Многофункциональное устройство контроля направления перемещения и положения нагретых изделий

Многофункциональное устройство контроля направления перемещения и положения нагретых изделий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к области автоматизации производственных технологических процессов и предназначено для контроля направления перемещения и положения нагретых изделий в различных отраслях промышленности.

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.

Но такое устройство имеет сравнительно сложную схему, что усложняет конструкцию, увеличивает трудоемкость на стадии производства и ухудшает его стоимостные характеристики.

Наряду с этим данное устройство обладает ограниченными функциональными возможностями, так как в нем отсутствует возможность трансформирования его функциональных возможностей.

Кроме того, в таком устройстве информация о контроле положения и перемещения изделий в прямом и обратном направлениях содержится в одном информационном сигнале устройства, не разнесена по разным отдельным электрическим цепям и передается через одну выходную клемму, что ухудшает эксплуатационные характеристики устройства так как при этом требуется применение дополнительных аппаратных и (или) программных средств для обработки информационного сигнала этого устройства, несущего по одному проводу совокупную информацию о контролируемых изделиях, с целью разделения ее на отдельные информационные составляющие (контроль перемещения изделий в прямом направлении, контроль перемещения изделий в обратном направлении, контроль положения изделий), распределения их по раздельным электрическим цепям для нужд различных потребителей на объекте эксплуатации устройства.

Вместе с тем такое устройство не обеспечивает селективности (избирательности) контроля нагретых неметаллических изделий, так как выполнено на основе индуктивного датчика, в одинаковой степени реагирующего на нагретые и ненагретые металлические контролируемые изделия, что в свою очередь сужает его функциональные возможности

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому решению является устройство контроля направления перемещения и положения изделий, содержащее первый и второй индуктивные чувствительные элементы, первые генератор электрических колебаний, к цепи колебательного контура которого подключен первый индуктивный чувствительный элемент, и пороговый элемент, вторые генератор электрических колебаний, к цепи колебательного контура которого подключен второй индуктивный чувствительный элемент, и пороговый элемент, блок установки в исходное состояние, первый и второй логические элементы И, первые входы которых соединены с выходами соответственно первого и второго пороговых элементов, первый и второй триггеры, R-входы которых соединены с выходом блока установки в исходное состояние, инверсные выходы - с D-входами соответственно второго и первого триггеров, первую и вторую выходные клеммы, являющиеся соответственно первым и вторым выходами устройства (см. "Устройство для определения положения и направления перемещения контролируемого объекта". Информационный листок о научно-техническом достижении №84-6. Калужский межотраслевой территориальный центр научно-технической информации и пропаганды, 1984 г.).

Однако такое устройство обладает ограниченными функциональными возможностями, так как:

1) не обеспечивает селективность (избирательность) контроля нагретых неметаллических изделий. Этот недостаток обусловлен тем, что его первый и второй чувствительные элементы выполнены в виде чувствительных элементов индуктивного типа, обладающих чувствительностью в одинаковой степени как к нагретым, так и к ненагретым металлическим контролируемым изделиям попадающим в зоны действия их электромагнитных полей;

2) в нем отсутствует возможность трансформирования его из устройства контроля направления перемещения нагретых неметаллических изделий с двумя выходами в датчик контроля положения нагретых неметаллических изделий с одним выходом путем соединения его выходов между собой (т.е. в нем отсутствует возможность трансформирования его функциональных возможностей путем трансформирования его в другой тип устройства), так как его прямые выходы выполнены в виде выходов закрытого типа;

3) в нем отсутствует возможность трансформирования его из устройства контроля направления перемещения нагретых неметаллических изделий с двумя выходами в устройство контроля направления перемещения нагретых металлических и неметаллических изделий с двумя выходами с помощью контролируемых изделий, так как в нем отсутствует ближняя и дальняя зоны чувствительности;

4) отсутствует возможность трансформирования такого устройства в датчик контроля положения нагретых металлических неметаллических изделий с одним выходом путем соединения его выходов между собой;

5) отсутствует возможность трансформирования его из устройства контроля направления перемещения нагретых неметаллических изделий с двумя выходами в датчик контроля положения нагретых металлических и неметаллических изделий по одному соответствующему выходу с помощью контролируемых изделий, так как в нем отсутствует ближняя и дальняя зоны чувствительности.

Решаемая задача изобретением - расширение функциональных возможностей устройства путем обеспечения селективности его к нагретым неметаллическим изделиям и трансформирования его функциональных возможностей.

Поставленная задача достигается тем, что в многофункциональное устройство контроля направления перемещения и положения нагретых изделий, содержащее первый и второй индуктивные чувствительные элементы, первый и второй генераторы электрических колебаний, к цепям колебательных контуров которых подключены соответственно первый и второй индуктивные чувствительные элементы, первый и второй пороговые элементы, блок установки в исходное состояние, первый и второй логические элементы И, первые входы которых соединены с выходами соответственно первого и второго пороговых элементов, первый и второй триггеры, R-входы которых соединены с выходом блока установки в исходное состояние инверсные выходы - с D-входами соответственно второго и первого триггеров, введены первый и второй блоки индикации, входы которых подключены к прямым выходам соответствующих триггеров, С-входы которых соединены с выходами соответственно первого и второго логических элементов И, первый формирователь импульсов, выход которого подключен к первому входу блока установки в исходное состояние и второму входу первого логического элемента И, второй формирователь импульсов, выход которого подключен к вторым входам блока установки в исходное состояние и второго логического элемента И, первый и второй оптические чувствительные элементы, каждый из которых выполнен в виде инфракрасного фотоприемника, при этом выходы первого и второго оптического чувствительных элементов соединены с входами соответственно первого и второго формирователей импульсов, выходы первого и второго генераторов электрических колебаний - с входами соответственно первого и второго пороговых элементов, а первый, второй индуктивные чувствительные элементы, каждый из которых снабжен центральным сквозным отверстием, и первый, второй оптические чувствительные элементы установлены в одной плоскости и образуют чувствительный элемент устройства, причем первый и второй индуктивные чувствительные элементы установлены вдоль прямой линии с зазором между их наружными боковыми поверхностями, обеспечивающим устранение взаимодействия электромагнитного поля рассеяния одного индуктивного чувствительного элемента с катушкой индуктивности другого индуктивного чувствительного элемента, первый и второй оптические чувствительные элементы установлены со стороны закрытых торцов первого и второго индуктивных чувствительных элементов соосно с центральными сквозными отверстиями соответственно первого и второго индуктивных чувствительных элементов и ориентированы так, что их оптические окна направлены в сторону открытых торцов первого и второго индуктивных чувствительных элементов, поверхности открытых торцов которых и поверхности оптических окон первого и второго оптических чувствительных элементов образуют чувствительную поверхность устройства, наряду с этим дальности действия зон чувствительности первого и второго оптических чувствительных элементов вдоль осей симметрии их оптических окон превышают дальности действия зон чувствительности первого и второго индуктивных чувствительных элементов вдоль осей симметрии поверхностей их открытых торцов, что обеспечивает наличие в устройстве двух зон его чувствительности: ближней зоны чувствительности, в пределах которой действуют зоны чувствительности индуктивных чувствительных элементов и зоны чувствительности оптических чувствительных элементов, и дальней зоны чувствительности, в пределах которой действуют зоны чувствительности только оптических чувствительных элементов, при этом в ближней зоне чувствительности устройства обеспечивается трансформирование его контролируемыми изделиями в селективное устройство контроля направления перемещения нагретых неметаллических изделий с двумя выходами путем радиального перемещения их в пределах этой зоны, в дальней зоне чувствительности устройства обеспечивается трансформирование его контролируемыми изделиями в устройство контроля направления перемещения нагретых металлических и неметаллических изделий с двумя выходами путем радиального перемещения их в пределах этой зоны и в датчик контроля положения нагретых металлических и неметаллических изделий с использованием только одного соответствующего выхода устройства, на котором отрабатывается информационный сигнал контроля положения нагретых металлических и неметаллических изделий, путем радиального перемещения их в пределах дальней зоны чувствительности устройства и осевого перемещения их в пределы этой зоны и обратно в их исходное положение, вместе с тем прямые выходы первого и второго триггеров, являющиеся соответственно первым и вторым выходами устройства, выполнены в виде открытых выходов Н-типа, обеспечивающих трансформирование устройства в селективный датчик контроля положения нагретых неметаллических изделий путем соединения между собой его первого и второго выходов, точка соединения между собой которых является выходом образованного таким образом датчика, при радиальном перемещении нагретых неметаллических изделий в пределах ближней зоны чувствительности устройства или трансформирование его таким путем в датчик контроля положения нагретых металлических и неметаллических изделий при радиальном перемещении в пределах дальней зоны чувствительности устройства и при осевом перемещении в пределы этой зоны и обратно в исходное положение нагретых металлических и неметаллических изделий.

На фиг.1 представлена функциональная схема устройства;

на фиг.2 - схема блока установки в исходное состояние;

на фиг.3 - взаимное расположение, ориентация индуктивных, оптических чувствительных элементов и контролируемого изделия, а также соотношение дальностей действия зон чувствительности индуктивных и оптических чувствительных элементов:

на фиг.4 - диаграммы напряжений, поясняющие работу устройства в режиме селективного контроля направления перемещения нагретых неметаллических изделий при радиальном перемещении их в его ближней зоне чувствительности и в режиме контроля направления перемещения нагретых металлических и неметаллических изделий при радиальном перемещении их в его дальней зоне чувствительности;

на фиг.5 - диаграммы напряжений, поясняющие работу устройства в режиме селективного контроля направления перемещения нагретых неметаллических изделий при радиальном перемещении нагретых металлических изделий в его ближней зоне чувствительности.

Устройство содержит (см. фиг.1) первый и второй индуктивные чувствительные элементы 1, 2, каждый из которых снабжен центральным сквозным отверстием, последовательно соединенные первые генератор электрических колебаний 3. в цепь колебательного контура которого включен первый индуктивный чувствительный элемент 1, и пороговый элемент 4, выполненный, например, по схеме триггера Шмитта, последовательно соединенные вторые генератор электрических колебаний 5, в цепь колебательного контура которого включен второй индуктивный чувствительный элемент 2, и пороговый элемент 6, выполненный, например, по схеме триггера Шмитта, а также первый и второй оптические чувствительные элементы 7, 8, первый и второй формирователи 9, 10 импульсов, к входам которых подключены соответственно первый и второй оптические чувствительные элементы 7. 8, блок 11 установки в исходное состояние, первый и второй входы которого подключены к выходам соответственно первого и второго формирователей 9, 10 импульсов, первый 12 и второй 13 логические элементы И, первые входы которых соединены с выходами соответственно первого и второго пороговых элементов 4 и 6, вторые входы - с выходами соответственно первого и второго формирователей 9 и 10 импульсов, первый и второй триггеры 14, 15, С-входы которых соединены с выходами соответственно первого и второго логических элементов 12 и 13, R-входы - с выходом блока 11 установки в исходное состояние, инверсные выходы - с D-входами соответственно второго и первого триггеров 15 и 14, первый и второй блоки 16 и 17 индикации, входы которых подключены к прямым выходам соответственно первого и второго триггеров 14 и 15, первую и вторую выходные клеммы 18 и 19, подключенные к прямым выходам соответственно первого и второго триггеров 14 и 15 и являющиеся соответственно первым и вторым выходами устройства.

Прямые выходы триггеров 14, 15 выполнены в виде открытых выходов Н-типа (см. ГОСТ 2.743-91, таблица 4), например, на транзисторах p-n-р типа с открытыми коллекторами. Выполнение прямых выходов триггеров 14, 15 в виде открытых выходов Н-типа позволяет трансформировать устройство в другой тип устройства. Т.е. это позволяет трансформировать устройство с двумя выходами, обладающее функциональными возможностями селективного устройства контроля направления перемещения нагретых неметаллических изделий при радиальном их перемещении в пределах ближней зоны его чувствительности, в селективный датчик контроля положения нагретых неметаллических изделий с одним выходом при радиальном их перемещении в пределах ближней зоны чувствительности устройства и в датчик контроля положения нагретых металлических и неметаллических изделий с одним выходом, обеспечивающий радиальное перемещение их в пределах дальней зоны чувствительности устройства и осевое их перемещение в пределы этой зоны и обратно в их исходное положение, что расширяет его функциональные возможности. Такое трансформирование осуществляется простым способом без изменения его схемы, конструкции и без дополнительных энергетических затрат путем соединения между собой выходных клемм 18 и 19 устройства. Причем прямые выходы триггеров 14, 15 выполнены с уровнями нагрузочной способности, обеспечивающими коммутацию подключаемых к ним нагрузок в виде управляющих обмоток электромагнитных пускателей и слаботочных электромагнитных реле (на фиг.1 не показаны) Кроме того, нагрузкой прямых выходов триггеров 14, 15 могут быть входы логических и аналоговых микросхем

Оптический чувствительный элемент 7(8) и формирователь 9(10) импульсов включены, например, по схеме (см. "В помощь радиолюбителю: Сборник. Вып.97 / Сост. Б.Г.Успенский. - М.: ДОСААФ, 1987. - 78 с., ил.", с.58, рис.13), в которой оптический чувствительный элемент 7(8) выполнен в виде инфракрасного фотоприемника на основе фотодиода VD1. спектральная характеристика которого согласована со спектром инфракрасного излучения контролируемых изделий 20, а формирователь 9(10) импульсов устройства выполнен в виде компаратора напряжения на микросхеме DA1, выход которого является выходом формирователя 9 (10) импульсов. Выводы анода и катода фотодиода VD1 подключены соответственно к инверсному и прямому входам микросхемы DA1. Кроме фотодиода VD1 и компаратора напряжения на микросхеме DA1 схема содержит также конденсатор С1, последовательно соединенные резисторы R1, R2, первые выводы которых подключены соответственно к шине +5B и общей шине источника питания, а точка соединения их вторых выводов - к катоду фотодиода VD1 и положительному выводу конденсатора С1, отрицательный вывод которого соединен с общей шиной источника питания, резистор R3*, первый вывод которого подключен к инверсному входу микросхемы DA1, второй вывод - к общей шине источника питания, резистор R4, вывод 11 микросхемы DA1 соединен с шиной +5B источника питания, вывод 6 - с общей шиной источника питания. Резисторы R1, R2 образуют делитель напряжения и устанавливают величину обратного напряжения смещения на катоде фотодиода VD1. Резистором R3* производится регулировка чувствительности фотодиода VD1 к потоку инфракрасного излучения, испускаемого нагретыми контролируемыми изделиями 20.

С помощью резистора R3* чувствительность фотодиода VD1 к потоку инфракрасного излучения нагретых контролируемых изделий 20 установлена для оптических чувствительных элементов 7, 8 устройства на таком уровне, чтобы, например, дальности действия зон 21, 22 чувствительности соответственно оптических чувствительных элементов 7, 8 вдоль осей симметрии их оптических окон, проведенных через центры симметрии и перпендикулярно поверхностям этих окон, превышали дальности действия электромагнитных полей 23 и 24, образующих зоны чувствительности элементов 1 и 2 соответственно, вдоль осей симметрии, проведенных через центры симметрии и перпендикулярно поверхностям открытых торцов ферритовых сердечников 25 и 26 индуктивных чувствительных элементов 1 и 2 соответственно

Такая настройка зон чувствительности оптических чувствительных элементов 7, 8 позволяет получить в устройстве две зоны чувствительности ближнюю зону чувствительности, в которой одновременно действуют в пределах стрелки 27 зоны чувствительности индуктивных чувствительных элементов 1 и 2, которые образуют соответственно зоны действия их электромагнитных полей 23 и 24. и зоны 21 и 22 чувствительности оптических чувствительных элементов 7 и 8 соответственно, и дальнюю зону чувствительности, в которой действуют в пределах стрелки 28 только зоны 21 и 22 чувствительности оптических чувствительных элементов 7 и 8 соответственно. Это в свою очередь позволяет трансформировать функциональные возможности устройства с помощью контролируемых изделий 20' при радиальном перемещении их в пределах ближней зоны чувствительности устройства соответственно в прямом по стрелке 29 и обратном по стрелке 30 направлениях оно функционирует как селективное устройство контроля направления перемещения нагретых неметаллических изделий 20 с использованием соответственно первого и второго его выходов, которыми являются соответственно выходные клеммы 18 и 19; при радиальном перемещении их в пределах дальней зоны чувствительности устройства соответственно в прямом по стрелке 31 и обратном по стрелке 32 направлениях оно функционирует как устройство контроля направления перемещения нагретых металлических и неметаллических изделий 20 с использованием соответственно первого и второго его выходов, которыми являются соответственно выходные клеммы 18 и 19. при осевом их перемещении по стрелке 33 в пределы дальней зоны чувствительности устройства и обратно в их исходное положение оно трансформируется в датчик контроля положения нагретых металлических и неметаллических изделий 20 с использованием только одного выхода устройства, которым является одна выходная клемма 18(19), на которой отрабатывается потенциальный информационный сигнал о контроле положения нагретых металлических и неметаллических изделий, вторая клемма 19(18), на которой продолжает присутствовать напряжение с уровнем логического "0", соответствующее исходному состоянию устройства, при этом не задействуется

Следовательно, наличие в устройстве ближней и дальней зон его чувствительности позволяет с помощью контролируемых изделий 20 трансформировать его функциональные возможности простым способом: без изменения его электрической схемы, без дополнительных энергетических затрат и тем самым расширить его функциональные возможности.

Индуктивный чувствительный элемент 1(2) выполнен (см. фиг.3) в виде катушки 34(35), помещенной со стороны открытого торца ферритового сердечника 25(26), выполненного в виде чашки с центральным сквозным отверстием, в его кольцевом пазу. Ферритовый сердечник имеет открытый и закрытый торцы. У открытого торца ферритового сердечника 25(26) при подаче высокочастотного сигнала на катушку 34(35) индуктивности с генератора 3(5) образуется в воздушном пространстве (см. фиг.3) электромагнитное поле 23(24). Магнитный поток этого поля замыкается через воздушное пространство между внутренним кольцевым выступом чашки, установленном внутри центрального отверстия катушки индуктивности, и наружным кольцевым выступом чашки, охватывающем своей внутренней боковой поверхностью наружную боковую поверхность катушки индуктивности по ее периметру Электромагнитное поле 23(24) в воздушном пространстве у открытого торца ферритового сердечника 25(26) действует вдоль его оси симметрии, проведенной через центр торцевой поверхности открытого торца ферритового сердечника и перпендикулярно этой торцевой поверхности, и образует зону чувствительности индуктивного чувствительного элемента 1(2). При этом перед закрытым торцом ферритового сердечника в воздушном пространстве электромагнитное поле не возникает, так как его магнитный поток замыкается внутри сердечника через сплошной слой феррита (вследствие небольшого его сопротивления для магнитного потока по сравнению с сопротивлением воздуха), образующий закрытый торец чашки, т.е происходит экранирование этим слоем электромагнитного поля со стороны закрытого торца ферритового сердечника. Центральные сквозные отверстия ферритовых сердечников 25 и 26 обеспечивают прохождение через них инфракрасного излучения от нагретых контролируемых изделий 20 соответственно на оптические окна элементов 7 и 8 и засвечивание их этим излучением.

Поверхности открытых торцов ферритовых сердечников 25, 26 направлены в одну сторону, т.е. в сторону контролируемого изделия 20 Индуктивные чувствительные элементы 1, 2 и оптические чувствительные элементы 7, 8 образуют чувствительный элемент устройства. При этом поверхности открытых торцов индуктивных чувствительных элементов 1, 2 и поверхности оптических окон элементов 7, 8 образуют чувствительную поверхность устройства.

Индуктивные чувствительные элементы 1, 2 и оптические чувствительные элементы 7, 8 расположены в одной плоскости, в которой индуктивные чувствительные элементы 1, 2 установлены вдоль прямой линии и с зазором между их наружными боковыми поверхностями, а оптические чувствительные элементы 7, 8, поверхности оптических окон которых направлены в сторону открытых торцов ферритовых сердечников 25, 26 индуктивных чувствительных элементов 1, 2, установлены в этой плоскости со стороны закрытых торцов ферритовых сердечников 25, 26 соосно с их центральными сквозными отверстиями Ширина зазора между наружными боковыми поверхностями чувствительных элементов 1, 2 выбирается такой, чтобы обеспечивалось устранение взаимодействия электромагнитного поля 36(37) рассеяния индуктивного чувствительного элемента 1(2) с катушкой 35(34) индуктивности чувствительного элемента 2(1). Электромагнитное поле 36(37) рассеяния существует по периметру внешней кромки ферритового сердечника 25(26). образованной поверхностями открытого торца ферритового сердечника 25(26) и его наружной боковой поверхностью

Такое взаимное расположение, ориентация индуктивных чувствительных элементов 1, 2 и оптических чувствительных элементов 7, 8 в пространстве всегда обеспечивает при радиальном перемещении нагретого неметаллического или металлического изделия 20 по стрелке 29(30) относительно чувствительной поверхности устройства параллельно ей в пределах ближней зоны чувствительности устройства последовательное взаимодействие его с индуктивным чувствительным элементом 1(2), оптическим окном элемента 7(8), с элементом 2(1) и с оптическим окном элемента 8(7) При этом:

1) происходит последовательно сначала взаимодействие изделия 20 с полем 23(24), потом пересечение им зоны 21(22) элемента 7(8), оставаясь при этом в поле 23(24), и затем, оставаясь в поле 23(24) и в зоне 21(22) элемента 7(8), оно входит в поле 24(23) элемента 2(1), далее изделие 20 входит в зону 22(21) элемента 8(7), оставаясь при этом в поле 23(24), в зоне 21(22) элемента 7(8) и в поле 24(23), потом изделие 20 выходит из зоны 21(22) элемента 7(8), оставаясь при этом в поле 23(24), в поле 24(23) и в зоне 22(21) элемента 8(7), далее изделие 20 выходит из поля 23(24). оставаясь при этом в поле 24(23) и в зоне 22(21) элемента 8(7), затем изделие 20 выходит из зоны 22 (21) элемента 8(7). оставаясь при этом в поле 24(23), и на последнем отрезке своего перемещения изделие 20 выходит из поля 24(23) и, следовательно, из зоны действия чувствительной поверхности устройства;

2) при пересечении нагретым неметаллическим изделием 20 поля 23(24) переключения элемента 4(6) в другое устойчивое состояние не происходит, и он продолжает находиться в исходном состоянии, при котором на его выходе продолжает присутствовать напряжение U2(U5) с уровнем логической "1", так как при этом генератор 3(5) продолжает находиться в исходном состоянии, т.е. в режиме генерации электрических колебаний вследствие отсутствия внесения изделием 20 существенного затухания в его колебательный контур;

3) при пересечении нагретым неметаллическим изделием 20 зоны 21(22) элемента 7(8) происходит формирование импульса напряжения U3(U6) с уровнем логической "1" на выходе формирователя 9(10) длительностью, равной длительности нахождения изделия 20 в зоне 21(22) элемента 7(8);

4) при пересечении нагретым металлическим изделием 20 зоны 21(22) элемента 7(8) происходит формирование импульса напряжения U3(U6) с уровнем логической "1" на выходе формирователя 9(10) длительностью, равной длительности нахождения изделия 20 в зоне 21(22) элемента 7(8);

5) при пересечении нагретым металлическим изделием 20 поля 23(24) элемента 1(2) происходит на выходе элемента 4(6) формирование импульса напряжения U2(U5) с уровнем логического "0" длительностью, равной длительности нахождения изделия 20 в зоне действия поля 23(24);

6) при пересечении ненагретым неметаллическим изделием 20 поля 23(24) и зоны 21(22) на выходах элемента 4(6) и формирователя 9(10) формирования импульсов соответственно напряжений U2(U5) и U3(U6) с уровнями логического "0" и логической "1" не происходит, так как в колебательный контур генератора 3(5) не происходит внесения изделием 20 существенного затухания, и генератор 3(5) и, следовательно, элемент 4(6) продолжают находиться в исходном состоянии, а изделием 20 не засвечивается оптическое окно элемента 7(8) из-за отсутствия у него инфракрасного излучения, и, следовательно, формирователь 9(10) продолжает находиться в исходном состоянии;

7) при пересечении ненагретым металлическим изделием 20 поля 23(24) на выходе элемента 4(6) происходит формирование импульса напряжения U2(U5) с уровнем логического "0" длительностью, равной длительности нахождения ненагретого металлического изделия 20 в зоне действия поля 23(24) элемента 1(2), так как происходит внесение существенного затухания в колебательный контур генератора 3(5) ненагретым металлическим изделием 20;

8) при пересечении ненагретым металлическим контролируемым изделием 20 зоны 21(22) элемента 7(8) на выходе формирователя 9(10) формирования импульса напряжения U3(U6) с уровнем логической "1" не происходит, так как не происходит засвечивания ненагретым металлическим контролируемым изделием 20 оптического окна элемента 7(8) своим инфракрасным излучением, и, следовательно, формирователь 9(10) не переключается в другое устойчивое состояние, а продолжает находиться в исходном состоянии;

9) расстановка на временной оси сформированных таким образом импульсов всегда обеспечивает:

- задержку импульса выходного напряжения U6(U3) формирователя 10(9) относительно импульса выходного напряжения U3(U6) формирователя 9(10) на время меньшее (см. фиг.4. фиг.5). чем длительность импульса последнего;

- задержку импульса выходного напряжения U3(U6) формирователя 9(10) относительно импульса выходного напряжения U2(U5) элемента 4(6) на время меньшее (см. фиг.5), чем длительность импульса последнего;

- задержку импульса выходного напряжения U5(U2) элемента 6(4) относительно импульса выходного напряжения U3(U6) формирователя 9(10) на время меньшее (см. фиг.5), чем длительность импульса последнего;

- задержку импульса выходного напряжения U6(U3) формирователя 10(9) относительно импульса выходного напряжения U5(U2) элемента 6(4) на время меньшее (см. фиг.5), чем длительность импульса последнего;

- "охватывание" (см фиг.5) импульсом выходного напряжения U2(U5) элемента 4(6) импульса выходного напряжения U3(U6) формирователя 9(10);

- "охватывание" (см. фиг.5), импульсом выходного напряжения U5(U2) элемента 6(4) импульса выходного напряжения U6(U3) формирователя 10(9).

Введение формирователей 9, 10, блоков 16, 17, элементов 7, 8, соответствующее взаимное расположение и ориентация элементов 7, 8 и элементов 1, 2 в пространстве с их соответствующими электрическими связями и взаимодействие их в описанной выше последовательности с контролируемым изделием 20, выполнение прямых выходов триггеров 14, 15 в виде открытых выходов H-типа, наличие в устройстве ближней и дальней зон его чувствительности, а также соответствующая обработка предложенной схемой устройства выходных сигналов элементов 4, 6, формирователей 9, 10 позволяют реализовать принцип действия устройства в режиме селективного бесконтактного контроля направления перемещения нагретых неметаллических изделий с двумя выходами и в режиме бесконтактного контроля направления перемещения нагретых металлических и неметаллических изделий с двумя выходами, а также трансформирование устройства с помощью контролируемых изделий и его выходных клемм 18, 19 в датчики положения контролируемых изделий с одним выходом, обеспечивающие режимы селективного бесконтактного контроля положения нагретых неметаллических изделий и бесконтактного контроля положения нагретых металлических и неметаллических изделий, и тем самым расширить его функциональные возможности.

Каждый генератор 3 и 5 выполнен, например, по схеме автогенератора электрических колебаний с индуктивной трехточкой на основе транзистора (см. книгу "Виленский П.И., Срибнер Л.А. Бесконтактные путевые выключатели. - М.: Энергоатомиздат. 1985. - 80 с., ил. - (Библиотека по автоматике; Вып.654)", стр.20, рис.10.а; стр.38, рис.25), при этом выходы индуктивного чувствительного элемента 1 или 2 подключены к цепям его колебательного контура.

Блоки 16, 17 индикации предназначены для визуального контроля режимов работы устройства, направления перемещения и положения контролируемых изделий, а также для тестирования исправного состояния или отказов устройства. Кроме того, с помощью блоков 16, 17 производится визуальный контроль за подачей на внешние нагрузки (на фиг.1 не показаны) сигналов управления с прямых выходов триггера 14, 15.

Каждый блок 16 и 17 индикации выполнен, например, на основе (см. фиг.1) последовательно соединенных резистора, подключенного первым выводом к прямому выходу триггера 14 или к прямому выходу триггера 15, и светодиода, катод которого подключен к общей "земле" схемы устройства

При работе устройства в режимах контроля направления перемещения контролируемых изделий происходит засвечивание светодиода блока 16, когда контролируемое изделие 20 перемещается в пределах ближней или дальней зон чувствительности устройства радиально, например, по стрелкам 29, 31 в прямом направлении, или светодиода блока 17, когда перемещение его происходит в пределах этих зон радиально по стрелкам 30, 32 в обратном направлении. В случае отказа устройства при работе его в этом режиме один светодиод в одном направлении или оба светодиода во всех указанных направлениях перемещения контролируемого изделия 20 остаются в погашенном состоянии.

При работе устройства в режиме селективного датчика контроля положения нагретых неметаллических изделий при радиальном перемещении их в направлении по стрелке 29(30) в пределах ближней зоны чувствительности устройства происходит засвечивание обоих светодиодов блоков 16, 17, так как выходы устройства включены по схеме монтажное ИЛИ. В случае отказа устройства при работе его в этом режиме один светодиод в одном направлении или оба светодиода во всех указанных направлениях перемещения контролируемого изделия 20 не засвечиваются.

При работе устройства в режиме датчика контроля положения нагретых металлических и неметаллических изделий при радиальном перемещении их в направлении по стрелке 31(32) в пределах дальней зоны чувствительности устройства происходит засвечивание светодиода блока 16(17) с использованием только выходной клеммы 18(19), когда на прямом выходе триггера 14(15) отрабатывается сигнал контроля положения нагретых металлических и неметаллических изделий При этом выходная клемма 19 (18), на которой продолжает присутсвовать напряжение с уровнем логического "0", соответствующее исходному состоянию устройства, не задействуется. В случае отказа устройства при работе его в этом режиме один или оба светодиода блоков 16, 17 не засвечиваются в одном или двух указанных направлениях перемещения контролируемого изделия 20.

При работе устройства в режиме датчика контроля положения нагретых металлических и неметаллических изделий при осевом перемещении их в направлении по стрелке 33 в дальнюю зону чувствительности устройства и обратно в их исходное положение происходит засвечивание светодиода блока 16(17) с использованием только выходной клеммы 18(19), когда на прямом выходе триггера 14(15) отрабатывается сигнал контроля положения нагретых металлических и неметаллических изделий При этом выходная клемма 19 (18), на которой продолжает присутствовать напряжение с уровнем логического "0", соответствующее исходному состоянию устройства, не задействуется. В случае отказа устройства при работе его в этом режиме один или оба светодиода блоков 16, 17 не засвечиваются в указанном направлении перемещения контролируемого изделия 20.

Блок 11 установки в исходное состояние выполнен, например, по схеме (см. фиг.2), содержащей логический элемент ИЛИ-НЕ 38, первый и второй входы которого являются соответственно первым и вторым входами блока 11, инвертор 39, вход которого соединен через конденсатор 40 с выходом логического элемента ИЛИ-НЕ 38, а его выход является выходом блока 11, резистор 41, диод 42, вывод катода которого и первый вывод резистора 41 подключены к входу инвертора 39. а вывод анода диода 42 и второй вывод резистора 41 соединены с общей "землей" блока 11 Блок 11 предназначен для установки триггеров 14, 15 и, следовательно, устройства в исходное состояние в момент подачи на него напряжения питания и в моменты появления заднего фронта импульса выходного напряжения U6(U3) формирователя 10(9).

Устройство работает следующим образом.

В момент подачи на устройство напряжения питания при нахождении контролируемого изделия 20 вне зоны чувствительной поверхности устройства (см. фиг.3) на выходе элемента 38 блока 11 устанавливается напряжение с уровнем логической "1". В результате происходит заряд конденсатора 40 через резистор 41 и формирование на резисторе 41 и входе инвертора 39 короткого импульса напряжения с уровнем логической "1". После чего на выходе инвертора 39 формируется короткий импульс напряжения U1 с уровнем логического "0" (см. фиг.4, фиг.5). Этот импульс устанавливает триггеры 14, 15 в исходное состояние, при котором на их прямых выходах, на входах блоков 16 и 17, на клеммах 18 и 19 устанавливаются соответственно напряжения U10 и U11 с уровнями логического "0", а на их инверсных выходах и D-входах устанавливаются напряжения уровнями логической "1". Светодиоды блоков 16 и 17 переходят в погашенное состояние. Вм