RU2384814C1 - Multi-function product identification device - Google Patents
Multi-function product identification device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2384814C1 RU2384814C1 RU2008151809/28A RU2008151809A RU2384814C1 RU 2384814 C1 RU2384814 C1 RU 2384814C1 RU 2008151809/28 A RU2008151809/28 A RU 2008151809/28A RU 2008151809 A RU2008151809 A RU 2008151809A RU 2384814 C1 RU2384814 C1 RU 2384814C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- logic
- voltage
- inverter
- logical
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и может быть использовано в машиностроении для идентификации (распознавания) нагретых металлических, неметаллических и ненагретых металлических, неметаллических изделий, а также в качестве бесконтактного датчика контроля положения металлических и неметаллических изделий с учетом их термического состояния и вида материала.The invention relates to the field of measurement technology and can be used in mechanical engineering for identification (recognition) of heated metal, nonmetallic and unheated metal, nonmetallic products, as well as a non-contact sensor for monitoring the position of metal and nonmetallic products, taking into account their thermal state and type of material .
Известно устройство идентификации (распознавания) изделий, содержащее последовательно соединенные генератор электрических колебаний с индуктивным чувствительным элементом, выполненным в виде катушки индуктивности, помещенной в кольцевом пазу открытой чашки ферритового сердечника с центральным отверстием, и включенным в цепь его колебательного контура, пороговый элемент, последовательно включенные фотоприемник, формирователь импульсов, а также первую выходную клемму, являющуюся первым выходом устройства, вторую выходную клемму, являющуюся вторым выходом устройства (см. авторское свидетельство SU 1185419 А "Датчик положения и контроля", кл. МКИ4 Н01Н 36/00, 15.10.1985). Такое устройство имеет суженные функциональные возможности, так как производит идентификацию (распознавание):A device for identification (recognition) of products is known that contains a series-connected generator of electrical oscillations with an inductive sensitive element made in the form of an inductor placed in the ring groove of an open cup of a ferrite core with a central hole and included in its oscillating circuit circuit, a threshold element connected in series photodetector, pulse shaper, and also the first output terminal, which is the first output of the device, the second output terminal, the second output of the device (see copyright certificate SU 1185419 A "Position and control sensor", class MKI 4 H01N 36/00, 10/15/1985). Such a device has a narrowed functionality, as it performs identification (recognition):
а) только ненагретых металлических и неметаллических изделий и не позволяет производить наряду с ненагретыми металлическими и неметаллическими изделиями идентификацию нагретых металлических и неметаллических изделий, потому что его фотоприемник работает в видимом диапазоне оптического излучения;a) only unheated metal and non-metal products and does not allow identification of heated metal and non-metal products along with unheated metal and non-metal products, because its photodetector operates in the visible range of optical radiation;
б) ограниченной номенклатуры контролируемых изделий, т.е. им осуществляется идентификация только каждого из двух разновидностей контролируемых изделий на одном соответствующем выходе из двух выходов устройства, и не позволяет производить идентификацию изделий, имеющих расширенную номенклатуру по числу, виду материала и термическому состоянию контролируемых изделий. Например, такое устройство не позволяет идентифицировать каждое изделие из четырех разновидностей контролируемых изделий (нагретое металлическое, нагретое неметаллическое, ненагретое металлическое и ненагретое неметаллическое) на одном соответствующем выходе из четырех выходов устройства, так как у него отсутствуют третий и четвертый выходы.b) a limited range of controlled products, i.e. he identifies only each of the two varieties of controlled products at one corresponding output from the two outputs of the device, and does not allow the identification of products having an expanded nomenclature by the number, type of material and thermal state of the controlled products. For example, such a device does not allow each product to be identified from four varieties of controlled products (heated metal, heated non-metallic, unheated metallic and unheated non-metallic) at one corresponding output from the four outputs of the device, since it does not have a third and fourth output.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому решению является устройство идентификации изделий, содержащее индуктивный чувствительный элемент, выполненный в виде катушки индуктивности, помещенной в кольцевом пазу открытой чашки ферритового сердечника с центральным отверстием, последовательно соединенные генератор электрических колебаний, в цепь колебательного контура которого включен индуктивный чувствительный элемент, пороговый элемент, последовательно включенные инфракрасный фотоприемник, формирователь импульсов, а также логический элемент И, первый вход которого соединен с выходом формирователя импульсов, второй вход - с выходом порогового элемента, первую выходную клемму, соединенную с выходом логического элемента И и являющуюся первым выходом устройства, вторую выходную клемму, являющуюся вторым выходом устройства, инвертор, вход которого подключен к выходу формирователя импульсов (см. авторское свидетельство SU 1610268 А1, кл. МКИ5 G01В 21/00 "Индуктивно-оптический датчик положения и контроля", 30.11.1990). Однако такое устройство обладает ограниченными функциональными возможностями, так как:The closest in technical essence to the proposed solution is a product identification device containing an inductive sensitive element, made in the form of an inductor placed in an annular groove of an open cup of a ferrite core with a central hole, connected in series with an electric oscillation generator, in the circuit of the oscillatory circuit of which an inductive sensitive element, threshold element, sequentially connected infrared photodetector, pulse shaper and also a logical element AND, the first input of which is connected to the output of the pulse former, the second input - with the output of the threshold element, the first output terminal connected to the output of the logical element And which is the first output of the device, the second output terminal, which is the second output of the device, inverter whose input is connected to the output of the pulse shaper (see. Inventor's certificate SU 1610268 A1, cl. 5 MKI G01V 21/00 "Inductive-optical position sensor and control", 30.11.1990). However, such a device has limited functionality, since:
- производит идентификацию только нагретых металлических и неметаллических изделий;- identifies only heated metal and non-metal products;
- осуществляет идентификацию изделий из числа ограниченной номенклатуры по числу разновидностей контролируемых изделий в соответствии с алгоритмом: идентификация каждого из двух разновидностей контролируемых изделий изделия на одном соответствующем выходе из двух выходов устройства, и не позволяет осуществлять идентификацию изделий из числа расширенной номенклатуры (например, из набора из четырех видов контролируемых изделий - нагретое металлическое, нагретое неметаллическое, ненагретое металлическое и ненагретое неметаллическое) по числу разновидностей, виду материала и термическому состоянию контролируемых изделий согласно алгоритму: идентификация каждого из четырех разновидностей контролируемых изделий на одном соответствующем выходе из четырех выходов устройства.- Carries out identification of products from a limited range of products by the number of varieties of controlled products in accordance with the algorithm: identification of each of two varieties of controlled products of a product at one corresponding output from two outputs of the device, and does not allow identification of products from among the expanded range of products (for example, from a set of four types of controlled products - heated metal, heated non-metallic, unheated metallic and unheated non-metallic ) by the number of varieties, the type of material and the thermal state of the controlled products according to the algorithm: identification of each of the four varieties of controlled products at one corresponding output from the four outputs of the device.
Кроме того, такое устройство характеризуется двумя зонами его чувствительности - ближней и дальней зонами чувствительности вдоль оси симметрии индуктивного чувствительного элемента, совпадающей с осью симметрии чашки его ферритового сердечника. В ближней зоне чувствительности, в которой одновременно действуют электромагнитное поле индуктивного чувствительного элемента и инфракрасное излучение контролируемого нагретого изделия в пределах чувствительности инфракрасного фотоприемника, производится идентификация (распознавание) контролируемых изделий. В дальней зоне чувствительности, в которой действует только инфракрасное излучение контролируемых изделий в пределах чувствительности фотоприемника инфракрасного излучения от конца границы ближней зоны чувствительности и до расстояния предельной чувствительности инфракрасного фотоприемника, такое устройство работает только как бесконтактный фотоэлектрический датчик, в одинаковой степени срабатывающий от нагретых металлических и неметаллических изделий по его второму выходу (выходная клемма 12). Это приводит к снижению надежности его работы в режиме идентификации контролируемых изделий, когда устройство находится в исходном состоянии, при котором на его выходах установлены напряжения с уровнями логического "0", а контролируемое им изделие находится за пределами действия зоны действия его чувствительного элемента, из-за ложных его срабатываний от таких посторонних источников инфракрасного излучения, как 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. При этом ложные его срабатывания проявляются в виде формирования на его выходной клемме 12 ложных импульсов напряжения с уровнем логической "1".In addition, such a device is characterized by two zones of its sensitivity — the near and far zones of sensitivity along the axis of symmetry of the inductive sensitive element, which coincides with the axis of symmetry of the cup of its ferrite core. In the near sensitivity zone, in which the electromagnetic field of the inductive sensitive element and the infrared radiation of the controlled heated product operate simultaneously within the sensitivity of the infrared photodetector, identification (recognition) of the controlled products is performed. In the far sensitivity zone, in which only infrared radiation of the controlled products acts within the sensitivity of the infrared photodetector from the end of the border of the near sensitivity zone to the distance of the maximum sensitivity of the infrared photodetector, such a device works only as a non-contact photoelectric sensor, equally triggered by heated metal and non-metallic products in its second output (output terminal 12). This leads to a decrease in the reliability of its operation in the identification mode of controlled products, when the device is in the initial state, at which voltages with logical "0" levels are set at its outputs, and the product controlled by it is outside the range of its sensitive element, for his false responses from such extraneous sources of infrared radiation as heated metal and non-metallic objects, photoelectric position sensors with an open optical channel, installed They are located on technological equipment, and operating generators of infrared radiation of measuring instruments used in the repair of technological equipment in workshop conditions, when they are outside the electromagnetic field. In this case, its false responses are manifested in the form of the formation of 12 false voltage pulses with a logical level of “1” on its output terminal.
Наряду с этим такое устройство обладает низкой надежностью работы при случайном попадании в пределах его ближней зоны чувствительности посторонних нагретых неметаллических предметов одновременно в область оптического окна инфракрасного фотоприемника и в зону действия электромагнитного поля, когда устройство находится в исходном состоянии, а контролируемое изделие находится за пределами его чувствительной поверхности. При этом ложные его срабатывания проявляются в виде формирования на его выходной клемме 12 ложных импульсов напряжения также с уровнем логической "1".Along with this, such a device has low reliability in case of accidental contact with foreign heated non-metallic objects within its near sensitivity zone both in the optical window region of the infrared photodetector and in the electromagnetic field when the device is in the initial state and the product being monitored is outside of it sensitive surface. In this case, its false responses are manifested in the form of the formation of 12 false voltage pulses at its output terminal also with a logical level of "1".
Решаемая изобретением задача - расширение функциональных возможностей устройства путем обеспечения возможности идентификации (распознавания) наряду с нагретыми металлическими и неметаллическими изделиями ненагретых металлических и неметаллических изделий с расширением номенклатуры контролируемых изделий, а также повышение надежности работы устройства путем устранения его ложных срабатываний от посторонних источников инфракрасного излучения и нагретых неметаллических предметов.The problem solved by the invention is to expand the functionality of the device by providing the possibility of identification (recognition) along with heated metal and nonmetallic products of unheated metal and nonmetallic products with the expansion of the range of controlled products, as well as improving the reliability of the device by eliminating its false positives from extraneous sources of infrared radiation and heated non-metallic objects.
Решение указанной задачи 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 включенные первый инфракрасный фотоприемник, формирователь импульсов, а также первый логический элемент И, первый и второй входы которого соединены с выходами соответственно формирователя импульсов и первого порогового элемента, а его выход является первым выходом устройства, первый инвертор, вход которого подключен к выходу формирователя импульсов, в него введены второй инфракрасный фотоприемник, подключенный параллельно первому инфракрасному фотоприемнику ко входу формирователя импульсов, 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, а также второй инвертор, вход которого подключен к выходу первого порогового элемента, второй логический элемент И, первый, второй и третий входы которого соединены с выходами соответственно формирователя импульсов, второго порогового элемента и второго инвертора, а его выход является вторым выходом устройства, третий логический элемент И, первый, второй и третий входы которого подключены к выходам соответственно первого инвертора, второго инвертора и второго порогового элемента, а его выход является третьим выходом устройства, четвертый логический элемент И, первый и второй входы которого соединены с выходами соответственно первого инвертора и первого порогового элемента, а его выход является четвертым выходом устройства, при этом емкостной чувствительный элемент установлен внутри центрального отверстия ферритового сердечника соосно с этим отверстием со смещением относительно открытого торца ферритового сердечника вдоль оси симметрии его центрального отверстия в сторону закрытого торца ферритового сердечника, причем индуктивный и емкостной чувствительные элементы и инфракрасные фотоприемники, между которыми размещены индуктивный и емкостной чувствительные элементы, установлены вдоль прямой линии в одной плоскости и образуют чувствительный элемент устройства, а плоскости оптических окон инфракрасных фотоприемников, плоскость открытого торца ферритового сердечника и одна из плоскостей емкостного чувствительного элемента, направленные в одну сторону, установлены параллельно и образуют чувствительную поверхность устройства.The solution to this problem 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 electric oscillation generator is connected in series, the inductive sensor element is included in the oscillatory circuit of which the first threshold element, the first infrared photodetector, pulse shaper, and the first logic the first element And, the first and second inputs of which are connected to the outputs of the pulse shaper and the first threshold element, respectively, and its output is the first output of the device, the first inverter, the input of which is connected to the output of the pulse shaper, a second infrared photodetector connected in parallel with the first infrared a photodetector to the input of the pulse shaper, a multivibrator connected in series with a capacitive sensitive element connected to its input and made in the form of current a driving plate with a geometric shape that repeats the geometric shape of the central hole of the ferrite core, a detector, a second threshold element, and a second inverter, the input of which is connected to the output of the first threshold element, the second logical element And, the first, second and third inputs of which are connected to the outputs, respectively a pulse shaper, a second threshold element and a second inverter, and its output is the second output of the device, the third logical element And, the first, second and third inputs of which connected to the outputs of the first inverter, second inverter and second threshold element, respectively, and its output is the third output of the device, the fourth logical element And, the first and second inputs of which are connected to the outputs of the first inverter and the first threshold element, and its output is the fourth output of the device while a capacitive sensing element is installed inside the Central hole of the ferrite core coaxially with this hole with an offset relative to the open end of the ferrite core along the axis of symmetry of its Central hole toward the closed end of the ferrite core, and the inductive and capacitive sensors and infrared photodetectors, between which the inductive and capacitive sensors are placed, are installed along a straight line in the same plane and form the sensor element of the device, and the plane of the optical windows infrared photodetectors, the plane of the open end of the ferrite core and one of the planes of the capacitive sensor element, directing One way, installed in parallel and form a sensitive surface of the device.
На фиг.1 представлена функциональная схема устройства; на фиг.2 - схема взаимного расположения инфракрасных фотоприемников, емкостного и индуктивного чувствительных элементов и контролируемого изделия; на фиг.3 - диаграммы напряжений, поясняющие работу устройства при срабатывании его от нагретых неметаллических изделий в режиме идентификации четырех видов изделий; на фиг.4 - диаграммы напряжений, поясняющие работу устройства при срабатывании его от нагретых металлических изделий в режиме идентификации четырех видов изделий; на фиг.5 - диаграммы напряжений, поясняющие работу устройства при срабатывании его от ненагретых неметаллических изделий в режиме идентификации четырех видов изделий; на фиг.6 - диаграммы напряжений, поясняющие работу устройства при срабатывании его от ненагретых металлических изделий в режиме идентификации четырех видов изделий.Figure 1 presents the functional diagram of the device; figure 2 is a diagram of the mutual arrangement of infrared photodetectors, capacitive and inductive sensitive elements and a controlled product; 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 four types of products; figure 4 is a voltage diagram explaining the operation of the device when it is triggered from heated metal products in the identification mode of four types of 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 four types of products; figure 6 is a voltage diagram explaining the operation of the device when it is triggered from unheated metal products in the identification mode of four types of products.
Устройство содержит (см. фиг.1) индуктивный чувствительный элемент 1, выполненный в виде катушки индуктивности 2, помещенной в кольцевом пазу открытого торца чашки ферритового сердечника 3 с центральным отверстием, генератор электрических колебаний 4, к цепям колебательного контура которого подключен индуктивный чувствительный элемент 1, первый пороговый элемент 5, выполненный, например, по схеме триггера Шмитта, вход которого подключен к выходу генератора 4, первый логический элемент И 6, первую выходную клемму 7, являющуюся первым выходом устройства и подключенную к выходу первого логического элемента И 6, последовательно включенные мультивибратор 8 с емкостным чувствительным элементом 9, выполненным в виде токопроводящей пластины и подключенным к его входу, детектор 10, второй пороговый элемент 11 выполненный, например, по схеме триггера Шмитта, а также первый инвертор 12, второй логический элемент И 13, соединенные между собой параллельно первый и второй инфракрасные фотоприемники 14, 15, формирователь импульсов 16, выполненный, например, по схеме триггера Шмитта, к входу которого подключены выходы инфракрасных фотоприемников 14 и 15, а его выход соединен с первым входом второго логического элемента 13, входом первого инвертора 12 и первым входом первого логического элемента И 6, второй вход которого подключен к выходу первого порогового элемента 5, второй инвертор 17, вход которого соединен с выходом первого порогового элемента 5, вторую выходную клемму 18, являющуюся вторым выходом устройства и подключенную к выходу второго логического элемента И 13, второй и третий входы которого соединены с выходами соответственно второго порогового элемента 11 и второго инвертора 17, третью выходную клемму,19, являющуюся третьим выходом устройства, третий логический элемент И 20, первый, второй и третий входы которого соединены с выходами соответственно первого инвертора 12, второго инвертора 17 и второго порогового элемента 11, выход - с выходной клеммой 19, четвертый логический элемент 21, первый и второй входы которого подключены к выходам соответственно первого инвертора 12 и первого порогового элемента 5, четвертую выходную клемму 22, соединенную с выходом четвертого логического элемента И и являющуюся четвертым выходом устройства.The device contains (see Fig. 1) an inductive
Генератор 4 выполнен, например, на основе транзистора по схеме автогенератора электрических колебаний с индуктивной трехточкой, в котором индуктивный чувствительный элемент 1 подключен к цепям его колебательного контура (см. книгу "Виленский П.И., Срибнер Л.А. Бесконтактные путевые выключатели. - М.: Энергоатомиздат, 1985. - 80 с., ил. - (Библиотека по автоматике; Вып.654)", стр.20, рис.10, а; стр.38, рис.25).Generator 4 is made, for example, on the basis of a transistor according to the scheme of an oscillator of electrical oscillations with an inductive three-point, in which the inductive
Мультивибратор 8 выполнен, 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).The multivibrator 8 is made, for example, according to the scheme of a symmetrical rectangular oscillator based on an operational amplifier (see the book "Shilo V.L. Linear integrated circuits in electronic equipment. - M.: Sov. Radio", 1974, p. 175, Figure 4.42, a).
Емкостной чувствительный элемент 9, подключенный в цепи отрицательной обратной связи к инвертирующему входу операционного усилителя мультивибратора 8, является одной из обкладок частотозадающего "раскрытого конденсатора", второй обкладкой которого являются электрические цепи общей "земли" мультивибратора 8 и устройства в целом, и служит емкостным чувствительным элементом мультивибратора 8 (см. журнал "Радио", №10, 2002. с.38, рис.1; с.39, рис.3). При этом емкостной чувствительный элемент 9 выполнен в виде токопроводящей пластины с геометрической формой, совпадающей с геометрической формой сквозного центрального отверстия, выполненного в чашке ферритового сердечника 3 индуктивного чувствительного элемента 1. Причем емкостной чувствительный элемент 9 установлен внутри центрального отверстия ферритового сердечника 3 соосно с этим отверстием со смещением относительно поверхности открытого торца чашки ферритового сердечника 3 вдоль оси симметрии центрального отверстия ферритового сердечника 3 в сторону, противоположную расположению катушки индуктивности 2, т.е. в сторону закрытого торца ферритового сердечника 3. Наличие такого смещения не позволяет магнитному потоку рассеяния (на фиг.2 не показан для лучшей читаемости чертежа) электромагнитного поля 23, существующего непосредственно у передней кромки центрального отверстия со стороны открытого торца чашки ферритового сердечника 3, взаимодействовать с поверхностью емкостного чувствительного элемента 9 и тем самым исключает возможность внесения нежелательного дополнительного затухания в колебательный контур генератора 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 9 connected in the negative feedback circuit to the inverting input of the operational amplifier of the multivibrator 8 is one of the plates of the frequency-setting "open capacitor", the second lining of which is the electric circuits of the common ground of the multivibrator 8 and the device as a whole, and serves as capacitive sensitive multivibrator element 8 (see the journal "Radio", No. 10, 2002. p. 38, fig. 1; p. 39, fig. 3). In this case, the capacitive sensing element 9 is made in the form of a conductive plate with a geometric shape matching the geometrical shape of the through central hole made in the cup of the
Детектор 10 выполнен, 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).The detector 10 is made, for example, according to the scheme of a diode passive converter of the amplitude values of the alternating voltage to constant with the sequential inclusion of a rectifying diode with an output load in the form of a parallel RC circuit (see the book "L. Volgin. Measuring converters of alternating voltage to constant. M. : "Sov. Radio", 1977 ", p. 174, fig. 4.9, b).
Каждый инфракрасный фотоприемник 14, 15 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. Микроэлектронные фотоприемные устройства / М.Д.Аксененко, М.Л.Бараночников, О.В.Смолин. - М.: Энергоатомиздат, 1984. - 208 с., ил., с.83, рис.4.11, Б), и транзисторного эмиттерного повторителя с открытым эмиттерным выходом, вход которого подключен к выходу усилителя постоянного тока, а его открытый эмиттерный выход является выходом инфракрасного фотоприемника.Each
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. У открытого торца чашки ферритового сердечника 3 при подаче высокочастотного сигнала на катушку индуктивности 2 с генератора 4 образуется в воздушном пространстве электромагнитное поле 23. 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 электромагнитное поле не возникает, так как его магнитный поток замыкается внутри сердечника 3 через сплошной слой феррита, образующего закрытый торец чашки, т.е. происходит экранирование этим слоем электромагнитного поля со стороны закрытого торца ферритового сердечника 3. Внутри центрального отверстия ферритового сердечника 3 электромагнитное поле также отсутствует, так как отверстие выполнено в сплошном слое феррита, и магнитный поток замыкается внутри ферритового сердечника 3 через этот слой феррита вследствие небольшого сопротивления феррита для магнитного потока по сравнению с сопротивлением воздуха.The
Поэтому взаимодействие емкостного чувствительного элемента 9, установленного внутри центрального отверстия ферритового сердечника 3 со смещением в сторону его закрытого торца, с электромагнитным полем 23 катушки индуктивности 2 полностью исключается. При этом центральное отверстие в виде сквозного отверстия чашки ферритового сердечника 3 позволяет конструктивно выполнить электрическое соединение емкостного чувствительного элемента 9 с мультивибратором 8 со стороны закрытого торца чашки ферритового сердечника 3, без взаимодействия соединительного проводника с электромагнитным полем 23, т.е. без внесения нежелательного дополнительного затухания в контур генератора 4, приводящего к уменьшению соединительным металлическим проводником его добротности и, как следствие к нарушению режима работы генератора 4. Причем емкостной и индуктивный чувствительные элементы 1, 9 и инфракрасные фотоприемники 14, 15, между которыми размещены индуктивный и емкостной чувствительные элементы 1, 9, установлены в одной плоскости и образуют чувствительный элемент устройства. При этом плоскости открытого торца чашки ферритового сердечника 3 катушки индуктивности 2, оптических окон инфракрасных фотоприемников 14, 15 и одна из плоскостей емкостного чувствительного элемента 9, установленные параллельно между собой и направленные в одну сторону, т.е. в сторону контролируемого изделия 24, образуют чувствительную поверхность устройства.Therefore, the interaction of the capacitive sensing element 9, installed inside the Central hole of the
При таком взаимном расположении элементов чувствительного элемента устройства он и, следовательно, устройство в целом характеризуется двумя зонами чувствительности - ближней и дальней зонами чувствительности вдоль осей симметрии индуктивного и емкостного чувствительных элементов 1 и 9, проведенных через их центры перпендикулярно плоскостям открытого торца ферритового сердечника 3 и емкостного чувствительного элемента 9 соответственно. В ближней зоне чувствительности, в которой одновременно действуют электромагнитное поле 23 индуктивного чувствительного элемента 1, электрическое поле 25 емкостного чувствительного элемента 9 и инфракрасное излучение контролируемого нагретого изделия 24 в пределах чувствительности инфракрасных фотоприемников 14, 15, производится идентификация (распознавание) контролируемых изделий 24. В дальней зоне чувствительности, ограниченной в пределах чувствительности инфракрасных фотоприемников 14, 15 концом границы ближней зоны чувствительности устройства и расстоянием предельной чувствительности инфракрасных фотоприемников 14, 15, устройство теряет свойство идентификации (распознавания) контролируемых изделий 24. Но в этой зоне устройства в условиях производственных технологических процессов могут находиться различные посторонние источники инфракрасного излучения, которыми могут быть нагретые металлические и неметаллические предметы и технологические источники инфракрасного излучения, например оптические датчики с открытым оптическим каналом или метрологическое оборудование с измерительными генераторами инфракрасного излучения. Такие источники, воздействуя своим инфракрасным излучением на чувствительный элемент фотоприемника 14, вызывают ложные срабатывания формирователя импульсов 16, проявляющиеся в виде формирования на его выходе ложных импульсов напряжения с уровнями логической "1", что может приводить к снижению надежности работы устройства.With this mutual arrangement of the elements of the sensing element of the device, it and, therefore, the device as a whole is characterized by two sensitivity zones - the near and far sensitivity zones along the symmetry axes of the inductive and capacitive
Поэтому схема взаимного расположения элементов чувствительного элемента устройства, схемное решение устройства и алгоритм обработки сигналов инфракрасных фотоприемников 14, 15, индуктивного и емкостного чувствительных элементов 1, 9 разработаны с учетом наличия указанных мешающих факторов таким образом, чтобы устранить ложные срабатывания устройства при ложных срабатываниях формирователя импульсов 16 в процессе идентификации контролируемых изделий.Therefore, the mutual arrangement of the elements of the sensor element of the device, the circuit diagram of the device and the signal processing algorithm of
Такое взаимное расположение в пространстве инфракрасных фотоприемников 14, 15, емкостного чувствительного элемента 9, индуктивного чувствительного элемента 1 и контролируемого изделия 24 (см. фиг.2) при прохождении им в направлении стрелки 27 (28) относительно чувствительного элемента устройства параллельно его чувствительной поверхности в пределах действия электромагнитного поля 23, электрического поля 25 и в пределах расстояний чувствительности фотоприемников 14, 15 всегда обеспечивает последовательное взаимодействие контролируемого изделия 24 с оптическим окном фотоприемника 14 (15), электромагнитным полем 23, электрическим полем 25 и оптическим окном фотоприемника 15 (14). Это, в свою очередь, обеспечивает:Such a mutual arrangement in space of
1) последовательное засвечивание нагретым контролируемым металлическим или неметаллическим изделием 24 своим инфракрасным излучением 26 сначала одного фотоприемника 14 (15), потом пересечение электромагнитного поля 23, оставляя при этом фотоприемник 14 (15) в засвеченном состоянии, а затем взаимодействие с электрическим полем 25, продолжая оставаться в зоне действия электромагнитного поля 23 и оставляя при этом фотоприемник 14 (15) в засвеченном состоянии, далее засвечивание другого фотоприемника 15 (14), оставаясь в зоне действия электромагнитного и электрического полей 23, 25 соответственно и оставляя на некотором промежутке времени оба фотоприемника в засвеченном состоянии, потом затемнение фотоприемника 14 (15), оставаясь в зоне действия электромагнитного и электрического полей 23, 25 соответственно и оставляя при этом фотоприемник 15 (14) в засвеченном состоянии, затем выход из зоны действия электрического поля 25, оставаясь в зоне действия электромагнитного поля 23 и оставляя фотоприемник 15 (14) в засвеченном состоянии, далее выход из зоны действия электромагнитного поля 23, оставляя при этом фотоприемник 15 (14) в засвеченном состоянии и, наконец, затемнение фотоприемника 15 (14) и выход контролируемого нагретого металлического или неметаллического изделия 24 из зоны чувствительной поверхности устройства.1) sequential illumination by a heated controlled metal or nonmetallic product 24 with its infrared radiation 26 first of one photodetector 14 (15), then the intersection of the electromagnetic field 23, leaving the photodetector 14 (15) in the illuminated state, and then interacting with the electric field 25, continuing remain in the area of influence of the electromagnetic field 23 and while leaving the photodetector 14 (15) in the lit state, then the illumination of another photodetector 15 (14), remaining in the area of the electromagnetic electric fields 23, 25, respectively, and leaving both photodetectors in the illuminated state for a certain period of time, then darkening the photodetector 14 (15), remaining in the zone of electromagnetic and electric fields 23, 25, respectively, while leaving the photodetector 15 (14) in the illuminated state then exit from the zone of action of the electric field 25, remaining in the zone of action of the electromagnetic field 23 and leaving the photodetector 15 (14) in the illuminated state, then exit from the zone of action of the electromagnetic field 23, leaving at 15 th photodetector (14) in the light-polluted state and finally darkening a photodetector 15 (14) and an output controlled heated metallic or non-metallic article 24 of the sensitive surface of the device area.
Таким образом, последовательное засвечивание нагретым контролируемым металлическим или неметаллическим изделием 24 фотоприемников 14 (15) и 15 (14) происходит без разрыва, т.е. формируется на выходе формирователя импульсов 16 обоими параллельно включенными фотоприемниками сплошной импульс напряжения с уровнем логической "1" длительностью, равной времени нахождения контролируемого нагретого изделия 24 в зоне чувствительной поверхности устройства, начиная с момента засветки фотоприемника 14 (15) и до момента выхода из засвеченного состояния фотоприемника 15 (14);Thus, sequential exposure of 24 photodetectors 14 (15) and 15 (14) with a heated controlled metal or nonmetallic product occurs without interruption, i.e. a continuous voltage pulse is formed at the output of the pulse shaper 16 by both parallel photodetectors with a logic level “1” of duration equal to the residence time of the controlled
2) последовательное прохождение ненагретыми металлическим, неметаллическим и нагретыми металлическим, неметаллическим контролируемыми изделиями 24 фотоприемника 14 (15) соответственно без его засвечивания вследствие отсутствия у контролируемых изделий инфракрасного излучения 26 и с засвечиванием фотоприемника 14 (15) вследствие наличия у них инфракрасного излучения 26, потом пересечение ими электромагнитного поля 23, затем взаимодействие их с электрическим полем 25, далее прохождение ими фотоприемника 15 (14) соответственно без засвечивания и с засвечиванием его и выход контролируемых изделий 24 из зоны чувствительной поверхности устройства. В результате чего на выходе второго порогового элемента 11 формируются импульсы напряжений с уровнями логической "1" длительностями, равными длительности нахождения контролируемого изделия 24 в электрическом поле 25 емкостного чувствительного элемента 9. При этом на выходе порогового элемента 5 происходит формирование импульсов напряжений с уровнями логической "1" при взаимодействии контролируемых нагретых и ненагретых металлических изделий с электромагнитным полем 23. Вместе с тем отсутствует формирование на выходе порогового элемента 5 таких импульсов при взаимодействии контролируемых нагретых и ненагретых неметаллических изделий 24 с электромагнитным полем 23 вследствие отсутствия внесения ими существенного затухания в колебательный контур генератора 4, в который включен индуктивный чувствительный элемент 1;2) sequential passage of unheated metal, non-metallic and heated metallic, non-metallic controlled
3) получение импульсов на выходе формирователя импульсов 16 длительностью, всегда большей, чем длительность каждого импульса на выходе первого порогового элемента 5 и второго порогового элемента 11;3) receiving pulses at the output of the pulse shaper 16 with a duration always greater than the duration of each pulse at the output of the first threshold element 5 and the second threshold element 11;
4) получение на выходе первого порогового элемента 5 в случае взаимодействия чувствительного элемента устройства с контролируемым нагретым или ненагретым металлическим изделием 24 импульса напряжения с уровнем логической "1" длительностью, всегда большей, чем длительность импульса на выходе второго порогового элемента 11;4) receiving at the output of the first threshold element 5 in the case of the interaction of the sensitive element of the device with a controlled heated or
5) расстановку на временной оси сформированных импульсов таким образом, чтобы выходные импульсы формирователя импульсов 16 большей длительности всегда "охватывали" выходные импульсы меньшей длительности первого порогового элемента 5 и второго порогового элемента 11, и чтобы в то же время выходные импульсы первого порогового элемента 5, длительности которых больше, чем длительности импульсов на выходе второго порогового элемента 11, всегда "охватывали" выходные импульсы последнего.5) the arrangement on the time axis of the generated pulses so that the output pulses of the pulse shaper 16 of greater duration always "covered" the output pulses of shorter duration of the first threshold element 5 and the second threshold element 11, and at the same time the output pulses of the first threshold element 5, whose durations are longer than the durations of the pulses at the output of the second threshold element 11, always “covered” the output pulses of the latter.
Следовательно, 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 четырех видов изделий из числа нагретых металлических, неметаллических и ненагретых металлических, неметаллических изделий и расширить номенклатуру контролируемых изделий до четырех единиц, т.е. производить распознавание металлических и неметаллических изделий с учетом их термического состояния и вида материала при расширенной номенклатуре контролируемых изделий по алгоритму: идентификация каждого из четырех разновидностей контролируемых изделий на один соответствующий выход из четырех выходов устройства, а также повысить надежность работы устройства.Therefore, 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 four types of products from the number of heated metal ones, non-metallic and unheated metallic, non-metallic products and expand the range of controlled from Eliya to four units, ie Recognize metallic and nonmetallic products taking into account their thermal state and type of material with an expanded range of controlled products according to the algorithm: identification of each of the four varieties of controlled products to one corresponding output from the four outputs of the device, as well as to increase the reliability of the device.
Устройство работает следующим образом. При подаче напряжения питания в момент нахождения контролируемого изделия 24 вне зоны чувствительной поверхности устройства (см. фиг.2) фотоприемники 14, 15 находятся в затемненном состоянии. В результате формирователь 16 устанавливается в такое устойчивое состояние, при котором на его выходе устанавливается напряжение U1 с уровнем логического "0", которое подается на первые входы логических элементов 6, 13 и вход инвертора 12 (см. фиг.3, фиг.4, фиг.5). После чего на выходе инвертора 12 устанавливается напряжение U5 с уровнем логической "1", которое подается на первые входы логических элементов 21, 20.The device operates as follows. When applying the supply voltage at the time the controlled
При этом в момент подачи напряжения питания генератор 4 переходит в режим генерации электрических колебаний, постоянная составляющая тока которых на его выходе создает падение напряжения, превышающее входное пороговое значение напряжения триггера порогового элемента 5. В результате последний переключается в такое устойчивое состояние, при котором на его выходе устанавливается напряжение U2 с уровнем логического "0", которое подается на вход инвертора 17 и вторые входы логических элементов 6, 21 (см. фиг.3, фиг.4, фиг.5). При этом на выходе инвертора 17, втором и третьем входах соответственно логических элементов 20 и 13 устанавливается напряжение U4 с уровнем логической "1".In this case, at the time of supply of the supply voltage, the generator 4 enters the mode of generating electrical oscillations, the constant current component of which at its output creates a voltage drop exceeding the input threshold voltage value of the trigger of the threshold element 5. As a result, the latter switches to a stable state in which the output is set voltage U2 with a logic level of "0", which is fed to the input of the inverter 17 and the second inputs of the logic elements 6, 21 (see figure 3, figure 4, figure 5). At the same time, at the output of the inverter 17, the second and third inputs of the logic elements 20 and 13, respectively, the voltage U4 is set with a logic level of "1".
Вместе с тем в момент подачи напряжения питания мультивибратор 8 переходит в заторможенное состояние, при котором на его выходе, входе и выходе детектора 10, входе порогового элемента 11 устанавливаются напряжения с уровнями логического "0". В результате пороговый элемент 11 переключается в такое устойчивое состояние, при котором на его выходе, втором и третьем входах соответственно логических элементов 13 и 20 устанавливается напряжение U3 с уровнем логического "0 (см. фиг.3, фиг.4, фиг.5). В результате:At the same time, at the time of supply of the supply voltage, the multivibrator 8 goes into a braked state, at which voltages with logical "0" levels are set at its output, input and output of the detector 10, and the input of the threshold element 11. As a result, the threshold element 11 switches to such a stable state that at its output, the second and third inputs of the logic elements 13 and 20, respectively, the voltage U3 is set with a logic level of "0 (see figure 3, figure 4, figure 5) As a result:
- уровень логической "1" напряжения U4 с выхода инвертора 17 через третий вход логического элемента 13 на его выход и выходную клемму 18 не проходит, и на выходе логического элемента 13 и выходной клемме 18 устанавливается напряжение U6 с уровнем логического "0", так как на первый и второй входы логического элемента 13 поданы с выходов соответственно формирователя импульсов 16 и второго порогового элемента 11 напряжения U1 и U3 с уровнями логического "0", запрещающие его прохождение;- the level of logical "1" voltage U4 from the output of the inverter 17 through the third input of the logic element 13 to its output and the output terminal 18 does not pass, and the output of the logic element 13 and the output terminal 18 sets the voltage U6 with the level of logical "0", since the first and second inputs of the logic element 13 are supplied from the outputs of the pulse shaper 16 and the second threshold element 11, respectively, of the voltage U1 and U3 with levels of logic "0", which prohibit its passage;
- уровень логической "1" напряжения U5 с выхода инвертора 12 через первый вход логического элемента 21 на его выход и выходную клемму 22 не проходит, и на выходе логического элемента 21 и выходной клемме 22 устанавливается напряжение U9 с уровнем логического "0", так как на второй вход логического элемента 21 подано с выхода порогового элемента 5 напряжение U2 с уровнем логического "0", запрещающее его прохождение;- the level of logical "1" voltage U5 from the output of the inverter 12 through the first input of the logic element 21 to its output and the output terminal 22 does not pass, and the output of the logic element 21 and the output terminal 22 sets the voltage U9 with the level of the logical "0", since to the second input of the logic element 21 is supplied from the output of the threshold element 5 voltage U2 with a logic level of "0", prohibiting its passage;
- уровни логической "1" напряжений U5 и U4 с выходов соответственно инверторов 12 и 17 через первый и второй входы логического элемента 20 на его выход и выходную клемму 19 не проходят, и на выходе логического элемента 20 и выходной клемме 19 устанавливается напряжение U8 с уровнем логического "0", так как на третий вход логического элемента 20 подано с выхода порогового элемента 11 напряжение U3 с уровнем логического "0", запрещающее их прохождение;- levels of logical “1” of voltages U5 and U4 from the outputs of inverters 12 and 17, respectively, do not pass through the first and second inputs of logic element 20 to its output and output terminal 19, and voltage U8 is set at the output of logic element 20 and output terminal 19 with a level logical "0", since the third input of the logic element 20 is fed from the output of the threshold element 11 voltage U3 with a level of logical "0", which prohibits their passage;
- на первый и второй входы логического элемента 6 поданы с выходов формирователя импульсов 16 и порогового элемента 5 соответственно напряжения U1 и U2 с уровнями логического "0", поэтому на выходе логического элемента 6 и выходной клемме 7 устанавливается напряжение U7 с уровнем логического "0.- the first and second inputs of the logic element 6 are supplied from the outputs of the pulse shaper 16 and the threshold element 5, respectively, the voltage U1 and U2 with levels of logic "0", therefore, at the output of the logic element 6 and output terminal 7, the voltage U7 with the level of logic "0 is set.
Таким образом, после подачи напряжения питания устройство устанавливается в исходное состояние, при котором контролируемое изделие 24 находится за пределами его чувствительной поверхности, а на выходных клеммах 18, 7, 19 и 22 устанавливаются соответственно напряжения U6, U7, U8 и U9 с уровнями логического "0" (см. фиг.3, фиг.4, фиг.5). При этом устройство готово к первому циклу идентификации изделий.Thus, after supplying the supply voltage, the device is restored to its initial state, in which the controlled
Рассмотрим работу устройства в режиме идентификации четырех видов контролируемых изделий - нагретых неметаллических, нагретых металлических, ненагретых неметаллических и ненагретых металлических, при котором контролируемое изделие 24 (см. фиг.2) перемещается параллельно чувствительной поверхности устройства в пределах его ближней зоны чувствительности в одном из направлений по стрелке 27 или 28.Consider the operation of the device in the identification mode of four types of controlled products - heated non-metallic, heated metallic, unheated non-metallic and unheated metallic, in which the controlled product 24 (see figure 2) moves parallel to the sensitive surface of the device within its near sensitivity zone in one of the
При введении в направлении стрелки 27 (28) в зону чувствительной поверхности устройства, например нагретого неметаллического изделия 24, происходит засвечивание фотоприемника 14 (15) его инфракрасным излучением 26 (см. фиг.2). При этом на его выходе устанавливается напряжение с уровнем логической "1", которое подается на вход формирователя 16, который переключается в такое устойчивое состояние, при котором на его выходе, входе инвертора 12 и первых входах логических элементов 6, 13 устанавливается напряжение U1 с уровнем логической "1" (см. фиг.3). После чего на выходе инвертора 12 устанавливается напряжение U5 с уровнем логического "0", которое подается на первые входы логических элементов 20, 21. В результате:When introduced in the direction of the arrow 27 (28) into the zone of the sensitive surface of the device, for example a heated
- уровень логической "1" напряжения U1 с выхода формирователя 16 через первые входы логических элементов 13 и 6 на их выходы и соответственно на выходные клеммы 18 и 7 не проходит, и на их выходах и соответственно на выходных клеммах 18 и 7 продолжают присутствовать напряжения U6 и U7 с уровнями логического "0", соответствующие исходному состоянию устройства, так как на вторые входы логических элементов 13 и 6 поданы с выходов соответственно пороговых элементов 11 и 5 напряжения U3 и U2 с уровнями логического "0", запрещающие его прохождение;- the level of logical "1" voltage U1 from the output of the driver 16 through the first inputs of the logic elements 13 and 6 to their outputs and, accordingly, to the output terminals 18 and 7 does not pass, and voltage U6 continues to be present at their outputs and, respectively, at the output terminals 18 and 7 and U7 with levels of logic “0” corresponding to the initial state of the device, since voltage U3 and U2 with levels of logic “0”, prohibiting its passage, are supplied from the outputs of threshold elements 11 and 5, respectively, to the second inputs of logic elements 13 and 6;
- переключения логического элемента 21 в другое состояние не происходит, так как на обоих входах логического элемента 21 установлены с выходов соответственно инвертора 12 и порогового элемента 5, соответствующие исходному состоянию устройства напряжения U5 и U2 с уровнями логического "0", запрещающие его переключение;- switching of the logic element 21 to another state does not occur, since at both inputs of the logic element 21 are installed from the outputs of the inverter 12 and the threshold element 5, respectively, corresponding to the initial state of the voltage device U5 and U2 with levels of logic "0", prohibiting its switching;
- уровень логической "1" напряжения U4 с выхода инвертора 17 через второй вход логического элемента 20 на его выход и на выходную клемму 19 не проходит, и на его выходе и на выходной клемме 19 продолжает присутствовать напряжение U8 с уровнем логического "0", соответствующее исходному состоянию устройства, так как на первый и третий входы логического элемента 20 поданы с выходов инвертора 12 и порогового элемента 11 соответственно напряжения U5 и U3 с уровнями логического. "0", запрещающие его прохождение.- the level of logical "1" voltage U4 from the output of the inverter 17 through the second input of the logic element 20 to its output and output terminal 19 does not pass, and at its output and output terminal 19 continues to be the voltage U8 with the level of logical "0" the initial state of the device, since the first and third inputs of the logic element 20 are supplied from the outputs of the inverter 12 and the threshold element 11, respectively, of the voltage U5 and U3 with logical levels. "0", prohibiting its passage.
Затем перемещающееся в выбранном направлении контролируемое изделие 24, оставляя фотоприемник 14 (15) в засвеченном состоянии, входит в зону действия электромагнитного поля 23. После чего генератор 4 продолжает находиться в режиме генерации электрических колебаний, т.е. в исходном состоянии, так как контролируемое нагретое неметаллическое изделие 24 не вносит существенного затухания в колебательный контур генератора 4. В результате переключения порогового элемента 5 в другое устойчивое состояние не происходит, и на его выходе продолжает присутствовать соответствующее исходному состоянию устройства напряжение U2 с уровнем логического "0", которое подано на вторые входы логических элементов 21 и 6 и вход инвертора 17. При этом на выходе инвертора 12, втором и третьем входах соответственно логических элементов 20 и 13 продолжает присутствовать напряжение U4 с уровнем логической "1", соответствующее исходному состоянию устройства. Поэтому переключения логических элементов 13, 6, 20 и 21 в другое состояние не происходит, и соответственно на выходных клеммах 18, 7, 19 и 22 продолжают присутствовать напряжения U6, U7, U8 и U9 с уровнями логического "0", соответствующие исходному состоянию устройства, так как логические уровни напряжений в различных точках схемы устройства и состояния диаграмм на фиг.3 не изменились и соответствуют прежним значениям, установленным до вхождения контролируемого изделия 24 в зону действия электромагнитного поля 23.Then, the controlled
Далее перемещающееся в выбранном направлении контролируемое изделие 24, оставляя фотоприемник 14 (15) в засвеченном состоянии и по-прежнему оставаясь в зоне действия электромагнитного поля 23, входит в зону действия электрического поля 25 емкостного чувствительного элемента 9 и образует с ним электрический конденсатор. Значение электрической емкости образованного таким образом конденсатора увеличивается до такого уровня, при котором происходит возбуждение мультивибратора 8 и переход его в режим генерации электрических колебаний. Амплитуда выходных импульсов мультивибратора 8 преобразуется детектором 10 в постоянное напряжение с уровнем логической "1", которое превышает входное пороговое значение напряжения триггера порогового элемента 11. При этом пороговый элемент 11 переключается в другое устойчивое состояние, при котором на его выходе устанавливается напряжение U3 с уровнем логической "1", которое подается на второй и третий входы логических элементов 13 и 20 соответственно. После чего происходит переключение логического элемента 13 в другое состояние, при котором на его выходе и выходной клемме 18 устанавливается напряжение U6 с уровнем логической "1", а на выходах логических элементов 6, 20 и 21 и соответственно на выходных клеммах 7, 19 и 22 продолжают присутствовать напряжения U7, U8 и U9 с уровнями логического "0", соответствующие исходному состоянию устройства, так как:Further, the controlled
- на всех трех входах логического элемента 13 установлены напряжения U1, U3 и U4 с уровнями логической "1", поданных с выходов соответственно формирователя 16, порогового элемента 11 и инвертора 17, разрешающие переключение логического элемента 13 в другое состояние;- at all three inputs of the logic element 13, voltages U1, U3 and U4 are set with logic levels “1”, supplied from the outputs of the driver 16, the threshold element 11 and the inverter 17, respectively, allowing the switching of the logic element 13 to another state;
- уровень логической "1" напряжения U1 с уровнем логической "1" с выхода формирователя 16 не проходит через первый вход логического элемента 6 на его выход и выходную клемму 7, потому что на второй вход логического элемента 6 подано с выхода порогового элемента 5 напряжение U2 с уровнем логического "0", запрещающее его прохождение;- the logic level “1” of voltage U1 with the logic level “1” from the output of the driver 16 does not pass through the first input of the logic element 6 to its output and output terminal 7, because the voltage U2 is supplied to the second input of the logic element 6 from the output of the threshold element 5 with a logical level of "0", prohibiting its passage;
- уровни логической "1" напряжений U3 и U4 с уровнями логической "1" с выходов соответственно порогового элемента 11 и инвертора 17 не проходят соответственно через третий и второй входы логического элемента 20 на его выход и выходную клемму 19, потому что на первый вход логического элемента 20 подано с выхода инвертора 12 напряжение U5 с уровнем логического "0", запрещающее их прохождение;- logical levels “1” of voltages U3 and U4 with logical levels “1” from the outputs of threshold element 11 and inverter 17, respectively, do not pass through the third and second inputs of logic element 20 respectively to its output and output terminal 19, because the first logical input element 20 is supplied from the output of the inverter 12 voltage U5 with a logic level of "0", prohibiting their passage;
- на обоих входах логического элемента 21 установлены с выходов соответственно инвертора 12 и порогового элемента 5 напряжения U5 и U2 с уровнями логического "0", запрещающие его переключение в другое состояние.- at both inputs of the logic element 21 are installed from the outputs of the inverter 12 and the threshold element 5, respectively, of the voltage U5 and U2 with levels of logic "0", prohibiting its switching to another state.
Потом перемещающееся контролируемое изделие 24, по-прежнему оставляя фотоприемник 14 (15) в засвеченном состоянии и оставаясь в зоне действия электромагнитного поля 23 и электрического поля 25, засвечивает фотоприемник 15 (14). После чего уровень напряжения на входе и выходе формирователя 16, соответствующий уровню логической "1", не изменился, так как параллельно включенные фотоприемники 14, 15 реализуют логическую функцию МОНТАЖНОЕ ИЛИ. Поэтому описанные выше состояния схемы устройства и диаграмм напряжений на фиг.3, установившиеся до момента засвечивания фотоприемника 15 (14), не изменились.Then the moving controlled
При дальнейшем перемещении в том же направлении контролируемое изделие 24, оставаясь в зонах действия электромагнитного и электрического полей 23 и 25 соответственно и оставляя фотоприемник 15 (14) в засвеченном состоянии, выходит за пределы оптического окна фотоприемника 14 (15). При этом происходит затемнение последнего, после чего уровень напряжения U1 на выходе формирователя 16, соответствующий уровню логической "1", также не изменяется по причине реализации фотоприемниками 14, 15 логической функции МОНТАЖНОЕ ИЛИ. В связи с этим описанные состояния схемы устройства и диаграмм напряжений на фиг.3, установившиеся до момента затемнения фотоприемника 14 (15), также не изменились.With further movement in the same direction, the controlled
Затем контролируемое изделие 24, оставляя фотоприемник 15 (14) в засвеченном состоянии и оставаясь в зоне действия электромагнитного поля 23, выходит из зоны действия электрического поля 25. При этом мультивибратор 8 переходит в заторможенное состояние, т.е. в исходное состояние, при котором на его выходе, входе и выходе детектора 10 устанавливаются напряжения с уровнями логического "0". В результате на вход порогового элемента 11 подается напряжение с уровнем логического "0", под действием которого он переключается в другое устойчивое состояние, т.е. в исходное состояние, и на выходе порогового элемента 11 устанавливается напряжение U3 с уровнем логического "0", которое подается на второй и третий входы логических элементов 13 и 20 соответственно. После чего логический элемент 13 переключается в исходное состояние, и на его выходе и выходной клемме 18 устанавливается напряжение U6 с уровнем логического "0, а на выходах логических элементов 6, 20 и 21 и соответственно на выходных клеммах 7, 19 и 22 продолжают присутствовать напряжения U7, U8 и U9 с уровнями логического "0", так как:Then, the controlled
- уровни логической "1" напряжений U1 и U4 с выходов формирователя 16 и инвертора 17 не проходят на выход логического элемента 13 соответственно через его первый и третий входы на его выход и выходную клемму 7, потому что на втором входе логического элемента 13 с выхода порогового элемента 11 установлено напряжение U3 с уровнем логического "0", запрещающее их прохождение;- levels of logical "1" voltage U1 and U4 from the outputs of the driver 16 and inverter 17 do not pass to the output of the logic element 13, respectively, through its first and third inputs to its output and output terminal 7, because at the second input of the logical element 13 from the threshold output element 11, the voltage U3 is set with a logic level of "0", prohibiting their passage;
- уровень логической "1" напряжения U1 с уровнем логической "1" с выхода формирователя 16 не проходит через первый вход логического элемента 6 на его выход и выходную клемму 7, потому что на второй вход логического элемента 6 подано с выхода порогового элемента 5 напряжение U2 с уровнем логического "0", запрещающее его прохождение;- the logic level “1” of voltage U1 with the logic level “1” from the output of the driver 16 does not pass through the first input of the logic element 6 to its output and output terminal 7, because the voltage U2 is supplied to the second input of the logic element 6 from the output of the threshold element 5 with a logical level of "0", prohibiting its passage;
- уровень логической "1" напряжения U4 с выхода инвертора 17 через второй вход логического элемента 20 на его выход и выходную клемму 19 не проходит, потому что на первый и третий входы логического элемента 20 с выходов соответственно инверторам и порогового элемента 11 поданы напряжения U5 и U3 с уровнями логического "0", запрещающие его прохождение;- the level of logical "1" voltage U4 from the output of the inverter 17 through the second input of the logic element 20 to its output and output terminal 19 does not pass, because the first and third inputs of the logic element 20 from the outputs of the inverters and the threshold element 11 are supplied with voltage U5 U3 with levels of logical "0", prohibiting its passage;
- на обоих входах логического элемента 21 установлены с выходов соответственно инвертора 12 и порогового элемента 5 напряжения U5 и U2 с уровнями логического "0", запрещающие его переключение в другое состояние.- at both inputs of the logic element 21 are installed from the outputs of the inverter 12 and the threshold element 5, respectively, of the voltage U5 and U2 with levels of logic "0", prohibiting its switching to another state.
На этом формирование импульса напряжения U6 с уровнем логической "1" на выходной клемме 18 заканчивается.On this, the formation of a voltage pulse U6 with a logic level of "1" at the output terminal 18 ends.
Далее контролируемое изделие 24, оставляя фотоприемник 15 (14) в засвеченном состоянии, выходит из зоны действия электромагнитного поля 23. После чего генератор 4 и пороговый элемент 5 продолжают находиться в исходном состоянии, при котором на выходе порогового элемента 5, входе инвертора 17 и вторых входах соответственно логических элементов 6 и 21 продолжает присутствовать напряжение U2 с уровнем логического "0", соответствующее исходному состоянию устройства, а на выходе инвертора 17, втором и третьем входах соответственно логических элементов 20 и 13 - напряжение U4 с уровнем логической "1", соответствующее исходному состоянию устройства. После чего переключения логических элементов 13, 6, 20 и 21 в другое состояние не происходит, и на их выходах и соответственно на выходных клеммах 18, 7, 19 и 22 логические уровни напряжений U6, U7, U8 и U9, соответствующие уровням логического "0", не изменились, так как логические уровни напряжений соответственно на входах логических элементов 13, 6, 20 и 21 не изменились и соответствуют прежним значениям, установившимся после выхода контролируемого изделия 24 из зоны действия электромагнитного поля 23. Поэтому описанные выше состояния схемы устройства и диаграмм напряжений на фиг.3, установившиеся до момента выхода контролируемого изделия 24 из зоны действия электромагнитного поля 23, также не изменились после выхода его из зоны действия электромагнитного поля 23.Next, the controlled
И на последнем отрезке своего перемещения контролируемое изделие 24 выходит за пределы оптического окна фотоприемника 15 (14). После чего он затемняется, т.е. устанавливается в исходное состояние, при котором на выходе формирователя 16 устанавливается напряжение U1 с уровнем логического "0, которое подается на первые входы логических элементов 6, 13 и вход инвертора 12, который при этом переключается в исходное состояние, при котором на его выходе устанавливается напряжение U5 с уровнем логической "1". Но под действием нулевого уровня напряжения U1 с выхода формирователя 16 и уровня логической "1" с выхода инвертора 12 переключения логических элементов 13, 6, 20 и 21 в исходное состояние не происходит, так как логические элементы 13, 20 и 6, 21 уже переключены в исходное состояние под действием соответственно напряжений U3, U2 с уровнями логического "0", поданными соответственно с выходов пороговых элементов 11 и 5 на соответствующие входы логических элементов 13, 20 и 6, 21. На этом цикл идентификации нагретого неметаллического изделия 24 на выходной клемме 18 заканчивается. В результате устройство устанавливается в исходное состояние и готово к очередному циклу идентификации контролируемого изделия. При повторном прохождении нагретого неметаллического контролируемого изделия 24 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
Таким образом, при прохождении в направлении стрелки 27 (28) в зону чувствительной поверхности устройства контролируемого нагретого неметаллического изделия информационный сигнал напряжения U6 с уровнем логической "1" об его идентификации появляется только на выходной клемме 18 устройства, а на выходных клеммах 7, 19 и 22 при этом присутствуют соответственно напряжения U7, U8 и U9 с уровнями логического "0".Thus, when passing in the direction of arrow 27 (28) into the zone of the sensitive surface of the device of a controlled heated non-metallic product, an information signal of voltage U6 with a logic level “1” about its identification appears only on the output terminal 18 of the device, and on the output terminals 7, 19 and 22, therein, respectively, voltages U7, U8 and U9 with logical “0” levels are present.
В случае прохождения в направлении стрелки 27 (28) относительно чувствительной поверхности устройства нагретого металлического изделия 24 происходит засвечивание фотоприемников 14, 15 вследствие наличия у него инфракрасного излучения 26 и формирование на выходе формирователя 16 импульса напряжения U1 с уровнем логической "1" (см. фиг 4), который подается на первые входы логических элементов 6, 13 и вход инвертора 17, на выходе которого при этом формируется импульс напряжения U5 с уровнем логического "0", который подается на первые входы логических элементов 20 и 21.If the
Наряду с этим при пересечении контролируемым нагретым металлическим изделием 24 электромагнитного поля 23 происходит формирование на выходе порогового элемента 5 импульса напряжения U2 с уровнем логической "1" (см. фиг.4), который подается на вторые входы логических элементов 6, 21 и вход инвертора 17, на выходе которого при этом происходит формирование импульса напряжения U4 с уровнем логического "0", который подается на второй и третий входы логических элементов 20 и 13 соответственно.In addition, when the controlled
Вместе с тем при взаимодействии контролируемого изделия 24 с электрическим полем 25 происходит формирование на выходе порогового элемента 11 импульса напряжения U3 с уровнем логической "1", который подается на второй и третий входы соответственно логических элементов 13 и 20.However, when the controlled
В результате на выходе логического элемента 6 и выходной клемме 7 происходит формирование импульса напряжения U7 с уровнем логической "1", а на выходах логических элементов 13, 20 и 21 и соответственно на выходных клеммах 18, 19 и 22 продолжают присутствовать напряжения U6, U8 и U9 с уровнями логического "0", соответствующие исходному состоянию устройства, так как:As a result, a voltage pulse U7 with a logic level of 1 is generated at the output of logic element 6 and output terminal 7, and voltages U6, U8 and U9 with logical “0” levels corresponding to the initial state of the device, since:
- на обоих входах логического элемента 6 действуют импульсы напряжений U1 и U2 с уровнями логической "1", которые проходят на его выход и выходную клемму 7 в виде импульса напряжения U7 с уровнем логической "1";- at both inputs of logic element 6, voltage pulses U1 and U2 with logic levels "1" act on its output and output terminal 7 in the form of voltage pulse U7 with logic level "1";
- импульсы напряжений U1 и U3 с уровнями логической "1", поданные соответственно с выходов формирователя 16 и порогового элемента 11, через первый и второй входы логического элемента 13 на его выход и выходную клемму 18 не проходят, потому что на третий вход логического элемента 13 подан с выхода инвертора 17 импульс напряжения U4 с уровнем логического "0", запрещающий их прохождение;- voltage pulses U1 and U3 with logic levels "1", respectively supplied from the outputs of the driver 16 and the threshold element 11, do not pass through the first and second inputs of the logic element 13 to its output and output terminal 18, because the third input of logic element 13 a voltage pulse U4 with a logic level of “0”, prohibiting their passage, is supplied from the output of the inverter 17;
- импульс напряжения U3 с уровнем логической "1", поданный с выхода порогового элемента 11, через третий вход логического элемента 20 на его выход и выходную клемму 19 не проходит, потому что на первый и второй входы логического элемента 20 поданы с выходов-инверторов 12 и 17 соответственно импульсы напряжений U5 и U4 с уровнями логического "0", запрещающие его прохождение.- a voltage pulse U3 with a logic level “1”, applied from the output of the threshold element 11, does not pass through the third input of the logic element 20 to its output and output terminal 19, because the first and second inputs of the logic element 20 are supplied from the inverter outputs 12 and 17, respectively, voltage pulses U5 and U4 with levels of logical "0", prohibiting its passage.
По окончании формирования на выходной клемме 7 импульса напряжения U7 с уровнем логической "1", которому соответствует момент выхода контролируемого нагретого металлического изделия 24 из зоны действия электромагнитного поля 23, и после выхода его из области оптического окна фотоприемника 15 (14) цикл идентификации нагретого металлического изделия 24 заканчивается. В результате устройство устанавливается в исходное состояние и готово к очередному циклу идентификации контролируемого изделия. При повторном прохождении нагретого металлического изделия относительно чувствительной поверхности устройства цикл его работы в соответствии с диаграммами напряжений, приведенными на фиг.4, повторяется.Upon completion of the formation at the output terminal 7 of the voltage pulse U7 with a logic level of "1", which corresponds to the moment the controlled
Таким образом, при прохождении относительно чувствительной поверхности устройства контролируемого нагретого металлического изделия информационный сигнал напряжения U7 с уровнем логической "1" об его идентификации появляется только на выходной клемме 7, а на выходных клеммах 18, 19 и 22 при этом присутствуют соответственно напряжения U6, U8 и U9 с уровнями логического "0".Thus, when a relatively sensitive surface of the device passes through a heated metal product, an information signal of voltage U7 with a logic level “1” about its identification appears only at output terminal 7, and at the output terminals 18, 19 and 22, respectively, voltages U6, U8 are present and U9 with logical levels of "0".
В случае прохождения в направлении стрелки 27 (28) в зону чувствительной поверхности устройства ненагретого неметаллического изделия 24 засвечивания фотоприемников 14, 15 из-за отсутствия у него инфракрасного излучения 26 и переключения формирователя 16 в другое устойчивое состояние не происходит. В результате чего на выходе формирователя 16 в течение всего цикла идентификации ненагретого неметаллического изделия 24 формирования импульса напряжения U1 с уровнем логической "1" не происходит, и, следовательно, формирователь 16, логический элемент 6, инвертор 12 и логические элементы 6, 13 находятся в течение всего этого цикла идентификации в исходном состоянии. Поэтому на выходе формирователя 16 и выходе инвертора 12 в течение всего цикла идентификации присутствуют соответственно напряжения U1 и U5 с уровнями логического "0" и логической "1", а на выходах логических элементов 13, 6 и соответственно на выходных клеммах 18 и 7 - напряжения U6 и U7 с уровнями логического "0" (см. фиг.5). При этом перехода генератора 4 в режим срыва электрических колебаний не происходит вследствие отсутствия внесения контролируемым ненагретым неметаллическим изделием 24 существенного затухания в его колебательный контур при взаимодействии его с электромагнитным полем 23. Поэтому переключения порогового элемента 5 в другое устойчивое состояние и формирования на его выходе импульса напряжения U2 с уровнем логической "1" не происходит, и он продолжает также находиться в исходном состоянии в течение всего цикла идентификации контролируемого изделия 24. При этом на выходе порогового элемента 5, входе инвертора 17, вторых входах логических элементов 6 и 21 и на выходе инвертора 17 в течение всего цикла идентификации присутствуют соответственно напряжения U2 и U4 с уровнями логического "0" и логической "1" (см. фиг.5). В этом случае формируются только импульсы напряжений U3 и U8 с уровнями логической "1" соответственно на выходах порогового элемента 11 и логического элемента 20. Импульс напряжения U3 с уровнем логической "1", поданный соответственно на второй вход логического элемента 13 и третий вход логического элемента 20, проходит только на выход логического элемента 20 и выходную клемму 19 в виде импульса напряжения U8 с уровнем логической "1", так как на первом и втором входах логического элемента 20 установлены соответственно с выходов инверторов 12 и 17 напряжения U5 и U4 с уровнями логической "1", разрешающие его прохождение (см. фиг.5). При этом импульс напряжения U3 с выхода порогового элемента 11 и напряжение U4 с выхода инвертора 17 с уровнями логической "1" соответственно через второй и третий вход логического элемента 13 на его выход и выходную клемму 18 не проходят, и на выходе логического элемента 13 и выходной клемме 18 продолжает присутствовать напряжение U6 с уровнем логического "0", так как на первый вход логического элемента 13 с выхода формирователя 16 подано напряжение U1 с уровнем логического "0", запрещающее их прохождение. По окончании формирования импульса напряжения U8 на выходной клемме 19, которому соответствует момент выхода контролируемого ненагретого неметаллического изделия 24 из зоны действия электрического поля 25, и после выхода его из зоны действия электромагнитного поля 23 и за пределы оптического окна фотоприемника 15 (14) цикл идентификации ненагретого неметаллического изделия 24 заканчивается. Устройство устанавливается в исходное состояние и готово к очередному циклу идентификации контролируемого изделия. При повторном прохождении контролируемого ненагретого неметаллического изделия 24 относительно чувствительной поверхности устройства описанный выше в соответствии с диаграммами, приведенными на фиг.5, цикл его идентификации повторяется.In the case of passing in the direction of arrow 27 (28) into the area of the sensitive surface of the device of an unheated
Таким образом, при прохождении относительно чувствительной поверхности устройства контролируемого ненагретого неметаллического изделия информационный сигнал напряжения U8 с уровнем логической "1" об его идентификации появляется только на выходной клемме 19, а на выходных клеммах 18, 7 и 22 при этом присутствуют соответственно напряжения U6, U7 и U9 с уровнями логического "0".Thus, when the relatively sensitive surface of the device passes through a monitored unheated non-metallic product, an information signal of voltage U8 with a logic level “1” about its identification appears only at output terminal 19, and at the output terminals 18, 7 and 22, respectively, voltages U6, U7 are present and U9 with logical levels of "0".
В случае прохождения в направлении стрелки 27 (28) в зону чувствительной поверхности устройства ненагретого металлического изделия 24 цикл идентификации его аналогичен описанному выше циклу идентификации контролируемого нагретого металлического изделия 24 в соответствии с диаграммами, приведенными на фиг.4. Его отличие состоит лишь в том, что в этом случае на выходах формирователя 16 и инвертора 12 не происходит формирования импульсов соответственно напряжений U1 и U5 с уровнями логической "1" и логического "0" вследствие отсутствия засвечивания фотоприемников 14, 15 контролируемым ненагретым металлическим изделием 24. Поэтому на выходах формирователя 16 и инвертора 12 присутствуют в течение всего цикла идентификации контролируемого ненагретого металлического изделия 24 соответственно напряжения U1 и U5 с уровнями логического "0" и логической "1". При этом только на выходе логического элемента 21 и выходной клемме 22 происходит формирование импульса напряжения U9 с уровнем логической "1", а на выходах логических элементов 13, 6 и 20 и выходных клемм 18, 7 и 19 присутствуют соответственно напряжения U6, U7 и U8 с уровнями логического "0" (см. фиг.6).If an
После окончания формирования на выходе логического элемента 21 и выходной клемме 22 импульса идентификации контролируемого ненагретого металлического изделия 24, которому соответствует выход его из зоны действия электромагнитного поля 23, и после выхода контролируемого изделия 24 за пределы оптического окна фотоприемника 15 цикл его идентификации заканчивается. В результате устройство устанавливается в исходное состояние и готово к очередному циклу идентификации контролируемого изделия. При повторном прохождении ненагретого металлического изделия относительно чувствительной поверхности устройства цикл его работы в соответствии диаграммами напряжений, приведенными на фиг.6, повторяется.After the formation of the output pulse of the logic element 21 and the output terminal 22 of the identification pulse of the controlled
Таким образом, при прохождении в направлении стрелки 27 (28) в зону чувствительной поверхности устройства ненагретого металлического изделия 24 информационный сигнал напряжения U9 с уровнем логической "1" об его идентификации появляется только на выходной клемме 22, а на выходных клеммах 18, 7 и 19 при этом присутствуют соответственно напряжения U6, U7 и U8 с уровнями логического "0".Thus, when an
Следовательно, в рассмотренном режиме работы устройства информационный сигнал на его выходной клемме 18 однозначно соответствует прохождению относительно чувствительной поверхности устройства нагретого неметаллического изделия, информационный сигнал на выходной клемме 7 - нагретого металлического изделия, информационный сигнал на выходной клемме 19 - ненагретого неметаллического изделия, а информационный сигнал на выходной клемме 22 - ненагретого металлического изделия, чем и обеспечивается процесс идентификации (распознавания) четырех видов изделий из числа нагретого металлического, нагретого неметаллического, ненагретого металлического и ненагретого неметаллического изделий по алгоритму: идентификация каждого из четырех контролируемых изделий на один соответствующий выход из четырех выходов устройства, т.е. обеспечивается процесс идентификации изделий с учетом их термического состояния и вида материала при расширенной номенклатуре контролируемых изделий, а также повышение надежности работы устройства.Therefore, in the considered operation mode of the device, the information signal at its output terminal 18 unambiguously corresponds to the passage of a heated non-metallic product relative to the sensitive surface of the device, the information signal at the output terminal 7 of the heated metal product, the information signal at the output terminal 19 of the unheated non-metallic product, and the information signal on the output terminal 22 - unheated metal product, which ensures the process of identification (recognition) of four ex kinds of products from the heated metallic, nonmetallic heated, unheated unheated metal and non-metal products according to the algorithm: the identity of each of the four controlled products to yield corresponding one of the four outputs of the device, i.e., the process of product identification is provided taking into account their thermal state and type of material with an expanded range of controlled products, as well as improving the reliability of the device.
Предлагаемое устройство обеспечивает также шесть режимов идентификации изделий при суженной номенклатуре контролируемых изделий до двух единиц:The proposed device also provides six modes of product identification with a narrowed range of controlled products to two units:
1) режим идентификации нагретых неметаллических и металлических изделий;1) identification mode of heated non-metallic and metal products;
2) режим идентификации нагретых неметаллических и ненагретых металлических изделий;2) the identification mode of heated non-metallic and unheated metal products;
3) режим идентификации нагретых и ненагретых неметаллических изделий;3) the identification mode of heated and unheated non-metallic products;
4) режим идентификации нагретых металлических и ненагретых неметаллических изделий;4) the identification mode of heated metallic and unheated non-metallic products;
5) режим идентификации ненагретых металлических и неметаллических изделий;5) the identification mode of unheated metal and non-metal products;
6) режим идентификации нагретых и ненагретых металлических изделий.6) identification mode of heated and unheated metal products.
В режиме идентификации нагретых неметаллических и металлических изделий используются соответственно выходные клеммы 18 и 7 устройства, а его выходные клеммы 19 и 22 при этом не задействуются. При прохождении относительно чувствительной поверхности устройства контролируемого нагретого неметаллического изделия на выходной клемме 18 отрабатывается информационный сигнал U6 с уровнем логической "1", несущий информацию об его идентификации. На выходной клемме 7 при этом присутствует напряжение U7 с уровнем логического "0", и цикл идентификации нагретого неметаллического изделия описывается диаграммами, приведенными на фиг.3. При прохождении относительно чувствительной поверхности устройства контролируемого нагретого металлического изделия информационный сигнал U7 с уровнем логической "1" об его идентификации отрабатывается только на выходной клемме 7. На выходной клемме 18 при этом присутствует напряжение U6 с уровнем логического "0", и цикл идентификации нагретого металлического изделия описывается диаграммами, приведенными на фиг.4.In the identification mode of heated non-metallic and metal products, the output terminals 18 and 7 of the device are used, respectively, and its output terminals 19 and 22 are not involved. With the passage of the relatively sensitive surface of the device of the heated heated non-metallic product at the output terminal 18, an information signal U6 with a logic level of "1" is carried, carrying information about its identification. At the output terminal 7, there is a voltage U7 with a logic level of “0”, and the identification cycle of a heated non-metallic product is described by the diagrams shown in FIG. 3. When passing through the relatively sensitive surface of the device of the controlled heated metal product, an information signal U7 with a logic level of "1" about its identification is processed only at the output terminal 7. At the output terminal 18, there is a voltage U6 with a logic level of "0", and the identification cycle of the heated metal products are described by diagrams shown in figure 4.
В режиме идентификации нагретых неметаллических и ненагретых металлических изделий используются соответственно выходные клеммы 18 и 22 устройства, а его выходные клеммы 7, 19 при этом не задействуются. При прохождении относительно чувствительной поверхности устройства контролируемого нагретого неметаллического изделия на выходной клемме 18 отрабатывается информационный сигнал U6 с уровнем логической "1", несущий информацию об его идентификации. На выходной клемме 22 при этом присутствует напряжение U9 с уровнем логического "0", и цикл идентификации нагретого неметаллического изделия описывается диаграммами, приведенными на фиг.3. При прохождении относительно чувствительной поверхности устройства контролируемого ненагретого металлического изделия информационный сигнал U9 с уровнем логической "1" об его идентификации отрабатывается только на выходной клемме 22. На выходной клемме 18 при этом присутствует напряжение U6 с уровнем логического "0", и цикл идентификации ненагретого металлического изделия описывается диаграммами, приведенными на фиг.6.In the identification mode of heated non-metallic and unheated metal products, the output terminals 18 and 22 of the device are used, respectively, and its output terminals 7, 19 are not activated. With the passage of the relatively sensitive surface of the device of the heated heated non-metallic product at the output terminal 18, an information signal U6 with a logic level of "1" is carried, carrying information about its identification. At the same time, an output voltage U9 with a logic level of “0” is present at the output terminal 22, and the identification cycle of a heated non-metallic product is described by the diagrams shown in FIG. 3. When passing through the relatively sensitive surface of the device under control of an unheated metal product, an information signal U9 with a logic level of "1" about its identification is processed only at the output terminal 22. At the output terminal 18, there is a voltage U6 with a logic level of "0", and the identification cycle of an unheated metal products are described by diagrams shown in Fig.6.
В режиме идентификации нагретых и ненагретых неметаллических изделий используются соответственно выходные клеммы 18, 19 устройства, а его выходные клеммы 7, 22 при этом не задействуются. При прохождении относительно чувствительной поверхности устройства контролируемого нагретого неметаллического изделия на выходной клемме 18 отрабатывается информационный сигнал U6 с уровнем логической "1", несущий информацию об его идентификации. На выходной клемме 19 при этом присутствует напряжение U8 с уровнем логического "0", и цикл идентификации нагретого неметаллического изделия описывается диаграммами, приведенными на фиг.3. При прохождении относительно чувствительной поверхности устройства контролируемого ненагретого неметаллического изделия информационный сигнал U8 с уровнем логической "1" об его идентификации отрабатывается только на выходной клемме 19. На выходной клемме 18 при этом присутствует напряжение U6 с уровнем логического "0", и цикл идентификации ненагретого неметаллического изделия описывается диаграммами, приведенными на фиг.5.In the identification mode of heated and unheated non-metallic products, respectively, the output terminals 18, 19 of the device are used, and its output terminals 7, 22 are not activated. With the passage of the relatively sensitive surface of the device of the heated heated non-metallic product at the output terminal 18, an information signal U6 with a logic level of "1" is carried, carrying information about its identification. At the same time, an output voltage U8 with a logic level “0” is present at the output terminal 19, and the identification cycle of a heated non-metallic product is described by the diagrams shown in FIG. 3. When the relatively sensitive surface of the device is monitored for heating an unheated non-metallic product, an information signal U8 with a logic level of "1" about its identification is processed only at the output terminal 19. At the output terminal 18, there is a voltage U6 with a logic level of "0", and the identification cycle of an unheated non-metallic products are described by diagrams shown in figure 5.
В режиме идентификации нагретых металлических и ненагретых неметаллических изделий используются соответственно выходные клеммы 7 и 19 устройства, а его выходные клеммы 18, 22 при этом не задействуются. При прохождении относительно чувствительной поверхности устройства контролируемого нагретого металлического изделия на выходной клемме 7 отрабатывается информационный сигнал U7 с уровнем логической "1", несущий информацию об его идентификации. На выходной клемме 19 при этом присутствует напряжение U8 с уровнем логического "0", и цикл идентификации нагретого металлического изделия описывается диаграммами, приведенными на фиг.4. При прохождении относительно чувствительной поверхности устройства контролируемого ненагретого неметаллического изделия информационный сигнал U8 с уровнем логической "1" об его идентификации отрабатывается только на выходной клемме 19. На выходной клемме 7 при этом присутствует напряжение U7 с уровнем логического "0", и цикл идентификации ненагретого неметаллического изделия описывается диаграммами, приведенными на фиг.5.In the identification mode of heated metallic and unheated non-metallic products, the output terminals 7 and 19 of the device are used, respectively, and its output terminals 18, 22 are not activated. With the passage of the relatively sensitive surface of the device of the heated heated metal product at the output terminal 7, an information signal U7 with a logic level of "1" is carried, carrying information about its identification. At the same time, an output voltage U8 with a logic level of “0” is present at the output terminal 19, and the identification cycle of a heated metal product is described by the diagrams shown in Fig. 4. When the relatively sensitive surface of the device is monitored for unheated non-metallic products, an information signal U8 with a logic level of "1" about its identification is processed only at output terminal 19. At the output terminal 7, there is a voltage U7 with a logic level of "0", and the identification cycle of unheated non-metallic products are described by diagrams shown in figure 5.
В режиме идентификации ненагретых металлических и неметаллических изделий используются соответственно выходные клеммы 22 и 19 устройства, а его выходные клеммы 7, 18 при этом не задействуются. При прохождении относительно чувствительной поверхности устройства контролируемого ненагретого металлического изделия на выходной клемме 22 отрабатывается информационный сигнал U9 с уровнем логической "1", несущий информацию об его идентификации. На выходной клемме 19 при этом присутствует напряжение U8 с уровнем логического "0", и цикл идентификации ненагретого металлического изделия описывается диаграммами, приведенными на фиг.6. При прохождении относительно чувствительной поверхности устройства контролируемого ненагретого неметаллического изделия информационный сигнал U8 с уровнем логической "1" об его идентификации отрабатывается только на выходной клемме 19. На выходной клемме 22 при этом присутствует напряжение U9 с уровнем логического "0", и цикл идентификации ненагретого неметаллического" изделия описывается диаграммами, приведенными на фиг.5.In the identification mode of unheated metal and nonmetallic products, the output terminals 22 and 19 of the device are used, respectively, and its output terminals 7, 18 are not activated. With the passage of the relatively sensitive surface of the device controlled unheated metal products on the output terminal 22 is processed information signal U9 with a logic level of "1", carrying information about its identification. At the same time, an output voltage U8 with a logic level “0” is present at the output terminal 19, and the identification cycle of an unheated metal product is described by the diagrams shown in Fig. 6. When the relatively sensitive surface of the device is monitored for unheated non-metallic products, an information signal U8 with a logic level of "1" about its identification is processed only at output terminal 19. At the output terminal 22, there is a voltage U9 with a logic level of "0", and the identification cycle of unheated non-metallic "products are described by diagrams shown in Fig.5.
В режиме идентификации нагретых и ненагретых металлических изделий используются соответственно выходные клеммы 7 и 22 устройства, а его выходные клеммы 18 и 19 при этом не задействуются. При прохождении относительно чувствительной поверхности устройства контролируемого нагретого металлического изделия на выходной клемме 7 отрабатывается информационный сигнал U7 с уровнем логической "1", несущий информацию об его идентификации. На выходной клемме 22 при этом присутствует напряжение U9 с уровнем логического "0", и цикл идентификации нагретого металлического изделия описывается диаграммами, приведенными на фиг.4. При прохождении относительно чувствительной поверхности устройства контролируемого ненагретого металлического изделия информационный сигнал U9 с уровнем логической "1" об его идентификации отрабатывается только на выходной клемме 22. На выходной клемме 7 при этом присутствует напряжение U7 с уровнем логического "0", и цикл идентификации ненагретого металлического изделия описывается диаграммами, приведенными на фиг.6.In the identification mode of heated and unheated metal products, the output terminals 7 and 22 of the device are used, respectively, and its output terminals 18 and 19 are not involved. With the passage of the relatively sensitive surface of the device of the heated heated metal product at the output terminal 7, an information signal U7 with a logic level of "1" is carried, carrying information about its identification. At the same time, an output voltage U9 with a logic level of “0” is present at the output terminal 22, and the identification cycle of a heated metal product is described by the diagrams shown in Fig. 4. When passing through the relatively sensitive surface of the device under control of an unheated metal product, an information signal U9 with a logic level of "1" about its identification is processed only at the output terminal 22. At the output terminal 7, there is a voltage U7 with a logic level of "0", and the identification cycle of an unheated metal products are described by diagrams shown in Fig.6.
Вместе с тем предлагаемое устройство обеспечивает также четыре режима идентификации изделий при суженной номенклатуре контролируемых изделий до трех единиц:However, the proposed device also provides four modes of product identification with a narrowed range of controlled products to three units:
1) режим идентификации нагретых металлических, нагретых неметаллических и ненагретых металлических изделий, когда не задействуется выходная клемма 19;1) the identification mode of heated metal, heated non-metallic and unheated metal products when the output terminal 19 is not activated;
2) режим идентификации нагретых металлических, нагретых неметаллических и ненагретых неметаллических изделий, когда не задействуется выходная клемма 22;2) the identification mode of heated metallic, heated non-metallic and unheated non-metallic products when the output terminal 22 is not activated;
3) режим идентификации нагретых металлических, ненагретых металлических и ненагретых неметаллических изделий, когда не задействуется выходная клемма 18;3) the identification mode of heated metal, unheated metal and unheated non-metal products when the output terminal 18 is not activated;
4) режим идентификации нагретых неметаллических, ненагретых металлических и ненагретых неметаллических изделий, когда не задействуется выходная клемма 7.4) the identification mode of heated non-metallic, unheated metallic and unheated non-metallic products when the output terminal 7 is not activated.
При этом работа устройства при идентификации каждого контролируемого изделия в режимах идентификации трех видов изделий приведена выше в описании его работы в режиме идентификации четырех видов контролируемых изделий и поясняется диаграммами, приведенными на фиг.1 - фиг.6.In this case, the operation of the device in identifying each controlled product in the identification modes of three types of products is given above in the description of its operation in the identification mode of four types of controlled products and is illustrated by the diagrams shown in Fig.1 - Fig.6.
Повышение надежности работы устройства путем устранения ложных срабатываний от посторонних источников инфракрасного излучения, находящихся в дальней зоне его чувствительности, обеспечивается следующим образом.Improving the reliability of the device by eliminating false positives from extraneous sources of infrared radiation located in the far zone of its sensitivity is ensured as follows.
При попадании инфракрасного излучения от посторонних источников в область оптического окна фотоприемника 14 (15) или в оптические окна обоих фотоприемников 14, 15 происходит его или их засвечивание в момент нахождения устройства в исходном состоянии, при котором контролируемое изделие 24 находится за пределами его чувствительной поверхности. В результате происходит срабатывание формирователя 16 и формирование на его выходе ложного импульса напряжения U1 с уровнем логической "1", который подается на первые входы логических элементов 13, 6 и вход инвертора 12, на выходе которого происходит формирование ложного импульса напряжения U5 с уровнем логического "0". Но под действием ложного импульса напряжения U1 с выхода формирователя 16 на выходах логических элементов 13 и 6 и соответственно на выходных клеммах 18 и 7 формирования ложных импульсов напряжений U6 и U7 с уровнями логической "1" не происходит, и на их выходах и соответственно выходных клеммах 18 и 7 продолжают присутствовать напряжения U6 и U7 с уровнями логического "0", так как на их вторые входы соответственно с выходов пороговых элементов 11 и 5 поданы напряжения U3 и U2 с уровнями логического "0", запрещающие прохождение ложного импульса напряжения U1. При этом поданный на первые входы логических элементов 20 и 21 ложный импульс напряжения U5 с уровнем логического "0" для этих логических элементов является блокирующим, поэтому логические элементы 20 и 21 продолжают находиться в исходном состоянии, при котором на их выходах и соответственно на выходных клеммах 19 и 22 продолжают присутствовать напряжения U8 и U9 с уровнями логического "0".When infrared radiation from extraneous sources gets into the region of the optical window of the photodetector 14 (15) or into the optical windows of both
Таким образом, ложного срабатывания от посторонних источников инфракрасного излучения логических элементов 13, 6, 20 и 21 и формирования на их выходах и соответственно на выходных клеммах 18, 7, 19 и 22 ложных импульсов напряжений с уровнями логической "1" не происходит.Thus, false triggering from extraneous sources of infrared radiation of the logic elements 13, 6, 20 and 21 and the formation of false voltage pulses with logical “1” levels at their outputs and, respectively, at the output terminals 18, 7, 19 and 22.
Устранение ложных срабатываний устройства и, следовательно, повышение надежности его работы при случайном попадании в пределах ближней зоны чувствительности устройства посторонних нагретых неметаллических предметов одновременно в область оптического окна фотоприемника 14 (15) и в электромагнитное поле 23 происходит следующим образом.The elimination of false responses of the device and, consequently, the increase in the reliability of its operation in the event of accidental ingress of heated foreign non-metallic objects within the near sensitivity zone of the device simultaneously into the optical window region of the photodetector 14 (15) and into the
При одновременном попадании в пределах ближней зоны чувствительности устройства посторонних нагретых неметаллических предметов в область оптического окна фотоприемника 14 (15) и в электромагнитное поле 23 на выходе формирователя 16 формируется ложный импульс напряжения U1 с уровнем логической "1", который подается на первые входы логических элементов 13 и 6 и вход инвертора 12. При этом на выходе инвертора 12 и первых входах логических элементов 20 и 21 формируется ложный импульс напряжения U5 с уровнем логического "0". Вместе с тем при взаимодействии постороннего нагретого неметаллического предмета с электромагнитным полем 23 перехода генератора в режим срыва электрических колебаний не происходит вследствие отсутствия внесения существенного затухания в колебательный контур генератора 4, в который включен индуктивный чувствительный элемент 1. Поэтому переключения порогового элемента 5 в другое состояние не происходит, и он продолжает находиться в исходном состоянии, при котором на его выходе, вторых входах логических элементов 6 и 21 и входе инвертора 17 продолжает присутствовать напряжение U2 с уровнем логического "0", а на выходе инвертора 17 - напряжение U4 с уровнем логической "1", соответствующие исходному состоянию устройства. При этом ложный импульс напряжения U1 с уровнем логической "1" с выхода формирователя 16 через первые входы логических элементов 13 и 6 на их выходы и соответственно на выходные клеммы 18 и 7 не проходит, и на их выходах и соответственно на выходных клеммах 18 и 7 продолжают присутствовать напряжения U6 и U7 с уровнями логического "0", соответствующие исходному состоянию устройства, а на выходах логических элементов 20 и 21 и соответственно на выходных клеммах 19 и 22 продолжают присутствовать соответственно напряжения U8 и U9 с уровнями логического "0", соответствующие также исходному состоянию устройства, так как:When foreign heated non-metallic objects fall within the near sensitivity zone of the device into the region of the optical window of the photodetector 14 (15) and into the
- на второй вход логического элемента 6 с выхода порогового элемента 5 подано напряжение U2 с уровнем логического "0", запрещающее прохождение ложного импульса напряжения U1;- to the second input of the logic element 6 from the output of the threshold element 5, a voltage U2 is supplied with a logic level of "0", prohibiting the passage of a false voltage pulse U1;
- на второй вход логического элемента 13 подано с выхода порогового элемента 11 напряжение U3 с уровнем логического "0", запрещающее прохождение ложного импульса напряжения U1;- the voltage U3 with the logic level “0”, prohibiting the passage of a false voltage pulse U1, is supplied to the second input of the logic element 13 from the output of the threshold element 11;
- на первый и второй входы логического элемента 21 поданы с выходов соответственно инвертора 12 и порогового элемента 5 ложный импульс напряжения U5 и напряжение U2 с уровнями логического "0", запрещающие его переключение в другое состояние;- to the first and second inputs of the logic element 21 are supplied from the outputs of the inverter 12 and the threshold element 5, respectively, a false voltage pulse U5 and voltage U2 with levels of logical "0", prohibiting its switching to another state;
- уровень логической "1" напряжения U4 с уровнем логической "1" через второй вход логического элемента 20 на его выход и выходную клемму 19 не проходит, потому что на первый и третий входы логического элемента 20 поданы с выходов соответственно инвертора 12 и порогового элемента 11 ложный импульс напряжения U5 и напряжение U3 с уровнями логического "0", запрещающие его прохождение. Т.е. в этом случае на выхода логических элементов 13. 6, 20 и 21 и соответственно на выходных клеммах 18, 7, 19 и 22 формирования ложных импульсов с уровнями логической "1" не происходит.- the logic level “1” of voltage U4 with the logic level “1” does not pass through the second input of the logic element 20 to its output and output terminal 19, because the first and third inputs of the logic element 20 are supplied from the outputs of the inverter 12 and the threshold element 11 a false impulse of voltage U5 and voltage U3 with logical “0” levels prohibiting its passage. Those. in this case, the output of the logic elements 13. 6, 20 and 21, and accordingly at the output terminals 18, 7, 19 and 22, the formation of false pulses with levels of logical "1" does not occur.
Таким образом, при попадании из дальней зоны чувствительности устройства, инфракрасного излучения в область оптического окна фотоприемника 14 (15) или в оптические окна обоих фотоприемников 14, 15 от посторонних источников инфракрасного излучения, а также при попадании в пределах ближней зоны чувствительности устройства посторонних нагретых неметаллических предметов одновременно в область оптического окна фотоприемника 14 (15) и в зону действия электромагнитного поля 23 на выходных клеммах 18, 7, 19 и 22 устройства формирования соответственно ложных импульсов напряжений U6, U7, U8 и U9 с уровнями логической "1" не происходит, чем и обеспечивается повышение надежности работы предлагаемого устройства.Thus, when infrared radiation enters from the far sensitivity zone of the device into the optical window region of the photodetector 14 (15) or into the optical windows of both
Кроме того, устройство дополнительно обладает в пределах его ближней зоны чувствительности повышенной надежностью работы при случайном попадании посторонних нагретых металлических или неметаллических предметов в область оптического окна фотоприемника 14 (15). Это происходит следующим образом.In addition, the device additionally has, within its near sensitivity zone, increased operational reliability in case of accidental ingress of foreign heated metal or nonmetallic objects into the region of the optical window of the photodetector 14 (15). This happens as follows.
Устранение ложных срабатываний устройства и, следовательно, повышение надежности его работы при попадании в пределах ближней зоны чувствительности устройства посторонних нагретых металлических или неметаллических предметов в область оптического окна фотоприемника 14 (15) происходит аналогично описанному выше для случая устранения ложных срабатываний устройства от посторонних источников инфракрасного излучения, находящихся в дальней зоне его чувствительности.Elimination of false alarms of the device and, consequently, an increase in the reliability of its operation when foreign heated metal or nonmetallic objects fall into the optical region of the photodetector 14 (15) within the near sensitivity zone of the device occurs similarly to that described above for the case of eliminating false alarms of the device from extraneous sources of infrared radiation located in the far zone of its sensitivity.
Следовательно, при случайном попадании в пределах ближней зоны чувствительности устройства посторонних нагретых металлических или неметаллических предметов в область оптического окна фотоприемника 14 (15), на выходных клеммах 18, 7, 19 и 22 формирования соответственно ложных импульсов напряжений U6, U7, U8 и U9 с уровнями логической "1" не происходит, чем и обеспечивается дополнительно повышение надежности работы предлагаемого устройства.Therefore, in the event of accidental ingress of heated foreign metal or nonmetallic objects within the near sensitivity zone of the device into the region of the optical window of the photodetector 14 (15), at the output terminals 18, 7, 19 and 22 of the formation of false voltage pulses U6, U7, U8 and U9, respectively levels of logical "1" does not occur, which provides an additional increase in the reliability of the proposed device.
В предложенном устройстве реализован потенциальный принцип формирования на его выходах информационных сигналов идентификации нагретых и ненагретых изделий, когда нахождению контролируемого изделия в зоне его чувствительной поверхности однозначно соответствует установление на его соответствующем выходе потенциала с уровнем логической "1", соответствующего информационному сигналу идентификации контролируемого изделия. Причем этот сигнал (в отличие от импульсного принципа формирования сигналов идентификации изделий) не исчезает и продолжает присутствовать на соответствующем выходе устройства, отслеживая при этом своим потенциальным сигналом с уровнем логической "1" контролируемое изделие, как при перемещении его в пределах зоны чувствительной поверхности устройства, так и при нахождении его в ней в неподвижном состоянии (после вхождения в нее) в течение сколь угодно продолжительного промежутка времени.The proposed device implements the potential principle of generating at its outputs information signals for identifying heated and unheated products, when the presence of a controlled product in the area of its sensitive surface uniquely corresponds to the establishment of a potential at its corresponding output with a logic level “1” corresponding to the information signal of identification of the controlled product. Moreover, this signal (in contrast to the pulse principle of generating product identification signals) does not disappear and continues to be present at the corresponding output of the device, while monitoring its controlled product with its potential signal with the logic level “1”, as when moving it within the sensitive surface area of the device, and when it is in it in a stationary state (after entering it) for an arbitrarily long period of time.
Следовательно, имеет место однозначное соответствие потенциального информационного сигнала на соответствующем выходе устройства истинному положению контролируемого изделия в определенной точке пространства, где устанавливается предлагаемое устройство. Это, в свою очередь, позволяет обеспечить работу предлагаемого устройства в четырех режимах контроля положения металлических и неметаллических изделий с учетом их термического состояния и вида материала.Therefore, there is an unambiguous correspondence of the potential information signal at the corresponding output of the device to the true position of the monitored product at a certain point in space where the proposed device is installed. This, in turn, allows you to ensure the operation of the proposed device in four modes of monitoring the position of metal and nonmetallic products, taking into account their thermal state and type of material.
В режиме контроля положения нагретых неметаллических изделий устройство функционирует как бесконтактный датчик оптико-емкостного типа. Работа устройства в этом случае описывается диаграммами, приведенными на фиг.3. При этом информационный сигнал снимается с выходной клеммы 18, а выходные клеммы 7, 19 и 22 не задействуются.In the control mode of the position of heated non-metallic products, the device functions as a non-contact 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 18, and the output terminals 7, 19 and 22 are not involved.
В режиме контроля положения нагретых металлических изделий устройство функционирует как бесконтактный датчик положения индуктивно-оптического типа. Работа устройства в этом случае описывается диаграммами, приведенными на фиг.4. При этом информационный сигнал снимается с выходной клеммы 7, а выходные клеммы 18, 19 и 22 не задействуются.In the control mode of the position of heated metal products, the device functions as a non-contact position sensor of the inductive-optical type. 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 7, and the output terminals 18, 19 and 22 are not involved.
В режиме контроля положения ненагретых металлических изделий устройство функционирует как индуктивный бесконтактный датчик положения автогенераторного типа. Работа устройства в этом случае описывается диаграммами, приведенными на фиг.6. При этом информационный сигнал снимается с выходной клеммы 22, а выходные клеммы 7, 18 и 19 не задействуются.In the control mode of the position of unheated metal products, the device functions as an inductive non-contact position sensor of the self-generating type. The operation of the device in this case is described by the diagrams shown in Fig.6. In this case, the information signal is removed from the output terminal 22, and the output terminals 7, 18 and 19 are not involved.
В режиме контроля положения ненагретых неметаллических изделий устройство функционирует как бесконтактный датчик положения емкостного типа. Работа устройства в этом случае описывается диаграммами, приведенными на фиг.5. При этом информационный сигнал снимается с выходной клеммы 19, а выходные клеммы 7, 18 и 22 не задействуются.In the control mode of the position of unheated non-metallic products, the device functions as a non-contact capacitive type position sensor. The operation of the device in this case is described by the diagrams shown in Fig.5. When this information signal is removed from the output terminal 19, and the output terminals 7, 18 and 22 are not involved.
Из описанного выше следует, что предлагаемое устройство является многофункциональным устройством, так как в нем сочетаются функциональные возможности нескольких типов устройств, обеспечивающих контроль изделий с учетом их термического состояния и вида материала: устройство идентификации двух видов контролируемых изделий (6 типов), устройство идентификации трех видов контролируемых изделий (4 типа), устройство идентификации четырех видов контролируемых изделий (1 тип), датчик контроля положения металлических и неметаллических изделий с учетом их термического состояния (4 типа), что существенно расширяет функциональные возможности изобретения.From the above it follows that the proposed device is a multifunctional device, since it combines the functionality of several types of devices that provide product monitoring based on their thermal state and type of material: an identification device for two types of controlled products (6 types), an identification device for three types controlled products (4 types), an identification device for four types of controlled products (1 type), a sensor for monitoring the position of metal and non-metal products taking into account their thermal state (4 types), which significantly expands the functionality of the invention.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008151809/28A RU2384814C1 (en) | 2008-12-25 | 2008-12-25 | Multi-function product identification device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008151809/28A RU2384814C1 (en) | 2008-12-25 | 2008-12-25 | Multi-function product identification device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2384814C1 true RU2384814C1 (en) | 2010-03-20 |
Family
ID=42137460
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008151809/28A RU2384814C1 (en) | 2008-12-25 | 2008-12-25 | Multi-function product identification device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2384814C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2453808C1 (en) * | 2011-02-15 | 2012-06-20 | Сергей Владимирович Карпенко | Adaptive sensor for remote control of articles |
RU2515039C1 (en) * | 2012-12-17 | 2014-05-10 | Сергей Владимирович Карпенко | Adaptive sensor for identification and position control of unheated metal and unheated non-metal articles |
-
2008
- 2008-12-25 RU RU2008151809/28A patent/RU2384814C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2453808C1 (en) * | 2011-02-15 | 2012-06-20 | Сергей Владимирович Карпенко | Adaptive sensor for remote control of articles |
RU2515039C1 (en) * | 2012-12-17 | 2014-05-10 | Сергей Владимирович Карпенко | Adaptive sensor for identification and position control of unheated metal and unheated non-metal articles |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2384816C1 (en) | Product identification and position control device | |
RU2383861C1 (en) | Device for identification and control of items position | |
RU2383859C1 (en) | Device for identification and control of items position | |
RU2384814C1 (en) | Multi-function product identification device | |
SU1610268A1 (en) | Inductive-optical pickup of position and for checking | |
RU2384815C1 (en) | Product identification device | |
RU2384818C1 (en) | Product identification and position control device | |
RU2343406C1 (en) | Products identification and positional checking apparatus | |
RU2357208C1 (en) | Device for identification of products | |
RU2383860C1 (en) | Product position identification and control transducer | |
RU2340870C1 (en) | Device for identifying and monitoring positions of objects | |
RU2384819C1 (en) | Product identification and position control device | |
RU2384817C1 (en) | Product identification device | |
RU2344372C1 (en) | Device of identifying and controlling position of objects | |
RU2354933C1 (en) | Device for product identification | |
RU2349903C1 (en) | Product identification apparatus | |
RU2357209C1 (en) | Device for identification of products | |
RU2346349C1 (en) | Selective inspection sensor | |
RU2350903C1 (en) | Device for identification of items | |
RU2350902C1 (en) | Device for identification of items | |
RU2349876C1 (en) | Product identification apparatus | |
RU2359223C1 (en) | Product identification device | |
RU2351893C1 (en) | Device of identification and control of products position | |
RU2351894C1 (en) | Device for product identification | |
RU2346238C1 (en) | Device for identification and control of item rotation |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20121226 |