Устройство для контроля направления перемещений

(51)4 С 01 В 1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬТИЙд О К АВТОРСК ВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССРУ 1078242, кл. С 01 В 13/02, 1982.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ НАПРАВЛЕНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ(57) Изобретение относится к области измерительной техники и позволяет упростить схему устройства дляконтроля направления перемещений иповысить его экономичность и надежества ность путем сокращения колич датчиков "сопло-сопло" до дв и сокращения струйных элеме ИЛИ-НЕ ИЛИ и триггеров, что гается оригинальной схемой с датчиков, струйных элементов геров. При перемещении экран ду соплами датчиков происход довательное перекрытие сопел сящее от направления перемещ экрана, и поэтому одному нап нию перемещения соответствую нал "1" на выходе одного три и сигнал н 0" на выходе друго гера, а при другом направлен исходит изменение сигналов. ух шт тов И достивязи и трига межит послезави е равле т сиг г го т ии про 1 ил. НИЕ ИЭОБРЕТЕНИ50 55 Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь зовано для контроля направления перемещений, когда место смены направления не определено.Цель изобретения - упрощение схемы устройства и повышение его экономичности и надежности путем сокращения количества датчиков "сопло-сопло" и струйных элементов.На чертеже представлена схема устройства для контроля направления перемещений. Устройство состоит из двух датчиков 1 и 2 "сопло-сопло", экрана 3 с перемычками 4 и отверстиями 5, которые вместе с датчиками 1 и 2 расположены вдоль направления перемещений, обозначенного стрелкой.Расстояние между датчиками не превышает размеров отверстия в экране, а их питание осуществляется по магистрали 6, Преобразователь, сообщенный с выходами датчиков, содержит четыре элемента ИЛИ-НЕ ИЛИ 7-10 один элемент И 11 и четыре триггера 12-15 Выход датчика 1 соединен одновременно с первым входом элемента ИЛИ-НЕ ИЛИ 7, включающим входом триггера 12 и каналом питания элемента ИЛИ НЕ ИЛИ 9.Выход датчика 2 одновременно соединен с вторым входом элемента ИЛИ-НЕ ИЛИ 7, включающим входом триггера 13 и каналом питания элемента ИЛИ-НЕ ИЛИ 10. Инверсный выход элемента ИЛИ-НЕ ИЛИ 7 соединен с первым входом элемента И 11, на второй вход которого подключенинверсный выходной канал элемента ИЛИ-НЕ ИЛИ 8, первый и второй входы которого соединены соответственно с инверсными выходными каналами элементов ИЛИ-НЕ ИЛИ 9 и 10. Выход элемента И 11 подключен одновременно к выключающим входам триггеров 12 и 13. При этом прямой выходной канал триггера 12 соединен с первым входом элемента ИЛИ-НЕ ИЛИ 10, а прямой выходной канал триггера 13 - с первым входом элемента ИЛИ-НЕ И 11 И 9. Инверсный выходной канал элемента ИЛИ-НЕ ИЛИ 9 подключен к включающему входу триггера 14 и выключающему входу триггера 15,канал элемента ИЛИ-НЕ И 11 И 10 - к включающему входу триггера 15 и выключающему триггера 14. Прямые выходные каналы триггеров 14 и 15 5 О 15 20 25 30 35 40 45 являются выходными каналами устройства, в которых формируются сигналыо направлениях перемещений, Установка устройства в исходное состояниепроизводится. подачей единичногосигнала в канал 16 установки, который подключен к вторым выключающимвходам триггеров 14 и 15.Устройство работает следующим образом,Предположим, что в первоначальном состоянии экран 3 разобщает сопла датчиков 1 и 2, на выходах которых сигналы Р и Р имеют нулевые1 2значения. Подачей сигналов в канал 16 установки устройство приводится в исходное состояние. При этомтриггеры 14 и 15 выключаются, и наих прямых выходах устанавливаютсянулевые сигналы (Р= 0 и РВых 1 Быка= 0), информирующие о том, что перемещение контролируемого тела отсутствует. Так как сопла датчиков1 и 2 разобщены экраном, то на входах элемента ИЛИ-ЧЕ ИЛИ 7, включающих входах триггеров 12 и 13 и вканалах питания элементов ИЛИ-НЕ ИЛИ9 и 10 сигналы равны О. На входахэлемента ИЛИ-НЕ ИЛИ 7 сигналы Р иР равны 0 и, следовательно, наего инверсном выходе присутствуетсигнал "1", Аналогичный сигнал "1"присутствует и на инверсном выходеэлемента ИЛИ-НЕ ИЛИ 8, так как вподключенных к ним инверсных выходных каналах элементов ИЛИ-НЕ ИЛИ 9и 10 давление отсутствует. Таким образом, на входах элемента И 11 присутствуют два единичных сигнала,чтоприводит к появлению сигнала "1" наего прямом выходе и сбросу триггеров12 и 13 в исходное состояние, прикотором сигналы "1" установлены навыходах триггеров, соединенных с атмосферой, а в прямых выходных каналах этих триггеров, соединенныхс каналами управления элементов ИЛИ-НЕ ИЛИ 9 и 10, сигналы.равны О,При перемещении экрана (например, вниз относительно изображенных на чертеже датчиков) сначала открывается сопло датчика 1, и на его выходе появляется давление Р = 1.Этот сигнал поступает одновременно на вход элемента ИЛИ-НЕ ИЛИ 7, включающий вход триггера 12 и в канал питания элемента ИЛИ-НЕ И 1 И 9 Таккак в канале управления последнегосигнал с выхода триггера 13 равенО, то поступивший в канал питаниясигнал с выхода датчика 1 беспрепятственно проходит на инверсныйвыход элемента ИЛИ-НЕ ИЛИ 9 и поступает на включающий вход триггера 14,на прямом выходе которого появляется единичный сигнал Ре, = 1. Крометого, сигнал с инверсного выхода элемента ИЛИ-НЕ ИЛИ 9 поступает на выключающий вход триггера 15, подтверждая его сброс в исходное состояние (Р , = 0),Дальнейшее перемещение экрана в этом же направленииприводит к открытию сопла датчика 2и появлению на его выходе давленияР, =1. Этот сигнал с выхода датчика2 поступает одновременно на второйвход элемента ИЛИ-НЕ ИЛИ 7, на включающий вход триггера 13 и в каналпитания элемента ИЛИ-НЕ ИЛИ 10.Триггер 13, включаясь, подает сигнал "1" в канал управления элемента ИЛИ-НЕ ИЛИ 9, что приводит кпереключению сигнала Р, поступающего в канал питания этого элемента,в атмосферу. Однако триггер 14 остается включенным, "запомнив" предыдущее состояние сигнала в инверсном выходном канале данного элемента, Сигнал Р, с выхода датчика 2,поступивший в канал питания элемента ИЛИ-НЕ ИЛИ 10, сбрасывается ватмосферу, так как в канале управления данного элемента к этому времени присутствует сигнал "1" с прямого выхода триггера 12, включенного появившимся ранее сигналом РСледовательно, триггер 15 остаетсяв выключенном состоянии, так какпоступление сигнала Р, на его включающий вход заблокировано предварительно появившимся сигналом Р, .Дальнейшее перемещение экрана в томже направлении приводит к перекрытиюсопла датчика 1 и исчезновениюдавления Р на входе элемента ИЛИ-НЕ ИЛИ 7, включающем входетриггера 12 и в канале питания элемента ИЛИ-НЕ ИЛИ 9. Затем исчезаетдавление Р, на выходе датчика 2 засчет продолжающегося перемещенияэкрана. Вследствие этого исчезаетдавление Р, на втором входе элемента ИЛИ-НЕ ИЛИ 7, на включающем входе триггера 13 и в канале питанияэлемента ИЛИ-НЕ ИЛИ 10. Таким образом, при полном перекрытии сопел 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 датчиков 1 и 2 на входе элемента ИЛИ-НЕ ИЛИ 7 и 8 устанавливаютсянулевые сигналы, При этом срабатывает элемент И 11, производит сбростриггеров 12 и 13 в исходное состояние и открывает элементы ИЛИ-НЕ ИЛИ9 и 10 для пропуска сигналов дав-ления Р, и Р на входы триггеров 14и 15. Преобразователь готов к следующему циклу поступления сигналовР и Р с выходов датчиков 1 и 2.При этом на выходе триггера 14 сохраняется единичный сигнал Р =1еы(сигнализирующий о перемещении объекта вниз относительно датчиков). Повторное прохождение отверстия относительно сопел датчиков в том женаправлении приводит к аналогичномупереключению сигналов в элементахпреобразователя, вследствие чегона выходе триггера 14 сохраняетсясигна Реых = 1, а на выходе тригПри смене направления перемещения экрана преобразователь работаетследующим образом.Так как перемещение экрана происходит относительно датчиков 1 и 2 вверх, то первым открывается сопло датчика 2, что приводит к подаче давления Р, =1 на второй вход элемента ИЛИ-ЙЕ ИЛИ 7, включаюЩий вход триггера 13 и в канал питания элемента ИЛИ-НЕ ИЛИ 10, Так как на входе элемента ИЛИ-НЕ ИЛИ 7 появляется сигнал "1" с выхода датчика 1, то сигнал "1" на его инверсном выходе исчезает, и, соответственно, исчезает сигнал "1" на выходе элемента И 11 и на выключающих входах триггеров 12 и 13. Триггер 13 включается сигналом Р, и подает сигнал в канал управления элемента ИЛИ-НЕ ИЛИ 9. Сигнал в канале управления элемента ИЛИ-НЕ ИЛИ 10 отсутствует, и поэтому сигнал давления Р поступивший с выхода датчика 2 в канал питания этого элемента, беспрепятственно проходит на инверсный выход и включающий вход триггера 15, а также на выключающий вход триггера 14. При этом триггер.14 отключается, и в его выходном канале появляется сигнал Р = О, а триггер 15 включается, и на его выходе появляется сигнал Р, = 1, информирующий о том, что перемещение сигнала (и контролируемого тела) направлено в противоположную сторо- .40 ну, Последующее открытие сопла датчика 1 приводит к появлению сигнала Р , который поступает на второй9вход элемента ИЛИ-НЕ ИЛИ 7, включаеттриггер 12 и поступает в канал пита 5ния элемента ИЛИ-НЕ ИЛИ 9. Однако,так как триггер 13 включался раньше,то сигнал Р из канала питания направляется в выходной канал, связанный с атмосферой. Это происходитза счет поступления с прямого выходатриггера 13 в канал управления элемента ИЛИ-НЕ ИЛИ 9 управляющегосигнала который производит переклюУ15чение сигнала Р в атмосферу.Поэтому сигнал Р, не поступает на включающий вход триггера 14,который остается в выключенном состоянии.Выключение триггера 12 приводит к прекращению поступления сигнала Р, наинверсный выход элемента ИЛИ-НЕ ИЛИ10 и на включающий вход триггера 15.Однако триггер 15 остается во вклю 11ченном состоянии, "запоминая предыдущий сигнал на своем включающемвходе. Дальнейшее перемещение экрана в ту же сторону приводит сначалак исчезновению давления в приемномсопле датчика 2 (Р, =0), а затем30датчика 1 (Р, =0). Поэтому элементы ИЛИ-НЕ ИЛИ 7 и 8, имея в своихвходных каналах нулевые сигналы,формируют на своих инверсных выходах сигналы "1", которые, поступаяна входы элемента И 11, формируют35на его выходе сигнал "1", Этот сигнал в свою очередь сбрасывает триггеры 12 и 13 в исходное состояниеи открывает элементы ИЛИ-НЕ ИЛИ 9 и10. Триггеры 14 и 15 остаются впредыдущем состоянии, то есть триггер 14 выключен, а триггер 15 включен (Р = 1) и своим выходнымбыксигналом информирует о перемещении45экрана с контролируемым телом впротивоположном направлении, Последующие прохождения отверстий междусоплами датчиков 1 и 2 приводят каналогичному переключению сигналовв элементах преобразователя и под 50тверждению включающего сигнала навходе триггера 15 и выключающегона выходе триггера 14,Таким образом, при перемещенииэкрана между соплами датчиков в11 11одном направлении сигнал 1 прис утс твует на выходе. триггера 1 4 , а си гнал "0 " - на выходе триггера 1 5 . При изменении направления перемещения на противоположное происходит изменение сигналов. На выходе триггера 14 появляется "0", а на выходе триггера 15 - "1".Выполнение устройства для контроля направления перемещений по предложенной схеме приводит к существенному его упрощению за счет сокращения количества необходимых датчиков типа "сопло-сопло" с 3 до 2 и количества струйных элементов, необходимых для реализации преобразователя, с 14 до 9. Кроме того, количество струйных элементов, потребляющих для питания сжатый воздух (включая и датчики), сокращается с 17 до 9, так как два струйных элемента ИЛИ-НЕ ИЛИ 9 и 10 в процессе работы преобразователя давления питания не потребляют. Поэтому упрощение схемы устройства приводит также к соответствующему повышению его экономичности и надежности.Формула изобретенияУстройство для контроля направления перемещений, содержащее не 11 подвижные датчики "сопло-сопло экран с рядом отверстий, расположенный между соплами и установленный с возможностью перемещения нормально их осям преобразователь, сообщенный с выходами датчиков и содержащий четыре элемента ИЛИ-НЕ ИЛИ, элемент И, четыре триггера и канал установки, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения схемы устройства и повышения его экономичности и надежности, два датчика сопло-сопло" установлены относительно один другого на расстоянии, не превышающем размеров отверстий экрана, выход первого датчика соединен одновременно с входом первого элемента ИЛИ-НЕ ИЛИ,включающим входом первого триггера и каналом питания второго элемента ИЛИ-НЕ ИЛИ, выход второго датчика соединен одновременно с вторым входом первого элемента ИЛИ-НЕ ИЛИ, включающим входом второго триггера и каналом питания третьего элемента ИЛИ-НЕ ИЛИ, инверсный выходной канал первого элемента ИЛИ-НЕ ИЛИ соединен с первым входом элемента И, на второй вход которого подключен инверсный12260 з 5 Составитель В, ГордеевТехред Н,Боикало Корректор М. Самборская Редактор О. Юрковецкая Заказ 2110/28 Тираж 670 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграФическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,4 выходной канал четвертого элемента ИЛИ-НЕ ИЛИ, а выход элемента И одновременно подключен к сбрасывающим входам первого и второго триггеров, прямой выходной канал первого из которых соединен с каналом управления второго элемента ИЛИ-НЕ ИЛИФ а второго - с каналом управления третьего элемента ИЛИ-НЕ ИЛИ, инверсный выходной канал второго элемента ИЛИ-НЕ ИЛИ соединен одновременно с включающим входом третьего триггера, включающим входом четвертого триггера и первым входом четвертого элемента ИЛИ-НЕ ИЛИ, инверсный выходной канал третьего элемента ИЛИ-НЕ ИЛИ соединен одновременно с включающим входом четвертоготриггера, выключающим входом третьего триггера и вторым входом четвертого элемента ИЛИ-НЕ ИЛИ, а канал 10 установки подключен к вторым выключающим входам третьего и четвертоготриггеров.