Фотоэлектронное устройство для обнаружения объекта в заданном положении

Фотоэлектронное устройство для обнаружения объекта в заданном положении

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ФОТОЭЛЕКТРОННОЕ УСТРОЙСТВО ;ДПЯ ОБНАРУЖЕНИЯ ОБЪЕКТА В ЗАДАННОМ ПОЛОЖЕНИИ, содержащее импульсный излучатель , приемник излучения, схему обработки сигнала и регистратор. о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повьшения достоверности обнаружения , импульсный излучатель выполнен в виде линейки из п .источников света, приемник излучения - в виде линейки из УЛ фотоэлементов, устанавливаемых в плоскости, перпендикулярной направлению движения объекта, а схема обработки сигнала выполнена в виде Y каналов, каждый из которых состоит из соединенных последовательно усилителя-формирователя и одновибратора , п - 1 схемы совпадения и элемента ИЛИ, соединенного с выходами схем сьвпадения, первый и второй входы каждой кз схем совпадения соединены соответственно с выходами 6дновибратора предыдущего и йоследующего каналов, входы усилителей-формирователей каналов - с соответствующими фотоэлементами приемника излучения , выход элемента ИЛИ - с регистратором . FirTIl

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„»»O2 с««« «ЛзВ Д@

«» «.

БНБЛИОТЫА

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPGHG5Af СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3583319/18-28 (22) 21. 04. 83 (46) 30. 08. 84. Бюл. Ф 32

:(72) Л.Н.Тетиор и Г.И.щербинин (71) ОпЪ тное производственно-техни-. ческое предприятие "Уралчерметавтоматика" (53) 621.317.39:531.71(088.8) (56) 1. Литвак В.И. Фотореле в системах автоматики. И., "Энергия", 19?9, с. 27, 28, рис. 12б.

2. Разработка и промышленные ис- .: пытания фотореле для индикации металла внутри нагревательных печей прокатных станов. Заключительный отчет

Э-537, 7?. 1. 13 0101 НИР по КИИ Х-2978, инв. У 793732. Краматорск, 1978, с. 6, 14, 17 (прототнп). (54)(57) ФОТОЭЛЕКТРОННОЕ УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ ОБЪЕКТА В ЗАДАННОМ ПОЛОЖЕНИИ, содержащее импульсный излучатель, приемник излучения, схему обработки сигнала и регистратор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности обнаружения, им тульсный излучатель выполнен в виде линейки из и истоЧников света, приемник излучения.. — в виде линейки из л фотоэлементов, устанавливаемых в плоскости, перпендикуляр" ной направлению движения объекта, а схема обработки сигнала выполнена в виде 1 каналов, каждый из которых состоит из соединенных последовательно усилителя-формирователя и одновибратора, — 1 схемы совпадения и элемента ИЛИ, соединенного с выходами схем совпадения, первый и второй входы каждой из схем совпадения соединены соответственно с выходами одновибратора предыдущего и последующего каналов, входы усилителей-формирователей каналов — с соответствую" щими фотоэлементами приемника излучения, выход элемента ИЛИ " с регистратором.

1111028

Изобретение относится к контроль- измерительной технике и может быть использовано для обнаружения объекта

1 на заданной позиции, например для обнаружения заготовки в нагреватель;

5 ньй печи прокатных станов.

Известно фотоэлектрическое устройство для обнаружения объектов. заданной конфигурации на конвейере, состоящее из линейки фотореле, установленной в полости, перпендикулярной направлению движения объектов, тиратрона и регистратора в виде счет» чика $11.

Наиболее близким к изобретению является фотоэлектронное устройство для обнаружения объекта в заданном положении, содержащее импульсный излучатель, приемник излучения,, схему обработки сигнала и регистратор. Импульсный излучатель выполнен в виде одиночного источника света, а приемник излучения — в виде фотодетектора, схема обработки сигнала содержит разделительный фильтр, усилитель и выходной блок j21.

Недостатком известных устройств является низкая достоверность обнаружения, так как они не способны отли- 30 чить чем вызвано затемнение (срабатывание) датчиков, фиксацией объекта или совместно объекта или (и) основания, на котором он установлен,при изменении высоты (колебаний) основа35 ния, Цель изобретения — повышение достоверности обнаружения.

Поставленная цель достигается тем, что в фотоэлектронном устройстве для

40 обнаружения объекта в заданном положении, содержащем импульсный излучатель, приемник излучения, схему обработки сигнала и регистратор, импульсный излучатель выполнен в виде линей45 ки из источников света, приемник излучения — в виде линейки из и фотоэлементов, устанавливаемых в плоскости, перпендикулярной направлению движения объекта, а схема обработки сигнала выполнена в виде rl каналов, каж50 дый из которых состоит из соединенных последовательно усилителя-формирователя и одновибратора, д — 1 схемы совпадения и элемента ИЛИ, соединенного с выходами схем совпадения, первый и второй входы каждой их схем совпадения соединены соответственно с выходами одновибраторов предыдущего и последующего каналов, входы усилителей-формирователей каналов — с соответствующими фотоэлементами приемника излучения, выход элемента

ИЛИ вЂ” с регистратором.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства," на фиг. 2, 3 и 4 — соот ветственно диаграммы работы устройства при различном положении объекта на основании.

Устройство состоит из управляющего узла 1, импульсного излучателя, выполненного в виде линейки из источников 2.1, 2,2, 2.3,..., 2, п света, приемника излучения, выполненного в „ виде линейки фотоэлементов 3. 1, 3.2, 3.3, ° ., З.п схемы обработки сигнала, выполненной в виде и идентичных каналов, первый канал состоит из соединенных последовательно усилителя-формирователя 4. 1 и одновибратора 5. 1, второй — из усилителя-формирователя 4.2 и одновибратора 5.2, третий — из усилителя-формирователя

4.3 и одновибратора 5.3, 11 -й канал— их усилителя формирователя 4,п и одновибратора 5. 1, каждый из каналов соединен с соответствующим фотоэлементом 3.1,..., Зм, схема обработки сигнала содержит также схемы 6. 1, 6.2, 6.3, ..., 6.(n — 1) совпадения, элемент 7 ИЛИ, входы которого соединены с выходами последних, и регистратор 8, соединенный с выходом элемента 7 ИЛИ, первый и второй входы схемы 6. 1 совпадения соединены соответственно с выходами одновибраторов 5. 1, 5.2, входы схемы 6. 2 совпадения соединены с одновибраторами

5.2, 5,3,..., выходы схемы 6(г) — 1) совпадения соединены с одновибраторами 5.(a - 1), 5.и.

Исследуется положение объекта (заготовки 9) на основании пода 10 печи.

Устройство работает следующим образом.

В начальный момент источники 2.1 и 2.2 света не перекрыты, а источники 2.3,...2. и закрыты поверхностью пода 10 печи (фиг. 2). Когда заготовка 9 совместно с подом 10 перемещается в направлении U, источники

2.1 и 2.2 перекрываются заготовкой

9 одновременно. Фотоэлементы 3.1 и

3.2 (фиг. 1) затемняются и их фототок становится нулевым.

30

2,1

2, f7

7в

Ри2,2 ф 2.,У Ôà . //.

ВНИИПИ Заказ 6296/32 Тираж 586 Подписное

Филиал ППП "Пвтект", r.Ужгород, ул.Проектная, 4

3 11110

На выходах усилителей-формирователей 4.1 и 4 ° 2 сигналы изменяются с

"1" на "0" и одновибраторы 5.1 и 5.2 одновременно выдают импульсы напряжения длительностью э и (диаграммы, фиг. 2) и соответственно появляются сигналы "1" на выходах схемы 6. 1 совпадения длительностью Ц, многовходового элемента 7 ИЛИ длительностью + и регистратора 8 10 длительностью з (диаграммы, фиг. 2). Фотоэлектронное устройство срабатывает при попадании заготовки

9 в зону контроля.

Когда источники 2. 1 и 2.2 света 15 окажутся расположенными несимметрично относительно торца заготовки 9 (фиг. 3), устройство работает аналогично предыдущему случаю с той разницей, что длительность сигнала з 20 с регистратора 8 будет несколько мень ше за счет сдвига по фазе сигналов длительностью Т „ и з с одновибраторов 5.1 и 5.2.

Если же рядом расположенные источники 2.1 и 2.2 света перекрываются не заготовкой 9, а при искривлении пода 10 печи или его колебаниях в вертикальном направлении (фиг; 4), то сигналы длительностью з и с соответствующих одновибраторов 5.1 и 5,2 окажутся сдвинутыми по времени настолько, что не совпадут, поэтому от схемы 6. 1 совпадения сигналов не будет. Фотоэлектронное устройство не прореагирует на изменение кривизны пода 10 печи и его колебания.

Подбором длительности импульсов одновибраторов, например 5.1 и 5.2 удается различить появление заготовки 9 на фоне кривизны пода 10 печи (для известной скорости вращения пода печи).

Рассмотрена работа устройства на примере первых (считая сверху) каналов. Аналогично .работают и последующие каналы, вплоть доп-го канала.

Диапазон расстановки каналов и контролируемая ими зона выбирается такой, чтобы охватить все возможные перемещения пода 10 печи с заготовками в вертикальном направлении.

Таким образом„ предложенное устройство позволит получить высокую достоверность измерений за счет обеспечения обнаружения заготовок в печи, когда их поперечные размеры соизмеримы с величиной колебаний поверхности пода, что достигается путем применения линеек источника света и фотоэлементов и их расположения перпендикулярно направлению движения заго-. товок, а также за счет применения в схеме одновибраторов, обеспечивающих селекцию сигналов.