Устройство для обнаружения трубы,движущейся по стержню

 

Изобретение относится к измерительной технике. Целью изобретения является упрощение устройства за счет замены вьгчислительного блока, анализирующего аналоговые сигналы, блоком обработки сигналов в логической (дискретной) форме, что повьшает надежность работы устройства и не требует в процессе его эксплуатации метрологического обеспечения. По двум сигналам 1 или О двух триггеров блока обработки сигналов, . которые являются выходными сигналами всего устройства,, обнаруживается труба, движущаяся по стержню в двух зонах контроля. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) ся) 4 С 01 В 7/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3741056/24-28 (22) 11.05.84 (46) 23.04 ° 86. Бюл. №- 15 (71) Опытное производственно-техническое предприятие "Уралчерметавтоматика" (72) Л.Н. Тетиор и Г.И. Щербинин (53) 621.317.39:531.717(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 819584, кл. С 01 В 21/06, 1977. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ

ТРУБЫ, ДВИЖУЩЕЙСЯ ПО СТЕРЖНЮ (57) Изобретение относится к измерительной технике. Целью изобретения является упрощение устройства за счет замены вычислительного блока, анализирующего аналоговые сигналы, блоком обработки сигналов в логической (дискретной) форме, что повьппает надежность работы устройства и не требует в процессе его эксплуатации метрологического обеспечения.

По двум сигналам 1 или 0 двух триггеров блока обработки сигналов, . которые являются выходными сигналами всего устройства,. обнаруживается труба, движущаяся по стержню в двух зонах контроля. 1 ил.

Изобретение относится к измерительной технике.

Цель изобретения — упрощение устройства.

На чертеже-представлена функциональная схема устройства.

Устройство для обнаружения трубы, движущейся по стержню, содержит два блока 1 и 2 преобразования, блок 3 обработки сигналов. Два блока 1 и 2 10 преобразования состоят из излучателя 4, приемника 5 и подключенного к нему усилителя 6 сигналов.

Блок 3 обработки сигналов содержит дифференциальный усилитель 7, 15 задатчик 8 положительного сигнала, задатчик 9 отрицательного сигнала, компараторы 10 (первый) и 11 (второй), формирователи 12 (первый) и

13 (второй) импульсов, ключи 14-17 (соответственно — первый, второй, третий и четвертый), триггеры 18 (первый) и 19 (второй). Контролируемая труба 20 движется по стержню 21 в направлении А. Выходы блоков 1 и 25

2 преобразования подключены к двум входам .блока 3 обработки сигналов, входами которого являются входы дифференциального усилителя 7,, выход усилителя 7 подключен к первым входам компараторов 10 и 11, второй вход компаратора 10 подключен к выходу задатчика 8 положительного сигнала, второй вход компаратора 11 соединен с задатчиком 9 отрицательного сигнала, выходы компараторов 10 и 11 подключены к входам формирователей

12 и 13 соответственно, выход формирователя 12 через первьй диодный ключ 14 подключен на вход- запуска первого триггера 18, а через второй 40 диодный ключ 15 — на вход запуска второго триггера 19,выход второго формирователя 13 через третий диодный ключ 16 подключен на вход сброса первого триггера 18, а через четвертый 45 диодный ключ — на вход сброса второго триггера 19, выходы первого и второго триггеров 18 и l9 являются выходами блока 3 обработки сигналов, а также и всего устройства обнаружения .движущейся контролируемой трубы 20 на стержне.

Устройство .работает следующим образом. .В исходном положении, когда в конт-55 ролируемых обоими блоками 1 и 2 преобразования зонах имеется только стержень 21, световые потоки от излую

?1 2 чателей 4, идущие на входы приемников

5, перекрываются стержнем (имеющим одинаковый размер по всей длине) частично и одинаково для обоих блоков

1 и 2 преобразования, В этом случае фототоки от приемников 5, сигналы с выходов усилителей 6 сигналов и с вы.ходов блоков 1 и 2 преобразования одинаковы. Поэтому разностный сигнал

U на выходе дифференциального усили1 теля 7 равен нулю, поскольку сигналы и -U с задатчиков 8 и 9 поданные э

Э на вторые входы компараторов 10 и 11, значительно превышают сигнал О, с выл хода дифференциального усилителя 7, поданный на первые входы компараторов 10 и 11, вследствие чего они не включаются, сигналы О и 0 на их

1О выходах равны "0, На выходах формирователей 12 и 13 импульсов сигналы (1 и(1 также равны "0" (импульсов нет). триггеры 18 и 19 находятся в исходном сброшенном состоянии, сигналы U, и0„на их выходах равны "0", и так как эти сигналы являются выходными и для блока 3 обработки сигналов и всего устройства обнаружения трубы, движущейся по стержню, то эта информация свидетельствует об отсутствии трубы на стержне в обеих зонах контроля.

При раскатке труба движется по стержню в направлении A и ее передний торец появляется в зоне контроля блока 1 преобразования, перекрытие светового потока от излучателя 4 в этом блоке увеличивается, а фототок при-. емника 5 и сигнал с усилителя 6 сигналов уменьшается. При этом на выходе блока 2 (от.его усилителя 6 сигналов) сигнал остается прежним. На обоих входах дифференциального усилителя 7 сигналы становятся различными, вследствие чего на его выходе появляется разностный сигнал U, в момент времени положительной полярности

1 и поступает на первый вход компарато ра 10, на втором входе которого имеется сигнал Ц также положительной полярности с задатчика 8. Уровень этого сигнала устанавливается таким, чтобы при нулевом входном сигнале

LI и его флюктуациях компаратор 10 а не мог бы включиться, но при минимально возможном сигнале U, обусловленном минимальной толщиной стеС.нок трубы, компаратор 10 должен надежно сработать и выдать сигнал,рав1! If ныи 1 . Это и происходит в момент времени, когда U, >U8 и при .. том

Ц = 1, По переднему фронту О, срабатывает формирователь 12 импульсов и на его выходе появляется импульс положительной полярности U

12 который через открывшийся первый ключ 14 попадает на вход запуска триггера 18, который переходит при этом из состояния 0 в состояние

I I t l

1 . Этот сигнал !!, появляется и на выходе всего устройства, что свидетельствует о том, что труба обнаружена в зоне контроля блока 2 преобразования.

При дальнейшем продвижении трубы ее передний торец появляется в зоне контроля блока 2 преобразования.

Световой поток от излучателя 4 этого блока, проходящий на вход приемника

5, уменьшится на столько, на сколько он уменьшался в блоке 1. Поэтому в момент времени 1 (приход переднего торца трубы в зойу блока 2 преобразования) сигнал О, на выходе дифференциального усилителя 7 станет равным нулю (на обоих его входах сигналы одинаковы), и компаратор 10 переходит в состояние "0" (сигнал U =О)

1О

По заднему фронту этого сигнала ормирователь 12 выдает импульс отрицательной полярности 0„, который через открывшийся второй ключ 15 проходит на вход запуска триггера

19 и переводит,его из состояния "О" в состояние "1". На втором выходе устройства также оказывается сигнал

U 1, информирующий о том, что труба подошла по стержню 21 и во вто

Рую контролируемую зону.

При окончании раскатки трубы 20 она уходит со стержня 21 и ее задний торец появляется в зоне контроля блока 1 преобразования, перекрытие светового потока в этом блоке уменьшается, а сигнал с его выхода увеличивается, при этом на выходе дифференциального усилителя 7 появляется разностный отрицательный сигнал в момент времени, ° Этот сигнал подается на первый вход компаратора

1 1,. а на втором его входе имеется игнал также отрицательной полярности с задатчика 9. Когда сигнал

0 превысит сигнал U (в момент 1 )

9 з компаратор 11 срабатывает и на его .выходе появляется сигнал 0 = 1 По

11 переднему фронту этого сигнала формирователь 13 импульсов выдает оди-.

1226021 ночный импульс отрицательной полярности 0,, который через открывшийся третйй ключ 16 попадает на вход сброса триггера 18 и переводит его из состояния "1" в "О", и на первом выходе всего устройства также появляется- нулевой сигнал !! = 0 что сви1Q = У детельствует об уходе трубы со стержня в первой зоне контроля.

10 При дальнейшем движении задний торец трубы 20 уходит из зоны контроля блока 2 преобразования. Перекрытие светового потока уменьшается, асигнал с выхода блока 2 преобразова15 ния увеличивается и становится равным сигналу от блока 11 преобразования, а поэтому на выходе дифференциального усилителя 7 сигнал U = 0 (момент времени 1„ ) . На выходе компаратора

20 11 сигнал также становится равным нулю и по его заднему фронту формирователь 13 импульсов выдает одиноч.ныи импульс -, положительной полярности, который через открывшийся чет25 вертый ключ 17 попадает на вход сброса триггера 19, переводит его из состояния "!" в "0". Сигнал U уст19 ройства при этом равен нулю, что сВН детельствует об уходе трубы 20 со стержня 21 и в зоне контроля блока 2 преобразования.

Таким образом, по двум сигналам

U иО„, которые являются выходиыми сигналами всего устройства, обнаруживается труба, движущаяся по стержню в двух зонах контроля.

Формула из обретения

Устройство для обнаружения трубы

Э движущейся по стержню, содержащее два блока преобразования кажцый из которых состоит из излучателя приемЭ ника, усилителя сигналов, выход кото45

Рого является выходом блока преобразования, и блок обработки сигналов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упРощения устройства, блок обработки сигналов выполнен в виде диф50 ференциального усилителя задатчика

Э положительного сигнала, задатчика отрицательного сигнала, двух компараторов, двух формирователей импульсов, четырех ключей и двух триггеров, входы дифференциального усилителя являются

55 входами блока обработки сигналов и подключены к выходам блоков преобра, зования, выход дифференциального усилителя соединен с первыми входами

1226021

Составитель Л. Крюкова

Техред В.Кадар Корректор С. Шекмар

Редактор Н. Тупица

Заказ 2109/27 Тираж 670 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 двух компараторов, вторые входы которых соединены соответственно с выходами задатчика положительного сигнала и задатчика отрицательного сигнала, выход каждого компаратора соединен с соответствующим входом формирователей импульсов, выход первого формирователя импульсов через первый и второй ключи соединен с входом запуска пер-! вого и второго триггеров соответственно, через третий и четвертый ключи— с входом сброса первого и второго триггеров соответственно, выходы которых являются выходами устройства.