Фотоэлектронное устройство для обнаружения объекта в заданном положении

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1 сХЙсакБНБЛИОТЫА НИ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) 1. Литвак В.И. Фотореле в системах автоматики. М., "Энергия", 199,с. 27, 28, рис. 12 б,в2, Разработка и промышленные ис- .:пытания Аотореле для индикации металла внутри нагревательных печей прокатных станов. Заключительный отчетЭ, 7.1.13 0101 НИР по КИИ Х, инв. У 793732. Краматорск, 1978,с, 6, 14, 17 (прототип),(54)(57) ФОТОЭЛЕКТРОННОЕ УСТРОЙСТВОДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ ОБЪЕКТА В ЗАДАННОМПОЛОЖЕНИИ, содержащее импульсный излучатель, приемник излучения, схемуобработки сигнала и регистратор,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности обнаружения, ищульсный излучатель выполнен в виде линейки из и истоЧников света, приемник излучения . - в виде линейки из 1 л Фотоэлементов, устанавливаемых в плоскости, перпендикуляр" ной направлению движения объекта, а схема обработки сигнала выполнена в виде П каналов, каждый из которых состоит из соединенных последовательно усилителя"Формирователя и одновибратора, й - 1 схемы совпадения н 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.Изобретение относится к контрольизмерительной технике и может бытьиспользовано для обнаружения объектана заданной позиции, например дляобнаружения заготовки в нагреватель;5ньй печи прокатных станов.Известно Фотоэлектрическое устройство для обнаружения объектов. заданной конАигурации на конвейере,состоящее из линейки фотореле, установленной в полости, перпендикулярной направлению движения объектов,тиратрона и регистратора в виде счетчика 12.15Наиболее близким к изобретению является фотоэлектронное устройство дляобнаружения объекта в заданном положении, содержащее импульсный излучатель, приемник излучения схему обработки сигнала и регистратор, Импульсный излучатель выполнен в виде одиночного источника света, а приемникизлучения - в виде фотодетектора, схема обработки сигнала содержит разделительный фильтр, усилитель и выходной блок 1,21.Недостатком известных устройствявляется низкая достоверность обнаружения, так как они не способны отличить чем вызвано затемнение (срабатывание) датчиков, Аиксацией объектаили совместно объекта или (и) основания, на котором он установлен,приизменении высоты (колебаний) основа 35ния,Цель изобретения - повышение достоверности обнаружения,Поставленная цель достигается тем,что в фотоэлектронном устройстве для40обнаружения объекта в заданном положении, содержащем импульсный излучатель, приемник излучения, схему обработки сигнала и регистратор, импульсный излучатель выполнен в виде линей 45ки изисточников света, приемникизлучения - в виде линейки из л Аотоэлементов, устанавливаемых в плоскости, перпендикулярной направлению движения объекта, а схема обработки сигнала выполнена в виде О каналов, каж 50дый из которых состоит из соединенных последовательно усилителя-Формирователя и одновибратора, о - 1 схемы совпадения и элемента ИЛИ, соединенного с выходами схем совпадения,55первый и второй входы каждой их схемсовпадения соединены соответственнос выходами одновибраторов предыдущего и последующего каналов, входы усилителей-формирователейканалов - с соответствующими Аотоэлементами приемника излучения, выход элемента ИЛИ - с регистратором.На фиг. 1 представлена блок-схема устройства," на Фиг. 2, 3 и 4 - соответственно 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,света, приемника излучения, выполненного ввиде линейки фотоэлементов 3. 1, 3.2, 3.3,, , З.о, схемы обработки сигнала, выполненной в виде ь 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,о и одновибратора 5.ч, каждый из каналов соединен с соответствующим фотоэлементом 3,1 Зм, схема обработки сигнала содержит также схемы 6. 1, 6.2, 6.3, , 6.(О - 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(тз - 1) совпадения соединены с одновибраторами 5.(- 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. о закрыты поверхностью пода 10 печи (Фиг, 2). Когда заготовка 9 совместно с подом 10 перемещается в направлении 0 , источники 2.1 и 2,2 перекрываются заготовкой 9 одновременно. Фотоэлементы 3,1 и 3.2 (Аиг. 1) затемняются и их Аототок становится нулевь;м.Ри,2 Фиг Х ВНИИПК Заказ 6296/32 Тираж 586 Филиал ППП фПвтект", г.Ужгород, ул.Про 3 11110На выходах усилителей-формирователей 4.1 и 42 сигналы изменяются с "1" на "0" и одновибраторы 5.1 и 5.2 одновременно выдают импульсы напряжения длительностью с э и ь (диаграммы, фиг. 2) и соответственно появляются сигналы "1" на выходах схемы 6.1 совпадения длительностью Ц , многовходового элемента 7 ИЛИ длительностью + и регистратора 8 1 О 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 несимметрич- . но 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 Ти 1 з с одновибраторов 5,1 и 5.2. 25Если 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 ис соответствующих одновибраторов 5,1 и 5,2 окажутся сдвинутыми по времени настолько, что не совпадут, поэтомуот схемы 6. 1 совпадения сигналов небудет. Фотоэлектронное устройство непрореагирует на изменение кривизныпода 10 печи и его колебания,Подбором длительности импульсоводновибраторов, например 5.1 и 5.2удается различить появление заготовки 9 на фоне кривизны пода 10 печи(для известной скорости вращения пода печи).Рассмотрена работа устройства напримере первых (считая сверху) каналов, Аналогично, работают и последую.щие каналы, вплоть дон-го канала,Диапазон расстановки каналов и контролируемая ими зона выбирается такой,чтобы охватить все возможные перемещения пода 10 печи с заготовками ввертикальном направлении.Таким образом предложенное устройство позволит получить высокуюдостоверность измерений за счет обеспечения обнаружения заготовок в печи,когда их поперечные размеры соизмеримы с величиной колебаний поверхности пода, что достигается путем при"менения линеек источника света и фотоэлементов и их расположения перпендикулярно направлению движения заго-.товок, а также за счет применения всхеме одновибраторов, обеспечивающихселекцию сигналов.