RU2488123C1

RU2488123C1 - Multifunctional device to control direction of movement and position of heated items

Info

Publication number: RU2488123C1
Application number: RU2012110262/28A
Authority: RU
Inventors: Сергей Владимирович Карпенко
Original assignee: Сергей Владимирович Карпенко
Priority date: 2012-03-16
Filing date: 2012-03-16
Publication date: 2013-07-20

Abstract

FIELD: measurement equipment.

SUBSTANCE: device comprises a sensitive element formed by two optical and two inductive sensitive elements installed in one plane. With the help of a controlled item the device is transformed into a selective device to control a direction of movement if heated metal items or into a device to control the direction of movement of heated metal and non-metal items by means of its radial displacement accordingly within the near or far sensitivity zones of the device. The device is also transformed into a sensor for control of position of heated metal and non-metal items by the controlled item through its radial displacement within the limits of the far zone of device sensitivity and its axial displacement within the limits of this zone and back into the initial position with usage of only one appropriate output of the device with them.

EFFECT: invention expands functional capabilities of a device.

5 dwg

Description

Изобретение относится к области автоматизации производственных технологических процессов и предназначено для контроля направления перемещения и положения нагретых изделий в различных отраслях промышленности.The invention relates to the field of automation of industrial technological processes and is intended to control the direction of movement and position of heated products in various industries.

Известно устройство контроля направления перемещения и положения изделий (см. RU №2191346, кл. МПК⁷ G01B 7/00, опубликовано 20.10 2002), содержащее первый и второй индуктивные чувствительные элементы, генератор электрических колебаний, первый и второй пороговые элементы, первый и второй триггеры, блок установки в исходное состояние, первый и второй логические элементы И. выходную клемму.A device for controlling the direction of movement and position of products (see RU No. 2191346, class IPC ⁷ G01B 7/00, published October 20, 2002) containing the first and second inductive sensitive elements, an oscillation generator, the first and second threshold elements, the first and second triggers, initialization block, first and second logic elements I. output terminal.

Но такое устройство имеет сравнительно сложную схему, что усложняет конструкцию, увеличивает трудоемкость на стадии производства и ухудшает его стоимостные характеристики.But such a device has a relatively complex scheme, which complicates the design, increases the complexity at the production stage and worsens its cost characteristics.

Наряду с этим данное устройство обладает ограниченными функциональными возможностями, так как в нем отсутствует возможность трансформирования его функциональных возможностей.Along with this, this device has limited functionality, as it lacks the ability to transform its functionality.

Кроме того, в таком устройстве информация о контроле положения и перемещения изделий в прямом и обратном направлениях содержится в одном информационном сигнале устройства, не разнесена по разным отдельным электрическим цепям и передается через одну выходную клемму, что ухудшает эксплуатационные характеристики устройства так как при этом требуется применение дополнительных аппаратных и (или) программных средств для обработки информационного сигнала этого устройства, несущего по одному проводу совокупную информацию о контролируемых изделиях, с целью разделения ее на отдельные информационные составляющие (контроль перемещения изделий в прямом направлении, контроль перемещения изделий в обратном направлении, контроль положения изделий), распределения их по раздельным электрическим цепям для нужд различных потребителей на объекте эксплуатации устройства.In addition, in such a device, information about the control of the position and movement of products in the forward and reverse directions is contained in one information signal of the device, is not separated by different separate electrical circuits and transmitted through one output terminal, which degrades the operational characteristics of the device since this requires application additional hardware and (or) software for processing the information signal of this device, carrying on a single wire aggregate information about controlled Cereal, in order to divide it into separate information components (control of movement of the articles in the forward direction, control of movement of the articles in the reverse direction, the position control of products), distributing them on separate electrical circuits for the needs of different consumers in the facility of the device.

Вместе с тем такое устройство не обеспечивает селективности (избирательности) контроля нагретых неметаллических изделий, так как выполнено на основе индуктивного датчика, в одинаковой степени реагирующего на нагретые и ненагретые металлические контролируемые изделия, что в свою очередь сужает его функциональные возможностиHowever, such a device does not provide selectivity for the control of heated non-metallic products, as it is based on an inductive sensor that equally reacts to heated and unheated metal controlled products, which in turn narrows its functionality

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому решению является устройство контроля направления перемещения и положения изделий, содержащее первый и второй индуктивные чувствительные элементы, первые генератор электрических колебаний, к цепи колебательного контура которого подключен первый индуктивный чувствительный элемент, и пороговый элемент, вторые генератор электрических колебаний, к цепи колебательного контура которого подключен второй индуктивный чувствительный элемент, и пороговый элемент, блок установки в исходное состояние, первый и второй логические элементы И, первые входы которых соединены с выходами соответственно первого и второго пороговых элементов, первый и второй триггеры, R-входы которых соединены с выходом блока установки в исходное состояние, инверсные выходы - с D-входами соответственно второго и первого триггеров, первую и вторую выходные клеммы, являющиеся соответственно первым и вторым выходами устройства (см. "Устройство для определения положения и направления перемещения контролируемого объекта". Информационный листок о научно-техническом достижении №84-6. Калужский межотраслевой территориальный центр научно-технической информации и пропаганды, 1984 г.).The closest in technical essence to the proposed solution is a device for controlling the direction of movement and position of the products, containing the first and second inductive sensitive elements, the first generator of electrical vibrations, to the circuit of the oscillatory circuit of which is connected the first inductive sensitive element, and a threshold element, the second generator of electrical oscillations, to the circuit of the oscillatory circuit of which a second inductive sensitive element is connected, and a threshold element, the installation unit in the first state, the first and second logical elements AND, the first inputs of which are connected to the outputs of the first and second threshold elements, the first and second triggers, the R-inputs of which are connected to the output of the installation unit in the initial state, the inverse outputs - with D-inputs, respectively, of the second and the first triggers, the first and second output terminals, which are respectively the first and second outputs of the device (see "Device for determining the position and direction of movement of the controlled object". Information leaflet on scientific and technological achievement No. 84-6. Kaluga Interdisciplinary Territorial Center for Scientific and Technical Information and Propaganda, 1984).

Однако такое устройство обладает ограниченными функциональными возможностями, так как:However, such a device has limited functionality, since:

1) не обеспечивает селективность (избирательность) контроля нагретых неметаллических изделий. Этот недостаток обусловлен тем, что его первый и второй чувствительные элементы выполнены в виде чувствительных элементов индуктивного типа, обладающих чувствительностью в одинаковой степени как к нагретым, так и к ненагретым металлическим контролируемым изделиям попадающим в зоны действия их электромагнитных полей;1) does not provide selectivity (selectivity) control of heated non-metallic products. This drawback is due to the fact that its first and second sensitive elements are made in the form of sensitive elements of an inductive type, which are equally sensitive to both heated and unheated metal controlled products falling into the zones of their electromagnetic fields;

2) в нем отсутствует возможность трансформирования его из устройства контроля направления перемещения нагретых неметаллических изделий с двумя выходами в датчик контроля положения нагретых неметаллических изделий с одним выходом путем соединения его выходов между собой (т.е. в нем отсутствует возможность трансформирования его функциональных возможностей путем трансформирования его в другой тип устройства), так как его прямые выходы выполнены в виде выходов закрытого типа;2) it does not have the ability to transform it from a control device for the direction of movement of heated non-metallic products with two outputs into a sensor for monitoring the position of heated non-metallic products with one output by connecting its outputs to each other (i.e. it does not have the ability to transform its functionality by transforming it to another type of device), since its direct outputs are made in the form of outputs of a closed type;

3) в нем отсутствует возможность трансформирования его из устройства контроля направления перемещения нагретых неметаллических изделий с двумя выходами в устройство контроля направления перемещения нагретых металлических и неметаллических изделий с двумя выходами с помощью контролируемых изделий, так как в нем отсутствует ближняя и дальняя зоны чувствительности;3) there is no possibility of transforming it from a control device for the direction of movement of heated non-metallic products with two outputs into a control device for the direction of movement of heated metal and non-metallic products with two outputs using controlled products, since it does not have a near and far sensitivity zone;

4) отсутствует возможность трансформирования такого устройства в датчик контроля положения нагретых металлических неметаллических изделий с одним выходом путем соединения его выходов между собой;4) there is no possibility of transforming such a device into a sensor for monitoring the position of heated metallic non-metallic products with one output by connecting its outputs to each other;

5) отсутствует возможность трансформирования его из устройства контроля направления перемещения нагретых неметаллических изделий с двумя выходами в датчик контроля положения нагретых металлических и неметаллических изделий по одному соответствующему выходу с помощью контролируемых изделий, так как в нем отсутствует ближняя и дальняя зоны чувствительности.5) there is no possibility of transforming it from a device for monitoring the direction of movement of heated non-metallic products with two outputs into a sensor for monitoring the position of heated metal and non-metallic products at one corresponding output using controlled products, since it does not have a near and far sensitivity zone.

Решаемая задача изобретением - расширение функциональных возможностей устройства путем обеспечения селективности его к нагретым неметаллическим изделиям и трансформирования его функциональных возможностей.The problem to be solved by the invention is to expand the functionality of the device by ensuring its selectivity to heated non-metallic products and transforming its functionality.

Поставленная задача достигается тем, что в многофункциональное устройство контроля направления перемещения и положения нагретых изделий, содержащее первый и второй индуктивные чувствительные элементы, первый и второй генераторы электрических колебаний, к цепям колебательных контуров которых подключены соответственно первый и второй индуктивные чувствительные элементы, первый и второй пороговые элементы, блок установки в исходное состояние, первый и второй логические элементы И, первые входы которых соединены с выходами соответственно первого и второго пороговых элементов, первый и второй триггеры, R-входы которых соединены с выходом блока установки в исходное состояние инверсные выходы - с D-входами соответственно второго и первого триггеров, введены первый и второй блоки индикации, входы которых подключены к прямым выходам соответствующих триггеров, С-входы которых соединены с выходами соответственно первого и второго логических элементов И, первый формирователь импульсов, выход которого подключен к первому входу блока установки в исходное состояние и второму входу первого логического элемента И, второй формирователь импульсов, выход которого подключен к вторым входам блока установки в исходное состояние и второго логического элемента И, первый и второй оптические чувствительные элементы, каждый из которых выполнен в виде инфракрасного фотоприемника, при этом выходы первого и второго оптического чувствительных элементов соединены с входами соответственно первого и второго формирователей импульсов, выходы первого и второго генераторов электрических колебаний - с входами соответственно первого и второго пороговых элементов, а первый, второй индуктивные чувствительные элементы, каждый из которых снабжен центральным сквозным отверстием, и первый, второй оптические чувствительные элементы установлены в одной плоскости и образуют чувствительный элемент устройства, причем первый и второй индуктивные чувствительные элементы установлены вдоль прямой линии с зазором между их наружными боковыми поверхностями, обеспечивающим устранение взаимодействия электромагнитного поля рассеяния одного индуктивного чувствительного элемента с катушкой индуктивности другого индуктивного чувствительного элемента, первый и второй оптические чувствительные элементы установлены со стороны закрытых торцов первого и второго индуктивных чувствительных элементов соосно с центральными сквозными отверстиями соответственно первого и второго индуктивных чувствительных элементов и ориентированы так, что их оптические окна направлены в сторону открытых торцов первого и второго индуктивных чувствительных элементов, поверхности открытых торцов которых и поверхности оптических окон первого и второго оптических чувствительных элементов образуют чувствительную поверхность устройства, наряду с этим дальности действия зон чувствительности первого и второго оптических чувствительных элементов вдоль осей симметрии их оптических окон превышают дальности действия зон чувствительности первого и второго индуктивных чувствительных элементов вдоль осей симметрии поверхностей их открытых торцов, что обеспечивает наличие в устройстве двух зон его чувствительности: ближней зоны чувствительности, в пределах которой действуют зоны чувствительности индуктивных чувствительных элементов и зоны чувствительности оптических чувствительных элементов, и дальней зоны чувствительности, в пределах которой действуют зоны чувствительности только оптических чувствительных элементов, при этом в ближней зоне чувствительности устройства обеспечивается трансформирование его контролируемыми изделиями в селективное устройство контроля направления перемещения нагретых неметаллических изделий с двумя выходами путем радиального перемещения их в пределах этой зоны, в дальней зоне чувствительности устройства обеспечивается трансформирование его контролируемыми изделиями в устройство контроля направления перемещения нагретых металлических и неметаллических изделий с двумя выходами путем радиального перемещения их в пределах этой зоны и в датчик контроля положения нагретых металлических и неметаллических изделий с использованием только одного соответствующего выхода устройства, на котором отрабатывается информационный сигнал контроля положения нагретых металлических и неметаллических изделий, путем радиального перемещения их в пределах дальней зоны чувствительности устройства и осевого перемещения их в пределы этой зоны и обратно в их исходное положение, вместе с тем прямые выходы первого и второго триггеров, являющиеся соответственно первым и вторым выходами устройства, выполнены в виде открытых выходов Н-типа, обеспечивающих трансформирование устройства в селективный датчик контроля положения нагретых неметаллических изделий путем соединения между собой его первого и второго выходов, точка соединения между собой которых является выходом образованного таким образом датчика, при радиальном перемещении нагретых неметаллических изделий в пределах ближней зоны чувствительности устройства или трансформирование его таким путем в датчик контроля положения нагретых металлических и неметаллических изделий при радиальном перемещении в пределах дальней зоны чувствительности устройства и при осевом перемещении в пределы этой зоны и обратно в исходное положение нагретых металлических и неметаллических изделий.The problem is achieved in that in a multifunctional device for controlling the direction of movement and position of heated products, containing the first and second inductive sensitive elements, the first and second generators of electrical vibrations, the circuits of the oscillatory circuits of which are connected respectively to the first and second inductive sensitive elements, the first and second threshold elements, initialization unit, first and second logical elements AND, the first inputs of which are connected to the outputs corresponding However, the first and second threshold elements, the first and second triggers, the R-inputs of which are connected to the output of the installation unit in the initial state, the inverse outputs - with the D-inputs of the second and first triggers, respectively, the first and second indication blocks are introduced, the inputs of which are connected to the direct outputs corresponding triggers, the C-inputs of which are connected to the outputs of the first and second logical elements And, respectively, the first pulse shaper, the output of which is connected to the first input of the installation unit in the initial state and the second the first logical element And, the second pulse former, the output of which is connected to the second inputs of the initialization unit and the second logical element And, the first and second optical sensors, each of which is made in the form of an infrared photodetector, while the outputs of the first and second optical sensitive elements are connected to the inputs of the first and second pulse shapers, respectively, the outputs of the first and second generators of electrical oscillations are connected to the inputs respectively of the first and second threshold elements, and the first, second inductive sensitive elements, each of which is provided with a central through hole, and the first, second optical sensitive elements are installed in the same plane and form the sensitive element of the device, the first and second inductive sensitive elements are installed along a straight line with a gap between their outer side surfaces, ensuring the elimination of the interaction of the electromagnetic field of scattering of one inductive sensitive element entom with an inductor of another inductive sensitive element, the first and second optical sensitive elements are mounted on the closed ends of the first and second inductive sensitive elements coaxially with the central through holes of the first and second inductive sensitive elements, respectively, and oriented so that their optical windows are directed toward open the ends of the first and second inductive sensitive elements, the surfaces of the open ends of which and the surface of the optical x the windows of the first and second optical sensitive elements form the sensitive surface of the device, along with the ranges of the sensitivity zones of the first and second optical sensitive elements along the symmetry axes of their optical windows exceed the ranges of the sensitivity zones of the first and second inductive sensitive elements along the symmetry axes of the surfaces of their open ends , which ensures the presence in the device of two zones of its sensitivity: the near zone of sensitivity, within which the sensitivity zones of inductive sensitive elements and the sensitivity zones of optical sensitive elements, and the far sensitivity zone, within which the sensitivity zones of only optical sensitive elements operate, while in the near sensitivity zone of the device its controlled products are transformed into a selective device controlling the direction of movement of heated non-metallic products with two exits by radially moving them within this th zone, in the far sensitivity zone of the device, it is controlled by its controlled products into a device for controlling the direction of movement of heated metal and nonmetallic products with two outputs by radially moving them within this zone and into a sensor for monitoring the position of heated metal and nonmetallic products using only one corresponding output a device on which an information signal for monitoring the position of heated metal and non-metal their products, by radially moving them within the far sensitivity zone of the device and axially moving them within this zone and back to their original position, however, the direct outputs of the first and second triggers, which are the first and second outputs of the device, respectively, are made in the form of open H-type outputs providing the transformation of the device into a selective sensor for monitoring the position of heated non-metallic products by connecting its first and second outputs to each other, the connection point between both of which are the output of the sensor thus formed, when radially moving heated non-metallic products within the near sensitivity zone of the device or transforming it in this way into a sensor for monitoring the position of heated metallic and non-metallic products when radially moving within the far sensitivity zone of the device and when axially moving to this zone and back to the starting position of heated metal and non-metal products.

На фиг.1 представлена функциональная схема устройства;Figure 1 presents the functional diagram of the device;

на фиг.2 - схема блока установки в исходное состояние;figure 2 is a block diagram of the installation in the initial state;

на фиг.3 - взаимное расположение, ориентация индуктивных, оптических чувствительных элементов и контролируемого изделия, а также соотношение дальностей действия зон чувствительности индуктивных и оптических чувствительных элементов:figure 3 - the relative position, orientation of inductive, optical sensitive elements and the controlled product, as well as the ratio of the ranges of the sensitivity zones of inductive and optical sensitive elements:

на фиг.4 - диаграммы напряжений, поясняющие работу устройства в режиме селективного контроля направления перемещения нагретых неметаллических изделий при радиальном перемещении их в его ближней зоне чувствительности и в режиме контроля направления перемещения нагретых металлических и неметаллических изделий при радиальном перемещении их в его дальней зоне чувствительности;figure 4 is a voltage diagram explaining the operation of the device in the mode of selective control of the direction of movement of heated non-metallic products during their radial movement in its near zone of sensitivity and in the mode of control of the direction of movement of heated metallic and non-metallic products when radially moving them in its far sensitivity zone;

на фиг.5 - диаграммы напряжений, поясняющие работу устройства в режиме селективного контроля направления перемещения нагретых неметаллических изделий при радиальном перемещении нагретых металлических изделий в его ближней зоне чувствительности.figure 5 is a voltage diagram explaining the operation of the device in the mode of selective control of the direction of movement of heated non-metallic products with radial movement of heated metal products in its near sensitivity zone.

Устройство содержит (см. фиг.1) первый и второй индуктивные чувствительные элементы 1, 2, каждый из которых снабжен центральным сквозным отверстием, последовательно соединенные первые генератор электрических колебаний 3. в цепь колебательного контура которого включен первый индуктивный чувствительный элемент 1, и пороговый элемент 4, выполненный, например, по схеме триггера Шмитта, последовательно соединенные вторые генератор электрических колебаний 5, в цепь колебательного контура которого включен второй индуктивный чувствительный элемент 2, и пороговый элемент 6, выполненный, например, по схеме триггера Шмитта, а также первый и второй оптические чувствительные элементы 7, 8, первый и второй формирователи 9, 10 импульсов, к входам которых подключены соответственно первый и второй оптические чувствительные элементы 7. 8, блок 11 установки в исходное состояние, первый и второй входы которого подключены к выходам соответственно первого и второго формирователей 9, 10 импульсов, первый 12 и второй 13 логические элементы И, первые входы которых соединены с выходами соответственно первого и второго пороговых элементов 4 и 6, вторые входы - с выходами соответственно первого и второго формирователей 9 и 10 импульсов, первый и второй триггеры 14, 15, С-входы которых соединены с выходами соответственно первого и второго логических элементов 12 и 13, R-входы - с выходом блока 11 установки в исходное состояние, инверсные выходы - с D-входами соответственно второго и первого триггеров 15 и 14, первый и второй блоки 16 и 17 индикации, входы которых подключены к прямым выходам соответственно первого и второго триггеров 14 и 15, первую и вторую выходные клеммы 18 и 19, подключенные к прямым выходам соответственно первого и второго триггеров 14 и 15 и являющиеся соответственно первым и вторым выходами устройства.The device contains (see Fig. 1) the first and second inductive sensitive elements 1, 2, each of which is equipped with a central through hole, the first electrical oscillation generator 3 connected in series. The first inductive sensitive element 1 is included in the oscillatory circuit of the circuit, and a threshold element 4, made, for example, according to the Schmitt trigger scheme, second electric oscillation generator 5 connected in series, the second inductive sensitive element is included in the oscillatory circuit of which ent 2, and threshold element 6, made, for example, according to the Schmitt trigger scheme, as well as the first and second optical sensing elements 7, 8, the first and second pulse shapers 9, 10, to the inputs of which the first and second optical sensing elements 7 are connected .8, initialization unit 11, the first and second inputs of which are connected to the outputs of the first and second formers 9, 10 pulses, the first 12 and second 13 logical elements AND, the first inputs of which are connected to the outputs respectively of the first o and the second threshold elements 4 and 6, the second inputs are with the outputs of the first and second drivers 9 and 10 pulses, respectively, the first and second triggers 14, 15, the C-inputs of which are connected to the outputs of the first and second logic elements 12 and 13, R - inputs - with the output of the installation unit 11 to the initial state, inverse outputs - with D-inputs of the second and first triggers 15 and 14, respectively, the first and second indication blocks 16 and 17, the inputs of which are connected to the direct outputs of the first and second triggers 14 and 15, the first and second weekend terminals 18 and 19, connected to the direct outputs of the first and second triggers 14 and 15, respectively, and which are respectively the first and second outputs of the device.

Прямые выходы триггеров 14, 15 выполнены в виде открытых выходов Н-типа (см. ГОСТ 2.743-91, таблица 4), например, на транзисторах p-n-р типа с открытыми коллекторами. Выполнение прямых выходов триггеров 14, 15 в виде открытых выходов Н-типа позволяет трансформировать устройство в другой тип устройства. Т.е. это позволяет трансформировать устройство с двумя выходами, обладающее функциональными возможностями селективного устройства контроля направления перемещения нагретых неметаллических изделий при радиальном их перемещении в пределах ближней зоны его чувствительности, в селективный датчик контроля положения нагретых неметаллических изделий с одним выходом при радиальном их перемещении в пределах ближней зоны чувствительности устройства и в датчик контроля положения нагретых металлических и неметаллических изделий с одним выходом, обеспечивающий радиальное перемещение их в пределах дальней зоны чувствительности устройства и осевое их перемещение в пределы этой зоны и обратно в их исходное положение, что расширяет его функциональные возможности. Такое трансформирование осуществляется простым способом без изменения его схемы, конструкции и без дополнительных энергетических затрат путем соединения между собой выходных клемм 18 и 19 устройства. Причем прямые выходы триггеров 14, 15 выполнены с уровнями нагрузочной способности, обеспечивающими коммутацию подключаемых к ним нагрузок в виде управляющих обмоток электромагнитных пускателей и слаботочных электромагнитных реле (на фиг.1 не показаны) Кроме того, нагрузкой прямых выходов триггеров 14, 15 могут быть входы логических и аналоговых микросхемThe direct outputs of the triggers 14, 15 are made in the form of open H-type outputs (see GOST 2.743-91, table 4), for example, on p-n-p transistors with open collectors. The implementation of the direct outputs of the triggers 14, 15 in the form of open outputs of the H-type allows you to transform the device into another type of device. Those. this allows you to transform a device with two outputs that has the functionality of a selective device for monitoring the direction of movement of heated non-metallic products during their radial movement within the near zone of its sensitivity, into a selective sensor for monitoring the position of heated non-metallic products with one output for their radial movement within the near range of sensitivity devices and in the sensor for monitoring the position of heated metal and non-metal products with one output Providing their radial movement within the far field sensitivity of the device and their axial displacement in the limits of the zone and back into their original position, which extends its functionality. Such transformation is carried out in a simple way without changing its scheme, design and without additional energy costs by connecting the output terminals 18 and 19 of the device. Moreover, the direct outputs of the triggers 14, 15 are made with levels of load capacity that provide switching of the loads connected to them in the form of control windings of electromagnetic starters and low-current electromagnetic relays (not shown in Fig. 1). In addition, the inputs of the direct outputs of the triggers 14, 15 can be inputs logical and analog circuits

Оптический чувствительный элемент 7(8) и формирователь 9(10) импульсов включены, например, по схеме (см. "В помощь радиолюбителю: Сборник. Вып.97 / Сост. Б.Г.Успенский. - М.: ДОСААФ, 1987. - 78 с., ил.", с.58, рис.13), в которой оптический чувствительный элемент 7(8) выполнен в виде инфракрасного фотоприемника на основе фотодиода VD1. спектральная характеристика которого согласована со спектром инфракрасного излучения контролируемых изделий 20, а формирователь 9(10) импульсов устройства выполнен в виде компаратора напряжения на микросхеме DA1, выход которого является выходом формирователя 9 (10) импульсов. Выводы анода и катода фотодиода VD1 подключены соответственно к инверсному и прямому входам микросхемы DA1. Кроме фотодиода VD1 и компаратора напряжения на микросхеме DA1 схема содержит также конденсатор С1, последовательно соединенные резисторы R1, R2, первые выводы которых подключены соответственно к шине +5B и общей шине источника питания, а точка соединения их вторых выводов - к катоду фотодиода VD1 и положительному выводу конденсатора С1, отрицательный вывод которого соединен с общей шиной источника питания, резистор R3*, первый вывод которого подключен к инверсному входу микросхемы DA1, второй вывод - к общей шине источника питания, резистор R4, вывод 11 микросхемы DA1 соединен с шиной +5B источника питания, вывод 6 - с общей шиной источника питания. Резисторы R1, R2 образуют делитель напряжения и устанавливают величину обратного напряжения смещения на катоде фотодиода VD1. Резистором R3* производится регулировка чувствительности фотодиода VD1 к потоку инфракрасного излучения, испускаемого нагретыми контролируемыми изделиями 20.The optical sensor element 7 (8) and the driver 9 (10) pulses are included, for example, according to the scheme (see "To help the radio amateur: Collection. Issue 97 / Comp. B.G. Uspensky. - M .: DOSAAF, 1987. - 78 p., Ill. ", P. 58, Fig. 13), in which the optical sensing element 7 (8) is made in the form of an infrared photodetector based on the photodiode VD1. whose spectral characteristic is consistent with the infrared spectrum of the controlled products 20, and the device shaper 9 (10) is made in the form of a voltage comparator on the DA1 chip, the output of which is the output of the pulse shaper 9 (10). The conclusions of the anode and cathode of the photodiode VD1 are connected respectively to the inverse and direct inputs of the DA1 chip. In addition to the photodiode VD1 and the voltage comparator on the chip DA1, the circuit also contains a capacitor C1, series-connected resistors R1, R2, the first terminals of which are connected respectively to the + 5B bus and the common bus of the power source, and the connection point of their second terminals to the cathode of the photodiode VD1 and positive the output of capacitor C1, the negative output of which is connected to the common bus of the power supply, resistor R3 *, the first output of which is connected to the inverse input of the chip DA1, the second output to the common bus of the power supply, resistor R4, pin 1 1 of the DA1 chip is connected to the + 5B bus of the power source, pin 6 is connected to the common bus of the power source. Resistors R1, R2 form a voltage divider and set the value of the reverse bias voltage at the cathode of the photodiode VD1. The resistor R3 * adjusts the sensitivity of the photodiode VD1 to the flow of infrared radiation emitted by the heated controlled products 20.

С помощью резистора R3* чувствительность фотодиода VD1 к потоку инфракрасного излучения нагретых контролируемых изделий 20 установлена для оптических чувствительных элементов 7, 8 устройства на таком уровне, чтобы, например, дальности действия зон 21, 22 чувствительности соответственно оптических чувствительных элементов 7, 8 вдоль осей симметрии их оптических окон, проведенных через центры симметрии и перпендикулярно поверхностям этих окон, превышали дальности действия электромагнитных полей 23 и 24, образующих зоны чувствительности элементов 1 и 2 соответственно, вдоль осей симметрии, проведенных через центры симметрии и перпендикулярно поверхностям открытых торцов ферритовых сердечников 25 и 26 индуктивных чувствительных элементов 1 и 2 соответственноUsing a resistor R3 *, the sensitivity of the photodiode VD1 to the infrared radiation flux of heated controlled products 20 is set for the optical sensors 7, 8 of the device at such a level that, for example, the ranges of the sensitivity zones 21, 22, respectively, of the optical sensors 7, 8 along the symmetry axes their optical windows, conducted through the centers of symmetry and perpendicular to the surfaces of these windows, exceeded the range of electromagnetic fields 23 and 24, forming the sensitivity zones of the element 1 and 2, respectively, along the symmetry axes of symmetry drawn through the center and perpendicular to the surfaces of the open ends of the ferrite cores 25 and 26 of the inductive sensor elements 1 and 2, respectively

Такая настройка зон чувствительности оптических чувствительных элементов 7, 8 позволяет получить в устройстве две зоны чувствительности ближнюю зону чувствительности, в которой одновременно действуют в пределах стрелки 27 зоны чувствительности индуктивных чувствительных элементов 1 и 2, которые образуют соответственно зоны действия их электромагнитных полей 23 и 24. и зоны 21 и 22 чувствительности оптических чувствительных элементов 7 и 8 соответственно, и дальнюю зону чувствительности, в которой действуют в пределах стрелки 28 только зоны 21 и 22 чувствительности оптических чувствительных элементов 7 и 8 соответственно. Это в свою очередь позволяет трансформировать функциональные возможности устройства с помощью контролируемых изделий 20' при радиальном перемещении их в пределах ближней зоны чувствительности устройства соответственно в прямом по стрелке 29 и обратном по стрелке 30 направлениях оно функционирует как селективное устройство контроля направления перемещения нагретых неметаллических изделий 20 с использованием соответственно первого и второго его выходов, которыми являются соответственно выходные клеммы 18 и 19; при радиальном перемещении их в пределах дальней зоны чувствительности устройства соответственно в прямом по стрелке 31 и обратном по стрелке 32 направлениях оно функционирует как устройство контроля направления перемещения нагретых металлических и неметаллических изделий 20 с использованием соответственно первого и второго его выходов, которыми являются соответственно выходные клеммы 18 и 19. при осевом их перемещении по стрелке 33 в пределы дальней зоны чувствительности устройства и обратно в их исходное положение оно трансформируется в датчик контроля положения нагретых металлических и неметаллических изделий 20 с использованием только одного выхода устройства, которым является одна выходная клемма 18(19), на которой отрабатывается потенциальный информационный сигнал о контроле положения нагретых металлических и неметаллических изделий, вторая клемма 19(18), на которой продолжает присутствовать напряжение с уровнем логического "0", соответствующее исходному состоянию устройства, при этом не задействуетсяThis setting of the sensitivity zones of the optical sensing elements 7, 8 makes it possible to obtain in the device two sensitivity zones the near sensitivity zone, in which the sensitivity zones of inductive sensitive elements 1 and 2, which form respectively the zones of action of their electromagnetic fields 23 and 24, act simultaneously within the arrow 27. and the sensitivity zones 21 and 22 of the optical sensing elements 7 and 8, respectively, and the far sensitivity zone, in which only zones 21 operate within the arrow 28 22, the sensitivity of the optical sensors 7 and 8 respectively. This, in turn, allows you to transform the functionality of the device using controlled products 20 'when moving them radially within the near sensitivity zone of the device, respectively, in the direction of arrow 29 and the direction of arrow 30 in the opposite direction. It functions as a selective device for monitoring the direction of movement of heated non-metallic products 20 s using, respectively, the first and second outputs thereof, which are respectively the output terminals 18 and 19; when radially moving them within the far sensitivity zone of the device, respectively, in the direction of arrow 31 and the direction of arrow 32, it functions as a device for controlling the direction of movement of heated metal and nonmetallic products 20 using its first and second outputs, respectively, which are output terminals 18 and 19. when they are axially moved along arrow 33 to the limits of the far sensitivity zone of the device and back to their initial position, it transforms to the sensor for monitoring the position of heated metal and nonmetallic products 20 using only one output of the device, which is one output terminal 18 (19), on which a potential information signal about monitoring the position of heated metal and nonmetallic products is processed, the second terminal 19 (18), on which continues to be present with a logic level of "0", which corresponds to the initial state of the device, is not activated

Следовательно, наличие в устройстве ближней и дальней зон его чувствительности позволяет с помощью контролируемых изделий 20 трансформировать его функциональные возможности простым способом: без изменения его электрической схемы, без дополнительных энергетических затрат и тем самым расширить его функциональные возможности.Therefore, the presence of the near and far zones of its sensitivity allows using controlled products 20 to transform its functionality in a simple way: without changing its electrical circuit, without additional energy costs and thereby expand its functionality.

Индуктивный чувствительный элемент 1(2) выполнен (см. фиг.3) в виде катушки 34(35), помещенной со стороны открытого торца ферритового сердечника 25(26), выполненного в виде чашки с центральным сквозным отверстием, в его кольцевом пазу. Ферритовый сердечник имеет открытый и закрытый торцы. У открытого торца ферритового сердечника 25(26) при подаче высокочастотного сигнала на катушку 34(35) индуктивности с генератора 3(5) образуется в воздушном пространстве (см. фиг.3) электромагнитное поле 23(24). Магнитный поток этого поля замыкается через воздушное пространство между внутренним кольцевым выступом чашки, установленном внутри центрального отверстия катушки индуктивности, и наружным кольцевым выступом чашки, охватывающем своей внутренней боковой поверхностью наружную боковую поверхность катушки индуктивности по ее периметру Электромагнитное поле 23(24) в воздушном пространстве у открытого торца ферритового сердечника 25(26) действует вдоль его оси симметрии, проведенной через центр торцевой поверхности открытого торца ферритового сердечника и перпендикулярно этой торцевой поверхности, и образует зону чувствительности индуктивного чувствительного элемента 1(2). При этом перед закрытым торцом ферритового сердечника в воздушном пространстве электромагнитное поле не возникает, так как его магнитный поток замыкается внутри сердечника через сплошной слой феррита (вследствие небольшого его сопротивления для магнитного потока по сравнению с сопротивлением воздуха), образующий закрытый торец чашки, т.е происходит экранирование этим слоем электромагнитного поля со стороны закрытого торца ферритового сердечника. Центральные сквозные отверстия ферритовых сердечников 25 и 26 обеспечивают прохождение через них инфракрасного излучения от нагретых контролируемых изделий 20 соответственно на оптические окна элементов 7 и 8 и засвечивание их этим излучением.The inductive sensing element 1 (2) is made (see Fig. 3) in the form of a coil 34 (35) placed on the open end of the ferrite core 25 (26), made in the form of a cup with a central through hole, in its annular groove. The ferrite core has open and closed ends. At the open end of the ferrite core 25 (26), when a high-frequency signal is supplied to the inductor 34 (35) from the generator 3 (5), an electromagnetic field 23 (24) is formed in the airspace (see Fig. 3). The magnetic flux of this field is closed through the air space between the inner annular protrusion of the cup, installed inside the central hole of the inductor, and the outer annular protrusion of the cup, covering its inner side surface the outer side surface of the inductor around its perimeter Electromagnetic field 23 (24) in the air space at the open end of the ferrite core 25 (26) acts along its axis of symmetry drawn through the center of the end surface of the open end of the ferrites of the core and perpendicular to this end surface, and forms a zone of sensitivity of the inductive sensor element 1 (2). In this case, an electromagnetic field does not occur in front of the closed end face of the ferrite core in air, since its magnetic flux closes inside the core through a continuous layer of ferrite (due to its low resistance to magnetic flux compared to air resistance), which forms a closed end of the cup, i.e. this layer is shielded by the electromagnetic field from the closed end of the ferrite core. The central through holes of the ferrite cores 25 and 26 ensure the passage of infrared radiation through them from the heated controlled products 20, respectively, to the optical windows of the elements 7 and 8 and their exposure to this radiation.

Поверхности открытых торцов ферритовых сердечников 25, 26 направлены в одну сторону, т.е. в сторону контролируемого изделия 20 Индуктивные чувствительные элементы 1, 2 и оптические чувствительные элементы 7, 8 образуют чувствительный элемент устройства. При этом поверхности открытых торцов индуктивных чувствительных элементов 1, 2 и поверхности оптических окон элементов 7, 8 образуют чувствительную поверхность устройства.The surfaces of the open ends of the ferrite cores 25, 26 are directed in one direction, i.e. towards the controlled product 20 Inductive sensing elements 1, 2 and optical sensing elements 7, 8 form a sensitive element of the device. The surface of the open ends of the inductive sensitive elements 1, 2 and the surface of the optical windows of the elements 7, 8 form a sensitive surface of the device.

Индуктивные чувствительные элементы 1, 2 и оптические чувствительные элементы 7, 8 расположены в одной плоскости, в которой индуктивные чувствительные элементы 1, 2 установлены вдоль прямой линии и с зазором между их наружными боковыми поверхностями, а оптические чувствительные элементы 7, 8, поверхности оптических окон которых направлены в сторону открытых торцов ферритовых сердечников 25, 26 индуктивных чувствительных элементов 1, 2, установлены в этой плоскости со стороны закрытых торцов ферритовых сердечников 25, 26 соосно с их центральными сквозными отверстиями Ширина зазора между наружными боковыми поверхностями чувствительных элементов 1, 2 выбирается такой, чтобы обеспечивалось устранение взаимодействия электромагнитного поля 36(37) рассеяния индуктивного чувствительного элемента 1(2) с катушкой 35(34) индуктивности чувствительного элемента 2(1). Электромагнитное поле 36(37) рассеяния существует по периметру внешней кромки ферритового сердечника 25(26). образованной поверхностями открытого торца ферритового сердечника 25(26) и его наружной боковой поверхностьюInductive sensors 1, 2 and optical sensors 7, 8 are located in the same plane, in which the inductive sensors 1, 2 are installed along a straight line and with a gap between their outer side surfaces, and the optical sensors 7, 8, the surface of the optical windows which are directed towards the open ends of the ferrite cores 25, 26 of the inductive sensitive elements 1, 2, are installed in this plane from the closed ends of the ferrite cores 25, 26 coaxially with their central kvoznymi holes gap width between the outer side surfaces of the sensitive element 1, 2 is chosen so as to ensure the elimination of the interaction of the electromagnetic field 36 (37) scattering inductive sensor element 1 (2) 35 with a coil (34) inductance sensing element 2 (1). A scattering electromagnetic field 36 (37) exists around the perimeter of the outer edge of the ferrite core 25 (26). formed by the surfaces of the open end of the ferrite core 25 (26) and its outer side surface

Такое взаимное расположение, ориентация индуктивных чувствительных элементов 1, 2 и оптических чувствительных элементов 7, 8 в пространстве всегда обеспечивает при радиальном перемещении нагретого неметаллического или металлического изделия 20 по стрелке 29(30) относительно чувствительной поверхности устройства параллельно ей в пределах ближней зоны чувствительности устройства последовательное взаимодействие его с индуктивным чувствительным элементом 1(2), оптическим окном элемента 7(8), с элементом 2(1) и с оптическим окном элемента 8(7) При этом:This relative arrangement, the orientation of the inductive sensitive elements 1, 2 and the optical sensitive elements 7, 8 in space always ensures a radial movement of the heated non-metallic or metal product 20 along arrow 29 (30) relative to the sensitive surface of the device parallel to it within the near sensitivity zone of the device its interaction with the inductive sensitive element 1 (2), the optical window of the element 7 (8), with the element 2 (1) and with the optical window of the element 8 (7) this:

1) происходит последовательно сначала взаимодействие изделия 20 с полем 23(24), потом пересечение им зоны 21(22) элемента 7(8), оставаясь при этом в поле 23(24), и затем, оставаясь в поле 23(24) и в зоне 21(22) элемента 7(8), оно входит в поле 24(23) элемента 2(1), далее изделие 20 входит в зону 22(21) элемента 8(7), оставаясь при этом в поле 23(24), в зоне 21(22) элемента 7(8) и в поле 24(23), потом изделие 20 выходит из зоны 21(22) элемента 7(8), оставаясь при этом в поле 23(24), в поле 24(23) и в зоне 22(21) элемента 8(7), далее изделие 20 выходит из поля 23(24). оставаясь при этом в поле 24(23) и в зоне 22(21) элемента 8(7), затем изделие 20 выходит из зоны 22 (21) элемента 8(7). оставаясь при этом в поле 24(23), и на последнем отрезке своего перемещения изделие 20 выходит из поля 24(23) и, следовательно, из зоны действия чувствительной поверхности устройства;1) the product 20 interacts sequentially first with field 23 (24), then it intersects zone 21 (22) of element 7 (8), while remaining in field 23 (24), and then remaining in field 23 (24) and in the zone 21 (22) of the element 7 (8), it enters the field 24 (23) of the element 2 (1), then the product 20 enters the zone 22 (21) of the element 8 (7), while remaining in the field 23 (24) ), in the zone 21 (22) of the element 7 (8) and in the field 24 (23), then the product 20 leaves the zone 21 (22) of the element 7 (8), while remaining in the field 23 (24), in the field 24 (23) and in the zone 22 (21) of the element 8 (7), then the product 20 leaves the field 23 (24). while remaining in the field 24 (23) and in the zone 22 (21) of the element 8 (7), then the product 20 leaves the zone 22 (21) of the element 8 (7). while remaining in the field 24 (23), and on the last segment of its movement, the product 20 leaves the field 24 (23) and, therefore, from the coverage area of the sensitive surface of the device;

2) при пересечении нагретым неметаллическим изделием 20 поля 23(24) переключения элемента 4(6) в другое устойчивое состояние не происходит, и он продолжает находиться в исходном состоянии, при котором на его выходе продолжает присутствовать напряжение U2(U5) с уровнем логической "1", так как при этом генератор 3(5) продолжает находиться в исходном состоянии, т.е. в режиме генерации электрических колебаний вследствие отсутствия внесения изделием 20 существенного затухания в его колебательный контур;2) when the heated non-metallic product 20 crosses field 23 (24), element 4 (6) does not switch to another stable state, and it continues to be in the initial state, at which voltage U2 (U5) with a logic level continues to be present at its output 1 ", as in this case the generator 3 (5) continues to be in the initial state, i.e. in the mode of generation of electrical vibrations due to the absence of the product 20 introducing significant attenuation into its oscillatory circuit;

3) при пересечении нагретым неметаллическим изделием 20 зоны 21(22) элемента 7(8) происходит формирование импульса напряжения U3(U6) с уровнем логической "1" на выходе формирователя 9(10) длительностью, равной длительности нахождения изделия 20 в зоне 21(22) элемента 7(8);3) when the heated non-metallic product 20 crosses the zone 21 (22) of element 7 (8), a voltage pulse U3 (U6) is generated with a logic level “1” at the output of the former 9 (10) with a duration equal to the length of the product 20 in zone 21 ( 22) element 7 (8);

4) при пересечении нагретым металлическим изделием 20 зоны 21(22) элемента 7(8) происходит формирование импульса напряжения U3(U6) с уровнем логической "1" на выходе формирователя 9(10) длительностью, равной длительности нахождения изделия 20 в зоне 21(22) элемента 7(8);4) when the heated metal product 20 intersects the zone 21 (22) of element 7 (8), a voltage pulse U3 (U6) is generated with a logic level “1” at the output of the former 9 (10) with a duration equal to the length of the product 20 in zone 21 ( 22) element 7 (8);

5) при пересечении нагретым металлическим изделием 20 поля 23(24) элемента 1(2) происходит на выходе элемента 4(6) формирование импульса напряжения U2(U5) с уровнем логического "0" длительностью, равной длительности нахождения изделия 20 в зоне действия поля 23(24);5) when the heated metal product 20 intersects the field 23 (24) of element 1 (2), a voltage pulse U2 (U5) is generated at the output of element 4 (6) with a logic level “0” of duration equal to the length of time the product 20 is in the field of action of the field 23 (24);

6) при пересечении ненагретым неметаллическим изделием 20 поля 23(24) и зоны 21(22) на выходах элемента 4(6) и формирователя 9(10) формирования импульсов соответственно напряжений U2(U5) и U3(U6) с уровнями логического "0" и логической "1" не происходит, так как в колебательный контур генератора 3(5) не происходит внесения изделием 20 существенного затухания, и генератор 3(5) и, следовательно, элемент 4(6) продолжают находиться в исходном состоянии, а изделием 20 не засвечивается оптическое окно элемента 7(8) из-за отсутствия у него инфракрасного излучения, и, следовательно, формирователь 9(10) продолжает находиться в исходном состоянии;6) when an unheated non-metallic product 20 intersects field 23 (24) and zone 21 (22) at the outputs of element 4 (6) and driver 9 (10) of pulse formation, respectively, of voltages U2 (U5) and U3 (U6) with logical levels of "0 "and logical" 1 "does not occur, since the oscillator circuit 3 (5) does not introduce significant attenuation by the product 20, and the generator 3 (5) and, therefore, the element 4 (6) continue to be in the initial state, and the product 20, the optical window of element 7 (8) is not illuminated due to the lack of infrared radiation, and, consequently in fact, shaper 9 (10) continues to be in the initial state;

7) при пересечении ненагретым металлическим изделием 20 поля 23(24) на выходе элемента 4(6) происходит формирование импульса напряжения U2(U5) с уровнем логического "0" длительностью, равной длительности нахождения ненагретого металлического изделия 20 в зоне действия поля 23(24) элемента 1(2), так как происходит внесение существенного затухания в колебательный контур генератора 3(5) ненагретым металлическим изделием 20;7) when an unheated metal product 20 crosses field 23 (24) at the output of element 4 (6), a voltage pulse U2 (U5) is generated with a logic level “0” of duration equal to the length of time the unheated metal product 20 is in the area of field 23 (24) ) element 1 (2), since significant attenuation is introduced into the oscillatory circuit of the generator 3 (5) with an unheated metal product 20;

8) при пересечении ненагретым металлическим контролируемым изделием 20 зоны 21(22) элемента 7(8) на выходе формирователя 9(10) формирования импульса напряжения U3(U6) с уровнем логической "1" не происходит, так как не происходит засвечивания ненагретым металлическим контролируемым изделием 20 оптического окна элемента 7(8) своим инфракрасным излучением, и, следовательно, формирователь 9(10) не переключается в другое устойчивое состояние, а продолжает находиться в исходном состоянии;8) when an unheated metal controlled product 20 crosses zone 21 (22) of element 7 (8) at the output of the driver 9 (10), the formation of a voltage pulse U3 (U6) with a logic level of “1” does not occur, since no unheated metal controlled the product 20 of the optical window of the element 7 (8) with its infrared radiation, and therefore, the shaper 9 (10) does not switch to another stable state, but continues to be in the initial state;

9) расстановка на временной оси сформированных таким образом импульсов всегда обеспечивает:9) the arrangement on the time axis of the pulses thus formed always ensures:

- задержку импульса выходного напряжения U6(U3) формирователя 10(9) относительно импульса выходного напряжения U3(U6) формирователя 9(10) на время меньшее (см. фиг.4. фиг.5). чем длительность импульса последнего;- the pulse delay of the output voltage U6 (U3) of the driver 10 (9) relative to the pulse of the output voltage U3 (U6) of the driver 9 (10) for a less time (see Fig. 4. FIG. 5). than the last pulse duration;

- задержку импульса выходного напряжения U3(U6) формирователя 9(10) относительно импульса выходного напряжения U2(U5) элемента 4(6) на время меньшее (см. фиг.5), чем длительность импульса последнего;- the pulse delay of the output voltage U3 (U6) of the driver 9 (10) relative to the pulse of the output voltage U2 (U5) of the element 4 (6) is shorter (see FIG. 5) than the pulse width of the latter;

- задержку импульса выходного напряжения U5(U2) элемента 6(4) относительно импульса выходного напряжения U3(U6) формирователя 9(10) на время меньшее (см. фиг.5), чем длительность импульса последнего;- the delay of the pulse of the output voltage U5 (U2) of the element 6 (4) relative to the pulse of the output voltage U3 (U6) of the driver 9 (10) for a time shorter (see figure 5) than the pulse width of the latter;

- задержку импульса выходного напряжения U6(U3) формирователя 10(9) относительно импульса выходного напряжения U5(U2) элемента 6(4) на время меньшее (см. фиг.5), чем длительность импульса последнего;- the pulse delay of the output voltage U6 (U3) of the shaper 10 (9) relative to the pulse of the output voltage U5 (U2) of the element 6 (4) is shorter (see FIG. 5) than the pulse width of the latter;

- "охватывание" (см фиг.5) импульсом выходного напряжения U2(U5) элемента 4(6) импульса выходного напряжения U3(U6) формирователя 9(10);- "covering" (see figure 5) by the pulse of the output voltage U2 (U5) of the element 4 (6) of the pulse of the output voltage U3 (U6) of the driver 9 (10);

- "охватывание" (см. фиг.5), импульсом выходного напряжения U5(U2) элемента 6(4) импульса выходного напряжения U6(U3) формирователя 10(9).- “embracing” (see FIG. 5) by the output voltage pulse U5 (U2) of the output voltage pulse U6 (U3) element 6 (4) of the driver 10 (9).

Введение формирователей 9, 10, блоков 16, 17, элементов 7, 8, соответствующее взаимное расположение и ориентация элементов 7, 8 и элементов 1, 2 в пространстве с их соответствующими электрическими связями и взаимодействие их в описанной выше последовательности с контролируемым изделием 20, выполнение прямых выходов триггеров 14, 15 в виде открытых выходов H-типа, наличие в устройстве ближней и дальней зон его чувствительности, а также соответствующая обработка предложенной схемой устройства выходных сигналов элементов 4, 6, формирователей 9, 10 позволяют реализовать принцип действия устройства в режиме селективного бесконтактного контроля направления перемещения нагретых неметаллических изделий с двумя выходами и в режиме бесконтактного контроля направления перемещения нагретых металлических и неметаллических изделий с двумя выходами, а также трансформирование устройства с помощью контролируемых изделий и его выходных клемм 18, 19 в датчики положения контролируемых изделий с одним выходом, обеспечивающие режимы селективного бесконтактного контроля положения нагретых неметаллических изделий и бесконтактного контроля положения нагретых металлических и неметаллических изделий, и тем самым расширить его функциональные возможности.The introduction of the shapers 9, 10, blocks 16, 17, elements 7, 8, the corresponding relative position and orientation of the elements 7, 8 and elements 1, 2 in space with their corresponding electrical connections and their interaction in the above sequence with the controlled product 20, execution direct outputs of triggers 14, 15 in the form of open H-type outputs, the presence of near and far zones of its sensitivity in the device, as well as the corresponding processing of the output signals of elements 4, 6, shapers 9, 10 by the proposed device circuit, They can implement the operating principle of the device in the mode of selective non-contact control of the direction of movement of heated non-metallic products with two outputs and in the mode of non-contact control of the direction of movement of heated metal and non-metal products with two outputs, as well as the transformation of the device using controlled products and its output terminals 18, 19 in position sensors of monitored products with one output, providing modes of selective non-contact monitoring of the position of heated non-metals eskih products and non-contact position monitoring of hot metal and non-metal products, and thus to expand its functionality.

Каждый генератор 3 и 5 выполнен, например, по схеме автогенератора электрических колебаний с индуктивной трехточкой на основе транзистора (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), при этом выходы индуктивного чувствительного элемента 1 или 2 подключены к цепям его колебательного контура.Each generator 3 and 5 is made, for example, according to a circuit of an oscillator of electrical oscillations with an inductive three-point based on a transistor (see the book "PI Vilensky, L. A. Sribner. Contactless travel switches. - M.: Energoatomizdat. 1985. - 80 pp., ill. - (Automation Library; Issue 654) ", p. 20, fig. 10.a; p. 38, fig. 25), while the outputs of the inductive sensitive element 1 or 2 are connected to its oscillating circuits contour.

Блоки 16, 17 индикации предназначены для визуального контроля режимов работы устройства, направления перемещения и положения контролируемых изделий, а также для тестирования исправного состояния или отказов устройства. Кроме того, с помощью блоков 16, 17 производится визуальный контроль за подачей на внешние нагрузки (на фиг.1 не показаны) сигналов управления с прямых выходов триггера 14, 15.Blocks 16, 17 of the indication are intended for visual control of the operating modes of the device, the direction of movement and the position of the monitored products, as well as for testing the working condition or failure of the device. In addition, with the help of blocks 16, 17, visual monitoring of the supply to external loads (not shown in Fig. 1) of control signals from the direct outputs of the trigger 14, 15 is performed.

Каждый блок 16 и 17 индикации выполнен, например, на основе (см. фиг.1) последовательно соединенных резистора, подключенного первым выводом к прямому выходу триггера 14 или к прямому выходу триггера 15, и светодиода, катод которого подключен к общей "земле" схемы устройстваEach display unit 16 and 17 is made, for example, on the basis of (see Fig. 1) a series-connected resistor connected by the first output to the direct output of the trigger 14 or to the direct output of the trigger 15, and an LED, the cathode of which is connected to the common ground of the circuit devices

При работе устройства в режимах контроля направления перемещения контролируемых изделий происходит засвечивание светодиода блока 16, когда контролируемое изделие 20 перемещается в пределах ближней или дальней зон чувствительности устройства радиально, например, по стрелкам 29, 31 в прямом направлении, или светодиода блока 17, когда перемещение его происходит в пределах этих зон радиально по стрелкам 30, 32 в обратном направлении. В случае отказа устройства при работе его в этом режиме один светодиод в одном направлении или оба светодиода во всех указанных направлениях перемещения контролируемого изделия 20 остаются в погашенном состоянии.When the device is operating in the control modes of the direction of movement of the controlled products, the LED of the block 16 illuminates when the controlled product 20 moves radially within the near or far sensitivity zones of the device, for example, along the arrows 29, 31 in the forward direction, or the LED of the block 17 when it is moved occurs within these zones radially along arrows 30, 32 in the opposite direction. In the event of a device failure when operating in this mode, one LED in one direction or both LEDs in all the indicated directions of movement of the controlled product 20 remain in the extinguished state.

При работе устройства в режиме селективного датчика контроля положения нагретых неметаллических изделий при радиальном перемещении их в направлении по стрелке 29(30) в пределах ближней зоны чувствительности устройства происходит засвечивание обоих светодиодов блоков 16, 17, так как выходы устройства включены по схеме монтажное ИЛИ. В случае отказа устройства при работе его в этом режиме один светодиод в одном направлении или оба светодиода во всех указанных направлениях перемещения контролируемого изделия 20 не засвечиваются.When the device is operating in the mode of a selective sensor for monitoring the position of heated non-metallic products when they are radially moved in the direction of arrow 29 (30) within the near sensitivity zone of the device, both LEDs of blocks 16, 17 are illuminated, since the device outputs are switched on according to the mounting OR circuit. In the event of a device failure when operating in this mode, one LED in one direction or both LEDs in all the indicated directions of movement of the monitored product 20 are not illuminated.

При работе устройства в режиме датчика контроля положения нагретых металлических и неметаллических изделий при радиальном перемещении их в направлении по стрелке 31(32) в пределах дальней зоны чувствительности устройства происходит засвечивание светодиода блока 16(17) с использованием только выходной клеммы 18(19), когда на прямом выходе триггера 14(15) отрабатывается сигнал контроля положения нагретых металлических и неметаллических изделий При этом выходная клемма 19 (18), на которой продолжает присутсвовать напряжение с уровнем логического "0", соответствующее исходному состоянию устройства, не задействуется. В случае отказа устройства при работе его в этом режиме один или оба светодиода блоков 16, 17 не засвечиваются в одном или двух указанных направлениях перемещения контролируемого изделия 20.When the device is operating in the mode of the sensor for monitoring the position of heated metal and nonmetallic products when they are radially moved in the direction of arrow 31 (32) within the far sensitivity zone of the device, the LED of block 16 (17) is illuminated using only output terminal 18 (19) when at the direct output of trigger 14 (15), a signal for monitoring the position of heated metal and nonmetallic products is processed "corresponding to the initial state of the device is not involved. In the event of a device failure when operating in this mode, one or both LEDs of the blocks 16, 17 are not illuminated in one or two of the indicated directions of movement of the controlled product 20.

При работе устройства в режиме датчика контроля положения нагретых металлических и неметаллических изделий при осевом перемещении их в направлении по стрелке 33 в дальнюю зону чувствительности устройства и обратно в их исходное положение происходит засвечивание светодиода блока 16(17) с использованием только выходной клеммы 18(19), когда на прямом выходе триггера 14(15) отрабатывается сигнал контроля положения нагретых металлических и неметаллических изделий При этом выходная клемма 19 (18), на которой продолжает присутствовать напряжение с уровнем логического "0", соответствующее исходному состоянию устройства, не задействуется. В случае отказа устройства при работе его в этом режиме один или оба светодиода блоков 16, 17 не засвечиваются в указанном направлении перемещения контролируемого изделия 20.When the device is operating in the mode of the sensor for monitoring the position of heated metal and nonmetallic products with axial movement of them in the direction of arrow 33 to the far sensitivity zone of the device and back to their initial position, the LED of block 16 (17) is illuminated using only output terminal 18 (19) when the direct control signal of the position of heated metal and nonmetallic products is processed at the direct output of trigger 14 (15). At the same time, output terminal 19 (18), on which voltage with ur vnem logical "0" corresponding to the initial state of the device is not activated. In the event of a device failure when operating in this mode, one or both LEDs of the blocks 16, 17 are not illuminated in the indicated direction of movement of the controlled product 20.

Блок 11 установки в исходное состояние выполнен, например, по схеме (см. фиг.2), содержащей логический элемент ИЛИ-НЕ 38, первый и второй входы которого являются соответственно первым и вторым входами блока 11, инвертор 39, вход которого соединен через конденсатор 40 с выходом логического элемента ИЛИ-НЕ 38, а его выход является выходом блока 11, резистор 41, диод 42, вывод катода которого и первый вывод резистора 41 подключены к входу инвертора 39. а вывод анода диода 42 и второй вывод резистора 41 соединены с общей "землей" блока 11 Блок 11 предназначен для установки триггеров 14, 15 и, следовательно, устройства в исходное состояние в момент подачи на него напряжения питания и в моменты появления заднего фронта импульса выходного напряжения U6(U3) формирователя 10(9).The initialization unit 11 is made, for example, according to a circuit (see FIG. 2) containing an OR-NOT 38 logic element, the first and second inputs of which are respectively the first and second inputs of block 11, an inverter 39, the input of which is connected through a capacitor 40 with the output of the logical element OR NOT 38, and its output is the output of block 11, the resistor 41, the diode 42, the cathode output of which and the first output of the resistor 41 are connected to the input of the inverter 39. and the output of the anode of the diode 42 and the second output of the resistor 41 are connected to common "ground" of block 11 Block 11 is designed for Arrangements of the triggers 14, 15 and, therefore, the device to its initial state at the moment of supply of the supply voltage to it and at the moments of the appearance of the trailing edge of the pulse of the output voltage U6 (U3) of the former 10 (9).

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

В момент подачи на устройство напряжения питания при нахождении контролируемого изделия 20 вне зоны чувствительной поверхности устройства (см. фиг.3) на выходе элемента 38 блока 11 устанавливается напряжение с уровнем логической "1". В результате происходит заряд конденсатора 40 через резистор 41 и формирование на резисторе 41 и входе инвертора 39 короткого импульса напряжения с уровнем логической "1". После чего на выходе инвертора 39 формируется короткий импульс напряжения U1 с уровнем логического "0" (см. фиг.4, фиг.5). Этот импульс устанавливает триггеры 14, 15 в исходное состояние, при котором на их прямых выходах, на входах блоков 16 и 17, на клеммах 18 и 19 устанавливаются соответственно напряжения U10 и U11 с уровнями логического "0", а на их инверсных выходах и D-входах устанавливаются напряжения уровнями логической "1". Светодиоды блоков 16 и 17 переходят в погашенное состояние. Вместе с тем генераторы 3, 5 переходят в режим генерации электрических колебаний, при котором на их выходах, на входах пороговых элементов 4, 6 устанавливаются напряжения с уровнями логического "0". В результате пороговые элементы 4 и 6 устанавливаются в такие состояния, при которых на их выходах устанавливаются соответственно напряжения U2 и U5 с уровнями логической "1", которые подаются на первые входы логических элементов 12 и 13 соответственно. Вместе с тем в момент подачи напряжения питания на устройство элементы 7, 8 переходят в затемненное состояние, а формирователи 9 и 10 устанавливаются в такие состояния, при которых на их выходах устанавливаются напряжения U3 и U6 с уровнями логического "0", которые подаются соответственно на первый вход блока 11. второй вход элемента 12 и на вторые входы блока 11, элемента 13. Уровни логической "1" напряжений U2 и U5 через первые входы соответственно элементов 12 и 13 на их выходы не проходят, так как на вторых входах элементов 12 и 13 установлены соответственно выходные напряжения с уровнями логического "0" формирователей 9, 10, запрещающие их прохождение. Выходные напряжения U4 и U7 с уровнями логического "0" элементов 12 и 13 подаются на С-входы триггеров 14 и 15 соответственно. После окончания заряда конденсатора блока 11 на его выходе и R-входах триггеров 14, 15 устанавливается напряжение U1 с уровнем логической "1" (см. фиг.4, фиг.5).At the time of supplying the device with a supply voltage when the controlled product 20 is outside the zone of the sensitive surface of the device (see FIG. 3), a voltage with a logic level of “1” is established at the output of element 38 of block 11. As a result, the capacitor 40 is charged through the resistor 41 and the formation of a short voltage pulse with a logic level “1” at the resistor 41 and the input of the inverter 39. Then, at the output of the inverter 39, a short voltage pulse U1 is formed with a logic level of "0" (see figure 4, figure 5). This pulse sets the triggers 14, 15 to the initial state, in which at their direct outputs, at the inputs of blocks 16 and 17, at terminals 18 and 19, the voltages U10 and U11 with logical levels of “0” are set, respectively, and at their inverse outputs, D -inputs are set voltage levels of logical "1". The LEDs of blocks 16 and 17 go into an extinguished state. At the same time, the generators 3, 5 go into the mode of generating electrical oscillations, in which at their outputs, at the inputs of the threshold elements 4, 6, voltages with logical levels of "0" are set. As a result, the threshold elements 4 and 6 are set in such states that at their outputs voltage U2 and U5 with logical levels “1”, respectively, are supplied to the first inputs of logic elements 12 and 13, respectively. At the same time, at the moment of supplying the supply voltage to the device, the elements 7, 8 go into a darkened state, and the drivers 9 and 10 are set in such states that at their outputs voltage U3 and U6 are set with logical levels of “0”, which are applied respectively to the first input of block 11. the second input of element 12 and to the second inputs of block 11, element 13. Logical "1" levels of voltages U2 and U5 do not pass through the first inputs of elements 12 and 13, respectively, since the second inputs of elements 12 and 13 are installed respectively of the output voltage levels of logic "0" shapers 9, 10, prohibiting their passage. The output voltages U4 and U7 with logical “0” levels of elements 12 and 13 are supplied to the C-inputs of triggers 14 and 15, respectively. After the charge of the capacitor of the block 11 at its output and the R-inputs of the triggers 14, 15, the voltage U1 is set with a logic level of "1" (see figure 4, figure 5).

Таким образом, после подачи напряжения питания устройство устанавливается в исходное состояние, при котором контролируемое изделие 20 находится за пределами зоны чувствительной поверхности устройства, на клеммах 18 и 19 устанавливаются соответственно напряжения U10 и U11 с уровнями логического "0". светодиоды блоков 16 и 17 находятся в погашенном состоянии, и устройство готово к первому циклу контроля нагретых контролируемых изделий.Thus, after applying the supply voltage, the device is restored to its initial state, in which the controlled product 20 is outside the zone of the sensitive surface of the device, and voltages U10 and U11 with logic levels of “0” are set at terminals 18 and 19, respectively. the LEDs of the blocks 16 and 17 are in the canceled state, and the device is ready for the first cycle of control of heated controlled products.

Далее рассмотрим работу предлагаемого устройства в следующих режимах:Next, we consider the operation of the proposed device in the following modes:

- в режиме селективного контроля направления перемещения нагретых неметаллических изделий, когда устройство трансформировано контролируемым изделием 20 путем радиального перемещения его в пределах ближней зоны чувствительности устройства;- in the mode of selective control of the direction of movement of heated non-metallic products, when the device is transformed by the controlled product 20 by radially moving it within the near zone of sensitivity of the device;

- в режиме контроля направления перемещения нагретых металлических и неметаллических изделий, когда устройство трансформировано контролируемым изделием 20 путем радиального перемещения его в пределах дальней зоны чувствительности устройства;- in the control mode of the direction of movement of heated metal and non-metal products, when the device is transformed by the controlled product 20 by radially moving it within the far sensitivity zone of the device;

- в селективном режиме датчика контроля положения нагретых неметаллических изделий, когда устройство трансформировано путем соединения между собой выходных клемм 18 и 19;- in selective mode, the sensor controls the position of heated non-metallic products, when the device is transformed by connecting the output terminals 18 and 19;

- в режиме датчика контроля положения нагретых металлических и неметаллических изделий, когда устройство трансформировано путем соединения между собой выходных клемм 18, 19;- in the mode of the sensor for monitoring the position of heated metal and nonmetallic products, when the device is transformed by connecting output terminals 18, 19;

- в режиме датчика контроля положения нагретых металлических и неметаллических изделий, когда устройство трансформировано контролируемым изделием 20 путем радиального и осевого перемещения его в пределах дальней зоны чувствительности устройства.- in the mode of the sensor for monitoring the position of heated metal and non-metal products, when the device is transformed by the controlled product 20 by radial and axial movement of it within the far sensitivity zone of the device.

1. Работа устройства в режиме селективного контроля направления перемещения нагретых неметаллических изделий.1. The operation of the device in the mode of selective control of the direction of movement of heated non-metallic products.

Предварительно для определенности условно примем, что направление перемещения контролируемого изделия 20 по стрелке 29 будем считать прямым направлением, а перемещение его по стрелке 30 - обратным направлением.Preliminarily, for definiteness, we conditionally assume that the direction of movement of the controlled product 20 in arrow 29 will be considered a direct direction, and its movement in arrow 30 will be considered the opposite direction.

При радиальном перемещении в пределах ближней зоны чувствительности устройства контролируемого изделия 20 в направлении, например, по стрелке 29(30) оно входит в зону действия поля 23(24). При этом срыва генерации электрических колебаний генератора 3(5) не происходит вследствие отсутствия внесения изделием 20 существенного затухания в его колебательный контур, и он продолжает находиться в исходном состоянии. В результате переключения элемента 4(6) не происходит, и на его выходе продолжает присутствовать напряжение U2(U5) с уровнем логической "1", соответствующее исходному состоянию устройства (см. фиг.4)When radially moving within the near sensitivity range of the device of the controlled product 20 in the direction, for example, along arrow 29 (30), it enters the field of action of field 23 (24). In this case, the generation of electrical oscillations of the generator 3 (5) is not disrupted due to the absence of the product 20 introducing significant attenuation into its oscillatory circuit, and it continues to be in its original state. As a result of switching the element 4 (6) does not occur, and the voltage U2 (U5) with the logic level “1” corresponding to the initial state of the device continues to be present at its output (see FIG. 4)

При дальнейшем перемещении изделия 20 в выбранном направлении оно, оставаясь в зоне действия поля 23(24), входит в зону 21(22) элемента 7(8) и засвечивает его своим инфракрасным излучением 43. В результате формирователь 9(10) переключается в другое состояние, при котором на его выходе устанавливается напряжение U3(U6) с уровнем логической "1", которое подается на первый (второй) вход блока 11 и второй вход элемента 12(13). При этом по положительному перепаду выходного напряжения U3(U6) формирователя 9(10) на выходе блока 11 формирования импульса напряжения U1 с уровнем логического "0" не происходит, так как на его выходе такой импульс формируется только по заднему фронту выходного напряжения U6(U3) формирователя 10(9). Вместе с тем по положительному перепаду выходного напряжения U3(U6) формирователя 9(10) элемент 12(13) переключается в другое состояние, и на его выходе устанавливается напряжение U4(U7) с уровнем логической "1". так как на его обоих входах установлены выходные напряжения U2(U5) и U3(U6) с уровнями логической "1" соответственно элемента 4(6) и формирователя 9(10). В результате по положительному перепаду выходного напряжения U4(U7) элемента 12(13) происходит переключение триггера 14(15) в другое состояние, при котором на его прямом выходе и клемме 18(19) устанавливается напряжение U10(U11) с уровнем логической "1", несущее информацию о селективном контроле перемещения изделия 20 в прямом (обратном) направлении по стрелке 29(30). При этом на инверсном выходе триггера 14(15) устанавливается напряжение U8(U9) с уровнем логического "0", которое подается на D-вход триггера 15(14). После переключения триггера 14(15) в другое состояние светодиод блока 16(17) засвечивается, сигнализируя об идентификации перемещения изделия 20 в прямом (обратном) направлении по стрелке 29(30). При этом светодиод блока 17(16) продолжает находиться в погашенном состоянии.With further movement of the product 20 in the selected direction, it, remaining in the field of action of the field 23 (24), enters the zone 21 (22) of the element 7 (8) and illuminates it with its infrared radiation 43. As a result, the former 9 (10) switches to another a state in which the voltage U3 (U6) is set at its output with a logic level of “1”, which is supplied to the first (second) input of block 11 and the second input of element 12 (13). In this case, according to the positive difference in the output voltage U3 (U6) of the driver 9 (10) at the output of the pulse generating unit 11, voltage U1 with a logic level of “0” does not occur, since at its output such a pulse is generated only along the trailing edge of the output voltage U6 (U3 ) shaper 10 (9). At the same time, due to the positive difference in the output voltage U3 (U6) of the driver 9 (10), the element 12 (13) switches to another state, and the voltage U4 (U7) with the logic level “1” is set at its output. since at both its inputs the output voltages U2 (U5) and U3 (U6) are set with the levels of logic "1", respectively, of element 4 (6) and driver 9 (10). As a result, due to the positive difference in the output voltage U4 (U7) of element 12 (13), the trigger 14 (15) switches to another state in which the voltage U10 (U11) with the logic level “1” is set at its direct output and terminal 18 (19) ", carrying information on the selective control of the movement of the product 20 in the forward (reverse) direction along arrow 29 (30). In this case, the voltage U8 (U9) is set at the inverse output of trigger 14 (15) with a logic level of “0”, which is supplied to the D-input of trigger 15 (14). After the trigger 14 (15) is switched to another state, the LED of the block 16 (17) is illuminated, signaling the identification of the movement of the product 20 in the forward (reverse) direction along arrow 29 (30). In this case, the LED of the block 17 (16) continues to be in the quenched state.

Затем контролируемое изделие 20, оставаясь в поле 23(24) элемента 1(2) и в зоне 21(22) элемента 7(8), входит в зону действия поля 24(23) элемента 2(1). При этом срыва генерации электрических колебаний генератора 5(3) не происходит вследствие отсутствия внесения изделием 20 существенного затухания в его колебательный контур, и он продолжает находиться в исходном состоянии. В результате переключения элемента 6(4) не происходит, и на его выходе продолжает присутствовать напряжение U5(U2) с уровнем логической "1", соответствующее исходному состоянию устройства (см фиг.4)Then, the controlled product 20, remaining in the field 23 (24) of the element 1 (2) and in the zone 21 (22) of the element 7 (8), enters the coverage area of the field 24 (23) of the element 2 (1). In this case, the generation of electrical oscillations of the generator 5 (3) is not disrupted due to the absence of the product 20 introducing significant attenuation into its oscillatory circuit, and it continues to be in its original state. As a result of the switching of the element 6 (4) does not occur, and the voltage U5 (U2) with the logic level “1” corresponding to the initial state of the device continues to be present at its output (see FIG. 4)

Далее перемещающееся изделие 20, оставаясь в зонах действия полей 23(24), 24(23) и в зоне 21(22) элемента 7(8), входит в зону 22(21) элемента 8(7) и засвечивает его своим инфракрасным излучением 43. В результате формирователь 10(9) переключается в другое состояние, при котором на его выходе устанавливается напряжение U6(U3) с уровнем логической "1", которое подается на второй (первый) вход блока 11 и второй вход элемента 13(12). При этом по положительному перепаду выходного напряжения U6(U3) формирователя 10(9) на выходе блока 11 формирования импульса напряжения U1 с уровнем логического "0" не происходит, так как на его выходе такой импульс формируется только по заднему фронту выходного напряжения U6(U3) формирователя 10(9). Вместе с тем по положительному перепаду выходного напряжения U6(U3) формирователя 10(9) элемент 13(12) переключается в другое состояние, и на его выходе устанавливается напряжение U7(U4) с уровнем логической "1", так как на его обоих входах установлены выходные напряжения U5(U2) и U6(U3) с уровнями логической "1" соответственно элемента 6 (4) и формирователя 10(9). В результате по положительному перепаду выходного напряжения U7(U4) элемента 13(12) переключения триггера 15(14) в другое состояние не происходит, и на его прямом выходе и клемме 19(18) продолжает присутствовать напряжение U11(U10) с уровнем логического "0", соответствующее исходному состоянию устройства, так как на его D-вход с инверсного выхода триггера 14(15) подано напряжение U8(U9) с уровнем логического "0", запрещающее его переключение в другое состояние. При этом светодиод блока 17(16) продолжает находиться в погашенном состоянии.Next, the moving product 20, remaining in the zones of action of the fields 23 (24), 24 (23) and in the zone 21 (22) of the element 7 (8), enters the zone 22 (21) of the element 8 (7) and illuminates it with its infrared radiation 43. As a result, the shaper 10 (9) switches to another state, in which the voltage U6 (U3) is set at its output with the logic level “1”, which is supplied to the second (first) input of block 11 and the second input of element 13 (12) . In this case, according to the positive difference in the output voltage U6 (U3) of the driver 10 (9) at the output of the pulse generating unit 11, voltage U1 does not occur with a logic level “0”, since at its output such a pulse is generated only along the trailing edge of the output voltage U6 (U3 ) shaper 10 (9). At the same time, due to the positive difference in the output voltage U6 (U3) of the driver 10 (9), the element 13 (12) switches to another state, and the voltage U7 (U4) with the logic level “1” is set at its output, since both its inputs the output voltages U5 (U2) and U6 (U3) are set with the levels of logic "1", respectively, of element 6 (4) and driver 10 (9). As a result, due to the positive difference in the output voltage U7 (U4) of the element 13 (12), the trigger 15 (14) does not switch to another state, and the voltage U11 (U10) with the logical level continues to be present at its direct output and terminal 19 (18) " 0 ", corresponding to the initial state of the device, since a voltage U8 (U9) with a logic level of" 0 "is supplied to its D-input from the inverted output of trigger 14 (15), which prohibits its switching to another state. In this case, the LED of the block 17 (16) continues to be in the quenched state.

Затем изделие 20, оставаясь в зонах действия полей 23(24), 24(23) и в зоне 22(21) элемента 8(7), выходит из зоны 21(22) элемента 7(8). В результате последний затемняется, и формирователь 9(10) переключается в исходное состояние, при котором на его выходе, первом (втором) входе блока 11, втором входе элемента 12(13) устанавливается напряжение U3(U6) с уровнем логического "0". После чего происходит переключение элемента 12(13) также в исходное состояние, и на его выходе и С-входе триггера 14(15) устанавливается напряжение U4(U7) с уровнем логического "0". При этом по отрицательному перепаду выходного напряжения U4(U7) элемента 12(13) переключения триггера 14(15) в другое состояние не происходит, и на его прямом и инверсном выходах продолжают присутствовать напряжения U10(U11) и U8(U9) с уровнями логической "1" и логического "0" соответственно, так как его переключение происходит только по положительному перепаду выходного напряжения U4(U7) элемента 12(13). Вместе с тем по отрицательному перепаду выходного напряжения U3(U6) формирователя 9(10) не происходит формирования на выходе блока 11 короткого импульса напряжения U1 с уровнем логического "0", так как он формируется (см. фиг.4) по отрицательному перепаду выходного напряжения U6(U3) формирователя 10(9). В результате на прямом и инверсном выходах триггера 14(15) продолжают присутствовать напряжения U10(U11) и U8(U9) с уровнями логической "1" и логического "0" соответственно. При этом светодиод блока 16(17) индикации продолжает находиться в засвеченном состоянии.Then, the product 20, remaining in the zones of the fields 23 (24), 24 (23) and in the zone 22 (21) of the element 8 (7), leaves the zone 21 (22) of the element 7 (8). As a result, the latter is obscured, and the former 9 (10) switches to its initial state, in which at its output, the first (second) input of block 11, the second input of element 12 (13), voltage U3 (U6) is set with a logic level of "0". After that, the element 12 (13) is also switched to its initial state, and at its output and the C-input of the trigger 14 (15) the voltage U4 (U7) is set with a logic level of "0". In this case, due to the negative difference in the output voltage U4 (U7) of the element 12 (13), the trigger 14 (15) does not switch to another state, and voltages U10 (U11) and U8 (U9) with logical levels continue to be present at its direct and inverse outputs “1” and logical “0”, respectively, since it is switched only by the positive difference in the output voltage U4 (U7) of element 12 (13). However, a negative voltage drop U3 (U6) of the driver 9 (10) does not generate a short voltage pulse U1 with a logic level “0” at the output of block 11, since it is generated (see Fig. 4) by a negative output voltage drop voltage U6 (U3) of the driver 10 (9). As a result, voltages U10 (U11) and U8 (U9) with logical “1” and logical “0” levels, respectively, continue to be present at the direct and inverse outputs of trigger 14 (15). In this case, the LED of the display unit 16 (17) continues to be in the illuminated state.

Потом изделие 20, находясь в зоне действия поля 24(23) элемента 2(1) и в зоне 22(21) элемента 8(7). выходит из зоны действия поля 23(24) элемента 1(2) Генератор 3(5) при этом продолжает находиться в режиме генерации электрических колебаний, т.е. в исходном состоянии, вследствие отсутствия внесения изделием 20 существенного затухания в его колебательный контур. В результате переключения элемента 4(6) не происходит, и на его выходе продолжает присутствовать напряжение U2(U5) с уровнем логической "1", соответствующее исходному состоянию устройства после подачи на него напряжения питания (см. фиг.4).Then the product 20, being in the coverage area of the field 24 (23) of the element 2 (1) and in the zone 22 (21) of the element 8 (7). out of the range of field 23 (24) of element 1 (2), Generator 3 (5) continues to be in the mode of generating electrical oscillations, i.e. in the initial state, due to the absence of the product 20 introducing significant attenuation into its oscillatory circuit. As a result of switching the element 4 (6) does not occur, and the voltage U2 (U5) with the logic level “1” corresponding to the initial state of the device after supplying the supply voltage to it continues to be present at its output (see FIG. 4).

Далее изделие 20, оставаясь в зоне действия поля 24(23) элемента 2(1), выходит из зоны 22(21) элемента 8(7). В результате последний затемняется, и формирователь 10(9) переключается в исходное состояние, при котором на его выходе, втором (первом) входе блока 11, втором входе элемента 13(12) устанавливается напряжение U6(U3) с уровнем логического "0". После чего происходит переключение элемента 13(12) в другое состояние, и на его выходе и С-входе триггера 15(14) устанавливается напряжение U7(U4) с уровнем логического "0". При этом по отрицательному перепаду выходного напряжения U7(U4) элемента 13(12) переключения триггера 15(14) в другое состояние не происходит, и на его прямом и инверсном выходах продолжают присутствовать напряжения U11(U10) и U9(U8) с уровнями логического "0" и логической "1" соответственно, так как его переключение происходит по положительному перепаду выходного напряжения U7(U4) элемента 13(12). Но по отрицательному перепаду выходного напряжения U6(U3) формирователя 10(9) происходит формирование на выходе блока 11 короткого импульса напряжения U1 с уровнем логического "0", который устанавливает триггер 14(15) в исходное состояние, при котором на его прямом и инверсном выходах устанавливаются соответственно напряжения U10(U11) и U8(U9) с уровнями логического "0" и логической "1". После чего светодиод блока 16(17) переходит в погашенное состояние, соответствующее исходному состоянию устройства после подачи на него напряжения питания. На этом формирование импульса напряжения U10(U11) с уровнем логической "1", несущего информацию о селективном контроле перемещения изделия 20 в прямом (обратном) направлении, на прямом выходе триггера 14(15) и клемме 18(19) заканчивается.Further, the product 20, remaining in the coverage area of the field 24 (23) of the element 2 (1), leaves the zone 22 (21) of the element 8 (7). As a result, the latter is darkened, and the former 10 (9) switches to its initial state, at which voltage U6 (U3) with a logic level of “0” is set at its output, the second (first) input of block 11, and the second input of element 13 (12). After which the element 13 (12) switches to another state, and voltage U7 (U4) with a logic level of “0” is set at its output and the C-input of trigger 15 (14). In this case, due to the negative output voltage difference U7 (U4) of element 13 (12), trigger 15 (14) does not switch to another state, and voltage U11 (U10) and U9 (U8) with logical levels continue to be present at its direct and inverse outputs “0” and logical “1”, respectively, since its switching occurs according to the positive difference in the output voltage U7 (U4) of element 13 (12). But due to the negative output voltage difference U6 (U3) of the shaper 10 (9), a short voltage pulse U1 is generated at the output of block 11 with a logic level of “0”, which sets trigger 14 (15) to its original state, in which it is direct and inverse the outputs are set respectively voltage U10 (U11) and U8 (U9) with levels of logical "0" and logical "1". After that, the LED of the block 16 (17) goes into the extinguished state corresponding to the initial state of the device after applying a supply voltage to it. On this, the formation of a voltage pulse U10 (U11) with a logic level of "1", which carries information about the selective control of the movement of the product 20 in the forward (reverse) direction, at the direct output of the trigger 14 (15) and terminal 18 (19) ends.

И, наконец, на последнем промежутке своего перемещения в выбранном направлении изделие 20 выходит из зоны действия поля 24(23), т е. за пределы чувствительной поверхности устройства. Генератор 5(3) при этом продолжает находиться в режиме генерации электрических колебаний, т.е. в исходном состоянии, вследствие отсутствия внесения изделием 20 существенного затухания в его колебательный контур. В результате переключения элемента 6(4) не происходит, и на его выходе продолжает присутствовать напряжение U5(U2) с уровнем логической "1", соответствующее исходному состоянию устройства (см. фиг.4). Устройство устанавливается в исходное состояние, которое описано выше после подачи на него напряжения питания, и готово к очередному циклу контроля направления перемещения изделия 20. При повторном радиальном перемещении изделия 20 относительно чувствительной поверхности устройства в пределах его ближней зоны чувствительности описанный выше в соответствии с диаграммами, приведенными на фиг.4, цикл селективного контроля направления перемещения изделия 20 повторяется.And, finally, at the last period of its movement in the selected direction, the product 20 leaves the field of action of the field 24 (23), i.e., beyond the sensitive surface of the device. In this case, the generator 5 (3) continues to be in the mode of generating electric oscillations, i.e. in the initial state, due to the absence of the product 20 introducing significant attenuation into its oscillatory circuit. As a result of the switching of the element 6 (4) does not occur, and the voltage U5 (U2) with the logic level “1” corresponding to the initial state of the device continues to be present at its output (see FIG. 4). The device is installed in the initial state, which is described above after applying a supply voltage to it, and is ready for the next cycle of control of the direction of movement of the product 20. When you re-radially move the product 20 relative to the sensitive surface of the device within its near sensitivity zone described above in accordance with the diagrams, shown in figure 4, the cycle of selective control of the direction of movement of the product 20 is repeated.

Следовательно, при радиальном перемещении в пределах ближней зоны чувствительности устройства нагретого неметаллического изделия 20 в прямом направлении относительно чувствительной поверхности устройства на клемме 18 устройства отрабатывается потенциальный сигнал напряжения U10 с уровнем логической "1", несущий информацию о перемещении его в прямом направлении, а на клемме 19 при этом присутствует напряжение U11 с уровнем логического "0". Работа устройства при этом описывается диаграммами U1-U11, приведенными на фиг.4. При радиальном перемещении в пределах ближней зоны чувствительности устройства нагретого неметаллического изделия 20 в обратном направлении относительно чувствительной поверхности устройства на клемме 19 устройства отрабатывается потенциальный сигнал напряжения U11 с уровнем логической "1", несущий информацию о перемещении контролируемого изделия 20 в обратном направлении, а на клемме 18 при этом присутствует напряжение U10 с уровнем логического "0". Работа устройства при этом описывается диаграммами U1, (U2)-(U11), приведенными на фиг.4Therefore, when radially moving within the near sensitivity range of the device of a heated non-metallic product 20 in the forward direction relative to the sensitive surface of the device, a potential voltage signal U10 with a logic level “1” is generated at the terminal 18 of the device, which carries information about moving it in the forward direction, and on the terminal 19, there is a voltage U11 with a logic level of "0". The operation of the device is described by the diagrams U1-U11, shown in figure 4. When radially moving within the near sensitivity zone of the device of a heated non-metallic product 20 in the opposite direction relative to the sensitive surface of the device, a potential voltage signal U11 with a logic level “1” is generated at the terminal 19 of the device, which carries information about the movement of the controlled product 20 in the opposite direction, and 18, there is a voltage U10 with a logic level of "0". The operation of the device is described by the diagrams U1, (U2) - (U11), shown in figure 4

Селективность (избирательность) устройства в отношении нагретых неметаллических изделий при их контроле в описанном выше режиме обеспечивается путем устранения срабатывания устройства от нагретых и ненагретых металлических и ненагретых неметаллических изделий. Диаграммами, приведенными на фиг.5. поясняется работа устройства, при которой устраняется возможность срабатывания его от нагретых металлических изделий. Устранение срабатывания устройства от нагретых и ненагретых металлических и ненагретых неметаллических изделий происходит следующим образом.The selectivity (selectivity) of the device in relation to heated non-metallic products during their control in the above mode is ensured by eliminating the response of the device from heated and unheated metal and unheated non-metallic products. The diagrams shown in figure 5. the operation of the device is explained, in which the possibility of its operation from heated metal products is eliminated. The elimination of the operation of the device from heated and unheated metal and unheated non-metallic products is as follows.

При перемещении в направлении по стрелке 29(30) в пределах ближней зоны чувствительности устройства, например, нагретого металлического изделия в качестве контролируемого изделия на выходах элементов 4(6) и 6(4) формируются соответственно импульсы напряжений U2(U5) и U5(U2) с уровнями логического "0" (см. фиг.5), которые подаются на первые входы элементов 12(13) и 13(12) соответственно. При этом на выходах формирователей 9(10) и 10(9) формируются соответственно импульсы напряжений U3(U6) и U6(U3) с уровнями логической "1", которые подаются на вторые входы элементов 12(13) и 13(12). Но импульсы напряжений U3(U6) и U6(U3) с уровнями логической "1" с выходов, формирователей 9(10) и 10(9) на выходы соответственно элементов 12(13) и 13(12) не проходят, так как на их первые входы с выходов элементов 4(6) и 6(4) поданы соответственно напряжения U2(U5) и U5(U2) с уровнями логического "0", запрещающие их прохождение на выходы элементов 12(13) и 13(12) и C-входы триггеров 14(15) и 15(14). В результате переключения триггеров 14(15) и 15(14) не происходит, и на их выходах и выходных клеммах 18(19) и 19(18) не отрабатываются потенциальные сигналы, несущие информацию о селективном контроле направления перемещения нагретых металлических изделий (см. фиг.5).When moving in the direction of arrow 29 (30) within the near sensitivity zone of the device, for example, a heated metal product as a controlled product, voltage pulses U2 (U5) and U5 (U2) are formed respectively at the outputs of elements 4 (6) and 6 (4) ) with logical levels of "0" (see figure 5), which are fed to the first inputs of the elements 12 (13) and 13 (12), respectively. In this case, voltage pulses U3 (U6) and U6 (U3) with logical levels “1”, which are supplied to the second inputs of elements 12 (13) and 13 (12), are formed respectively at the outputs of the shapers 9 (10) and 10 (9). But the voltage pulses U3 (U6) and U6 (U3) with logical levels of “1” from the outputs, formers 9 (10) and 10 (9) to the outputs of elements 12 (13) and 13 (12), respectively, do not pass, since their first inputs from the outputs of elements 4 (6) and 6 (4) are supplied, respectively, voltages U2 (U5) and U5 (U2) with logic levels “0”, prohibiting their passage to the outputs of elements 12 (13) and 13 (12) and C-inputs of triggers 14 (15) and 15 (14). As a result of the switching of triggers 14 (15) and 15 (14), the potential signals carrying information about the selective control of the direction of movement of heated metal products are not processed at their outputs and output terminals 18 (19) and 19 (18) (see figure 5).

В случае перемещения в направлении по стрелке 29(30) в пределах ближней зоны чувствительности устройства ненагретого металлического изделия в качестве контролируемого изделия на выходах элементов 4(6) и 6(4) формируются соответственно импульсы напряжений U2(U5) и U5(U2) с уровнями логического "0" (см. фиг.5), так как вследствие внесения существенного затухания в колебательные контура генераторов 3(5) и 5(3) ненагретыми металлическими изделиями они переходят в режим срыва генерации электрических колебаний. При этом засвечивания элементов 7(8) и 8(7) инфракрасным излучением 43 вследствие отсутствия его у ненагретых металлических изделий и переключения формирователей 9(10) и 10(9) в другие состояния не происходит. В результате переключения элементов 12(13) и 13(12) в другие состояния и формирования на их выходах импульсов напряжений U4(U7) и U7(U4) не происходит, и элементы 12(13) и 13(12), а также триггеры 14(15) и 15(14) продолжают находиться в исходном состоянии. Т.е. на выходах триггеров 14(15) и 15(14) и выходных клеммах 18(19) и 19(18) не отрабатываются потенциальные сигналы, несущие информацию о селективном контроле направления перемещения ненагретых металлических изделий (см. фиг.5)In the case of moving in the direction of arrow 29 (30) within the near sensitivity zone of the device of an unheated metal product, the voltage pulses U2 (U5) and U5 (U2) s are formed respectively at the outputs of elements 4 (6) and 6 (4) levels of logical "0" (see Fig. 5), since due to the introduction of significant attenuation into the oscillatory circuits of the generators 3 (5) and 5 (3) by unheated metal products, they go into the mode of disruption of the generation of electrical oscillations. In this case, the elements 7 (8) and 8 (7) are illuminated by infrared radiation 43 due to its absence in unheated metal products and the formers 9 (10) and 10 (9) switch to other states. As a result of switching the elements 12 (13) and 13 (12) to other states and the formation of voltage pulses U4 (U7) and U7 (U4) at their outputs, no elements occur, and elements 12 (13) and 13 (12), as well as triggers 14 (15) and 15 (14) continue to be in the initial state. Those. at the outputs of the triggers 14 (15) and 15 (14) and the output terminals 18 (19) and 19 (18) potential signals are not processed that carry information about the selective control of the direction of movement of unheated metal products (see figure 5)

При перемещении в направлении по стрелке 29(30) в пределах ближней зоны чувствительности устройства ненагретого неметаллического изделия в качестве контролируемого изделия на выходах элементов 4(6) и 6(4) формирования импульсов напряжений U2(U5) и U5(U2) с уровнями логического "0" вследствие отсутствия внесения существенного затухания в колебательные контура генераторов 3(5) и 5(3) не происходит. При этом засвечивания элементов 7(8) и 8(7) инфракрасным излучением 43 вследствие отсутствия его у ненагретых неметаллических изделий 20 и переключения формирователей 9(10) и 10(9) в другие состояния не происходит. В результате переключения элементов 12(13) и 13(12) в другие состояния и формирования на их выходах импульсов напряжений U4(U7) и U7(U4) не происходит, и элементы 12(13) и 13(12), а также триггеры 14(15) и 15(14) продолжают находиться в исходном состоянии. Т. е. на выходах триггеров 14(15) и 15(14) и выходных клеммах 18(19) и 19(18) не отрабатываются потенциальные сигналы, несущие информацию о селективном контроле направления перемещения ненагретых неметаллических изделий. Таким образом, устройство остается в исходном состоянии в течение всего цикла контроля направления перемещения ненагретого неметаллического изделия (см фиг 5)When moving in the direction of arrow 29 (30) within the near sensitivity zone of the device of an unheated non-metallic product as a controlled product at the outputs of the elements 4 (6) and 6 (4) of the formation of voltage pulses U2 (U5) and U5 (U2) with logical levels “0” due to the absence of significant attenuation in the oscillatory circuits of the generators 3 (5) and 5 (3) does not occur. In this case, the elements 7 (8) and 8 (7) are illuminated by infrared radiation 43 due to its absence in unheated non-metallic products 20 and the formers 9 (10) and 10 (9) switch to other states. As a result of switching the elements 12 (13) and 13 (12) to other states and the formation of voltage pulses U4 (U7) and U7 (U4) at their outputs, no elements occur, and elements 12 (13) and 13 (12), as well as triggers 14 (15) and 15 (14) continue to be in the initial state. That is, at the outputs of the triggers 14 (15) and 15 (14) and the output terminals 18 (19) and 19 (18), potential signals that carry information about the selective control of the direction of movement of unheated non-metallic products are not processed. Thus, the device remains in its original state during the entire cycle of control of the direction of movement of the unheated non-metallic product (see Fig. 5)

2. Работа устройства в режиме контроля направления перемещения нагретых металлических и неметаллических изделий.2. The operation of the device in the control mode of the direction of movement of heated metal and nonmetallic products.

Предварительно для определенности условно примем, что направление при радиальном перемещении контролируемого изделия 20 в пределах дальней зоны чувствительности устройства по стрелке 31 будем считать прямым направлением, а перемещение его по стрелке 32 - обратным направлением.First, for definiteness, we conditionally assume that the direction during the radial movement of the controlled product 20 within the far sensitivity zone of the device in arrow 31 will be considered a direct direction, and its movement in arrow 32 will be considered the opposite direction.

Работа устройства в этом режиме аналогична его работе в режиме контроля направления перемещения нагретых неметаллических изделий. Отличие ее состоит лишь в том, что контролируемое нагретое металлическое или неметаллическое изделие 20 не взаимодействует с полями 23 и 24 элементов 1 и 2 соответственно. Поэтому на выходах элементов 4(6) и 6(4) формирования импульсов напряжений U2(U5) и U5(U2) с уровнями логического "0" (см фиг.5) в случае контроля направления перемещения нагретого металлического изделия не происходит, и на их выходах в течение всего цикла контроля нагретого металлического изделия 20 продолжают присутствовать напряжения U2(U5) и U5(U2) с уровнями логической "1" (см. фиг.4). И поэтому работа устройства в этом режиме описывается диаграммами, приведенными на фиг.4.The operation of the device in this mode is similar to its operation in the control mode of the direction of movement of heated non-metallic products. Its difference lies only in the fact that the controlled heated metal or non-metallic product 20 does not interact with the fields 23 and 24 of elements 1 and 2, respectively. Therefore, at the outputs of elements 4 (6) and 6 (4), the formation of voltage pulses U2 (U5) and U5 (U2) with logical “0” levels (see Fig. 5) does not occur in the case of controlling the direction of movement of the heated metal product, and their outputs throughout the control cycle of the heated metal product 20 continue to be present voltage U2 (U5) and U5 (U2) with logical levels of "1" (see figure 4). And therefore, the operation of the device in this mode is described by the diagrams shown in figure 4.

В этом режиме при радиальном перемещении в пределах дальней зоны чувствительности устройства нагретого металлического или неметаллического изделия 20 в прямом направлении на клемме 18 устройства отрабатывается потенциальный сигнал напряжения U10 с уровнем логической "1", несущий информацию о перемещении его в прямом направлении, а на его клемме 19 при этом присутствует напряжение U11 с уровнем логического "0" Работа устройства при этом описывается диаграммами U1-U11, приведенными на фиг.4. При радиальном перемещении в пределах дальней зоны чувствительности устройства нагретого металлического или неметаллического изделия 20 в обратном направлении на клемме 19 устройства отрабатывается потенциальный сигнал напряжения U11 с уровнем логической "1", несущий информацию о перемещении контролируемого изделия 20 в обратном направлении, а на его клемме 18 при этом присутствует напряжение U10 с уровнем логического "0". Работа устройства при этом описывается диаграммами U1, (U2)-(U11), приведенными на фиг.4.In this mode, when radially moving within the far sensitivity zone of the device of a heated metal or non-metal product 20 in the forward direction, a potential voltage signal U10 with a logic level “1” is generated at the terminal 18 of the device, which carries information about moving it in the forward direction, and on its terminal 19, there is a voltage U11 with a logic level of “0”. The operation of the device is described by the diagrams U1-U11 shown in FIG. 4. When radially moving within the far sensitivity zone of the device of a heated metal or non-metal product 20 in the opposite direction, a potential voltage signal U11 with a logic level “1” is generated at the terminal 19 of the device, carrying information about the movement of the controlled product 20 in the opposite direction, and on its terminal 18 there is a voltage U10 with a logic level of "0". The operation of the device is described by the diagrams U1, (U2) - (U11), shown in figure 4.

3. Работа устройства в режиме датчика контроля положения нагретых изделий.3. The operation of the device in the mode of the sensor for monitoring the position of heated products.

3.1. Работа устройства при трансформировании его в селективный датчик контроля положения нагретых неметаллических изделий с помощью его выходных клемм.3.1. The operation of the device when transforming it into a selective sensor for monitoring the position of heated non-metallic products using its output terminals.

В этом режиме выходные клеммы 18, 19 замкнуты между собой, точка соединения которых является выходом образованного таким образом датчика. Исходное состояние образованного таким образом датчика аналогично исходному состоянию устройства, описанному выше после подачи напряжения питания на устройство.In this mode, the output terminals 18, 19 are closed to each other, the connection point of which is the output of the sensor thus formed. The initial state of the sensor thus formed is similar to the initial state of the device described above after applying a supply voltage to the device.

Устройство обеспечивает в этом случае режим селективного контроля положения нагретых неметаллических изделий при радиальном их перемещении по стрелке 29(30) в пределах ближней зоны его чувствительности.In this case, the device provides a mode of selective control of the position of heated non-metallic products during their radial movement along arrow 29 (30) within the near zone of its sensitivity.

При радиальном перемещении в пределах ближней зоны чувствительности устройства контролируемого изделия 20 в направлении по стрелке 29(30) (см. фиг.3) работа его описывается диаграммой U10(U11). приведенной на фиг 4. При этом на выходе образованного таким образом датчика отрабатывается потенциальный сигнал напряжения U10(U11) с уровнем логической "1", несущий информацию о селективном контроле положения нагретых неметаллических изделий. Причем происходит одновременное засвечивание светодиодов блоков 16, 17 индикации на время, равное времени нахождения контролируемого изделия в зонах 21, 22 элементов 7, 8.When radially moving within the near sensitivity zone of the device of the controlled product 20 in the direction of arrow 29 (30) (see figure 3), its operation is described by diagram U10 (U11). shown in Fig. 4. At the same time, at the output of the sensor thus formed, a potential voltage signal U10 (U11) with a logic level of "1" is carried out, which carries information about the selective control of the position of heated non-metallic products. Moreover, there is a simultaneous illumination of the LEDs of the display units 16, 17 for a time equal to the time spent by the controlled product in zones 21, 22 of the elements 7, 8.

3.2. Работа устройства при трансформировании его в датчик контроля положения нагретых металлических и неметаллических изделий с помощью его выходных клемм.3.2. The operation of the device when transforming it into a sensor for controlling the position of heated metal and nonmetallic products using its output terminals.

Устройство обеспечивает в этом случае режим контроля положения нагретых металлических и неметаллических изделий 20 при радиальном их перемещении по стрелке 31(32) и при их осевом перемещении их по стрелке 33 в пределах дальней зоны чувствительности устройства.In this case, the device provides a control mode for the position of heated metal and nonmetallic products 20 when they radially move along arrow 31 (32) and when they are axially moved along arrow 33 within the far sensitivity zone of the device.

При радиальном перемещении контролируемого изделия 20 в направлении (см. фиг.3) по стрелке 31(32) в пределах дальней зоны чувствительности устройства работа его описывается диаграммой U10(U11), приведенной на фиг.4. При этом на выходе образованного таким образом датчика отрабатывается потенциальный сигнал напряжения U10(U11) с уровнем логической "1", несущий информацию о контроле положения нагретых металлических и неметаллических изделий Причем происходит одновременное засвечивание светодиодов блоков 16, 17 индикации на время, равное времени нахождения контролируемого изделия 20 в пределах дальней зоны чувствительности устройства (см. фиг.3).When the controlled product 20 is radially moved in the direction (see FIG. 3) along arrow 31 (32) within the far sensitivity zone of the device, its operation is described by diagram U10 (U11) shown in FIG. 4. At the same time, at the output of the sensor thus formed, a potential voltage signal U10 (U11) with a logic level of “1” is processed, which carries information about the control of the position of heated metal and nonmetallic products. Moreover, the LEDs of the display units 16, 17 are simultaneously illuminated for a time equal to the time the monitored products 20 within the far sensitivity zone of the device (see figure 3).

При осевом перемещении в этом режиме контролируемого изделия 20 в направлении по стрелке 33 в пределы дальней зоны чувствительности устройства и обратно в его исходное положение (см. фиг.3) работа устройства описывается диаграммой U10, приведенной на фиг.4, если электрические параметры серийного образца устройства на стадии производства настроены таким образом, что дальность действия зоны 21 элемента 7 превышает дальность действия поля 22 элемента 8. или диаграммой (U11) приведенной на фиг 4. если электрические параметры серийного образца устройства на стадии производства настроены таким образом, что дальность действия зоны 22 элемента 8 превышает дальность действия зоны 21 элемента 7. При этом на выходе образованного таким образом датчика отрабатывается потенциальный сигнал напряжения U10 или U11 с уровнем логической "1", несущий информацию о контроле положения нагретых металлических и неметаллических изделий. Причем в этом случае происходит одновременное засвечивание светодиодов блоков 16, 17 индикации на время, равное времени нахождения контролируемого изделия в пределах дальней зоны чувствительности устройства (см. фиг.3).When the controlled product 20 is axially moved in this mode in the direction of arrow 33 to the limits of the far sensitivity zone of the device and back to its original position (see Fig. 3), the operation of the device is described by diagram U10 shown in Fig. 4, if the electrical parameters of a serial sample devices at the production stage are configured so that the range of zone 21 of element 7 exceeds the range of field 22 of element 8. or the diagram (U11) shown in Fig. 4. if the electrical parameters of a serial sample VA at the production stage are configured in such a way that the range of zone 22 of element 8 is greater than the range of zone 21 of element 7. In this case, a potential voltage signal U10 or U11 with a logic level “1” carrying information about position monitoring is processed at the output of the sensor heated metal and non-metal products. Moreover, in this case, the LEDs of the display units 16, 17 are simultaneously illuminated for a time equal to the time the monitored product is within the far sensitivity zone of the device (see Fig. 3).

3.3. Работа устройства при трансформировании его в датчик контроля положения нагретых металлических и неметаллических изделий с помощью контролируемых изделий.3.3. The operation of the device when transforming it into a sensor for controlling the position of heated metal and nonmetallic products using controlled products.

Исходное состояние устройства идентично его исходному состоянию, описанному выше после подачи на него напряжения питания. Выходные клеммы 18, 19 устройства не замкнуты между собой.The initial state of the device is identical to its initial state described above after applying a supply voltage to it. The output terminals 18, 19 of the device are not closed to each other.

В этом случае устройство обеспечивает режим контроля положения нагретого металлического и неметаллического изделия 20 при радиальном его перемещении по стрелке 31(32) в пределах дальней зоны чувствительности устройства и при осевом его перемещении по стрелке 33 (см. фиг.3) в пределы этой зоны и обратно в его исходное положение с использованием только одного выхода устройства, на котором отрабатывается информационный сигнал о контроле положения нагретого металлического и неметаллического изделия.In this case, the device provides a mode of monitoring the position of the heated metal and non-metal product 20 when it is radially moved along arrow 31 (32) within the far sensitivity zone of the device and when axially moved along arrow 33 (see FIG. 3) within this zone and back to its original position using only one output of the device, on which the information signal is processed to control the position of the heated metal and non-metal products.

При радиальном перемещении контролируемого изделия 20 в направлении (см. фиг.3) стрелки 31(32) в пределах дальней зоны чувствительности устройства работа его описывается диаграммой U10(U11), приведенной на фиг.4. В этом случае на выходной клемме 18(19) отрабатывается потенциальный сигнал напряжения U10(U11) с уровнем логической "1", несущий информацию о контроле положения нагретого металлического или нагретого неметаллического изделия. При этом происходит засвечивание светодиода блока 16(17) на время, равное времени нахождения контролируемого изделия 20 в дальней зоне чувствительности устройства Причем на выходной клемме 19(18) продолжает при этом присутствовать напряжение U11(U10) с уровнем логического "0", соответствующее исходному состоянию устройства, и она в этом режиме работы устройства не задействуется.When the controlled product 20 is radially moved in the direction (see FIG. 3) of the arrow 31 (32) within the far sensitivity zone of the device, its operation is described by the diagram U10 (U11) shown in FIG. 4. In this case, a potential voltage signal U10 (U11) with a logic level of "1" is carried out at the output terminal 18 (19), which carries information about the control of the position of a heated metal or heated non-metal product. In this case, the LED of the block 16 (17) is illuminated for a time equal to the time the controlled product 20 is in the far sensitivity zone of the device. Moreover, the voltage U11 (U10) with the logic level “0” corresponding to the initial one continues to be present at the output terminal 19 (18) the state of the device, and it is not involved in this mode of operation of the device.

При осевом перемещении контролируемого изделия 20 по стрелке 33 в пределы дальней зоны чувствительности устройства и обратно в его исходное положение работа датчика описывается диаграммой U10(U11), приведенной на фиг.4, если электрические параметры серийного образца устройства на стадии производства настроены таким образом, что дальность действия зоны 21(22) элемента 7(8) превышает дальность действия зоны 22(21) элемента 8(7). В этом случае на выходной клемме 18(19) отрабатывается потенциальный сигнал напряжения U10(U11) с уровнем логической "1", несущий информацию о контроле положения нагретого металлического или нагретого неметаллического изделия. При этом происходит засвечивание светодиода блока 16(17) на время, равное времени нахождения контролируемого изделия 20 дальней зоне чувствительности устройства Причем на выходной клемме 19(18) продолжает при этом присутствовать напряжение U11(U10) с уровнем логического "0", соответствующее исходному состоянию устройства, и она в этом режиме работы устройства не задействуется.With the axial movement of the controlled product 20 in the direction of arrow 33 to the limits of the far sensitivity zone of the device and back to its initial position, the operation of the sensor is described by diagram U10 (U11), shown in Fig. 4, if the electrical parameters of the serial sample of the device at the production stage are set so that the range of zone 21 (22) of element 7 (8) exceeds the range of zone 22 (21) of element 8 (7). In this case, a potential voltage signal U10 (U11) with a logic level of "1" is carried out at the output terminal 18 (19), which carries information about the control of the position of a heated metal or heated non-metal product. In this case, the LED of block 16 (17) is illuminated for a time equal to the time the monitored product 20 is in the far sensitivity zone of the device. Moreover, the voltage U11 (U10) with the logic level “0” corresponding to the initial state continues to be present at the output terminal 19 (18) device, and it is not used in this mode of operation of the device.

Следовательно, из описания схемы и работы устройства следует, что предлагаемое устройство является многофункциональным, так как:Therefore, from the description of the circuit and the operation of the device it follows that the proposed device is multifunctional, since:

- при радиальном перемещении нагретого неметаллического изделия 20 в пределах ближней зоны чувствительности устройства оно трансформируется с помощью контролируемого изделия в селективное устройство контроля направления перемещения нагретых неметаллических изделий в прямом и обратном направлениях;- when the heated non-metallic product 20 is radially moved within the near sensitivity zone of the device, it is transformed with the help of the controlled product into a selective device for controlling the direction of movement of heated non-metallic products in the forward and reverse directions;

- при радиальном перемещении нагретого металлического или неметаллического изделия 20 в пределах дальней зоны чувствительности устройства трансформируется с помощью контролируемого изделия в устройство контроля направления перемещения нагретых металлических и неметаллических изделий в прямом и обратном направлениях;- when the heated metal or non-metallic product 20 is radially moved within the far sensitivity zone of the device, it is transformed with the help of the controlled product into a device for controlling the direction of movement of heated metal and non-metal products in the forward and reverse directions;

- при соединении между собой клемм 18, 19 устройства происходит трансформирование его этими клеммами в селективный датчик контроля положения нагретых неметаллических изделий с одним выходом при радиальном перемещении их в пределах ближней зоны чувствительности устройства или в датчик контроля положения нагретых металлических и неметаллических изделий при радиальном и осевом перемещениях их в пределах дальней зоны чувствительности;- when connecting the terminals 18, 19 of the device to each other, it is transformed by these terminals into a selective sensor for monitoring the position of heated non-metallic products with one output when they are radially moved within the near sensitivity zone of the device or into a sensor for monitoring the position of heated metal and non-metallic products with radial and axial moving them within the far sensitivity zone;

- при разомкнутых между собой клеммах 16, 17 устройства происходит с помощью контролируемого им изделия 20 трансформирование его в датчик контроля положения нагретых металлических и неметаллических изделий с использованием только одного выхода устройства, на котором отрабатывается потенциальный сигнал напряжения с уровнем логической "1", несущий информацию о контроле положения нагретого металлического и неметаллического изделия, путем радиального перемещения его в пределах дальней зоны чувствительности устройства и путем осевого перемещения его в пределы дальней зоны чувствительности устройства и обратно в его исходное положение.- when the terminals 16, 17 of the device are open to each other, the device 20 is controlled by it and it is transformed into a sensor for monitoring the position of heated metal and non-metal products using only one output of the device, on which a potential voltage signal with a logic level “1” is carried, carrying information on monitoring the position of a heated metal and non-metal product, by radially moving it within the far sensitivity zone of the device and by axial Possibilities of it in the limits of the far zone of sensitivity of the device and back to its original position.

Таким образом, из описанного выше следует, что предлагаемое устройство обеспечивает трансформирование его функциональных возможностей с помощью двух способов, при которых устройство трансформируется в пять видов устройств, что существенно расширяет его функциональные возможности: с помощью контролируемых изделий, когда:Thus, from the above it follows that the proposed device provides the transformation of its functionality using two methods in which the device is transformed into five types of devices, which significantly expands its functionality: using controlled products, when:

- при перемещении контролируемых изделий в радиальном направлении в пределах ближней зоны чувствительности устройства оно трансформируется ими в селективное устройство контроля направления перемещения нагретых неметаллических изделий с двумя выходами;- when moving controlled products in a radial direction within the near sensitivity zone of the device, they are transformed by them into a selective device for controlling the direction of movement of heated non-metallic products with two outputs;

- при перемещении контролируемых изделий в радиальном направлении в пределах дальней зоны чувствительности устройства оно трансформируется ими в устройство контроля направления перемещения нагретых металлических и неметаллических изделий с двумя выходами;- when moving the controlled products in the radial direction within the far sensitivity zone of the device, they are transformed by them into a device for controlling the direction of movement of heated metal and non-metal products with two outputs;

- при радиальном и осевом перемещениях контролируемых изделий в пределах дальней зоны чувствительности устройства оно трансформируется ими в датчик контроля положения нагретых металлических и неметаллических изделий с использованием только одного выхода устройства, на котором отрабатывается информационный сигнал о контроле их положения; и с помощью выходных клемм устройства, когда:- during radial and axial movements of the controlled products within the far sensitivity zone of the device, they are transformed by them into a sensor for monitoring the position of heated metal and nonmetallic products using only one output of the device, on which an information signal about monitoring their position is processed; and using the output terminals of the device when:

- при соединении между собой выходных клемм устройства оно трансформируется этими клеммами в селективный датчик контроля положения нагретых неметаллических изделий с одним выходом, которым является точка соединения между собой выходных клемм устройства, при их радиальном перемещении в пределах ближней зоны чувствительности устройства;- when the output terminals of the device are connected to each other, it is transformed by these terminals into a selective sensor for monitoring the position of heated non-metallic products with one output, which is the connection point between the output terminals of the device when they radially move within the near sensitivity range of the device;

- при соединении между собой выходных клемм устройства оно трансформируется этими клеммами в датчик контроля положения нагретых металлических и неметаллических изделий с одним выходом, которым является точка соединения между собой выходных клемм устройства, при их радиальном или при осевом перемещениях в пределах дальней зоны чувствительности устройства.- when the output terminals of the device are connected to each other, it is transformed by these terminals into a sensor for monitoring the position of heated metal and nonmetallic products with one output, which is the connection point between the output terminals of the device during their radial or axial movements within the far sensitivity zone of the device.

Claims

A multifunctional device for controlling the direction of movement and position of heated products, containing the first and second inductive sensitive elements, the first and second electric oscillation generators, the first and second inductive sensitive elements, the first and second threshold elements, and the initialization unit are connected respectively to the circuits of the oscillatory circuits of them , the first and second logical elements AND, the first inputs of which are connected to the outputs of the first and second threshold elements, respectively the first and second triggers, the R-inputs of which are connected to the output of the installation unit in the initial state, the inverse outputs are connected with the D-inputs of the second and first triggers, respectively, characterized in that the first and second indication blocks are inserted into it, the inputs of which are connected to direct outputs the corresponding triggers, the C-inputs of which are connected to the outputs of the first and second logical elements And, respectively, the first pulse shaper, the output of which is connected to the first input of the installation unit in the initial state and the second input of the first a logical element And, a second pulse driver, the output of which is connected to the second inputs of the initialization unit and the second logical element And, the first and second optical sensors, each of which is made in the form of an infrared photodetector, while the outputs of the first and second optical sensors connected to the inputs of the first and second pulse shapers, respectively, the outputs of the first and second generators of electrical oscillations - with the inputs of the first and second, respectively threshold elements, and the first, second inductive sensitive elements, each of which is provided with a central through hole, and the first, second optical sensitive elements are installed in the same plane and form the sensitive element of the device, the first and second inductive sensitive elements are installed along a straight line with a gap between their outer side surfaces, ensuring the elimination of the interaction of the electromagnetic field of the scattering of one inductive sensitive element with the coil of the inductance of another inductive sensor, the first and second optical sensors are mounted on the closed ends of the first and second inductive sensors, coaxially with the central through holes of the first and second inductive sensors, respectively, and oriented so that their optical windows are directed toward the open ends of the first and the second inductive sensitive elements, the surface of the open ends of which and the surface of the optical windows of the first and the second optical sensitive elements form the sensitive surface of the device, along with the range of the sensitivity zones of the first and second optical sensitive elements along the symmetry axes of their optical windows exceed the range of the sensitivity zones of the first and second inductive sensitive elements along the symmetry axes of the surfaces of their open ends, which ensures the presence in the device of two zones of its sensitivity, the near zone of sensitivity, within which the sensitivity of inductive sensitive elements and the sensitivity zone of optical sensitive elements, and the far sensitivity zone, within which the sensitivity zones of only optical sensitive elements operate, while in the near sensitivity zone of the device its controlled products are transformed into a selective device for controlling the direction of movement of heated non-metallic products with two outputs by radially moving them within this zone, in the far In the sensitivity zone of the device, its controlled products are transformed into a device for controlling the direction of movement of heated metal and nonmetallic products with two outputs by radially moving them within this zone and into a sensor for monitoring the position of heated metal and nonmetallic products using only one corresponding output of the device, on which an information signal is being processed to control the position of heated metal and nonmetallic products, put we radially move them within the far sensitivity zone of the device and axially move them within this zone and back to their original position, however, the direct outputs of the first and second triggers, which are the first and second outputs of the device, respectively, are made in the form of open outputs H- types that ensure the transformation of the device into a selective sensor for monitoring the position of heated non-metallic products by connecting its first and second outputs, the connection point of which I the output of the sensor thus formed, when radially moving the worn non-metallic products within the near sensitivity zone of the device or transforming it in this way into a sensor for monitoring the position of heated metal and non-metallic products when radially moving within the far sensitivity zone of the device and when axially moving within this zone and back to the starting position of the heated metal and non-metal products.