УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЧЕТА ШТУЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ, ПЕРЕМЕЩАЮЩИХСЯ ПО КОНВЕЙЕРУ Российский патент 2000 года по МПК G06M7/02 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при подсчете готовых изделий на конвейере.

Известны радиоволновые устройства для счета металлических и диэлектрических изделий на конвейере, использующие изменение характеристик прошедших (или отраженных) электромагнитных сигналов при прохождении контролируемого объекта через зону действия чувствительного элемента (см. В.А. Викторов и др. "Радиоволновые измерения параметров технологических процессов", М.: Энергоиздат, 1989, стр. 184-185). В этих разработках, содержащих сверхвысокочастотные генераторы, приемопередающие антенные системы и ряд других функциональных элементов, по амплитуде или мощности электромагнитного сигнала судят о наличии объекта на конвейере.

Недостатком данных устройств является нестабильность в работе, связанная с влиянием различных возмущающих воздействий на амплитуду (мощность) сигнала.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является принятое автором за прототип микроволновое устройство (а. с. N 1309061, БИ N 17, 1987), содержащее микроволновый генератор непрерывных колебаний, циркулятор (развязывающее устройство), излучатель, выполненный в виде усеченной пирамиды, установленный перпендикулярно рабочей поверхности конвейера, детектор, подключенный через формирователь импульсов ко входу счетчика. В устройстве по количеству максимальных значений амплитуды выходного сигнала излучателя производят подсчет движущихся по конвейеру изделий.

Недостатком этого устройства следует считать ненадежность из-за нестабильности частоты (длины волны) электромагнитных колебаний микроволнового генератора.

Задачей заявляемого технического решения является повышение надежности устройства.

Поставленная задача достигается тем, что в устройство для счета штучных изделий, перемещающихся по конвейеру, содержащее микроволновый генератор, циркулятор и излучатель, установленный перпендикулярно поверхности конвейера, введены тройник и определитель временной задержки, причем выход микроволнового генератора соединен с первым плечом тройника, второе плечо которого подключено ко входу циркулятора, выход-вход которого соединен со входом излучателя, выход циркулятора подключен к первому входу определителя временной задержки, третье плечо тройника соединено со вторым входом определителя временной задержки, выход которого является выходом устройства.

Существенными отличительными признаками в указанной выше совокупности является наличие тройника и определителя временной задержки.

В заявляемом техническом решении благодаря свойствам совокупности перечисленных признаков измерение временной задержки отраженного наносекундного радиоимпульса относительно падающего позволяет решить поставленную задачу: обеспечить более надежную работу устройства.

На чертеже приведена функциональная схема заявляемого устройства.

Устройство содержит микроволновый генератор наносекундных импульсов 1, подключенный к первому плечу тройника 2, циркулятор 3, определитель временной задержки 4 и излучатель 5, установленный перпендикулярно рабочей поверхности конвейера 6, переносящего контролируемые штучные изделия 7.

Устройство работает следующим образом. Наносекундные радиоимпульсы, генерируемые микроволновым генератором 1, поступают на первое плечо тройника 2. Здесь благодаря последнему радиоимпульсы, поступающие от генератора, распределяются поровну между вторым и третьим плечами тройника. После этого радиоимпульсы с помощью указанных второго и третьего плеч тройника передаются на вход циркулятора 3 и на второй вход определителя временной задержки 4 соответственно. Далее радиоимпульсами, поступающими с выхода-входа циркулятора на вход излучателя 5, зондируют транспортируемые по конвейеру 6 изделия 7. Отраженные от контролируемого объекта радиоимпульсы, улавливаемые излучателем, через выход циркулятора поступают на первый вход определителя временной задержки.

В рассматриваемом случае время, за которое радиоимпульсы распространяются от излучателя до объекта и обратно (время запаздывания отраженного сигнала относительно зондирующего), может быть определено как

где l - расстояние от излучателя до объекта, C - скорость распространения электромагнитных волн в свободном пространстве. Приведенную формулу с учетом геометрического размера контролируемого предмета по линии его зондирования можно переписать как

где L - расстояние от излучателя до поверхности конвейера, h - геометрический размер предмета по линии его зондирования.

Как видно из формулы (I) при отсутствии предмета на конвейере (h = o) Отсюда вытекает, что при L = Const о наличии предмета на конвейере можно судить по величине времени τ меньше времени τ_L Следовательно, количество измеренных значений времени τ может быть использовано для счета движущихся по конвейеру изделий.

В предлагаемом техническом решении для осуществления процедуры измерения времени запаздывания τ между зондирующими и отраженными радиоимульсами сигналы от третьего плеча тройника и выхода циркулятора поступают одновременно на соответствующие входы определителя временной задержки. Здесь по выходному сигналу последнего, соответствующему времени запаздывания τ, можно получить информацию о наличии предмета на конвейере.

Лабораторные испытания макетного образца заявляемого устройства с характеристиками: длительность радиоимпульсов t_u = 2,3 HC, L = 0,5 м и h = 0,08 м показали надежную и эффективную работу. Таким образом, в предлагаемом устройстве на основе измерения времени запаздывания отраженного от контролируемого объекта сигнала относительно зондирующего (падающего) можно обеспечить счет движущихся по конвейеру изделий.

Устройство для счета штучных изделий, перемещающихся по конвейеру, содержит микроволновый генератор, циркулятор, излучатель, установленный перпендикулярно поверхности конвейера, тройник и определитель временной задержки, причем выход микроволнового генератора соединен с первым плечом тройника, второе плечо которого подключено ко входу циркулятора, выход-вход которого соединен со входом излучателя, выход циркулятора подключен к первому входу определителя временной задержки, третье плечо тройника соединено со вторым входом определителя временной задержки, выход которого является выходом устройства. Технический результат заключается в повышении надежности устройства. 1 ил.

Устройство для счета штучных изделий, перемещающихся по конвейеру, содержащее микроволновый генератор, циркулятор и излучатель, установленный перпендикулярно поверхности конвейера, отличающееся тем, что в него введены тройник и определитель временной задержки, причем выход микроволнового генератора соединен с первым плечом тройника, второе плечо которого подключено ко входу циркулятора, выход-вход которого соединен со входом излучателя, выход циркулятора подключен к первому входу определителя временной задержки, третье плечо тройника соединено со вторым входом определителя временной задержки, выход которого является выходом устройства.