SU819651A1

SU819651A1 - Puncture indicator

Info

Publication number: SU819651A1
Application number: SU792780934A
Authority: SU
Inventors: Борис Викторович Дашевский
Original assignee: Всесоюзный Научно-Исследовательскийинститут Автоматизации Черной Метал-Лургии
Priority date: 1979-06-18
Filing date: 1979-06-18
Publication date: 1981-04-07

Description

Изобретение относится к области контроля качества материалов, а более конкретно к фотоэлектрическим устройствам для выявления сквозных отверстий (проколов) в движущихся полосовых материалах (индикаторы проколов). и может быть использовано при контроле различных материалов, преимущественно в черной металлургии при контроле стальной ленты.The invention relates to the field of quality control of materials, and more particularly to photovoltaic devices for detecting through holes (punctures) in moving strip materials (puncture indicators). and can be used in the control of various materials, mainly in the steel industry for the control of steel tape.

Известен индикатор проколоь содержащий источник света, фотоприемник, усилитель и регистратор [1].Known puncture indicator containing a light source, a photodetector, amplifier and recorder [1].

Недостатками известных индикаторов про колов являются низкие чувствительность и помехоустойчивость, обусловленные ложными срабатываниями при колебаниях контролируемого материала, и других изменениях условий контроля.The disadvantages of the known puncture indicators are low sensitivity and noise immunity due to false alarms during fluctuations of the controlled material, and other changes in the control conditions.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является индикатор проколов, содержащий два источника света, установленных каждый напротив своего фотоприемника, подключенного к одному из входов дифференциального усилителя, и регистратор [2].The closest technical solution to this invention is a puncture indicator, containing two light sources installed each opposite to its photodetector connected to one of the inputs of the differential amplifier, and a recorder [2].

Недостатками его являются ограниченные чувствительность и помехоустойчивость.Its disadvantages are limited sensitivity and noise immunity.

Причиной этих недостатков являются ложные срабатывания, вызванные попаданиями на фотоприемники больших световых потоков при колебаниях контролируемого материала и других изменениях условий контроля. Такие изменения вызывают появление ⁵ сигналов на выходе дифференциального усилителя, приводящих к ложным срабатываниям, и ограничивают чувствительность и помехоустойчивость индикатора проколов.The reason for these shortcomings is false positives caused by large light fluxes incident on photodetectors due to fluctuations in the material being controlled and other changes in the control conditions. Such changes cause the appearance of ⁵ signals at the output of the differential amplifier, leading to false alarms, and limit the sensitivity and noise immunity of the puncture indicator.

Цель изобретения — повышение чувстви10 тельности и помехоустойчивости.The purpose of the invention is to increase the sensitivity and noise immunity.

Для достижения указанной цели в известный индикатор проколов, содержащий два источника света, установленных каждый напротив своего фотоприемника, подключенного к одному из входов дифференциального 15 усилителя, и регистратор, дополнительно вве дены две последовательных цепочки, состоящих из компаратора, одновибратора и элемента задержки, и схема И, причем каждая цепочка включена между своими входом схемы И и выходом дифференциального усилителя, а выход схемы И связан с регистратором.To achieve this goal, a well-known puncture indicator, containing two light sources installed each opposite its own photodetector, connected to one of the inputs of the differential 15 amplifier, and a recorder, are additionally introduced two sequential chains consisting of a comparator, a single-shot and a delay element, and a circuit And, and each chain is connected between its input of the circuit And and the output of the differential amplifier, and the output of the circuit And is connected to the registrar.

На чертеже показана блок-схема устройства.The drawing shows a block diagram of a device.

Устройство содержит два источника 1 и 2 света, корпус 3 с двумя контрольными окнами 4 и 5, расположенными под соответствующими источниками света, фотоприемники 6 и 7, установленные в корпусе 3 под контрольными окнами 4 и 5 соответственно и подключенные к входам дифференциального усилителя 8, два компаратора 9 и 10, подключенные входами к выходу\дифференциального усилителя 8, два одновибратора 11 и 12, соединенных последовательно с компараторами 9 и 10 соответственно, два элемента 13 и 14 задержки, соединенных последовательно с одновибраторами 11 и 12 соответственно и подключенных выходами к входам конъюнктора 15 (схема И), регистратор 16 и контролируемый полосовой материал 17.The device contains two light sources 1 and 2, a housing 3 with two control windows 4 and 5 located under the corresponding light sources, photodetectors 6 and 7 installed in the housing 3 under the control windows 4 and 5, respectively, and connected to the inputs of the differential amplifier 8, two comparator 9 and 10, connected by inputs to the output of the differential amplifier 8, two single vibrators 11 and 12 connected in series with comparators 9 and 10, respectively, two delay elements 13 and 14 connected in series with single vibrators 11 and 12, respectively respectively and connected by the outputs to the inputs of the conjunctor 15 (circuit I), the recorder 16 and the controlled strip material 17.

Контролируемый полосовой материал 17 с проколом расположен между источниками 1, 2 света и корпусом 3.The controlled strip material 17 with a puncture is located between the light sources 1, 2 and the housing 3.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Контролируемый полосовой материал 17 движется между источниками 1 и 2 света и корпусом 3 над контрольными окнами 4 и 5. При появлении прокола в движущемся материале и прохождении прокола над первым по ходу движения контрольным окном 4 световой поток источника 1 света проходит через прокол и контрольное окно 4 и попадает на фотоприемник 6, которые преобразует падающий на него световой поток в электрический импульс. Этот импульс усиливается дифференциальным усилителем 8, на выходе которого появляется импульс определенной (например, положительной) полярности, свидетельствующий о прохождении прокола над контрольным окном 4. В дальнейшем, при прохождении прокола над контрольным окном 5, световой поток источника 2 света попадает на фотоприемник 7, выходной электрический импульс которого усиливается усилителем 8, на выходе которого появляется импульс противоположной (отрицательной) полярности, свидетельствующий о прохождении прокола над контрольным окном 5. Задержка появления второго импульса (время транспортного запаздывания) при постоянном расстоянии между контрольными окнами 4 и 5 определяется скоростью движения материала 17.The controlled strip material 17 moves between the light sources 1 and 2 and the housing 3 above the control windows 4 and 5. When a puncture appears in the moving material and the puncture passes over the first control window 4 along the direction of travel, the light flux of the light source 1 passes through the puncture and control window 4 and gets on the photodetector 6, which converts the incident light flux into an electric pulse. This pulse is amplified by a differential amplifier 8, the output of which appears a pulse of a certain (for example, positive) polarity, indicating the passage of a puncture above the control window 4. Further, when passing the puncture above the control window 5, the light flux of the light source 2 enters the photodetector 7, the output electrical pulse of which is amplified by an amplifier 8, the output of which appears a pulse of opposite (negative) polarity, indicating the passage of a puncture over the control ok 5. th occurrence of the second pulse delay (delay time, vehicle) at a constant distance between the control windows 4 and 5 is determined by the speed of the material 17.

При прохождении прокола над окнами 4 и 5 появление на выходе дифференциального усилителя положительного и отрицательного (с задержкой) импульсов срабатывает компаратор 9, выполненный как компаратор положительных значений, а затем (с задержкой) срабатывает компаратор 10, выполненный как компаратор отрицательных значений. Компараторы 9 и 10 запускают одновибраторы 11 и 12 соответственно, которые выдают импульсы нормированной длительности, поступающие на входы элементов 13 и 14 задержки соответственно. Если выходные импульсы элементов 13 и 14 за держки совпадают по времени (хотя бы частично), то срабатывает конъюнктор 15 и выдает сигнал о прохождении прокола.When a puncture passes over windows 4 and 5, the appearance of positive and negative (with a delay) pulses at the output of the differential amplifier triggers a comparator 9, which is executed as a comparator of positive values, and then (with a delay), a comparator 10, made as a comparator of negative values, is triggered. Comparators 9 and 10 start single-shots 11 and 12, respectively, which give pulses of normalized duration to the inputs of delay elements 13 and 14, respectively. If the output pulses of the elements 13 and 14 of the delays coincide in time (at least partially), then the conjunctor 15 is triggered and gives a signal about the passage of the puncture.

Длительность задержки импульсов элементами 13 и 14 задержки отличается на время транспортного запаздывания, обратно пропорциональное скорости движения контролируемого материала 17. При переменной скорости движения материала элементы 13 и 14 задержки целесообразно выполнять с задержкой, регулируемой в зависимости от скорости движения материала 17.The duration of the pulse delay by the delay elements 13 and 14 differs by the transport delay time, inversely proportional to the speed of the controlled material 17. With a variable speed of the material, the delay elements 13 and 14 are expediently performed with a delay adjustable depending on the speed of the material 17.

Если движение материала происходит только в одном направлении (например, по стрелке, показанной на чертеже), то один из элементов (14) задержки может не использоваться.If the movement of the material occurs in only one direction (for example, along the arrow shown in the drawing), then one of the delay elements (14) may not be used.

При воздействии на индикатор проколов одиночных помех (колебания материала, пос торонние засветки, электрические помехи и т.п.) на выходе дифференциального усилителя появятся либо одиночные импульсы какой либо полярности, либо импульсы обеих полярностей с весьма малым сдвигом во времени (значительно меньшим времени транспортного запаздывания). Такие импульсы не вызовут срабатывания конъюнктора 15, т.е. не приведут к ложному срабатыванию индикатора проколов. Предлагаемый индикатор повышает чувствительность и помехоустойчивость.When the indicator is exposed to punctures of single interference (material vibrations, external illumination, electrical interference, etc.), either single pulses of any polarity or pulses of both polarities with a very small time shift (significantly shorter transport time) appear at the output of the differential amplifier delays). Such impulses will not trigger the conjunctor 15, i.e. will not lead to false triggering of the puncture indicator. The proposed indicator improves sensitivity and noise immunity.

Данное изобретение обеспечивает нормальную работу индикатора проколов при попадании на фотоприемники световым потоком, прошедшим от источников света к контрольным окнам из-за многократных отражений от элементов конструкции индикатора проколов. Это создает условия для снижения ширины неконтролируемых кромок материала и расширения допускаемых диапазонов и амплитуд колебаний и волнистости материала, поскольку одиночные кратковременные воздействия таких световых потоков на фотоприемники не вызывают срабатывания индикатора проколов.This invention ensures the normal operation of the puncture indicator when it enters the photodetectors with the light flux transmitted from the light sources to the control windows due to multiple reflections from the puncture indicator design elements. This creates conditions for reducing the width of uncontrolled edges of the material and expanding the allowable ranges and amplitudes of vibrations and undulations of the material, since the single short-term effects of such light fluxes on photodetectors do not cause the puncture indicator to work.

Claims

(54) PROKOLES INDICATOR The device contains two sources 1 and 2 of light, housing 3 with two control windows 4 and 5 located under the respective light sources, photodetectors 6 and 7 installed in housing 3 under control windows 4 and 5, respectively, and connected to the inputs differential amplifier 8, two comparators 9 and 10 connected by inputs to the output of differential amplifier 8, two single vibrators 11 and 12 connected in series with comparators 9 and 10 respectively, two delay elements 13 and 14 connected in series with one-shot 11 and 12, respectively, and connected outputs to the inputs of the conjunctor 15 (scheme I), the recorder 16 and the controlled strip material 17. The controlled strip material 17 with a puncture is located between the sources 1, 2 of the light and the housing 3. The device works as follows. The monitored strip material 17 moves between the sources 1 and 2 of the light and the body 3 above the control windows 4 and 5. When a puncture appears in the moving material and the puncture passes over the first control window 4 along the control window 4, the light flux of the light source 1 passes through the puncture and the control window 4 and falls on the photodetector 6, which converts the luminous flux incident on it into an electrical pulse. This pulse is amplified by a differential amplifier 8, at the output of which a pulse of a certain (e.g., positive) polarity appears, indicating the puncture has passed over the control window 4. Later, when the puncture passes over the control window 5, the light flux of the light source 2 falls on a photodetector 7, the output electric pulse of which is amplified by an amplifier 8, at the output of which a pulse of opposite (negative) polarity appears, indicating the passage of a puncture over the test window 5. The delay in the appearance of a second pulse (transport lag time) at a constant distance between the control windows 4 and 5 is determined by the speed of the material 17. When a puncture passes over windows 4 and 5, the output at the output of the differential amplifier is positive and negative (s delay) pulse triggers the comparator 9, performed as a comparator of positive values, and then (with a delay) triggers the comparator 10, performed as a comparator of negative values. Comparators 9 and 10 start one-shot 11 and 12, respectively, which produce pulses of normalized duration, arriving at the inputs of delay elements 13 and 14, respectively. If the output pulses of the elements 13 and 14 of the delay coincide in time (at least partially), then the conjunctor 15 is triggered and gives a signal that the puncture has passed. The duration of the delay of the pulses by the delay elements 13 and 14 differs by the transport lag time inversely proportional to the speed of movement of the material being monitored 17. At variable material speeds, the delay elements 13 and 14 are expedient to perform with a delay adjustable depending on the material speed 17. If the material movement occurs only in one direction (for example, along the arrow shown in the drawing), then one of the delay elements (14) may not be used. When exposed to a puncture indicator, single noise (oscillations of the material, external illumination, electrical interference, etc.) at the output of the differential amplifier, either single pulses of either polarity or pulses of both polarities with a very small time shift ( significantly less transport time lag). Such pulses will not cause triggering of conjunct 15, i.e. will not lead to false triggering of the puncture indicator. The proposed indicator increases the sensitivity and noise immunity. This invention ensures the normal operation of the puncture indicator when it hits the photodetectors by the luminous flux transmitted from the light sources to the control windows due to multiple reflections from the puncture indicator design elements. This creates conditions for the width of the uncontrolled edges of the material and the expansion of the permissible ranges and amplitudes of oscillations and waviness of the material, since the single short-term effects of such light fluxes on the photodetectors do not trigger the puncture indicator. Claims Puncture indicator, containing two light sources, each installed opposite to its photodetector, connected to one of the inputs of the differential amplifier, and a recorder, characterized in that, in order to increase sensitivity and noise immunity, two successive chains are added that consist of a comparator , a one-shot and a delay element, and an AND circuit, each chain connected between its AND input and the differential amplifier output, and the AND output of the circuit is connected to the reg instructor Sources of information taken into account in the examination 1. US patent number 2958785, cl. 250-219, publ. 1968.

2. US patent number 3283162, cl. 250-219, publ. 1970 (prototype).

/

"

t

T

ts

7 7f

f