RU2349903C1 - Product identification apparatus - Google Patents
Product identification apparatus Download PDFInfo
- 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
Links
Images
Landscapes
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и может быть использовано в машиностроении для идентификации (распознавания) нагретых и ненагретых металлических и неметаллических изделий, а также в качестве 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
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
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.
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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)
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) |
-
2007
- 2007-06-25 RU RU2007123916/28A patent/RU2349903C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
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 |