Устройство для обнаружения трубы, движущейся по стержню

(51) 4 С 01 В 7/О ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯТРУБЫ, ДВИЖУЩЕЙСЯ ПО СТЕРЖНЮ(57) Изобретение относится к измертельной технике. Целью изобретения является упрощение устроиства засчет замены вычислительного блока,анализирующего аналоговые сигналы,блоком обработки сигналов в логической (дискретной) форме, что повьппает надежность работы устройстваи не требует в процессе его эксплуатации метрологического обеспеченияПо двум сигналам "1" или "0" двухтриггеров блока обработки сигналов,которые являются выходными сигналами всего устройства,. обнаруживаетсятруба, движущаяся по стержню в двухзонах контроля. 1 ил.12260Изобретение относится к измерительной технике.Цель изобретения - упрощение устройства,На чертеже представлена функциональная схема устройства.Устройство для обнаружения трубы,движущейся по стержню, содержит дваблока 1 и 2 преобразования, блок 3обработки сигналов, Два блока 1 и 2 1 Опреобразования состоят из излучателя 4, приемника 5 и подключенногок нему усилителя 6 сигналов.Блок 3 обработки сигналов содержит дифференциальный усилитель. 7, 15задатчик 8 положительного сигнала,задатчик 9 отрицательного сигнала,компараторы 10 (первый) и 11 (второй), Формирователи 12 (первый) и13 (второй) импульсов, ключи 14-17 20(первый) и 19 (второй), Контролируемая труба 20 движется по стержню 21в направлении А. Выходы блоков 1 и 252 преобразования подключены к двумвходам .блока 3 обработки сигналов,входами которого являются входы дифференциального усилителя 7,. выходусилителя 7 подключен к первым входам компараторов 1 О и 11, второйвход компаратора 10 подключен к выходу задатчика 8 положительного сигнала, второй вход компаратора 11 соединен с задатчиком 9 отрицательногосигнала, выходы компараторов 10 и 11подключены к входам формирователей12 и 13 соответственно, выход формирователя 12 через первьй диодныйключ 14 подключен на вход запускапервого триггера 18, а через второй 40диодный ключ 15 - на вход запускавторого триггера 19,выход второгоформирователя 13 через третий диодныйключ 16 подключен на вход сброса первого триггера 18, а через четвертый 45диодный ключ - на вход сброса второго триггера 19, выходы первого и второго триггеров 18 и 19 являются выходами блока 3 обработки сигналов, атакже и всего устройства обнаружения 50движущейся контролируемой трубы 20на стержне,устройство .работает следующим образом.В исходном положении, когда в конт ролируемых обоими блоками 1 и 2 пре образования зонах имеется толькостержень 21, световые потоки от излу 1 гчателей 4, идущие на входы приемников5, перекрываются стержнем (имеющимодинаковый размер по всей длине)частично и одинаково для обоих блоков1 и 2 преобразования, В этом случаефототоки от приемников 5, сигналы свыходов усилителей 6 сигналов и с вы.ходов блоков 1 и 2 преобразованияодинаковы. Поэтому разностный сигналЦ на выходе дифференциального усилиттеля 7 равен нулю, поскольку сигналыО и -О с задатчиков 8 и 9 поданные9Фна вторые входы компараторов 10 и 11,значительно превышают сигнал О , с вылхода дифференциального усилителя 7,поданный на первые входы компараторов 10 и 11, вследствие чего они невключаются, сигналы О и О на ихО 11выходах равны 0, На выходах формирователей 12 и 13 импульсов сигналыО и О также равны 0 (импульсовнет). триггеры 18 и 19 находятся висходном сброшенном состоянии, сигналы О, иОна их выходах равны "0",и так как эти сигналы являются выходными и для блока 3 обработки сигналови всего устройства обнаружения трубы,движущейся по стержню, то эта информация свидетельствует об отсутствиитрубы на стержне в обеих зонах контроля,При раскатке труба движется по стержню в направлении А и ее передний торец появляется в зоне контроля блока 1 преобразования, перекрытие светового потока от излучателя 4 в этом блоке увеличивается, а фототок при-. емника 5 и сигнал с усилителя 6 сигналов уменьшается. При этом на выходе блока 2 (от.его усилителя б сигналов) сигнал остается прежним. На обоих входах дифференциального усилителя 7 сигналы становятся различными, вследствие чего на его выходе появляется разностный сигнал О, в момент времениположительной полярности1и поступает на первый вход компарато 1 ра 10, на втором входе которого имеется сигнал О также положительной полярности с задатчика 8. Уровень этого сигнала устанавливается таким, чтобы при нулевом входном сигнале О и его флюктуациях компаратор 10 не мог Ны включиться, но при минимально возможном сигнале О , обусловленном минимальной толщиной стенок трубы, компаратор 10 должен надежно сработать и выдать сигнал,рав1ныи 1 . Э т о и происходит в моментвремени, когда О, )Оо и при . том0 = 1, По переднему фронту О, срабатывает формирователь 12 импульсов и на его выходе появляется импульс положительной полярности О1 фкоторый через открывшийся первыйключ 14 попадает на вход запускатриггера 18, который переходит приэтом из состояния 1 О в состояние11 11 . Этот сигнал О, появляется и навыходе всего устройства , что свидет ел ьс тв ует о том , что труба обнаружена в зоне контроля блока 2 преобр аз ов ания ,При дальнейшем продвижении трубыее передний торец появляется в зонеконтроля блока 2 преобразования ,Световой поток о т излучателя 4 этогоблока , проходящий н а вход приемника5 , уменьшится н а столько , на сколькоон уменьшался в блоке 1, Поэтому вмомент времени 1 ( приход переднеготорца трубы в з ойу блока 2 преобразованияя ) сигнал О, на выходе диффер енциальн о го усилителя 7 станет равным нулю ( на обоих его входах сигналы одинаковы) , и к омпаратор 1 О переходит в состояние "0" ( сигнал О =О )оПо заднему фронту этого сигнала ,срмирователь 12 выдает импульс отрицательной полярности О , которыйчерез открывшийся второй ключ 15проходит на вход запуска триггера19 и переводит,его из состояния "0"в состояние "1", На втором выходеустройства также оказывается сигналО 1, информирующий о том, чтотруба подошла по стержню 21 и во втоРую контролируемую зону.При окончании раскатки трубы 20она уходит со стержня 21 и ее задний торец появляется в зоне контроляблока 1 преобразования, перекрытиесветового потока в этом блоке уменьшается, а сигнал с его выхода увеличивается, при этом на выходе дифференциального усилителя 7 появляется разностный отрицательный сигналв момент времени ,Этот сигналподается на первый вход компаратора11,. а на втором его входе имеетсяигнал О также отрицательной полярности с задатчика 9. Когда сигналО превысит сигнал 0 (в момент 1 )9 3компаратор 11 срабатывает и на его.выходе появляется сигнал О = 1 Попереднему фронту этого сигнала формирователь 13 импульсов выдает оди-. 1226021ночный импульс отрицательной полярнос.ти 0, , который через открывшийсятретин ключ 16 попадает на вход сброса триггера 18 и переводит его изсостояния "1" в "0", и на первом выходе всего устройства также появляется нулевой сигнал 0 = 0 что сви 1 В фдетельствует об уходе трубы со стержня в первой зоне контроля.10 При дальнейшем движении заднийторец трубы 20 уходит из зоны контроля блока 2 преобразования. Перекрытие светового потока уменьшается, асигнал с выхода блока 2 преобразова 15 ния увеличивается и становится равнымсигналу от блока 11 преобразования,а поэтому на выходе дифференциальногоусилителя 7 сигнал О = 0 (моментвремени 1 ) . На выходе компаратора20 11 сигнал также становится равнымнулю и по его заднему фронту формирователь 13 импульсов выдает одиночныи импульс., положительной полярности, который через открывшийся чет 25 вертый ключ 17 попадает на вход сброса триггера 19, переводит его изсостояния "1" в "0". Сигнал 0 устройства при этом равен нулю, что свидетельствует об уходе трубы 20 состержня 21 и в зоне контроля блока 2преобразования,Таким образом, по двум сигналамО и 09, которые являются выходными сигналами всего устройства, обнаруживается тРУба, движущаяся по стержню в двух зонах контроля,Формула из обретения40Устройство для обнаружения трубыЭдвижущейся по стержню, содержащеедва блока преобразования, каждый изкоторых состоит из излучателя прием 1ника, усилителя сигналов, выход которого является выходом блока преобразования, и блок обработки сигналов,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью упрощения устройства, блок обработки сигналов выполнен в виде дифференциального усилителя задатчика1положительного сигнала, задатчика отрицательного сигнала, двух компараторов, двух формирователей импульсов,четырех ключей и двух триггеров, входыдифференциального усилителя являются 55 входами блока обработки сигналов иподключены к выходам блоков преобра, зования, выход дифференциального усилителя соединен с первыми входами1226021 оставитель Л. Крю аехред В.Кадар Корректор С. Шекмар Редактор Н, Тупица Заказ 2109/27 0 ПодписноССР комитети открыт но шская наб д еское предприяти роизво енно-полиг двух компараторов, вторые входы которых соединены соответственно с выходами задатчика положительного сигналаи задатчика отрицательного сигнала,выход каждого компаратора соединен ссоответствующим входом формирователейимпульсов, выход первого формироватеТираж ВНИИПИ Государстве по делам изобрет 13035, Москва, Жля импульсов через первый и второйключи соединен. с входом запуска первого и второго триггеров соответственно, через третий и четвертый ключи -с входом сброса первого и второготриггеров соответственно, выходы которых являются выходами устройства. жгород, ул. Проектная,