Устройство для контроля и сортировки изделий
№ 80270
Класс 42Ь, 26в<
CCCV опислни изоьркткния
К АВТОРСКОМУ СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ
УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ И СОРТИРОВКИ ИЗДЕЛИЙ
Заяв.тено 28 мая 1948 г. за ¹ 38070I н Комитет ио изобретениям и открытиям ири Совете Чин ветров СССР
Предметом изобретения является устройство для контроля и сортировки изделий по линейным размерам с использованием индуктивемкостных tt3T9Ht Принцип действия подобных устройств известен. Особенностями предлагаемого устройства являются следующие: а) применение индуктивного или емкостного датчиков, включенных в цепь измерительного фазового моста, фаза напряжения на Bbtxoде которого сравнивается с фазой напряжения на выходе эталонного фазового моста; б) применение диодных ограничителей для устранения влияния изменения амплитуды синусоидальных напряжений на выходах фазовых мостов и преобразования синусоида lbHbtx напряжений в прямоугольные; в) применение электронной схемы, обеспечивающей использование фазового метода контроля линейных размеров изделий; в этой схеме применены суммирующий и ограничивающий каскады, которые дают возможность суммировать прямоугольные импульсы и дополнительное ограничение; г) применение фазирующего каскада, который состоит из триода и диода и в котором на сетку триода подаются три напряжения (постоянное и дополнительное смещения, управляющее напряжение) для распознавания знака отклонения измеряемого размера от заданнсч о. Л«з 80270 Эти особенности упрощают балансирование схемы и повышают точность измерений. На фиг. 1 изобра>кена принципиальная .электрическая схема у"тройства, на фиг. 2 — диаграмма сеточных напряжений фазирующего каскада. Принцип действия устройства заключается в следующем. Индуктивный измерительный датчик Д1 вкл)очен в схему из. мерительного фазового моста А,. При изменении зазора дагчикя Д1 меняется его индуктивность, вследствие чего изменяется фаза вектора напряжения UI на выходе моста Аь Фаза этого напряжения сравнивается с фазой напряжения на выходе эталонного моста А> с постоянной индуктивностью (датчик Д,) и сопротивлением R6. Для устранения влияния изменения амплитуды синусоидальные напряжения выходов мостов UI u Uq подаются на диодные or рянич и тел и .71 и Л2. с Пока напряжение на выходе ограничителя меньше запирающего напряжения U, напвя>кение на выходе ограничителя равно напряжению íà его входе, Когда же напряжение .на входе станет больше запирающего напряжения, в цепи диода появится ток и дальнейший рост выходного напряжения сильно замедлится. Кривая выходного напряжения ограничителя будет иметь вид трапеции, очень близкой к прямоугольнику. Далее это напряжение усиливается усилителем Jl и подается на второй ограничитель. B качестве усилителя использован двойной триод, каждая из половин которого является самостоятельным усилителем, причем одна половина усиливает напря>кение измерительного моста, другая— напряжение эталонного мо..та. После второго ограничителя кривая напряжения ня Выходе Очень мялО Отличается От прямоугольника. Если далее взять сумму этих двух напряжений — одно от эталонного моста, а другое — от измерительного, — то при разности фаз, равной 180, сумма равна нулю. При смещении одного напряжения по отношечию к другому ня десятые доли градуса суммарное напряжение будет иметь форму чередующихся положительных и отрицательных импульсов. Функции второго ограничителя, суммирующего каскада и дополнительного усилителя выполняет триод Jl4. Поло>кительная полуволна напряжения ограничителя получает=я благодаря наличию больших сеточных сопротивлений RI4 и Рд, а отрицательная--вследствие запирания лампы. В результате того, что обе половины двойного триода 74 имеют общую нагрузку, по которой протекает ток, равный сумме токов обоих анодов при балансе схемы (при сдвиге фаз, равном 180 ), никакой переменной слагающей на выходе суммирующего каскада не будет. При наличии разбаланса схемы на выходе суммирующего каскада получается ряд чередующихся положительных и отрицательных импульсов тока, при перемене знака разбаланса все импульсы тока изменят знаки на обратные, но и в этом и в другом случае имеют место импульсы тока обоих знаков. Для того чтобы по знаку импульсов можно было определить знак разбаланса схемы, необходимо устранить половину импульсов (все четные или все нечетные). Тогда по знаку оставших=я импульсОВ можно определить знак разбаланса. Эту задачу выполняет фазирующий каскад Jlq. Фазирующий каскад выполнен из двух ламп: триода и диода. Работает фазирующий каскад следующим образом. ¹ 80270 На сетку гриода подаются одновременно три напряжения (фиг. 2, где: 1 = — F(Up); U3 — постоянное напряжение смегцения; Г,— синусоидальное напряжение переменного тока после однополупериодного выпрямителя; (/5 или Г,— напряжения импульсов, в зависимости от фазы) . При положительном импуль=е .4 напряжения на сетке лампы в анодной цепи ее появится импульс тока i,. Если знак импульса А изменится на обратный, то оН не вызовет никакого тока в анодной цепи, так как рабочая точка сместится в нерабочую часть характеристики. То же будет с импульсом Б, какого бы знака ни был этот импульс, вследствие того, что он =мещен в сторону стрицательного напряжения на величину Г . Напряжение L4 всегда больше напряжения (/5. После пуска схемы исполнительный механизм (фиг. 1), последовательно замыкая отдельные сопротивления измерительного моста Яд, R», Рм..... Rq, заставляет поворачиваться вектор выходного напря>кения измерительного моста до тех пор, пока он не окажется отсгающим по отношению к вектору напряжения эталонного моста. В этот момент во".íèêàåò положительный импульс на сетке фазирующего каскада. Импульс тока с суммирующего каскада через емкость С поступает на сетку триодной части. Последовательно " сопротивлением утечки включено сопротивление Я, по которому протекает выпрямленный ток диода, создавая напряжение, необходимое для выведения из рябочего участка одного из импульсов. Сопротивление R включено в цепь катода фазирующего каскада, с него снимается постоянное напряжение смещения Lа. Сопротивления Rq и R служат деяителем напряжения, при помощи которого можно подобрать напряжение, подаваемое на диод. С фазирующего ка=када импульс тока через емкость С поступает на одну из сеток симметричного триггера 76. Как известно, триггерная схема имеет два устойчивых состояния: либо ток левого анода достигает максимального значения, а ток правого анода равен нулю, либо, наоборот, ток правого анода достигает максимального значения, в то время как ток левого анода равен нулю. Для того чтобы перевести триггер из одного устойчивого состояния в другое, необходимо подать положительный импульс на сетку того триода, через который ток не протекает в данный момент, или отрицательный импульс на сетку того триода, в анодной цепи которого протекает ток. В исходном положении все основные реле P>, P, P: и з. д. находятся в выключенном состоянии. При размыкании пусковой кнопки КО1 отпускает вспомогательное реле Рн и замыкается его нормально замкнутый контакт П, подавая плюс на все основные реле. Первым срабатывает реле Р1; при его срабатывании вначале замыкается контакт 1„, а за ним размыкается контакт 1, так, что после этого реле Р, оказывается подключенным прямо к источнику питания. Следом за реле Р1 срабатывает реле Р, подготовленное к этому контактом реле P — 1б, и т. д. 3о срабатывания реле Р1 разность фаз между напряжениями эталонного и измерительного мостов такова, что поступающий на сетку фазирующего каскада рабочий импульс имеет отрицательное значение и, следовательно, не оказывает никакого влияния на работу схемы. Реле Р,, срабатывая, замыкает такжс свой контакт 1„, шунтирующий одно из сопротивлений R>;, измерительного моста; при этом вектор Выходного па пряже!!и я измерите !ьного моста поворачивается в сторону уменьшения сдвига фаз. Г1ри срабатывании реле Р замыкается контакт 2„что еще больше уменьшает сдвиг фаз. Срабатывание последующих реле будет продолжаться до тех пор, пока вектор напряжения измерительного моста не начнет опережать вектор напряжения эталонного моста. В этот момент появляется положительный импульс на сетке фазирующего каскада, Это вызывает срабатывание триггера Л и мгновенное прекращение тока в цепи анода отключающего пентода Л,, в цепь экранной сетки которого последовательно с нормально разомкнутыми коптактами этого же реле включена обмотка реле Pr . Постоянная времени цепи Rrg — Са больше времени отпускания реле P . Таким образом, в момент перебрасывания тока триггера из левого анода в правый отрицательное напряжение на сетке лампы Л7 будет максимальным. 1 ок в цепи анода лампы Л7 мгновенно прекратится и последовательное срабатывание основных реле (Pr, Р, Р, и т. д.) остановится на том реле, после замыкания контактов которого появился импульс надлежащего знака. Напряжение на сетке лампы Л7 не останется постоянным, а будет уменьшаться по экспоненциальному закону с постоянной времени T=Rr6 С3. Так как эта постоянная времени значительно больше времени отпускания реле P,, To последнее успеет разомкнуть контакты и, лишив, таким образом, питания экранную сетку пентода Л тем самым не даст возможности анодному току вырасти вновь. Предмет изобретения 1. Устройство для контроля и сортировки изделий по линенным размерам с использованием индуктивных или емкостных датчиков и автоматической компенсационной схемы, в которой изменение компенсирующих элементов управляется релейной схемой, состоящей из триггера и какого-либо автоматического коммутатора, например релейной цепочки, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения балансирования схемы и повышения точности измерения, индуктивный или емкостный датчик включены в цепь измерительного фазового моста, фаза напряжения на выходе которого сравнивается с фазой напряжения на выходе эталонного фазового моста. 2. Устройство по и. 1, отличающееся тем, что, с целью устранения влияния изменения амплитуды синусоидальных напряжений на выходах фазовых мостов и преобразования их в прямоугольные, в нем применены диодные ограничители, включенные последовательно с запирающим сопротивлением параллельно выходу моста и ограничивающие напряжение на выходе ограничителя, когда мгновенное значение напряжения на выходе фазового моста превышает величину падения напряжения на запирающих сопротивлениях. 3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью суммирования прямоугольных импульсов и дополнительного orðàíè÷åния, в нем применен суммирующий и ограничивающий каскад, состоящий из двух триодов, в сеточную цепь которых включены большие (порядка мегом) ограничивающие сопротивления, а аноды этих триодов получают питание через общее нагрузочное сопротивление, в результате чего при подаче на сетки триодов управляющих напряжений в виде прямоугольных положительных и отрицательных импульсов, на выходе каскада получаются чередующиеся пикообразные положительные и отрицательные импульсы, фаза которых изменяется на 180 в зависимости от знака отклонения измеряемого размера от зада н ного. 4. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью распознавания знака отклонения измеряемого размера от заданного, в нем применен фазирующий каскад, который состоит из триода и диода и в котором на сетку триода подаются три напряжения: постоянное отрицательное смещающее напряжение, полуволны выпрямленного диодом синусоидального напряжения, также отрицательные относительно сетки триода, и пикообразные управляющие напряжения с выхода суммирующего каскада, соразмеренные таким образом, что в анодной цепи триода появляется положительный пик тока то.-.ько при совпадении положительного пика управляющего сеточного напряжения с полупериодом тока, в течение которого диод заперт. Х9 80270 Редактор А. Сержпииская Техред А Л. Сосина Корректор М. И. Козлова Подп. к печ. 9.IX-61 г Зак. 7265 д. 2,/6 Типография ЦБТИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР, Москва, Петровка, !4. Формат бум. 70Х 108 /16 Тираж 220 ЦВЕТИ при Комитете по делам изобретений прп Совете Министров СССР Москва, Центр, М. Черкасский пер., Объем 0,61 изд. л. Цена 12 коп. и открытий
