RU2359223C1

RU2359223C1 - Product identification device

Info

Publication number: RU2359223C1
Application number: RU2007141880/28A
Authority: RU
Inventors: Сергей Владимирович Карпенко (RU); Сергей Владимирович Карпенко
Original assignee: Сергей Владимирович Карпенко
Priority date: 2007-11-12
Filing date: 2007-11-12
Publication date: 2009-06-20

Abstract

FIELD: instrument engineering.

SUBSTANCE: invention refers to control and measuring equipment and can be used in engineering industry for identification of unheated metal products and heated and unheated non-metallic products. Device includes sensitive element formed by two infrared photodetectors and located between them reactive sensitive element. Reactive sensitive element is performed in a form of reaction coil located in annular groove of ferrite core open end with central hole and capacitor sensitive element installed inside of ferrite core central hole coaxially to this hole. At unheated metal product movement in relation to device sensitive element there performed is its consequential passing of the first infrared photodetector, crossing electro-magnetic field of reactive sensitive element, contacting electric field of capacitor sensitive element and passing the second infrared photodetector. Note that at device first output there performed is working out of signal with logic-1 level that carries information about identification of unheated metal product. At device second output there is voltage with logic-0 level. In case of heated or unheated non-metallic product movement the signal with logic-1 level carrying the information of their identification is worked out only at the second output of the device. Note that at device first output there is voltage with logic-0 level.

EFFECT: identification of unheated metal products and heated and unheated non-metallic products without contact with them, high safety of device operation in conditions of radiation from infrared foreign sources.

5 dwg

Description

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и предназначено для использования в машиностроении для идентификации (распознавания) ненагретых металлических и нагретых и ненагретых неметаллических изделий, а также в качестве датчика положения металлических и неметаллических изделий с учетом их термического состояния.The invention relates to the field of measurement technology and is intended for use in mechanical engineering for the identification (recognition) of unheated metal and heated and unheated non-metallic products, and also as a position sensor of metallic and non-metallic products, taking into account their thermal state.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому решению является устройство идентификации, содержащее индуктивный чувствительный элемент, выполненный в виде катушки индуктивности, помещенной в кольцевом пазу открытой чашки ферритового сердечника, генератор электрических колебаний, в цепь колебательного контура которого включен индуктивный чувствительный элемент, пороговый элемент, вход которого подключен к выходу генератора электрических колебаний, инфракрасный фотоприемник, формирователь импульсов, к входу которого подключен инфракрасный фотоприемник, инвертор, логический элемент 2ИЛИ-НЕ, первый вход которого соединен с выходом инвертора, первую выходную клемму, подключенную к выходу логического элемента 2ИЛИ-НЕ и являющуюся первым выходом устройства, логический элемент И, первый вход которого соединен с выходом порогового элемента, вторую выходную клемму, подключенную к выходу логического элемента И и являющуюся вторым выходом устройства (см. авторское свидетельство СССР №1610268, кл. МКИ⁵ G01B 21/00 "Индуктивно-оптический датчик положения и контроля, 1990).The closest in technical essence to the proposed solution is an identification device containing an inductive sensitive element, made in the form of an inductor placed in the annular groove of an open cup of a ferrite core, an electric oscillator, in the oscillatory circuit of which is included an inductive sensitive element, a threshold element, an input which is connected to the output of an electric oscillation generator, an infrared photodetector, a pulse shaper, to the input of which the infrared photodetector, inverter, logical element 2 OR NOT, the first input of which is connected to the output of the inverter, the first output terminal connected to the output of the logic element 2 OR NOT, and which is the first output of the device, logical element And, the first input of which is connected to the output of the threshold element , the second output terminal connected to the output of the AND gate and is the second output of the device (see USSR author's certificate No. 1610268, cl. MKI ⁵ G01B 21/00 "Inductive optical position and control sensor, 1990).

Однако такое устройство обладает ограниченными функциональными возможностями, потому что оно не обеспечивает идентификацию (распознавание) ненагретых металлических изделий по одному его выходу и нагретых и ненагретых неметаллических контролируемых изделий по его другому выходу, так как на его первом выходе (выходная клемма 12) идентифицируются только нагретые неметаллические изделия, а ненагретые металлические и неметаллические контролируемые изделия им не идентифицируются совсем.However, such a device has limited functionality, because it does not provide identification (recognition) of unheated metal products by its one output and heated and unheated non-metallic controlled products by its other output, since only its heated ones are identified at its first output (output terminal 12) non-metallic products, and unheated metallic and non-metallic controlled products are not identified at all.

Кроме того, такое устройство обладает низкой надежностью работы из-за ложных срабатываний устройства по его первому выходу (выходная клемма 12), например, от таких посторонних источников инфракрасного излучения, как посторонние нагретые металлические и неметаллические предметы, фотоэлектрические датчики положения с открытым оптическим каналом, установленные на технологическом оборудовании, и работающие генераторы инфракрасного излучения измерительных приборов, используемых при ремонте технологического оборудования в цеховых условиях, в том случае, когда они находятся за пределами действия электромагнитного поля индуктивного чувствительного элемента, но в пределах расстояния чувствительности инфракрасного фотоприемника устройства, а устройство находится в исходном состоянии, и контролируемое изделие при этом находится вне зоны действия чувствительного элемента устройства. В этом случае ложные срабатывания устройства проявляются в виде формирования на его первом выходе ложных импульсов напряжения с уровнем логической "1".In addition, such a device has low reliability due to false alarms of the device at its first output (output terminal 12), for example, from extraneous sources of infrared radiation, such as foreign heated metal and nonmetallic objects, photoelectric position sensors with an open optical channel, installed on technological equipment, and working generators of infrared radiation of measuring instruments used in the repair of technological equipment in workshop conditions s in the case when they are located outside the electromagnetic field of the inductive sensor, but within the range of sensitivity of the infrared photodetector device, and the device is in the initial state, and wherein the controlled product is out of range of the sensing element of the device. In this case, false alarms of the device are manifested in the form of formation of false voltage pulses at its first output with a logic level of "1".

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения возможности идентификации наряду с нагретыми неметаллическими изделиями ненагретых металлических и неметаллических изделий с повышением надежности работы устройства путем устранения его ложных срабатываний от посторонних источников инфракрасного излучения.The purpose of the invention is the expansion of functionality by providing the possibility of identification along with heated non-metallic products of unheated metal and non-metallic products with increasing the reliability of the device by eliminating its false positives from extraneous sources of infrared radiation.

Поставленная цель достигается тем, что в известное устройство, содержащее индуктивный чувствительный элемент, выполненный в виде катушки индуктивности, помещенной в кольцевом пазу открытого торца ферритового сердечника с центральным отверстием, последовательно соединенные генератор электрических колебаний, в цепь колебательного контура которого включен индуктивный чувствительный элемент, первый пороговый элемент, последовательно соединенные первый инфракрасный фотоприемник, формирователь импульсов, а также первый инвертор, логический элемент ИЛИ-НЕ, первый вход которого соединен с выходом первого инвертора, а его выход является первым выходом устройства, первый логический элемент И, первый вход которого соединен с выходом первого порогового элемента, а его выход является вторым выходом устройства, в него введены второй инфракрасный фотоприемник, подключенный к входу формирователя импульсов параллельно первому инфракрасному фотоприемнику, 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 со вторым входом первого логического элемента И, а также второй логический элемент И, первый вход которого подключен к выходу формирователя импульсов, второй вход - к выходу второго порогового элемента, логический элемент ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом второго логического элемента И, второй вход - с выходом второго порогового элемента, выход - со входом первого инвертора, второй инвертор, вход которого подключен к выходу формирователя импульсов, выход - к третьему входу первого логического элемента И, первый вход которого соединен со вторым входом логического элемента ИЛИ-НЕ, причем 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, а индуктивный и емкостной чувствительные элементы, первый и второй инфракрасные фотоприемники, между которыми помещен индуктивный чувствительный элемент с емкостным чувствительным элементом, установлены в одной плоскости вдоль прямой линии и образуют чувствительный элемент устройства, при этом поверхности оптических окон инфракрасных фотоприемников, плоскость открытого торца ферритового сердечника индуктивного чувствительного элемента 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 oscillatory circuit, the first threshold element, the first infrared photodetector, pulse shaper, as well as the first inverter, logs connected in series The OR-NOT element, the first input of which is connected to the output of the first inverter, and its output is the first output of the device, the first logical element AND, the first input of which is connected to the output of the first threshold element, and its output is the second output of the device, the second infrared photodetector connected to the input of the pulse former parallel to the first infrared photodetector, multivibrator connected in series with a capacitive sensor 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 second input of the first logical element And, as well as a second logical element And, the first input of which is connected to the output of the pulse shaper, the second input - to the output of the second threshold element, the OR logic element, the first input of which is connected to the output of the second logical element AND, the second input - with the output of the second threshold ele enta, output - with the input of the first inverter, the second inverter, the input of which is connected to the output of the pulse shaper, the output - to the third input of the first logical element AND, the first input of which is connected to the second input of the logical element OR-NOT, and the capacitive sensitive element is installed inside the central the holes of the ferrite core coaxially with this hole with offset 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 heart ka, and the inductive and capacitive sensors, the first and second infrared photodetectors, between which the inductive sensor with the capacitive sensor is placed, are installed in the same plane along a straight line and form the sensor element of the device, while the surfaces of the optical windows of the infrared photodetectors, the open end plane the ferrite core of the inductive sensor element and one of the planes of the capacitive sensor element directed in one direction, mouth Credited parallel and form a sensing surface of the device.

На фиг.1 представлена блок-схема устройства; на фиг.2 - схема взаимного расположения индуктивного и емкостного чувствительных элементов, инфракрасных фотоприемников и контролируемого изделия, на фиг.3 - диаграммы напряжений, поясняющие работу устройства при срабатавании его от нагретых неметаллических изделий в режиме идентификации ненагретых металлических и нагретых и ненагретых неметаллических изделий: на фиг.4 - диаграммы напряжений, поясняющие работу устройства при срабатывании его от ненагретых металлических изделий в режиме идентификации ненагретых металлических и нагретых и ненагретых неметаллических изделий; на фиг.5 - диаграммы напряжений, поясняющие работу устройства при срабатывании его от ненагретых неметаллических изделий в режиме идентификации ненагретых металлических и нагретых и ненагретых неметаллических изделий.Figure 1 presents a block diagram of a device; figure 2 is a diagram of the mutual arrangement of inductive and capacitive sensitive elements, infrared photodetectors and the product being monitored, figure 3 is a voltage diagram explaining the operation of the device when it is triggered from heated non-metallic products in the identification mode of unheated metal and heated and unheated non-metallic products: figure 4 - voltage diagrams explaining the operation of the device when it is triggered from unheated metal products in the identification mode of unheated metal and heated x unheated and non-metal products; figure 5 is a voltage diagram explaining the operation of the device when it is triggered from unheated non-metallic products in the identification mode of unheated metallic and heated and unheated non-metallic products.

Устройство содержит (см. фиг.1) индуктивный чувствительный элемент 1, выполненный в виде катушки индуктивности 2, помещенной со стороны открытого торца чашки ферритового сердечника 3 с центральным отверстием в ее кольцевом пазу, высокочастотный генератор электрических колебаний 4, выполненный, например, по схеме автогенератора с индуктивной трехточкой, 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, первый и второй инфракрасные фотоприемники 6, 7, включенные между собой параллельно, формирователь импульсов 8, выполненный, например, по схеме триггера Шмитта, к входу которого подключены выходы инфракрасных фотоприемников 6, 7, первый инвертор 9, логический элемент 2ИЛИ-НЕ 10, первый вход которого соединен с выходом первого инвертора 9, второй вход - с выходом первого порогового элемента 5, первую выходную клемму 11, подключенную к выходу логического элемента 2ИЛИ-НЕ 10 и являющуюся первым выходом устройства, логический элемент 3И 12, первый вход которого соединен с выходом первого порогового элемента 5, вторую выходную клемму 13, подключенную к выходу логического элемента 3И 12 и являющуюся вторым выходом устройства, логический элемент 2И 14, первый вход которого соединен с выходом формирователя импульсов 8, емкостной чувствительный элемент 15, последовательно включенные мультивибратор 16, к входу которого подключен емкостной чувствительный элемент 15, выполненный, например, по схеме симметричного автогенератора прямоугольных импульсов на основе операционного усилителя (см. книгу "Шило В.Л. Линейные интегральные схемы в радиоэлектронной аппаратуре. - М.: "Сов. радио", 1974", с.175, рис.4.42, а), детектор 17, 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-цепи (см. книгу "Волгин Л.И. Измерительные преобразователи переменного напряжения в постоянное. М.: "Сов радио", 1977", с.174, рис.4.9, б), второй пороговый элемент 18, выполненный, например, по схеме триггера Шмитта, выход которого соединен со вторыми входами логических элементов 3И 12 и 2И 14, а также логический элемент 2ИЛИ 19, первый вход которого соединен с выходом логического элемента 2И 14, второй вход - с выходом порогового элемента 18, выход - со входом инвертора 9, второй инвертор 20, вход которого подключен к выходу формирователя импульсов 8, а его выход соединен с третьим входом логического элемента 12.The device contains (see Fig. 1) an inductive sensitive element 1 made in the form of an inductor 2 placed on the open end of a cup of a ferrite core 3 with a central hole in its annular groove, a high-frequency generator of electric oscillations 4, made, for example, according to the scheme an oscillator with an inductive three-point, and the outputs of the inductive sensitive element 1 are connected to the circuits of its oscillating circuit, the first threshold element 5, made, for example, according to the Schmitt trigger circuit, the input of which о connected to the output of the high-frequency generator of electric oscillations 4, the first and second infrared photodetectors 6, 7 connected in parallel with each other, a pulse shaper 8, made, for example, according to the Schmitt trigger circuit, to the input of which the outputs of the infrared photodetectors 6, 7 are connected, the first inverter 9, the logic element 2 OR NOT 10, the first input of which is connected to the output of the first inverter 9, the second input is the output of the first threshold element 5, the first output terminal 11 connected to the output of the logic element 2 OR NOT 10 and which is the first output of the device, the logic element 3I 12, the first input of which is connected to the output of the first threshold element 5, the second output terminal 13 connected to the output of the logic element 3I 12 and which is the second output of the device, the logic element 2I 14, the first input of which is connected to the output pulse shaper 8, a capacitive sensing element 15, a multivibrator 16 connected in series, to the input of which a capacitive sensing element 15 is connected, made, for example, according to a symmetrical oscillator circuit square-wave pulses based on an operational amplifier (see the book "Shilo VL Linear integrated circuits in electronic equipment. - M .:" Sov. radio ", 1974", p.175, Fig.4.42, a), detector 17, made, for example, according to the scheme of a diode passive converter of amplitude values of alternating voltage to constant with series-connected rectifier diode with output load in the form of a parallel RC circuit ( see the book "LI Volgin. Measuring converters of alternating voltage to constant. M:" Sov radio ", 1977", p.174, fig. 4.9, b), the second threshold element 18, made, for example, according to the trigger circuit Schmitt, whose output is connected to the second inputs of the logic elements 3I 12 and 2I 14, and so the same logic element 2 OR 19, the first input of which is connected to the output of the logic element 2I 14, the second input - with the output of the threshold element 18, the output - with the input of the inverter 9, the second inverter 20, the input of which is connected to the output of the pulse shaper 8, and its output is connected with the third input of the logic element 12.

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 установлена обмотка катушки индуктивности 2. При подаче с генератора 4 на катушку индуктивности 2 высокочастотного сигнала у открытого торца чашки ферритового сердечника 3 образуется в воздушном пространстве высокочастотное электромагнитное поле 21. Магнитный поток этого поля замыкается через воздушное пространство между внутренним кольцевым выступом чашки, установленным внутри центрального отверстия катушки индуктивности 2, и наружным кольцевым выступом чашки, охватывающим своей внутренней боковой поверхностью наружную боковую поверхность катушки индуктивности 2 по ее периметру. При этом перед закрытым торцом чашки в воздушном пространстве высокочастотное электромагнитное поле не возникает, так как его магнитный поток замыкается внутри сердечника через сплошной слой феррита, образующего закрытый торец чашки, т.е. происходит экранирование этим споем 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 оплошном слое феррита, и магнитный поток замыкается внутри ферритового сердечника 3 через этот слой феррита вследствие сравнительно небольшого сопротивления феррита для магнитного потока по сравнению с сопротивлением воздуха. Поэтому взаимодействие емкостного чувствительного элемента 15, установленного внутри центрального отверстия ферритового сердечника 3, с электромагнитным полем 21 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. When a high-frequency signal is applied from the generator 4 to the inductance 2 of the inductor 2, a high-frequency electromagnetic field 21 is formed in the airspace of the cup of the ferrite core 3. 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 the with its inner side surface, the outer side surface of the inductor 2 along 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. there is a screening by this method of 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 relatively small ferrite resistance for magnetic flux compared to air resistance. Therefore, the interaction of the capacitive sensing element 15, installed inside the Central hole of the ferrite core 3, with the electromagnetic field 21 of the inductor 2 is completely eliminated.

Емкостной чувствительный элемент 15, подключенный в цели отрицательной обратной связи к инвертирующему входу операционного усилителя мультивибратора 16, является одной из обкладок частотозадающего "раскрытого конденсатора", второй обкладкой которого являются электрические цепи общей "земли" мультивибратора 16 и устройства в целом, и служит емкостным чувствительным элементом мультивибратора 16 (см. журнал "Радио", 2002, №10, с.38, рис.1; с.39, рис.3). При этом емкостной чувствительный элемент 15 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 15 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 21, существующего непосредственно у передней кромки центрального отверстия со стороны открытого торца чашки ферритового сердечника 3, взаимодействовать с поверхностью емкостного чувствительного элемента 15, и, тем самым, исключает возможность внесения нежелательного дополнительного затухания в колебательный контур высокочастотного генератора электрических колебаний 4. Это, в свою очередь, исключает возможность снижения добротности колебательного контура генератора 4 и нарушения его режима генерации электрических колебаний, приводящего к нарушению работоспособности устройства.A capacitive sensing element 15, connected for the purpose of negative feedback to the inverting input of the operational amplifier of the multivibrator 16, is one of the plates of the frequency-setting "open capacitor", the second lining of which is the electrical circuits of the common ground of the multivibrator 16 and the device as a whole, and serves as capacitive sensitive multivibrator element 16 (see the journal "Radio", 2002, No. 10, p. 38, fig. 1; p. 39, fig. 3). In this case, the capacitive sensing element 15 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 15 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 ferrito th 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 21 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 element 15, 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 of st reduce the Q of the oscillatory circuit generator 4 and violating the generation mode electrical oscillations, resulting in equipment malfunction.

Каждый из инфракрасных фотоприемников 6, 7 выполнен, например, по схеме, состоящей из усилителя постоянного тока на основе операционного усилителя, инфракрасного фотодиода, включенного в фотодиодном режиме на вход операционного усилителя (см. книгу "Аксененко М.Д. и др. Микооэлектронные 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. Между инфракрасными фотоприемниками 6, 7 помещен индуктивный чувствительный элемент 1 с емкостным чувствительным элементом 15 (см. фиг.2). При этом инфракрасные фотоприемники 6, 7, индуктивный и емкостной чувствительные элементы 1, 15 установлены вдоль прямой линии в одной плоскости и образуют чувствительный элемент устройства. Причем плоскости оптических окон инфракрасных фотоприемников 6, 7, плоскость открытого торца чашки ферритового сердечника 3 катушки индуктивности 2 и одна из плоскостей емкостного чувствительного элемента 15, направленные в одну сторону, т.е. в сторону контролируемого изделия 22, установлены параллельно между собой и образуют чувствительную поверхность устройства.Each of the infrared photodetectors 6, 7 is made, for example, according to a circuit consisting of a direct current amplifier based on an operational amplifier, an infrared photodiode included in the photodiode mode at the input of the operational amplifier (see the book "M. Aksenenko et al. Microelectronic photodetectors devices. / M.D. a transistor emitter follower with an open emitter output, the input of which is connected to the output of a DC amplifier, and its Access the emitter output is the output of the infrared photodetector. Between the infrared photodetectors 6, 7, an inductive sensitive element 1 with a capacitive sensitive element 15 is placed (see figure 2). In this case, infrared photodetectors 6, 7, inductive and capacitive sensitive elements 1, 15 are installed along a straight line in the same plane and form a sensitive element of the device. Moreover, the planes of the optical windows of the infrared photodetectors 6, 7, 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 sensor element 15, directed in one direction, i.e. towards the controlled product 22, are installed parallel to each other and form a sensitive surface of the device.

Такое взаимное расположение в пространстве инфракрасных фотоприемников 6, 7, емкостного чувствительного элемента 15, индуктивного чувствительного элемента 1 и контролируемого изделия 22 (см. фиг.2) при прохождении им в направлении стрелки 23 (24) относительно чувствительного элемента устройства параллельно его чувствительной поверхности в пределах действия электромагнитного поля 21 у открытого торца чашки ферритового сердечника 3, электрического поля 25 емкостного чувствительного элемента 15 и в пределах расстояний чувствительности фотоприемников 6, 7 всегда обеспечивает последовательное взаимодействие контролируемого изделия 22 с оптическим окном фотоприемника 6 (7), электромагнитным полем 21, электрическим полем 25 и оптическим окном фотоприемника 7 (6). Это, в свою очередь, обеспечивает:Such a mutual arrangement in space of infrared photodetectors 6, 7, a capacitive sensing element 15, an inductive sensitive element 1 and a controlled product 22 (see figure 2) when it passes in the direction of the arrow 23 (24) relative to the sensitive element of the device parallel to its sensitive surface in the range of the electromagnetic field 21 at the open end of the cup of the ferrite core 3, the electric field 25 of the capacitive sensing element 15 and within the sensitivity distances of the photodetector nicks 6, 7 always provides a consistent interaction of the test object 22 from the optical window of the photodetector 6 (7), an electromagnetic field 21, the electric field 25 and the optical window of the photodetector 7 (6). This, in turn, provides:

1) последовательное засвечивание нагретым контролируемым неметаллическим изделием 22 своим инфракрасным излучением 26 сначала одного фотоприемника 6 (7), потом пересечение электромагнитного поля 21 у открытого торца чашки ферритового сердечника 3, оставляя при этом фотоприемник 6 (7) в засвеченном состоянии, а затем взаимодействие с электрическим полем 25 емкостного чувствительного элемента 15, продолжая оставаться в зоне действия электромагнитного поля 21 и оставляя при этом фотоприемник 6 (7) в засвеченном состоянии, далее засвечивание другого фотоприемника 7 (6), оставаясь в зоне действия электромагнитного и электрического полей 21, 25 соответственно и оставляя на некотором промежутке времени оба фотоприемника в засвеченном состоянии, потом затемнение фотоприемника 6 (7), оставаясь в зоне действия электромагнитного и электрического полей 21, 25 соответственно и оставляя при этом фотоприемник 7 (6) в засвеченном состоянии, затем выход из зоны действия электрического поля 25, оставаясь в зоне действия электромагнитного поля 21 и оставляя фотоприемник 7 (6) в засвеченном состоянии, далее выход из зоны действия электромагнитного поля 21, оставляя при этом фотоприемник 7 (6) в засвеченном состоянии, и, наконец, затемнение фотоприемника 7 (6) и выход нагретого контролируемого неметаллического изделия 22 из зоны чувствительной поверхности устройства. Таким образом, последовательное засвечивание нагретым неметаллическим контролируемым изделием 22 одного 6 (7) и другого 7 (6) фотоприемника происходит без разрыва, т.е. формируется на выходе формирователя импульсов 8 обоими параллельно включенными фотоприемниками 6, 7 сплошной импульс напряжения с уровнем логической "1" длительностью, равной времени нахождения нагретого неметаллического контролируемого изделия в зоне чувствительной поверхности устройства, начиная с момента засвечивания фотоприемника 6 (7) и до момента выхода из засвеченного состояния фотоприемника 7 (6);1) sequential illumination by a heated controlled non-metallic product 22 with its infrared radiation 26 first of one photodetector 6 (7), then the intersection of the electromagnetic field 21 at the open end of the cup of the ferrite core 3, leaving the photodetector 6 (7) in the illuminated state, and then interacting with electric field 25 of the capacitive sensing element 15, while continuing to remain in the zone of action of the electromagnetic field 21 and leaving the photodetector 6 (7) in the illuminated state, then illumination of another photodetector 7 (6), remaining in the zone of influence of electromagnetic and electric fields 21, 25, respectively, and leaving both photodetectors in a lit state for a certain period of time, then darkening of photodetector 6 (7), remaining in the zone of action of electromagnetic and electric fields 21, 25, respectively and leaving the photodetector 7 (6) in the illuminated state, then leaving the zone of action of the electric field 25, remaining in the zone of the electromagnetic field 21 and leaving the photodetector 7 (6) in the illuminated state, then move out of range of the electromagnetic field 21, while leaving the photodetector 7 (6) in the light-polluted state, and finally darkening of the photodetector 7 (6), and output the heated controlled nonmetallic products sensitive device 22 of the surface area. Thus, sequential illumination by a heated non-metallic controlled product 22 of one 6 (7) and another 7 (6) photodetector occurs without interruption, i.e. a continuous voltage pulse is generated at the output of the pulse shaper 8 by both parallel-connected photodetectors 6, 7 with a logic level “1” of duration equal to the residence time of the heated non-metallic controlled product in the zone of the device’s sensitive surface, starting from the moment the photodetector 6 is illuminated (7) until the output from the illuminated state of the photodetector 7 (6);

2) последовательное прохождение ненагретым металлическим или ненагретым неметаллическим контролируемым изделием 22 фотоприемника 6 (7) без засвечивания его вследствие отсутствия у контролируемого изделия 22 инфракрасного излучения 26, потом пересечение им электромагнитного поля 21, затем взаимодействие его с электрическим полем 25, далее прохождение им фотоприемника 7 (6) также без засвечивания его ненагретым металлическим или неметаллическим изделием из-за отсутствия у контролируемого изделия 22 инфракрасного излучения 26 и выход контролируемого изделия 22 из зоны чувствительной поверхности устройства. В результате чего на выходе первого порогового элемента 5 формируется импульс напряжения с уровнем логической "1" только при взаимодействии с электромагнитным полем 21 ненагретого металлического контролируемого изделия 22 длительностью, равной длительности нахождения ненагретого металлического изделия в электромагнитном поле 21 индуктивного чувствительного элемента 1, а при взаимодействии с электромагнитным полем 21 ненагретого неметаллического контролируемого изделия 22 формирования такого импульса напряжения не происходит. При этом на выходе второго порогового элемента 18 формируется импульс напряжения с уровнем логической "1" при взаимодействии ненагретого металлического или неметаллического контролируемого изделия 22 с электрическим полем 25 длительностью, равной длительности нахождения контролируемого изделия 22 в электрическом поле 25 емкостного чувствительного элемента 15;2) sequential passage of an unheated metal or unheated non-metallic controlled product 22 of the photodetector 6 (7) without exposing it to light due to the absence of infrared radiation 26 from the controlled product 22, then the intersection of the electromagnetic field 21 by it, then its interaction with the electric field 25, then the photodetector 7 passes through it (6) also without illuminating it with an unheated metal or non-metal product due to the absence of infrared radiation 22 from the controlled product 22 and the output of the control emogo sensitive article 22 of the device surface area. As a result, at the output of the first threshold element 5, a voltage pulse with a logic level of "1" is formed only when interacting with the electromagnetic field 21 of an unheated metal product 22 with a duration equal to the duration of the unheated metal product in the electromagnetic field 21 of the inductive sensor 1, and when interacting with an electromagnetic field 21 of an unheated non-metallic controlled article 22, the formation of such a voltage pulse does not occur. At the same time, at the output of the second threshold element 18, a voltage pulse is generated with a logic level of "1" during the interaction of an unheated metal or non-metal controlled product 22 with an electric field 25 of a duration equal to the length of time the controlled product 22 was in the electric field 25 of the capacitive sensing element 15;

3) получение на выходе формирователя импульсов 8 импульса длительностью, всегда большей, чем длительность каждого импульса на выходах первого и второго пороговых элементов 5 и 18;3) receiving at the output of the pulse shaper 8 pulses with a duration always greater than the duration of each pulse at the outputs of the first and second threshold elements 5 and 18;

4) получение на выходе первого порогового элемента 5 в случае взаимодействия индуктивного чувствительного элемента устройства с ненагретым металлическим контролируемым изделием 22 импульса напряжения с уровнем логической "1" длительностью, всегда большей, чем длительность импульса на выходе второго порогового элемента 18;4) receiving at the output of the first threshold element 5 in the case of interaction of the inductive sensitive element of the device with an unheated metal controlled product 22 voltage pulses with a logic level of "1" duration, always greater than the pulse duration at the output of the second threshold element 18;

5) расстановку на временной оси сформированных импульсов таким образом, чтобы выходной импульс формирователя 8 большей длительности всегда "охватывал" выходные импульсы меньшей длительности первого порогового элемента 5 и второго порогового элемента 18 и чтобы в то же время выходной импульс первого порогового элемента 5, длительность которого больше, чем длительность импульса на выходе второго порогового элемента 18, всегда "охватывал" выходной импульс последнего.5) arrangement of the generated pulses on the time axis so that the output pulse of the longer driver 8 always “covers” the output pulses of a shorter duration of the first threshold element 5 and the second threshold element 18 and at the same time the output pulse of the first threshold element 5, the duration of which more than the duration of the pulse at the output of the second threshold element 18, 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 ненагретых металлических и нагретых и ненагретых неметаллических изделий, а также расширить функциональные возможности устройства и повысить надежность его работы, т.е. производить распознавание металлических и неметаллических изделий с учетом их термического состояния по алгоритму: идентификация каждого из разновидностей контролируемых изделий на одном соответствующем выходе из двух 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 unheated metal and heated and unheated non-metallic products, and also expand the functionality of the device and increase the reliability of its operation, i.e. Recognize metallic and nonmetallic products, taking into account their thermal state according to the algorithm: identification of each of the varieties of controlled products at one corresponding output from two outputs of the device.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

После подачи напряжения питания в момент нахождения контролируемого изделия 22 вне зоны чувствительной поверхности устройства (см. фиг.2) 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 переключатся в такое устойчивое состояние, при котором на его выходе устанавливается напряжение U2 с уровнем логического "0", которое подается на первый вход логического элемента 12 и на второй вход логического элемента 10 (см. фиг.3, фиг.4, фиг.5). После подачи напряжения питания инфракрасные фотоприемники 6, 7 переходят в затемненное состояние, и на выходе формирователя 8 устанавливается напряжение U1 с уровнем логического "0", которое подается на первый вход логического элемента 14 и на вход инвертора 20, на выходе которого и на третьем входе логического элемента 12 устанавливается напряжение U7 с уровнем логической "1". Вместе с тем в момент подачи напряжения питания мультивибратор 16 переходит в заторможенное состояние, при котором на его выходе, на входе и выходе детектора 17, на входе порогового элемента 18 устанавливаются напряжения с уровнями логического "0". В результате пороговый элемент 18 устанавливается в такое устойчивое состояние, при котором на его выходе, на вторых входах логических элементов 12, 14, 19 устанавливается напряжение U3 с уровнем логического "0" (см. фиг.3, фиг.4, фиг.5). После чего на обоих входах логического элемента 14 устанавливаются напряжения U1, U3 с уровнями логического "0", а на его выходе - напряжение U4 с уровнем логического "0", которое подается на первый вход логического элемента 19. Так как на обоих входах логического элемента 19 установлены напряжения U3, U4 с уровнями логического "0", на его выходе и на входе инвертора 9 устанавливается напряжение U5 с уровнем логического "0", а на выходе инвертора 9 - напряжение U6 с уровнем логической "1", которое подается на первый вход логического элемента 10. Уровень логической "1" напряжения U6 инвертируется логическим элементом 10 в напряжение U9 с уровнем логического "0", которое проходит на его выход и на выходную клемму 11, так как на второй вход логического элемента 10 с выхода порогового элемента 5 подано напряжение U2 с уровнем логического "0", разрешающее инвертирование и прохождение. Вместе с тем на трех входах логического элемента 12 установлены напряжения U2, U3, U7 с уровнями логического "0", поэтому на его выходе и на выходной клемме 13 устанавливается напряжение U8 с уровнем логического "0".After applying the supply voltage when the controlled product 22 is outside the zone of the sensitive surface of the device (see Fig. 2), the generator 4 goes into the mode of generating electric high-frequency oscillations, the constant current component of which at its output creates a voltage drop exceeding the input threshold value of the threshold trigger voltage element 5. In this case, the latter will switch to such a stable state, at which voltage U2 is set at its output with a logic level “0”, which and the first input of the logic element 12 and the second input of the logic element 10 (see figure 3, figure 4, figure 5). After applying the supply voltage, the infrared photodetectors 6, 7 go into a darkened state, and the voltage U1 is set at the output of the shaper 8 with a logic level of “0”, which is supplied to the first input of the logic element 14 and to the input of the inverter 20, at the output of which and at the third input gate 12 is set voltage U7 with a logic level of "1". At the same time, at the moment of supply of the supply voltage, the multivibrator 16 goes into a decelerated state, at which voltages with logical "0" levels are set at its output, at the input and output of the detector 17, at the input of the threshold element 18. As a result, the threshold element 18 is set in such a stable state that at its output, at the second inputs of the logic elements 12, 14, 19, the voltage U3 is set with a logic level of "0" (see figure 3, figure 4, figure 5 ) Then, at both inputs of logic element 14, voltages U1, U3 with logic levels of "0" are set, and at its output, voltage U4 with logic level of "0" is supplied to the first input of logic element 19. Since both inputs of logic element 19, voltages U3, U4 with logical “0” levels are set, voltage U5 with a logic level “0” is set at its output and at the input of inverter 9, and voltage U6 with a logic level “1”, which is applied to the first logical element input 10. Logical level The 1st “1” of voltage U6 is inverted by logic element 10 into voltage U9 with a logic level “0”, which passes to its output and to output terminal 11, since voltage U2 with a logic level is applied to the second input of logic element 10 from the output of threshold element 5 "0", allowing inverting and passing. At the same time, the voltages U2, U3, U7 with the logic levels “0” are set at the three inputs of the logic element 12, therefore, the voltage U8 with the logic level “0” is set at its output and at the output terminal 13.

Таким образом, после подачи напряжения питания устройство устанавливается в исходное состояние, при котором контролируемое изделие 22 находится за пределами зоны чувствительной поверхности устройства, а на выходных клеммах 11 и 13 устанавливаются соответственно напряжения U9 и U8 с уровнями логического "0". После чего устройство готово к первому циклу идентификации контролируемых изделий в режиме идентификации ненагретых металлических и нагретых и ненагретых неметаллических изделий.Thus, after applying the supply voltage, the device is restored to its initial state, in which the controlled product 22 is located outside the sensitive surface area of the device, and the voltage U9 and U8 with logical “0” levels are set at the output terminals 11 and 13, respectively. After which the device is ready for the first cycle of identification of controlled products in the identification mode of unheated metal and heated and unheated non-metal products.

Рассмотрим работу предлагаемого устройства в режиме идентификации ненагретых металлических и нагретых и ненагретых неметаллических изделий, при котором контролируемое изделие 22 (см. фиг.2) перемещается параллельно чувствительной поверхности устройства в пределах зон действия электромагнитного поля 21, электрического поля 25 и в пределах расстояний чувствительности фотоприемников 6, 7 в одном из направлений по стрелке 23 или 24.Consider the operation of the proposed device in the identification mode of unheated metal and heated and unheated non-metal products, in which the controlled product 22 (see figure 2) moves parallel to the sensitive surface of the device within the zones of electromagnetic field 21, electric field 25 and within the sensitivity distances of photodetectors 6, 7 in one of the directions along arrow 23 or 24.

При перемещении в направлении стрелки 23 (24) в зону чувствительной поверхности устройства, например, нагретого неметаллического изделия 22 происходит засвечивание его инфракрасным излучением 26 (см. фиг.2) фотоприемника 6 (7), в результате на его выходе устанавливается напряжение с уровнем логической "1", которое подается на вход формирователя 8. Последний переключается в такое устойчивое состояние, при котором на его выходе, на первом входе логического элемента 14 и на входе инвертора 20 устанавливается напряжение U1 с уровнем логической "1" (см. фиг.3). Но уровень логической "1" напряжения U1 на выход логического элемента 14 и далее на выходную клемму 11 через логический элемент 19, инвертор 9 и логический элемент 10 не проходит, так как на втором входе логического элемента 14 с выхода порогового элемента 18 подано напряжение U3 с уровнем логического "0", запрещающее его переключение и прохождение через него далее на выходную клемму 11 уровня логической "1" напряжения U1. При этом на выходе инвертора 20 и на третьем входе логического элемента 12 устанавливается напряжение U7 с уровнем логического "0". Поэтому на выходе логического элемента 12 и на выходной клемме 13 продолжает оставаться напряжение U8 с уровнем логического "0".When moving in the direction of the arrow 23 (24) into the area of the sensitive surface of the device, for example, a heated non-metallic product 22, it is exposed to infrared radiation 26 (see Fig. 2) of the photodetector 6 (7), as a result, a voltage with a logical level is established at its output "1", which is fed to the input of the shaper 8. The latter switches to such a stable state that at its output, at the first input of the logic element 14 and at the input of the inverter 20, the voltage U1 with a logic level of "1" is set (see Fig. .3). But the level of logical "1" voltage U1 to the output of the logic element 14 and then to the output terminal 11 through the logic element 19, the inverter 9 and the logic element 10 does not pass, since the voltage U3 is applied to the second input of the logic element 14 from the output of the threshold element 18 s logical level "0", prohibiting its switching and passing through it further to the output terminal 11 of the logical level "1" voltage U1. In this case, at the output of the inverter 20 and at the third input of the logic element 12, the voltage U7 is set with a logic level of "0". Therefore, the output of the logic element 12 and the output terminal 13 continues to remain voltage U8 with a logic level of "0".

Затем контролируемое изделие 22, оставляя фотоприемник 6 (7) в засвеченном состоянии, входит в зону действия электромагнитного поля 21. При этом срыва генерации электрических колебаний генератора 4 вследствие отсутствия внесения существенного затухания в его колебательный контур нагретым неметаллическим контролируемым изделием 22 не происходит. В результате генератор 4 и пороговый элемент 5 продолжают оставаться в исходном состоянии, при котором на выходе порогового элемента 5, на первом и втором входах соответственно логических элементов 12 и 10 формирования импульса напряжения U2 не происходит. При этом на его выходе, на первом и втором входах логических элементов 12 и 10 будет присутствовать напряжение U2 с уровнем логического "0" в течение всего цикла идентификации нагретого неметаллического контролируемого изделия 22 (см. фиг.3). После вхождения нагретого неметаллического контролируемого изделия 22 в зону действия электромагнитного поля 21 на выходах логических элементов 10 и 12 и на выходных клеммах 11 и 13 продолжают оставаться соответственно напряжения U9 и U8 с уровнями логического "0", так как на первом входе логического элемента 10 и на трех входах логического элемента 12 установлены напряжения U6 и U2, U3, U7 соответственно с уровнями логической "1" и логического "0".Then, the controlled product 22, leaving the photodetector 6 (7) in the illuminated state, enters the zone of influence of the electromagnetic field 21. In this case, the generation of electrical oscillations of the generator 4 is not disrupted due to the absence of significant attenuation into its oscillating circuit by the heated non-metallic controlled product 22. As a result, the generator 4 and the threshold element 5 continue to remain in the initial state, in which the output of the threshold element 5, at the first and second inputs of the logic elements 12 and 10, respectively, does not generate a voltage pulse U2. At the same time, at its output, at the first and second inputs of the logic elements 12 and 10, there will be a voltage U2 with a logic level of "0" during the entire identification cycle of the heated non-metallic controlled product 22 (see figure 3). After the heated non-metallic controlled product 22 enters the zone of action of the electromagnetic field 21 at the outputs of the logic elements 10 and 12 and at the output terminals 11 and 13, voltages U9 and U8 with levels of logic “0” continue to remain, since at the first input of the logic element 10 and at the three inputs of logic element 12, voltages U6 and U2, U3, U7 are set, respectively, with levels of logical "1" and logical "0".

Далее контролируемое изделие 22, находясь в зоне действия электромагнитного поля 21 и оставляя фотоприемник 6 (7) в засвеченном состоянии, входит в зону действия электрического поля 25 емкостного чувствительного элемента 15 и образует с ним электрический конденсатор. Значение электрической емкости образованного таким образом конденсатора увеличивается до такого уровня, при котором происходит возбуждение мультивибратора 16 и переход его в режим генерации электрических колебаний. Амплитуда выходных импульсов мультивибратора 16 преобразуется детектором 17 в постоянное напряжение с уровнем логической "1", которое превышает входное пороговое значение напряжения триггера порогового элемента 18. При этом последний переключается в другое устойчивое состояние, при котором на его выходе устанавливается напряжение U3 с уровнем логической "1" (см. фиг.3), которое подается на вторые входы логических элементов 12, 14, 19. Но на выход логического элемента 12 по его второму входу и на выходную клемму 13 уровень логической "1" напряжения U3 не проходит, так как на его первом и третьем входах с выходов порогового элемента 5 и инвертора 20 установлены соответственно напряжения U2 и U7 с уровнями логического "0", запрещающие его прохождение. Вместе с тем на обоих входах логического элемента 14 установлены напряжения U1, U3 с уровнями логической "1", поэтому на его выходе и на первом входе логического элемента 19 устанавливается напряжение U4 с уровнем логической "1". Так как на обоих входах логического элемента 19 установлены напряжения U3, U4 с уровнями логической "1", на его выходе и на входе инвертора 9 устанавливается напряжение U5 с уровнем логической "1", которое инвертируется последним в напряжение U6 с уровнем логического "0" и подается на первый вход логического элемента 10. При этом уровень логического "0" напряжения U6 с выхода инвертора 9 по первому входу логического элемента 10 инвертируется им в напряжение U9 с уровнем логической "1" и проходит на его выход и на выходную клемму 11, так как на втором входе логического элемента 10 установлено напряжение U2 с выхода порогового элемента 5 с уровнем логического "0", разрешающее инвертирование и прохождение.Next, the controlled product 22, being in the zone of influence of the electromagnetic field 21 and leaving the photodetector 6 (7) in the lit state, enters the zone of action of the electric field 25 of the capacitive sensing element 15 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 16 is excited and transitions to the mode of generation of electrical vibrations. The amplitude of the output pulses of the multivibrator 16 is converted by the detector 17 into a constant voltage with a logic level of "1", which exceeds the input threshold voltage value of the trigger of the threshold element 18. In this case, the latter switches to another stable state, at which voltage U3 with a logic level is set at its output 1 "(see Fig. 3), which is supplied to the second inputs of the logic elements 12, 14, 19. But at the output of the logic element 12 at its second input and at the output terminal 13, the level of logical" 1 "voltage U3 is not passes, since at its first and third inputs from the outputs of the threshold element 5 and inverter 20, the voltages U2 and U7 are set with logical levels of "0", respectively, prohibiting its passage. At the same time, voltages U1, U3 with logic levels “1” are set at both inputs of logic element 14, therefore, voltage U4 with logic level “1” is set at its output and at the first input of logic element 19. Since the voltages U3, U4 with logic levels "1" are set at both inputs of the logic element 19, the voltage U5 with the logic level "1", which is inverted last to the voltage U6 with the logic level "0", is set at its output and at the input of the inverter 9 and fed to the first input of the logic element 10. In this case, the level of the logical "0" voltage U6 from the output of the inverter 9 at the first input of the logic element 10 is inverted by it to the voltage U9 with the level of the logic "1" and passes to its output and to the output terminal 11, since the second input log Of the element 10, the voltage U2 is set from the output of the threshold element 5 with a logic level of "0", allowing inversion and passage.

При дальнейшем перемещении в выбранном направлении контролируемое изделие 22, по-прежнему оставляя фотоприемник 6 (7) в засвеченном состоянии и оставаясь в зонах действия электромагнитного и электрического полей 21, 25, засвечивает фотоприемник 7 (6). После чего уровни напряжений на входе и выходе формирователя 8, соответствующие уровню логической "1", не изменились, так как параллельно включенные фотоприемники 6, 7 реализуют логическую функцию МОНТАЖНОЕ ИЛИ. Поэтому описанные выше состояния схемы устройства и диаграмм напряжений на фиг.3, установившиеся до момента засветки фотоприемника 7 (6), не изменились.With further movement in the selected direction, the controlled product 22, still leaving the photodetector 6 (7) in the illuminated state and remaining in the zones of electromagnetic and electric fields 21, 25, illuminates the photodetector 7 (6). After that, the voltage levels at the input and output of the shaper 8, corresponding to the logic level “1”, have not changed, since the photodetectors 6, 7 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 before the exposure of the photodetector 7 (6), did not change.

Затем контролируемое изделие 22, оставаясь в зонах действия электромагнитного и электрического полей 21, 25 и оставляя фотоприемник 7 (6) в засвеченном состоянии, выходит за пределы оптического окна фотоприемника 6 (7). При этом происходит затемнение фотоприемника 6 (7). После чего уровень напряжения U1 на выходе формирователя 8, на первом входе логического элемента 14 и на входе инвертора 20, соответствующий уровню логической "1", также не изменяется по причине реализации фотоприемниками 6, 7 логической функции МОНТАЖНОЕ ИЛИ. В связи с этим описанные состояния схемы устройства и диаграмм напряжений на фиг.3, установившиеся до момента затемнения фотоприемника 6 (7), также не изменились.Then the controlled product 22, remaining in the zones of electromagnetic and electric fields 21, 25 and leaving the photodetector 7 (6) in the illuminated state, goes beyond the optical window of the photodetector 6 (7). In this case, the photodetector 6 (7) is darkened. After that, the voltage level U1 at the output of the shaper 8, at the first input of the logic element 14 and at the input of the inverter 20, corresponding to the logic level “1”, also does not change due to the implementation of the INSTALLATION OR logical function by the photodetectors 6, 7. In this regard, the described state of the device circuit and voltage diagrams in figure 3, established before the dimming of the photodetector 6 (7), also did not change.

Далее контролируемое изделие 22, оставляя фотоприемник 7 (6) в засвеченном состоянии и оставаясь в зоне действия электромагнитного поля 21, выходит из зоны действия электрического поля 25. При этом мультивибратор 16 переходит в заторможенное состояние, т.е в исходное состояние, при котором на его выходе, входе и выходе детектора 17 устанавливаются напряжения с уровнями логического "0". В результате на вход порогового элемента 18 подается напряжение с уровнем логического "0", под действием которого он переключается в другое состояние, т.е. в исходное состояние, и на его выходе устанавливается напряжение U3 с уровнем логического "0". Этот нулевой логический уровень напряжения U3 поступает на вторые входы логических элементов 12, 14, 19. В результате чего логический элемент 14 переключается в исходное состояние, при котором на его выходе и на первом входе логического элемента 19 устанавливается напряжение U4 с уровнем логического "0". При этом на обоих входах логического элемента 19 устанавливаются напряжения U3, U4 с уровнями логического "0". Поэтому на его выходе и на входе инвертора 9 устанавливается напряжение U5 с уровнем логического "0". Уровень логического "0" этого напряжения инвертируется инвертором 9 в напряжение U6 с уровнем логической "1", которое подается на первый вход логического элемента 10. В результате уровень логической "1" напряжения U6 с выхода инвертора 9 по первому входу логического элемента 10 инвертируется им в напряжение U9 с уровнем логического "0", и проходит на его выход и на выходную клемму 11, так как на второй вход логического элемента 10 с выхода порогового элемента 5 подается напряжение U2 с уровнем логического "0", разрешающее инвертирование и прохождение. Поэтому на выходе логического элемента 10 и на выходной клемме 11 устанавливается напряжение U9 с уровнем логического "0". В то же время под действием напряжения U3 с уровнем логического "0" с выхода порогового элемента 18 переключения логического элемента 12 по его второму входу не происходит, так как на его первом и третьем выходах продолжают присутствовать напряжения U2 и U7 с уровнями логического "0", при котором на его выходе и на выходной клемме 13 продолжает оставаться напряжение U8 с уровнем логического "0". На этом формирование информационного сигнала об идентификации нагретого неметаллического изделия на выходной клемме 11 устройства заканчивается.Next, the controlled product 22, leaving the photodetector 7 (6) in the illuminated state and remaining in the zone of influence of the electromagnetic field 21, leaves the zone of action of the electric field 25. In this case, the multivibrator 16 goes into a locked state, i.e., in the initial state, in which its output, input and output of the detector 17 are set voltage with levels of logical "0". As a result, a voltage with a logic level of "0" is applied to the input of the threshold element 18, 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 "0". This zero logic voltage level U3 is supplied to the second inputs of the logic elements 12, 14, 19. As a result, the logic element 14 switches to its initial state, at which the voltage U4 with the logic level “0” is set at its output and at the first input of the logic element 19 . At the same time, voltage U3, U4 with logic levels "0" are set at both inputs of the logic element 19. Therefore, at its output and at the input of inverter 9, voltage U5 is set with a logic level of "0". Logical level “0” of this voltage is inverted by inverter 9 to voltage U6 with logic level “1”, which is supplied to the first input of logic element 10. As a result, the level of logic “1” of voltage U6 from the output of inverter 9 at the first input of logic element 10 is inverted by it to voltage U9 with a logic level of "0", and passes to its output and to output terminal 11, since voltage U2 with a logic level of 0 is supplied to the second input of logic element 10 from the output of threshold element 5, allowing inversion and passage. Therefore, the output of the logic element 10 and the output terminal 11 sets the voltage U9 with a logic level of "0". At the same time, under the influence of voltage U3 with the logic level “0”, the output of the threshold element 18 does not switch logic element 12 at its second input, since voltages U2 and U7 with logic levels “0” continue to be present at its first and third outputs at which the voltage U8 with a logic level of "0" continues to remain at its output and at the output terminal 13. On this, the formation of an information signal about the identification of a heated non-metallic product at the output terminal 11 of the device ends.

Затем контролируемое изделие 22, оставляя фотоприемник 7 (6) в засвеченном состоянии, выходит из зоны действия электромагнитного поля 21. При этом генератор 4 продолжает находиться в режиме генерации колебаний, т.е. в исходном состоянии, и пороговый элемент 5 также продолжает находиться в исходном состоянии, при котором на его выходе, на первом входе логического элемента 12 и на втором входе логического элемента 10 установлено напряжение U2 с уровнем логического "0". Под действием этого напряжения переключения логических элементов 10 и 12 не происходит, так как на первом входе логического элемента 10 и на втором и третьем входах логического элемента 12 установлены соответственно напряжения U6 с уровнем логической "1" и U3, U7 с уровнями логического "0", запрещающие их переключение. В связи с этим описанные состояния схемы устройства в остальных ее точках и диаграмм напряжений на фиг.3, установившиеся до момента выхода контролируемого изделия 22 из зоны действия электромагнитного поля 21, не изменились Поэтому на выходных клеммах 11 и 13 продолжают оставаться соответственно напряжения U9 и U8 с уровнями логического "0".Then, the controlled product 22, leaving the photodetector 7 (6) in the illuminated state, leaves the zone of influence of the electromagnetic field 21. In this case, the generator 4 continues to be in the oscillation generation mode, i.e. in the initial state, and the threshold element 5 also continues to be in the initial state, in which at its output, at the first input of the logic element 12 and at the second input of the logic element 10, the voltage U2 with the level of logic "0" is set. Under the action of this voltage, switching of logic elements 10 and 12 does not occur, since the voltage U6 with logic level “1” and U3, U7 with logic levels “0” are set respectively at the first input of logic element 10 and at the second and third inputs of logic element 12 prohibiting their switching. In this regard, the described states of the device circuit at its other points and voltage diagrams in Fig. 3, which were established before the controlled product 22 exited the electromagnetic field 21, did not change. Therefore, the voltage U9 and U8 continue to remain at the output terminals 11 and 13, respectively with logical levels of "0".

И на последнем отрезке своего перемещения контролируемое изделие 22 выходит за пределы оптического окна фотоприемника 7 (6). После чего он затемняется, т.е. устанавливается в исходное состояние, при котором на выходе формирователя 8, на первом входе логического элемента 14 и на входе инвертора 20 устанавливается напряжение U1 с уровнем логического "0". При этом на выходе инвертора 20 и на третьем входе логического элемента 12 устанавливается напряжение U7 с уровнем логической "1", а на выходе логического элемента 14 и первом входе логического элемента 19 - напряжение U4 с уровнем логического "0". Но уровень логической "1" с выхода инвертора 20 по третьему входу логического элемента 12 на его выход и на выходную клемму 13 не проходит, так как на его первом и втором входах с выходов пороговых элементов 5 и 18 установлены соответственно напряжения U2 и U3 с уровнями логического "0", запрещающие его прохождение. Поэтому на выходе логического элемента 12 и на выходной клемме 13 продолжает присутствовать напряжение U8 с уровнем логического "0". Вместе с тем на обоих входах логического элемента 19 устанавливаются напряжения U3 и U4 с уровнями логического "0". В результате на его выходе и на входе инвертора 9 устанавливается напряжение U5 с уровнем логического "0", под действием которого на его выходе и на первом входе логического элемента 10 устанавливается напряжение U6 с уровнем логической "1". По первому входу логического элемента 10 уровень логической "1" напряжения U6 инвертируется им в напряжение U9 с уровнем логического "0" и проходит на его выход и на выходную клемму 11. На этом цикл идентификации нагретого неметаллического изделия 22 на выходной клемме 11 заканчивается. При повторном прохождении контролируемого нагретого неметаллического изделия 22 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 22 goes beyond the optical window of the photodetector 7 (6). After which it is darkened, i.e. is set to its initial state, in which at the output of the shaper 8, at the first input of the logic element 14 and at the input of the inverter 20, the voltage U1 with a logic level of "0" is set. At the same time, at the output of the inverter 20 and at the third input of the logic element 12, the voltage U7 with the logic level “1” is set, and at the output of the logic element 14 and the first input of the logic element 19, the voltage U4 with the logic level “0” is set. But the level of logic "1" from the output of the inverter 20 along the third input of the logic element 12 to its output and to the output terminal 13 does not pass, since the voltage U2 and U3 with levels respectively are installed at its first and second inputs from the outputs of the threshold elements 5 and 18 logical "0", prohibiting its passage. Therefore, the output of the logic element 12 and the output terminal 13 continues to be present voltage U8 with a logic level of "0". At the same time, at both inputs of the logic element 19, voltages U3 and U4 with logic levels of "0" are set. As a result, at its output and at the input of inverter 9, voltage U5 is set with a logic level of "0", under the action of which voltage U6 with a logic level of "1" is set at its output and at the first input of logic element 10. At the first input of logic element 10, the level of logical "1" of voltage U6 is inverted by it into voltage U9 with the level of logic "0" and passes to its output and to output terminal 11. This completes the identification cycle of the heated non-metallic product 22 at output terminal 11. With the repeated passage of the controlled heated non-metallic product 22 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 относительно чувствительной поверхности устройства нагретого неметаллического изделия на выходной клемме 11 устройства отрабатывается потенциальный информационный сигнал напряжения U9 с уровнем логической "1" об его идентификации, а на выходной клемме 13 устройства при этом присутствует напряжение U8 с уровнем логического "0".Therefore, when a heated non-metallic product passes through the relatively sensitive surface of the device, a potential information signal of voltage U9 with a logic level “1” about its identification is processed at the output terminal 11 of the device, and voltage U8 with a logic level “0” is present at the output terminal 13 of the device.

В случае введения в направлении стрелки 22 (23) в зону чувствительной поверхности устройства ненагретого металлического изделия 22 засвечивания фотоприемника 6 (7) вследствие отсутствия у контролируемого изделия 22 инфракрасного излучения 26 и переключения формирователя 8 в другое состояние не происходит. В результате на выходе формирователя 8 формирования импульса напряжения U1 с уровнем логической "1" не происходит, поэтому на его выходе, на первом входе логического элемента 14, на входе инвертора 20 и на выходе логического элемента 14 будут присутствовать в течение всего цикла идентификации ненагретого металлического контролируемого изделия соответственно напряжения U1 и U4 с уровнями логического "0", а на выходе инвертора 20 и на третьем входе логического элемента 12 - напряжение U7 с уровнем логической "1" (см. фиг.4), При этом на выход логического элемента 12 через его третий вход и на выходную клемму 13 уровень логической "1" напряжения U7 не проходит, так как на его первом и втором входах с выходов пороговых элементов 5 и 18 установлены соответственно напряжения U2 и U3 с уровнями логического "0". Поэтому на выходе логического элемента 12 и на выходной клемме 13 продолжает оставаться напряжение U8 с уровнем логического "0". Так как при этом переключения логического элемента 14 не происходит, поэтому логический элемент 19, инвертор 9 и логический элемент 10 продолжают находиться в исходном состоянии, и на выходе логического элемента 10 и на выходной клемме 11 продолжает присутствовать напряжение U9 с уровнем логического "0".In the case of introducing in the direction of the arrow 22 (23) into the zone of the sensitive surface of the device an unheated metal product 22, the illumination of the photodetector 6 (7) due to the absence of the infrared radiation 22 of the controlled product 22 and the shaper 8 does not switch to another state. As a result, at the output of the driver 8, the formation of a voltage pulse U1 with the logic level “1” does not occur, therefore, at its output, at the first input of the logic element 14, at the input of the inverter 20 and at the output of the logic element 14 will be present during the entire identification cycle of unheated metal the controlled product, respectively, the voltage U1 and U4 with logic levels “0”, and at the output of the inverter 20 and at the third input of the logic element 12 - voltage U7 with logic level “1” (see figure 4). ementa 12 through its third input and to the output terminal 13, a logic level "1" U7 voltage does not pass, as its first and second inputs from the outputs of threshold elements 5 and 18 are mounted respectively U2 and U3 with the voltage levels of logic "0". Therefore, the output of the logic element 12 and the output terminal 13 continues to remain voltage U8 with a logic level of "0". Since the switching of the logic element 14 does not occur, therefore, the logic element 19, the inverter 9 and the logic element 10 continue to be in the initial state, and the voltage U9 with the logic level “0” continues to be present at the output of the logic element 10 and at the output terminal 11.

Далее контролируемое изделие 22, оставляя фотоприемник 6 (7) в затемненном состоянии, входит в зону действия электромагнитного поля 21. При этом происходит срыв генерации электрических колебаний генератора 4 вследствие внесения существенного затухания в его колебательный контур ненагретым металлическим контролируемым изделием 22. В результате резко уменьшается составляющая постоянного напряжения на выходе генератора 4 и, когда его значение становится ниже входного порогового значения напряжения триггера порогового элемента 5, последний переключается в другое устойчивое состояние, при котором на его выходе устанавливается напряжение U2 (см. фиг.4) с уровнем логической "1", которое подается на первый вход логического элемента 12 и на второй вход логического элемента 10. Уровень логической "1" напряжения U2 на выходы логических элементов 12 и 10 не проходит, так как на второй вход логического элемента 12 и на первый вход логического элемента 10 поданы соответственно напряжения U3 с уровнем логического "0" с выхода порогового элемента 18 и U6 с уровнем логической "1" с выхода инвертора 9, запрещающие его прохождение. Поэтому на выходных клеммах 13 и 11 продолжают присутствовать соответственно напряжения U8 и U9 с уровнями логического "0".Next, the controlled product 22, leaving the photodetector 6 (7) in a darkened state, enters the zone of influence of the electromagnetic field 21. In this case, the generation of electrical oscillations of the generator 4 is disrupted due to the significant attenuation of the unheated metal controlled product 22 into its oscillating circuit 22. As a result, it sharply decreases DC voltage component at the output of the generator 4 and, when its value becomes lower than the input threshold voltage value of the trigger of the threshold element 5, the last switches to another stable state, at which voltage U2 (see Fig. 4) is set at its output with logic level "1", which is supplied to the first input of logic element 12 and to the second input of logic element 10. Level of logic "1" voltage U2 does not pass to the outputs of logic elements 12 and 10, since the voltage U3 with a logic level “0” from the output of threshold element 18 and U6 with a logic level “1” s is connected to the second input of logic element 12 and to the first input of logic element 10 inverter output 9, forbidden their passing. Therefore, the output terminals 13 and 11 continue to be present, respectively, the voltage U8 and U9 with levels of logical "0".

Затем контролируемое изделие 22, оставаясь в зоне действия электромагнитного поля 21 и оставляя фотоприемник 6 (7) в затемненном состоянии, входит в зону действия электрического поля 25 емкостного чувствительного элемента 15 и образует с ним электрический конденсатор. Значение электрической емкости образованного таким образом конденсатора увеличивается до такого уровня, при котором происходит возбуждение мультивибратора 16 и переход его в режим генерации электрических колебаний. Амплитуда выходных импульсов мультивибратора 16 преобразуется детектором 17 в постоянное напряжение с уровнем логической "1", которое превышает входное пороговое значение напряжения триггера порогового элемента 18. При этом последний переключается в другое устойчивое состояние, при котором на его выходе устанавливается напряжение U3 с уровнем логической "1" (см. фиг.4), которое подается на вторые входы логических элементов 12, 14, 19. После чего уровень логической "1" напряжения U3 с выхода порогового элемента 18 через второй вход логического элемента 12 проходит на его выход и на выходную клемму 13, так как на его первом и третьем входах установлены напряжения U2, U7 с уровнями логической "1". При этом на первом и втором входах логического элемента 19 установлены напряжения U4 и U3 соответственно с уровнями логического "0" и логической "1". Поэтому на его выходе и на входе инвертора 9 устанавливается напряжение U5 с уровнем логической "1", под действием которого на выходе инвертора 9 и на первом входе логического элемента 10 устанавливается напряжение U6 с уровнем логического "0". Но инвертирования этого напряжения логическим элементом 10 не происходит, и на его выходе и на выходной клемме 11 продолжает оставаться напряжение U9 с уровнем логического "0", так как на втором входе логического элемента 10 с выхода порогового элемента 5 установлено напряжение U2 с уровнем логической "1", запрещающее инвертирование.Then the controlled product 22, remaining in the zone of influence of the electromagnetic field 21 and leaving the photodetector 6 (7) in a darkened state, enters the zone of action of the electric field 25 of the capacitive sensing element 15 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 16 is excited and transitions to the mode of generation of electrical vibrations. The amplitude of the output pulses of the multivibrator 16 is converted by the detector 17 into a constant voltage with a logic level of "1", which exceeds the input threshold voltage value of the trigger of the threshold element 18. In this case, the latter switches to another stable state, at which voltage U3 with a logic level is set at its output 1 "(see figure 4), which is fed to the second inputs of the logic elements 12, 14, 19. Then the level of the logical" 1 "voltage U3 from the output of the threshold element 18 through the second input of the logical element and 12 passes to its output and to output terminal 13, since voltages U2, U7 with logical levels of "1" are set at its first and third inputs. At the same time, voltages U4 and U3 are set at the first and second inputs of the logic element 19, respectively, with levels of logical “0” and logical “1”. Therefore, at its output and at the input of inverter 9, voltage U5 is set with a logic level of "1", under the action of which voltage U6 with a logic level of "0" is set at the output of inverter 9 and at the first input of logic element 10. But the inversion of this voltage by the logic element 10 does not occur, and the voltage U9 with the logic level “0” continues to remain at its output and at the output terminal 11, since the voltage U2 with the logic level is set at the second input of the logic element 10 from the output of the threshold element 5 1 "prohibiting invert.

При дальнейшем перемещении в выбранном направлении контролируемое изделие 22, по-прежнему оставляя фотоприемник 6 (7) в затемненном состоянии и оставаясь в зонах действия электромагнитного и электрического полей 21, 25, перекрывает оптическое окно фотоприемника 7 (6). Но засвечивания его не происходит вследствие отсутствия инфракрасного излучения 26 у контролируемого ненагретого металлического изделия 22. После чего уровень напряжения на входе и выходе формирователя 8, соответствующий уровню логического "0", не изменяется, так как параллельно включенные фотоприемники 6, 7 реализуют логическую функцию МОНТАЖНОЕ ИЛИ. Поэтому описанные выше состояния схемы устройства и диаграмм напряжений на фиг.4, установившиеся до момента засвечивания фотоприемника 7 (6), не изменились.With further movement in the selected direction, the controlled product 22, still leaving the photodetector 6 (7) in a darkened state and remaining in the zones of electromagnetic and electric fields 21, 25, overlaps the optical window of the photodetector 7 (6). But its illumination does not occur due to the lack of infrared radiation 26 of the controlled unheated metal product 22. After that, the voltage level at the input and output of the shaper 8, corresponding to the logic level “0”, does not change, since the photodetectors 6, 7 connected in parallel implement the logical function OR. Therefore, the above-described states of the device circuit and voltage diagrams in Fig. 4, which were established before the exposure of the photodetector 7 (6), did not change.

Затем контролируемое изделие 22, оставаясь в зонах действия электромагнитного и электрического полей 21, 25 и оставляя фотоприемник 7 (6) в затемненном состоянии, выходит за пределы оптического окна фотоприемника 6 (7). При этом фотоприемник 6 (7) продолжает оставаться в затемненном состоянии. После чего уровень напряжения U1 на выходе формирователя 8, соответствующий уровню логического "0", также не изменяется по причине реализации фотоприемниками 6, 7 логической функции МОНТАЖНОЕ ИЛИ. В связи с этим описанные выше состояния схемы устройства и диаграмм напряжений на фиг.4, установившиеся до момента выхода ненагретого металлического контролируемого изделия 22 за пределы оптического окна фотоприемника 6 (7), также не изменились.Then the controlled product 22, remaining in the areas of electromagnetic and electric fields 21, 25 and leaving the photodetector 7 (6) in a darkened state, goes beyond the optical window of the photodetector 6 (7). In this case, the photodetector 6 (7) continues to remain in a darkened state. After that, the voltage level U1 at the output of the shaper 8, corresponding to the level of the logical "0", also does not change due to the implementation of the logical function INSTALLING OR by the photodetectors 6, 7. In this regard, the above-described states of the device circuit and voltage diagrams in Fig. 4, which were established before the unheated metal product 22 exited beyond the optical window of the photodetector 6 (7), also did not change.

Далее контролируемое изделие 22, оставляя фотоприемник 7 (6) в затемненном состоянии и оставаясь в зоне действия электромагнитного поля 21, выходит из зоны действия электрического поля 25. При этом мультивибратор 16 переходит в заторможенное состояние, т.е. в исходное состояние, при котором на его выходе, входе и выходе детектора 17 устанавливаются напряжения с уровнями логического "0". В результате на вход порогового элемента 18 подается напряжение с уровнем логического "0", под действием которого он переключается в другое состояние, т.е. в исходное состояние, и на его выходе устанавливается напряжение U3 с уровнем логического "0". Этот нулевой логический уровень напряжения поступает на вторые входы логических элементов 12, 14, 19. Под действием нулевого уровня напряжения U3 происходит переключение логического элемента 12 в исходное состояние, и на его выходе и на выходной клемме 13 устанавливается напряжение U8 с уровнем логического "0". На этом формирование информационного сигнала на выходной клемме 13 об идентификации ненагретого металлического изделия заканчивается. Вместе с тем под действием нулевого уровня напряжения U3 с выхода порогового элемента 18 происходит также переключение логического элемента 19 в исходное состояние, при котором на его выходе и на входе инвертора 9 устанавливается напряжение U5 с уровнем логического "0", так как на его обоих входах установлены напряжения U3 и U4 с уровнями логического "0" соответственно с выходов порогового элемента 18 и логического элемента 14. Под действием нулевого логического уровня напряжения U5 с выхода логического элемента 19 на выходе инвертора 9 и на первом входе логического элемента 10 устанавливается напряжение U6 с уровнем логической "1". После чего на обоих входах логического элемента 10 с выходов порогового элемента 5 и инвертора 9 устанавливаются соответственно напряжения U2 и U6 с уровнями логической "1". В результате на его выходе и на выходной клемме 11 продолжает оставаться напряжение U9 с уровнем логического "0".Next, the controlled product 22, leaving the photodetector 7 (6) in a darkened state and remaining in the zone of action of the electromagnetic field 21, leaves the zone of action of the electric field 25. In this case, the multivibrator 16 goes into a locked state, i.e. in the initial state, in which at its output, input and output of the detector 17 are set voltage with levels of logical "0". As a result, a voltage with a logic level of "0" is applied to the input of the threshold element 18, 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 "0". This zero logic voltage level is supplied to the second inputs of the logic elements 12, 14, 19. Under the influence of the zero voltage level U3, the logic element 12 switches to its initial state, and voltage U8 with the logic level “0” is set at its output and at the output terminal 13 . This formation of the information signal at the output terminal 13 about the identification of unheated metal products ends. At the same time, under the influence of the zero voltage level U3 from the output of the threshold element 18, the logic element 19 also switches to its initial state, at which the voltage U5 with the logic level “0” is set at its output and at the input of the inverter 9, since both its inputs the voltages U3 and U4 are set with logic levels “0” respectively from the outputs of the threshold element 18 and logic element 14. Under the action of a zero logic level, the voltage U5 from the output of the logic element 19 at the output of the inverter 9 and at the first input de NAND gate 10 is set voltage U6 to a logical level "1". Then, at both inputs of the logic element 10 from the outputs of the threshold element 5 and the inverter 9 are set, respectively, the voltage U2 and U6 with levels of logical "1". As a result, at its output and at output terminal 11, voltage U9 with a logic level of “0” continues to remain.

Затем контролируемое изделие 22, оставляя фотоприемник 7 (6) в затемненном состоянии, выходит из зоны действия электромагнитного поля 21. При этом генератор 4 переходит в режим генерации электрических колебаний, т.е. в исходное состояние, при котором происходит переключение порогового элемента 5 в исходное состояние и на его выходе устанавливается напряжение U2 с уровнем логического "0", которое подается на первый вход логического элемента 12 и на второй вход логического элемента 10. Но переключения логического элемента 12 в исходное состояние не происходит, так как под действием напряжения U3 с уровнем логического "0" с выхода порогового элемента 18 он к этому моменту уже переключился в исходное состояние. В связи с этим описанные выше состояния схемы устройства и диаграмм напряжений на фиг.4, установившиеся до момента выхода контролируемого ненагретого металлического изделия 22 из зоны действия электромагнитного поля 21, не изменились.Then, the controlled product 22, leaving the photodetector 7 (6) in a darkened state, leaves the zone of influence of the electromagnetic field 21. In this case, the generator 4 switches to the mode of generating electric oscillations, i.e. to the initial state, in which the threshold element 5 is switched to the initial state and the voltage U2 is set at its output with the logic level “0”, which is supplied to the first input of the logic element 12 and to the second input of the logic element 10. But switching the logic element 12 to the initial state does not occur, since under the action of the voltage U3 with the logic level “0” from the output of the threshold element 18, by this moment it has already switched to the initial state. In this regard, the above-described states of the device circuit and voltage diagrams in FIG. 4, which were established before the controlled unheated metal product 22 exited the electromagnetic field 21, did not change.

И на последнем отрезке своего перемещения контролируемое изделие 22 выходит за пределы оптического окна фотоприемника 7 (6). После чего последний остается в затемненном состоянии по причине отсутствия у контролируемого изделия 22 инфракрасного излучения 26, т.е. остается в исходном состоянии. Поэтому описанные выше состояния схемы устройства и диаграмм напряжений на фиг.4. установившиеся до момента выхода контролируемого изделия 22 за пределы оптического окна фотоприемника 7 (6), не изменились. При этом устройство окончательно устанавливается в исходное состояние, и на этом цикл идентификации ненагретого металлического изделия на выходной клемме 13 заканчивается. При повторном прохождении контролируемого ненагретого металлического изделия 22 относительно чувствительной поверхности устройства описанный выше в соответствии с диаграммами, приведенными на фиг.4, цикл идентификации ненагретого металлического изделия повторяется.And in the last segment of its movement, the controlled product 22 goes beyond the optical window of the photodetector 7 (6). After which the latter remains in a darkened state due to the absence of infrared radiation 26 from the controlled product 22, i.e. remains in its original state. Therefore, the above-described state of the device circuit and voltage diagrams in figure 4. established before the controlled product 22 exited the optical window of the photodetector 7 (6), did not change. In this case, the device is finally set to its initial state, and this cycle of identification of unheated metal products at the output terminal 13 ends. When re-passing the controlled unheated metal product 22 with respect to the sensitive surface of the device described above in accordance with the diagrams shown in Fig. 4, the identification cycle of the unheated metal product is repeated.

Следовательно, при прохождении относительно чувствительной поверхности устройства ненагретого металлического изделия 22 на выходной клемме 13 устройства отрабатывается потенциальный информационный сигнал напряжения U8 с уровнем логической "1" об его идентификации, а на выходной клемме 11 устройства при этом присутствует напряжение U9 с уровнем логического "0".Therefore, when a relatively unheated metal product 22 passes through the relatively sensitive surface of the device, a potential information signal of voltage U8 with a logic level “1” about its identification is generated at the output terminal 13 of the device, and voltage U9 with a logic level “0” is present at the output terminal 11 .

В случае введения в направлении стрелки 23 (24) в зону чувствительной поверхности устройства ненагретого неметаллического изделия 22 происходит перекрывание им оптического окна фотоприемника 6 (7), но засвечивания его вследствие отсутствия инфракрасного излучения 26 у ненагретого неметаллического изделия 22 и переключения формирователя 8 в другое состояние не происходит. В результате на выходе формирователя 8, на первом входе логического элемента 14, на входе инвертора 20 и на выходе логического элемента 14 формирования импульсов соответственно напряжений U1 и U4 происходить не будет. При этом на выходе формирователя 8, на выходе логического элемента 14 и на выходе инвертора 20 будут присутствовать в течение всего цикла идентификации ненагретого неметаллического изделия соответственно напряжения U1, U4 с уровнями логического "0" и U7 с уровнем логической "1" (см. фиг.5). Поэтому описанные выше состояния схемы устройства и диаграмм напряжений на фиг.5, установившиеся до момента перекрывания контролируемым изделием 22 оптического окна фотоприемника 6 (7), не изменились.In the case of the introduction of an unheated non-metallic product 22 in the direction of the arrow 23 (24) into the sensitive area of the device, the optical window of the photodetector 6 (7) is blocked by it, but its exposure due to the lack of infrared radiation 26 of the unheated non-metallic product 22 and the shaper 8 switches to another state not happening. As a result, at the output of the shaper 8, at the first input of the logic element 14, at the input of the inverter 20 and at the output of the logic element 14, pulse generation, respectively, of voltages U1 and U4 will not occur. At the same time, at the output of the shaper 8, at the output of the logic element 14, and at the output of the inverter 20, voltage U1, U4 with logical levels “0” and U7 with logical level “1” will be present during the entire identification cycle of an unheated non-metallic product (see FIG. .5). Therefore, the above-described states of the device circuit and voltage diagrams in FIG. 5, established before the controlled product 22 overlaps the optical window of the photodetector 6 (7), have not changed.

Затем контролируемое изделие 22, оставляя фотоприемник 6 (7) в затемненном состоянии, входит в зону действия электромагнитного поля 21. При этом срыва генерации электрических колебаний генератора 4 не происходит вследствие отсутствия внесения существенного затухания в его колебательный контур ненагретым неметаллическим контролируемым изделием 22. В результате генератор 4 продолжает находиться в исходном состоянии. Поэтому на выходе порогового элемента 5 формирования импульса напряжения U2 происходить не будет, и на его выходе, на первом входе логического элемента 12 и на втором входе логического элемента 10 будет присутствовать напряжение U2 с уровнем логического "0" в течение всего цикла идентификации ненагретого неметаллического изделия. В связи с этим описанные выше состояния схемы устройства и диаграмм напряжений на фиг.5, установившиеся до момента вхождения контролируемого изделия 22 в зону действия электромагнитного поля 21, не изменились.Then, the controlled product 22, leaving the photodetector 6 (7) in a darkened state, enters the zone of influence of the electromagnetic field 21. In this case, the generation of electric oscillations of the generator 4 is not disrupted due to the absence of significant attenuation into its oscillating circuit by an unheated non-metallic controlled product 22. As a result generator 4 continues to be in its original state. Therefore, the output of the threshold element 5 of the pulse formation voltage U2 will not occur, and at its output, at the first input of the logic element 12 and the second input of the logic element 10 will be the voltage U2 with a logic level of "0" throughout the identification cycle of unheated non-metallic products . In this regard, the above-described states of the device circuit and voltage diagrams in FIG. 5, which were established before the controlled product 22 entered the electromagnetic field 21, did not change.

Далее контролируемое изделие 22, находясь в зоне действия электромагнитного поля 21 и оставляя фотоприемник 6 (7) в затемненном состоянии, входит в зону действия электрического поля 25 емкостного чувствительного элемента 15 и образует с ним электрический конденсатор. Значение электрической емкости образованного таким образом конденсатора увеличивается до такого уровня, при котором происходит возбуждение мультивибратора 16 и переход его в режим генерации электрических колебаний. Амплитуда выходных импульсов мультивибратора 16 преобразуется детектором 17 в постоянное напряжение с уровнем логической "1", которое превышает входное пороговое значение напряжения триггера порогового элемента 18. При этом последний переключается в другое устойчивое состояние, при котором на его выходе устанавливается напряжение U3 с уровнем логической "1" (см. фиг.5), которое подается на вторые входы логических элементов 12, 14, 19. Но уровень логической "1" напряжения U3 с выхода порогового элемента 18 на выход логического элемента 12 и на выходную клемму 13 не проходит, так как на его первом входе с выхода порогового элемента 5 установлено напряжение U2 с уровнем логического "0", запрещающее его прохождение. Поэтому на выходе логического элемента 12 и на выходной клемме 13 подтверждается наличие напряжения U8 с уровнем логического "0". Вместе с тем по второму входу логического элемента 14 уровень логической "1" напряжения U3 на его выход также не проходит, так как на его первый вход с выхода формирователя 8 установлено напряжение U1 с уровнем логического "0", запрещающее его прохождение. Поэтому на выходе логического элемента 14 и на первом входе логического элемента 19 устанавливается напряжение U4 с уровнем логического "0". При этом через второй вход логического элемента 19 с выхода порогового элемента 18 уровень логической "1" напряжения U3 проходит на его выход и на вход инвертора 9 в виде напряжения U5, под действием которого на выходе инвертора 9 и на первом входе логического элемента 10 устанавливается напряжение U6 с уровнем логического "0". По первому входу логического элемента 10 нулевой логический уровень напряжения U6 инвертируется им в напряжение U9 с уровнем логической "1" и проходит на выход логического элемента 10 и на выходную клемму 11, так как на его второй вход с выхода порогового элемента 5 подано напряжение U2 с уровнем логического "0", разрешающее инвертирование и прохождение.Next, the controlled product 22, being in the zone of influence of the electromagnetic field 21 and leaving the photodetector 6 (7) in a darkened state, enters the zone of action of the electric field 25 of the capacitive sensing element 15 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 16 is excited and transitions to the mode of generation of electrical vibrations. The amplitude of the output pulses of the multivibrator 16 is converted by the detector 17 into a constant voltage with a logic level of "1", which exceeds the input threshold voltage value of the trigger of the threshold element 18. In this case, the latter switches to another stable state, at which voltage U3 with a logic level is set at its output 1 "(see Fig. 5), which is supplied to the second inputs of the logic elements 12, 14, 19. But the level of the logical" 1 "voltage U3 from the output of the threshold element 18 to the output of the logic element 12 and to the output Lemma 13 does not pass, as to its first input with the output element 5 is set threshold voltage U2 with the logic "0" inhibit its passage. Therefore, the output of the logic element 12 and the output terminal 13 confirms the presence of voltage U8 with a logic level of "0". However, at the second input of the logic element 14, the level of logical “1” of voltage U3 does not pass to its output either, since the voltage U1 with the level of logical “0” is forbidden at its first input from the output of the shaper 8, which prevents its passage. Therefore, at the output of the logic element 14 and at the first input of the logic element 19, a voltage U4 with a logic level of "0" is set. In this case, through the second input of the logic element 19 from the output of the threshold element 18, the level of the logical "1" voltage U3 passes to its output and to the input of the inverter 9 in the form of voltage U5, under the action of which the voltage is set at the output of the inverter 9 and at the first input of the logic element 10 U6 with a logic level of "0". At the first input of logic element 10, the zero logic level of voltage U6 is inverted by it into voltage U9 with logic level "1" and passes to the output of logic element 10 and to output terminal 11, since voltage U2 s is applied to its second input from the output of threshold element 5 logical level "0", allowing inversion and passing.

При дальнейшем перемещении в выбранном направлении контролируемое изделие 22, по-прежнему оставляя фотоприемник 6 (7) в затемненном состоянии и оставаясь в зонах действия электромагнитного и электрического полей 21, 25, входит в область оптического окна фотоприемника 7 (6), но засвечивания его не происходит вследствие отсутствия инфракрасного излучения 26 у контролируемого изделия 22, и он продолжает находиться в затемненном состоянии, т.е. в исходном состоянии. После чего уровни напряжений на входе и выходе формирователя 8, соответствующие уровню логического "0", не изменились. Поэтому описанные выше состояния схемы устройства и диаграмм напряжений на фиг.5, установившиеся до момента вхождения контролируемого изделия 21 в область оптического окна фотоприемника 7 (6), не изменились.With further movement in the selected direction, the controlled product 22, still leaving the photodetector 6 (7) in a darkened state and remaining in the zones of electromagnetic and electric fields 21, 25, enters the optical window of the photodetector 7 (6), but its illumination does not occurs due to the lack of infrared radiation 26 of the controlled product 22, and it continues to be in a darkened state, i.e. in the initial state. After that, the voltage levels at the input and output of the shaper 8, corresponding to the logical level “0”, have not changed. Therefore, the above-described states of the device circuit and voltage diagrams in FIG. 5, which were established before the controlled product 21 entered the region of the optical window of the photodetector 7 (6), did not change.

Затем контролируемое изделие 22, оставаясь в зонах действия электромагнитного и электрического полей 21, 25 и оставляя фотоприемник 7 (6) в затемненном состоянии, выходит за пределы оптического окна фотоприемника 6 (7). При этом фотоприемник 6 (7) продолжает оставаться в затемненном состоянии, т.е. в исходном состоянии, и описанные выше состояния схемы устройства и диаграмм напряжений на фиг.5, установившиеся до момента выхода контролируемого изделия 22 за пределы оптического окна фотоприемника 6 (7), также не изменились по причине отсутствия инфракрасного излучения 26 у контролируемого изделия 22.Then the controlled product 22, remaining in the areas of electromagnetic and electric fields 21, 25 and leaving the photodetector 7 (6) in a darkened state, goes beyond the optical window of the photodetector 6 (7). In this case, the photodetector 6 (7) continues to remain in a darkened state, i.e. in the initial state, and the above-described states of the device circuit and voltage diagrams in Fig. 5, which were established before the controlled product 22 exited the optical window of the photodetector 6 (7), also did not change due to the lack of infrared radiation 26 of the controlled product 22.

Далее контролируемое изделие 22, оставляя фотоприемник 7 (6) в затемненном состоянии и оставаясь в зоне действия электромагнитного поля 21, выходит из зоны действия электрического поля 25. При этом мультивибратор 16 переходит в заторможенное состояние, т.е. в исходное состояние, при котором на его выходе, входе и выходе детектора 17 устанавливаются напряжения с уровнями логического "0". В результате на вход порогового элемента 18 подается напряжение с уровнем логического "0", под действием которого он переключается в другое состояние, т.е. в исходное состояние, и на его выходе устанавливается напряжение U3 с уровнем логического "0". Этот нулевой логический уровень напряжения U3 поступает на вторые входы логических элементов 12, 14, 19. В результате чего переключения логических элементов 14 и 12 в исходное состояние не происходит, потому что они уже находятся в исходном состоянии, так как на первом входе логического элемента 14 с выхода формирователя 8 к этому моменту установлено напряжение U1, а на первом входе логического элемента 12 с выхода порогового элемента 5 - напряжение U2 с уровнями логического "0". При этом на обоих входах логического элемента 19 устанавливаются напряжения U3 и U4 с уровнями логического "0" соответственно с выходов порогового элемента 18 и логического элемента 14, в результате на его выходе и на входе инвертора 9 устанавливается напряжение U5 также с уровнем логического "0". Под действием этого напряжения инвертор 9 переключается в исходное состояние, при котором на его выходе и на первом входе логического элемента 10 устанавливается напряжение U6 с уровнем логической "1". При этом уровень логической "1" напряжения U6 инвертируется логическим элементом 10 по его первому входу в напряжение U9 с уровнем логического "0", которое проходит на его выход и на выходную клемму 11. На этом формирование информационного сигнала об идентификации ненагретого неметаллического изделия на выходной клемме 11 заканчивается.Next, the controlled product 22, leaving the photodetector 7 (6) in a darkened state and remaining in the zone of action of the electromagnetic field 21, leaves the zone of action of the electric field 25. In this case, the multivibrator 16 goes into a locked state, i.e. in the initial state, in which at its output, input and output of the detector 17 are set voltage with levels of logical "0". As a result, a voltage with a logic level of "0" is applied to the input of the threshold element 18, 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 "0". This zero logical voltage level U3 is supplied to the second inputs of the logic elements 12, 14, 19. As a result, the logical elements 14 and 12 do not switch to the initial state, because they are already in the initial state, since at the first input of the logic element 14 from the output of the shaper 8, the voltage U1 is set to this moment, and the voltage U2 with levels of logic "0" is installed at the first input of the logic element 12 from the output of the threshold element 5. At the same time, voltage U3 and U4 with logic levels “0” are set at both inputs of logic element 19, respectively, from the outputs of threshold element 18 and logic element 14, as a result, voltage U5 is also set at its output and at the input of inverter 9 with logic level “0” . Under the influence of this voltage, the inverter 9 switches to its initial state, at which voltage U6 with a logic level of "1" is set at its output and at the first input of the logic element 10. In this case, the level of logical "1" of voltage U6 is inverted by the logic element 10 at its first input into voltage U9 with the level of logic "0", which passes to its output and to output terminal 11. This generates an information signal about the identification of unheated non-metallic products at the output terminal 11 ends.

Затем контролируемое изделие 22, оставляя фотоприемник 7 (6) в затемненном состоянии, выходит из зоны действия электромагнитного поля 21. Но генератор 4 и пороговый элемент 5 продолжают находиться в исходном состоянии по причине отсутствия внесения существенного затухания в его колебательный контур. В связи с этим описанные выше состояния схемы устройства и диаграмм напряжений на фиг.5, установившиеся до момента выхода контролируемого ненагретого неметаллического изделия 22 из зоны действия электромагнитного поля 21, не изменились.Then, the controlled product 22, leaving the photodetector 7 (6) in a darkened state, leaves the zone of influence of the electromagnetic field 21. But the generator 4 and the threshold element 5 continue to be in the initial state due to the absence of significant attenuation in its oscillatory circuit. In this regard, the above-described states of the device circuit and voltage diagrams in FIG. 5, which were established before the controlled unheated non-metallic product 22 exited the electromagnetic field 21, did not change.

И на последнем отрезке своего перемещения контролируемое изделие 22 выходит за пределы оптического окна фотоприемника 7 (6). После чего последний остается в затемненном состоянии по причине отсутствия инфракрасного излучения 26 у контролируемого изделия 22, т.е. фотоприемник 7 (6) остается в исходном состоянии. При этом на выходе формирователя 8, на первом входе логического элемента 14 и на входе инвертора 20 продолжает оставаться напряжение U1 с уровнем логического "0". Поэтому описанные выше состояния схемы устройства и диаграмм напряжений на фиг.5, установившиеся до момента выхода контролируемого изделия 22 за пределы оптического окна фотоприемника 7 (6), не изменились. На этом цикл идентификации ненагретого неметаллического изделия на выходной клемме 11 заканчивается. При повторном прохождении контролируемого ненагретого неметаллического изделия 22 относительно чувствительной поверхности устройства описанный выше в соответствии с диаграммами, приведенными на фиг.5, цикл идентификации ненагретого неметаллического изделия повторяется.And in the last segment of its movement, the controlled product 22 goes beyond the optical window of the photodetector 7 (6). After which the latter remains in a darkened state due to the lack of infrared radiation 26 of the controlled product 22, i.e. photodetector 7 (6) remains in its original state. In this case, at the output of the shaper 8, at the first input of the logic element 14 and at the input of the inverter 20, the voltage U1 with a logic level of "0" continues to remain. Therefore, the above-described states of the device circuit and voltage diagrams in FIG. 5, which were established before the controlled product 22 exited the optical window of the photodetector 7 (6), did not change. This completes the identification cycle of an unheated non-metallic product at the output terminal 11. With the repeated passage of the controlled unheated non-metallic product 22 relative to the sensitive surface of the device described above in accordance with the diagrams shown in Fig. 5, the identification cycle of the unheated non-metallic product is repeated.

Следовательно, при прохождении относительно чувствительной поверхности устройства ненагретого неметаллического изделия 22 на выходной клемме 11 устройства отрабатывается потенциальный информационный сигнал напряжения U9 с уровнем логической "1" об его идентификации, а на выходной клемме 13 устройства при этом присутствует напряжение U8 с уровнем логического "0".Therefore, when a relatively unheated non-metallic product 22 passes through the relatively sensitive surface of the device, a potential information signal of voltage U9 with a logic level “1” about its identification is processed at the output terminal 11 of the device, and voltage U8 with a logic level “0” is present at the output terminal 13 of the device .

Таким образом, в рассмотренном режиме работы устройства информационный потенциальный сигнал на его первой выходной клемме 11 однозначно соответствует прохождению относительно чувствительной поверхности устройства нагретого или ненагретого неметаллического изделия, а сигнал на второй выходной клемме 13 - ненагретого металлического изделия, чем и обеспечивается идентификация (распознавание) ненагретых металлических и нагретых и ненагретых неметаллических изделий и, тем самым, расширение функциональных возможностей устройства, а также повышение надежности его работы.Thus, in the considered operation mode of the device, the potential information signal at its first output terminal 11 unambiguously corresponds to the passage of a heated or unheated non-metallic product relative to the sensitive surface of the device, and the signal at the second output terminal 13 is an unheated metal product, which ensures identification (recognition) of unheated metal and heated and unheated non-metallic products and, thereby, expanding the functionality of the device, as well as improving the reliability of its work.

Повышение надежности работы устройства путем устранения его ложных срабатываний от посторонних источников инфракрасного излучения, которыми могут быть в условиях технологических производственных процессов посторонние нагретые металлические и неметаллические предметы, а также технологические источники инфракрасного излучения, например оптические датчики с открытым оптическим каналом или метрологическое оборудование с измерительными генераторами инфракрасного излучения, обеспечивается следующим образом. При попадании в область оптического окна фотоприемника 6 (7) или в оптические окна обоих фотоприемников 6, 7 в момент нахождения устройства в исходном состоянии, при котором контролируемое изделие 22 находится за пределами его чувствительной поверхности, от посторонних источников инфракрасного излучения, находящихся за пределами действия электромагнитного и электрического полей 21, 25, но в пределах расстояний чувствительности фотоприемников 6, 7, происходит его или их засвечивание, затем срабатывание формирователя 8 и формирование им ложного импульса напряжения U1 с уровнем логической "1". Ложный импульс напряжения U1 подается на первый вход логического элемента 14 и на вход инвертора 20. Но на выход логического элемента 14 и далее через логический элемент 19, инвертор 9, логический элемент 10 на его выход и на выходную клемму 11 не проходит, так как на втором входе логического элемента 14 установлено с выхода порогового элемента 18 напряжение U3 с уровнем логического "0", которое запрещает его прохождение, т.е. ложного срабатывания логического элемента 10 и формирования на его выходе и на выходной клемме 11 ложного импульса напряжения U9 с уровнем логической "1" не происходит. Вместе с тем под действием с выхода формирователя 8 ложного импульса напряжения U1 с уровнем логической "1" на выходе инвертора 20 и на третьем входе логического элемента 12 происходит формирование ложного импульса напряжения U7 с уровнем логического "0", под действием которого переключения логического элемента 12 и формирования ложного импульса напряжения U8 на его выходе и на выходной клемме 13 не происходит, так как ложный импульс напряжения U7 с уровнем логического "0" с выхода инвертора 20 для логического элемента 12 является запрещающим. Поэтому логический элемент 12 продолжает находиться в исходном состоянии в момент действия на его третьем входе ложного импульса напряжения U7 с уровнем логического "0".Improving the reliability of the device by eliminating its false positives from extraneous sources of infrared radiation, which can be in the conditions of technological production processes foreign heated metal and nonmetallic objects, as well as technological sources of infrared radiation, for example optical sensors with an open optical channel or metrological equipment with measuring generators infrared radiation is provided as follows. When the photodetector 6 (7) enters the optical window region or the optical windows of both photodetectors 6, 7 at the moment the device is in the initial state, in which the controlled product 22 is outside its sensitive surface, from extraneous sources of infrared radiation that are outside the range electromagnetic and electric fields 21, 25, but within the sensitivity distances of the photodetectors 6, 7, it or their exposure occurs, then the shaper 8 is triggered and it forms a false o voltage pulse U1 with a logic level of "1". A false voltage pulse U1 is supplied to the first input of the logic element 14 and to the input of the inverter 20. But to the output of the logic element 14 and further through the logic element 19, the inverter 9, the logic element 10 does not pass to its output and to the output terminal 11, since the second input of the logic element 14 is installed from the output of the threshold element 18 voltage U3 with a logic level of "0", which prohibits its passage, i.e. the false triggering of the logic element 10 and the formation of a false voltage pulse U9 at the output terminal 11 of the output terminal 11 with the logic level “1” does not occur. However, under the influence of the output of the shaper 8 of a false voltage pulse U1 with a logic level of "1" at the output of the inverter 20 and at the third input of the logic element 12, a false voltage pulse of U7 with a level of logic "0" is formed, under the action of which the switching of the logical element 12 and the formation of a false voltage pulse U8 at its output and at the output terminal 13 does not occur, since a false voltage pulse U7 with a logic level of "0" from the output of the inverter 20 for the logic element 12 is prohibitive. Therefore, the logic element 12 continues to be in its original state at the time of the action on its third input of a false pulse voltage U7 with a logic level of "0".

Устройство обеспечивает также повышенную надежность его работы при случайном попадании одновременно в область оптического окна фотоприемника 6 (7) и в зону действия электромагнитного поля 21 посторонних нагретых металлических предметов в момент нахождения контролируемого изделия 22 вне зоны действия чувствительного элемента устройства. Это происходит следующим образом. При одновременном попадании постороннего нагретого металлического предмета в область оптического окна фотоприемника 6 (7) и в зону действия электромагнитного поля 21 происходит засвечивание фотоприемника 6 (7) его инфракрасным излучением и срыв генерации электрических колебаний генератора 4. В результате чего происходит срабатывание формирователя 8 и формирование им ложного импульса напряжения U1 с уровнем логической "1", а также формирование пороговым элементом 5 ложного импульса напряжения U2 с уровнем логической "1". Ложные импульсы напряжений U1 и U2 с уровнями логической "1" с выходов формирователя 8 и порогового элемента 5 поступают соответственно через инвертор 20 на третий и непосредственно на первый входы логического элемента 12 соответственно с уровнями логического "0" и логической "1". Но на выходе логического элемента 12 и на выходной клемме 13 устройства формирования ложного импульса напряжения U8 не происходит, так как на его втором и третьем входах с выходов порогового элемента 18 и с выхода инвертора 20 установлены соответственно напряжения U3 и U7 с уровнями логического "0", запрещающие его формирование. Вместе с тем ложный импульс напряжения U1 с уровнем логической "1" с выхода формирователя 8 поступает на первый вход логического элемента 14, который на его выход и далее на выходную клемму 11 через логический элемент 19, инвертор 9 и логический элемент 10 не проходит, так как на втором входе логического элемента 14 с выхода порогового элемента 18 установлено напряжение U3 с уровнем логического "0", запрещающее его прохождение. Поэтому на выходе логического элемента 10 и на выходной клемме 11 продолжает присутствовать напряжение U9 с уровнем логического "0", т.е. не происходит ложного срабатывания логического элемента 10 и формирования на выходной клемме 11 ложного импульса напряжения U9 с уровнем логической "1". Вместе с тем ложный импульс напряжения U2 с уровнем логической "1" с выхода порогового элемента 5 подается на второй вход логического элемента 10, но на его выход и на выходную клемму 11 этот ложный импульс не проходит, так как на его обоих входах установлены напряжения U2 и U6 с уровнями логической "1" с выходов соответственно порогового элемента 5 и инвертора 9, запрещающие переключение логического элемента 10 и прохождение на его выход и на выходную клемму 11 этого ложного импульса. Поэтому на выходной клемме 11 формирования ложного импульса напряжения U9 с уровнем логической "1" не происходит в момент одновременного попадания постороннего нагретого металлического предмета в зону действия электромагнитного поля 21 и в область оптического окна одного или обоих фотоприемников 6, 7.The device also provides increased reliability of its operation in case of accidental hit simultaneously in the region of the optical window of the photodetector 6 (7) and in the coverage area of the electromagnetic field 21 of foreign heated metal objects at the time the controlled product 22 is outside the range of the sensitive element of the device. This happens as follows. When an extraneous heated metal object enters the optical window region of the photodetector 6 (7) and the electromagnetic field 21, the photodetector 6 (7) is exposed to infrared radiation and the generation of electrical oscillations of the generator 4 is interrupted. As a result, the driver 8 is activated and them a false voltage pulse U1 with a logical level of "1", as well as the formation of a threshold element 5 of a false voltage pulse U2 with a logical level of "1". False voltage pulses U1 and U2 with logical levels of "1" from the outputs of the driver 8 and the threshold element 5 are respectively supplied through the inverter 20 to the third and directly to the first inputs of the logic element 12, respectively, with the levels of logic "0" and logic "1". But at the output of the logic element 12 and at the output terminal 13 of the device for generating a false pulse, voltage U8 does not occur, since the voltage U3 and U7 with logic levels “0” are set respectively at its second and third inputs from the outputs of the threshold element 18 and from the output of the inverter 20 prohibiting its formation. At the same time, a false voltage pulse U1 with a logic level “1” from the output of the shaper 8 is fed to the first input of the logic element 14, which at its output and then to the output terminal 11 through the logic element 19, the inverter 9 and the logic element 10 does not pass, so as at the second input of the logic element 14 from the output of the threshold element 18, the voltage U3 is set with a logic level of "0", which prohibits its passage. Therefore, at the output of the logic element 10 and at the output terminal 11, the voltage U9 with the logic level “0” continues to be present, i.e. no false triggering of the logic element 10 and the formation on the output terminal 11 of a false voltage pulse U9 with a logic level of "1". At the same time, a false voltage pulse U2 with a logic level “1” from the output of the threshold element 5 is fed to the second input of the logic element 10, but this false pulse does not pass to its output and to the output terminal 11, since the voltage U2 is installed at both its inputs and U6 with logic levels "1" from the outputs of the threshold element 5 and inverter 9, respectively, prohibiting the switching of the logic element 10 and the passage to its output and to the output terminal 11 of this false pulse. Therefore, at the output terminal 11, the formation of a false pulse of voltage U9 with a logic level of “1” does not occur at the time of simultaneous contact of an extraneous heated metal object in the electromagnetic field 21 and in the optical window region of one or both of the photodetectors 6, 7.

Кроме того, предлагаемое устройство обеспечивает повышенную надежность работы при случайном попадании в его зону действия электромагнитного поля 21 посторонних нагретых или ненагретых металлических предметов в момент нахождение устройства в исходном состоянии и нахождения при этом контролируемого изделия 22 вне зоны действия чувствительного элемента устройства. Это происходит следующим образом. При попадании а зону действия электромагнитного поля 21 постороннего нагретого или ненагретого металлического предмета генератором 4 и пороговым элементом 5 формируется импульс напряжения U2 с уровнем логической "1", который подается на первый вход логического элемента 12 и на второй вход логического элемента 10. Но на их выходы и далее соответственно на выходные клеммы 13 и 11 устройства этот ложный импульс не проходит, так как на втором входе логического 12 и на первом входе логического элемента 10 с выходов порогового элемента 18 и инвертора 9 установлены соответственно напряжения U3 с уровнем логического "0" и U6 с уровнем логической "1", запрещающие прохождение ложного импульса.In addition, the proposed device provides increased reliability in case of accidental contact with its electromagnetic field 21 of extraneous heated or unheated metal objects when the device is in its original state and the controlled product 22 is outside the range of the sensitive element of the device. This happens as follows. When the electromagnetic field 21 is exposed to an extraneous heated or unheated metal object, the generator 4 and the threshold element 5 generate a voltage pulse U2 with a logic level of "1", which is fed to the first input of the logical element 12 and to the second input of the logical element 10. But to them outputs and further, respectively, to the output terminals 13 and 11 of the device, this false pulse does not pass, since at the second input of the logic 12 and at the first input of the logic element 10 from the outputs of the threshold element 18 and the inverter 9 anovleny voltage U3 respectively with the logic "0" and U6 with logical level "1" to prohibit the passage of the false pulse.

Устройство обеспечивает также его работу в режимах контроля положения нагретых неметаллических, ненагретых неметаллических и ненагретых металлических изделий, так как в нем используется потенциальный принцип формирования информационных сигналов об идентификации контролируемых изделий.The device also provides its operation in the modes of monitoring the position of heated non-metallic, unheated non-metallic and unheated metal products, since it uses the potential principle of generating information signals about the identification of controlled products.

Так, при помещении контролируемого ненагретого металлического изделия или нагретого или ненагретого неметаллического изделия в зону действия чувствительного элемента предлагаемого устройства на его соответствующем выходе устанавливается потенциал выходного напряжения с уровнем логической "1", соответствующий информационному сигналу о положении контролируемого изделия, длительность которого определяется временем: одновременного нахождения контролируемого изделия в зоне действия электрического поля и в области оптических окон фотоприемников - для нагретых неметаллических изделий; нахождения контролируемого изделия в зоне действия электрического поля - для ненагретых неметаллических изделий; нахождения контролируемого изделия в зоне действия электромагнитного и электрического полей - для ненагретых металлических изделий.So, when placing a controlled unheated metal product or a heated or unheated non-metal product in the range of the sensitive element of the proposed device, the output voltage potential with a logic level “1” corresponding to the information signal about the position of the controlled product, the duration of which is determined by time, is set at its corresponding output: finding the controlled product in the electric field and in the field of optical windows topriemnik - for heated non-metallic products; the location of the controlled product in the electric field - for unheated non-metallic products; the location of the controlled product in the area of electromagnetic and electric fields - for unheated metal products.

Причем этот сигнал не исчезает, как, например, в случае импульсного принципа формирования информационного сигнала о контролируемом изделии по перепадам напряжения (по переднему или по заднему фронту), а продолжает непрерывно отслеживать потенциальным уровнем выходного напряжения контролируемое изделие как при перемещении его в пределах чувствительной поверхности устройства, так и при нахождении контролируемого изделия в ней в неподвижном состоянии в течение неопределенно долгого промежутка времени. Т.е. при этом имеет место однозначное соответствие потенциального информационного сигнала на соответствующей выходной клемме устройства положению контролируемого изделия в определенной точке пространства, где установлено предлагаемое устройство. Это, в свою, очередь, и обеспечивает работу предлагаемого устройства в режимах контроля положения нагретых неметаллических, ненагретых неметаллических и ненагретых металлических изделий.Moreover, this signal does not disappear, as, for example, in the case of the pulsed principle of generating an information signal about a controlled product by voltage drops (on a rising or falling edge), but continues to continuously monitor the controlled product with a potential output voltage level as if moving it within a sensitive surface device, and when the controlled product is in it in a stationary state for an indefinitely long period of time. Those. in this case, there is an unambiguous correspondence of the potential information signal on the corresponding output terminal of the device to the position of the monitored product at a certain point in space where the proposed device is installed. This, in turn, ensures the operation of the proposed device in the modes of monitoring the position of heated non-metallic, unheated non-metallic and unheated metal products.

В режиме контроля положения нагретых неметаллических изделий устройство функционирует как бесконтактный датчик положения оптико-емкостного типа. Работа устройства в этом случае описывается диаграммами, приведенными на фиг.3. При этом информационный сигнал снимается с выходной клеммы 11, а выходная клемма 13 не задействуется.In the control mode of the position of heated non-metallic products, the device functions as a non-contact position sensor of the optical-capacitive type. The operation of the device in this case is described by the diagrams shown in Fig.3. When this information signal is removed from the output terminal 11, and the output terminal 13 is not involved.

В режиме контроля положения ненагретых металлических изделий устройство функционирует как бесконтактный индуктивно-емкостной датчик положения. Работа устройства в этом случае описывается диаграммами, приведенными на фиг.4. При этом информационный сигнал снимается с выходной клеммы 13, а выходная клемма 11 не задействуется.In the control mode of the position of unheated metal products, the device functions as a non-contact inductive-capacitive 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 terminal 11 is not involved.

В режиме контроля положения ненагретых неметаллических изделий устройство функционирует как бесконтактный датчик положения емкостного типа. Работа устройства в этом режиме описывается диаграммами, приведенными на фиг.5. В этом случае информационный сигнал снимается с выходной клеммы 11, а выходная клемма 13 не задействуется.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 mode is described by the diagrams shown in Fig.5. In this case, the information signal is removed from the output terminal 11, and the output terminal 13 is not involved.

Claims

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 included in the circuit of the oscillating circuit, the first threshold element connected in series to the first infrared photodetector, pulse shaper, as well as the first inverter, OR-NOT logic element, first the input of which is connected to the output of the inverter, and its output is the first output of the device, the first logical element And, the first input of which is connected to the output of the first threshold element, and its output is the second output of the device, characterized in that, in order to expand functionality by providing identification possibilities along with heated non-metallic products of unheated metal and non-metallic products with increasing the reliability of the device by eliminating its false positives from other sources of infrared radiation, a second infrared photodetector is introduced into it, connected to the input of a pulse shaper parallel to the first infrared photodetector, a multivibrator connected in series with a capacitive sensor 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 threshold element, the output of which is connected to the second input of the first of the logical element And, as well as the second logical element And, the first input of which is connected to the output of the pulse shaper, the second input - to the output of the second threshold element, the logical element OR, the first input of which is connected to the output of the second logical element And, the second input - to the output of the second threshold element, the output is with the input of the first inverter, the second inverter, the input of which is connected to the output of the pulse shaper, the output is the third input of the first logical element And, the first input of which is connected to the second input of the element OR, the capacitive sensing element is installed inside the central hole of the ferrite core coaxially with this hole with 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, and the inductive and capacitive sensitive elements, the first and second infrared photodetectors, between which an inductive sensitive element with a capacitive sensitive element is placed, are installed in one plane and along a straight line and form a sensor device, wherein the surface of the optical windows of infrared photodetectors, the opening end plane of the ferrite core of the inductive sensing element and one of the planes of the capacitive sensor element, in one direction, are arranged in parallel and form a sensing surface of the device.