[go: up one dir, main page]

RU2348921C1 - Device of identification and control of products gyration - Google Patents

Device of identification and control of products gyration Download PDF

Info

Publication number
RU2348921C1
RU2348921C1 RU2007129322/28A RU2007129322A RU2348921C1 RU 2348921 C1 RU2348921 C1 RU 2348921C1 RU 2007129322/28 A RU2007129322/28 A RU 2007129322/28A RU 2007129322 A RU2007129322 A RU 2007129322A RU 2348921 C1 RU2348921 C1 RU 2348921C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
input
voltage
logic
trigger
Prior art date
Application number
RU2007129322/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Владимирович Карпенко (RU)
Сергей Владимирович Карпенко
Original Assignee
Сергей Владимирович Карпенко
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Сергей Владимирович Карпенко filed Critical Сергей Владимирович Карпенко
Priority to RU2007129322/28A priority Critical patent/RU2348921C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2348921C1 publication Critical patent/RU2348921C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Abstract

FIELD: physics, measuring.
SUBSTANCE: invention concerns field of control and measuring technics and can be used in mechanical engineering for identification (recognition) of heated and unheated metal and nonmetallic products. The device includes the inductive sensing device executed in the form of an inductance coil, placed in a ring groove of an open end face of the ferrite core with the central hole, mounted coaxially with this hole capacitive a sensing device with the central hole and the infrared photodetector, devices forming a sensing device. At travel of the heated metal controllable product concerning a device sensing device there is consistently its interaction with electrical and electromagnetic fields accordingly capacitive both inductive sensing devices and fogging of an infrared photodetector by it. Thus on the first exit of the device there is a pulsing signal with level logic "1", bearing the information on identification heated metal product. On the second and third exits of the device thus there are voltages with "0" levels logic. In case of travel of the unheated metal product the signal with level logic "1", bearing the information on its identification, appears only on the second exit of the device. Thus on the first and third exits of the device there are voltages with levels logic "0". At travel of the unheated nonmetallic product the signal with level logic "1" appears only on the third exit of the device. On the first and second exits of the device thus there are voltages with levels logic "0".
EFFECT: identification of controllable products without contact to them.
6 dwg

Description

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и может быть использовано в машиностроении для идентификации (распознавания) нагретых металлических и ненагретых металлических и неметаллических изделий, а также в качестве бесконтактного датчика контроля вращения изделий с учетом их термического состояния и вида материала.The invention relates to the field of instrumentation and can be used in mechanical engineering for identification (recognition) of heated metal and unheated metal and non-metal products, as well as a non-contact sensor for monitoring the rotation of products taking into account their thermal state and type of material.

Известно устройство идентификации (распознавания) изделий, содержащее последовательно соединенные высокочастотный генератор электрических колебаний с индуктивным чувствительным элементом, выполненным в виде катушки индуктивности, размещенной в кольцевом пазу открытой чашки ферритового сердечника с центральным отверстием, и включенным в цепь его колебательного контура, пороговый элемент, последовательно включенные инфракрасный фотоприемник, формирователь импульсов. а также первую выходную клемму, являющуюся первым выходом устройства, вторую выходную клемму являющуюся вторым выходом устройства (см. авторское свидетельство СССР № 1185419 "Датчик положения и контроля", кл. МКИ4 Н01Н 36/00, 1985). Такое устройство имеет суженные функциональные возможности, так как производит идентификацию (распознавание):A device for identification (recognition) of products is known, containing a series-connected high-frequency generator of electrical oscillations with an inductive sensitive element made in the form of an inductor placed in the annular groove of an open cup of a ferrite core with a central hole, and a threshold element connected in series to its oscillating circuit circuit Included infrared photodetector, pulse shaper. as well as the first output terminal, which is the first output of the device, the second output terminal, which is the second output of the device (see USSR author's certificate No. 1185419 "Position and control sensor", class MKI 4 H01N 36/00, 1985). Such a device has a narrowed functionality, as it performs identification (recognition):

а) только ненагретых металлических и неметаллических изделий и не позволяет производить идентификацию наряду с ненагретыми и нагретых металлических изделий;a) only unheated metal and non-metal products and does not allow identification along with unheated and heated metal products;

б) ограниченной номенклатуры контролируемых изделий, т.е. им осуществляется идентификация только двух разновидностей контролируемых изделий (ненагретых металлических и неметаллических) согласно алгоритму: каждое изделие идентифицируется на одном соответствующем выходе из двух выходов устройства, и не позволяет производить идентификацию изделий, имеющих расширенную номенклатуру по числу, виду материала и термическому состоянию контролируемых изделий. Например, такое устройство не позволяет идентифицировать одно из трех разновидностей контролируемых изделий (нагретое металлическое, ненагретое неметаллическое, ненагретое неметаллическое) на одном соответствующем выходе из трех выходов устройства.b) a limited range of controlled products, i.e. he identifies only two varieties of controlled products (unheated metal and non-metallic) according to the algorithm: each product is identified at one corresponding output from two outputs of the device, and does not allow identification of products having an expanded nomenclature by the number, type of material and thermal state of the controlled products. For example, such a device does not allow one of three types of controlled products to be identified (heated metal, unheated non-metallic, unheated non-metallic) at one corresponding output from the three outputs of the device.

в) невозможности распознавания прозрачных для светового потока излучателя неметаллических изделий, так как при пересечении ими светового потока затемнения фотоприемника не происходит из-за того. что световой поток сквозь контролируемые изделия вследствие сравнительно высокого коэффициента пропускания проходит на фотоприемник и продолжает поддерживать его в засвеченном состоянии. Т.е. в этом случае не обеспечивается режим идентификации (распознавания) металлических и неметаллических изделий;c) the impossibility of recognizing non-metallic products transparent to the luminous flux of the emitter, since when they cross the luminous flux, the photodetector does not darken. that the luminous flux through the controlled products due to the relatively high transmittance passes to the photodetector and continues to maintain it in the illuminated state. Those. in this case, the identification (recognition) mode of metal and non-metal products is not ensured;

г) выполнения его из двух функциональных узлов, что, в свою очередь, приводит к невозможности применения его в условиях эксплуатации на объектах, имеющих зоны контроля с ограниченным монтажным пространством.d) its implementation from two functional units, which, in turn, makes it impossible to use it in operating conditions at facilities having control zones with limited installation space.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому решению является устройство идентификации изделий, содержащее индуктивный чувствительный элемент, выполненный в виде катушки индуктивности, размещенной в кольцевом пазу открытой чашки ферритового сердечника с центральным отверстием, последовательно соединенные высокочастотный генератор электрических колебаний, в цепь колебательного контура которого включен индуктивный элемент, и пороговое устройство, последовательно включенные инфракрасный фотоприемник, формирователь импульсов, а также логический элемент И, первую клемму, соединенную с выходом логического элемента И и являющуюся первым выходом устройства, вторую клемму, являющуюся вторым выходом устройства (см. авторское свидетельство СССР № 1610268, кл. МКИ5 G01В 21/00 "Индуктивно-оптический датчик положения и контроля", 1990). Однако такое устройство обладает ограниченными функциональными возможностями, так как:Closest to the technical nature of the proposed solution is a product identification device containing an inductive sensitive element, made in the form of an inductor placed in the annular groove of an open cup of a ferrite core with a central hole, connected in series with a high-frequency generator of electrical vibrations, the inductive circuit of which includes an inductive element, and threshold device, infrared photodetector, shaper pulses, as well as the logical element And, the first terminal connected to the output of the logical element And and which is the first output of the device, the second terminal, which is the second output of the device (see USSR author's certificate No. 1610268, class MKI 5 G01B 21/00 "Inductively optical position and control sensor ", 1990). However, such a device has limited functionality, since:

- производит идентификацию только нагретых изделий (металлических и неметаллических) и не позволяет производить идентификацию (распознавание) наряду с нагретыми ненагретых изделий (металлических и неметаллических);- identifies only heated products (metallic and non-metallic) and does not allow identification (recognition) along with heated unheated products (metallic and non-metallic);

- осуществляет идентификацию изделий из числа ограниченной номенклатуры по числу разновидностей контролируемых изделий в соответствии с алгоритмом: идентификация из двух разновидностей контролируемых изделий одного изделия на одном соответствующем выходе из двух выходов устройства - и не позволяет осуществлять идентификацию изделий из числа расширенной номенклатуры (например, из набора из трех видов контролируемых изделий - нагретое металлическое, ненагретое металлическое, ненагретое неметаллическое,) по числу разновидностей контролируемых изделий и по виду их материала согласно алгоритму: идентификация каждого из трех разновидностей контролируемых изделий на одном соответствующем выходе из трех выходов устройства.- Carries out identification of products from a limited range of products by the number of varieties of controlled products in accordance with the algorithm: identification of two varieties of controlled products of one product at one corresponding output from two outputs of the device - and does not allow identification of products from among the expanded range of products (for example, from a set of the three types of controlled products - heated metal, unheated metal, unheated non-metal,) according to the number of varieties of counter products to be polished and by the type of their material according to the algorithm: identification of each of the three varieties of controlled products at one corresponding output from the three outputs of the device.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства путем обеспечения возможности распознавания наряду с нагретыми металлическими изделиями ненагретых металлических и неметаллических изделий с расширением номенклатуры контролируемых изделий.The purpose of the invention is the expansion of the functionality of the device by enabling recognition along with heated metal products of unheated metal and non-metal products with the expansion of the range of controlled products.

Поставленная цель достигается тем, что в известное устройство, содержащее индуктивный чувствительный элемент, выполненный в виде катушки индуктивности, размещенной в кольцевом пазу открытого торца ферритового сердечника с центральным отверстием, последовательно соединенные генератор электрических колебаний, в цепь колебательного контура которого включен индуктивный чувствительный элемент, первый пороговый элемент, последовательно соединенные инфракрасный фотоприемник, установленный со стороны закрытого торца ферритового сердечника соосно с его центральным отверстием, формирователь импульсов, а также первый логический элемент И, выход которого является первым выходом устройства, в него введены первый триггер, С-вход которого соединен с выходом первого порогового элемента, D-вход - с источником напряжения питания, прямой выход - с первым входом первого логического элемента И, второй триггер, С-вход которого подключен к выходу формирователя импульсов, D-вход - к источнику напряжения питания, прямой выход - ко второму входу первого логического элемента И, емкостный чувствительный элемент в виде токопроводящей пластины любой геометрической формы с центральным отверстием, геометрическая форма которого повторяет геометрическую форму наружной боковой поверхности ферритового сердечника, последовательно соединенные мультивибратор с включенным на его входе емкостным чувствительным элементом, детектор, второй пороговый элемент, а также второй логический элемент И, первый вход которого соединен с прямым выходом первого триггера, второй вход - с инверсным выходом второго триггера, а выход его является вторым выходом устройства, третий логический элемент И, первый вход которого подключен к инверсному выходу первого триггера, второй вход - к инверсному выходу второго триггера, а выход его является третьим выходом устройства, третий триггер, С-вход которого соединен с выходом второго порогового элемента, D-вход - с источником напряжения питания, прямой выход - с третьими входами первого, второго и третьего логических элементов И, одновибратор, вход которого подключен к выходу второго порогового элемента, выход - к четвертым входам первого, второго и третьего логических элементов И, блок установки в исходное состояние, вход которого соединен с выходом одновибратора, выход - с R-входами первого, второго и третьего триггеров, при этом емкостный чувствительный элемент, установленный соосно с центральным отверстием ферритового сердечника и охватывающий своей внутренней торцевой поверхностью наружную боковую поверхность ферритового сердечника по всему ее периметру с зазором между этими поверхностями. Индуктивный чувствительный элемент и инфракрасный фотоприемник образуют чувствительный элемент устройства, а плоскость оптического окна инфракрасного фотоприемника, плоскость открытого торца ферритового сердечника и одна из плоскостей емкостного чувствительного элемента, направленные в одну сторону, установлены параллельно и образуют чувствительную поверхность устройства.This goal is achieved by the fact that in a known device containing an inductive sensitive element made in the form of an inductor placed in an annular groove of the open end of a ferrite core with a central hole, the oscillation generator is connected in series, the inductive sensor of which is included in the oscillating circuit, the first threshold element, series-connected infrared photodetector mounted on the closed end of the ferrite heart nickname coaxially with its central hole, the pulse shaper, as well as the first AND gate, the output of which is the first output of the device, the first trigger is inserted into it, the C-input of which is connected to the output of the first threshold element, the D-input - with a power supply source, direct output - with the first input of the first logical element And, the second trigger, the C-input of which is connected to the output of the pulse shaper, D-input - to the power supply source, direct output - to the second input of the first logical element And, capacitive a constituent element in the form of a conductive plate of any geometric shape with a central hole, the geometric shape of which repeats the geometric shape of the outer side surface of the ferrite core, a multivibrator connected in series with a capacitive sensing element included at its input, a detector, a second threshold element, as well as a second logical element And, the first input of which is connected to the direct output of the first trigger, the second input - with the inverse output of the second trigger, and its output is T device, the third logical element And, the first input of which is connected to the inverse output of the first trigger, the second input to the inverse output of the second trigger, and its output is the third output of the device, the third trigger, the C-input of which is connected to the output of the second threshold element, D-input - with a power supply source, direct output - with the third inputs of the first, second and third logical elements AND, a single-shot, the input of which is connected to the output of the second threshold element, the output - to the fourth inputs of the first, second of the first and third logical elements And, the initialization unit, the input of which is connected to the output of the one-shot, the output - with R-inputs of the first, second and third triggers, while the capacitive sensing element is installed coaxially with the central hole of the ferrite core and covering its internal end surface of the outer side surface of the ferrite core along its entire perimeter with a gap between these surfaces. The inductive sensitive element and the infrared photodetector form the sensitive element of the device, and the plane of the optical window of the infrared photodetector, the plane of the open end of the ferrite core and one of the planes of the capacitive sensitive element directed in one direction are parallel and form the sensitive surface of the device.

На фиг.1 представлена блок-схема устройства; на фиг.2 - схема блока установки в исходное состояние схемы устройства; на фиг.3 - схема взаимного расположения индуктивного чувствительного элемента, емкостного чувствительного элемента, инфракрасного фотоприемника и контролируемого изделия; на фиг.4 - диаграммы напряжений, поясняющие работу устройства при срабатывании его от нагретых металлических изделий в режиме идентификации трех видов изделий; на фиг.5 - диаграммы напряжений, поясняющие работу устройства при срабатывании его от ненагретых металлических изделий в режиме идентификации трех видов изделий; на фиг.6 - диаграммы напряжений, поясняющие работу устройства при срабатывании его от ненагретых неметаллических изделий в режиме идентификации трех видов изделий.Figure 1 presents a block diagram of a device; figure 2 - diagram of the installation block in the initial state of the circuit device; figure 3 - diagram of the relative position of the inductive sensitive element, capacitive sensitive element, infrared photodetector and controlled product; figure 4 is a voltage diagram explaining the operation of the device when it is triggered from heated metal products in the identification mode of three types of products; figure 5 is a voltage diagram explaining the operation of the device when it is triggered from unheated metal products in the identification mode of three types of products; figure 6 is a voltage diagram explaining the operation of the device when it is triggered from unheated non-metallic products in the identification mode of three types of products.

Устройство содержит (см. фиг.1) индуктивный чувствительный элемент 1, выполненный в виде катушки индуктивности 2, размещенной в кольцевом пазу со стороны открытого торца чашки ферритового сердечника 3 с центральным отверстием, высокочастотный генератор электрических колебаний 4, выполненный, например, по схеме индуктивной трехточки, причем выходы индуктивного чувствительного элемента 1 подключены к цепям его колебательного контура, первый пороговый элемент 5, выполненный, например, по схеме триггера Шмитта, вход которого подключен к выходу высокочастотного генератора электрических колебаний 4, последовательно включенные мультивибратор 6 с емкостным чувствительным элементом 7, выполненный, например, по схеме симметричного автогенератора прямоугольных импульсов на базе операционного усилителя (см. книгу ″Шило В.Л. Линейные интегральные схемы в радиоэлектронной аппаратуре. - М.: Сов. радио, 1974″, с.175. рис.4.42, а), детектор 8, выполненный, например, по схеме диодного пассивного преобразователя амплитудных значений переменного напряжения в постоянное с последовательным включением выпрямительного диода с выходной нагрузкой в виде параллельной RC-цепочки (см. книгу ″Волгин Л.И. Измерительные преобразователи переменного напряжения в постоянное. - М.: Сов. радио, 1977″, с.174, рис.4.9, б), второй пороговый элемент 9, выполненный, например, по схеме триггера Шмитта, последовательно соединенные инфракрасный фотоприемника 12, формирователь импульсов 13, выполненный, например, по схеме триггера Шмитта, ко входу которого подключен выход инфракрасного фотоприемника 12, а также первый, второй и третий синхронные триггеры 14, 15 и 16, С-входы которых соединены соответственно с выходами первого порогового элемента 5, формирователя импульсов 13, второго порогового элемента 9, D-входы - с источником напряжения питания, R-входы - с выходом блока 11 установки в исходное состояние, первый логический элемент И 17, первый, второй и третий входы которого соединены соответственно с прямыми выходами первого, второго и третьего триггеров 14, 15 и 16, второй логический элемент И 19, первый вход которого подключен к прямому выходу первого триггера 14, второй вход - к инверсному выходу второго триггера 15. третий логический элемент И 21, первый вход которого соединен с инверсным выходом первого триггера 14, второй вход - с инверсным выходом второго триггера 15, одновибратор 10, вход которого подключен к выходу второго порогового элемента 9, выход - к четвертым входам логических элементов 17, 19. 21, блок 11 установки схемы предлагаемого устройства в исходное состояние в момент подачи на него напряжения питания и в момент окончания каждого цикла идентификации контролируемого изделия, вход которого соединен с выходом одновибратора 10, выход - с R-входами триггеров 14, 15 и 16, первую, вторую и третью выходные клеммы 18, 20 и 22, подключенные соответственно к выходам первого, второго и третьего логических элементов И 17, 19 и 21 и являющиеся соответственно первым, вторым и третьим выходами устройства.The device contains (see Fig. 1) an inductive sensitive element 1 made in the form of an inductor 2 placed in an annular groove from the open end of a cup of a ferrite core 3 with a central hole, a high-frequency generator of electric oscillations 4, made, for example, according to the inductive circuit three points, and the outputs of the inductive sensor 1 are connected to the circuits of its oscillatory circuit, the first threshold element 5, made, for example, according to the Schmitt trigger circuit, the input of which is connected to the output high-frequency generator of electric oscillations 4, sequentially connected multivibrator 6 with a capacitive sensing element 7, made, for example, according to the scheme of a symmetrical rectangular oscillator based on an operational amplifier (see the book В. Shilo V.L. Linear integrated circuits in electronic equipment. - M. : Sov.radio, 1974 ″, p.175. Fig. 4.42, a), detector 8, made, for example, according to the scheme of a diode passive converter of amplitude values of alternating voltage to constant with series connection m rectifier diode with an output load in the form of a parallel RC circuit (see the book ″ Volgin L.I. Measuring converters of alternating voltage to direct. - M .: Owls. radio, 1977 ″, p.174, Fig. 4.9, b), the second threshold element 9, made, for example, according to the Schmitt trigger scheme, sequentially connected infrared photodetector 12, a pulse shaper 13, made, for example, according to the Schmitt trigger scheme, the input of which the output of the infrared photodetector 12 is connected, as well as the first, second and third synchronous triggers 14, 15 and 16, the C-inputs of which are connected respectively to the outputs of the first threshold element 5, pulse shaper 13, the second threshold element 9, D-inputs - with power supply voltage, R -inputs - with the output of the installation unit 11 in the initial state, the first logical element And 17, the first, second and third inputs of which are connected respectively to the direct outputs of the first, second and third triggers 14, 15 and 16, the second logical element And 19, the first input which is connected to the direct output of the first trigger 14, the second input to the inverse output of the second trigger 15. the third gate And 21, the first input of which is connected to the inverse output of the first trigger 14, the second input to the inverse output of the second trigger 15, one-shot 10, input to which is connected to the output of the second threshold element 9, the output to the fourth inputs of the logic elements 17, 19. 21, block 11 of the installation circuit of the proposed device in its original state at the time of supplying the supply voltage to it and at the end of each identification cycle of the controlled product, the input of which connected to the output of the one-shot 10, the output to the R-inputs of the triggers 14, 15 and 16, the first, second and third output terminals 18, 20 and 22, respectively connected to the outputs of the first, second and third logic elements And 17, 19 and 21 and which are ootvetstvenno first, second and third output devices.

Фотоприемник 12 выполнен, например, по схеме, состоящей из усилителя постоянного тока на основе операционного усилителя, инфракрасного фотодиода, включенного в фотодиодном режиме на вход операционного усилителя (см. книгу ″Аксененко М.Д. и др. Микроэлектронные фотоприемные устройства / М.Д.Аксененко, М.Л.Бараночников, О.В.Смолин. - М.: Энергоатомиздат, 1984. - 208 с., ил.″, с.83, рис.4.11, Б), и транзисторного эмиттерного повторителя с открытым эмиттерным выходом, вход которого подключен к выходу усилителя постоянного тока, а его открытый эмиттерный выход является выходом инфракрасного фотоприемника.The photodetector 12 is made, for example, according to a circuit consisting of a direct current amplifier based on an operational amplifier, an infrared photodiode included in the photodiode mode at the input of the operational amplifier (see the book М. Aksenenko M. D. et al. Microelectronic photodetectors / M.D. Aksenenko, M.L. Baranochnikov, O.V.Smolin. - M .: Energoatomizdat, 1984. - 208 p., Ill., P. 83, Fig. 4.11, B), and an open emitter transistor emitter an output whose input is connected to the output of a DC amplifier, and its open emitter output q is the output of an infrared photodetector.

Индуктивный чувствительный элемент 1 включает в себя катушку индуктивности 2, ферритовый сердечник 3, выполненный в виде чашки, имеющей открытый и закрытый торцы. Со стороны открытого торца чашки ферритового сердечника 3 устанавливается обмотка катушки индуктивности 2. У открытого торца чашки ферритового сердечника 3 при подаче высокочастотного сигнала на катушку индуктивности 2 с генератора 4 образуется в воздушном пространстве высокочастотное электромагнитное поле 23. Магнитный поток этого поля замыкается через воздушное пространство между внутренним кольцевым выступом чашки, установленным внутри центрального отверстия катушки индуктивности 2, и наружным кольцевым выступом чашки, охватывающим своей внутренней боковой поверхностью наружную боковую поверхность катушки индуктивности 2 по ее периметру. При этом перед закрытым торцом чашки в воздушном пространстве высокочастотное электромагнитное поле не возникает, так как его магнитный поток замыкается внутри сердечника через сплошной слой феррита, образующего закрытый торец чашки, т.е. происходит экранирование этим слоем электромагнитного поля со стороны закрытого торца ферритового сердечника 3. Поэтому установленный вблизи закрытого торца чашки ферритового сердечника 3 фотоприемник 12 своими металлическими конструктивными элементами не взаимодействует с электромагнитным полем индуктивного чувствительного элемента 1 и, следовательно, не вносит существенного затухания в колебательный контур генератора 4 и не снижает его добротности, что, в свою очередь, не приводит к срыву колебаний генератора 4 и нарушению его функционирования.The inductive sensing element 1 includes an inductor 2, a ferrite core 3, made in the form of a cup having open and closed ends. On the side of the open end of the cup of the ferrite core 3, a winding of the inductor 2 is installed. At the open end of the cup of the ferrite core 3, when a high-frequency signal is applied to the inductor 2 from the generator 4, a high-frequency electromagnetic field 23 is formed in the airspace. The magnetic flux of this field is closed through the air space between an inner annular protrusion of the cup mounted inside the Central hole of the inductor 2, and an outer annular protrusion of the cup, covering m its inner lateral surface of the outer side surface of the coil 2 on its perimeter. In this case, a high-frequency electromagnetic field does not arise in front of the closed cup end in air space, since its magnetic flux closes inside the core through a continuous layer of ferrite forming a closed cup end, i.e. the electromagnetic field is shielded by this layer from the side of the closed end of the ferrite core 3. Therefore, the photodetector 12 mounted near the closed end of the cup of the ferrite core 3 does not interact with the electromagnetic field of the inductive sensitive element 1 and, therefore, does not significantly attenuate the oscillator circuit of the generator 4 and does not reduce its quality factor, which, in turn, does not lead to disruption of the oscillations of the generator 4 and the violation of its functions ionization.

Емкостный чувствительный элемент 7, подключенный в цепи отрицательной обратной связи к инвертирующему входу операционного усилителя мультивибратора 6, является одной из обкладок частотозадающего "раскрытого конденсатора", второй обкладкой которого являются электрические цепи общей "земли" мультивибратора 6 и устройства в целом, и служит емкостным чувствительным элементом мультивибратора 6 (см. журнал "Радио" № 10, 2002, с.38, рис.1; с.39, рис.3). При этом емкостный чувствительный элемент 7 выполнен в виде токопроводящей пластины с центральным отверстием, геометрическая форма которого совпадает с геометрической формой наружной боковой поверхности ферритового сердечника 3 индуктивного чувствительного элемента 1. Причем емкостный чувствительный элемент 7 установлен соосно с центральным отверстием ферритового сердечника 3 таким образом, что между его внутренней торцевой поверхностью и наружной боковой поверхностью ферритового сердечника 3 по всему ее периметру имеется гарантированный зазор. Причем ширина зазора выбирается таким образом, чтобы исключить взаимодействие с емкостным чувствительным элементом 7 потока рассеяния электромагнитного поля 23 катушки индуктивности 2, существующего непосредственно у передней кромки наружной боковой поверхности ферритового сердечника 3 со стороны его открытого торца. Поэтому наличие такого зазора исключает возможность внесения нежелательного дополнительного затухания в колебательный контур высокочастотного генератора электрических колебаний 4. Это, в свою очередь, исключает возможность снижения добротности колебательного контура генератора 4 и нарушения его режима генерации электрических колебаний, приводящего к нарушению работоспособности устройства. При этом емкостный чувствительный элемент может быть выполнен различной геометрической формы, например треугольной, квадратной, прямоугольной, пяти- или шестиугольной и другой формы, т.е. любой геометрической формы, которая обеспечивала бы размером своей площади образование при взаимодействии его с контролируемым изделием электрического конденсатора с необходимым значением электрической емкости, достаточной для возникновения режима генерации электрических колебаний мультивибратора 6. Причем емкостный чувствительный элемент 7, охватывающий своей внутренней торцевой поверхностью наружную боковую поверхность ферритового сердечника 3 по всему ее периметру, индуктивный чувствительный элемент 1 и инфракрасный фотоприемник 12 образуют чувствительный элемент устройства, а плоскость открытого торца ферритового сердечника 3, плоскость оптического окна инфракрасного фотоприемника 12 и одна из плоскостей емкостного чувствительного элемента 7, направленные в одну сторону и установленные параллельно, образуют чувствительную поверхность устройства.Capacitive sensing element 7, connected in the negative feedback circuit to the inverting input of the operational amplifier of the multivibrator 6, is one of the plates of the frequency-setting "open capacitor", the second lining of which is the electrical circuit of the common ground of the multivibrator 6 and the device as a whole, and serves as capacitive sensitive multivibrator element 6 (see Radio magazine No. 10, 2002, p. 38, fig. 1; p. 39, fig. 3). In this case, the capacitive sensor 7 is made in the form of a conductive plate with a central hole, the geometric shape of which coincides with the geometric shape of the outer side surface of the ferrite core 3 of the inductive sensor 1. Moreover, the capacitive sensor 7 is mounted coaxially with the central hole of the ferrite core 3 so that between its inner end surface and the outer side surface of the ferrite core 3 around its entire perimeter there is a guarantee Vanny gap. Moreover, the gap width is selected in such a way as to exclude interaction with the capacitive sensitive element 7 of the scattering flux of the electromagnetic field 23 of the inductor 2, which exists directly at the front edge of the outer side surface of the ferrite core 3 from the side of its open end. Therefore, the presence of such a gap eliminates the possibility of introducing undesirable additional attenuation into the oscillatory circuit of the high-frequency generator of electric oscillations 4. This, in turn, eliminates the possibility of reducing the quality factor of the oscillatory circuit of the generator 4 and violating its mode of generation of electric oscillations, leading to a malfunction of the device. In this case, the capacitive sensing element can be made of various geometric shapes, for example, triangular, square, rectangular, pentagonal or hexagonal and other shapes, i.e. any geometric shape that would provide the size of its area to form when it interacts with a controlled product of an electric capacitor with the necessary value of electric capacitance sufficient for the generation of electric vibrations of the multivibrator 6. The capacitive sensing element 7, covering its outer end surface with the outer side surface of the ferrite core 3 around its perimeter, inductive sensitive element 1 and infrared photo reception nick 12 form the sensor device and the plane of the opening end of the ferrite core 3, the plane of the optical window of the infrared photodetector 12 and one of the planes of the capacitive sensor element 7 in one direction and arranged in parallel to form a sensing surface of the device.

Установка фотоприемника 12 со стороны закрытого торца ферритового сердечника 3 и центрального отверстия емкостного чувствительного элемента 7 соосно с его центральным отверстием обеспечивает в момент нахождения контролируемого изделия 24 напротив центрального отверстия ферритового сердечника 3 схватывание электрическим полем 27 электромагнитного поля 23 и потока инфракрасного излучения 28, испускаемого нагретым контролируемым изделием 24 и проходимого через указанные отверстия на оптическое окно фотоприемника 12, и одновременно схватывание электромагнитным полем 23 того же потока инфракрасного излучения, так как в пределах действия этих полей и потока инфракрасного излучения их сечение в плоскости, параллельной плоскости открытого торца чашки ферритового сердечника 3, состоит из следующих трех фигур, расположенных соосно друг с другом: первая фигура соответствует сечению электрического поля 27 емкостного чувствительного элемента 7 и повторяет его геометрическую форму в виде токопроводящей пластины с центральным отверстием, вторая фигура, расположенная внутри первой фигуры, соответствует сечению электромагнитного поля 23 индуктивного чувствительного элемента 1 и имеет форму кольца, третья фигура, отображая сечение потока инфракрасного излучения 28 от нагретого контролируемого изделия 24, расположена внутри второй фигуры и имеет геометрическую форму, повторяющую геометрическую форму центрального отверстия ферритового сердечника 3. Так, например, при конструктивном выполнении емкостного чувствительного элемента 7 в виде кольца, индуктивного чувствительного элемента - на основе ферритовой чашки с центральным круглым отверстием и с открытым торцом, совокупность фигур, составляющих полученное сечение, будет выглядеть следующим образом: первая фигура в виде кольца, отражающая форму сечения электрического поля 27, внутри которого установлена вторая фигура соосно с первой в виде кольца меньшего размера, отражающая сечение электромагнитного поля 23, а в центре этих колец расположена соосно с этими кольцами третья фигура в виде круга, отображающая поток инфракрасного излучения контролируемого изделия 24, попадающего на оптическое окно фотоприемника 12.The installation of the photodetector 12 from the closed end of the ferrite core 3 and the central hole of the capacitive sensing element 7 coaxially with its central hole ensures that the controlled product 24 is opposite the central hole of the ferrite core 3 by the electric field 27 of the electromagnetic field 23 and the infrared radiation stream 28 emitted from the heated controlled product 24 and passed through these holes on the optical window of the photodetector 12, and at the same time grasping electromagnetic field 23 of the same infrared flux, because within the limits of the action of these fields and the infrared flux, their cross section in a plane parallel to the plane of the open end of the cup of the ferrite core 3 consists of the following three figures arranged coaxially with each other: the first figure corresponds to cross-section of the electric field 27 of the capacitive sensing element 7 and repeats its geometric shape in the form of a conductive plate with a Central hole, the second figure located inside the first Igura, corresponds to the cross section of the electromagnetic field 23 of the inductive sensor 1 and has the shape of a ring, the third figure, displaying the cross section of the infrared radiation stream 28 from the heated controlled product 24, is located inside the second figure and has a geometric shape that repeats the geometric shape of the central hole of the ferrite core 3. So , for example, with the constructive implementation of the capacitive sensor 7 in the form of a ring, the inductive sensor is based on a ferrite cup with a cent with a circular round hole and with an open end, the totality of the figures making up the obtained section will look as follows: the first figure in the form of a ring, reflecting the shape of the electric field 27, inside which the second figure is mounted coaxially with the first in the form of a smaller ring, reflecting the electromagnetic field 23, and in the center of these rings is located coaxially with these rings the third figure in the form of a circle, showing the flow of infrared radiation of the controlled product 24, falling on the optical window successor 12.

Такое взаимное расположение в пространстве инфракрасного фотоприемника 12, емкостного чувствительного элемента 7, индуктивного чувствительного элемента 1 и контролируемого изделия 24 (см. фиг.3) при прохождении им в направлении стрелки 25 (26) относительно чувствительного элемента устройства параллельно его чувствительной поверхности в пределах действия электрического поля 27, электромагнитного поля 23 и в пределах расстояния чувствительности фотоприемника 12 всегда обеспечивает последовательное взаимодействие контролируемого изделия 24 с электрическим полем 27, с электромагнитным полем 23 и с оптическим окном фотоприемника 12. Это, в свою очередь, обеспечивает:Such a mutual arrangement in the space of the infrared photodetector 12, the capacitive sensor 7, the inductive sensor 1 and the monitored product 24 (see FIG. 3) when it passes in the direction of the arrow 25 (26) relative to the sensor element parallel to its sensitive surface within the limits of action electric field 27, electromagnetic field 23 and within the sensitivity distance of the photodetector 12 always provides a consistent interaction of the controlled product 24 s an electric field 27, with an electromagnetic field 23 and with an optical window of the photodetector 12. This, in turn, provides:

1) последовательно сначала взаимодействие с электрическим полем 27, потом пересечение электромагнитного поля 23, оставаясь при этом в зоне действия электрического поля 27, и затем, оставаясь в зонах действия электрического и электромагнитного полей 27 и 23, засвечивание фотоприемника 12 нагретым металлическим или неметаллическим контролируемым изделием 24 своим инфракрасным излучением 28, далее, продолжая оставаться в зонах действия электрического и электромагнитного полей 27 и 23, выход за пределы оптического окна фотоприемника 12 и его затемнение, затем, оставаясь в зоне действия электрического поля 27 и оставляя фотоприемник в затемненном состоянии, выход из зоны действия электромагнитного поля 23, и, наконец, на последнем отрезке своего перемещения выход из зоны действия электрического поля 27, и, следовательно, выход контролируемого изделия 24 из зоны чувствительной поверхности устройства.1) sequentially, first, the interaction with the electric field 27, then the intersection of the electromagnetic field 23, while remaining in the zone of action of the electric field 27, and then, remaining in the zones of action of the electric and electromagnetic fields 27 and 23, the illumination of the photodetector 12 with a heated metal or non-metallic controlled product 24 with its infrared radiation 28, further, continuing to remain in the zones of action of the electric and electromagnetic fields 27 and 23, going beyond the optical window of the photodetector 12 and its dimming then, staying in the zone of action of the electric field 27 and leaving the photodetector in a darkened state, leaving the zone of action of the electromagnetic field 23, and, finally, on the last segment of its movement, leaving the zone of action of the electric field 27, and, therefore, the output of the controlled product 24 from the sensitive surface area of the device.

Таким образом, при засвечивании нагретым контролируемым изделием 24 фотоприемника 12 происходит формирование на выходе формирователя импульсов 13 импульса напряжения с уровнем логической "1" длительностью, равной времени нахождения нагретого металлического или нагретого неметаллического контролируемого изделия в зоне чувствительной поверхности устройства, начиная с момента засветки фотоприемника 12 и до момента его затемнения;Thus, when a heated controlled product 24 is illuminated by a photodetector 12, a voltage pulse is generated at the output of the pulse shaper 13 with a logic level “1” of duration equal to the residence time of the heated metallic or heated non-metallic controlled product in the zone of the device’s sensitive surface, starting from the moment the photodetector 12 is illuminated and until it darkens;

2) при пересечении контролируемым нагретым или ненагретым металлическим изделием 24 электромагнитного поля 23 происходит на выходе первого порогового элемента 5 формирование импульса напряжения с уровнем логической "1" длительностью, равной длительности нахождения контролируемого изделия в электромагнитном поле 23 индуктивного чувствительного элемента 1;2) when a controlled heated or unheated metal article 24 intersects an electromagnetic field 23, an output of a first threshold element 5 generates a voltage pulse with a logic level “1” of duration equal to the length of time the monitored product is in the electromagnetic field 23 of the inductive sensitive element 1;

3) при пересечении электрического поля 27 контролируемым нагретым или ненагретым металлическим изделием и ненагретым неметаллическим изделием 24 происходит на выходе второго порогового элемента 9 формирование импульса напряжения с уровнем логической "1" длительностью, равной длительности нахождения контролируемого изделия в электрическом поле 27 емкостного чувствительного элемента 7;3) when the electric field 27 intersects with a controlled heated or unheated metal product and an unheated non-metal product 24, a voltage pulse is generated at the output of the second threshold element 9 with a logic level “1” of duration equal to the length of time the monitored product is in the electric field 27 of the capacitive sensing element 7;

4) получение на выходе второго порогового элемента 9 импульса длительностью всегда большей, чем длительность каждого импульса на выходах первого порогового элемента 5 и формирователя импульсов 13;4) receiving at the output of the second threshold element 9 of the pulse with a duration always greater than the duration of each pulse at the outputs of the first threshold element 5 and the pulse shaper 13;

5) получение на выходе первого порогового элемента 5 импульса напряжения с уровнем логической "1" длительностью всегда большей, чем длительность импульса на выходе формирователя импульсов 13;5) receiving at the output of the first threshold element 5 a voltage pulse with a logic level “1” of duration always greater than the pulse duration at the output of the pulse shaper 13;

6) расстановку на временной оси сформированных импульсов таким образом, чтобы выходной импульс порогового элемента 9 большей длительности всегда "охватывал" выходные импульсы меньшей длительности первого порогового элемента 5 и формирователя импульсов 13 и чтобы в то же время выходной импульс первого порогового элемента 5, длительность которого больше, чем длительность выходного импульса формирователя 13, всегда "охватывал" выходной импульс последнего.6) arrangement on the time axis of the generated pulses in such a way that the output pulse of the threshold element 9 of greater duration always "covers" the output pulses of shorter duration of the first threshold element 5 and the pulse shaper 13 and at the same time the output pulse of the first threshold element 5, the duration of which more than the duration of the output pulse of the shaper 13, always "covered" the output pulse of the latter.

Такое взаимное расположение инфракрасного фотоприемника, индуктивного и емкостного чувствительных элементов и взаимодействие их в описанной выше последовательности с контролируемым изделием, а также соответствующая обработка предложенной схемой устройства их выходных сигналов позволяют реализовать принцип действия устройства в режиме идентификации трех видов изделий из числа нагретых металлических и ненагретых металлических и неметаллических изделий и расширить номенклатуру контролируемых изделий до трех, т.е. производить распознавание контролируемых изделий с учетом их термического состояния и вида материала при их расширенной номенклатуре по алгоритму: идентификация каждого из трех разновидностей контролируемых изделий на одном соответствующем выходе из трех выходов устройства.Such a mutual arrangement of the infrared photodetector, inductive and capacitive sensitive elements and their interaction in the sequence described above with the controlled product, as well as the corresponding processing of the output signals by the proposed device circuit, allow the device to operate in the identification mode of three types of products from the number of heated metal and unheated metal and non-metallic products and expand the range of controlled products to three, i.e. recognize controlled products based on their thermal state and type of material with their expanded nomenclature according to the algorithm: identification of each of the three varieties of controlled products at one corresponding output from the three outputs of the device.

Одновибратор 10 выполнен, например, по схеме ждущего мультивибратора на основе триггера и времязадающей RC-цепи в виде последовательно соединенных резистора и конденсатора, резистор Rτ которой подключен к источнику питания, а точка соединения их подключена к R-входу триггера, на вход

Figure 00000001
, являющийся входом одновибратора, подаются запускающие импульсы, на входы
Figure 00000002
и В при этом подаются напряжения с уровнями логической "1", а прямой выход триггера является выходом одновибратора 10 (см. книгу ″Шило В.Л. Популярные цифровые микросхемы: Справочник. - М.: Радио и связь, 1987. - 352 с.: ил, - (Массовая радиобиблиотека. Вып.1111)″, с.188, рис.1.136 а, б).The one-shot 10 is made, for example, according to the scheme of a standby multivibrator based on a trigger and a timing RC circuit in the form of a resistor and a capacitor connected in series, the resistor R τ of which is connected to the power source, and their connection point is connected to the trigger R input of the input
Figure 00000001
, which is the input of a single-shot, triggering pulses are applied to the inputs
Figure 00000002
and B, voltages with logical “1” levels are applied, and the direct output of the trigger is the output of a single-shot 10 (see the book ″ Shilo V.L. Popular Digital Circuits: Reference Book. - M.: Radio and Communications, 1987. - 352 p. .: silt, - (Massive radio library. Issue 1111) ″, p.188, fig. 1.136 a, b).

Блок 11 установки в исходное состояние выполнен, например, по схеме, приведенной на фиг.2. Схема его включает логический элемент 2ИЛИ-НЕ 29, выход которого является выходом блока 11 установки в исходное состояние, последовательно включенные конденсатор 30 и резистор 31, образующие времязадающую RC-цепь, подключенную к источнику напряжения питания +U, для формирования импульса положительной полярности в момент подачи напряжения питания в схему предлагаемого устройства и подачи его с резистора 31 на один из входов логического элемента 2ИЛИ-НЕ 29, одновибратор 32, выполненный, например, по схеме, идентичной схеме одновибратора 10 и описанной выше, на основе триггера и формирующей RC-цепи, выход которого подключен ко второму входу логического элемента 2ИЛИ-НЕ 29, а вход его является входом блока 11 установки в исходное состояние.Block 11 installation in the initial state is made, for example, according to the scheme shown in figure 2. Its circuit includes a logic element 2 OR NOT 29, the output of which is the output of the installation unit 11 in the initial state, the capacitor 30 and the resistor 31 connected in series, forming a timing RC circuit connected to the supply voltage + U, to form a pulse of positive polarity at the moment supply voltage to the circuit of the proposed device and supply it from the resistor 31 to one of the inputs of the logic element 2 OR NOT 29, a single vibrator 32, made, for example, according to a circuit identical to that of a single vibrator 10 and described th above, based on the trigger and the forming RC-circuit whose output is connected to the second input of NAND gate NOR 2 or 29 and its input is the input setting unit 11 to the initial state.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

При подаче напряжения питания в момент нахождения контролируемого изделия 24 вне зоны чувствительной поверхности устройства (см. фиг.3) происходит через резистор 31 заряд конденсатора 30 блока 11 установки в исходное состояние (см. фиг.2). В результате на резисторе 31 формируется короткий импульс с уровнем логической "1", который подается на первый вход логического элемента 2ИЛИ-НЕ 29, инвертируется им и проходит на его выход в виде импульса напряжения U8 (см. фиг.4, фиг.5, фиг.6) с уровнем логического "0", так как на втором входе логического элемента 2ИЛИ-НЕ 29 установлено с выхода одновибратора 32 разрешающее инвертирование напряжения с уровнем логического "0". В результате чего по R-входам триггеры 14. 15 и 16 устанавливаются в исходное состояние, при котором на их прямых выходах устанавливаются соответственно напряжения U4, U5 и U6 с уровнями логического "0", а на инверсных выходах триггеров 15 и 16 - соответственно

Figure 00000003
и
Figure 00000004
с уровнями логической "1". При этом инфракрасный фотоприемник 12 находится в затемненном состоянии, и на выходе формирователя 13 устанавливается напряжение U3 с уровнем логического "0", которое подается на С-вход триггера 15.When applying the supply voltage at the time the controlled product 24 is outside the zone of the sensitive surface of the device (see FIG. 3), the capacitor 30 of the initial unit 11 is charged through the resistor 31 (see FIG. 2). As a result, a short pulse is formed on the resistor 31 with a logic level of "1", which is fed to the first input of the logic element 2 OR NOT 29, inverted by it and passed to its output in the form of a voltage pulse U8 (see figure 4, figure 5, 6) with a logic level of "0", since at the second input of a logic element 2OR-NOT 29 is installed from the output of a single-shot 32 allowing invert voltage with a level of logical "0". As a result, triggers 14. 15 and 16 are set to the initial state at the R-inputs, in which the voltage U4, U5 and U6 with logic levels “0” are set respectively at their direct outputs, and at the inverted outputs of triggers 15 and 16, respectively
Figure 00000003
and
Figure 00000004
with logical levels of "1". In this case, the infrared photodetector 12 is in a darkened state, and the voltage U3 is set at the output of the former 13 with a logic level of “0”, which is supplied to the C-input of the trigger 15.

Вместе с тем, в момент подачи напряжения питания генератор 4 переходит в режим генерации электрических высокочастотных колебаний, постоянная составляющая тока которых на его выходе создает падение напряжения, превышающее входное пороговое значение напряжения триггера порогового элемента 5. При этом последний переключатся в такое устойчивое состояние, при котором на его выходе устанавливается напряжение U2 (см. фиг.4, фиг.5, фиг.6) с уровнем логического "0", которое подается на С-вход триггера 14. После подачи напряжения питания мультивибратор переходит в заторможенное состояние, при котором на его выходе, на входе и выходе детектора 8, на входе порогового элемента 9 устанавливаются напряжения с уровнями логического "0". Под действием этого напряжения пороговый элемент 9 устанавливается в такое устойчивое состояние, при котором на его выходе, на входе одновибратора 10 и на С-входе триггера 16 устанавливается напряжение U1 с уровнем логического "0". После чего на выходе одновибратора 10, на входе блока 11 установки в исходное состояние, на четвертых входах логических элементов И 17,19, 21 устанавливается напряжение U7 с уровнем логического "0". Так как на всех входах логического элемента 17, на первом, третьем, четвертом входах логического элемента 19, на третьем и четвертом входах логического элемента 21 поданы напряжения с уровнями логического "0", то на их выходах и, следовательно, на клеммах 18, 20 и 22 устанавливаются соответственно напряжения U9, U10 и U11 и с уровнями логического "0".At the same time, at the time of supplying the supply voltage, the generator 4 switches to the generation mode of electric high-frequency oscillations, the constant current component of which at its output creates a voltage drop exceeding the input threshold voltage value of the trigger of the threshold element 5. In this case, the latter switches to such a stable state, when which is set at its output voltage U2 (see figure 4, figure 5, figure 6) with a logic level of "0", which is fed to the C-input of the trigger 14. After applying the power voltage multivibrator Navigate in the inhibited state in which its output, the input and output of the detector 8, the inlet member 9 set threshold voltage levels of logic "0". Under the action of this voltage, the threshold element 9 is set in such a stable state that at its output, at the input of the one-shot 10 and at the C-input of the trigger 16, the voltage U1 is set with a logic level of "0". Then, at the output of the single-vibrator 10, at the input of the initial installation block 11, the voltage U7 with the logic level “0” is set at the fourth inputs of the logic elements AND 17,19, 21. Since at all the inputs of the logic element 17, at the first, third, fourth inputs of the logic element 19, at the third and fourth inputs of the logic element 21 voltage is supplied with levels of logic "0", then at their outputs and, therefore, at terminals 18, 20 and 22, the voltages U9, U10, and U11 are set, respectively, and with logic levels “0”.

Таким образом, после подачи напряжения питания устройство устанавливается в исходное состояние, при котором контролируемое изделие 24 находится за пределами зоны чувствительной поверхности устройства, а на выходных клеммах 18. 20 и 22 устанавливаются соответственно напряжения U9, U10 и U11 и с уровнями логического "0", и устройство готово к первому циклу идентификации нагретых или ненагретых изделий в режиме идентификации трех видов изделий.Thus, after applying the supply voltage, the device is restored to its initial state, in which the controlled product 24 is located outside the sensitive surface area of the device, and at the output terminals 18. 20 and 22 are set, respectively, voltages U9, U10 and U11 and with logical levels “0” , and the device is ready for the first cycle of identification of heated or unheated products in the identification mode of three types of products.

Рассмотрим работу предлагаемого устройства в режиме идентификации трех видов контролируемых изделий - нагретых металлических, ненагретых металлических и ненагретых неметаллических изделий, при котором контролируемое изделие 24 (см. фиг.3) перемещается параллельно чувствительной поверхности устройства в пределах зон действия электромагнитного поля 23, электрического поля 27 и в пределах расстояния чувствительности инфракрасного фотоприемника 12 в одном из направлений по стрелке 25 или 26.Consider the operation of the proposed device in the identification mode of three types of controlled products - heated metal, unheated metal and unheated non-metallic products, in which the controlled product 24 (see figure 3) moves parallel to the sensitive surface of the device within the zones of electromagnetic field 23, electric field 27 and within the sensitivity distance of the infrared photodetector 12 in one of the directions along arrow 25 or 26.

При перемещении в направлении стрелки 25 (26) в зону чувствительной поверхности устройства, например, нагретого металлического изделия 24 оно входит в зону действия электрического поля 27 емкостного чувствительного элемента 7 и образует с ним электрический конденсатор. Значение электрической емкости образованного таким образом конденсатора увеличивается до такого уровня, при котором происходит возбуждение мультивибратора 6 и переход его в режим генерации электрических колебаний. Амплитуда выходных импульсов мультивибратора 6 преобразуется детектором 8 в постоянное напряжение с уровнем логической "1", которое превышает входное пороговое значение напряжения триггера порогового элемента 9. При этом последний переключается в другое устойчивое состояние, при котором на его выходе устанавливается напряжение U1 с уровнем логической "1" (см. фиг.4), которое подается на вход одновибратора 10 и на С-вход триггера 16. При этом по положительному перепаду напряжения U1 запуск одновибратора 10 не происходит, так как он запускается только по отрицательному перепаду входного напряжения. Но по этому положительному перепаду происходит переключение триггера 16 в другое состояние, при котором на его прямом выходе устанавливается напряжение U6 с уровнем логической "1", которое подается на третьи входы логических элементов 17, 19, 21. Однако уровень логической "1" напряжения U6 на выходы логических элементов 17, 19, 21 и соответственно на клеммы 18, 20 и 22 не проходит, так как на четвертые входы логических элемента 17, 19 и 21 подается напряжение U7 с уровнем логического "0".When moving in the direction of arrow 25 (26) into the zone of the sensitive surface of the device, for example, a heated metal product 24, it enters the zone of action of the electric field 27 of the capacitive sensing element 7 and forms an electric capacitor with it. The value of the electric capacitance of the capacitor thus formed increases to a level at which the multivibrator 6 is excited and transitions to the mode of generation of electrical vibrations. The amplitude of the output pulses of the multivibrator 6 is converted by the detector 8 into a constant voltage with a logic level of "1", which exceeds the input threshold voltage of the trigger element threshold 9. In this case, the latter switches to another stable state, at which voltage U1 with a logic level is set at its output 1 "(see Fig. 4), which is fed to the input of the one-shot 10 and to the C-input of the trigger 16. In this case, due to the positive voltage drop U1, the start of the one-shot 10 does not occur, since it starts only to the falling edge of the input voltage. But according to this positive difference, the trigger 16 switches to another state, in which a direct voltage of U6 with a logic level “1” is set at its direct output, which is supplied to the third inputs of the logic elements 17, 19, 21. However, the logic level “1” of the voltage U6 the outputs of the logic elements 17, 19, 21 and, respectively, to the terminals 18, 20 and 22 does not pass, since the fourth inputs of the logic elements 17, 19 and 21 are supplied with voltage U7 with the logic level “0”.

Затем перемещающееся контролируемое изделие 24, оставаясь в зоне действия электрического поля 27, входит в зону действия электромагнитного поля 23 индуктивного чувствительного элемента 1. При этом происходит срыв генерации генератора 4 вследствие внесения существенного затухания в его колебательный контур контролируемым изделием 24. В результате резко уменьшается составляющая постоянного напряжения на выходе генератора и, когда его значение оказывается ниже входного порогового значения напряжения триггера порогового элемента 5, последний переключается в другое устойчивое состояние, при котором на его выходе устанавливается напряжение U2 (см. фиг.4) с уровнем логической "1", которое подается на С-вход триггера 14. По положительному перепаду напряжения U2 на прямом выходе триггера 14 устанавливается напряжение U4 с уровнем логической "1", которое подается на первые входы логических элементов 17 и 19, а на его инверсном выходе - напряжение U4 с уровнем логического "0", которое подается на первый вход логического элемента 22. Но уровни логической "1" напряжения U4 через логические элементы 17 и 19 соответственно на выходные клеммы 18 и 20 не проходят, так как на второй, третий и четвертый входы логического элемента 17 и на третий и четвертый входы логического элемента 19 поданы соответственно напряжения U5, U6, U7 и U6, U7 с уровнями логического "0".Then, the moving controlled product 24, remaining in the zone of action of the electric field 27, enters the zone of action of the electromagnetic field 23 of the inductive sensor element 1. In this case, the generation of the generator 4 is disrupted due to the significant attenuation in its oscillating circuit by the controlled product 24. As a result, the component sharply decreases DC voltage at the generator output and when its value is lower than the input threshold voltage value of the trigger of the threshold element 5, the last It switches to another stable state, at which voltage U2 is set at its output (see Fig. 4) with a logic level of “1”, which is supplied to the C-input of trigger 14. By a positive voltage drop U2, a voltage is established at the direct output of trigger 14 U4 with logic level “1”, which is supplied to the first inputs of logic elements 17 and 19, and at its inverse output, voltage U4 with logic level “0”, which is fed to the first input of logic element 22. But the levels of logic “1” are voltage U4 through gate 17 19, respectively, do not pass to the output terminals 18 and 20, since the voltages U5, U6, U7 and U6, U7 with logic levels “0” are respectively applied to the second, third and fourth inputs of the logic element 17 and to the third and fourth inputs of the logic element 19 .

Далее перемещающееся контролируемое изделие 24 в выбранном направлении, оставаясь в зонах действия электромагнитного и электрического полей 23, 27, засвечивает своим инфракрасным излучением 28 фотоприемник 12, в результате на его выходе устанавливается напряжение с уровнем логической "1", которое поступает на вход формирователя 13, который переключается в такое устойчивое состояние, при котором на его выходе, на С-входе триггера 15 устанавливается напряжение U3, с уровнем логической "1" (см. фиг.4). При этом по положительному перепаду напряжения U3 происходит переключение триггера 15 в другое состояние, при котором на его прямом выходе устанавливается напряжение U5 с уровнем логической "1", которое подается на второй вход логического элемента 17. В этот момент на инверсном выходе триггера 15 устанавливается напряжение

Figure 00000005
с уровнем логического "0", которое подается на вторые входы логических элементов 19 и 21. Однако уровень логической "1" с прямого выхода триггера 15 на выходную клемму 18 устройства через второй вход логического элемента 17 не проходит, так как на его четвертом входе установлено напряжение U7 с выхода одновибратора 10 с запрещающим уровнем логического "0".Next, the moving controlled product 24 in the selected direction, remaining in the zones of electromagnetic and electric fields 23, 27, illuminates with its infrared radiation 28 the photodetector 12, as a result, a voltage with a logic level “1” is established at its output, which is input to the shaper 13, which switches to such a stable state in which at its output, at the C-input of the trigger 15, the voltage U3 is set, with a logical level of "1" (see figure 4). In this case, by a positive voltage drop U3, the trigger 15 is switched to another state, in which a direct voltage of U5 is set with a logic level of “1”, which is supplied to the second input of the logic element 17. At this moment, the voltage is set to the inverse output of the trigger 15
Figure 00000005
with the logic level “0”, which is fed to the second inputs of the logic elements 19 and 21. However, the logic level “1” from the direct output of the trigger 15 to the output terminal 18 of the device does not pass through the second input of the logic element 17, since it is installed on its fourth input voltage U7 from the output of a single-shot 10 with a inhibitory level of logical "0".

При дальнейшем перемещении контролируемого изделия 24 в выбранном направлении оно, оставаясь в зонах действия электромагнитного и электрического полей 23, 27, выходит за пределы оптического окна фотоприемника 12. При этом он затемняется, т.е. устанавливается в исходное состояние, в результате формирователь 13 также переключается в исходное состояние, при котором на его выходе и на С-входе триггера 15 устанавливается напряжение U3 с уровнем логического "0". После чего описанные состояния схемы устройства и диаграмм напряжений на фиг.4 в остальных его точках схемы, установившиеся до момента затемнения фотоприемника 12, не изменились, так как переключения триггера 15 по его С-входу отрицательным перепадом выходного напряжения U3 не происходит, и на четвертые входы логических элементов 17, 19 и 21 продолжает подаваться с выхода одновибратора 10 напряжение U7 с уровнем логического "0".With further movement of the controlled product 24 in the selected direction, it, remaining in the zones of electromagnetic and electric fields 23, 27, goes beyond the optical window of the photodetector 12. At the same time, it is darkened, i.e. is set to the initial state, as a result, the driver 13 also switches to the initial state, in which the voltage U3 with the logical level “0” is set at its output and at the C-input of the trigger 15. After that, the described states of the device circuit and voltage diagrams in Fig. 4 at its other points in the circuit, which had been established before the photodetector 12 was darkened, did not change, since the trigger 15 was not switched by negative output voltage U3 at its C-input, and to the fourth the inputs of the logic elements 17, 19 and 21 continues to be supplied from the output of the one-shot 10 voltage U7 with a logic level of "0".

Далее контролируемое изделие 24, оставляя фотоприемник 12 в затемненном состоянии и находясь в зоне действия электрического поля 27, выходит из зоны действия электромагнитного поля 23. При этом генератор 4 снова переходит в режим генерации колебаний, т.е. в исходное состояние, в результате пороговый элемент 5 также переключается в исходное состояние, при котором на его выходе и на С-входе триггера 14 устанавливается напряжение U2 с уровнем логического "0". После чего описанные состояния схемы устройства и диаграмм напряжений на фиг.4 в остальных его точках схемы, установившиеся до момента выхода контролируемого изделия 24 из зоны действия электромагнитного поля 23 не изменились, так как переключения по С-входу триггера 14 по отрицательному перепаду напряжения U2 не происходит, и на его прямом выходе продолжает присутствовать напряжение U4 с уровнем логической "1", а на четвертые входы логических элементов 17, 19 и 21 по прежнему подается с выхода одновибратора 10 напряжение U7 с уровнем логического "0".Next, the controlled product 24, leaving the photodetector 12 in a darkened state and being in the zone of action of the electric field 27, leaves the zone of action of the electromagnetic field 23. In this case, the generator 4 again switches to the oscillation generation mode, i.e. in the initial state, as a result, the threshold element 5 also switches to the initial state, in which at its output and at the C-input of the trigger 14 the voltage U2 is set with a logic level of "0". After that, the described states of the device circuit and voltage diagrams in Fig. 4 at its other circuit points, which had been established before the controlled product 24 left the electromagnetic field 23, did not change, since switching over the C-input of trigger 14 due to the negative voltage drop U2 did not occurs, and at its direct output voltage U4 with a logic level “1” continues to be present, and voltage U7 with a logic level “0” is still supplied to the fourth inputs of logic elements 17, 19 and 21.

И на последнем отрезке своего перемещения контролируемое изделие 24 выходит из зоны действия электрического поля 27. При этом мультивибратор 6 переходит в заторможенное состояние, т.е. в исходное состояние, при котором на его выходе, входе и выходе детектора 8 устанавливается напряжение с уровнем логического "0". В результате на вход порогового элемента 9 подается напряжение с уровнем логического "0", под действием которого он переключается в другое устойчивое состояние, т.е. в исходное состояние, и на его выходе устанавливается напряжение U1 с уровнем логического "0". С выхода порогового элемента 9 напряжение U1 с уровнем логического "0" поступает на С-вход триггера 16 и на вход одновибратора 10. Однако по отрицательному перепаду напряжения U1 переключения триггера 16 в другое состояние не происходит, и на его прямом выходе продолжает присутствовать напряжение U6 с уровнем логической "1". При этом по отрицательному перепаду напряжения U1 происходит запуск одновибратора 10 и формирование импульса напряжения U7 с уровнем логической "1". После чего напряжение U7 с уровнем логической "1" поступает на четвертые входы логических элементов 17, 19, 21, и на всех четырех входах логического элемента 17 устанавливаются напряжения U4, U5, U6 и U7 с уровнями логической "1". В результате на выходе логического элемента 17 и на клемме 18 устанавливается напряжение U9 с уровнем логической "1" в течение действия импульса напряжения U7 с уровнем логической "1" с выхода одновибратора 10, а на выходах логических элементов 19 и 21 и, следовательно, на клеммах 20 и 22 продолжают присутствовать соответственно напряжения U10 и U11 с уровнями логического "0", так как на втором входе логического элемента 19 и на первом входе логического элемента 21 установлены соответственно напряжения

Figure 00000006
и
Figure 00000007
с уровнями логического "0". По отрицательному перепаду выходного напряжения U7 одновибратора 10 происходит формирование на выходе блока 11 установки в исходное состояние короткого импульса напряжения U8 с уровнем логического "0", устанавливающего по R-входам триггеры 14, 15 и 16 в исходное состояние, при котором на их прямых выходах устанавливаются соответственно напряжения U4, U5, U6 с уровнями логического "0", а на выходах логических элементов 17, 19, 21 и на выходных клеммах 18, 20, 22 - соответственно напряжения U9, U10, U11 с уровнями логического "0".And in the last segment of its movement, the controlled product 24 leaves the zone of action of the electric field 27. In this case, the multivibrator 6 goes into a locked state, i.e. in the initial state, in which at its output, input and output of the detector 8 is set voltage with a logical level of "0". As a result, a voltage with a logic level of “0” is applied to the input of the threshold element 9, under the action of which it switches to another stable state, i.e. to the initial state, and at its output, the voltage U1 is set with a logic level of "0". From the output of the threshold element 9, the voltage U1 with a logic level of "0" is supplied to the C-input of the trigger 16 and to the input of the one-shot 10. However, due to the negative voltage drop U1, the trigger 16 does not switch to another state, and the voltage U6 continues to be present at its direct output with a logical level of "1". In this case, the negative voltage drop U1 triggers a single-shot 10 and the formation of a voltage pulse U7 with a logical level of "1". After that, the voltage U7 with the logic level "1" is supplied to the fourth inputs of the logic elements 17, 19, 21, and the voltage U4, U5, U6 and U7 with the levels of the logic "1" are set at all four inputs of the logic element 17. As a result, the voltage U9 with the logic level “1” is set at the output of the logic element 17 and at terminal 18 during the action of the voltage pulse U7 with the logic level “1” from the output of the one-shot 10, and at the outputs of the logic elements 19 and 21 and, therefore, respectively, voltages U10 and U11 with levels of logic “0” continue to be present at terminals 20 and 22, since voltages are set at the second input of logic 19 and at the first input of logic 21
Figure 00000006
and
Figure 00000007
with logical levels of "0". According to the negative drop in the output voltage U7 of the one-shot 10, a short voltage pulse U8 is formed at the output of the installation unit 11 to the initial state with a logic level of "0", which sets the triggers 14, 15 and 16 to the initial state at the R inputs, at which their direct outputs voltages U4, U5, U6 with logic levels of "0" are set respectively, and at the outputs of logic elements 17, 19, 21 and at output terminals 18, 20, 22, voltages U9, U10, U11 with logic levels of "0", respectively.

Следовательно, при прохождении относительно чувствительной поверхности устройства нагретого металлического изделия на выходной клемме 18 устройства отрабатывается импульсный информационный сигнал напряжения U9 с уровнем логической "1" об его идентификации, а на выходе одновибратора 10 - импульс напряжения U7 с уровнем логической "1", который через логические элементы 19 и 21 соответственно на выходные клеммы 20 и 22 не проходит, и на них присутствуют соответственно напряжения U10 и U11 с уровнями логического "0".Consequently, when a heated metal product passes through the relatively sensitive surface of the device, an impulse information signal of voltage U9 with a logic level “1” about its identification is processed at the output terminal 18 of the device, and a voltage pulse U7 with a logic level “1”, which through logic elements 19 and 21, respectively, do not pass to the output terminals 20 and 22, and voltages U10 and U11 with logical "0" levels, respectively, are present on them.

При перемещении в направлении стрелки 25 (26) в область чувствительной поверхности устройства ненагретого металлического изделия 24 оно входит в зону действия электрического поля 27 емкостного чувствительного элемента 7 и образует с ним электрический конденсатор. Значение электрической емкости образованного таким образом конденсатора увеличивается до такого уровня, при котором происходит возбуждение мультивибратора 6 и переход его в режим генерации электрических колебаний. Амплитуда выходных импульсов мультивибратора 6 преобразуется детектором 8 в постоянное напряжение с уровнем логической "1", которое превышает входное пороговое значение напряжения триггера порогового элемента 9. При этом последний переключается в другое устойчивое состояние, при котором на его выходе устанавливается напряжение U1 с уровнем логической "1" (см. фиг.5), которое подается на вход одновибратора 10 и на С-вход триггера 16. При этом по положительному перепаду напряжения U1 запуск одновибратора 10 не происходит, так как он запускается только по отрицательному перепаду входного напряжения. Но по этому положительному перепаду происходит переключение триггера 16 в другое состояние, при котором на его прямом выходе устанавливается напряжение U6 с уровнем логической "1", которое подается на третьи входы логических элементов 17, 19, 21. Однако уровень логической "1" напряжения U6 на выходы логических элементов 17, 19, 21 и соответственно на клеммы 18, 20 и 22 не проходит, так как на четвертые входы логических элемента 17, 19 и 21 подается напряжение U7 с уровнем логического "0".When moving in the direction of the arrow 25 (26) into the area of the sensitive surface of the device of an unheated metal product 24, it enters the zone of action of the electric field 27 of the capacitive sensing element 7 and forms an electric capacitor with it. The value of the electric capacitance of the capacitor formed in this way increases to a level at which the multivibrator 6 is excited and transitions to the mode of generating electrical vibrations. The amplitude of the output pulses of the multivibrator 6 is converted by the detector 8 into a constant voltage with a logic level of "1", which exceeds the input threshold voltage of the trigger element threshold 9. In this case, the latter switches to another stable state, at which voltage U1 with a logic level is set at its output 1 "(see Fig. 5), which is fed to the input of the one-shot 10 and to the C-input of the trigger 16. In this case, due to a positive voltage drop U1, the start of the one-shot 10 does not occur, since it starts only to the falling edge of the input voltage. But according to this positive difference, the trigger 16 switches to another state, in which a direct voltage of U6 with a logic level “1” is set at its direct output, which is supplied to the third inputs of the logic elements 17, 19, 21. However, the logic level “1” of the voltage U6 the outputs of the logic elements 17, 19, 21 and, respectively, to the terminals 18, 20 and 22 does not pass, since the fourth inputs of the logic elements 17, 19 and 21 are supplied with voltage U7 with the logic level “0”.

Затем перемещающееся контролируемое изделие 24, оставаясь в зоне действия электрического поля 27, входит в зону действия электромагнитного поля 23 индуктивного чувствительного элемента 1. При этом происходит срыв генерации генератора 4 вследствие внесения существенного затухания в его колебательный контур контролируемым изделием 24. В результате резко уменьшается составляющая постоянного напряжения на выходе генератора и, когда его значение оказывается ниже входного порогового значения напряжения триггера порогового элемента 5, последний переключается в другое устойчивое состояние, при котором на его выходе устанавливается напряжение U2 (см. фиг.5) с уровнем логической "1", которое подается на С-вход триггера 14. По положительному перепаду напряжения U2 на прямом выходе триггера 14 устанавливается напряжение U4 с уровнем логической "1", которое подается на первые входы логических элементов 17 и 19, а на его инверсном выходе - напряжение

Figure 00000008
с уровнем логического "0", которое подается на первый вход логического элемента 22. Но уровни логической "1" напряжения U4 через логические элементы 17 и 19 соответственно на выходные клеммы 18 и 20 не проходят, так как на второй и четвертый входы логического элемента 17 и на четвертый вход логического элемента 19 поданы соответственно напряжения U5, U7 и U7 с уровнями логического "0".Then, the moving controlled product 24, remaining in the zone of action of the electric field 27, enters the zone of action of the electromagnetic field 23 of the inductive sensor element 1. In this case, the generation of the generator 4 is disrupted due to the significant attenuation in its oscillating circuit by the controlled product 24. As a result, the component sharply decreases DC voltage at the generator output and when its value is lower than the input threshold voltage value of the trigger of the threshold element 5, the last It switches to another stable state, at which voltage U2 is set at its output (see Fig. 5) with a logic level of “1”, which is supplied to the C-input of trigger 14. A voltage is set at a positive voltage drop U2 at the direct output of trigger 14 U4 with logic level "1", which is fed to the first inputs of logic elements 17 and 19, and at its inverse output is voltage
Figure 00000008
with the logic level “0”, which is supplied to the first input of the logic element 22. But the levels of the logical “1” voltage U4 through the logic elements 17 and 19, respectively, to the output terminals 18 and 20 do not pass, since the second and fourth inputs of the logic element 17 and to the fourth input of the logic element 19, voltages U5, U7, and U7 with logic levels “0” are applied, respectively.

Далее перемещающееся контролируемое изделие 24 в выбранном направлении, оставаясь в зонах действия электромагнитного и электрического полей 23, 27, проходит оптическое окно фотоприемника 12, но засвечивания его не происходит вследствие отсутствия у контролируемого изделия 24 инфракрасного излучения 28, в результате на его выходе и на выходе формирователя 13 формирования импульса напряжения U3 с уровнем логической "1" не происходит (см. фиг.5). При этом триггером 15 формирования импульса напряжения U5 с уровнем логической "1" не происходит, и он будет находиться в течение всего цикла идентификации ненагретого металлического изделия в исходном состоянии, при котором на его выходе и на втором входе логического элемента 17 будет постоянно установлено напряжение U5 с уровнем логического "0". В результате на выходе логического элемента 17 и на клемме 18 устройства будет присутствовать также в течение всего текущего цикла идентификации напряжение U9 с уровнем логического "0", соответствующее его исходному значению. Далее контролируемое изделие 24, оставляя фотоприемник 12 в затемненном состоянии и находясь в зоне действия электрического поля 27, выходит из зоны действия электромагнитного поля 23. При этом генератор 4 снова переходит в режим генерации колебаний, т.е. в исходное состояние, в результате пороговый элемент 5 также переключается в исходное состояние, при котором на его выходе и на С-входе триггера 14 устанавливается напряжение U2 с уровнем логического "0". После чего описанные состояния схемы устройства и диаграмм напряжений на фиг.5 в остальных его точках схемы, установившиеся до момента выхода контролируемого изделия 24 из зоны действия электромагнитного поля 23, не изменились, так как переключения по С-входу триггера 14 по отрицательному перепаду напряжения U2 не происходит и на его прямом выходе продолжает присутствовать напряжение U4 с уровнем логической "1", а на четвертые входы логических элементов 17, 19 и 21 по-прежнему подается с выхода одновибратора 10 напряжение U7 с уровнем логического "0".Next, the moving controlled product 24 in the selected direction, remaining in the zones of electromagnetic and electric fields 23, 27, passes through the optical window of the photodetector 12, but its illumination does not occur due to the absence of infrared radiation from the controlled product 24, as a result of its output and output the shaper 13 of the formation of the voltage pulse U3 with a logical level of "1" does not occur (see figure 5). In this case, the trigger 15 of the formation of a voltage pulse U5 with a logic level of “1” does not occur, and it will remain in the initial state during the entire identification cycle of an unheated metal product, at which voltage U5 will be constantly set at its output and at the second input of the logic element 17 with a logic level of "0". As a result, the voltage U9 with the logic level “0” corresponding to its initial value will also be present at the output of the logic element 17 and at the terminal 18 of the device during the entire current identification cycle. Next, the controlled product 24, leaving the photodetector 12 in a darkened state and being in the zone of action of the electric field 27, leaves the zone of action of the electromagnetic field 23. In this case, the generator 4 again switches to the oscillation generation mode, i.e. in the initial state, as a result, the threshold element 5 also switches to the initial state, in which at its output and at the C-input of the trigger 14 the voltage U2 is set with a logic level of "0". After that, the described states of the device circuit and voltage diagrams in Fig. 5 at its other points in the circuit, which were established before the controlled product 24 left the electromagnetic field 23, did not change, since switching over the C-input of trigger 14 with respect to the negative voltage drop U2 does not occur and voltage U4 with a logic level “1” continues to be present at its direct output, and voltage U7 with a logic level “0” is still supplied to the fourth inputs of logic elements 17, 19, and 21.

И на последнем отрезке своего перемещения контролируемое изделие 24 выходит из зоны действия электрического поля 27. При этом мультивибратор 6 переходит в заторможенное состояние, т.е. в исходное состояние, при котором на его выходе, входе и выходе детектора 8 устанавливается напряжение с уровнем логического "0". В результате на вход порогового элемента 9 подается напряжение с уровнем логического "0", под действием которого он переключается в другое устойчивое состояние, т.е. в исходное состояние, и на его выходе устанавливается напряжение U1 с уровнем логического "0". С выхода порогового элемента 9 напряжение U1 с уровнем логического "0" поступает на С-вход триггера 16 и на вход одновибратора 10. Однако по отрицательному перепаду напряжения U1 переключения триггера 16 в другое состояние не происходит, и на его прямом выходе продолжает присутствовать напряжение U6 с уровнем логической "1". При этом по отрицательному перепаду напряжения U1 происходит запуск одновибратора 10 и формирование импульса напряжения U7 с уровнем логической "1". После чего напряжение U7 с уровнем логической "1" поступает на четвертые входы логических элементов 17, 19, 21, и на всех четырех входах логического элемента 19 устанавливаются напряжения U4,

Figure 00000009
, U6 и U7 с уровнями логической "1". В результате на выходе логического элемента 19 и на клемме 20 устанавливается напряжение U10 с уровнем логической "1" в течение действия импульса напряжения U7 с уровнем логической "1" с выхода одновибратора 10, а на выходах логических элементов 18 и 21 и, следовательно, на клеммах 18 и 22 продолжают присутствовать соответственно напряжения U9 и U11 с уровнями логического "0", так как на втором входе логического элемента 17 и на первом входе логического элемента 21 установлены соответственно напряжения U5 и
Figure 00000010
с уровнями логического "0". По отрицательному перепаду выходного напряжения U7 одновибратора 10 происходит формирование на выходе блока 11 установки в исходное состояние короткого импульса напряжения U8 с уровнем логического "0", устанавливающего по R-входам триггеры 14 и 16 в исходное состояние, при котором на их прямых выходах устанавливаются соответственно напряжения U4 и U6 с уровнями логического "0", а на выходах логических элементов 17, 21 и на выходных клеммах 18, 22 - соответственно напряжения U9, U11 с уровнями логического "0".And in the last segment of its movement, the controlled product 24 leaves the zone of action of the electric field 27. In this case, the multivibrator 6 goes into a locked state, i.e. in the initial state, in which at its output, input and output of the detector 8 is set voltage with a logical level of "0". As a result, a voltage with a logic level of “0” is applied to the input of the threshold element 9, under the action of which it switches to another stable state, i.e. to the initial state, and at its output, the voltage U1 is set with a logic level of "0". From the output of the threshold element 9, the voltage U1 with a logic level of "0" is supplied to the C-input of the trigger 16 and to the input of the one-shot 10. However, due to the negative voltage drop U1, the trigger 16 does not switch to another state, and the voltage U6 continues to be present at its direct output with a logical level of "1". In this case, the negative voltage drop U1 triggers a single-shot 10 and the formation of a voltage pulse U7 with a logical level of "1". After that, the voltage U7 with the logic level "1" is supplied to the fourth inputs of the logic elements 17, 19, 21, and the voltage U4 is set at all four inputs of the logic element 19,
Figure 00000009
, U6 and U7 with logical levels of "1". As a result, the voltage U10 with the logic level “1” is set at the output of the logic element 19 and at terminal 20 during the action of the voltage pulse U7 with the logic level “1” from the output of the one-shot 10, and at the outputs of the logic elements 18 and 21 and, therefore, terminals 18 and 22 continue to be present, respectively, voltages U9 and U11 with logic levels “0”, since the voltages U5 and respectively are set at the second input of logic element 17 and at the first input of logic element 21
Figure 00000010
with logical levels of "0". According to the negative difference in the output voltage U7 of the one-shot 10, a short voltage pulse U8 is formed at the output of the installation unit 11 to the initial state with a logic level of "0", which sets the triggers 14 and 16 to the initial state on the R inputs, at which their direct outputs are set respectively voltages U4 and U6 with logic levels “0”, and at the outputs of logic elements 17, 21 and at output terminals 18, 22, respectively, voltages U9, U11 with levels of logic “0”.

Следовательно, при прохождении относительно чувствительной поверхности устройства ненагретого металлического изделия на выходной клемме 20 устройства отрабатывается импульсный информационный сигнал напряжения U10 с уровнем логической "1" об его идентификации, а на выходе одновибратора 10 - импульс напряжения U7 с уровнем логической "1", который через логические элементы 17 и 21 соответственно на выходные клеммы 18 и 22 не проходит, и на них присутствуют соответственно напряжения U9 и U11 с уровнями логического "0".Therefore, when a relatively unheated metal product passes through the relatively sensitive surface of the device, a pulse information signal of voltage U10 with a logic level “1” about its identification is generated at the output terminal 20 of the device, and a voltage pulse U7 with a logic level “1”, which through logic elements 17 and 21, respectively, do not pass to the output terminals 18 and 22, and voltages U9 and U11 with logical "0" levels are present respectively.

В случае перемещения в направлении стрелки 25 (26) в область чувствительной поверхности устройства ненагретого неметаллического изделия 24 оно входит в зону действия электрического поля 27 емкостного чувствительного элемента 7 и образует с ним электрический конденсатор. Значение электрической емкости образованного таким образом конденсатора увеличивается до такого уровня, при котором происходит возбуждение мультивибратора 6 и переход его в режим генерации электрических колебаний. Амплитуда выходных импульсов мультивибратора 6 преобразуется детектором 8 в постоянное напряжение с уровнем логической "1", которое превышает входное пороговое значение напряжения триггера порогового элемента 9. При этом последний переключается в другое устойчивое состояние, при котором на его выходе устанавливается напряжение U1 с уровнем логической "1" (см. фиг.6), которое подается на вход одновибратора 10 и на С-вход триггера 16. При этом по положительному перепаду напряжения U1 запуск одновибратора 10 не происходит, так как он запускается только по отрицательному перепаду входного напряжения. Но по этому положительному перепаду происходит переключение триггера 16 в другое состояние, при котором на его прямом выходе устанавливается напряжение U6 с уровнем логической "1", которое подается на третьи входы логических элементов 17, 19, 21. Однако уровень логической "1" напряжения U6 на выходы логических элементов 17, 19, 21 и соответственно на клеммы 18, 20 и 22 не проходит, так как на четвертые входы логических элементов 17, 19 и 21 подается напряжение U7 с уровнем логического "0".In the case of moving in the direction of arrow 25 (26) into the area of the sensitive surface of the device of an unheated non-metallic product 24, it enters the zone of action of the electric field 27 of the capacitive sensing element 7 and forms an electric capacitor with it. The value of the electric capacitance of the capacitor formed in this way increases to a level at which the multivibrator 6 is excited and transitions to the mode of generating electrical vibrations. The amplitude of the output pulses of the multivibrator 6 is converted by the detector 8 into a constant voltage with a logic level of "1", which exceeds the input threshold voltage of the trigger element threshold 9. In this case, the latter switches to another stable state, at which voltage U1 with a logic level is set at its output 1 "(see Fig. 6), which is fed to the input of the one-shot 10 and to the C-input of the trigger 16. In this case, due to the positive voltage drop U1, the start of the one-shot 10 does not occur, since it starts only to the falling edge of the input voltage. But according to this positive difference, the trigger 16 switches to another state, in which a direct voltage of U6 with a logic level “1” is set at its direct output, which is supplied to the third inputs of the logic elements 17, 19, 21. However, the logic level “1” of the voltage U6 the outputs of the logic elements 17, 19, 21 and, respectively, to the terminals 18, 20 and 22 does not pass, since the fourth inputs of the logic elements 17, 19 and 21 are supplied with voltage U7 with a logic level of "0".

Затем перемещающееся контролируемое изделие 24, оставаясь в зоне действия электрического поля 27, входит в зону действия электромагнитного поля 23 индуктивного чувствительного элемента 1. При этом срыва генерации генератора 4 вследствие отсутствия внесения существенного затухания в его колебательный контур контролируемым изделием 24. В результате формирования генератором 4 и пороговым элементом 5 импульса напряжения U2 (см. фиг.6) с уровнем логической "1" не происходит. При этом триггером 14 формирования импульса напряжения U4 с уровнем логической "1" не происходит, и он будет находиться в течение всего цикла идентификации ненагретого металлического изделия в исходном состоянии, при котором на его выходе и на первых входах логических элементов 17 и 19 будет постоянно установлено напряжение U4 с уровнем логического "0". В результате на выходах логических элементов 17, 19 и на выходных клеммах 18, 20 устройства будут присутствовать также в течение всего текущего цикла идентификации соответственно напряжения U9, U10 с уровнями логического "0", соответствующие их исходным значениям.Then the moving controlled product 24, remaining in the zone of action of the electric field 27, enters the zone of action of the electromagnetic field 23 of the inductive sensor 1. In this case, the generation of the generator 4 is disrupted due to the absence of significant attenuation in its oscillating circuit by the controlled product 24. As a result of the formation of the generator 4 and the threshold element 5 of the voltage pulse U2 (see Fig.6) with a logical level of "1" does not occur. In this case, the trigger 14 of the formation of a voltage pulse U4 with a logic level of “1” does not occur, and it will remain in the initial state during the entire identification cycle of an unheated metal product, at which it will be constantly installed at its output and at the first inputs of logic elements 17 and 19 voltage U4 with a logic level of "0". As a result, the outputs of the logic elements 17, 19 and the output terminals 18, 20 of the device will also be present during the entire current identification cycle, respectively, voltages U9, U10 with logic levels “0” corresponding to their initial values.

Далее перемещающееся контролируемое изделие 24 в выбранном направлении, оставаясь в зонах действия электромагнитного и электрического полей 23, 27, проходит оптическое окно фотоприемника 12, но засвечивания его не происходит вследствие отсутствия у контролируемого изделия 24 инфракрасного излучения 28, в результате на его выходе и на выходе формирователя 13 формирования импульса напряжения U3 с уровнем логической "1" не происходит (см. фиг.6). При этом триггером 15 формирования импульса напряжения U5 с уровнем логической "1" не происходит, и он будет находиться в течение всего цикла идентификации ненагретого неметаллического изделия в исходном состоянии, при котором на его выходе и на втором входе логического элемента 17 будет постоянно установлено напряжение U5 с уровнем логического "0". В результате на выходе логического элемента 17 и на клемме 18 устройства будет присутствовать также в течение всего текущего цикла идентификации напряжение U9 с уровнем логического "0", соответствующее его исходному значению.Next, the moving controlled product 24 in the selected direction, remaining in the zones of electromagnetic and electric fields 23, 27, passes through the optical window of the photodetector 12, but its illumination does not occur due to the absence of infrared radiation from the controlled product 24, as a result of its output and output the shaper 13 of the formation of the voltage pulse U3 with a logical level of "1" does not occur (see Fig.6). In this case, the trigger 15 of the formation of a voltage pulse U5 with a logic level of “1” does not occur, and it will remain during the entire identification cycle of an unheated non-metallic product in the initial state, at which voltage U5 will be constantly set at its output and at the second input of the logic element 17 with a logic level of "0". As a result, the voltage U9 with the logic level “0” corresponding to its initial value will also be present at the output of the logic element 17 and at the terminal 18 of the device during the entire current identification cycle.

Далее контролируемое изделие 24, оставляя фотоприемник 12 в затемненном состоянии и находясь в зоне действия электрического поля 27, выходит из зоны действия электромагнитного поля 23. При этом генератор 4, триггер 14 и пороговый элемент 5 по-прежнему продолжают находиться в исходных состояниях. После чего описанные состояния схемы устройства и диаграмм напряжений на фиг.6 в остальных его точках схемы, установившиеся до момента выхода контролируемого изделия 24 из зоны действия электромагнитного поля 23 не изменились, так как переключения по С-входу триггера 14 не происходит и на его прямом выходе продолжает присутствовать напряжение U4 с уровнем логического "0", а на четвертые входы логических элементов 17, 19 и 21 по-прежнему подается с выхода одновибратора 10 напряжение U7 с уровнем логического "0".Next, the controlled product 24, leaving the photodetector 12 in a darkened state and being in the zone of action of the electric field 27, leaves the zone of action of the electromagnetic field 23. At the same time, the generator 4, trigger 14, and threshold element 5 continue to be in their initial states. After that, the described states of the device circuit and voltage diagrams in Fig. 6 at its other circuit points, which had been established before the controlled product 24 left the electromagnetic field 23, did not change, since switching along the C-input of trigger 14 did not occur on its direct the output continues to be present voltage U4 with a logic level of "0", and the fourth inputs of the logic elements 17, 19 and 21 are still supplied with the output of a single-shot 10 voltage U7 with a logic level of "0".

И на последнем отрезке своего перемещения контролируемое изделие 24 выходит из зоны действия электрического поля 27. При этом мультивибратор 6 переходит в заторможенное состояние, т.е. в исходное состояние, при котором на его выходе, входе и выходе детектора 8 устанавливается напряжение с уровнем логического "0". В результате на вход порогового элемента 9 подается напряжение с уровнем логического "0", под действием которого он переключается в другое устойчивое состояние, т.е. в исходное состояние, и на его выходе устанавливается напряжение U1 с уровнем логического "0". С выхода порогового элемента 9 напряжение U1 с уровнем логического "0" поступает на С-вход триггера 16 и на вход одновибратора 10. Однако по отрицательному перепаду напряжения U1 переключения триггера 16 в другое состояние не происходит, и на его прямом выходе продолжает присутствовать напряжение U6 с уровнем логической "1". При этом по отрицательному перепаду напряжения U1 происходит запуск одновибратора 10 и формирование импульса напряжения U7 с уровнем логической "1". После чего напряжение U7 с уровнем логической "1" поступает на четвертые входы логических элементов 17, 19, 21, и на всех четырех входах логического элемента 21 устанавливаются напряжения

Figure 00000011
,
Figure 00000012
, U6 и U7 с уровнями логической "1". В результате на выходе логического элемента 21 и на клемме 22 устанавливается напряжение U11 с уровнем логической "1" в течение действия импульса напряжения U7 с уровнем логической "1" с выхода одновибратора 10, а на выходах логических элементов 17 и 19 и, следовательно, на клеммах 18 и 20 продолжают присутствовать соответственно напряжения U9 и U10 с уровнями логического "0", так как на первом, на втором входах логического элемента 17 и на первом входе логического элемента 19 установлены соответственно напряжения U4, U5 и U4 с уровнями логического "0". По отрицательному перепаду выходного напряжения U7 одновибратора 10 происходит формирование на выходе блока 11 установки в исходное состояние короткого импульса напряжения U8 с уровнем логического "0", устанавливающего по R-входу триггер 16 в исходное состояние, при котором на его прямом выходе устанавливается напряжение U6 с уровнем логического "0", а на выходе логического элемента 21 и на выходной клемме 22 - напряжение U11 с уровнем логического "0".And in the last segment of its movement, the controlled product 24 leaves the zone of action of the electric field 27. In this case, the multivibrator 6 goes into a locked state, i.e. in the initial state, in which at its output, input and output of the detector 8 is set voltage with a logical level of "0". As a result, a voltage with a logic level of “0” is applied to the input of the threshold element 9, under the action of which it switches to another stable state, i.e. to the initial state, and at its output, the voltage U1 is set with a logic level of "0". From the output of the threshold element 9, the voltage U1 with a logic level of "0" is supplied to the C-input of the trigger 16 and to the input of the one-shot 10. However, due to the negative voltage drop U1, the trigger 16 does not switch to another state, and the voltage U6 continues to be present at its direct output with a logical level of "1". In this case, the negative voltage drop U1 triggers a single-shot 10 and the formation of a voltage pulse U7 with a logical level of "1". After that, the voltage U7 with the logic level "1" is supplied to the fourth inputs of the logic elements 17, 19, 21, and all the inputs of the logic element 21 are set voltage
Figure 00000011
,
Figure 00000012
, U6 and U7 with logical levels of "1". As a result, the voltage U11 with the logic level “1” is set at the output of the logic element 21 and at the terminal 22 during the action of the voltage pulse U7 with the logic level “1” from the output of the one-shot 10, and at the outputs of the logic elements 17 and 19 and, therefore, respectively, voltages U9 and U10 with levels of logic “0” continue to be present at terminals 18 and 20, since voltages U4, U5 and U4 with levels of logic “0” are set respectively at the first, second inputs of logic element 17 and at the first input of logic element 19 . According to the negative difference in the output voltage U7 of the one-shot 10, a short voltage pulse U8 with the logical level “0” is formed at the output of the installation unit 11 of the initial state, which sets the trigger 16 to the initial state at the R-input, at which voltage U6 s is established at its direct output logic level “0”, and at the output of logic element 21 and output terminal 22, voltage U11 with logic level “0”.

Следовательно, при прохождении относительно чувствительной поверхности устройства ненагретого неметаллического изделия на выходной клемме 22 устройства отрабатывается импульсный информационный сигнал напряжения U11 с уровнем логической "1" об его идентификации, а на выходе одновибратора 10 - импульс напряжения U7 с уровнем логической "1", который через логические элементы 17 и 19 соответственно на выходные клеммы 18 и 20 не проходит, и на них присутствуют соответственно напряжения U9 и U10 с уровнями логического "0".Therefore, when a relatively unheated non-metallic product passes through the relatively sensitive surface of the device, a pulse information signal of voltage U11 with a logic level “1” about its identification is generated at the output terminal 22 of the device, and a voltage pulse U7 with a logic level of “1”, which through logic elements 17 and 19, respectively, do not pass to the output terminals 18 and 20, and voltages U9 and U10 with logical “0” levels are present respectively.

Следовательно, в рассмотренном режиме работы устройства наличие импульсного информационного сигнала на его выходной клемме 18 однозначно соответствует прохождению относительно чувствительной поверхности устройства нагретого металлического изделия, наличие импульсного информационного сигнала на выходной клемме 20 устройства - прохождению ненагретого металлического изделия, а наличие импульсного информационного сигнала на выходной клемме 22 устройства - прохождению ненагретого неметаллического изделия, чем и обеспечивается процесс идентификации (распознавания) трех видов изделий из числа нагретых металлических, ненагретых металлических и ненагретых неметаллических изделий, т.е. обеспечивается процесс идентификации изделий с учетом их термического состояния и вида материала при расширенной номенклатуре контролируемых изделий.Therefore, in the considered operation mode of the device, the presence of a pulsed information signal at its output terminal 18 unambiguously corresponds to the passage of a heated metal product relative to the sensitive surface of the device, the presence of a pulsed information signal at the output terminal 20 of the device corresponds to the passage of an unheated metal product, and the presence of a pulsed information signal at the output terminal 22 devices - the passage of unheated non-metallic products, which ensures the process identification (recognition) of three types of products from the number of heated metal, unheated metal and unheated non-metal products, i.e. the process of product identification is provided taking into account their thermal state and type of material with an expanded range of controlled products.

Предлагаемое устройство обеспечивает также три режима идентификации изделий при суженной номенклатуре контролируемых изделий до двух единиц:The proposed device also provides three modes of product identification with a narrowed range of controlled products to two units:

1) режим идентификации нагретых и ненагретых металлических изделий;1) the identification mode of heated and unheated metal products;

2) режим идентификации нагретых металлических и ненагретых неметаллических изделий;2) the identification mode of heated metallic and unheated non-metallic products;

3) режим идентификации ненагретых металлических и неметаллических изделий.3) the identification mode of unheated metal and non-metal products.

В режиме идентификации нагретых и ненагретых металлических изделий используются выходные клеммы 18 и 20 устройства, а его выходная клемма 22 при этом не задействуется. При прохождении относительно чувствительной поверхности устройства контролируемого нагретого металлического изделия на выходной клемме 18 отрабатывается импульсный информационный сигнал U9 с уровнем логической "1", несущий информацию об его идентификации. На выходной клемме 20 при этом присутствует напряжение с уровнем логического "0", и цикл идентификации нагретого металлического изделия описывается диаграммами, приведенными на фиг.4. При прохождении относительно чувствительной поверхности устройства ненагретого металлического контролируемого изделия импульсный информационный сигнал U10 с уровнем логической "1" об его идентификации отрабатывается только на выходной клемме 20. На выходной клемме 18 при этом присутствует напряжение с уровнем логического "0", и цикл идентификации ненагретого металлического изделия описывается диаграммами, приведенными на фиг.5.In the identification mode of heated and unheated metal products, the output terminals 18 and 20 of the device are used, and its output terminal 22 is not activated. With the passage of the relatively sensitive surface of the device of the heated heated metal product at the output terminal 18, a pulse information signal U9 with a logic level of "1" is carried, carrying information about its identification. At the same time, a voltage with a logic level of “0” is present at the output terminal 20, and the identification cycle of a heated metal product is described by the diagrams shown in Fig. 4. When passing through the relatively sensitive surface of the device of an unheated metal controlled product, a pulse information signal U10 with a logic level of "1" about its identification is processed only at the output terminal 20. At the output terminal 18, there is a voltage with a logic level of "0", and the identification cycle of an unheated metal products are described by diagrams shown in figure 5.

В режиме идентификации нагретых металлических и ненагретых неметаллических изделий используются выходные клеммы 18 и 22 устройства, а его выходная клемма 20 при этом не используется. При прохождении относительно чувствительной поверхности устройства нагретого металлического контролируемого изделия на выходной клемме 18 отрабатывается импульсный информационный сигнал U9 с уровнем логической "1", несущий информацию об его идентификации. На выходной клемме 22 при этом присутствует напряжение с уровнем логического "0", и цикл идентификации нагретого металлического изделия описывается диаграммами, приведенными на фиг.4. При прохождении относительно чувствительной поверхности устройства ненагретого неметаллического контролируемого изделия импульсный информационный сигнал U11 с уровнем логической "1" об его идентификации отрабатывается только на выходной клемме 22. На выходной клемме 18 при этом присутствует напряжение с уровнем логического "0", и цикл идентификации ненагретого неметаллического изделия описывается диаграммами, приведенными на фиг.6.In the identification mode of heated metal and unheated non-metallic products, the output terminals 18 and 22 of the device are used, and its output terminal 20 is not used. With the passage of the relatively sensitive surface of the heated metal controlled product at the output terminal 18, a pulsed information signal U9 with a logic level of "1" is carried, carrying information about its identification. At the same time, a voltage with a logic level of “0” is present at the output terminal 22, and the identification cycle of a heated metal product is described by the diagrams shown in Fig. 4. When passing through the relatively sensitive surface of the device of an unheated non-metallic controlled product, a pulsed information signal U11 with a logic level of "1" about its identification is processed only at output terminal 22. At the output terminal 18, there is a voltage with a logic level of "0", and the identification cycle of an unheated non-metallic products are described by diagrams shown in Fig.6.

В режиме идентификации ненагретых металлических и ненагретых неметаллических изделий используются выходные клеммы 20 и 22 устройства, а его выходная клемма 18 при этом не задействуется. При прохождении относительно чувствительной поверхности устройства ненагретого металлического контролируемого изделия на выходной клемме 20 отрабатывается импульсный информационный сигнал U10 с уровнем логической "1", несущий информацию об его идентификации. На выходной клемме 22 при этом присутствует напряжение с уровнем логического "0", и цикл идентификации ненагретого металлического изделия описывается диаграммами, приведенными на фиг.5. При прохождении относительно чувствительной поверхности устройства контролируемого ненагретого неметаллического изделия импульсный информационный сигнал U11 с уровнем логической "1" об его идентификации отрабатывается только на выходной клемме 22. На выходной клемме 20 при этом присутствует напряжение U10 с уровнем логического "0", и цикл идентификации ненагретого неметаллического изделия описывается диаграммами, приведенными на фиг.6.In the identification mode of unheated metal and unheated non-metal products, the output terminals 20 and 22 of the device are used, and its output terminal 18 is not activated. When passing through the relatively sensitive surface of the device of an unheated metal controlled product at the output terminal 20, a pulsed information signal U10 with a logic level of "1" is carried, carrying information about its identification. At the same time, a voltage with a logic level of “0” is present at the output terminal 22, and the identification cycle of an unheated metal product is described by the diagrams shown in FIG. When the relatively sensitive surface of the device is monitored for unheated non-metallic products, a pulse information signal U11 with a logic level of "1" about its identification is processed only at output terminal 22. At the output terminal 20, there is a voltage U10 with a logic level of "0", and the identification cycle of unheated non-metallic products are described by diagrams shown in Fig.6.

В предложенном устройстве реализован импульсный режим формирования на его выходах информационных сигналов идентификации нагретых и ненагретых изделий, когда передвижению контролируемого изделия относительно его чувствительной поверхности без остановки в ней однозначно ставится в соответствие наличие кратковременного импульса с уровнем логической "1" на его соответствующем выходе, длительность которого фиксирована и определяется параметрами элементов времязадающей RC-цепи одновибратора 10, а не наличие потенциала высокого логического уровня, непрерывно отслеживающего наличие контролируемого изделия в пределах зоны чувствительной поверхности устройства, находящегося в ней в состоянии перемещения или в неподвижном положении в течение сколь угодно продолжительного промежутка времени, длительность которого определяется только длительностью нахождения в ней контролируемого изделия. Такой режим формирования информационных сигналов на выходах предлагаемого устройства позволяет производить наряду с идентификацией движущихся контролируемых изделий также контроль вращения изделий.The proposed device implements a pulsed mode of generating information signals at its outputs for identifying heated and unheated products, when the movement of the controlled product relative to its sensitive surface without stopping it unambiguously associates the presence of a short-term pulse with a logic level “1” at its corresponding output, the duration of which fixed and determined by the parameters of the elements of the timing RC circuit of a single-shot 10, and not the presence of a high logic potential level, continuously monitors the presence of the test object within the region of the sensitive surface of the device located therein in a state of moving or in a stationary position during an arbitrarily long period of time, the duration of which is determined only by finding a duration controlled products therein. This mode of generating information signals at the outputs of the proposed device allows along with the identification of moving controlled products also control the rotation of the products.

Это, в свою очередь, позволяет обеспечить работу предлагаемого устройства в трех режимах контроля вращения изделий с учетом их термического состояния и вида материала, из которого они изготовлены.This, in turn, allows you to ensure the operation of the proposed device in three modes of monitoring the rotation of products, taking into account their thermal state and the type of material from which they are made.

1. Режим контроля вращения нагретых металлических изделий.1. The control mode of rotation of heated metal products.

2. Режим контроля вращения ненагретых металлических изделий.2. The control mode of rotation of unheated metal products.

3. Режим контроля вращения ненагретых неметаллических изделий.3. The control mode of rotation of unheated non-metallic products.

В режиме контроля вращения нагретых металлических изделий устройство функционирует как импульсный бесконтактный датчик контроля индуктивно-оптического типа. Работа устройства в этом случае описывается диаграммами, приведенными на фиг.4. При этом импульсный информационный сигнал снимается с выходной клеммы 18, а выходные клеммы 20 и 22 не задействуются.In the control mode of rotation of heated metal products, the device functions as a pulsed non-contact sensor for monitoring the inductive-optical type. The operation of the device in this case is described by the diagrams shown in figure 4. In this case, the pulse information signal is removed from the output terminal 18, and the output terminals 20 and 22 are not involved.

В режиме контроля вращения ненагретых металлических изделий устройство функционирует как импульсный бесконтактный датчик контроля индуктивно-емкостного типа. Работа устройства в этом случае описывается диаграммами, приведенными на фиг.5. При этом импульсный информационный сигнал снимается с выходной клеммы 20, а выходные клеммы 18 и 22 не задействуются.In the rotation control mode of unheated metal products, the device functions as a pulsed non-contact sensor for monitoring the inductive-capacitive type. The operation of the device in this case is described by the diagrams shown in Fig.5. In this case, the pulse information signal is removed from the output terminal 20, and the output terminals 18 and 22 are not involved.

В режиме контроля вращения ненагретых неметаллических изделий устройство функционирует как импульсный бесконтактный датчик контроля емкостного типа. Работа устройства в этом случае описывается диаграммами, приведенными на фиг.6. При этом импульсный информационный сигнал снимается с выходной клеммы 22, а выходные клеммы 18 и 20 не задействуются.In the rotation control mode of unheated non-metallic products, the device functions as a pulsed non-contact capacitive-type monitoring sensor. The operation of the device in this case is described by the diagrams shown in Fig.6. In this case, the pulsed information signal is removed from the output terminal 22, and the output terminals 18 and 20 are not involved.

Claims (1)

Устройство идентификации и контроля вращения изделий, содержащее индуктивный чувствительный элемент, выполненный в виде катушки индуктивности, размещенной в кольцевом пазу открытого торца ферритового сердечника с центральным отверстием, последовательно соединенные генератор электрических колебаний, в цепь колебательного контура которого включен индуктивный чувствительный элемент, первый пороговый элемент, последовательно соединенные инфракрасный фотоприемник, установленный со стороны закрытого торца ферритового сердечника соосно с его центральным отверстием, формирователь импульсов, а также первый логический элемент И, выход которого является первым выходом устройства, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства путем обеспечения возможности распознавания наряду с нагретыми металлическими изделиями ненагретых металлических и неметаллических изделий с расширением номенклатуры контролируемых изделий, в него введены первый триггер, С-вход которого соединен с выходом первого порогового элемента, D-вход - с источником напряжения питания, прямой выход - с первым входом первого логического элемента И, второй триггер, С-вход которого подключен к выходу формирователя импульсов, D-вход - к источнику напряжения питания, прямой выход - ко второму входу первого логического элемента И, емкостный чувствительный элемент в виде токопроводящей пластины любой геометрической формы с центральным отверстием, геометрическая форма которого повторяет геометрическую форму наружной боковой поверхности ферритового сердечника, последовательно соединенные мультивибратор с включенным на его входе емкостным чувствительным элементом, детектор, второй пороговый элемент, а также второй логический элемент И, первый вход которого соединен с прямым выходом первого триггера, второй вход - с инверсным выходом второго триггера, а выход его является вторым выходом устройства, третий логический элемент И, первый вход которого подключен к инверсному выходу первого триггера, второй вход - к инверсному выходу второго триггера, а выход его является третьим выходом устройства, третий триггер, С-вход которого соединен с выходом второго порогового элемента, D-вход - с источником напряжения питания, прямой выход - с третьими входами первого, второго и третьего логических элементов И, одновибратор, вход которого подключен к выходу второго порогового элемента, выход - к четвертым входам первого, второго и третьего логических элементов И, блок установки в исходное состояние, вход которого соединен с выходом одновибратора, выход - с R-входами первого, второго и третьего триггеров, при этом емкостный чувствительный элемент, установленный соосно с центральным отверстием ферритового сердечника и охватывающий своей внутренней торцевой поверхностью наружную боковую поверхность ферритового сердечника по всему ее периметру с зазором между этими поверхностями, индуктивный чувствительный элемент и инфракрасный фотоприемник образуют чувствительный элемент устройства, а плоскость оптического окна инфракрасного фотоприемника, плоскость открытого торца ферритового сердечника и одна из плоскостей емкостного чувствительного элемента, направленные в одну сторону, установлены параллельно и образуют чувствительную поверхность устройства. An apparatus for identifying and controlling rotation of articles containing an inductive sensitive element made in the form of an inductor placed in an annular groove of the open end of a ferrite core with a central hole, connected in series to an electric oscillation generator, in the oscillatory circuit of which an inductive sensitive element is included, the first threshold element, series-connected infrared photodetector mounted on the closed end of the ferrite core it is clear with its central hole, the pulse shaper, as well as the first logical element And, the output of which is the first output of the device, characterized in that, in order to expand the functionality of the device by providing recognition along with heated metal products of unheated metal and non-metal products with the extension nomenclature of controlled products, the first trigger is introduced into it, the C-input of which is connected to the output of the first threshold element, the D-input - with the source supply voltage, direct output - with the first input of the first logical element And, the second trigger, the C-input of which is connected to the output of the pulse shaper, D-input - to the power supply voltage, direct output - to the second input of the first logical element And, capacitive sensitive element in the form of a conductive plate of any geometric shape with a central hole, the geometric shape of which repeats the geometric shape of the outer side surface of the ferrite core, multivibrator connected in series with a capacitive sensing element, located at its input, a detector, a second threshold element, and a second AND gate, the first input of which is connected to the direct output of the first trigger, the second input is the inverse output of the second trigger, and its output is the second output of the device, the third logical element And, the first input of which is connected to the inverse output of the first trigger, the second input to the inverse output of the second trigger, and its output is the third output of the device, the third trigger, the C-input of which is connected to the output of a threshold element, D-input - with a power supply source, direct output - with third inputs of the first, second and third logical elements And, a one-shot oscillator, whose input is connected to the output of the second threshold element, output - to the fourth inputs of the first, second and third logical elements And, the initial setting unit, the input of which is connected to the output of the one-shot, the output - with the R-inputs of the first, second and third triggers, while the capacitive sensing element is installed coaxially with the central hole of the ritual core and the outer side surface of the ferrite core covering its inner end surface around its entire perimeter with a gap between these surfaces, the inductive sensitive element and the infrared photodetector form the sensitive element of the device, and the plane of the optical window of the infrared photodetector, the plane of the open end of the ferrite core and one of the planes capacitive sensing element, directed in one direction, are installed in parallel and form a sensor the surface of the device.
RU2007129322/28A 2007-07-30 2007-07-30 Device of identification and control of products gyration RU2348921C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007129322/28A RU2348921C1 (en) 2007-07-30 2007-07-30 Device of identification and control of products gyration

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007129322/28A RU2348921C1 (en) 2007-07-30 2007-07-30 Device of identification and control of products gyration

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2348921C1 true RU2348921C1 (en) 2009-03-10

Family

ID=40528739

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007129322/28A RU2348921C1 (en) 2007-07-30 2007-07-30 Device of identification and control of products gyration

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2348921C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2473045C2 (en) * 2011-04-13 2013-01-20 Сергей Владимирович Карпенко Device for identifying and controlling position of objects

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1203120A1 (en) * 1984-06-26 1986-01-07 Куйбышевский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им.В.В.Куйбышева Device for monitoring position of workpieces in continuous multisection induction heating installation
SU1523920A1 (en) * 1988-03-02 1989-11-23 Опытное производственно-техническое предприятие "Уралчерметавтоматика" Photosensor
SU1585675A1 (en) * 1987-07-06 1990-08-15 Волгоградский Политехнический Институт Photoelectric device for measuring dimensions of heated articles

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1203120A1 (en) * 1984-06-26 1986-01-07 Куйбышевский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им.В.В.Куйбышева Device for monitoring position of workpieces in continuous multisection induction heating installation
SU1585675A1 (en) * 1987-07-06 1990-08-15 Волгоградский Политехнический Институт Photoelectric device for measuring dimensions of heated articles
SU1523920A1 (en) * 1988-03-02 1989-11-23 Опытное производственно-техническое предприятие "Уралчерметавтоматика" Photosensor

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2473045C2 (en) * 2011-04-13 2013-01-20 Сергей Владимирович Карпенко Device for identifying and controlling position of objects

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU1610268A1 (en) Inductive-optical pickup of position and for checking
RU2384816C1 (en) Product identification and position control device
RU2348921C1 (en) Device of identification and control of products gyration
RU2383859C1 (en) Device for identification and control of items position
RU2383861C1 (en) Device for identification and control of items position
RU2384814C1 (en) Multi-function product identification device
RU2346238C1 (en) Device for identification and control of item rotation
RU2346349C1 (en) Selective inspection sensor
RU2343406C1 (en) Products identification and positional checking apparatus
RU2357208C1 (en) Device for identification of products
RU2383860C1 (en) Product position identification and control transducer
RU2384818C1 (en) Product identification and position control device
RU2384815C1 (en) Product identification device
RU2349903C1 (en) Product identification apparatus
RU2351894C1 (en) Device for product identification
RU2340870C1 (en) Device for identifying and monitoring positions of objects
RU2357209C1 (en) Device for identification of products
RU2354933C1 (en) Device for product identification
RU2359223C1 (en) Product identification device
RU2349876C1 (en) Product identification apparatus
RU2344372C1 (en) Device of identifying and controlling position of objects
RU2350903C1 (en) Device for identification of items
RU2350902C1 (en) Device for identification of items
RU2384817C1 (en) Product identification device
RU2340866C1 (en) Device for identifying and controlling positions of objects

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20110731