SU1749956A1 - Устройство дл контрол качества пористых материалов - Google Patents

Abstract

Область применени 1 относитс  к средствам контрол  и может быть использовано дл  обнаружени  пористых материалов. Сущность изобретени : дл  повышени  точности контрол  путем обнаружени  пористых материалов в устройство, содержащее частотный генератор, датчик, состо щий из свето- и фотодиода, установленных на рабочей поверхности корпуса, и блок обработки информации, введены генератор импульсов , светофильтр с длиной волны 920-960 нм, причем светофильтр расположен между пористым материалом и свето- и фотодиодом , светодиод установлен под углом 26,5-28,4° относительно перпендикул ра к плоскости рабочей поверхности, а фотодиод установлен под углом 17,3-19,6° относительно этого же перпендикул ра. 4 з.п. ф- лы, 2 ил., 2 табл. С/ с

Description

Изобретение относитс  к средствам контрол  и может быть использовано дл  обнаружени  пористых материалов.

Известно устройство дл  контрол  положени  кромки материала, содержащее два датчика положени  кромки, установленных с возможностью относительного перемещени внаправлении , перпендикул рном направлению движени , каждый из которых содержит фотоприемник , симметрично расположенный между двум  источниками излучени  и оптическа  ось которого перпендикул рна плоскости движени  материала, а оптические оси фотоприемника и источников излучени  каждого датчика положени  кромки расположены в одной плоскости, угол между оптическими ос ми источников излучени  каждого датчика положени  кромки составл ет 10-30°, рассто ни  между плоскост ми расположени  оптических осей фотоприемника и источников излучени  датчиков пШожеТТйТ  кромки не менее рассто ни  от приемной части фотоприемников до плоскости движени  материала, а рассто ние между оптической осью фотоприемника и серединами выходных частей источников излучени  каждого датчика положени  кромки равно половине рассто ни  от приемной части фотоприемника до плоскости движени  материала.

Недостатками данного устройства  вл ютс  усложненна  кШйтрукци  и отсутствие схемы обработки информации.

4J

4 43 О 01

о

Известен фотоэлектрический импульсный датчик, содержащий растр, источник и приемник света, расположенные на равных рассто ни х от растра.

Недостатком указанного устройства  вл етс  низка  точность обнаружени .

Цель изобретени  - повышение точности обнаружени  материалов.

Поставленна  цель достигаетс  тем. что устройство дл  обнаружени  пористых материалов содержит датчик, состо щий из свето- и фотодиода, частотного генератора и схемы обработки информации. Оно имеет также светодиод, установленный под углом 26,5-28,4° относительно оси, перпендикул рной движению материала, фотодиод,установленный под углом 17,3-19,6° относительно этой же оси, светофильтр с длиной волны в интервале 920-960 нм.

Углы, под которыми установлены свето- и фотодиод, а также длина волны светофильтра определены опытным путем. Подтверждением правильности выбранных интервалов служат данные, приведенные в табл. 1 и 2.

Устойчивое функционирование устройства возможно при одновременном соблюдении следующих условий: установки светодиода под углом 26.5-28,4° относительно оси, перпендикул рной движению материала, установки фотодиода под углом 17,3-19,6° относительно этой же оси, светодиод должен быть утоплен в корпус на глу- бину 2-5 мм, мощность находитс  в интервале 0,6-0,75 мВт, фотодиод должен быть утоплен в корпус на глубину 3-7 мм, отверсти  под свето- и фотодиод должны иметь шероховатую поверхность.

На фиг.1 изображена схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - схема, по сн юща  работу устройства.

Устройство включает резисторы 1-15, диоды 16 и 17, транзисторы 18-21, полевой транзистор 22, конденсаторы 23-30, фотодиод 31, светодиод 32 и частотный генератор 33. Шина положительного потенциала св зана параллельно с первыми выводами конденсатора 23 и резисторов 1-3. Второй вывод резистора 3 соединен параллельно с первыми выводами резисторов 4-6 и конденсатора 24, вывод которого св зан параллельно с вторым выводом конденсатора 23, первым выводом конденсатора 25 и шиной заземлени  источника питани . Второй вывод конденсатора 25 соединен параллельно с вторым выводом резистора 4, первыми выводами резисторов 7 и 8. Второй вывод резистора 8 со зан параллельно с затвором полевого транзистора 22 и выходом фотодиода 31, вход которого соединен параллельно с шиной заземлени  источника питани  и истоком полевого транзистора 22, сток которого параллельно св зан с вторым выводом резистора 7 и первым выводом конденсатора 26. Второй вывод последнего соединен параллельно с первым выводом резистора 9 и базой транзистора 18, эмиттер которого св зан через резистор 10 с шиной заземлени  источника питани . Коллектор транзистора 18 соединен параллельно с вторым выводом резистора 6 и базой транзистора 19, эмиттер которого через резистор 11 св зан с шиной заземлени  источника питани . Второй вывод резистора 9

соединен с шиной заземлени  источника питани  через конденсатор 27.

Коллектор транзистора 19 св зан параллельно с вторым выводом резистора 5 и первым выводом конденсатора 28, второй

вывод которого соединен параллельно с входом диода 16 и выходом диода 17, вход которого св зан с шиной заземлени  источника питани . Выход диода 16 соединен параллельно с первым выводом резистора 12

и шиной заземлени  источника питани  через конденсатор 29 Второй вывод резистора 12 св зан параллельно с первыми выводами конденсатора 30, резистора 13 и базой транзистора 20, эмиттер которого, а

также вторые выводы конденсатора 30 и резистора 13 соединены с шиной заземлени  источника питани . Коллектор транзистора 20 св зан параллельно с вторым выводом резистора 2 и базой транзистора

21, эмиттер которого св зан с шиной заземлени  источника питани  через резистор 14. Коллектор транзистора 21 соединен параллельно с вторым выводом резистора 1 и резистором 15.

На фиг.2 обозначены: светодиод 1, фотоприемник 2 и светофильтр 3. Светодиод установлен под углом pi относительно оси, перпендикул рной движению материала. Фотоприемник расположен под углом

(pi относительно этой же оси. Глубина нарезки равна соответственно И и 12.

Устройство работает следующим образом .

В качестве оптоэлектронного преобразовател  (приемника) используетс  фотодиод 31. На выходе фотодиода включен согласующий каскад, состо щий из резисторов 4, 7, 8 и конденсаторов 23, 25. Полевой транзистор 22 используетс  как усилитель

полученного сигнала. Усиленный полевым транзистором сигнал подаетс  на конденсатор 26, который отфильтровывает посто нную составл ющую с целью выделени  полезного сигнала. Конденсатор 27 подавл ет случайные флуктуационные помехи, могущие возникнуть в схеме. Переменна  составл юща  сигнала поступает на усилительный каскад, состо щий из двух транзисторов 18 и 19. Функции конденсатора 28 аналогичны функци м конденсатора 26. Усиленна  переменна  составл юща  подаетс  на выпр митель (детектор, состо щий из диодов 16 и 17). выпр мл етс  и зар жает интегрирующую емкость (конденсатор 29). Затем потенциал через фильтр, состо щий из резистора 12 и конденсатора 30, подаетс  на базу каскада формировател  выходного сигнала (усилительного каскада , состо щего из транзисторов 20 и 21) и через защитный резистор 15 выводитс  на схему автоматики. Резисторы 1,2,3,5,6,10, 11, 13 и 14 используютс  дл  создани  необходимых смещений.

Экономический эффект от использовани  предлагаемого изобретени  может быть определен по эффекту от использовани  УДМ, составной частью которого  вл етс  предлагаемое устройство.

Claims (5)

1.Устройство дл  контрол  качества пористых материалов, содержащее частотный генератор, датчик, состо щий из свето- и фотодиода, установленных на рабочей поверхности корпуса, и блок обработки информации , отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности контрол  путем обнаружени  пористых материалов, оно содержит генератор импульсов, светофильтр с длиной волны 920-960 нм, причем светофильтр расположен между пористым материалом и свето- и фотодиодом, светодиод установлен под углом 26,5-28,4° относительно перпендикул ра к плоскости рабочей поверхности, а фотодиод установлен под углом 17.3-19,6° относительно этого же перпендикул ра.

2.Устройство поп.1,отличающее- с   тем, что схема обработки информации имеет транзисторы, диоды, резисторы, полевой транзистор, конденсаторы, причем шина положительного потенциала св зана с первыми выводами первого конденсатора и первого второго и третьего резисторов, второй вывод третьего резистора соединен с первыми выводами четвертого, п того и шестого резисторов и второго конденсатора , второй вывод которого св зан с вторым выводом первого конденсатора, первым выводом третьего конденсатора и шиной заземлени  источника питани , второй вывод третьего конденсатора соединен с вторым

выводом четвертого резистора, первыми выводами седьмого и восьмого резисторов, второй вывод восьмого резистора св зан с затвгром полевого транзистора и выходом 5 фотодиода, вход которого соединен с шиной заземлени  источника питани  и истоком полевого транзистора, сток которого св зан с вторым выводом седьмого резистора и первым выводом четвертого конденсатора.

0 второй вывод которого соединен с первым выводом дев того резистора и базой первого транзистора, эмиттер которого св зан через дес тый резистор С шиной заземлени  источника питани , коллектор первого тран5 зистора соединен с вторым выводом шестого резистора и базой второго транзистора, эмиттер которого через одиннадцатый резистор св зан с шиной заземлени  источника питани , второй вывод дев того резистора

0 соединен с эмиттером второго транзистора неподсредственно, а с шиной заземлени  источника питани  -.через п тый конденсатор , коллектор второго транзистора св зан с вторым выводом п того резистора и пер5 вым выводом шестого конденсатора, второй вывод которого соединен с входом первого диода и выходом второго диода, вход которого св зан с шиной заземлени  источника питани , выход первого диода соединен с

0 первым выводом двенадцатого резистора и шиной заземлени  источнике питани  через седьмой конденсатор, второй вывод двенадцатого резистора св зан t первыми выводами восьмого конденсатора,

5 тринадцатого резистора и базой третьего транзистора, эмиттер которого, а также вторые выводы восьмого конденсатора и тринадцатого резистора соединены с шиной заземлени  источника питани , коллектор

0 третьего транзистора св зан с вторым выводом второго резистора и базой четвертого транзистора, эмиттер которого св зан с шиной заземлени  источника питани  через четырнадцатый резистор, коллектор четвер5 того транзистора соединен с вторым выводом первого резистора и п тнадцатым резистором.

3.Устройство поп.1,отличающее- с   тем, что светодиод углублен в корпус на

0 глубину 2-5 мм.

4.Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е- с   тем, что фотодиод углублен в корпус на глубину 3-77 мм.

5.Устройство по п.1, отличающее- 5 с   тем, что отверсти  под свето- и фотодиод

имеют поверхность с минимальным коэффициентом отражени  в диапазоне длин волн светофильтра.

Т а -б л и ц а 1

25,0 16,0

25,5 26,0 26,5 7.0 27,5 28,0 28,5 29,0 29,5 30,0 16,5 17,0 17,5 18,0 18,5 19,0 19,5 20,0 20,5 21,0

Мощность отраженного лучени  0,61

0,75 0,86 0,97 0,99 1,00 0,98 0,97 0,79 0,6 0.51

860 880 1 900 J920 I s fO | 960 980 МООО 1 1020 I

,нм

Амплитуда полезного сигнала 0,62 0,76 0,81 0,98 1,0 0,99 0,87 0,79 0,66 0,57

Таблица2

«Г

Фиг.1

Фие2