 15 размещен индуктивный чувствительный элемент 1 с емкостным чувствительным элементом 9 (см. фиг.2). При этом инфракрасные фотоприемники 14, 15, индуктивный и емкостной чувствительные элементы 1, 9 установлены вдоль прямой линии в одной плоскости и образуют чувствительный элемент устройства. Причем плоскости оптических окон инфракрасных фотоприемников 14, 15, плоскость открытого торца чашки ферритового сердечника 3 катушки индуктивности 2 и одна из плоскостей емкостного чувствительного элемента 9, направленные в одну сторону, установлены параллельно между собой и образуют чувствительную поверхность устройства.Between the infrared photodetectors 14, 15 an inductive sensitive element 1 is placed with a capacitive sensitive element 9 (see figure 2). In this case, infrared photodetectors 14, 15, inductive and capacitive sensitive elements 1, 9 are installed along a straight line in the same plane and form a sensitive element of the device. Moreover, the plane of the optical windows of the infrared photodetectors 14, 15, the plane of the open end of the cup of the ferrite core 3 of the inductor 2 and one of the planes of the capacitive sensing element 9, directed in one direction, are installed parallel to each other and form the sensitive surface of the device.

Такое взаимное расположение в пространстве инфракрасных фотоприемников 14, 15, емкостного чувствительного элемента 9, индуктивного чувствительного элемента 1 и контролируемого изделия 20 (см. фиг.2) при прохождении им в направлении стрелки 21 (22) относительно чувствительного элемента устройства параллельно его чувствительной поверхности в пределах действия электромагнитного поля 19 у открытого торца чашки ферритового сердечника 3, электрического поля 23 емкостного чувствительного элемента 9 и в пределах расстояний чувствительности фотоприемников 14, 15 всегда обеспечивает последовательное взаимодействие контролируемого изделия 20 с оптическим окном фотоприемника 14 (15), электромагнитным полем 19, электрическим полем 23 емкостного чувствительного элемента и оптическим окном фотоприемника 15 (14). Это, в свою очередь, обеспечивает:Such a mutual arrangement in space of infrared photodetectors 14, 15, a capacitive sensing element 9, an inductive sensitive element 1 and a controlled product 20 (see figure 2) when it passes in the direction of the arrow 21 (22) relative to the sensitive element of the device parallel to its sensitive surface in the limits of the electromagnetic field 19 at the open end of the cup of the ferrite core 3, the electric field 23 of the capacitive sensor 9 and within the sensitivity distances of the photodetector nicks 14, 15 always provides a consistent interaction of the test object 20 from the photodetector 14, an optical window (15), an electromagnetic field 19, the electric field capacitive sensor element 23 and the photodetector 15, an optical window (14). This, in turn, provides:

1) последовательное засвечивание нагретым контролируемым металлическим или неметаллическим изделием 20 своим инфракрасным излучением 24 сначала одного фотоприемника 14 (15), потом пересечение электромагнитного поля 19 у открытого торца чашки ферритового сердечника 3, оставляя при этом фотоприемник 14 (15) в засвеченном состоянии, а затем взаимодействие с электрическим полем 23 емкостного чувствительного элемента 9, продолжая оставаться в зоне действия электромагнитного поля 19 и оставляя при этом фотоприемник 14 (15) в засвеченном состоянии, далее засвечивание другого фотоприемника 15 (14), оставаясь в зоне действия электромагнитного и электрического полей 19, 23 соответственно и оставляя на некотором промежутке времени оба фотоприемника в засвеченном состоянии, потом затемнение фотоприемника 14 (15), оставаясь в зоне действия электромагнитного и электрического полей 19, 23 соответственно и оставляя при этом фотоприемник 15 (14) в засвеченном состоянии, затем выход из зоны действия электрического поля 23, оставаясь в зоне действия электромагнитного поля 19 и оставляя фотоприемник 15 (14) в засвеченном состоянии, далее выход из зоны действия электромагнитного поля 19, оставляя при этом фотоприемник 15 (14) в засвеченном состоянии и, наконец, затемнение фотоприемника 15 (14) и выход нагретого контролируемого металлического или неметаллического изделия 20 из зоны чувствительной поверхности устройства.1) sequential illumination by a heated controlled metal or nonmetallic product 20 with its infrared radiation 24 first of one photodetector 14 (15), then the intersection of the electromagnetic field 19 at the open end of the cup of the ferrite core 3, leaving the photodetector 14 (15) in the illuminated state, and then interaction with the electric field 23 of the capacitive sensing element 9, while continuing to remain in the zone of influence of the electromagnetic field 19 and leaving the photodetector 14 (15) in the illuminated state, then illumination of another photodetector 15 (14), remaining in the zone of influence of the electromagnetic and electric fields 19, 23, respectively, and leaving both photodetectors in a lit state for a certain period of time, then dimming of the photodetector 14 (15), remaining in the zone of action of the electromagnetic and electric fields 19, 23, respectively, while leaving the photodetector 15 (14) in the illuminated state, then leaving the zone of action of the electric field 23, remaining in the zone of action of the electromagnetic field 19 and leaving the photodetector 15 (14) in the light state, then leaving the electromagnetic field 19, leaving the photodetector 15 (14) in the illuminated state and, finally, dimming the photodetector 15 (14) and leaving the heated controlled metal or nonmetallic product 20 from the sensitive surface area of the device.

Таким образом, последовательное засвечивание нагретым контролируемым изделием одного 14 (15) и другого 15 (14) фотоприемника происходит без разрыва, т.е. формируется на выходе формирователя импульсов 16 обоими параллельно включенными фотоприемниками сплошной импульс напряжения с уровнем логической "1" длительностью, равной времени нахождения нагретого контролируемого металлического или нагретого неметаллического изделия в зоне чувствительной поверхности устройства, начиная с момента засветки фотоприемника 14 (15) и до момента выхода из засвеченного состояния фотоприемника 15 (14);Thus, the sequential illumination by a heated controlled product of one 14 (15) and another 15 (14) photodetector occurs without interruption, i.e. a continuous voltage pulse with a logic level “1” of duration equal to the residence time of the heated controlled metallic or heated non-metallic product in the sensitive area of the device is formed at the output of the pulse shaper 16 with both parallel-connected photodetectors, starting from the moment the photodetector 14 is illuminated (15) until the output from the illuminated state of the photodetector 15 (14);

2) последовательное прохождение ненагретым металлическим или ненагретым неметаллическим контролируемым изделием фотоприемника 14 (15) без его засвечивания вследствие отсутствия у контролируемого изделия инфракрасного излучения 24, потом пересечение им электромагнитного поля 19 у открытого торца чашки ферритового сердечника 3, затем взаимодействие его с электрическим полем 23 емкостного чувствительного элемента 9, далее прохождение им фотоприемника 15 (14) без засвечивания его из-за отсутствия у контролируемого изделия 20 инфракрасного излучения 24 и выход контролируемого изделия 20 из зоны чувствительной поверхности устройства. В результате чего на выходе второго порогового элемента 11 формируется импульс напряжения с уровнем логической "1" длительностью, равной длительности нахождения контролируемого изделия в электрическом поле 23 емкостного чувствительного элемента 9;2) the sequential passage of an unheated metal or unheated non-metallic controlled product of the photodetector 14 (15) without its exposure due to the absence of infrared radiation 24 in the controlled product, then its intersection of the electromagnetic field 19 at the open end of the cup of the ferrite core 3, then its interaction with the electric field 23 of the capacitive sensitive element 9, then the passage of the photodetector 15 (14) without illuminating it due to the absence of infrared radiation from the controlled product 20 24 and the output of the controlled product 20 from the zone of the sensitive surface of the device. As a result, a voltage pulse is generated at the output of the second threshold element 11 with a logic level “1” of duration equal to the length of time the monitored product was in the electric field 23 of the capacitive sensing element 9;

3) получение на выходе формирователя импульсов 16 импульса длительностью всегда большей, чем длительность каждого импульса на выходах первого порогового элемента 5 и второго порогового элемента 11;3) receiving at the output of the pulse shaper 16 pulses with a duration always greater than the duration of each pulse at the outputs of the first threshold element 5 and the second threshold element 11;

4) получение на выходе первого порогового элемента 5 в случае взаимодействия чувствительного элемента устройства с нагретым или ненагретым контролируемым металлическим изделием 20 импульса напряжения с уровнем логической "1" длительностью всегда большей, чем длительность импульса на выходе второго порогового элемента 11;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 metal product 20, a voltage pulse with a logic level “1” of duration always greater than the pulse duration at the output of the second threshold element 11;

5) расстановку на временной оси сформированных импульсов таким образом, чтобы выходной импульс формирователя импульсов 16 большей длительности всегда "охватывал" выходные импульсы меньшей длительности первого порогового элемента 5 и второго порогового элемента 11, и чтобы в то же время выходной импульс первого порогового элемента 5, длительность которого больше, чем длительность импульса на выходе второго порогового элемента 11, 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 16 of greater duration always "covers" the output pulses of shorter duration of the first threshold element 5 and the second threshold element 11, and that at the same time the output pulse of the first threshold element 5, whose duration is greater than the duration of the pulse at the output of the second threshold element 11, 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 неметаллических изделий с учетом их термического состояния и вида материала при расширенной номенклатуре контролируемых изделий по алгоритму: идентификация трех разновидностей контролируемых изделий на один соответствующий выход 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 non-metallic products based on their thermal state and type of material with an expanded range of controlled products according to the algorithm: identification of three varieties of controlled products on one corresponding output from the three outputs of the device.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

При подаче напряжения питания в момент нахождения контролируемого изделия 20 вне зоны чувствительной поверхности устройства (см. фиг.2) фотоприемники 14, 15 находятся в затемненном состоянии. В результате формирователь импульсов 16 устанавливается в такое устойчивое состояние, при котором на его выходе, входе инвертора 17 и на первом входе логического элемента ИЛИ-НЕ 12 устанавливается напряжение U1, на выходной клемме 18 - напряжение U5, с уровнями логического "0", на выходе инвертора 17 и на втором входе логического элемента И 6 - напряжение U4 с уровнем логической "1". При этом мультивибратор 8 находится в заторможенном состоянии, при котором на его выходе, на входе и выходе детектора 10, на входе второго порогового элемента 11 устанавливаются напряжения с уровнями логического "0". В результате второй пороговый элемент 11 устанавливается в такое устойчивое состояние, при котором на его выходе и третьем входе логического элемента ИЛИ-НЕ 12 устанавливается напряжение U3 с уровнем логической "1". 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 переключается в такое устойчивое состояние, при котором на его выходе, на первом входе логического элемента И 6 и на втором входе логического элемента ИЛИ-НЕ 12 устанавливается напряжение U2 с уровнем логического "0". При этом напряжение U3 с уровнем логической "1", подаваемое на третий вход логического элемента ИЛИ-НЕ 12, инвертируется логическим элементом ИЛИ-НЕ 12 в напряжение U7 с уровнем логического "0" и проходит на его выход и вторую выходную клемму 13, так как на первый и второй входы логического элемента ИЛИ-НЕ 12 поданы с выходов формирователя 16 и порогового элемента 5 соответственно разрешающие напряжения U1 и U2 с уровнями логического "0". Одновременно напряжение U4 на выходе инвертора 17 с уровнем логической "1" на выход логического элемента И 6 и выходную клемму 7 не проходит, так как на его первый вход подано с выхода первого порогового элемента 5 запрещающее напряжение U2 с уровнем логического "0", и на первой выходной клемме 7 устанавливается напряжение U6 с уровнем логического "0".When applying the supply voltage at the time the controlled product 20 is outside the zone of the sensitive surface of the device (see figure 2), the photodetectors 14, 15 are in a darkened state. As a result, the pulse shaper 16 is set in such a stable state that at its output, the input of the inverter 17 and at the first input of the OR-NOT 12 logic element, the voltage U1 is set, at the output terminal 18 - voltage U5, with the logic levels "0", at the output of the inverter 17 and the second input of the logical element And 6 - voltage U4 with a logic level of "1". In this case, the multivibrator 8 is in a locked state, in which at its output, at the input and output of the detector 10, at the input of the second threshold element 11, voltages with logic levels of "0" are set. As a result, the second threshold element 11 is set in such a stable state that at its output and the third input of the OR-NOT 12 logic element, the voltage U3 is set with a logic level of "1". At the same time, at the moment of supply voltage supply, the generator 4 switches to the mode of generating high-frequency electric oscillations, the constant current component of which at its output creates a voltage drop exceeding the input threshold voltage value of the trigger of the threshold element 5. In this case, the latter switches to such a stable state, in which at its output, at the first input of the AND 6 logic element and at the second input of the OR-NOT 12 logic element, voltage U2 is set with a logic level of "0". In this case, the voltage U3 with the logic level “1” supplied to the third input of the OR-NOT 12 logic element is inverted by the OR-NOT 12 logic element to the voltage U7 with the logic level “0” and passes to its output and the second output terminal 13, so as the first and second inputs of the OR-NOT 12 logic element are supplied from the outputs of the driver 16 and the threshold element 5, respectively, the enabling voltage U1 and U2 with levels of logical "0". At the same time, the voltage U4 at the output of the inverter 17 with the logic level “1” does not pass to the output of the logical element And 6 and the output terminal 7, since the inhibit voltage U2 with the logic level “0” is supplied from the output of the first threshold element 5, and voltage U6 is set at the first output terminal 7 with a logic level of "0".

Таким образом, после подачи напряжения питания устройство устанавливается в исходное состояние, при котором контролируемое изделие 20 находится за пределами его чувствительной поверхности, а на выходных клеммах 18, 7 и 13 устанавливаются соответственно напряжения U5, U6 и U7 с уровнями логического "0". При этом устройство готово к осуществлению первого цикла идентификации изделий.Thus, after applying the supply voltage, the device is restored to its initial state, in which the controlled product 20 is located outside its sensitive surface, and voltage U5, U6, and U7 with logical “0” levels are set at the output terminals 18, 7, and 13, respectively. In this case, the device is ready for the first cycle of product identification.

Рассмотрим работу предлагаемого устройства в режиме идентификации трех видов контролируемых изделий - нагретых (металлических и неметаллических), ненагретых металлических и ненагретых неметаллических, при котором контролируемое изделие 20 (см. фиг.2) перемещается параллельно чувствительной поверхности устройства в пределах зон действия электромагнитного поля 19 у открытого торца чашки ферритового сердечника 3, электрического поля 23 емкостного чувствительного элемента 9 и в пределах расстояний чувствительности инфракрасных фотоприемников 14, 15 в одном из направлений по стрелке 21 или 22.Consider the operation of the proposed device in the identification mode of three types of controlled products - heated (metallic and non-metallic), unheated metallic and unheated non-metallic, in which the controlled product 20 (see figure 2) moves parallel to the sensitive surface of the device within the electromagnetic field 19 the open end of the cup of the ferrite core 3, the electric field 23 of the capacitive sensor 9 and within the sensitivity distances of infrared photodetectors Cove 14, 15 in one direction along arrow 21 or 22.

При введении в направлении стрелки 21 (22) в зону чувствительной поверхности устройства, например нагретого неметаллического изделия 20 происходит засвечивание его инфракрасным излучением 24 (см. фиг.2) фотоприемника 14 (15), в результате на его выходе устанавливается напряжение с уровнем логической "1", которое поступает на вход формирователя 16, который переключается в такое устойчивое состояние, при котором на его выходе, на входе инвертора 17 и на первом входе логического элемента ИЛИ-НЕ 12 устанавливается напряжение U1, а на выходной клемме 18 - напряжение U5 с уровнями логической "1" (см. фиг.3). При этом на выходе инвертора 17 и на втором входе логического элемента И 6 устанавливается напряжение U4 с уровнем логического "0". Так как на обоих входах логического элемента И 6 установлены напряжения U4, U2 с уровнями логического "0", напряжение U6 на его выходе и выходной клемме 7 продолжает оставаться на нулевом логическом уровне. На выходной клемме 13 при этом также продолжает присутствовать напряжение U7 с уровнем логического "0" вследствие инвертирования логическим элементом ИЛИ-НЕ соответственно по его первому и третьему входам напряжений U1 с выхода формирователя 16 и U3 с выхода порогового элемента 11 с уровнями логической "1" в напряжение U7 с уровнем логического "0", так как с выхода порогового элемента 5 поступает на второй вход логического элемента ИЛИ-НЕ 12 напряжение U2 с уровнем логического "0", разрешающее инвертирование.When the direction of the arrow 21 (22) is introduced into the zone of the sensitive surface of the device, for example, a heated non-metallic product 20, it is exposed to infrared radiation 24 (see Fig. 2) of the photodetector 14 (15), as a result, a voltage with a logical level is established at its output 1 ", which is supplied to the input of the shaper 16, which switches to such a stable state, at which the voltage U1 is set at its output, at the input of the inverter 17 and at the first input of the OR-NOT 12 logic element, and at the output terminal 18 - the conjugation of U5 with the logical levels of "1" (see figure 3). At the same time, at the output of the inverter 17 and at the second input of the AND 6 logic element, the voltage U4 is set with a logic level of "0". Since the voltages U4, U2 with logic levels “0” are set at both inputs of the AND 6 logic element, the voltage U6 at its output and output terminal 7 continues to remain at the zero logic level. At the same time, voltage U7 with a logic level “0” continues to be present at the output terminal 13 due to the inversion of the OR-NOT logic element, respectively, at its first and third voltage inputs U1 from the output of the driver 16 and U3 from the output of the threshold element 11 with logic levels “1” voltage U7 with a logic level of "0", since the output of the threshold element 5 is supplied to the second input of the logic element OR NOT 12 voltage U2 with a level of logic "0", allowing inversion.

Через некоторый промежуток времени перемещающееся в выбранном направлении контролируемое изделие 20, оставляя фотоприемник 14 (15) в засвеченном состоянии, входит в зону действия электромагнитного поля 19 ферритового сердечника 3. При этом контролируемое изделие 20 существенного затухания в колебательный контур генератора 9 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.3, установившиеся до момента вхождения контролируемого изделия в зону действия электромагнитного поля 19, не изменились.After a certain period of time, the controlled product 20 moving in the selected direction, leaving the photodetector 14 (15) in the illuminated state, enters the zone of action of the electromagnetic field 19 of the ferrite core 3. Moreover, the controlled product 20 does not introduce significant attenuation into the oscillatory circuit of the generator 9, and the latter continues to be in the mode of generating electrical oscillations, i.e. in the initial state, at which the voltage U2 with a logic level of "0" is set at the output of the threshold element 5. Therefore, the described states of the device circuit and voltage diagrams in FIG. 3, which were established before the controlled product entered the electromagnetic field 19, did not change.

Затем через некоторый промежуток времени перемещающееся контролируемое изделие 20, оставляя фотоприемник 14 (15) в засвеченном состоянии и по-прежнему оставаясь в зоне действия электромагнитного поля 19, входит в зону действия электрического поля 23 емкостного чувствительного элемента 9 и образует с ним электрический конденсатор. Значение электрической емкости образованного таким образом конденсатора увеличивается до такого уровня, при котором происходит возбуждение мультивибратора 8 и переход его в режим генерации электрических колебаний. Амплитуда выходных импульсов мультивибратора 8 преобразуется детектором 10 в постоянное напряжение с уровнем логической "1", которое превышает входное пороговое значение напряжения триггера порогового элемента 11. При этом пороговый элемент 11 переключается в другое устойчивое состояние, при котором на его выходе устанавливается напряжение U3 с уровнем логического "0", которое подается на третий вход логического элемента ИЛИ-НЕ 12. Напряжение U7 на выходе логического элемента 12 и на выходной клемме 13 при этом также остается на прежнем нулевом логическом уровне вследствие инвертирования напряжения U1 с уровнем логической "1" логическим элементом ИЛИ-НЕ 12 по его первому входу в напряжение U7 с уровнем логического "0" и прохождения через него на вторую выходную клемму 13, так как на втором и третьем входах логического элемента ИЛИ-НЕ 12 установлены напряжения U2 и U3 с уровнями логического "0", разрешающие инвертирование и прохождение.Then, after a certain period of time, the moving controlled article 20, leaving the photodetector 14 (15) in the illuminated state and still remaining in the zone of influence of the electromagnetic field 19, enters the zone of action of the electric field 23 of the capacitive sensing element 9 and forms an electric capacitor with it. The value of the electric capacitance of the capacitor thus formed increases to a level at which the multivibrator 8 is excited and transitions to the mode of generation of electrical vibrations. The amplitude of the output pulses of the multivibrator 8 is converted by the detector 10 into a constant voltage with a logic level of "1", which exceeds the input threshold voltage value of the trigger of the threshold element 11. In this case, the threshold element 11 switches to another stable state, at which voltage U3 with a level is set at its output logic "0", which is fed to the third input of the logic element OR NOT 12. The voltage U7 at the output of the logic element 12 and at the output terminal 13 also remains at the same zero at the logical level due to the inversion of the voltage U1 with the logic level “1” by the OR-NOT 12 logic element at its first input to voltage U7 with the logic level “0” and passing through it to the second output terminal 13, since at the second and third inputs of the logic element OR NOT 12, voltages U2 and U3 with logical “0” levels are set, allowing inversion and passage.

Далее перемещающееся контролируемое изделие 20, по-прежнему оставляя фотоприемник 14 (15) в засвеченном состоянии и оставаясь в зоне действия электромагнитного поля 19 и электрического поля 23, засвечивает фотоприемник 15 (14). После чего уровень напряжения на входе и выходе формирователя 16, соответствующий уровню логической "1", не изменился, так как параллельно включенные фотоприемники 14, 15 реализуют логическую функцию МОНТАЖНОЕ ИЛИ. Поэтому описанные выше состояния схемы устройства и диаграмм напряжений на фиг.3, установившиеся до момента засветки фотоприемника 15 (14), не изменились.Next, the moving controlled product 20, still leaving the photodetector 14 (15) in the illuminated state and remaining in the zone of action of the electromagnetic field 19 and the electric field 23, illuminates the photodetector 15 (14). After that, the voltage level at the input and output of the shaper 16, corresponding to the logical level “1”, has not changed, since the photodetectors 14, 15 connected in parallel implement the logical function MOUNTING OR. Therefore, the above-described states of the device circuit and voltage diagrams in Fig. 3, which were established prior to the exposure of the photodetector 15 (14), have not changed.

При дальнейшем перемещении в том же направлении контролируемое изделие 20, оставаясь в зонах действия электромагнитного и электрического полей 19, 23 соответственно и оставляя фотоприемник 15 (14) в засвеченном состоянии, выходит за пределы оптического окна фотоприемника 14 (15). При этом происходит затемнение последнего, после чего уровень напряжения U1 на выходе формирователя 16, соответствующий уровню логической "1", также не изменяется по причине реализации фотоприемниками 14, 15 логической функции МОНТАЖНОЕ ИЛИ. В связи с этим описанные состояния схемы устройства и диаграмм напряжений на фиг.3, установившиеся до момента затемнения фотоприемника 14 (15), также не изменились.With further movement in the same direction, the controlled product 20, remaining in the zones of electromagnetic and electric fields 19, 23, respectively, and leaving the photodetector 15 (14) in the illuminated state, goes beyond the optical window of the photodetector 14 (15). In this case, the latter dims, after which the voltage level U1 at the output of the driver 16, corresponding to the logical level “1”, also does not change due to the implementation of the logical function INSTALLING OR by the photodetectors 14, 15. In this regard, the described state of the device circuit and voltage diagrams in figure 3, established before the dimming of the photodetector 14 (15), also did not change.

Далее контролируемое изделие 20, оставляя фотоприемник 15 (14) в засвеченном состоянии и оставаясь в зоне действия электромагнитного поля 19, выходит из зоны действия электрического поля 23. При этом мультивибратор 8 переходит в заторможенное состояние, т.е. в исходное состояние, при котором на его выходе, входе и выходе детектора 10 устанавливается напряжение с уровнем логического "0". В результате на вход порогового элемента 11 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 логической "1".Next, the controlled product 20, leaving the photodetector 15 (14) in the illuminated state and remaining in the zone of influence of the electromagnetic field 19, leaves the zone of action of the electric field 23. In this case, the multivibrator 8 goes into a locked state, i.e. in the initial state, in which at its output, input and output of the detector 10, a voltage with a logic level of "0" is set. As a result, a voltage with a logic level of “0” is applied to the input of the threshold element 11, under the influence of which it switches to another state, i.e. in the initial state, and at its output, the voltage U3 is set with a logic level of "1".

Напряжения U3 с уровнем логической "1" поступает на третий вход логического элемента ИЛИ-НЕ 12, но изменения напряжения на его выходе и выходной клемме 13 не происходит вследствие инвертирования им напряжений U1 и U3 с уровнями логической "1" соответственно по его первому и третьему входам в напряжение U7 с уровнем логического "0", так как на втором входе логического элемента ИЛИ-НЕ 12 установлено напряжение U2 с уровнем логического "0", разрешающее инвертирование и прохождение. На выходе элемента И 6 и выходной клемме 7 напряжение U6 при этом находится на прежнем нулевом логическом уровне, так как на обоих его входах установлены напряжения U2 и U4 с уровнями логического "0".Voltage U3 with a logic level of "1" is supplied to the third input of the OR-NOT 12 logic element, but voltage does not change at its output and output terminal 13 due to inversion of voltages U1 and U3 with logic levels of "1", respectively, according to its first and third inputs to the voltage U7 with a logic level of "0", since the second input of the logic element OR-NOT 12 is set to voltage U2 with a logic level of "0", allowing inversion and passage. At the output of the And 6 element and the output terminal 7, the voltage U6 is at the same zero logic level, since both of its inputs have voltages U2 and U4 with logic levels of "0".

Затем контролируемое изделие 20, оставляя фотоприемник 14 (15) в затемненном состоянии, а фотоприемник 15 (14) в засвеченном состоянии, выходит из зоны действия электромагнитного поля 19. После чего генератор 4 по-прежнему остается в режиме генерации колебаний, т.е. в исходном состоянии. В результате описанные состояния схемы устройства и диаграмм напряжений на фиг.3, установившиеся до момента выхода контролируемого изделия 20 из зоны действия электромагнитного поля 19 не изменились.Then, the controlled product 20, leaving the photodetector 14 (15) in a darkened state, and the photodetector 15 (14) in the illuminated state, leaves the electromagnetic field 19. After that, the generator 4 remains in the oscillation generation mode, i.e. in the initial state. As a result, the described states of the device circuit and voltage diagrams in Fig. 3, which were established until the controlled product 20 exited the electromagnetic field 19, remained unchanged.

И на последнем отрезке своего перемещения контролируемое изделие 20 выходит за пределы оптического окна фотоприемника 15 (14). После чего он затемняется, т.е. устанавливается в исходное состояние, и на выходе формирователя 16, на входе инвертора 17 и на первом входе логического элемента ИЛИ-НЕ 12 устанавливается напряжение U1, а на выходной клемме 18 - напряжение U5 с уровнями логического "0". На этом цикл идентификации нагретого неметаллического изделия заканчивается. При повторном прохождении нагретого неметаллического контролируемого изделия 20 относительно чувствительной поверхности устройства описанный выше в соответствии с диаграммами, приведенными на фиг.3, цикл идентификации нагретого неметаллического изделия повторяется.And in the last segment of its movement, the controlled product 20 goes beyond the optical window of the photodetector 15 (14). After which it is darkened, i.e. is set to its initial state, and at the output of the driver 16, at the input of the inverter 17 and at the first input of the OR-NOT 12 logic element, the voltage U1 is set, and the output terminal 18 is set to voltage U5 with logical levels of "0". This completes the identification cycle of the heated non-metallic product. With the repeated passage of the heated non-metallic controlled product 20 relative to the sensitive surface of the device described above in accordance with the diagrams shown in Fig.3, the identification cycle of the heated non-metallic product is repeated.

Следовательно, при прохождении контролируемого нагретого неметаллического изделия 20 относительно чувствительной поверхности устройства, на выходной клемме 18 формируется информационный импульс напряжения U5 с уровнем логической "1", несущий информацию об идентификации нагретого неметаллического изделия, а на выходе порогового элемента 11 - импульс напряжения U3 с уровнем логического "0", который логическим элементом ИЛИ-НЕ 12 не инвертируется и через него на выходную клемму 13 не проходит вследствие блокирования логического элемента ИЛИ-НЕ 12 по его первому входу импульсом запрещающего напряжения U1 с уровнем логической "1". При этом на выходных клеммах 7 и 13 присутствуют соответственно напряжения U6 и U7 с уровнями логического "0".Therefore, when passing a controlled heated non-metallic product 20 relative to the sensitive surface of the device, an information voltage pulse U5 with a logic level “1” is generated at the output terminal 18, which carries information about the identification of a heated non-metal product, and a voltage pulse U3 with a level at the output of the threshold element 11 logical "0", which is not inverted by the OR-NOT 12 logic element and does not pass through it to the output terminal 13 due to blocking of the OR-NOT 1 logic element 2 at its first input by a pulse of the inhibitory voltage U1 with a logic level of "1". At the same time, voltage U6 and U7 with logic levels “0” are present at the output terminals 7 and 13, respectively.

В случае введения в направлении стрелки 21 (22) в зону чувствительной поверхности устройства, например, контролируемого нагретого металлического изделия 20 работа устройства описывается диаграммами напряжений, приведенными на фиг.3, лишь с той разницей, что при пересечении контролируемым изделием 20 электромагнитного поля 19 происходит в течение нахождения его в этом поле формирование генератором 4 и пороговым элементом 5 импульса напряжения U2 с уровнем логической "1", выделенного штриховой линией на диаграмме U2 (см. фиг.3). При этом поданный с выхода порогового элемента 5 импульс напряжения U2 с уровнем логической "1" на первый вход логического элемента И 6 не проходит на его выход и на выходную клемму 7 вследствие блокирования его по второму входу логического элемента И 6 запрещающим напряжением U4 с уровнем логического "0" с выхода инвертора 17. Поэтому в этом случае на выходной клемме 18 формируется информационный импульс напряжения с уровнем логической "1", несущий информацию об идентификации нагретого металлического изделия, а на выходах пороговых элементов 5 и 11 - соответственно импульсы напряжений U2 с уровнем логической "1" и U3 с уровнем логического "0", которые соответственно через логические элементы И 6 и ИЛИ-НЕ 12 на соответствующие выходные клеммы 7 и 13 не проходят вследствие блокирования их соответственно по второму входу логического элемента И 6 импульсом запрещающего напряжения U4 с уровнем логического "0" и по первому и второму входам логического элемента ИЛИ-НЕ 12 импульсами запрещающих напряжений U1, U2 с уровнями логической "1". При этом на выходных клеммах 7 и 13 также присутствуют соответственно напряжения U6 и U7 с уровнями логического "0".In the case of introducing in the direction of the arrow 21 (22) into the zone of the sensitive surface of the device, for example, a controlled heated metal product 20, the operation of the device is described by the voltage diagrams shown in Fig. 3, with the only difference being that when the controlled product 20 intersects the electromagnetic field 19 during its presence in this field, the formation by the generator 4 and the threshold element 5 of the voltage pulse U2 with the logic level "1", highlighted by a dashed line in the diagram U2 (see figure 3). In this case, the voltage pulse U2 with the logic level “1” supplied from the output of the threshold element 5 to the first input of the And 6 logic element does not pass to its output and to the output terminal 7 due to its blocking at the second input of the And 6 logic element with the inhibit voltage U4 with the logic level "0" from the output of the inverter 17. Therefore, in this case, an information voltage pulse with a logic level "1" is formed at the output terminal 18, which carries information about the identification of a heated metal product, and at the outputs of threshold elements 5 and 11 - respectively, voltage pulses U2 with a logic level of "1" and U3 with a logic level of "0", which respectively do not pass through the logical elements AND 6 and OR-NOT 12 to the corresponding output terminals 7 and 13 due to their blocking, respectively, at the second input of the logic element And 6 pulses of the inhibit voltage U4 with a logic level of "0" and the first and second inputs of the logic element OR NOT 12 pulses of inhibit voltages U1, U2 with levels of logic "1". In this case, the output terminals 7 and 13 are also present, respectively, the voltage U6 and U7 with logical levels of "0".

Таким образом, при введении в направлении стрелки 21 (22) в зону чувствительной поверхности устройства нагретых контролируемых изделий (металлических и неметаллических) информационный сигнал напряжения U5 с уровнем логической "1" об их идентификации отрабатывается только на выходной клемме 18 устройства, а на выходных клеммах 7 и 13 при этом присутствуют соответственно напряжения U6 и U7 с уровнями логического "0".Thus, when heated monitored products (metallic and non-metallic) are introduced into the sensitive area of the device in the direction of arrow 21 (22), the voltage information U5 with a logic level of “1” identifies them only at the output terminal 18 of the device, and at the output terminals 7 and 13, in this case, there are voltages U6 and U7 with logical “0” levels, respectively.

В случае введения в направлении стрелки 21 (22) в зону чувствительной поверхности устройства ненагретого неметаллического 20 засвечивания фотоприемников 14, 15 из-за отсутствия у него инфракрасного излучения 24 и переключения формирователя 16 в другое устойчивое состояние не происходит. В результате чего на выходе формирователя 16 и на выходной клемме 18 формирования импульсов напряжений U1 и U5 соответственно и не происходит (см. фиг.4). Поэтому на первом входе логического элемента ИЛИ-НЕ 12 и на втором входе логического элемента И 6 по-прежнему продолжают оставаться напряжения U1 и U4 с уровнями логического "0" и логической "1" соответственно. Наряду с этим при пересечении ненагретым неметаллическим контролируемым изделием 20 электромагнитного поля 19 формирования генератором 4 и пороговым элементом 5 импульса напряжения U2 с уровнем логической "1" не происходит (см. фиг.4), так как оно существенного затухания в колебательный контур генератора 4 не вносит. В этом случае формируются только импульс напряжения U3 на выходе порогового элемента 11 с уровнем логического "0", который подается на третий вход логического элемента ИЛИ-НЕ 12. При этом происходит инвертирование его им в импульс напряжения U7 с уровнем логической "1", так как на первом и втором входах логического элемента ИЛИ-НЕ 12 установлены соответственно напряжения U1 и U2 с уровнями логического "0", разрешающие инвертирование. В результате на выходе логического элемента ИЛИ-НЕ 12 и на выходной клемме 13 формируется импульс напряжения U7 с уровнем логической "1". По окончании формирования на выходной клемме 13 импульса напряжения U7 с уровнем логической "1", которому соответствует момент выхода контролируемого изделия 20 из зоны действия электрического поля 23 и, следовательно, переход мультивибратора 8 в заторможенное состояние, т.е. в исходное состояние, при котором схема устройства устанавливается в исходное состояние. На этом цикл идентификации ненагретого неметаллического изделия заканчивается. При повторном перемещении ненагретого неметаллического изделия относительно чувствительной поверхности устройства цикл его работы в соответствии диаграммами напряжений, приведенными на фиг.4, повторяется.In the case of introducing in the direction of the arrow 21 (22) into the zone of the sensitive surface of the unheated non-metallic 20 device the illumination of the photodetectors 14, 15 due to the lack of infrared radiation 24 and the shaper 16 does not switch to another stable state. As a result, the output of the shaper 16 and the output terminal 18 of the formation of voltage pulses U1 and U5, respectively, does not occur (see figure 4). Therefore, at the first input of the logical element OR-NOT 12 and at the second input of the logical element And 6, voltages U1 and U4 with levels of logic “0” and logic “1”, respectively, continue to remain. Along with this, when an unheated non-metallic controlled article 20 intersects the electromagnetic field 19 with the formation of the generator 4 and the threshold element 5, the voltage pulse U2 with the logic level “1” does not occur (see Fig. 4), since it does not significantly attenuate into the oscillatory circuit of the generator 4 contributes. In this case, only a voltage pulse U3 is generated at the output of the threshold element 11 with a logic level “0”, which is fed to the third input of the logic element OR NOT 12. In this case, it is inverted by it into a voltage pulse U7 with a logic level “1”, so as the first and second inputs of the OR-NOT 12 logic element are set, respectively, voltages U1 and U2 with levels of logical "0", allowing inversion. As a result, a voltage pulse U7 with a logic level of "1" is formed at the output of the OR-NOT 12 logic element and at the output terminal 13. Upon completion of the formation at the output terminal 13 of the voltage pulse U7 with a logic level of "1", which corresponds to the moment the controlled product 20 leaves the electric field 23 and, therefore, the multivibrator 8 transitions to the locked state, i.e. in the initial state, in which the device circuit is reset. This completes the identification cycle of unheated non-metallic products. When re-moving unheated non-metallic products relative to the sensitive surface of the device, the cycle of its operation in accordance with the voltage diagrams shown in figure 4 is repeated.

Таким образом, при прохождении относительно чувствительной поверхности устройства контролируемого ненагретого неметаллического изделия на выходной клемме 13 формируется импульс напряжения с уровнем логической "1", а на выходных клеммах 18 и 7 при этом присутствуют соответственно напряжения U5 и U6 с уровнями логического "0".Thus, when a relatively unheated non-metallic product is monitored on the relatively sensitive surface of the device, a voltage pulse with a logic level of "1" is formed at the output terminal 13, and voltage U5 and U6 with logical levels of "0" are respectively present at the output terminals 18 and 7.

В случае введения в направлении стрелки 21 (22) в зону чувствительной поверхности устройства ненагретого металлического изделия 20 засвечивания фотоприемников 14, 15 из-за отсутствия у него инфракрасного излучения 24 и переключения формирователя 16 в другое устойчивое состояние не происходит. В результате чего на выходе формирователя 16 и на выходной клемме 18 формирования соответственно импульсов напряжений U1 и U5 не происходит (см. фиг.5). В этом случае формируются импульс напряжения U2 на выходе порогового элемента 5 с уровнем логической "1", который подается на первый вход логического элемента И 6 и на второй вход логического элемента ИЛИ-НЕ 12, и импульс напряжения U3 на выходе порогового элемента 11 с уровнем логического «0», который подается на третий вход логического элемента ИЛИ-НЕ 12. Инвертирования импульсов напряжений U1 и U3 с уровнями логического «0» логическим элементом ИЛИ-НЕ 12 соответственно по его первому и третьему входам в импульс напряжения U7 с уровнем логического "1" не происходит, и на его выходе и выходной клемме 13 продолжает по-прежнему присутствовать напряжение U7 с уровнем логического «0», так как поданное к этому моменту на второй вход логического элемента ИЛИ-НЕ 12 с выхода порогового элемента 5 напряжение U2 с уровнем логической "1" запрещает инвертирование и прохождение. При этом импульс напряжения U2 с уровнем логической "1", поданный на первый вход логического элемента И 6, проходит на его выход и на выходную клемму 7, так как на его втором входе к этому моменту установлено с выхода инвертора 17 разрешающее напряжение U4 с уровнем логической "1". По окончании формирования импульса напряжения U6 на выходной клемме 7, которому соответствует момент выхода контролируемого ненагретого металлического изделия из зоны электромагнитного поля 19, цикл идентификации его на этом заканчивается. При повторном прохождении ненагретого металлического контролируемого изделия 20 относительно чувствительной поверхности устройства описанный выше в соответствии с диаграммами, приведенными на фиг.5, цикл идентификации ненагретого металлического изделия повторяется.In the case of introducing in the direction of the arrow 21 (22) into the zone of the sensitive surface of the device an unheated metal product 20, the illumination of the photodetectors 14, 15 due to the lack of infrared radiation 24 and the shaper 16 does not switch to another stable state. As a result, at the output of the driver 16 and at the output terminal 18, respectively, the formation of voltage pulses U1 and U5 does not occur (see Fig. 5). In this case, a voltage pulse U2 is generated at the output of the threshold element 5 with a logic level of "1", which is fed to the first input of the AND 6 logic element and to the second input of the OR-NOT 12 logic element, and a voltage pulse U3 at the output of the threshold element 11 with a level logical "0", which is fed to the third input of the logical element OR-NOT 12. Invert voltage pulses U1 and U3 with levels of logical "0" by the logical element OR-NOT 12, respectively, at its first and third inputs to the voltage pulse U7 with the level of logical " one" does not occur, and at its output and output terminal 13 the voltage U7 with the logic level “0” continues to be still present, since the voltage U2 with the logic level applied to the second input of the OR-NOT 12 logic element from the output of the threshold element 5 is still "1" prohibits inverting and passing. In this case, the voltage pulse U2 with a logic level of “1”, applied to the first input of the And 6 logic element, passes to its output and to output terminal 7, since at its second input, the resolving voltage U4 with the level logical "1". At the end of the formation of the voltage pulse U6 at the output terminal 7, which corresponds to the moment the controlled unheated metal product exits the electromagnetic field 19, its identification cycle ends here. When re-passing unheated metal controlled product 20 relative to the sensitive surface of the device described above in accordance with the diagrams shown in Fig.5, the identification cycle of unheated metal product is repeated.

Таким образом, при введении в направлении стрелки 21 (22) в зону чувствительной поверхности устройства ненагретого металлического изделия 20 информационный сигнал напряжения U6 с уровнем логической "1" об их идентификации отрабатывается только на выходной клемме 7 устройства, а на выходных клеммах 18 и 13 при этом присутствуют соответственно напряжения U5 и U7 с уровнями логического «0».Thus, when an unheated metal product 20 is introduced into the zone of the sensitive surface of the device in the direction of arrow 21 (22), an information signal of voltage U6 with a logic level “1” about their identification is processed only at the output terminal 7 of the device, and at the output terminals 18 and 13 with In this case, voltages U5 and U7 with logical “0” levels are present respectively.

Следовательно, в рассмотренном режиме работы устройства информационный сигнал на его выходной клемме 18 однозначно соответствует прохождению относительно чувствительной поверхности устройства нагретого металлического или неметаллического изделия, информационный сигнал на выходной клемме 7 - ненагретого металлического изделия, а информационный сигнал на выходной клемме 13 - ненагретого неметаллического изделия, 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 mode of operation of the device, the information signal at its output terminal 18 unambiguously corresponds to the passage of a heated metal or nonmetallic product relative to the sensitive surface of the device, the information signal at the output terminal 7 is an unheated metal product, and the information signal at the output terminal 13 is an unheated non-metallic product, what ensures the process of identification (recognition) of three types of products from the number of heated and unheated metal and non-metallic 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 три режима идентификации изделий при суженной номенклатуре контролируемых изделий до двух единиц:The proposed device also provides three modes of product identification with a narrowed range of controlled products to two units:

1) режим идентификации нагретых и ненагретых металлических изделий;1) the identification mode of heated and unheated metal products;

2) режим идентификации нагретых и ненагретых неметаллических изделий;2) the identification mode of heated and unheated non-metallic products;

3) режим идентификации ненагретых металлических и неметаллических изделий.3) the identification mode of unheated metal and non-metal products.

В режиме идентификации нагретых и ненагретых металлических изделий используются выходные клеммы 18 и 7, а выходная клемма 13 при этом не задействуется. При прохождении относительно чувствительной поверхности устройства контролируемого нагретого металлического изделия на выходной клемме 18 отрабатывается информационный сигнал U5 с уровнем логической "1", несущий информацию об его идентификации. На выходной клемме 7 при этом присутствует напряжение с уровнем логического "0", и цикл идентификации нагретого металлического изделия описывается диаграммами, приведенными на фиг.3. При прохождении относительно чувствительной поверхности устройства контролируемого ненагретого металлического изделия информационный сигнал U6 с уровнем логической "1" о его идентификации отрабатывается только на выходной клемме 7. На выходной клемме 18 при этом присутствует напряжение с уровнем логического "0", и цикл идентификации ненагретого металлического изделия описывается диаграммами, приведенными на фиг.5.In the identification mode of heated and unheated metal products, output terminals 18 and 7 are used, and output terminal 13 is not activated. With the passage of the relatively sensitive surface of the device of the heated heated metal product at the output terminal 18, an information signal U5 with a logic level of "1" is carried, carrying information about its identification. At the same time, a voltage with a logic level “0” is present at the output terminal 7, and the identification cycle of a heated metal product is described by the diagrams shown in FIG. 3. When passing through the relatively sensitive surface of the device under control of an unheated metal product, an information signal U6 with a logic level “1” about its identification is processed only at the output terminal 7. At the output terminal 18, there is a voltage with a logic level “0”, and the identification cycle of an unheated metal product described by the diagrams shown in figure 5.

В режиме идентификации нагретых и ненагретых неметаллических изделий используются выходные клеммы 18 и 13, а выходная клемма 7 при этом не задействуется. При прохождении относительно чувствительной поверхности устройства контролируемого нагретого неметаллического изделия на выходной клемме 18 отрабатывается информационный сигнал U5 с уровнем логической "1", несущий информацию об его идентификации. На выходной клемме 13 при этом присутствует напряжение с уровнем логического "0", и цикл идентификации нагретого неметаллического изделия описывается диаграммами, приведенными на фиг.3. При прохождении относительно чувствительной поверхности устройства контролируемого ненагретого неметаллического изделия информационный сигнал U7 с уровнем логической "1" о его идентификации отрабатывается только на выходной клемме 13. На выходной клемме 18 при этом присутствует напряжение U5 с уровнем логического "0", и цикл идентификации ненагретого неметаллического изделия описывается диаграммами, приведенными на фиг.4.In the identification mode of heated and unheated non-metallic products, output terminals 18 and 13 are used, and output terminal 7 is not activated. With the passage of the relatively sensitive surface of the device controlled heated non-metallic products at the output terminal 18 is processed information signal U5 with a logical level of "1", which carries information about its identification. At the same time, a voltage with a logic level of "0" is present at the output terminal 13, and the identification cycle of a heated non-metallic product is described by the diagrams shown in Fig. 3. When the relatively sensitive surface of the device is monitored for unheated non-metallic products, an information signal U7 with a logic level of "1" about its identification is processed only at output terminal 13. At the output terminal 18, there is a voltage U5 with a logic level of "0", and the identification cycle of unheated non-metallic products are described by diagrams shown in figure 4.

В режиме идентификации ненагретых металлических и неметаллических изделий используются выходные клеммы 7 и 13, а выходная клемма 18 при этом не задействуется. При прохождении относительно чувствительной поверхности устройства контролируемого ненагретого металлического изделия на выходной клемме 7 отрабатывается информационный сигнал U6 с уровнем логической "1", несущий информацию об его идентификации. На выходной клемме 13 при этом присутствует напряжение с уровнем логического "0", и цикл идентификации ненагретого металлического изделия описывается диаграммами, приведенными на фиг.5. При прохождении относительно чувствительной поверхности устройства контролируемого ненагретого неметаллического изделия информационный сигнал U7 с уровнем логической "1" о его идентификации отрабатывается только на выходной клемме 13. На выходной клемме 7 при этом присутствует напряжение с уровнем логического "0", и цикл идентификации ненагретого неметаллического изделия описывается диаграммами, приведенными на фиг.4.In the identification mode of unheated metal and non-metal products, the output terminals 7 and 13 are used, and the output terminal 18 is not activated. When passing through a relatively sensitive surface of the device of a controlled unheated metal product at the output terminal 7, an information signal U6 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 13, and the identification cycle of an unheated metal product is described by the diagrams shown in Fig. 5. When passing through the relatively sensitive surface of the device of the monitored unheated non-metallic product, an information signal U7 with a logic level of "1" about its identification is processed only at the output terminal 13. At the output terminal 7, there is a voltage with a logic level of "0", and the identification cycle of the unheated non-metallic product described by the diagrams shown in figure 4.

В предложенном устройстве реализован потенциальный режим формирования на его выходах информационных сигналов идентификации нагретых и ненагретых изделий, когда нахождению контролируемого изделия в зоне его чувствительной поверхности однозначно соответствует установление на его определенном выходе потенциала с уровнем логической "1", соответствующего информационному сигналу идентификации изделия. Причем этот сигнал не исчезает и продолжает присутствовать на соответствующем выходе устройства, отслеживая при этом своим потенциальным сигналом с уровнем логической "1" контролируемое изделие, как при перемещении его в пределах зоны чувствительной поверхности устройства, так и при нахождении его в ней в неподвижном состоянии в течение сколь угодно продолжительного промежутка времени. Таким образом, имеет место однозначное соответствие потенциального информационного сигнала на соответствующем выходе устройства истинному положению контролируемого изделия в определенной точке пространства, где устанавливается предлагаемое устройство. Это, в свою очередь, позволяет обеспечить работу предлагаемого устройства в режимах контроля положения металлических и неметаллических изделий с учетом их термического состояния и вида материала.The proposed device implements a potential mode of generating at its outputs information signals for identifying heated and unheated products, when finding a controlled product in the area of its sensitive surface uniquely corresponds to the establishment of a potential at its specific output with a logic level “1” corresponding to the information signal of product identification. Moreover, this signal does not disappear and continues to be present at the corresponding output of the device, while monitoring with its potential signal with a logic level of “1” the controlled product, both when moving it within the zone of the sensitive surface of the device and when it is stationary in it over an arbitrarily long period of time. Thus, there is an unambiguous correspondence of the potential information signal at the corresponding output of the device to the true position of the monitored product at a certain point in space where the proposed device is installed. This, in turn, allows you to ensure the operation of the proposed device in the control modes of the position of metallic and non-metallic products, taking into account their thermal state and type of material.

В режиме контроля положения нагретых металлических и неметаллических изделий устройство функционирует как бесконтактный датчик положения фотоэлектрического типа. Работа устройства в этом случае описывается диаграммами, приведенными на фиг.3. При этом информационный сигнал снимается с выходной клеммы 18, а выходные клеммы 7 и 13 не задействуются.In the control mode of the position of heated metal and non-metal products, the device functions as a non-contact position sensor of the photoelectric type. The operation of the device in this case is described by the diagrams shown in Fig.3. In this case, the information signal is removed from the output terminal 18, and the output terminals 7 and 13 are not involved.

В режиме контроля положения ненагретых неметаллических изделий устройство функционирует как бесконтактный датчик положения емкостного типа. Работа устройства в этом случае описывается диаграммами, приведенными на фиг.4. При этом информационный сигнал снимается с выходной клеммы 13, а выходные клеммы 7 и 18 не задействуются.In the mode of monitoring the position of unheated non-metallic products, the device functions as a non-contact capacitive type position sensor. The operation of the device in this case is described by the diagrams shown in figure 4. When this information signal is removed from the output terminal 13, and the output terminals 7 and 18 are not involved.

В режиме контроля положения ненагретых металлических изделий устройство функционирует как бесконтактный индуктивный датчик положения автогенераторного типа. Работа устройства в этом случае описывается диаграммами, приведенными на фиг.5. При этом информационный сигнал снимается с выходной клеммы 7, а выходные клеммы 13 и 18 не задействуются.In the control mode of the position of unheated metal products, the device functions as a non-contact inductive position sensor of a self-generating type. The operation of the device in this case is described by the diagrams shown in Fig.5. When this information signal is removed from the output terminal 7, and the output terminals 13 and 18 are not involved.

Claims (1)

Устройство идентификации изделий, 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 включенные первый инфракрасный фотоприемник, формирователь импульсов, инвертор, а также логический элемент И, первый вход которого подключен к выходу первого порогового элемента, а выход его является первым выходом устройства, логический элемент ИЛИ-НЕ, выход которого является вторым выходом устройства, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства путем обеспечения возможности распознавания наряду с нагретыми и ненагретых металлических и неметаллических изделий с расширением номенклатуры контролируемых изделий, в него введены второй инфракрасный фотоприемник, подключенный параллельно первому инфракрасному фотоприемнику ко входу формирователя импульсов, выход которого является третьим выходом устройства и соединен с первым входом логического элемента ИЛИ-НЕ, второй вход которого подключен к первому входу логического элемента И, второй вход которого соединен с выходом инвертора, 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 третьим входом логического элемента ИЛИ-НЕ, 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. An product identification 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, connected in series with an electric oscillation generator, an inductive sensitive element is included in the circuit of the oscillatory circuit thereof, the first threshold element connected in series with the first infrared photodetector, pulse shaper, inverter, as well as AND logic element, the first input of which connected to the output of the first threshold element, and its output is the first output of the device, the OR-NOT logic element, the output of which is the second output of the device, characterized in that, in order to expand the functionality of the device by allowing recognition along with heated and unheated metal and non-metallic products with the expansion of the range of controlled products, a second infrared photodetector connected in parallel with the first infrared photodetector is introduced into it to the input of the pulse shaper, the output of which is the third output of the device and connected to the first input of the OR gate, NOT, the second input of which is connected to the first input of the AND gate, the second input of which is connected to the inverter output, a multivibrator connected in series with a capacitive sensitive element connected to its input 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, detector, second the horn element, the output of which is connected to the third input of the OR-NOT logic element, while the 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 of symmetry of its central hole towards the closed end of the ferrite core, moreover, inductive and capacitive sensitive elements and infrared photodetectors, between which are placed inductive and capacitive sensitive ele cients are mounted along a straight line in one plane and form the sensor device and the plane of the optical windows of infrared photodetectors, the opening end of the ferrite core and one of the plane surfaces of the capacitive sensor element, in one direction, are arranged in parallel and form a sensing surface of the device.
RU2007123916/28A 2007-06-25 2007-06-25 Product identification apparatus RU2349903C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007123916/28A RU2349903C1 (en) 2007-06-25 2007-06-25 Product identification apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007123916/28A RU2349903C1 (en) 2007-06-25 2007-06-25 Product identification apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2349903C1 true RU2349903C1 (en) 2009-03-20

Family

ID=40545375

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007123916/28A RU2349903C1 (en) 2007-06-25 2007-06-25 Product identification apparatus

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2349903C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Шило В.Л. Линейные интегральные схемы в радиоэлектронной аппаратуре. - М.: Сов. радио, 1974, с.175, рис.4.42, а. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2384816C1 (en) Product identification and position control device
RU2383859C1 (en) Device for identification and control of items position
RU2383861C1 (en) Device for identification and control of items position
SU1610268A1 (en) Inductive-optical pickup of position and for checking
RU2384814C1 (en) Multi-function product identification device
RU2349903C1 (en) Product identification apparatus
RU2340870C1 (en) Device for identifying and monitoring positions of objects
RU2384815C1 (en) Product identification device
RU2357208C1 (en) Device for identification of products
RU2384818C1 (en) Product identification and position control device
RU2343406C9 (en) Products identification and positional checking apparatus
RU2354933C1 (en) Device for product identification
RU2350903C1 (en) Device for identification of items
RU2349876C1 (en) Product identification apparatus
RU2344372C1 (en) Device of identifying and controlling position of objects
RU2346238C1 (en) Device for identification and control of item rotation
RU2383860C1 (en) Product position identification and control transducer
RU2357209C1 (en) Device for identification of products
US9638651B2 (en) Method and circuit for evaluating a physical quantity detected by a sensor
RU2384817C1 (en) Product identification device
RU2350902C1 (en) Device for identification of items
RU2346349C1 (en) Selective inspection sensor
RU2351893C1 (en) Device of identification and control of products position
RU2351894C1 (en) Device for product identification
RU2359223C1 (en) Product identification device

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20110626