Инспекционное устройство для обнаружения посторонних веществ



Инспекционное устройство для обнаружения посторонних веществ
Инспекционное устройство для обнаружения посторонних веществ
Инспекционное устройство для обнаружения посторонних веществ

 


Владельцы патента RU 2529667:

КХС ГМБХ (DE)

Использование: для контроля емкостей типа бутылок или банок на наличие нежелательных посторонних предметов. Сущность изобретения заключается в том, что емкости (1), такие как бутылки и т.п., а также металлические банки транспортируются в направлении транспортировки с помощью удерживающе-транспортирующих элементов (2) и заполняются на разливочных станциях продуктом, причем установка содержит, по меньшей мере, одно инспекционное устройство (6) для контроля бутылок или подобных емкостей (1) на наличие нежелательных посторонних веществ, связанное с блоком обработки, отличающаяся тем, что инспекционное устройство (6) является неотъемлемой составной частью удерживающе-транспортирующего элемента (2) и выполнено в виде пьезодатчика (6), причем инспекционное устройство (6) выполнено с возможностью соединения с емкостью (1) так, что она может двигаться в соответствующем направлении движения и в направлении транспортировки вместе с инспекционным устройством (6). Технический результат: обеспечение возможности надежного распознавания нежелательных посторонних предметов в емкостях типа бутылок или банок. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к установке для обработки емкостей, в частности разливочной машине, в которой емкости, такие как бутылки и т.п., а также металлические банки транспортируются в направлении транспортировки с помощью удерживающе-транспортирующих элементов и заполняются продуктом, причем установка содержит, по меньшей мере, одно инспекционное устройство для контроля бутылок или подобных емкостей на наличие нежелательных посторонних веществ, которое связано с блоком обработки.

Такие бутылки или подобные емкости могут использоваться для жидкостей, например напитков. Емкости могут состоять из прозрачного или просвечивающего материала, например, стекла, или из просвечивающего пластика, например ПЭТ.

Известно исследование таких емкостей посредством инспекционного устройства на наличие нежелательных посторонних веществ в заполненном продукте, что осуществляется не только для обеспечения здоровья потребителя, но и в целях сохранения репутации производителя продукта, которая может пострадать при наличии такого постороннего вещества. Поэтому такой контроль на наличие посторонних веществ проводится с большими затратами для предупреждения, например, возможных исков по ответственности за продукт.

Такой контроль на наличие посторонних веществ может проводиться с помощью оптических инспекционных устройств, раскрытых, например, в DE 10257238 A1, или инспекционных устройств на основе рентгеновского излучения (DE 20217559 U1, DE 102006048327 A1, DE 20218138 U1).

Однако эти, в принципе, хорошо функционирующие системы достигают своих пределов, если инспектируемые емкости очень темные или вообще непрозрачные, такие, например, как металлические банки, или если продукт очень мутный и/или содержит твердые частицы, или волокнистый.

Известен также способ инспектирования, при котором в лабораторных условиях используется пьезодатчик, раскрытый в AiF-Kurzbericht 264 ZBG (Новое мультиконтактное детектирование на основе инновационных гибридных систем для автоматического обнаружения твердых посторонних тел в расфасованных текучих, некусковатых пищевых продуктах на примере продуктов выбранной реологической структуры. Дельгадо, Антонио; Беннинг, Райнер; Форстнер, Юдит; Эрланген, ФАУ Эрланген-Нюрнберг, 2009 (AIF264ZGB)).

Раскрытый в AIF264ZGB способ должен быть пригоден для обнаружения посторонних тел посредством приема сигнала пьезодатчиком и анализа колебаний после возбуждения жидкости. В качестве емкостей для проводимых исследований использовались пол-литровые бутылки, используемые для розлива пива или безалкогольных напитков. Для численного моделирования методом конечных элементов (программа ANSYS CFX) выбиралась, например, заполненная водой бутылка, чтобы исследовать, оказывается ли более подходящим для позиционирования поступательное или вращательное ускорение. В качестве посторонних тел рассматривались, в основном, стеклянные шарики диаметром 0,5, 1,0 и 1,5 мм. Помимо этого проводились первые теоретические исследования с ПЭТ-частицами, а также с оливковым маслом. За счет возможности регулирования верхнего центрирования бутылки и упругого опирания дна можно определенным образом устанавливать зажимное усилие. Последнее вызывает одновременно сравнительно простую реализацию необходимого исключения воздействующих извне колебаний. Прием сигнала пьезодатчиком происходит при этом исключительно через дно бутылки за счет того, что он приклеивается непосредственно к ее дну.

Следовательно, в принципе, можно было бы обнаружить посторонние вещества также в трудно инспектируемых емкостях и/или продуктах. Однако выводы упомянутого краткого доклада основаны только на лабораторных исследованиях.

В основе изобретения лежит задача усовершенствования простыми средствами установки для обработки емкостей, в частности разливочной машины описанного выше рода или ее инспекционного устройства, так, чтобы посторонние вещества можно было надежно обнаруживать.

Согласно изобретению, эта задача решается посредством установки для обработки емкостей, в частности разливочной машины, характеризующейся признаками п.1 формулы изобретения, причем инспекционное устройство является неотъемлемой составной частью удерживающе-транспортирующего элемента, выполнено в виде пьезодатчика и соединяется с емкостью так, что она движется в направлении транспортировки вместе с инспекционным устройством.

Установка для обработки емкостей может быть выполнена вращательного типа или с линейным транспортером, причем удерживающе-транспортирующий элемент для удержания емкостей может иметь захватный участок. Обычно установка для обработки емкостей содержит несколько удерживающе-транспортирующих элементов, т.е. соответствующее числу обрабатывающих станций число удерживающе-транспортирующих элементов. Например, установка для обработки емкостей выполнена в виде разливочной машины, так что предусмотрено соответствующее числу разливочных станций число удерживающе-транспортирующих элементов.

Направлением транспортировки является направление, в котором емкость подается к отдельным, следующим друг за другом обрабатывающим станциям и/или возможным инспекционным станциям, причем направление движения, о котором подробно говорится ниже, создается независимо от направления транспортировки. Так, направление движения может создаваться вокруг вертикальной оси емкости, а также вдоль нее или под углом к ней также соответственно с наложением. Преимущественно, если, по меньшей мере, одно инспекционное устройство будет связано с емкостью, т.е. как в направлении транспортировки, так и в опциональном направлении движения.

При наполнении продукта в емкость он движется по отношению к ней. Согласно изобретению, например, находящееся в емкости перед наполнением и не обнаруженное до сих пор постороннее вещество может всплыть за счет поступающего продукта и за счет движения последнего удариться о внутреннюю стенку емкости. Возможно также, что в наполняемом продукте содержится нежелательное постороннее вещество, которое за счет движения продукта внутри емкости также может удариться о ее внутреннюю стенку. Этот импульс ударяющих о внутреннюю стенку нежелательных посторонних веществ воспринимается инспекционным устройством или пьезодатчиком и подается на блок обработки, который, таким образом, формирует сигнал об оставлении емкости на производственной линии или ее отбраковке. Разумеется, блок управления выполнен так, что он может отличать сигналы нежелательных посторонних веществ от сигналов желательных веществ.

Благодаря изобретению создана установка для обработки емкостей или инспекционное устройство, которое может надежно обнаруживать посторонние вещества внутри емкости или в наполненном продукте.

В одном целесообразном варианте может быть предусмотрено, что, по меньшей мере, один пьезодатчик расположен на захватном участке удерживающе-транспортирующего элемента.

Возможно, чтобы захватный участок имел соответствующее удерживаемому участку емкости выполнение, причем в особенно целесообразном варианте пьезодатчик интегрирован именно в этот соответствующий удерживаемому участку захватный участок, предпочтительно в его внутреннюю часть.

В особенно предпочтительном варианте инспекционное устройство или пьезодатчик имеет постоянно контакт с инспектируемой емкостью, так что ударные импульсы могут восприниматься через стенку емкости и в соответствующей измерительной зоне удерживающе-транспортирующего элемента расположенным там пьезодатчиком.

Возможно, чтобы в материале удерживающе-транспортирующего элемента была выполнена выемка, т.е. как бы окошко в соответствии с формой пьезодатчика, так что его измерительная зона может иметь непосредственный контакт с инспектируемой емкостью. Можно также интегрировать пьезодатчик или его измерительную зону под защитным слоем в удерживающе-транспортирующем элементе, так что достигается косвенный, однако достаточный измерительный контакт с инспектируемой емкостью.

С помощью пьезодатчика можно надежно обнаруживать нежелательные посторонние вещества в продукте, причем внешнее колебание емкости. Кроме того, инспекционное устройство может выполнять двойную функцию. Возможно, чтобы инспекционное устройство одновременно с обнаружением посторонних веществ контролировало еще наполняемое количество, т.е. чтобы инспекционное устройство одновременно определяло еще массу. Для этого предпочтительно на удерживающе-транспортирующем элементе может быть расположен или интегрирован в него дополнительный пьезодатчик. В оптимальном варианте этот пьезодатчик интегрирован в ориентированный радиально к емкости консольный участок удерживающе-транспортирующего элемента. Разумеется, блок обработки также согласован с этой функцией определения массы.

Целью изобретения является выполнение пьезодатчика в виде неотъемлемой составной части удерживающе-транспортирующего элемента так, чтобы инспекционное устройство было расположено на самой установке для обработки емкостей, а соединение инспектируемой емкости с инспекционным устройством было кратковременным, однако с возможностью желаемого разъема без необходимости соединения инспекционного устройства с емкостью с материальным замыканием, т.е. склеивания с ней, при осуществлении обнаружения посторонних веществ.

На удерживающе-транспортирующем элементе в точке его привязки к установке для обработки емкостей для проводной передачи тока и данных к пьезодатчику и от него может быть предусмотрено соответствующее присоединение. Для электропитания может использоваться также внутренний источник энергии, который может быть расположен на удерживающе-транспортирующем элементе. Для передачи данных может быть предусмотрен также передатчик, который обеспечивает беспроводную передачу к приемнику, который, в свою очередь, может быть связан беспроводным или проводным путем с блоком обработки.

Как уже сказано, можно, собственно, отказаться от приведения емкости в движение. В равной мере, разумеется, можно сообщить емкости движение независимо от движения вдоль направления транспортировки. При этом удерживающе-транспортирующий элемент может иметь, например, точку, на которую воздействует возбуждающий элемент. Например, возбуждающий элемент может вызывать возвратно-поступательное движение емкости вдоль или поперек ее вертикальной оси, так что продукт в емкости будет перемещаться, причем о внутреннюю стенку могут ударяться также нежелательные посторонние вещества или желательные. Возможно также возбуждение вращения продукта в емкости, например за счет наложения обоих вышеназванных движений. Посредством возбуждающего элемента емкость может перемещаться и резко останавливаться или может быть также возвратно перемещаться. За счет инерции наполненного продукта он будет перемещаться или вращаться, причем о внутреннюю стенку емкости ударяются возможные нежелательные посторонние вещества, и этот сигнал воспринимается пьезодатчиком, который воспринимает, разумеется, также сигналы желательных веществ и направляет их на блок обработки.

Целесообразно, если на удерживающе-транспортирующем элементе расположен один или несколько пьезодатчиков, или если они являются его неотъемлемой составной частью, причем, по меньшей мере, один пьезодатчик является неотъемлемой составной частью, по меньшей мере, каждого удерживающе-транспортирующего элемента, чтобы одновременно с наполнением осуществлять обнаружение нежелательных посторонних веществ.

Возможно также, чтобы емкость опиралась на подставку и удерживалась со стороны горлышка удерживающе-транспортирующим элементом. Также можно зажать емкость посредством удерживающе-транспортирующего элемента со стороны горлышка и подставки вдоль вертикальной оси емкости. Удерживающе-транспортирующий элемент может выполнять, тем самым, функцию держателя, причем подставка вместе с удерживающе-транспортирующим элементом осуществляет транспортировку в направлении транспортировки. Целесообразно, по меньшей мере, одно инспекционное устройство может быть, тем самым, также неотъемлемой составной частью подставки. В простейшем варианте предусмотренная с интегрированным в нее пьезодатчиком подставка может быть просто приложена к стороне дна емкости, в результате чего создается необходимый контакт. Можно расположить на подставке несущие элементы, в которые интегрировано, по меньшей мере, одно инспекционное устройство в виде пьезодатчика.

Могут быть предусмотрены несущие элементы, которые проходят от поверхности опоры подставки, и их ножки, несущие пьезодатчики, наподобие пружин прилегают к наружной стенке емкости. Разумеется, при этом к емкости должны прилегать, в частности, участки ножек, содержащие пьезодатчики. Само собой, несущие элементы могут иметь разную или одинаковую протяженность по длине.

В другом варианте несущие элементы могут быть расположены на подставке не только жестко, но и с возможностью перемещения из исходного положения в инспекционное положение и обратно. Для этого могут быть предусмотрены подходящие приводы, например электро- или пневмоприводы, которые перемещают несущие элементы вдоль вертикальной оси инспектируемой емкости. При этом несущий элемент своей измерительной зоной, т.е. зоной, в которой расположен пьезодатчик, может перемещаться снизу к дну емкости или, перемещаясь мимо него, прилегать к телу емкости, что относится, разумеется, и к перемещаемым несущим элементам на удерживающе-транспортирующем элементе со стороны горлышка. Кроме того, подставка может содержать привод вращения для сообщения емкости, например, вращения. Электроснабжение привода вращения, несущего элемента и/или для пьезодатчика может быть интегрировано в подставку или удерживающе-транспортирующий элемент или может осуществляться извне. Внешнее электроснабжение не только несущих элементов, но и пьезодатчиков может осуществляться, как в известных вращающихся подставках, например, посредством контактного кольца, индуктивного передатчика (RFID) и/или электроснабжения от динамо-машины. Также возможна проводная или беспроводная передачи сигналов, по меньшей мере, одного пьезодатчика на блок обработки.

Возможно также, чтобы, по меньшей мере, один пьезодатчик был интегрирован в саму подставку. Для этого может быть предусмотрено, что подставка имеет, по меньшей мере, один несущий и один сенсорный слои, т.е. может быть выполнена, по меньшей мере, двухслойной. Так, можно расположить радиально снаружи несущий слой для бутылки, а внутри, т.е. по центру, предусмотреть сенсорный слой. Несущими материалами могут быть металлы, стекло, керамика, гели, гелевые подушки, жидкости подходящего рода и/или технические ткани. Разумеется, возможно многослойное строение. Можно также залить пьезодатчик или пьезодатчики в подставку или в ее металлическое основание. Однако при этом существенно, чтобы пьезодатчик или пьезодатчики имел/имели контакт с поверхностью емкости, чтобы воспринимать ударные сигналы.

Блок обработки может объединять в себе усилительные, вычислительные, преобразовательные и/или фильтрующие элементы и выполнен также в виде блока управления.

Предпочтительно благодаря изобретению создан также способ инспектирования емкостей с помощью инспекционного устройства в описанном выше выполнении, причем способ включает в себя, по меньшей мере, следующие этапы:

- удержание емкости в направлении транспортировки посредством удерживающе-транспортирующего элемента,

- заполнение емкости продуктом,

- создание контакта, по меньшей мере, одного пьезодатчика с емкостью, причем пьезодатчик является неотъемлемой составной частью, по меньшей мере, удерживающе-транспортирующего элемента,

- восприятие сигналов от ударяющихся о внутреннюю стенку емкости частиц посредством, по меньшей мере, одного пьезодатчика, когда емкость заполняется и/или заполнена продуктом,

- передачу воспринятых, по меньшей мере, одним инспекционным устройством сигналов на блок обработки, который принимает решение в отношении содержащей или не содержащей посторонние вещества емкости.

Можно одновременно с обнаружением посторонних веществ осуществлять еще контроль массы требуемого наполненного количества. Эту функцию может выполнять, по меньшей мере, одно инспекционное устройство, причем, разумеется, может быть предусмотрен также дополнительный пьезодатчик. Однако, в принципе, в смысле изобретения можно одновременно с обнаружением посторонних веществ осуществлять еще измерение массы.

В частности, может быть предусмотрено еще сообщение емкости движения после ее заполнения, что можно повторять для достижения, таким образом, движения жидкости внутри емкости, так, что об ее внутреннюю стенку могут ударяться нежелательные посторонние вещества. Этим можно осуществлять как бы контролирующее обнаружение посторонних веществ.

Само собой, могут восприниматься и обрабатываться несколько наборов данных нескольких пьезодатчиков. Сообщение движения может быть однородным, т.е. непрерывным, причем возможно также импульсное возбуждение. Возможно также, как уже сказано, наложение вертикального и горизонтального направлений движения, т.е. вибрационное движение инспектируемой емкости.

Другие предпочтительные варианты осуществления изобретения раскрыты в зависимых пунктах формулы и нижеследующем описании чертежей, на которых:

фиг.1 - удерживающе-транспортирующий элемент установки для обработки емкостей;

фиг.2 - емкость, зажатая между удерживающе-транспортирующим элементом со стороны горлышка и подставкой со стороны дна;

фиг.3 - подставка в одном возможном варианте с несущими элементами.

На разных фигурах одинаковые части обозначены одинаковыми ссылочными позициями, поэтому они описаны, как правило, только один раз.

На фиг.1 изображена емкость 1, инспектируемая в установке для обработки емкостей (не показана). Этой установкой является предпочтительно разливочная машина, наполняющая емкости 1 продуктом. Для этого вдоль вращательного или линейного направления транспортировки предусмотрено большое число разливочных станций. Установка содержит соответствующее или равное числу станций обработки емкостей число удерживающе-транспортирующих элементов 2. В зоне горлышка емкости 1 они захватывают ее за кольцо 3.

Удерживающе-транспортирующий элемент 2 имеет точку привязки 4 к установке, причем напротив расположен захватный участок 5. С его помощью удерживающе-транспортирующий элемент 2 может захватывать емкость 1. Для этого захватный участок 5 предпочтительно согласован с выполнением соответствующего участка емкости 1.

На фиг.1 разливочные элементы не показаны. Посредством разливочных элементов наполняемый продукт попадает в емкости 1.

На установке предусмотрено, по меньшей мере, одно инспекционное устройство 6 для обнаружения посторонних веществ. Согласно изобретению, по меньшей мере, одно инспекционное устройство является неотъемлемой составной частью удерживающе-транспортирующего элемента 2 и выполнено в виде пьезодатчика 6.

Оптимальным образом, по меньшей мере, один пьезодатчик 6 является неотъемлемой составной частью каждого удерживающе-транспортирующего элемента 2.

Согласно предпочтительному варианту осуществления на фиг.1, по меньшей мере, один пьезодатчик 6 является неотъемлемой составной частью захватного участка 5 удерживающе-транспортирующего элемента 2.

При наполнении продукта можно посредством, по меньшей мере, одного пьезодатчика 6 регистрировать ударные контакты нежелательных посторонних веществ о внутреннюю стенку емкости и передавать их на блок обработки (не показан). Разумеется, воспринимаются также ударные контакты желательных веществ о внутреннюю стенку и передаются на блок обработки. Последний выполнен предпочтительно так, что он может отличать ударные контакты нежелательных посторонних веществ от ударных контактов желательных веществ и формировать сигнал об оставлении или отбраковке инспектированной емкости 1.

Поскольку наполняемый продукт имеет скорость относительно внутреннего пространства емкости, нежелательные и/или желательные вещества получают достаточные импульсу, так что возможны ударные контакты о внутреннюю стенку емкости. Следовательно, можно в известной степени отказаться от внешнего возбуждения, которое, тем не менее, возможно.

Для внешнего возбуждения емкости 1 могут быть предусмотрены возбуждающие элементы, которые могут быть локализованы, например, в точке привязки 4, что обозначено стрелкой 7.

Так, емкости 1 после или во время заполнения может сообщаться движение, которое может вызвать ударные контакты упомянутых веществ с внутренней стенкой.

Одновременно с обнаружением посторонних веществ можно осуществлять еще контроль наполненного количества продукта, каковые сигналы также подаются на блок обработки. Следовательно, с помощью, по меньшей мере, одного пьезодатчика 6 можно осуществлять не только обнаружение посторонних веществ, но и измерение массы. Разумеется, можно осуществлять оба контроля разными пьезодатчиками, которые, однако, расположены на одном и том же удерживающе-транспортирующем элементе 2, что, вероятно, целесообразно. Дополнительный пьезодатчик для измерения массы может быть расположен на радиальном, направленном к емкости 1 консольном участке удерживающе-транспортирующего элемента 2. Разумеется, это инспекционное устройство для измерения массы необязательно должно быть выполнено в виде пьезодатчика, а может иметь любое другое выполнение.

В другом возможном варианте емкость 1 может опираться со стороны дна на подставку 8 и направляться со стороны горлышка удерживающе-транспортирующим элементом 2 (фиг.2). Подставка 8 установлена с возможностью перемещения в вертикальном направлении (двойная стрелка 9), так что емкость 1 может как бы зажиматься, когда удерживающе-транспортирующий элемент 2 и подставка 8 соответственно прилегают к ней.

Инспекционное устройство или пьезодатчик 6 может быть неотъемлемой составной частью подставки 8. Подставка 8 вместе с интегрированным пьезодатчиком 6 может перемещаться к дну емкости 1, чтобы, таким образом, воспринимать ударные сигналы.

Возможно выполнение подставки двухслойной с несущим и сенсорным слоями или даже многослойной.

Можно также расположить на подставке 8, по меньшей мере, один несущий элемент 10, в который интегрирован пьезодатчик 6 (фиг.3). Поверхность опоры подставки 8 ориентирована к нижнему краю листа, причем предусмотрены несколько несущих элементов 10, равномерно распределенных по периферии.

Каждый несущий элемент 10 проходит своей ножкой 11 от поверхности опоры подставки 8 в направлении удерживающе-транспортирующего элемента 2. На свободном конце ножки 11 расположена опора 12. Следовательно, можно также сказать, что несущий элемент 10 выполнен как бы L-образным.

Пьезодатчик 6 расположен предпочтительно в соответствующей ножке 11. Оптимальным образом ножка 11 выполнена так, что она, по меньшей мере, своей измерительной зоной может прилегать, что обусловлено упругостью, к опирающейся на подставку 8 емкости 1. Измерительная зона определяется положением пьезодатчика 6.

Можно выполнить несущие элементы 10 разной протяженности по длине, благодаря чему достигаются разные участки прилегания к емкости 1.

Можно также расположить несущие элементы 10 на подставке 8 не жестко, а с возможностью перемещения. Так, несущие элементы 10 и интегрированные в них пьезодатчики 6 могут с возможностью произвольного выбора достигать любой измеряемой зоны емкости 1.

Как видно на фиг.3, может быть предусмотрено проводное или беспроводное соединение отдельных пьезодатчиков 6 с блоком обработки. На подставке 8 может быть предусмотрен также передатчик, находящийся в связи с приемником.

Аналогично выполнению несущих элементов 10 на подставке 8, разумеется, можно предусмотреть такие несущие элементы 10 также на удерживающе-транспортирующем элементе 2 или даже на разливочном элементе.

В качестве инспекционного устройства для внутренней инспекции емкости 1 на наличие нежелательных посторонних веществ предусмотрено, по меньшей мере, одно инспекционное устройство в виде пьезодатчика 6, который выполнен предпочтительно в виде неотъемлемой составной части удерживающе-транспортирующего элемента 2 и/или подставки 8.

Посредством подставки 8 емкости 1 может к тому же сообщаться перемещение дополнительно к направлению транспортировки направлению движения. Направлением транспортировки здесь является направление, в котором емкость подается к отдельным, следующим друг за другом разливочным станциям, причем направление перемещения создается независимо от направления транспортировки. Так, направление перемещения может быть создано вокруг вертикальной оси емкости 1, как на фиг.2, а также вдоль нее или под углом к ней также соответственно с наложением, как на фиг.1.

Предпочтительно посредством привода вращения создается вращательное движение емкости 1 вокруг ее вертикальной оси, для чего наилучшим образом подходит подставка 8 с ее приводом вращения, поскольку он может создавать также вращение более чем 1000 об/мин. Следовательно, подставка 8 является не только опорно-ориентирующим элементом, но и выполняет к тому же функцию в качестве элемента для сообщения движения емкости 1.

Инспекционное устройство в предпочтительном выполнении в виде пьезодатчика 6 способно обнаруживать нежелательные посторонние вещества в продуктах, в которых, например, оптические способы имеют свои пределы.

В примере на фиг.3 все несущие элементы 10 имеют одинаковую протяженность по длине. Возможно также выполнение несущих элементов 10 разной протяженности по длине. Так, по меньшей мере, один пьезодатчик 6 может прилегать, например, к корпусу емкости 1, причем, по меньшей мере, один другой может быть расположен в зоне ее горлышка. Возможно выполнение каждого несущего элемента 10 с возможностью перемещения в его направлении по длине, так что каждый нужный участок емкости 1 может индивидуально контролироваться пьезодатчиком 6. Для этого несущие элементы 10 могут перемещаться из исходного положения в произвольно выбираемое измерительное или инспекционное положение.

Разумеется, по меньшей мере, один пьезодатчик может быть расположен не только на приведенной в качестве примера разливочной машине, но и на этикетировочных, укупорочных машинах и подобных установках для обработки емкостей. Эти установки могут быть выполнены с вращательным направлением движения или же в виде линейных транспортеров. В последних, по меньшей мере, один пьезодатчик 6 может быть интегрирован в удерживающе-транспортирующий элемент, выполненный в виде транспортерной ленты.

Кроме того, возможен вариант, в котором пьезодатчик осуществляет бесконтактное измерение.

1. Установка для обработки емкостей, в частности разливочная машина, предназначенная для транспортировки емкостей (1), таких как бутылки, контейнеры, металлические банки и т.п., в направлении транспортировки с помощью удерживающе-транспортирующих элементов (2) и для заполнения емкостей (1) на разливочных станциях продуктом, содержащая, по меньшей мере, одно инспекционное устройство (6) для контроля бутылок или подобных емкостей (1) на наличие нежелательных посторонних веществ, связанное с блоком обработки,
отличающаяся тем, что
инспекционное устройство (6) является неотъемлемой составной частью удерживающе-транспортирующего элемента (2) и выполнено в виде пьезодатчика (6) с возможностью соединения с емкостью (1) так, что она может перемещаться в соответствующем направлении движения и в направлении транспортировки вместе с инспекционным устройством (6).

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что инспекционное устройство (6) является неотъемлемой составной частью каждого удерживающе-транспортирующего элемента(2) установки.

3. Установка по п.1 или 2, отличающаяся тем, что инспекционное устройство (6) связано с участком боковой стенки емкости (1).

4. Установка по п.1 или 2, отличающаяся тем, что инспекционное устройство (6) является неотъемлемой составной частью захватного участка (5) удерживающе-транспортирующего элемента (2).

5. Установка по п.1 или 2, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, одно инспекционное устройство (6) является неотъемлемой составной частью подставки (8) со стороны дна.

6. Установка по п.1 или 2, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, одно инспекционное устройство (6) является неотъемлемой составной частью, по меньшей мере, одного несущего элемента (10).

7. Установка по п.1 или 2, отличающаяся тем, что она содержит несущие элементы (10), выполненные с возможностью перемещения из исходного положения в инспекционное положение и/или расположено на подставке (8) со стороны дна, причем, по меньшей мере, одно инспекционное устройство (6) является неотъемлемой составной частью соответствующего несущего элемента (10).

8. Способ внутренней инспекции емкостей (1) в установке для их обработки, в частности в разливочной машине, по одному из предыдущих пунктов, содержащей, по меньшей мере, одно инспекционное устройство (6), связанное с блоком обработки, содержащий следующие этапы:
- удержание емкости в направлении транспортировки посредством удерживающе-транспортирующего элемента,
- заполнение емкости продуктом,
- создание контакта, по меньшей мере, одного пьезодатчика (6) с емкостью (1) во время ее заполнения, причем пьезодатчик (6) является неотъемлемой составной частью удерживающе-транспортирующего элемента (2),
- восприятие сигналов, в частности звуковых или ударных волн, от ударяющихся о внутреннюю стенку емкости частиц посредством, по меньшей мере, одного пьезодатчика (6), когда емкость (1) заполняется продуктом и/или
- передачу воспринятых сигналов на блок обработки, который принимает решение в отношении содержащей или не содержащей посторонние вещества емкости (1).

9. Способ по п.8, отличающийся тем, что емкости (1) сообщают движение и это повторяют несколько раз.

10. Способ по п.8 или 9, отличающийся тем, что одновременно с обнаружением посторонних веществ осуществляют контроль массы.

11. Способ по п.10, отличающийся тем, что с помощью, по меньшей мере, одного пьезодатчика (6) для обнаружения посторонних веществ осуществляют также контроль массы.

12. Способ по п.8, отличающийся тем, что одновременно воспринимают и обрабатывают несколько наборов данных нескольких инспекционных устройств (6).



 

Похожие патенты:

Использование: для контроля емкостей типа бутылок или банок на наличие нежелательных посторонних предметов. Сущность изобретения заключается в том, что бутылки или нечто подобное, а также банки транспортируются транспортными элементами вдоль направления транспортировки, причем транспортные элементы имеют центрирующие и/или фиксирующие элементы (3, 4) для закрепления соответствующего сосуда (7), а установка для обработки сосудов (1) имеет, по меньшей мере, одно устройство для контроля (8), производящее контроль бутылок или подобных сосудов (7) на наличие нежелательных посторонних веществ, также устройство для контроля (8) соединено с блоком обработки данных (18), при этом устройство для контроля (8) является интегральной составной частью транспортного элемента и/или его центрирующего и/или фиксирующего элемента (3, 4) и выполнено в виде пьезоэлектрического датчика, и что предусмотрен элемент для возбуждения, который побуждает подлежащий контролю сосуд (7) к перемещению в соответствующем направлении, при котором сосуд поднимается, и наоборот, причем устройство для контроля (8) может соединяться с сосудом таким образом, что он может перемещаться в соответствующем направлении перемещения и вдоль направления транспортировки вместе с устройством для контроля (8).

Способ относится к неразрушающим методам производственного контроля и может найти применение при анализе различных волоконных материалов в промышленности. Способ реализуется следующим образом.

Использование: для контроля средней тонины волокон в массе. Сущность изобретения заключается в том, что волоконную массу прочесывают, формируют в пакет заданной массы, размера, конфигурации и помещают между излучающим и принимающим датчиками акустических колебаний, при этом расчетным путем определяют частоту акустических излучаемых колебаний, обеспечивающих показание эффективной тонины волокон, равной или меньшей их физической тонины, прозвучивают пакет, фиксируя величину акустического сигнала, взаимно перпендикулярно, нормально к направлению распространения акустических колебаний, сжимают пакет до получения минимального, заданного значения акустического сигнала, а о среднем значении тонины волокон судят по величине объемной плотности сжатого пакета.

Использование: для контроля качества и акустического контакта при ультразвуковой дефектоскопии. Сущность изобретения заключается в том, что осуществляют выделение структурных реверберационных шумов на фоне принятых эхо-сигналов от возможных дефектов и выделение собственных реверберационных шумов дефектоскопа и по сравнению амплитуд реверберационных шумов на фоне принятых эхо-сигналов от возможных дефектов и собственных реверберационных шумов дефектоскопа контролируют контакт электроакустического преобразователя с контролируемым материалом.

Использование: для предотвращения чрезвычайных ситуаций на линейной части подземного магистрального продуктопровода. Сущность изобретения заключается в том, что осуществляют возбуждение периодической последовательности виброакустических импульсов в заданном сечении трубы, регистрацию их в двух сечениях продуктопровода, удаленных примерно на одинаковые расстояния по обе стороны от сечения возбуждения, накопление суммы отсчетов интегралов от разностей регистрируемых сигналов, причем число накоплений в цикле определяют расчетным путем по задаваемой вероятности ложных решений для каждого предвестника чрезвычайной ситуации, оценке уровня ожидаемого сигнала в точках регистрации, среднеквадратическому отклонению регистрируемых отсчетов указанных интегралов, а решение о появлении предвестника чрезвычайной ситуации принимают при превышении накопленного за цикл результата одного из установленных эталонных уровней, причем решение о подготовке врезки трансформируется в сигнал тревоги через установленный на контролируемом участке громкоговоритель, а сигналы всех принимаемых решений передаются на мнемосхему в службе безопасности по каналам телемеханики.

Использование: для определения коррозионного состояния подземной части железобетонных опор линий электропередач и контактной сети. Сущность изобретения заключается в том, что через вентиляционное отверстие внутрь опоры помещают прямой ультразвуковой преобразователь с круговым обзором ультразвукового дефектоскопа, работающего по принципу эхо-импульсного метода, с помощью системы управления перемещают его таким образом, чтобы обследовать всю внутреннюю поверхность опоры от поверхности грунта до основания опоры, измеряют и обрабатывают полученные отраженные ультразвуковые сигналы, о коррозионном состоянии подземной части железобетонной опоры судят по амплитуде эхо-сигнала в развертке отраженного от границы раздела «арматура - бетон» ультразвукового сигнала.

Изобретение относится к способам и средствам неразрушающего контроля материалов и может быть использовано для диагностики рельсов и других протяженных объектов.

Использование: для дефектоскопии технологических трубопроводов. Сущность изобретения заключается в том, что комплекс дефектоскопии технологических трубопроводов состоит из: подвижного модуля, бортовой электронной аппаратуры, бортового компьютера; датчиков дефектов; одометров; троса; наземной лебедки с барабаном для троса; бортового источника электропитания; наземного компьютера; при этом в него ведены: первый и второй направляющие конусы, несколько опорно-ходовых манжет, несколько групп ходовых пружинных узлов (ХПУ), несколько групп прижимных пружинных узлов (ППУ), несколько групп ультразвуковых датчиков системы неразрушающего контроля (УДСНК), несколько групп толкателей, несколько ультразвуковых эхолокаторов, несколько контроллеров управления прижимными пружинными узлами, несколько контроллеров управления ходовыми пружинными узлами, первый радиомодем, второй радиомодем, несколько контроллеров управления ультразвуковыми датчиками системы неразрушающего контроля (КУУДСНК).

Использование: для неразрушающего контроля металлических изделий и конструкций. Сущностьзаключается в том, что комплекс для ультразвукового контроля изделий содержит сканирующую X-образную систему электромагнитно-акустических антенных решеток, состоящую из четырех линейных приемно-излучающих антенных решеток, расположенных в плане таким образом, что центры элементов антенных решеток лежат на двух пересекающихся прямых линиях, причем каждая антенная решетка расположена по одну сторону от точки их пересечения и снабжена соответствующим блоком импульсного подмагничивания, соединенным своим входом с одним из четырех выходов синхронизатора, пятый выход которого подключен ко входу генератора импульсов возбуждения, каждый из четырех выходов которого подключен ко входу соответствующей антенной решетки, выходы антенных решеток подключены к соответствующим входам многоканального приемного тракта, оптическое измерительное устройство, выходом подключенное к первому входу вычислительного блока, который также имеет связь через соответствующие шины обмена данных с синхронизатором, многоканальным приемным трактом и блоком отображения результатов контроля, по меньшей мере, все антенные решетки, блоки импульсного подмагничивания и оптическое измерительное устройство установлены на подвижной платформе, оснащенной датчиком пути и блоком управления движением платформы, при этом выход датчика пути подключен ко второму входу вычислительного блока, выход которого соединен со входом блока управления движением платформы.

Использование: для контроля соединений металлических деталей с пластмассами на предмет наличия пустот с помощью ультразвука. Сущность изобретения заключается в том, что с помощью ультразвукового искателя дефектоскопа в пластмассу с металлической стороны детали направляются ультразвуковые сигналы определенной частоты и длины импульса и в котором ультразвуковые сигналы, отраженные от находящихся в пластмассе дефектов, регистрируются тем же или другим ультразвуковым искателем дефектоскопа и преобразуются в обрабатываемы электрические сигналы и анализируются в плане пороговых значений.

Использование: для ультразвукового контроля сварного шва стыкового соединения двух поперечных концов двух металлических полос. Сущность изобретения заключается в том, что концы двух металлических полос сдвигают и удерживают между первой и второй зажимными губками (2а, 2b), расположенными вдоль каждого из поперечных концов, при этом первая и вторая зажимные губки имеют между собой, по меньшей мере, такой промежуток, при котором образуется зазор (54, 55) для пропускания первого канала (52) передачи падающих волн, способных генерировать ультразвуковые волны на поверхности первой полосы, и для пропускания второго канала (61) передачи волн, исходящих от поверхности второй полосы; падающие волны первого канала генерируют при помощи лазерных импульсов в режиме, по меньшей мере, предусмотренном для применения третьего канала ультразвуковых волн, генерируемых на поверхности первой полосы, проходящих через сварной шов и выходящих во второй канал; на основании этапа анализа (7) режима, связанного с импульсами, и, по меньшей мере, одного измерения свойства, такого как сигнатура состояния вибрации поверхности второй полосы на выходе ультразвуковых волн во второй канал, определяют характеристики контроля сварного шва. Технический результат: обеспечение возможности контроля внешних и внутренних дефектов шва стыкового соединения двух поперечных концов двух металлических полос до их высвобождения из положения зажатия между зажимными губками. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 1 ил.

Использование: для неразрушающего контроля длительно работающего металла эксплуатируемых элементов теплоэнергетического оборудования. Сущность изобретения заключается в том, что выполняют определение времени задержки поверхностных акустических волн и электронно-микроскопические исследования длительно работающего наплавленного и основного металла, при этом акустический критерий оценки ресурса длительно работающего основного и наплавленного металла содержит коэффициент, учитывающий анизотропию акустических характеристик, а также коэффициент, учитывающий изменение величины локальных полей внутренних напряжений в исследуемом металле. Технический результат: обеспечение возможности при оценке степени поврежденности металлов количественно учитывать степень изменения структурно-фазового состояния наплавленного и основного металла в процессе длительной эксплуатации.

Использование: для визуализации ультразвуковой дефектоскопии трехмерного изделия. Сущность изобретения заключается в том, что размещают пьезопреобразователи антенной решетки на объекте контроля, причем расстояние между соседними положениями антенной решетки, при которой получают одно В-изображение, превышает половину длины ультразвуковой волны, производят циклическое ультразвуковое облучение объекта контроля поочередно каждым пьезопреобразователем антенной решетки и одновременный прием ультразвуковых волн и их преобразование в электрические сигналы всеми преобразователями антенной решетки, усиливают и преобразуют в цифровые коды полученные электрические сигналы, проводят когерентную обработку сохраненных цифровых кодов, при которой разбивают объект контроля на локальные области, которые рассматривают в качестве локального сосредоточенного отражающего элемента. Сохраненные цифровые коды сдвигают назад во времени на величину, равную времени распространения отраженной волны от рассматриваемой локальной области до соответствующего пьезопреобразователя антенной решетки. Затем перемножают сдвинутые во времени цифровые коды соответственно для каждой из локальных областей, сохраняют полученные произведения цифровых кодов и используют их для реконструкции изображения и его визуализации. Технический результат: улучшение четкости визуализации полученного изображения контролируемого изделия за счет увеличения разрешающей способности для раздельной визуализации нескольких рядом расположенных дефектов, а также увеличение отношения сигнал/шум. 3 ил.

Использование: для визуализации ультразвуковой дефектоскопии трехмерного изделия. Сущность изобретения заключается в том, что устройство ультразвуковой томографии содержит антенную решетку с n приемно-передающими элементами, каждый из которых соединен с выходом соответствующего генератора импульсов и входом соответствующего усилителя, n аналого-цифровых преобразователей соединены с соответствующими входами блока памяти реализации, количество выходов которого - N определено формулой N=n·(n+1)/2. Выходы блока памяти реализации соединены с соответствующими входами вычислительного блока, связанного с индикатором через блок памяти изображений и с блоком накопительной памяти. Входы синхронизации каждого генератора импульсов, блока памяти реализаций, вычислительного блока и блока памяти изображений соединены с соответствующими выходами блока синхронизации. Блок временной регулировки чувствительности соединен с блоком синхронизации и всеми усилителями. Блок мультипликативной обработки соединен с вычислительным блоком и блоком накопительной памяти. К выходу каждого усилителя подключен детектор, выход которого связан с аналого-цифровым преобразователем. Технический результат: улучшение четкости визуализации полученного изображения контролируемого изделия за счет увеличения разрешающей способности. 5 ил., 1 табл.

Использование: для стабилизации скорости перемещения внутритрубного инспектирующего снаряда. Сущность изобретения заключается в том, что устройство для стабилизации скорости перемещения внутритрубного инспектирующего снаряда состоит из цилиндрического полого корпуса, байпасных цилиндрических проходных каналов, модуля управления перепуском газа с аксиально перемещаемыми затворами запорных клапанов, первой и второй полиуретановых манжет, гидропривода, бортовой электронной аппаратуры, одометрического измерителя скорости движения устройства и системы электронного управления, при этом в него введены группа заслонок шарнирных секторных и электроуправляемый сбросной клапан, причем байпасный перепускной канал выполнен в виде полости в цилиндрическом корпусе самого инспектирующего снаряда, а модуль управления перепуском газа выполнен в виде цилиндрического корпуса с группой вертикальных щелей в передней части и группой горизонтальных щелей на цилиндрической его поверхности с цилиндрической шиберной задвижкой в передней его части, жестко соединенной с наружной поверхностью скользящей трубы, продольно перемещаемой по наружной поверхности гидравлического цилиндра, а также другие элементы устройства. Технический результат: обеспечение возможности высокой точности поддержания номинальной скорости движения внутритрубного инспектирующего снаряда в широком диапазоне скоростей транспортировки газа или другого продукта. 4 ил.

Изобретение относится к генераторным трактам акустических эхоимпульсных локаторов. Преимущественная область использования - гидроакустика, ультразвуковая дефектоскопия. Генератор зондирующих сигналов содержит синхронизатор и импульсный генератор, соединенный с D-входом D-триггера, выход которого подключен к одному из входов ключа, выходом подключенного к одному из входов усилителя мощности, преобразователь кодов, генератор видеоимпульсов и генератор кодов, соединенный с преобразователем кодов, выходы которого соединены с входами генератора видеоимпульсов и С-входом D-триггера, а выходы генератора видеоимпульсов соединены с другими входами ключа. Введение временной раздвижки между противофазными управляющими сигналами усилителя мощности класса D исключает возможность возникновения сквозных токов в активных элементах, что позволяет значительно повысить надежность зондирующего генератора и сформировать зондирующий сигнал с постоянной начальной и конечной фазой, который подается на акустический преобразователь. Наличие двух сдвинутых по фазе на 90° опорных сигналов с частотой, равной частоте зондирующего сигнала, сдвинутых по фазе на 90° с частотой, равной частоте зондирующего сигнала, позволяет использовать методы синхронного детектирования и другие виды обработки эхо-сигналов, что значительно расширяет эксплуатационные возможности генератора. 2 н. и 4 з.п. ф-лы,3 ил.

Использование: для определения направленности дефекта. Сущность изобретения заключается в том, что ультразвуковой головкой (2) из разных измерительных точек (МР) воздействуют ультразвуковыми сигналами на конструктивный элемент (В), причем ультразвуковые эхо-сигналы, которые отражаются от находящейся внутри конструктивного элемента (В) подлежащей исследованию точки (Р) обратно к измерительным точкам (МР), принимаются этой или другой ультразвуковой головкой (2); и с модулем (4) обработки данных, который с учетом направления звукового воздействия между соответствующей измерительной точкой (МР) и подлежащей исследованию точкой (Р) оценивает принятые эхо-сигналы для определения ориентации дефекта, причем в зависимости от зарегистрированного времени прохождения сигнала между моментом подачи ультразвукового сигнала и моментом приема отраженного обратно дефектом ультразвукового эхо-сигнала для каждой измерительной точки (МР) рассчитывается расстояние (d) между измерительной точкой (МР) и подлежащей исследованию точкой (Р) и принятые с временным сдвигом в разных измерительных точках (МР) ультразвуковые эхо-сигналы подлежащей исследованию точки (Р) синфазно суммируются для их оценки. Технический результат: обеспечение возможности с высокой степенью достоверности определять направленности дефекта внутри механического конструктивного элемента. 2 н. и 23 з.п. ф-лы, 2 ил.

Использование: для неразрушающего исследования гибких композитных изделий. Сущность изобретения заключается в том, что исследование внутренней структурной изменчивости в объеме гибкого композитного эластомерного изделия или различий между гибкими композитными эластомерными изделиями включает установку гибкого композитного эластомерного изделия в фиксированное положение, простукивание изделия, определение продолжительности ударного воздействия при простукивании и сравнение продолжительности ударного воздействия с эталонным значением. Технический результат: обеспечение возможности неразрушающего исследования внутренней структуры гибкого композитного эластомерного изделия. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 4 ил., 2 табл.

Изобретение относится к неразрушающему контролю магистральных трубопроводов. В диагностируемый магистральный нефтепровод помещают внутритрубный снаряд-одометр, снабженный источником изотропного акустического излучения, линейкой приемников гидрофонов и бортовым микрокомпьютером. С помощью изотропного акустического источника излучают акустическую волну с частотой и амплитудой, задаваемыми бортовым микрокомпьютером, при этом с помощью линейки гидрофонов и микрокомпьютера непрерывно регистрируют поле давления на оси z нефтепровода относительно источника изотропного акустического излучения. По результатам этих измерений диагностируют изменение местоположения первого интерференционного минимума давления относительно источника изотропного акустического излучения. После чего привязывают эти данные к координатам по оси z относительно точки ввода снаряда-одометра внутрь нефтепровода и на основе полученных данных судят о целостности грунта, окружающего нефтепровод. Способ позволяет осуществить раннюю диагностику нарушения целостности грунта вокруг магистрального нефтепровода и предотвратить процесс его разрушения. 4 ил.

Использование: для измерения внутренних локальных механических напряжений в стальных конструкциях. Сущность изобретения заключается в том, что устройство для измерения внутренних локальных механических напряжений стальных конструкций, содержащее корпус, заполненный иммерсионной жидкостью, акустическое фокусирующее устройство в виде линз, взаимодействующее с ультразвуковым преобразователем, и блок приема информации с регистрирующими датчиками, при этом корпус выполнен в виде металлической емкости с расположенными в нем одинаковыми акустическими линзами, ко дну корпуса, с наружной стороны, закреплены приемные пьезопреобразователи, расположенные на фокальной плоскости линз, а в верхней части корпус снабжен стальной пробкой со сферической поверхностью, направленной к акустическим линзам, при этом с наружной стороны пробка имеет глухое отверстие, в котором расположен литиевый цилиндр, верхний конец которого взаимодействует с исследуемой конструкцией, а снаружи он окружен индукционной катушкой, закрепленной в кольце-каркасе, взаимодействующем с дополнительно установленной опорной перекладиной, которая соединена с нижней перекладиной, а блок приема информации снабжен импульсным генератором, двумя широкополосными усилителями, резистором, аналогово-цифровым преобразователем и персональным компьютером. Технический результат: обеспечение возможности повышения точности измерения внутренних локальных механических напряжений в элементах стальных конструкций. 5 з.п. ф-лы, 5 ил.
Наверх