RU2488124C1 - Selective device to control direction of movement and position of heated metal items - Google Patents

Selective device to control direction of movement and position of heated metal items Download PDF

Info

Publication number
RU2488124C1
RU2488124C1 RU2012107362/28A RU2012107362A RU2488124C1 RU 2488124 C1 RU2488124 C1 RU 2488124C1 RU 2012107362/28 A RU2012107362/28 A RU 2012107362/28A RU 2012107362 A RU2012107362 A RU 2012107362A RU 2488124 C1 RU2488124 C1 RU 2488124C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
outputs
output
elements
sensitivity
inductive
Prior art date
Application number
RU2012107362/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Владимирович Карпенко
Original Assignee
Сергей Владимирович Карпенко
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Сергей Владимирович Карпенко filed Critical Сергей Владимирович Карпенко
Priority to RU2012107362/28A priority Critical patent/RU2488124C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2488124C1 publication Critical patent/RU2488124C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Abstract

FIELD: measurement equipment.
SUBSTANCE: device comprises an optical sensitive element in the form of an infrared photodetector and two inductive sensitive elements installed in one plane, connected to inputs of appropriate threshold elements, a unit of initial state installation, two logical AND elements, two triggers, two units of indication connected to direct outputs of appropriate triggers, made in the form of open outputs of H-type. The distance of action of the zone of sensitive of the optical sensitive element along the axis of symmetry of its optical window exceeds the distance of action of sensitivity areas of the first and second inductive sensitive elements along axes of symmetry of surfaces of their open ends. The device is transformed into a selective sensor of position monitoring in heated metal items, when the first and second outputs of the device are connected to each other either with the help of controlled items by means of their axial displacement serially into the limits of the far and near zones of the device sensitivity areas.
EFFECT: expansion of functional capabilities.
4 dwg

Description

Изобретение относится к области автоматизации производственных технологических процессов и предназначено для контроля направления перемещения и положения нагретых металлических изделий и исполнительных механизмов технологического оборудования.The invention relates to the field of automation of production processes and is intended to control the direction of movement and position of heated metal products and actuators of technological equipment.

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 electric oscillation generator, the first and second threshold elements, the first and second triggers, initialization unit, first and second logical elements AND, 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 направлении 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 controlling the position and movement of products in the forward and reverse direction is contained in one information signal of the device, is not separated by different separate electrical circuits, and is transmitted through one output terminal, which degrades the operational characteristics of the device, since this requires the use of additional hardware and (or) software for processing the information signal of this device, carrying on a single wire aggregate information about controlled and products, with the aim of dividing it into separate information components (controlling the movement of products in the forward direction, controlling the movement of products in the opposite direction, monitoring the position of the products), distributing them along separate electrical circuits for the needs of various consumers at the facility operating the device.

Вместе с тем такое устройство не обеспечивает селективности (избирательности) контроля нагретых металлических 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 возможности.At the same time, such a device does not provide selectivity for the control of heated metal products, since 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 и пороговый элемент, вторые генератор электрических колебаний и пороговый элемент, блок установки в исходное состояние, первый и второй входы которого подключены к выходам соответственно первого и второго пороговых элементов, первый и второй логические элементы И, первый и второй 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, а инверсные выходы первого и второго триггеров подключены к D-входам 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.).Closest to the technical nature of 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 electric oscillations and a threshold element, the second generator of electric oscillations and a threshold element, the initialization unit, the first and second the inputs of which are connected to the outputs of the first and second threshold elements, respectively, the first and second logical elements AND, the first and second inputs of which x 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 unit in the initial state, and the inverse outputs of the first and second triggers are connected to the D-inputs of the second and 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 металлических 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 the selectivity (selectivity) of control of heated metal 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 металлических изделий с двумя выходами в датчик контроля положения нагретых металлических изделий с одним выходом путем соединения его выходов между собой по схеме монтажное ИЛИ (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 metal products with two outputs into a sensor for monitoring the position of heated metal products with one output by connecting its outputs to each other according to a mounting OR scheme (i.e. it does not have the ability to transform it functionality by transforming it into another type of device), since its direct outputs are made in the form of outputs of a closed type;

3) в таком устройстве отсутствует возможность трансформирования его из устройства контроля направления перемещения нагретых металлических изделий с двумя выходами в датчик контроля положения нагретых металлических изделий по одному соответствующему выходу с помощью контролируемых изделий3) in such a device there is no possibility of transforming it from a device for monitoring the direction of movement of heated metal products with two outputs into a sensor for monitoring the position of heated metal products at one corresponding output using controlled products

Решаемая задача изобретением - расширение функциональных возможностей устройства путем обеспечения селективности его к нагретым металлическим 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 metal products and transforming its functionality.

Поставленная задача достигается тем, что в селективное устройство контроля направления перемещения и положения нагретых металлических 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 входы которого подключены к выходам соответственно первого и второго пороговых элементов, 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, в него введены первый и второй блоки индикации, входы которых подключены к прямым выходам соответствующих триггеров, а С-входы первого и второго триггеров соединены с выходами соответственно первого и второго логических элементов И, формирователь импульсов, выход которого подключен к вторым входам первого и второго логических элементов И, оптический чувствительный элемент, выполненный в виде инфракрасного фотоприемника, выход которого соединен с входом формирователя импульсов, при этом выходы первого и второго генераторов электрических колебаний подключены к входам соответственно первого и второго пороговых элементов, а первый, второй индуктивные чувствительные элементы и оптический чувствительный элемент 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, оптический чувствительный элемент установлен со стороны закрытых торцов первого и второго индуктивных чувствительных элементов напротив зазора между наружными боковыми поверхностями первого и второго индуктивных чувствительных элементов так, что его оптическое окно направлено в сторону открытых торцов первого и второго индуктивных чувствительных элементов, а геометрическая ось симметрии его оптического окна в месте этого зазора равноудалена от наружных боковых поверхностей первого и второго индуктивных чувствительных элементов, плоские поверхности открытых торцов которых и поверхность оптического окна оптического чувствительного элемента образуют чувствительную поверхность устройства, наряду с этим дальность действия зоны чувствительности оптического чувствительного элемента вдоль оси симметрии его оптического окна превышает дальность действия зон чувствительностей 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 зона чувствительности оптического чувствительного элемента, и дальней зоны чувствительности, в пределах которой действует зона чувствительности только одного оптического чувствительного элемента, при этом в ближней зоне чувствительности устройства обеспечивается трансформирование его с помощью контролируемых изделий в селективное устройство контроля направления перемещения нагретых металлических изделий с двумя выходами путем радиального перемещении их в пределах ближней зоны чувствительности устройства относительно его чувствительной поверхности, в дальней и ближней зонах чувствительности устройства обеспечивается трансформирование его с помощью контролируемых изделий из селективного устройства контроля направления перемещения нагретых металлических изделий с двумя выходами в селективный датчик контроля положения нагретых металлических изделий с использованием только одного соответствующего выхода устройства, на котором отрабатывается информационный сигнал контроля положения нагретых металлических изделий, путем осевого перемещения их относительно его чувствительной поверхности последовательно в пределы дальней и ближней зон чувствительности устройства 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 в ближней зоне чувствительности устройства при радиальном перемещении и в дальней и ближней зонах его чувствительности при осевом перемещении нагретых металлических изделий последовательно в пределы этих зон и обратно в их исходное положение трансформирование его из селективного устройства контроля направления перемещения нагретых металлических изделий с двумя выходами в селективный датчик контроля положения нагретых металлических изделий с одним выходом путем соединения между собой первого и второго выходов устройства, точка соединения между собой которых является выходом образованного таким образом датчика.The problem is achieved in that in a selective device for controlling the direction of movement and position of heated metal products containing the first and second inductive sensitive elements, the first and second generators of electrical oscillations, the first and second inductive sensitive elements, the first and second, respectively, are connected to the circuits of the oscillatory circuits threshold elements, initialization unit, the first and second inputs of which are connected to the outputs of the first and second orog elements, 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 are connected to the D-inputs, respectively, of the second and the first triggers, the first and second indication blocks are entered into it, the inputs of which are connected to the direct outputs of the corresponding triggers, and the C-inputs of the first and second triggers are connected to the outputs of the first and second logs of optical elements And, a pulse shaper whose output is connected to the second inputs of the first and second logical elements And, an optical sensitive element made in the form of an infrared photodetector, the output of which is connected to the input of a pulse shaper, while the outputs of the first and second generators of electrical oscillations are connected to the inputs respectively, the first and second threshold elements, and the first, second inductive sensitive elements and the optical sensitive element are installed in the same plane and about the device’s sensitive element, the first and second inductive sensitive elements are installed along a straight line with a gap between their outer side surfaces, which eliminates the interaction of the electromagnetic field of the scattering of one inductive sensitive element with the inductor of another inductive sensitive element, the optical sensitive element is installed on the closed ends the first and second inductive sensors opposite the gap between the outside the lateral surfaces of the first and second inductive sensitive elements so that its optical window is directed toward the open ends of the first and second inductive sensitive elements, and the geometric axis of symmetry of its optical window at the location of this gap is equidistant from the outer side surfaces of the first and second inductive sensitive elements, the flat surfaces of the open ends of which and the surface of the optical window of the optical sensing element form the sensitive surface of the device Along with this, the range of the sensitivity zone of the optical sensitive element along the axis of symmetry of its optical window exceeds 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 of two zones of its sensitivity in the device, the near zone of sensitivity within which the sensitivity zones of inductive sensitive elements and the sensitivity zone of the optical sense an element and the far sensitivity zone, within which the sensitivity zone of only one optical sensitive element operates, while in the near sensitivity zone of the device, it is transformed using controlled products into a selective device for controlling the direction of movement of heated metal products with two outputs by radially moving them within the near zone of sensitivity of the device relative to its sensitive surface, in the far and near The device’s sensitivity zones ensure its transformation with the help of controlled products from a selective device for monitoring the direction of movement of heated metal products with two outputs to a selective sensor for monitoring the position of heated metal products using only one corresponding output of the device, on which the information signal for monitoring the position of heated metal products is processed, by their axial movement relative to its sensitive surface It is essential that the limits of the far and near sensitivity zones of the device and back to their initial position, however, the direct outputs of the first and second triggers, which are respectively the first and second outputs of the device, are made in the form of open H-type outputs, providing in the near sensitivity zone of the device at radial movement and in the far and near zones of its sensitivity during axial movement of heated metal products in series within these zones and back to their original position is transformed e it from the selector control direction of movement heated metallic products with two outputs to control the position selective sensor heated metallic products with a single output through a connection between a first and second device outputs a connection point between an output of which is thus formed sensor.

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 чувствительных элементов, оптического чувствительного элемента и контролируемого изделия, а также соотношение дальностей действия зон чувствительности индуктивных чувствительных элементов и оптического чувствительного элемента,figure 3 - the relative position, orientation of the inductive sensitive elements, the optical sensitive element and the controlled product, as well as the ratio of the ranges of the sensitivity zones of the inductive sensitive elements and the optical sensitive element,

на фиг.4 - диаграммы напряжений, поясняющие работу устройства при срабатывании его от нагретых металлических изделий.figure 4 is a voltage diagram explaining the operation of the device when it is triggered by heated metal products.

Устройство содержит (см. фиг.1) первый и второй индуктивные чувствительные элементы 1, 2, 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, оптический чувствительный элемент 7, формирователь 8 импульсов, к входу которого подключен оптический чувствительный элемент 7, блок 9 установки в исходное состояние, первый и второй входы которого подключены к выходам соответственно первого и второго пороговых элементов 4 и 6, первый 10 и второй 11 логические элементы И, первые входы которых соединены с выходами соответственно первого и второго пороговых элементов 4 и 6, вторые входы - с выходом формирователя 8 импульсов, первый и второй триггеры 12, 13, С-входы которых соединены с выходами соответственно первого и второго логических элементов 10 и 11, R-входы - с выходом блока 9 установки в исходное состояние, инверсные выходы первого и второго триггеров 12 и 13 - с D-входами соответственно второго и первого триггеров 13 и 12, первый и второй блоки 14 и 15 индикации, входы которых подключены к прямым выходам соответственно первого и второго триггеров 12 и 13, первую и вторую выходные клеммы 16 и 17, подключенные к прямым выходам соответственно первого и второго триггеров 12 и 13 и являющиеся соответственно первым и вторым выходами устройства.The device contains (see Fig. 1) the first and second inductive sensitive elements 1, 2, connected in series to the first generator of electrical vibrations 3, in the circuit of the oscillatory circuit of which is included the first inductive sensitive element 1, and a threshold element 4, made, for example, according to the scheme Schmitt trigger, sequentially connected to the second generator of electrical oscillations 5, in the circuit of the oscillatory circuit of which is included a second inductive sensitive element 2, and a threshold element 6, made, for example, according to the circuit Schmitt rigger, as well as an optical sensor 7, a pulse shaper 8, to the input of which an optical sensor 7 is connected, an initialization unit 9, the first and second inputs of which are connected to the outputs of the first and second threshold elements 4 and 6, first 10 and second 11 logical elements And, the first inputs of which are connected to the outputs of the first and second threshold elements 4 and 6, the second inputs are with the output of the pulse shaper 8, the first and second triggers 12, 13, the C-inputs of which are connected inenes with outputs of the first and second logic elements 10 and 11, respectively, R-inputs - with the output of the installation unit 9, the inverse outputs of the first and second triggers 12 and 13 - with D-inputs of the second and first triggers 13 and 12, the first and second display units 14 and 15, the inputs of which are connected to the direct outputs of the first and second triggers 12 and 13, respectively, the first and second output terminals 16 and 17, connected to the direct outputs of the first and second triggers 12 and 13, which are the first and second, respectively exit of the apparatus.

Прямые выходы триггеров 12, 13 выполнены в виде открытых выходов Н-типа (см. ГОСТ 2.743-91, таблица 4), например, на транзисторах p-n-p типа с открытыми коллекторами. Выполнение прямых выходов триггеров 12, 13 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 металлических изделий при радиальном их перемещении, в селективный датчик контроля положения нагретых металлических изделий с одним выходом при их радиальном и осевом перемещениях, 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 16 и 17 устройства. Причем прямые выходы триггеров 12, 13 выполнены с уровнями нагрузочной способности, обеспечивающими коммутацию подключаемых к ним нагрузок в виде управляющих обмоток электромагнитных пускателей и слаботочных электромагнитных реле. Кроме того, нагрузкой прямых выходов триггеров 12, 13 могут быть входы логических и аналоговых микросхем. Оптический чувствительный элемент 7 и формирователь 8 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 выполнен в виде инфракрасного фотоприемника на основе фотодиода VD1, спектральная характеристика которого согласована со спектром инфракрасного излучения контролируемых изделий 24, а формирователь 8 импульсов устройства выполнен в виде компаратора напряжения на микросхеме DA1, выход которого является выходом формирователя 8 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 +5В 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 +5В 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 24. Причем в формирователе 8 импульсов устройства (по сравнению с указанным выше литературным источником) использован вывод 2 открытого эмиттерного выхода микросхемы DA1, который служит выходом компаратора и, следовательно, выходом формирователя 8 импульсов устройства, а ее вывод 9 открытого коллекторного выхода соединен с шиной +5В источника питания. При этом резистор R4 включен между выводом 2 микросхемы DA1 и общей шиной питания. Использование открытого эмиттерного выхода в формирователе 8 импульсов устройства обеспечивает переключение в нем логических элементов 10 и 11 и триггеров 12, 13 в соответствии с требуемым алгоритмом работы схемы устройства.The direct outputs of the triggers 12, 13 are made in the form of open H-type outputs (see GOST 2.743-91, table 4), for example, on p-n-p type transistors with open collectors. The implementation of the direct outputs of the triggers 12, 13 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 metal products during their radial movement, into a selective sensor for monitoring the position of heated metal products with one output for their radial and axial movements, which expands its functionality This transformation is carried out in a simple way without changing its scheme, design and without additional energy costs it interconnect the output terminals 16 and 17 of the device. Moreover, the direct outputs of the triggers 12, 13 are made with levels of load capacity, providing switching of loads connected to them in the form of control windings of electromagnetic starters and low-current electromagnetic relays. In addition, the load of the direct outputs of the triggers 12, 13 can be the inputs of logical and analog circuits. The optical sensing element 7 and the pulse shaper 8 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 sensor 7 is made in the form of an infrared photodetector based on the VD1 photo diode, the spectral characteristic of which is consistent with the infrared spectrum of the monitored products 24, and the device pulse shaper 8 is made in the form of a voltage comparator on the DA1 chip, the output of which is output th pulse shaper 8. 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 DA1 chip, the circuit also contains a capacitor C1, series-connected resistors R1, R2, the first terminals of which are connected respectively to the + 5V bus and the common bus of the power supply, 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 microcircuit DA1, the second output to the common bus of the power supply, resistor R4, output 11 of the DA1 chip is connected to the + 5V 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. Resistor R3 * adjusts the sensitivity of the photodiode VD1 to the infrared radiation flux emitted by the heated monitored products 24. Moreover, in the driver 8 pulses of the device (compared to the above literature source), pin 2 of the open emitter output of the DA1 chip is used, which serves as the output of the comparator and, therefore , the output of the driver 8 pulses of the device, and its output 9 of the open collector output is connected to the bus + 5V of the power source. In this case, the resistor R4 is connected between pin 2 of the DA1 chip and the common power bus. Using an open emitter output in the pulse shaper 8 of the device provides switching of the logic elements 10 and 11 and triggers 12, 13 in it in accordance with the required algorithm of the device circuit.

С помощью резистора R3* чувствительность фотодиода VD1 к потоку инфракрасного излучения нагретых металлических контролируемых изделий 24 установлена для оптического чувствительного элемента 7 устройства на таком уровне, чтобы, например, дальность действия зоны 25 чувствительности оптического чувствительного элемента 7 вдоль оси симметрии, проведенной через центр симметрии и перпендикулярно поверхности его оптического окна, превышала дальность действия электромагнитных полей 22 и 23, образующих зоны чувствительности индуктивных чувствительных элементов 1 и 2 соответственно, вдоль осей симметрии, проведенных через центры симметрии и перпендикулярно поверхностям открытых торцов ферритовых сердечников 20, 21 индуктивных чувствительных элементов 1 и 2 соответственно.Using a resistor R3 *, the sensitivity of the photodiode VD1 to the infrared radiation flux of heated metal products 24 is set for the optical sensor 7 of the device at such a level that, for example, the range of the sensitivity zone 25 of the optical sensor 7 along the axis of symmetry drawn through the center of symmetry and perpendicular to the surface of its optical window, exceeded the range of electromagnetic fields 22 and 23, forming the sensitivity zones of inductive 1 and 2, respectively, along the axis of symmetry drawn through the centers of symmetry and perpendicular to the surfaces of the open ends of the ferrite cores 20, 21 of the inductive sensitive elements 1 and 2, respectively.

Такая настройка зоны чувствительности оптического чувствительного элемента 7 позволяет получить в устройстве две зоны чувствительности: ближнюю зону чувствительности, в которой одновременно действуют в пределах стрелки 26 зоны чувствительности соответственно индуктивных чувствительных элементов 1 и 2 и зона 25 чувствительности оптического чувствительного элемента 7, и дальнюю зону чувствительности, в которой действует в пределах стрелки 27 только одна зона 25 чувствительности оптического чувствительного элемента 7. Это в свою очередь позволяет трансформировать функциональные возможности устройства с помощью контролируемых изделий 24: при радиальном перемещении их в пределах ближней зоны чувствительности устройства соответственно в прямом по стрелке 28 и обратном по стрелке 29 направлениях оно функционирует как селективное устройство контроля направления перемещения нагретых металлических изделий 24 с использованием соответственно первого и второго его выходов, которыми являются соответственно выходные клеммы 16 и 17; при осевом их перемещении по стрелке 30 последовательно в пределы дальней и ближней зон чувствительности устройства и обратно в их исходное положение оно трансформируется из селективного устройства контроля направления перемещения нагретых металлических изделий 24 с двумя выходами в селективный датчик контроля положения нагретых металлических изделий 24 с использованием только одного выхода устройства, которым является одна выходная клемма 16 (17), на которой отрабатывается потенциальный информационный сигнал о контроле положения нагретых металлических изделий, вторая клемма 17 (16), на которой продолжает присутствовать напряжение с уровнем логического "0", соответствующее исходному состоянию устройства, при этом не задействуется.This setting of the sensitivity zone of the optical sensing element 7 allows you to get two sensitivity zones in the device: the near sensitivity zone, in which the sensitivity zones 1 and 2, respectively, of the sensitivity zone 1 and 2 of the sensitivity zone of the optical sensing element 7, and the far sensitivity zone, act simultaneously within the arrow 26 , in which only one sensitivity zone 25 of the optical sensing element 7 acts within the arrow 27. This, in turn, It allows you to transform the functionality of the device using controlled products 24: when they are radially moved within the near sensitivity zone of the device, respectively, in the direction of arrow 28 and the direction of arrow 29, it functions as a selective device for controlling the direction of movement of heated metal products 24 using the first and its second outputs, which are respectively the output terminals 16 and 17; when they are axially moved along arrow 30 sequentially to the limits of the far and near sensitivity zones of the device and back to their initial position, it is transformed from a selective device for monitoring the direction of movement of heated metal products 24 with two outputs into a selective sensor for monitoring the position of heated metal products 24 using only one the output of the device, which is one output terminal 16 (17), on which a potential information signal about monitoring the position of the heating is processed molten metal products, the second terminal 17 (16), on which voltage with a logic level “0”, which corresponds to the initial state of the device, continues to be present, is not involved.

Следовательно, наличие в устройстве ближней и дальней зон его чувствительности позволяет с помощью контролируемых изделий 24 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 in the device of the near and far zones of its sensitivity allows using controlled products 24 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 или 2 включает в себя (см. фиг.3) катушку 18 или 19 индуктивности соответственно, ферритовый сердечник 20 или 21 соответственно, выполненный в виде чашки, имеющей открытый и закрытый торцы. Со стороны открытого торца чашки ферритового сердечника установлена обмотка катушки индуктивности. У открытого торца чашки ферритового сердечника при подаче высокочастотного сигнала на катушку индуктивности с соответствующего генератора электрических колебаний образуется в воздушном пространстве электромагнитное поле 22 или 23. Магнитный поток этого поля замыкается через воздушное пространство между внутренним кольцевым выступом чашки, установленным 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 22 или 23 в воздушном пространстве у открытого торца чашки соответственно ферритового сердечника 20 или 21 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 или 2 соответственно. При этом перед закрытым торцом чашки в воздушном пространстве электромагнитное поле не возникает, так как его магнитный лоток 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.The inductive sensing element 1 or 2 includes (see FIG. 3) an inductor 18 or 19, respectively, a ferrite core 20 or 21, respectively, made in the form of a cup having open and closed ends. On the side of the open end of the ferrite core cup, the winding of the inductor is installed. At the open end of the cup of the ferrite core, when a high-frequency signal is supplied to the inductor from the corresponding generator of electrical oscillations, an electromagnetic field 22 or 23 is formed in the airspace. The magnetic flux of this field is closed through the air space between the inner ring 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 of the outer side surface of the coil and inductance along its perimeter. An electromagnetic field 22 or 23 in the airspace at the open end of the cup, respectively, of a ferrite core 20 or 21 acts along its axis of symmetry drawn through the center of the end surface of the open end of the ferrite core and perpendicular to this end surface, and forms the sensitivity zone of the inductive sensitive element 1 or 2, respectively . In this case, an electromagnetic field does not occur in front of the closed end of the cup in air, since its magnetic tray 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.

Плоскости открытых торцов чашек ферритовых сердечников 20, 21 чувствительных элементов 1, 2 направлены в одну сторону, т.е. в сторону контролируемого изделия 24. Индуктивные чувствительные элементы 1, 2 и оптический чувствительный элемент 7 образуют чувствительный элемент устройства. При этом поверхности открытых торцов индуктивных чувствительных элементов 1, 2 и поверхность оптического окна оптического чувствительного элемента 7 образуют чувствительную поверхность устройства.The planes of the open ends of the cups of ferrite cores 20, 21 of the sensing elements 1, 2 are directed in one direction, i.e. towards the controlled product 24. Inductive sensing elements 1, 2 and an optical sensing element 7 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 window of the optical sensing element 7 form a sensitive surface of the device.

Индуктивные чувствительные элементы 1, 2 и оптический чувствительный элемент 7 расположены в одной плоскости, в которой индуктивные чувствительные элементы 1, 2 установлены вдоль прямой линии и с зазором между их наружными боковыми поверхностями, а оптический чувствительный элемент 7, поверхность оптического окна которого направлена в сторону открытых торцов ферритовых сердечников 20, 21 индуктивных чувствительных элементов 1, 2, установлен в этой плоскости со стороны закрытых торцов ферритовых сердечников 20, 21 напротив зазора между их наружными боковыми поверхностями. При этом геометрическая ось симметрии оптического окна оптического чувствительного элемента 7 в месте этого зазора равноудалена от наружных боковых поверхностей первого и второго индуктивных чувствительных элементов 1 и 2. Ширина зазора между наружными боковыми поверхностями чувствительных элементов 1, 2 выбирается такой, чтобы обеспечивалось устранение взаимодействия электромагнитного поля 31(32) рассеяния индуктивного чувствительного элемента 1(2) с катушкой 19(18) индуктивности чувствительного элемента 2(1). Электромагнитные поля 31 и 32 рассеяния существует по периметру внешних кромок соответственно ферритовых сердечников 20 и 21, образованных поверхностями открытых торцов соответственно ферритовых сердечников 20 и 21 и их наружными боковыми поверхностями. Такое взаимное расположение, ориентация индуктивных чувствительных элементов 1, 2 и оптического чувствительного элемента 7 в пространстве всегда обеспечивает при радиальном перемещении контролируемого нагретого металлического изделия 24 по стрелке 28(29) относительно чувствительной поверхности устройства параллельно его чувствительной поверхности в пределах ближней зоны чувствительности устройства последовательное взаимодействие его с индуктивным чувствительным элементом 1(2), оптическим окном оптического чувствительного элемента 7 и с индуктивным чувствительным элементом 2(1). При этом:Inductive sensing elements 1, 2 and optical sensing element 7 are located in the same plane, in which inductive sensing elements 1, 2 are installed along a straight line and with a gap between their outer side surfaces, and the optical sensing element 7, the surface of the optical window of which is directed to the side the open ends of the ferrite cores 20, 21 of the inductive sensitive elements 1, 2, is installed in this plane from the closed ends of the ferrite cores 20, 21 opposite the gap between their outside GOVERNMENTAL side surfaces. In this case, the geometric axis of symmetry of the optical window of the optical sensing element 7 at the location of this gap is equidistant from the outer side surfaces of the first and second inductive sensing elements 1 and 2. The width of the gap between the outer side surfaces of the sensing elements 1, 2 is selected so that the interaction of the electromagnetic field is eliminated 31 (32) of the scattering of the inductive sensor 1 (2) with the inductor 19 (18) of the sensor 2 (1). Electromagnetic scattering fields 31 and 32 exist along the perimeter of the outer edges of the ferrite cores 20 and 21, respectively, formed by the surfaces of the open ends of the ferrite cores 20 and 21, respectively, and their outer side surfaces. Such a mutual arrangement, orientation of the inductive sensitive elements 1, 2 and the optical sensitive element 7 in space always ensures a consistent interaction when the controlled heated metal product 24 is radially moved along arrow 28 (29) relative to the sensitive surface of the device parallel to its sensitive surface within the near sensitivity zone of the device it with an inductive sensor 1 (2), an optical window of the optical sensor 7 and with an inductive sensor 2 (1). Wherein:

1) происходит последовательно сначала взаимодействие контролируемого изделия 24 с электромагнитным полем 22(23), потом пересечение им зоны 25 чувствительности оптического чувствительного элемента 7, оставаясь при этом в зоне действия поля 22(23), и затем, оставаясь в зоне действия электромагнитного поля 22(23) и в зоне 25 оптического чувствительного элемента 7, оно входит в зону действия поля 23(22), далее контролируемое изделие 24 выходит из зоны действия электромагнитного поля 22(23), оставаясь при этом в зоне 25 оптического чувствительного элемента 7 и в зоне действия поля 23(22), потом контролируемое изделие 24 выходит из зоны 25 чувствительности оптического чувствительного элемента 7, оставаясь при этом в зоне действия электромагнитного поля 23(22), и на последнем отрезке своего перемещения контролируемое изделие 24 выходит из зоны действия электромагнитного поля 23(22) и, следовательно, из зоны действия чувствительной поверхности устройства;1) first, the controlled product 24 interacts sequentially with the electromagnetic field 22 (23), then it intersects the sensitivity zone 25 of the optical sensing element 7, while remaining in the area of the field 22 (23), and then remaining in the area of the electromagnetic field 22 (23) and in the zone 25 of the optical sensor 7, it enters the zone of action of the field 23 (22), then the monitored product 24 leaves the zone of electromagnetic field 22 (23), while remaining in the zone 25 of the optical sensor 7 andAfter the action of the field 23 (22), then the controlled product 24 leaves the sensitivity zone 25 of the optical sensing element 7, while remaining in the zone of influence of the electromagnetic field 23 (22), and in the last segment of its movement the controlled product 24 leaves the zone of action of the electromagnetic field 23 (22) and, therefore, from the coverage area of the sensitive surface of the device;

2) при пересечении контролируемым изделием 24 электромагнитного поля 22 происходит на выходе порогового элемента 4 формирование импульса напряжения с уровнем логической "1" длительностью, равной длительности нахождения контролируемого изделия в электромагнитном поле 22 индуктивного чувствительного элемента 1;2) when the controlled product 24 intersects the electromagnetic field 22, a voltage pulse is generated at the output of the threshold element 4 with a logic level “1” of duration equal to the length of time the controlled item was in the electromagnetic field 22 of the inductive sensitive element 1;

3) при пересечении контролируемым изделием 24 зоны 25 чувствительности оптического чувствительного элемента 7 происходит на выходе формирователя 8 импульсов формирование импульса напряжения с уровнем логической "1" длительностью, равной длительности нахождения контролируемого изделия в зоне 25 чувствительности оптического чувствительного элемента 7;3) when the controlled product 24 crosses the sensitivity zone 25 of the optical sensing element 7, a voltage pulse is generated at the output of the pulse shaper 8 with a logic level “1” of duration equal to the length of time the monitored product is in the sensitivity zone 25 of the optical sensing element 7;

4) при пересечении контролируемым изделием 24 электромагнитного поля 23 происходит на выходе порогового элемента 6 формирование импульса напряжения с уровнем логической "1" длительностью, равной длительности нахождения контролируемого изделия в электромагнитном поле 23 индуктивного чувствительного элемента 2;4) when the controlled product 24 intersects the electromagnetic field 23, a voltage pulse is generated at the output of the threshold element 6 with a logic level “1” of duration equal to the length of time the monitored product is in the electromagnetic field 23 of the inductive sensitive element 2;

5) расстановка на временной оси сформированных таким образом импульсов всегда обеспечивает:5) the arrangement on the time axis of the pulses thus generated always ensures:

- задержку импульса выходного напряжения U3(U2) порогового элемента 6(4) относительно импульса выходного напряжения U2(U3) порогового элемента 4(6) на время меньшее, чем длительность импульса выходного напряжения U2(U3) порогового элемента 4(6):- the delay of the output voltage U3 (U2) of the threshold element 6 (4) relative to the output voltage pulse U2 (U3) of the threshold element 4 (6) for a time shorter than the pulse duration of the output voltage U2 (U3) of the threshold element 4 (6):

- задержку импульса выходного напряжения U3(U2) порогового элемента 6(4) относительно импульса выходного напряжения U4 формирователя 8 на время меньшее, чем длительность импульса выходного напряжения U4 формирователя 8;- the delay of the pulse of the output voltage U3 (U2) of the threshold element 6 (4) relative to the pulse of the output voltage U4 of the driver 8 for a time less than the duration of the pulse of the output voltage U4 of the driver 8;

- задержку импульса выходного напряжения U4 формирователя 8 относительно импульса выходного напряжения U2(U3) порогового элемента 4(6) на время меньшее, чем длительность импульса напряжения U2(U3) последнего;- the pulse delay of the output voltage U4 of the driver 8 relative to the pulse of the output voltage U2 (U3) of the threshold element 4 (6) for a time shorter than the duration of the voltage pulse U2 (U3) of the latter;

- задержку импульса выходного напряжения U6(U5) логического элемента 11(10) относительно импульса выходного напряжения U5(U6) логического элемента 10(11) на время меньшее, чем длительность импульса напряжения U5(U6) последнего;- the delay of the output voltage pulse U6 (U5) of the logic element 11 (10) relative to the pulse of the output voltage U5 (U6) of the logic element 10 (11) for a time shorter than the duration of the voltage pulse U5 (U6) of the latter;

- "охватывание" импульсом выходного напряжения U4 формирователя 8 импульсов выходных напряжений U5(U6), U6(U5) логических элементов 10(11), 11(10) соответственно;- "covering" by the pulse of the output voltage U4 of the driver 8 pulses of the output voltages U5 (U6), U6 (U5) of the logic elements 10 (11), 11 (10), respectively;

- "охватывание" импульсом выходного напряжения U2(U3) порогового элемента 4(6) импульса выходного напряжения U5(U6) логического элемента 10(11);- "covering" by the pulse of the output voltage U2 (U3) of the threshold element 4 (6) of the pulse of the output voltage U5 (U6) of the logic element 10 (11);

- "охватывание" импульсом выходного напряжения U2(U3) порогового элемента 4(6) импульса выходного напряжения U6(U5) логического элемента 11(10);- "embracing" by the pulse of the output voltage U2 (U3) of the threshold element 4 (6) of the pulse of the output voltage U6 (U5) of the logic element 11 (10);

- "охватывание" импульсом выходного напряжения U2(U3) порогового элемента 4(6) импульса выходного напряжения U4 формирователя 8.- "covering" by the pulse of the output voltage U2 (U3) of the threshold element 4 (6) of the pulse of the output voltage U4 of the driver 8.

Введение формирователя 8 импульсов, блоков 14, 15 индикации, логических элементов 10, 11, оптического чувствительного элемента 7, соответствующее взаимное расположение и ориентация его с индуктивными чувствительными элементами 1, 2 в пространстве с их соответствующими электрическими связями и взаимодействие их в описанной выше последовательности с контролируемым изделием 24, наличие в устройстве ближней и дальней зон его чувствительности, а также соответствующая обработка предложенной схемой устройства выходных сигналов генераторов 3, 5, формирователя 8 импульсов позволяют реализовать принцип действия устройства в режиме селективного бесконтактного контроля направления перемещения нагретых металлических изделий с двумя выходами и трансформирование устройства с помощью контролируемых изделий и его выходных клемм 16, 17 в датчики положения контролируемых изделий с одним выходом, обеспечивающие режимы селективного бесконтактного контроля положения нагретых металлических изделий, и тем самым расширить его функциональные возможности.The introduction of a pulse shaper 8, indication blocks 14, 15, logic elements 10, 11, an optical sensing element 7, its corresponding mutual arrangement and orientation with inductive sensitive elements 1, 2 in space with their corresponding electrical connections and their interaction in the above sequence with controlled product 24, the presence in the device of the near and far zones of its sensitivity, as well as the corresponding processing of the proposed device circuit of the output signals of the generators 3, 5, form The 8 pulse pulsers allow the principle of the device to be implemented in the mode of selective non-contact control of the direction of movement of heated metal products with two outputs and the transformation of the device with the help of controlled products and its output terminals 16, 17 into position sensors of controlled products with one output, providing modes of selective non-contact position control heated metal products, and thereby expand its functionality.

Каждый генератор 3 или 5 выполнен, например, по схеме автогенератора электрических колебаний с индуктивной трехтонкой 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 or 5 is made, for example, according to the scheme of an oscillator of electrical oscillations with an inductive three-tone 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 the circuits of its oscillating circuit .

Блоки 14, 15 индикации предназначены для визуального контроля режимов работы устройства, определения направления перемещения и положения контролируемых изделий, а также для тестирования исправного состояния или отказов устройства. Кроме того, с помощью блоков 14, 15 производится визуальный контроль за подачей на внешние нагрузки (на фиг.1 не показаны) сигналов управления с прямых выходов соответственно триггера 12 и триггера 13.Blocks 14, 15 of the indication are intended for visual control of the operating modes of the device, determining the direction of movement and the position of the monitored products, as well as for testing the working condition or device failures. In addition, with the help of blocks 14, 15, visual control of the supply to external loads (not shown in Fig. 1) of control signals from the direct outputs of trigger 12 and trigger 13, respectively, is performed.

Каждый блок 14, 15 индикации выполнен, например, на основе (см. фиг.1) последовательно соединенных резистора, подключенного первым выводом к прямому выходу триггера 12 или к прямому выходу триггера 13, и светодиода, катод которого подключен к общей "земле" схемы устройства.Each display unit 14, 15 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 12 or to the direct output of the trigger 13, and an LED, the cathode of which is connected to the common ground of the circuit devices.

При работе устройства в режиме контроля направления перемещения контролируемых изделий происходит засвечивание светодиода блока 14, когда контролируемое изделие 24 перемещается в пределах ближней зоны чувствительности устройства радиально, например, в направлении по стрелке 28 в прямом направлении, или светодиода блока 15, когда перемещение его происходит в пределах этой зоны радиально в направлении по стрелке 29 в обратном направлении. В случае отказа устройства при работе его в этом режиме оба светодиода в одном или обоих указанных направлениях перемещения контролируемого изделия 24 остаются в погашенном состоянии.When the device is operating in the control mode of the direction of movement of the monitored products, the LED of block 14 illuminates when the monitored product 24 moves radially within the near sensitivity zone of the device, for example, in the direction of arrow 28 in the forward direction, or the LED of block 15 when it moves in within this zone radially in the direction of arrow 29 in the opposite direction. In the event of a device failure when operating in this mode, both LEDs in one or both of the indicated directions of movement of the monitored product 24 remain in the extinguished state.

При работе устройства в режиме селективного датчика контроля положения нагретых металлических изделий при радиальном перемещении их в направлении по стрелке 28(29) в пределах ближней зоны чувствительности устройства или при осевом перемещении их в направлении по стрелке 30 последовательно в дальнюю и ближнюю зоны чувствительности устройства и обратно в их исходное положение происходит засвечивание обоих светодиодов блоков 14, 15, так как выходы устройства включены по схеме монтажное ИЛИ. В случае отказа устройства при работе его в этом режиме оба светодиода блоков 14, 15 не засвечиваются в одном или двух, или во всех трех указанных направлениях перемещения контролируемого изделия 24.When the device is operating in the mode of a selective sensor for monitoring the position of heated metal products when they are radially moved in the direction of arrow 28 (29) within the near sensitivity zone of the device or when they are axially moved in the direction of arrow 30 sequentially to the far and near sensitivity zones of the device and vice versa in their initial position, both LEDs of blocks 14, 15 are illuminated, since the outputs of the device are switched on according to the circuit OR. In the event of a device failure when operating in this mode, both LEDs of blocks 14, 15 are not illuminated in one or two, or in all three of the indicated directions of movement of the monitored product 24.

Блок 9 установки в исходное состояние выполнен, например, по схеме (см. фиг.2), содержащей логический элемент ИЛИ-НЕ 33, первый и второй входы которого являются соответственно первым и вторым входами блока 9, инвертор 34, вход которого соединен через конденсатор 35 с выходом логического элемента ИЛИ-НЕ 33, а его выход является выходом блока 9, резистор 36, диод 37, вывод катода которого и первый вывод резистора 36 подключены к входу инвертора 34, а вывод анода диода 37 и второй вывод резистора 36 соединены с общей "землей" блока 9. Блок 9 предназначен для установки триггеров 12, 13 и, следовательно, устройства в исходное состояние в момент подачи на него напряжения питания и в моменты появления заднего фронта импульса выходного напряжения U3(U2) порогового элемента 6(4).The initialization unit 9 is made, for example, according to a circuit (see FIG. 2) containing an OR-NOT 33 logic element, the first and second inputs of which are respectively the first and second inputs of block 9, an inverter 34, the input of which is connected through a capacitor 35 with the output of the logical element OR NOT 33, and its output is the output of block 9, the resistor 36, the diode 37, the cathode output of which and the first output of the resistor 36 are connected to the input of the inverter 34, and the output of the anode of the diode 37 and the second output of the resistor 36 are connected to common "ground" of block 9. Block 9 is designed for installation The flip flops 12, 13 and, therefore, the device is in the initial state at the moment of supplying the supply voltage to it and at the moments of the appearance of the trailing edge of the output voltage pulse U3 (U2) of the threshold element 6 (4).

Устройство работает следующим образом. В момент подачи на устройство напряжения питания при нахождении контролируемого изделия 24 вне зоны чувствительной поверхности устройства (см. фиг.3) на выходе элемента 33 блока 9 устанавливается напряжение с уровнем логической "1". В результате происходит заряд конденсатора 35 через резистор 36 и формирование на резисторе 36 и входе инвертора 34 короткого импульса напряжения с уровнем логической "1". После чего на выходе инвертора 34 формируется короткий импульс напряжения U1 с уровнем логического «0» (см. фиг.4). Этот импульс устанавливает триггеры 12, 13 в исходное состояние, при котором на их прямых выходах, на входах блоков 14 и 15, на клеммах 16 и 17 устанавливаются соответственно напряжения U9 и U10 с уровнями логического «0», а на их инверсных выходах и D-входах устанавливаются напряжения уровнями логической "1". Светодиоды блоков 14 и 15 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 U3 с уровнями логического «0», которые подаются на первые входы элемента 10, блока 9 и на второй вход блока 9, первый вход элемента 11 соответственно. Вместе с тем в момент подачи напряжения питания на устройство чувствительный элемент 7 переходит в затемненное состояние, а формирователь 8 устанавливается в такое состояние, при котором на его выходе устанавливается напряжение U4 с уровнем логического "0", которое подается на вторые входы элементов 10, 11. Так как на обоих входах элементов 10, 11 установлены напряжения с уровнями логического "0", то на их выходах устанавливаются напряжения U5 и U6 с уровнями логического "0", которые подаются на С-входы триггеров 12 и 13 соответственно. После окончания заряда конденсатора блока 9 на его выходе и R-входах триггеров 12, 13 устанавливается напряжение U1 с уровнем логической "1".The device operates as follows. At the time of supplying the device with a supply voltage when the controlled product 24 is outside the zone of the sensitive surface of the device (see FIG. 3), a voltage with a logical level of “1” is set at the output of element 33 of block 9. As a result, the capacitor 35 is charged through the resistor 36 and a short voltage pulse with a logic level “1” is formed on the resistor 36 and the input of the inverter 34. Then, at the output of the inverter 34, a short voltage pulse U1 is formed with a logic level of "0" (see figure 4). This pulse sets the triggers 12, 13 to the initial state, in which at their direct outputs, at the inputs of blocks 14 and 15, at terminals 16 and 17, the voltages U9 and U10 with logical levels of “0” are set, respectively, and at their inverse outputs and D -inputs are set voltage levels of logical "1". The LEDs of blocks 14 and 15 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, voltages U2 and U3 are set with logical “0” levels, which are supplied to the first inputs of element 10, block 9 and to the second input of block 9, the first input of the element 11 respectively. However, at the time of supplying the supply voltage to the device, the sensitive element 7 goes into a darkened state, and the former 8 is set in such a state that at its output voltage U4 is set with a logic level of "0", which is supplied to the second inputs of the elements 10, 11 Since the voltages with logical “0” levels are set at both inputs of the elements 10, 11, the voltage U5 and U6 with logical “0” levels are set at their outputs, which are supplied to the C-inputs of triggers 12 and 13, respectively. After the end of the charge of the capacitor of block 9, at its output and the R-inputs of the triggers 12, 13, the voltage U1 is set with a logic level of "1".

Таким образом, после подачи напряжения питания устройство устанавливается в исходное состояние, при котором контролируемое изделие 24 находится за пределами зоны чувствительной поверхности устройства, на клеммах 16 и 17 устанавливаются соответственно напряжения U9 и U10 с уровнями логического «0», светодиоды блоков 14 и 15 находятся в погашенном состоянии, и устройство готово к первому циклу контроля нагретых металлических изделий.Thus, after applying the supply voltage, the device is restored to its initial state, in which the controlled product 24 is located outside the sensitive surface area of the device, voltages U9 and U10 with logical “0” levels are set at terminals 16 and 17, the LEDs of blocks 14 and 15 are in the canceled state, and the device is ready for the first cycle of control of heated metal products.

Далее рассмотрим работу предлагаемого устройства в режиме селективного контроля направления перемещения и в селективном режиме датчиков контроля положения нагретых металлических изделий.Next, we consider the operation of the proposed device in the mode of selective control of the direction of movement and in the selective mode of sensors for monitoring the position of heated metal products.

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

Предварительно для определенности условно примем, что направление перемещения контролируемого изделия 24 по стрелке 28 будем считать прямым направлением, а перемещение его по стрелке 29 - обратным направлением.First, for definiteness, we conditionally assume that the direction of movement of the monitored product 24 along arrow 28 will be considered a direct direction, and its movement along arrow 29 will be considered the opposite direction.

При радиальном перемещении в пределах ближней зоны чувствительности устройства контролируемого изделия 24 в направлении, например, по стрелке 28(29) оно входит в зону действия поля 22(23). При этом происходит срыв генерации электрических колебаний генератора 3(5) вследствие внесения изделием 24 существенного затухания в его колебательный контур. В результате резко уменьшается составляющая постоянного напряжения на выходе генератора 3(5). И когда его значение становится ниже входного порогового значения напряжения триггера порогового элемента 4(6), последний переключается в другое устойчивое состояние, при котором на его выходе устанавливается напряжение U2(U3) с уровнем логической "1" (см. фиг.4), которое подается на первый вход элемента 10(11) и первый (второй) вход блока 9 соответственно. После чего блок 9 продолжает находиться в исходном состоянии, так как на его выходе по переднему фронту импульса выходного напряжения U2(U3) элемента 4 (6) не происходит формирования импульса напряжения U1 с уровнем логического "0", формирование которого происходит только по заднему фронту выходного напряжения U2(U3) элемента 4(6). Вместе с тем под действием выходного напряжения U2(U3) элемента 4(6) переключения элемента 10(11) в другое состояние не происходит, так как на его второй вход с выхода формирователя 8 подано напряжение U4 с уровнем логического "0", запрещающее его переключение, и он продолжает находиться в исходном состоянии.When radially moving within the near sensitivity zone of the device of the controlled product 24 in the direction, for example, along arrow 28 (29), it enters the coverage area of field 22 (23). When this occurs, the generation of electrical oscillations of the generator 3 (5) is disrupted due to the introduction of the product 24 a significant attenuation in its oscillatory circuit. As a result, the DC voltage component at the output of the generator 3 sharply decreases (5). And when its value falls below the input threshold voltage value of the trigger of the threshold element 4 (6), the latter switches to another stable state, in which the voltage U2 (U3) with the logic level “1” is set at its output (see Fig. 4), which is fed to the first input of element 10 (11) and the first (second) input of block 9, respectively. After that, block 9 continues to be in its initial state, since at its output along the leading edge of the pulse of the output voltage U2 (U3) of element 4 (6) there is no formation of a voltage pulse U1 with a logic level of "0", the formation of which occurs only on the trailing edge output voltage U2 (U3) of element 4 (6). At the same time, under the action of the output voltage U2 (U3) of element 4 (6), switching of element 10 (11) to another state does not occur, since voltage U4 with a logic level “0” is forbidden to its second input from the output of shaper 8, which prohibits it switching, and it continues to be in its original state.

При дальнейшем перемещении изделия 24 в выбранном направлении оно, оставаясь в зоне действия поля 22(23), входит в зону 25 чувствительности элемента 7 и засвечивает его своим инфракрасным излучением 38. В результате формирователь 8 переключается в другое состояние, при котором на его выходе устанавливается напряжение U4 с уровнем логической "1", которое подается на вторые входы элементов 10, 11. После чего элемент 10 (11) переключается в другое состояние, и на его выходе устанавливается напряжение U5(U6) с уровнем логической "1", так как на его обоих входах установлены выходные напряжения U2(U3) и U4 с уровнями логической "1" соответственно элемента 4(6) и формирователя 8. При этом переключения элемента 11(10) в другое состояние не происходит, и он продолжает находиться в исходном состоянии, так как на его первом входе установлено выходное напряжение U3(U2) элемента 6(4) с уровнем логического "0", запрещающее его переключение. В результате по переднему фронту выходного напряжения U5 (U6) элемента 10(11) происходит переключение триггера 12(13) в другое состояние, при котором на его прямом выходе и клемме 16(17) устанавливается напряжение U9(U10) с уровнем логической "1", несущее информацию о селективном контроле перемещения изделия 24 в прямом (обратном) направлении. При этом на инверсном выходе триггера 12(13) устанавливается напряжение U7(U8) с уровнем логического "0", которое подается на D-вход триггера 13(12). После переключения триггера 12(13) в другое состояние светодиод блока 14(15) засвечивается, сигнализируя об идентификации перемещения изделия 24 в прямом (обратном) направлении.With the further movement of the product 24 in the selected direction, it, remaining in the field of action of the field 22 (23), enters the sensitivity zone 25 of the element 7 and illuminates it with its infrared radiation 38. As a result, the shaper 8 switches to another state in which it is established at its output voltage U4 with a logic level “1”, which is supplied to the second inputs of elements 10, 11. Then, element 10 (11) switches to another state, and voltage U5 (U6) with a logic level “1” is set at its output, since at both its entrances the output voltages U2 (U3) and U4 are set with logic levels “1” of element 4 (6) and driver 8, respectively. In this case, switching element 11 (10) to another state does not occur, and it continues to be in the initial state, since its first input has an output voltage U3 (U2) of element 6 (4) with a logic level of "0", which prohibits its switching. As a result, on the leading edge of the output voltage U5 (U6) of element 10 (11), the trigger 12 (13) switches to another state, in which the voltage U9 (U10) with the logic level “1” is set at its direct output and terminal 16 (17) ", carrying information on the selective control of the movement of the product 24 in the forward (reverse) direction. In this case, the voltage U7 (U8) is set at the inverse output of trigger 12 (13) with a logic level of “0”, which is supplied to the D-input of trigger 13 (12). After the trigger 12 (13) is switched to another state, the LED of the block 14 (15) is illuminated, indicating the identification of the movement of the product 24 in the forward (reverse) direction.

Далее перемещающееся изделие 24, оставаясь в зоне действия поля 22(23) и в зоне 25 чувствительности элемента 7, входит в зону действия поля 23(22). В результате резко уменьшается составляющая постоянного напряжения на выходе генератора 5(3). И когда его значение становится ниже входного порогового значения напряжения триггера элемента 6(4), последний переключается в другое устойчивое состояние, при котором на его выходе устанавливается напряжение U3(U2) с уровнем логической "1" (см. фиг.4), которое подается на первый вход элемента 11(10) и второй (первый) вход блока 9 соответственно. После чего блок 9 продолжает находиться в исходном состоянии, так как на его выходе по переднему фронту импульса выходного напряжения U3(U2) элемента 6(4) не происходит формирования импульса напряжения U1 с уровнем логического "0", формирование которого происходит только по заднему фронту выходного напряжения U3(U2) элемента 6(4). Вместе с тем под действием выходного напряжения U3(U2) элемента 6(4) происходит переключение элемента 11(10) в другое состояние, и на его выходе устанавливается напряжение U6(U5) с уровнем логической "1", так как на обоих его входах установлены выходные напряжения U3(U2) и U4 с уровнями логической "1" соответственно элемента 6(4) и формирователя 8. Но по переднему фронту напряжения U6(U5) переключения триггера 13(12) в другое состояние не происходит, и он продолжает находиться в исходном состоянии, при котором на его прямом и инверсном выходах продолжают присутствовать соответственно напряжения U10(U9) и U8(U7) с уровнями логического "0" и логической "1", так как на D-вход триггера 13(12) с инверсного выхода триггера 12 (13) подано напряжение U7(U8) с уровнем логического "0", запрещающее его переключение.Further, the moving product 24, remaining in the coverage area of the field 22 (23) and in the sensitivity area 25 of the element 7, enters the coverage area of the field 23 (22). As a result, the DC voltage component at the output of the generator 5 (3) sharply decreases. And when its value falls below the input threshold value of the trigger voltage of element 6 (4), the latter switches to another stable state, at which voltage U3 (U2) with a logic level of “1” is set at its output (see Fig. 4), which fed to the first input of element 11 (10) and the second (first) input of block 9, respectively. After that, block 9 continues to be in its initial state, since at its output along the leading edge of the pulse of the output voltage U3 (U2) of element 6 (4) there is no formation of a voltage pulse U1 with a logic level of "0", the formation of which occurs only on the trailing edge output voltage U3 (U2) of element 6 (4). However, under the action of the output voltage U3 (U2) of the element 6 (4), the element 11 (10) switches to another state, and the voltage U6 (U5) with the logic level “1” is set at its output, since both its inputs the output voltages U3 (U2) and U4 are set with the logic levels “1” of element 6 (4) and driver 8, respectively. But on the rising edge of voltage U6 (U5), trigger 13 (12) does not switch to another state, and it continues to be in the initial state, in which at its direct and inverse outputs continue to be present voltage U10 (U9) and U8 (U7) with logical “0” and logical “1” levels, respectively, since the voltage U7 (U8) is applied to the D-input of trigger 13 (12) from the inverse output of trigger 12 (13) with logical level "0", prohibiting its switching.

Затем изделие 24, оставаясь в зоне 25 чувствительности элемента 7 и в зоне действия поля 23(22), выходит из зоны действия поля 22(23) элемента 1(2). В результате генератор 3 (5) переходит в режим генерации электрических колебаний, т.е. в исходное состояние, при котором элемент 4(6) переключается также в исходное состояние, при котором на его выходе устанавливается напряжение U2(U3) с уровнем логического «0», которое подается на первый (второй) вход блока 9 и первый вход элемента 10(11). После чего элемент 10(11) переключается, и на его выходе и С-входе триггера 12(13) устанавливается напряжение U5(U6) с уровнем логического "0". При этом по заднему фронту выходного напряжения U5(U6) элемента 10(11) переключения триггера 12(13) в другое состояние не происходит, так как переключение его происходит только по переднему фронту выходного напряжения U5(U6) элемента 10(11). И на прямом и инверсном выходах триггера 12(13) продолжают присутствовать напряжения U9(U10) и U7(U8) с уровнями логической "1" и логического "0" соответственно.Then the product 24, remaining in the sensitivity zone 25 of the element 7 and in the area of the field 23 (22), leaves the area of the field 22 (23) of the element 1 (2). As a result, the generator 3 (5) goes into the mode of generating electric oscillations, i.e. to the initial state, in which element 4 (6) also switches to the initial state, at which voltage U2 (U3) is set at its output with a logic level of “0”, which is supplied to the first (second) input of block 9 and the first input of element 10 (eleven). After that, the element 10 (11) switches, and at its output and the C-input of the trigger 12 (13) the voltage U5 (U6) is set with a logic level of "0". In this case, the trigger 12 (13) does not switch to another state along the falling edge of the output voltage U5 (U6) of the element 10 (11), since it switches only along the rising edge of the output voltage U5 (U6) of the element 10 (11). And at the direct and inverse outputs of the trigger 12 (13), voltages U9 (U10) and U7 (U8) with levels of logical “1” and logical “0”, respectively, continue to be present.

Потом изделие 24, продолжая находиться в зоне действия поля 23(22), выходит за пределы зоны 25 элемента 7. В результате последний затемняется, и формирователь 8 переключается в исходное состояние, при котором на его выходе и вторых входах элементов 10 и 11 устанавливается напряжение U4 с уровнем логического "0". После чего происходит переключение элемента 11(10) в другое состояние, и на его выходе и С-входе триггера 13(12) устанавливается напряжение U6(U5) с уровнем логического "0". При этом по заднему фронту выходного напряжения U6(U5) элемента 11(10) переключения триггера 13(12) в другое состояние не происходит. И на его прямом и инверсном выходах продолжают присутствовать напряжения U10(U9) и U8(U7) с уровнями логического "0" и логической "1" соответственно.Then the product 24, while continuing to be in the coverage area of the field 23 (22), goes beyond the zone 25 of the element 7. As a result, the latter is darkened, and the former 8 switches to the initial state, in which a voltage is established at its output and the second inputs of the elements 10 and 11 U4 with a logic level of "0". After that, the element 11 (10) switches to another state, and at its output and the C-input of the trigger 13 (12) voltage U6 (U5) is set with a logic level of "0". Moreover, on the trailing edge of the output voltage U6 (U5) of the element 11 (10), the trigger 13 (12) does not switch to another state. And at its direct and inverse outputs, voltages U10 (U9) and U8 (U7) with levels of logical “0” and logical “1”, respectively, continue to be present.

И, наконец, на последнем промежутке своего перемещения в выбранном направлении изделие 24 выходит из зоны действия поля 23(22), т.е. за пределы чувствительной поверхности устройства, генератор 5(3) переходит в режим генерации электрических колебаний, т.е. в исходное состояние. В результате элемент 6(4) переключается также в исходное состояние, при котором на его выходе устанавливается напряжение U3(U2) с уровнем логического "0", которое подается на первый вход элемента 11(10) и второй (первый) вход блока 9. После чего переключения элемента 11(10) не происходит, и на его выходе и С-входе триггера 13(12) продолжает присутствовать напряжение U6(U5) с уровнем логического "0". При этом в момент переключения элемента 6(4) в исходное состояние по его заднему фронту напряжения U3(U2) происходит формирование на выходе блока 9 короткого импульса напряжения U1 с уровнем логического "0" (см. фиг.4), который подается на R-входы триггеров 12, 13 и устанавливает триггер 12(13) в исходное состояние. На этом формирование импульса напряжения U9(U10) с уровнем логической "1", несущего информацию о селективном контроле перемещения изделия 24 в прямом (обратном) направлении, на прямом выходе триггера 12(13) и клемме 16(17) заканчивается, и устройство устанавливается в исходное состояние, которое описано выше после подачи на него напряжения питания. При повторном прохождении изделия 24 относительно чувствительной поверхности устройства описанный выше в соответствии с диаграммами, приведенными на фиг.4, цикл селективного контроля направления перемещения изделия 24 повторяется.And, finally, at the last period of its movement in the selected direction, the product 24 leaves the range of field 23 (22), i.e. beyond the sensitive surface of the device, the generator 5 (3) goes into the mode of generation of electrical oscillations, i.e. in the initial state. As a result, element 6 (4) also switches to its initial state, at which voltage U3 (U2) is set at its output with a logic level of “0”, which is supplied to the first input of element 11 (10) and the second (first) input of block 9. After which switching of element 11 (10) does not occur, and voltage U6 (U5) with a logic level of “0” continues to be present at its output and C-input of trigger 13 (12). At the same time, at the moment of switching element 6 (4) to its initial state, a short voltage pulse U1 with a logic level “0” is generated at the output of block 9 of the output voltage 9 (see Fig. 4), which is fed to R -inputs of triggers 12, 13 and sets trigger 12 (13) to its initial state. On this, the formation of a voltage pulse U9 (U10) with a logic level of “1”, which carries information about the selective control of the movement of the product 24 in the forward (reverse) direction, at the direct output of the trigger 12 (13) and terminal 16 (17), and the device is installed in the initial state, which is described above after applying a supply voltage to it. When re-passing the product 24 relative to the sensitive surface of the device described above in accordance with the diagrams shown in figure 4, the cycle of selective control of the direction of movement of the product 24 is repeated.

Следовательно, при радиальном перемещении в пределах ближней зоны чувствительности устройства нагретого металлического изделия 24 в прямом направлении относительно чувствительной поверхности устройства на клемме 16 устройства отрабатывается потенциальный сигнал напряжения U9 с уровнем логической "1", несущий информацию о перемещении его в прямом направлении, а на его клемме 17 при этом присутствует напряжение U10 с уровнем логического «0». Работа устройства при этом описывается диаграммами U1-U10, приведенными на фиг.4. При радиальном перемещении в пределах ближней зоны чувствительности устройства нагретого металлического изделия 24 в обратном направлении относительно чувствительной поверхности устройства на клемме 17 устройства отрабатывается потенциальный сигнал напряжения U10 с уровнем логической "1", несущий информацию о перемещении контролируемого изделия 24 в обратном направлении, а на его клемме 16 при этом присутствует напряжение U9 с уровнем логического «0». Работа устройства при этом описывается диаграммами U1, (U2), (U3), U4, (U5) - (U10), приведенными на фиг.4.Therefore, with a radial movement within the near sensitivity zone of the device of a heated metal product 24 in the forward direction relative to the sensitive surface of the device, a potential voltage signal U9 with a logic level “1” is generated at the terminal 16 of the device, which carries information about its movement in the forward direction, and terminal 17, there is a voltage U10 with a logic level of "0". The operation of the device is described by the diagrams U1-U10 shown in Fig.4. When the heated metal product 24 is radially moved within the near zone of sensitivity of the device relative to the sensitive surface of the device, a potential voltage signal U10 with a logic level “1” is generated at the device terminal 17, which carries information about the movement of the controlled product 24 in the opposite direction, and terminal 16, there is a voltage U9 with a logic level of "0". The operation of the device is described by the diagrams U1, (U2), (U3), U4, (U5) - (U10) shown in Fig.4.

2. Работа устройства в режиме селективного датчика контроля положения нагретых металлических изделий.2. The operation of the device in the mode of a selective sensor for monitoring the position of heated metal products.

2.1. Работа устройства при трансформировании его в селективный датчик контроля положения нагретых металлических изделий с помощью его выходных клемм.2.1. The operation of the device when transforming it into a selective sensor for monitoring the position of heated metal products using its output terminals.

В этом режиме выходные клеммы 16, 17 замкнуты между собой. Исходное состояние образованного таким образом датчика аналогично исходному состоянию устройства, описанному выше после подачи напряжения питания на устройство.In this mode, the output terminals 16, 17 are closed to each other. 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 металлических изделий при радиальном их перемещении по стрелке 28(29) в пределах ближней зоны его чувствительности и при осевом их перемещении по стрелке 30 последовательно в пределы дальней и ближней зон его чувствительности и обратно в исходное положение.In this case, the device provides a mode of selective control of the position of heated metal products when they radially move along arrow 28 (29) within the near zone of its sensitivity and when they axially move along arrow 30 sequentially to the limits of the far and near zones of its sensitivity and back to the original position .

При радиальном перемещении контролируемого изделия 24 в направлении по стрелке 28(29) (см. фиг.3) в зону чувствительной поверхности устройства работа его описывается диаграммой U9(U10), приведенной на фиг.4. При этом на выходе образованного таким образом датчика отрабатывается информационный сигнал напряжения U9(U10) с уровнем логической "1", и происходит засвечивание светодиодов блоков 14, 15 индикации на время, равное отрезку времени (см. фиг.4) между передним фронтом импульса напряжения U4 на выходе формирователя 8 и задним фронтом импульса напряжения U3(U2) элемента 6(4).When the controlled product 24 is radially moved in the direction of arrow 28 (29) (see FIG. 3) to the area of the sensitive surface of the device, its operation is described by diagram U9 (U10) shown in FIG. 4. At the same time, at the output of the sensor thus formed, an information signal of voltage U9 (U10) with a logic level of “1” is processed, and the LEDs of the display units 14, 15 are illuminated for a time equal to the length of time (see Fig. 4) between the leading edge of the voltage pulse U4 at the output of the driver 8 and the trailing edge of the voltage pulse U3 (U2) of element 6 (4).

При осевом перемещении контролируемого изделия 24 в направлении по стрелке 30 (см. фиг.3) последовательно в пределы дальней и ближней зон чувствительности устройства и обратно в их исходное положение работа его описывается диаграммой U9, приведенной на фиг.4, если электрические параметры серийного образца устройства на стадии производства настроены таким образом, что дальность действия поля 22 чувствительного элемента 1 превышает дальность действия поля 23 чувствительного элемента 2, или диаграммой (U10), приведенной на фиг.4, если при этом дальность действия поля 23 чувствительного элемента 2 превышает дальность действия поля 22 чувствительного элемента 1. При этом на выходе образованного таким образом датчика отрабатывается информационный сигнал напряжения U9(U10) с уровнем логической "1", и происходит засвечивание светодиодов блоков 14, 15 индикации на время, равное времени нахождения контролируемого изделия 24 в ближней зоне чувствительности устройства.When the controlled product 24 is axially moved in the direction of arrow 30 (see FIG. 3) sequentially to the far and near sensitivity zones of the device and back to their initial position, its operation is described by diagram U9 shown in FIG. 4, if the electrical parameters of a serial sample devices at the production stage are configured in such a way that the range of the field 22 of the sensor 1 exceeds the range of the field 23 of the sensor 2, or the diagram (U10) shown in figure 4, if The action of the field 23 of the sensor 2 exceeds the range of the field 22 of the sensor 1. At the same time, an information signal of voltage U9 (U10) with a logic level “1” is processed at the output of the sensor, and the LEDs of indication blocks 14, 15 are illuminated for a while equal to the time spent by the controlled product 24 in the near sensitivity zone of the device.

2.2. Работа устройства при трансформировании его в селективный датчик контроля положения нагретых металлических изделий с помощью контролируемых изделий.2.2. The operation of the device when transforming it into a selective sensor for monitoring the position of heated metal products using controlled products.

Исходное состояние устройства идентично его исходному состоянию, описанному выше после подачи не него напряжения питания. Выходные клеммы 16, 17 устройства не замкнуты между собой.The initial state of the device is identical to its initial state described above after the supply voltage is not supplied to it. The output terminals 16, 17 of the device are not closed to each other.

В этом случае устройство обеспечивает режим селективного контроля положения нагретых металлических изделий 24 при осевом их перемещении по стрелке 30 (см. фиг.3) последовательно в пределы дальней и ближней зон его чувствительности и обратно в их исходное положение с использованием только одного выхода устройства, на котором отрабатывается информационный сигнал о контроле положения нагретых металлических изделий.In this case, the device provides a mode of selective control of the position of heated metal products 24 when they are axially moved along arrow 30 (see FIG. 3) sequentially within the limits of the far and near zones of its sensitivity and back to their original position using only one output of the device, which is processed information signal about the control of the position of heated metal products.

Если электрические параметры серийного образца устройства на стадии производства настроены таким образом, что дальность действия поля 22 чувствительного элемента 1 превышает дальность действия поля 23 чувствительного элемента 2, то при этом работа датчика описывается диаграммой U9, приведенной на фиг.4. В этом случае на выходной клемме 16 отрабатывается информационный сигнал напряжения U9 с уровнем логической "1", и происходит засвечивание светодиода блока 14 индикации на время, равное времени нахождения контролируемого изделия 24 в ближней зоне чувствительности устройства. Причем на выходной клемме 17 информационный сигнал о контроле положения нагретых металлических изделий 24 не отрабатывается, и она в этом режиме работы устройства не задействуется.If the electrical parameters of the serial sample of the device at the production stage are configured in such a way that the range of the field 22 of the sensor 1 exceeds the range of the field 23 of the sensor 2, then the operation of the sensor is described by diagram U9 shown in Fig.4. In this case, the voltage information U9 with the logic level “1” is processed at the output terminal 16, and the LED of the display unit 14 lights up for a time equal to the time the monitored product 24 is in the near sensitivity zone of the device. Moreover, at the output terminal 17, the information signal about the control of the position of the heated metal products 24 is not processed, and it is not used in this mode of operation of the device.

Если электрические параметры серийного образца устройства на стадии производства настроены таким образом, что дальность действия поля 23 чувствительного элемента 2 превышает дальность действия поля 22 чувствительного элемента 1, то при этом работа датчика описывается диаграммой (U10), приведенной на фиг.4. При этом на выходной клемме 17 отрабатывается информационный сигнал напряжения U10 с уровнем логической "1", и происходит засвечивание светодиода блока 15 индикации на время, равное времени нахождения контролируемого изделия 24 в ближней зоне чувствительности устройства. Причем на выходной клемме 16 информационный сигнал о контроле положения нагретых металлических изделий 24 не отрабатывается, и она в этом режиме устройства не задействуется.If the electrical parameters of a serial sample of the device at the production stage are configured in such a way that the range of the field 23 of the sensor 2 exceeds the range of the field 22 of the sensor 1, then the operation of the sensor is described by a diagram (U10) shown in Fig. 4. In this case, an information signal of voltage U10 with a logic level of “1” is processed at the output terminal 17, and the LED of the display unit 15 illuminates for a time equal to the time the monitored product 24 is in the near sensitivity zone of the device. Moreover, at the output terminal 16, the information signal about the control of the position of the heated metal products 24 is not processed, and it is not activated in this mode of the device.

Следовательно, из описания схемы и работы устройства следует, что:Therefore, from the description of the circuit and the operation of the device it follows that:

- при радиальном перемещении нагретого металлического изделия 24 в пределах ближней зоны чувствительности устройства потенциальный информационный сигнал U9 на его клемме 16 однозначно соответствует прохождению относительно чувствительной поверхности устройства контролируемого изделия 24 в одном (прямом) направлении, а потенциальный информационный сигнал U10 на клемме 17 - прохождению контролируемого изделия 24 в другом (обратном) направлении, чем и обеспечивается идентификация (распознавание) направления перемещения нагретых металлических изделий;- when the heated metal product 24 is radially moved within the near sensitivity zone of the device, the potential information signal U9 at its terminal 16 unambiguously corresponds to the passage relative to the sensitive surface of the device of the controlled product 24 in one (forward) direction, and the potential information signal U10 at terminal 17 - to the passage of the controlled products 24 in a different (reverse) direction, which ensures the identification (recognition) of the direction of movement of the heated metal x products;

- при соединении между собой клемм 16, 17 устройства происходит трансформирование его в селективный датчик контроля положения нагретых металлических изделий 24 с одним выходом. При этом соединенные между собой клеммы 16, 17 образуют выход датчика. При радиальном или осевом перемещениях относительно чувствительной поверхности образованного таким образом датчика нагретого металлического изделия 24 на его выходе отрабатывается потенциальный сигнал напряжения с уровнем логической "1", несущий информацию о селективном контроле положения нагретого металлического изделия;- when connecting the terminals 16, 17 of the device, it is transformed into a selective sensor for monitoring the position of heated metal products 24 with one output. In this case, interconnected terminals 16, 17 form the output of the sensor. During radial or axial movements relative to the sensitive surface of the heated metal product sensor 24 formed in this way, a potential voltage signal with a logic level “1” is generated at its output, which carries information about the selective monitoring of the position of the heated metal product;

- при разомкнутых между собой клеммах 16, 17 устройства происходит с помощью контролируемых им изделий 24 трансформирование его в селективный датчик контроля положения нагретых металлических изделий с использованием только одного выхода устройства, на котором отрабатывется потенциальный сигнал напряжения с уровнем логической "1", несущий информацию о селективном контроле положения нагретых металлических изделий путем перемещения их в осевом направлении последовательно в пределы дальней и ближней зон чувствительности устройства и обратно в их исходное положение.- when the terminals 16, 17 of the device are open to each other, it is controlled by products 24 that it is transformed into a selective sensor for monitoring the position of heated metal products using only one output of the device, on which a potential voltage signal with a logic level “1” that carries information about selective control of the position of heated metal products by moving them in the axial direction sequentially within the limits of the far and near sensitivity zones of the device and the return but in their starting position.

Таким образом, из описанного выше следует, что предлагаемое устройство обеспечивает трансформирование его функциональных возможностей с помощью двух способов, обеспечивающих расширение его функциональных возможностей: с помощью контролируемых изделий, когда при перемещении контролируемых изделий в радиальном направлении в пределах ближней зоны чувствительности устройства оно трансформируется ими в селективное устройство контроля направления перемещения нагретых металлических изделий с двумя выходами, а при осевом перемещении контролируемых изделий последовательно в пределы дальней и ближней зон чувствительности устройства и обратно в их исходное положение оно трансформируется ими в селективный датчик контроля положения нагретых металлических изделий с использованием только одного выхода устройства, на котором отрабатывается информационный сигнал о селективном контроле положения нагретых металлических изделий, и с помощью выходных клемм устройства, когда при соединении между собой выходных клемм устройства оно трансформируется этими клеммами в селективный датчик контроля положения нагретых металлических изделий с одним выходом, которым является точка соединения между собой выходных клемм устройства, и обеспечивает селективный контроль положения нагретых металлических изделий как при радиальном перемещении в пределах ближней зоны чувствительности устройства, так и при осевом перемещении их последовательно в пределы дальней и ближней зон чувствительности устройства и обратно в их исходное положение.Thus, from the above it follows that the proposed device provides the transformation of its functionality using two methods that expand its functionality: using controlled products, when when moving controlled products in the radial direction within the near sensitivity zone of the device, they are transformed into selective control device for the direction of movement of heated metal products with two outputs, and with axial movement of of controlled products sequentially within the limits of the far and near sensitivity zones of the device and back to their initial position, they are transformed by them into a selective sensor for monitoring the position of heated metal products using only one output of the device, on which an information signal is generated about the selective monitoring of the position of heated metal products, and with using the output terminals of the device when, when interconnecting the output terminals of the device, it is transformed by these terminals into selective a sensor for monitoring the position of heated metal products with one output, which is the connection point between the output terminals of the device, and provides selective control of the position of heated metal products both during radial movement within the near sensitivity zone of the device, and when axially moving them sequentially to the far and near zones of sensitivity of the device and back to their original position.

Claims (1)

Селективное устройство контроля направления перемещения и положения нагретых металлических изделий, содержащее первый и второй индуктивные чувствительные элементы, первый и второй генераторы электрических колебаний, в цепях колебательных контуров которых включены соответственно первый и второй индуктивные чувствительные элементы, первый и второй пороговые элементы, блок установки в исходное состояние, первый и второй входы которого подключены к выходам соответственно первого и второго пороговых элементов, 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, отличающееся тем, что в него введены первый и второй блоки индикации, входы которых подключены к прямым выходам соответствующих триггеров, а С-входы первого и второго триггеров соединены с выходами соответственно первого и второго логических элементов И, формирователь импульсов, выход которого подключен к вторым входам первого и второго логических элементов И, оптический чувствительный элемент, выполненный в виде инфракрасного фотоприемника, выход которого соединен с входом формирователя импульсов, при этом выходы первого и второго генераторов электрических колебаний подключены к входам соответственно первого и второго пороговых элементов, а первый, второй индуктивные чувствительные элементы и оптический чувствительный элемент 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, оптический чувствительный элемент установлен со стороны закрытых торцов первого и второго индуктивных чувствительных элементов напротив зазора между наружными боковыми поверхностями первого и второго индуктивных чувствительных элементов так, что его оптическое окно направлено в сторону открытых торцов первого и второго индуктивных чувствительных элементов, а геометрическая ось симметрии его оптического окна в месте этого зазора равноудалена от наружных боковых поверхностей первого и второго индуктивных чувствительных элементов, плоские поверхности открытых торцов которых и поверхность оптического окна оптического чувствительного элемента образуют чувствительную поверхность устройства, наряду с этим дальность действия зоны чувствительности оптического чувствительного элемента вдоль оси симметрии его оптического окна превышает дальность 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 зона чувствительности оптического чувствительного элемента, и дальней зоны чувствительности, в пределах которой действует зона чувствительности только одного оптического чувствительного элемента, при этом в ближней зоне чувствительности устройства обеспечивается трансформирование его с помощью контролируемых изделий в селективное устройство контроля направления перемещения нагретых металлических изделий с двумя выходами путем радиального перемещения их в пределах ближней зоны чувствительности устройства относительно его чувствительной поверхности, в дальней и ближней зонах чувствительности устройства обеспечивается трансформирование его с помощью контролируемых изделий из селективного устройства контроля направления перемещения нагретых металлических изделий с двумя выходами в селективный датчик контроля положения нагретых металлических изделий с использованием только одного соответствующего выхода устройства, на котором отрабатывается информационный сигнал контроля положения нагретых металлических изделий, путем осевого перемещения их относительно его чувствительной поверхности последовательно в пределы дальней и ближней зон чувствительности устройства 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 в ближней зоне чувствительности устройства при радиальном перемещении и в дальней и ближней зонах его чувствительности при осевом перемещении нагретых металлических изделий последовательно в пределы этих зон и обратно в их исходное положение трансформирование его из селективного устройства контроля направления перемещения нагретых металлических изделий с двумя выходами в селективный датчик контроля положения нагретых металлических изделий с одним выходом путем соединения между собой первого и второго выходов устройства, точка соединения между собой которых является выходом образованного таким образом датчика. A selective device for controlling the direction of movement and position of heated metal products, containing the first and second inductive sensitive elements, first and second electric oscillation generators, in the circuits of the oscillatory circuits of which are included the first and second inductive sensitive elements, the first and second threshold elements, and the initial installation unit a state, the first and second inputs of which are connected to the outputs of the first and second threshold elements, respectively, the first and second logic And the 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 unit in the initial state, the inverse outputs - with the D-inputs of the second and first triggers, respectively, characterized in that the first and second indication blocks are introduced into it, the inputs of which are connected to the direct outputs of the corresponding triggers, and the C-inputs of the first and second triggers are connected to the outputs of the first and second logic elements pulse generator, the output of which is connected to the second inputs of the first and second logical elements AND, an optical sensor made in the form of an infrared photodetector, the output of which is connected to the input of the pulse generator, while the outputs of the first and second generators of electrical oscillations are connected to the inputs of the first and second threshold elements, and the first, second inductive sensitive elements and the optical sensitive element are installed in the same plane and form a sensitive device element, wherein the first and second inductive sensitive elements are installed along a straight line with a gap between their outer side surfaces, which eliminates the interaction of the electromagnetic field of the scattering of one inductive sensitive element with the inductance coil of another inductive sensitive element, the optical sensitive element is installed on the closed ends of the first and second inductive sensing elements opposite the gap between the outer side surface the first and second inductive sensitive elements so that its optical window is directed towards the open ends of the first and second inductive sensitive elements, and the geometric axis of symmetry of its optical window at the location of this gap is equidistant from the outer side surfaces of the first and second inductive sensitive elements, flat surfaces whose open ends and the surface of the optical window of the optical sensing element form the sensitive surface of the device, along with yes The range of action of the sensitivity zone of the optical sensor along the axis of symmetry of its optical window exceeds the range of the sensitivity zones of the first and second inductive sensors along the axis of symmetry of the surfaces of their open ends, which ensures the presence of two zones of its sensitivity in the device: the near zone of sensitivity within which sensitivity zones of inductive sensors and the sensitivity zone of the optical sensor, and the distance of the sensitivity zone, within which the sensitivity zone of only one optical sensitive element operates, while in the near sensitivity zone of the device, it is transformed using controlled products into a selective device for controlling the direction of movement of heated metal products with two outputs by radially moving them within the near zone sensitivity of the device relative to its sensitive surface, in the far and near sensitivity zones of the building, it is transformed using controlled products from a selective device for controlling the direction of movement of heated metal products with two outputs to a selective sensor for monitoring the position of heated metal products using only one corresponding output of the device, on which the information signal for monitoring the position of heated metal products is processed by axial movement their relative to its sensitive surface sequentially within the distance to it and the near sensitivity zones of the device 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 in the near sensitivity zone of the device during radial movement and in the far and near zones of its sensitivity with the axial movement of heated metal products sequentially within the boundaries of these zones and back to their initial position, transforming it from a selective three control units for the direction of movement of heated metal products with two outputs into a selective sensor for monitoring the position of heated metal products with one output by connecting the first and second outputs of the device, the connection point between which is the output of the sensor thus formed.
RU2012107362/28A 2012-02-28 2012-02-28 Selective device to control direction of movement and position of heated metal items RU2488124C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012107362/28A RU2488124C1 (en) 2012-02-28 2012-02-28 Selective device to control direction of movement and position of heated metal items

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012107362/28A RU2488124C1 (en) 2012-02-28 2012-02-28 Selective device to control direction of movement and position of heated metal items

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2488124C1 true RU2488124C1 (en) 2013-07-20

Family

ID=48791268

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012107362/28A RU2488124C1 (en) 2012-02-28 2012-02-28 Selective device to control direction of movement and position of heated metal items

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2488124C1 (en)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1236533A1 (en) * 1984-11-10 1986-06-07 Ленинградский Ордена Ленина Электротехнический Институт Им.В.И.Ульянова (Ленина) Device for checking shift of object
SU1610268A1 (en) * 1988-10-12 1990-11-30 Организация П/Я А-1624 Inductive-optical pickup of position and for checking
SU1739299A1 (en) * 1990-01-09 1992-06-07 Всесоюзный Научно-Исследовательский Проектно-Конструкторский И Технологический Институт Малых Электрических Машин Arrangement for determining the direction and checking the movement of object
JP2004069415A (en) * 2002-08-05 2004-03-04 Ribekkusu:Kk Position sensor
US6774791B2 (en) * 1999-06-09 2004-08-10 Electronics Line (E.L) Ltd. Method and apparatus for detecting moving objects, particularly intrusions
RU2346349C1 (en) * 2008-01-24 2009-02-10 Сергей Владимирович Карпенко Selective inspection sensor
RU2383861C1 (en) * 2008-12-18 2010-03-10 Сергей Владимирович Карпенко Device for identification and control of items position

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1236533A1 (en) * 1984-11-10 1986-06-07 Ленинградский Ордена Ленина Электротехнический Институт Им.В.И.Ульянова (Ленина) Device for checking shift of object
SU1610268A1 (en) * 1988-10-12 1990-11-30 Организация П/Я А-1624 Inductive-optical pickup of position and for checking
SU1739299A1 (en) * 1990-01-09 1992-06-07 Всесоюзный Научно-Исследовательский Проектно-Конструкторский И Технологический Институт Малых Электрических Машин Arrangement for determining the direction and checking the movement of object
US6774791B2 (en) * 1999-06-09 2004-08-10 Electronics Line (E.L) Ltd. Method and apparatus for detecting moving objects, particularly intrusions
JP2004069415A (en) * 2002-08-05 2004-03-04 Ribekkusu:Kk Position sensor
RU2346349C1 (en) * 2008-01-24 2009-02-10 Сергей Владимирович Карпенко Selective inspection sensor
RU2383861C1 (en) * 2008-12-18 2010-03-10 Сергей Владимирович Карпенко Device for identification and control of items position

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104272863A (en) Device for inductively heating a heating element
RU2384816C1 (en) Product identification and position control device
RU2488124C1 (en) Selective device to control direction of movement and position of heated metal items
CN106521869B (en) The cover opening and closing inspection method and its clothes treatment device of clothes treatment device
RU2488123C1 (en) Multifunctional device to control direction of movement and position of heated items
RU2346349C1 (en) Selective inspection sensor
RU2383861C1 (en) Device for identification and control of items position
RU2383859C1 (en) Device for identification and control of items position
RU2486528C1 (en) Device to control direction of movement of heated metal and non-metal items
RU2491556C1 (en) Device for control over motion direction and position of heated metallic and nonmetallic articles
RU2458322C1 (en) Adaptive item monitoring sensor
RU2359233C1 (en) Multifunction item control sensor
RU2383860C1 (en) Product position identification and control transducer
RU2472164C1 (en) Device for monitoring direction of movement and position of articles
RU2357208C1 (en) Device for identification of products
RU2515046C1 (en) Adaptive position identification and control transducer for four types of articles
RU2515039C1 (en) Adaptive sensor for identification and position control of unheated metal and unheated non-metal articles
RU2523107C1 (en) Adaptive sensor for identifying and monitoring position of three types of articles
RU2518977C1 (en) Adaptive sensor for identifying and monitoring position of heated nonmetallic and unheated nonmetallic articles
RU2343406C9 (en) Products identification and positional checking apparatus
RU2514043C1 (en) Adaptive transducer for identification and position control over heated and cold metal articles
RU2349903C1 (en) Product identification apparatus
CN103292679B (en) Displacement measurement circuit
RU2350902C1 (en) Device for identification of items
RU2349876C1 (en) Product identification apparatus