Устройство для счета движущихся объектов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1330647 4 С 06 М 11/О ГОСУДАРСПО ДЕЛ ЕТ СССРОТКРЫТИЙ ВЕКНЫИ КОМ ИЗОБРЕТЕКИ ЕТЕНИ(56)У 926АвВ 123 ЕТА ДВИЖУЩИХСЯ осится к средстонтроля и может еимущественно частности возонтроля движущихПИСАНИЕ ИЗОБРВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТ 017145/24-244.02.865.08.87. Бюл. Мд 30елорусский государситет им. В.И, Лен(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБЪЕКТОВ(57) Изобретение о вам неразрушающего быть использовано в диэлектрических, душных, средах для ся объектов живой и неживой природы.Целью изобретения является повышениеточности устройства. Устройство содержит генератор 1 синусоидальногонапряжения, датчик 5, выполненный ввиде излучающего электрода 2, первого и второго приемных электродов 3и 4, усилитель 6, регулируемый аттенюатор 7, регулятор 8, дифференцирующий усилитель 9, фазовращатель 10,умножитель 11, интегратор 12, компаратор 13, источник опорного напряжения 14 и регистратор 15. Кроме того,два прнемных электрода 3 и 4 установлены перпендикулярно направлению движения объекта и расположены в плоскости, параллельной излучающемуэлектроду датчика, на расстоянии отнего, большем размеров движущихсяобъектов. 1 з.п, ф-лы, 3 ил.Изобретение относится к средствамнеразрушающего контроля, основаннымна использовании свойств физическихполей, в частности к электрическимсчетно-регистрирующим устройствам,отбраковки по физическим признаками направлению движения, и может бытьиспользовано с преимуществом в диэлектрических, в частности в воздушных средах, для контроля движущихсяобъектов жйвой и неживой природы.Целью изобретения является повышение точности.На фиг. 1 представлена структурнаясхема устройства для счета движущихсяобъектов.Схема включает генератор 1 синусоидального напряжения, датчик, выполненный в виде излучающего электрода 2, первого приемного электрода 3,второго приемного электрода 4, усилитель 6, регулируемый аттенюатор7, регулятор 8, дифференциальныйусилитель 9, фазовращатель 10, умножитель 11, интегратор 12, компаратор13, источник 14 опорного напряжения,регистратор 15.Генератор 1 синусоидального напряжения соединен с излучающим электродом. 3 датчика 5, первый приемныйэлектрод 3 через усилитель 6 соединенс входом дифференциального усилителя9, второй вход которого соединен свыходом регулируемого аттенюатора 7,выход дифференциального усилителя 9соединен с первым входом умножителя11 через фазовращатель 10 - с вторымвходом умножителя 11 и через регулятор 8 - с управляющим входом регулируемого аттенюатора 7, информационныйвход которого соединен с вторым приемным электродом 4 датчика 5, выходумножителя 11 соединен с информацион.нъм входом интегратора 12, управляющий вход и выход которого соединенысоответственно с выходом и первымвходом компаратора 13, второй входкоторого соединен с выходом источника 14 опорного напряжения, вход ре-.гистратора 15 соединен с выходом компаратора 13.На фиг,2 а-д представлены эпюры напряжений на выходах отдельных блоковустройства,Генератор 1 синусоидального напряжения служит для создания переменногоквазистационарного электромагнитногополя в зоне между излучающим электро 5 10 15 0 25 30 35 40 45 50 55 дом 2 и плоскостью приемных электродов 3 и 4, реализуется по известнымсхемам высоковольтных генераторов набазе электронных ламп или транзисторов,Излучающий электрод 2 служит дляпередачи электромагнитной энергии свыхода генератора 1 синусоидалъногонапряжения в окружающее пространствоизготавливается в виде протяженногометаллического стержня, провода и т.д.Прижимные электроды 3,4 служатдля приема и передачи электромагнитной энергии контролируемой зоны навходы усилителя 6 и регулируемогоаттенюатора 7, изготавливаются изпротяженных металлических стержней,проводов и т.д.Один из возможных вариантов реализации датчика 5 представлен на фиг.3,где изображено: излучающий электрод2, первый приемный электрод 3, второйприемный электрод 4, диэлектрическаяподложка 16 (стрелками показаны направления движения объектов).Усилитель 6 служит для усилениясинусоидального напряжения, наводимого на первый приемный электрод 3,реализуется по известным схемам усилителей с большим входным сопротивлением на базе полевых транзисторовили микросхем типа К 140 УД 8, К 140 УД 3и т,д.Регулируемый аттенюатор 7 усиливает и при отсутствии объекта уравнивает сигнал, снимаемый с второго приемного электрода 4 с сигналом, снимаемым с первого приемного электрода3. Реализуется по известным схемам5 усилителей с большим входным сопротивлением и регулируемым коэффициентом усиления.Регулятор 8 вырабатывает напряжение регулировки коэффициента усилениярегулируемого аттенюатора 7, реали -зуется по известным схемам систем АРУДифференциальный усилитель 9 вырабатывает сигнал, пропорциональныйразности выходных напряжений усилителя 6 и регулируемого аттенюатора 7,выполняется по известным схемам дифференциальных усилителей с большимкоэффициентом подавления синфазнойпомехи на базе операционных усилителей серий 140, 153 и т.д.Фазовращатель 10 обеспечивает,рсдвиг фазы сигнала с выхода дифференциального усилителя 9 на П/2, реализуется по известным схемам на базе КС-цепей.Умножитель 11 служит для перемножения сигналов с выходов дифференци 5 ального усилителя 9 и фазовращателя 1 О, реализуется на основе интегральных микросхем типа 140 МА 1, 525 ПС 1 и т.д.Интегратор 12 служит для накопле ния сигнала с выхода умножителя 11, выполняется по известным схемам ин теграторов со сбросом на основе операционных усилителей серий 140,153 и т.д. 15Компаратор 13 служит для сравнения сигнала с выхода интегратора 12 с опорным напряжением и выработки импульса счета объекта и сброса интегратора 12, реализуется на базе ин тегральных микросхем типа 521 СА 1, 597 СА 1 и т,д.Источник 14 опорного напряжения вы. вырабатывает постоянное, стабильное напряжение, амплитуда которого регу лируется, реализуется по известным схемам на основе операционных усилителей серий 140, 153 и т.д.Регистратор 15 служит для счета и индикации результата счета движущихся 30 объектов, реализуется на базе счетчиков серий 155, 134 и т.д.Устройство работает следующим образом.Сигнал с выхода генератора 1 напря35 жения излучается в пространство при помощи излучающего электрода 2, в результате в зоне контроля, т.е. в пространстве между электродами, образуется квазистационарное электромагнитное поле. На приемных электродах наводится электрический потенциал, величина которого зависит от расстояния до излучающего электрода 2 и от электрических параметров среды, в частности от диэлектрической проницаемости. При отсутствии объекта в межэлектродной зоне сигналы на входах дифференциального усилителя 9 одинаковы (фиг.2 а,б) и сигнал на его выхо де отсутствует (фиг.2 в), При этом влияние неоднородности окружающей среды, связанной с изменениями клима тических факторов, различия трактов усиления первого и второго приемных электродов компенсируют воздействием регулятора 8 на коэффициент усиления регулируемого аттенюатора 7, регулятор 8 при этом действует аналогично известным системам АРУ, постоянная времени которых выбрана таким образом, что прохождение объектом межэлектродной зоны не оказывает существенного влияния на выходное напряжение регулятора 8. При пересечении движущимся объектом межэлектродного пространства однородность поля нарушается и на приемные электроды наводятся различные электрические потенциалы, при этом приращение потенциала, связанное с движением объекта, появляется сначала в цепи одного приемного электрода, например 3, и лишь затем в цепи другого приемного электрода, например 4. Это связано с тем, чтобы сигналы, вызванные движением объекта, на входах дифференциального усилителя 9 появлялись в различное время и не компенсировали друг друга. В результате на выходе дифференциального усилителя 9 появляется два импульса (фиг.2 в). Фазовращатель 10, умножитель 11 и интегратор 12 представляет собой коррелятор. На выходе интегратора 12 получается сумма автокорреляционных функций первого и второго импульсов. Далее происходит сравнение сигнала с выхода интегратора 12 и регулируемого опорного напряжения с выхода источника 14 опорного напряжения. В случае, если суммарная автокорреляционная функция превышает заданное пороговое напряжение, на выходе компаратора 13 появляется импульс, кото рый производит сброс интегратора 12 и поступает на вход регистратора 15.Последний фиксирует факт пересечения объектом межэлектродной зоны.Преимущество предлагаемого устройства по сравнению с известными заключается в повышении точности устройства путем повышения его чувствительности за счет корреляционной обработ" ки сигнала, эффективного подавления влияния внешних электромагнитных по" лей, представляющих собой синфазную помеху, и учета изменений электричес- ких параметров окружающей среды автоматической регулировкой коэффициента передачи регулируемого аттенюатора 7.Формула и з обретения1. Устройство для счета движущихся объектов, содержащее датчик, выпол", ненный в виде первого и второго приемных электродов, генератор синусои 1 ЭЗОЬ 47дального напряжения, усилитель, интегратор, выход которого соединен с первым входом компаратора, и регистратор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введены регулятор напряжения, дифференциальный усилитель, регулируемый аттенюатор, фазовращатель, умножитель, источник опорного напряжения и датчик - излучающий электрод, выход генератора синусоидального напряжения соединен с излучающим электродом датчика, выход первого приемного электрода датчика через усилитель соединен с первым входом дифференциального усилителя, выход которого подключен к входу регулятора напряжения, к первому входу умножителя и к входу фазовращателя, выход которого соединен с вторым вхо;Ъ дом умножителя, выход которого под- ключен к первому входу интегратора, второй вход црторого соединен с выходом компаратора, который подключен к регистратору., выход второго приемного электрода датчнка соединен с первым входом регулируемого аттенюатора, второй вход которого подключен к выходу регулятора напряжения, а 10 выход - к второму входу дифференциального усилителя. 2. Устройство по п.1, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что два прием 15 ных электрода датчика установленыперпендикулярно направлению движенияобъекта и расположены в плоскости,параллельной излучающему электродудатчика, на расстоянии от него,. боль 2 О шем размеров движущихся объектов.1330647 Составитель Н, ВагановаРедактор М. Келемеш Техред Л.Сердюкова Корректс ерни Закаэ 3 дписн Проиэводственно-полиграфическое предприятие, г. Уагоро Проектная, 4 584/51 НИИПИ Государст по делам иэоб 035, Москва, Ж Тирал 672нного комитета СССтений и открытийРаушская наб., д