Устройство для контроля направления перемещений Советский патент 1986 года по МПК G01B13/02 

«

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля направления перемещений, когда место смены направления не определено.

Цель изобретения - упрощение схемы устройства и повышение его экономичности и надежности путем сокращения количества датчиков сопло-сопло и струйных элементов.

На чертеже представлена схема устройства для контроля направления перемещений.

Устройство состоит из двух датчиков 1 и 2 сопло-сопло, экрана 3 с перемычками 4 и отверстиями 5, которые вместе с датчиками 1 н 2 расположены вдоль направления перемещений, обозначенного стрелкой. Расстояние между датчиками не превышает размеров отверстия в экране, а их питание осуществляется по магистрали 6, Преобразователь, сообщенный с выходами датчиков, содержи четыре элемента ИЛИ-НЕ ИЛИ 7-10, оди элемент И 11 и четыре триггера 12-1 Выход датчика 1 соединен одновременно с первым входом элемента ИЛИ-НЕ ИЛИ 7, включающим входом триггера 12 и каналом питания элемента ИЛИ НЕ ИЛИ 9.Выход датчика 2 одновременно соединен с вторым входом элемента ИЛИ-НЕ ИЛИ 7, включающим входом триггера 13 и каналом питания элемента ИЛИ-НЕ ИЛИ 10. Инверсный выход элемента ИЛИ-НЕ ИЛИ 7 соединен с первым входом элемента И 11, на второй вход которого подключен инверсный выходной канал элемента ИЛИ-НЕ ИЛИ 8, первый и второй входы которого соединены соответственно с инверсными выходными каналами элементов ШШ-НЕ ИЛИ 9 и 10. Выход элемента И 11 подключен одновременно к выключающим входам триггеров 12 и 13. При этом прямой выходной канал триггера 12 соединен с первым входом элемента ИЛИ-НЕ ИЛИ 10, а прямой выходной канал триггера 13 - с первым входом элемента ИЛИ-НЕ ИЛИ 9. Инверсный выходной канал эл емента ИЛИ-НЕ ИЛИ 9 подключен к включающему входу триггера 14 и выключающему входу триггера 15,канал элемента ИЛИ-НЕ.ИЛИ 10 к включающему входу триггера 15 и выключающему триггера 14. Прямые выходные каналы.триггеров 14 и 15

260552

являются выходными каналами устройства, в которых формируются сигналы

0направлениях перемещений. Установка устройства в исходное состояние

5 производится.подачей единичного сигнала в канал 16 установки, кото- рьй подключен к вторым выключающим входам триггеров 14 и 15.

Устройство работает следующим об10 разом.

Предположим, что в первоначальном состоянии экран 3 разобщает сопла датчиков 1 и 2, на выходах которых сигналы Р и Р имеют нулевые

15 значения. Подачей сигналов в канал 16 установки устройство приводится в исходное состояние. При этом триггеры 14 и 15 выключаются, и на их прямых выходах устанавливаются

20 нулевые сигналы (Р О и Pg 0), информирующие о том, что перемещение контролируемого тела отсутствует. Так как сопла датчиков

1и 2 разобщены экраном, то на вхо- 25 дах элемента ИЛИ-НЕ ИЛИ 7, включающих входах триггеров 12 и 13 и в каналах питания элементов ИЛИ-НЕ ИЛИ 9 и 10 сигналы равны 0. На входах элемента ИЛИ-НЕ ИЛИ 7 сигналы Р. и

30 Л равны О и, следовательно, на его инверсном выходе присутствует сигнал 1. Аналогичньй сигч,ал 1 присутствует и на инверсном выходе элемента ИЛИ-НЕ ИЛИ 8, так как в подключенных к ним инверсных выходных каналах элементов ИЛИ-НЕ.ИЛИ 9 и 10 давление отсутствует. Таким образом, на входах элемента И 11 присутствуют два единичных сигнала,что приводит к появлению сигнала 1 на его прямом выходе и сбросу триггеров 12 и 13 в исходное состояние, при котором сигналы 1 установлены на выходах триггеров, соединенных с атмосферой, а в прямых выходных каналах этих триггеров, соединенных с каналами управления элементов ИЛИ-НЕ ИЛИ 9 и 10, сигналы.равны 0.

50 При перемещении экрана (например, вниз относительно изображенных на чертеже датчиков) сначала открывается сопло датчика 1, и на его выходе появляется давление Pj 1.Этот

55 сигнал поступает одновременно на вход элемента ИЛИ-НЕ ИЛИ 7, включающий вход триггера 12 и в канал питания элемента ИЛИ-НЕ ИЛИ 9.Так

40

45

как в канале управления последнего сигнал с выхода триггера 13 равен О, то поступивший в канал питания сигнал с выхода датчика 1 беспрепятственно проходит на инверсный выход элемента ИЛИ-НЕ ИЛИ 9 и поступает на включающий вход триггера 14 на прямом выходе которого появляется единичный сигнал Pg,,, 1. Кроме того,сигнал с инверсного выхода элемента ИЛИ-НЕ ШЖ 9 поступает на выключающий вход триггера 15, подтверждая его сброс в исходное состояние (Pgt,,x2 - 0) .Дальнейшее перемещение экрана в этом же направлении приводит к открытию сопла датчика 2 и появлению на его выходе давления . Этот сигнал с выхода датчика 2 поступает одновременно на второй вход элемента ИПИ-НЕ ИЛИ 7, на включающий вход триггера 13 и в канал питания элемента ИЛИ-НЕ ИЛИ 10. Триггер 13, включаясь, подает сигнал 1 в канал управления элемента ИЛИ-НЕ ИЛИ 9, что приводит к переключению сигнала Р , поступающего в канал питания этого элемента, в атмосферу. Однако триггер 14 остается включенным, запомнив пре- дьщущее состояние сигнала в инверсном выходном канале данного элемента. Сигнал Pj с выхода датчика 2, поступивший в канал питания элемента ИЛИ-НЕ ИЛИ 10, сбрасывается в атмосферу, так как в канале управления данного элемента к этому времени присутствует сигнал 1 с прямого выхода триггера 12, включенного появившимся ранее сигналом Р . Следовательно, триггер 13 остается в выключенном состоянии, так как поступление сигнала Рг на его включающий вход заблокировано предварительно появившимся сигналом Р . Дальнейшее перемещение экрана в том же направлении приводит к перекрытию сопла датчика 1 и исчезновению давления Р на входе элемента ИЛИ-НЕ ИЛИ 7, включающем входе триггера 12 и в канале питания элемента ИЛИ-НЕ ИЛИ 9. Затем исчезает- давление Р на выходе датчика 2 за счет продолжающегося перемещения экрана. Вследствие этого исчезает давление Р на втором входе элемента ИЛИ-НЕ 1ПИ 7, на включающем входе триггера 13 и в канале питания элемента ИЛИ-НЕ ПОИ 10. Таким образом, при полном перекрытии сопел

датчиков 1 и 2 на входе элемента ИЛИ-НЕ ИЛИ 7 и 8 устанавливаются нулевые сигналы. При этом срабатывает элемент И 11, производит сброс триггеров 12 и 13 в исходное состояние и открывает элементы ИЛИ-НЕ ЙПИ 9 и 10 для пропуска сигналов давления Р и Pj на входы триггеров 14 и 15. Преобразователь готов к следующему циклу поступления сигналов Р и PJ с выходов датчиков 1 и 2. При этом на выходе триггера 14 сохраняется единичный сигнал Pg 1 (сигнализирующий о перемещении объекта вниз относительно датчиков). Повторное прохояодение отверстия относительно сопел датчиков в том же направлении приводит к аналогичному переключению сигналов в элементах

преобразователя, вследствие чего на выходе триггера 14 сохраняется сигнал 1, а на выходе триггера 15 - Pgy 0.

При смене направления перемещения экрана преобразователь работает следующим образом.

Так как перемещение экрана происходит относительно датчиков 1 и 2 вверх, то первым открывается сопло

датчика 2, что приводит к подаче давления Р 1 на второй вход элемента ИЛИ-НЕ ИЛИ 7, включающий вход триггера 13 и в канал питания элемента ИЛИ-НЕ ИЛИ 10. Так как на входе элемента ИЛИ-НЕ ИЛИ 7 появляется сигнал 1 с выхода датчика 1, to сигнал 1 на его инверсном выходе исчезает, и, соответственно, исчезает сигнал 1 на выходе элемента И 11 и на выключающих входах

триггеров 12 и 13. Триггер 13 включается сигналом PJ и подает сигнал в канал управления элемента ИЛИ-НЕ ИЖ 9. Сигнал в канале

управления элемента ИЛИ-НЕ ИЛИ 10

отсутствует, и поэтому сигнал давления PJ, поступивший с выхода датчика 2 в канал питания этого элемента, беспрепятственно проходит на инверсный выход и включающий вход триггера 15, а также на выключающий вход триггера 14. При этом триггер- 14 отключается, и в его выходном

канале появляется сигнал Р

Вых I

О,

а триггер 15 включается, и на его выходе появляется сигнал Р,,,; 1, информирующий о том, что перемещение сигнал (и контролируемого тела) направлено в противоположную сторо- .

ну. Последующее открытие сопла датчика 1 приводит к появлению сигнала , который поступает на второй вход элемента ИЛИ-НЕ ИЛИ 7, включает триггер 12 и поступает в канал питания элемента ИЛИ-НЕ ИЖ 9. Однако, так как триггер 13 включался раньше, то сигнал Р из канала питания направляется в выходной канал, связанный с атмосферой. Это происходит за счет поступления с прямого выхода триггера 13 в канал управления элемента ИЛИ-НЕ ИЛИ 9 управляющего сигнала, который производит переключение сигнала Р в атмосферу.Поэтому сигнал Р, не поступает на включающий вход триггера 14,который остается в выключенном состоянии.Выключение триггера 12 приводит к прекращению поступления сигнала Р на инверсный выход элемента ИЛИ-НЕ ИЛИ 10 и на включающий вход триггера 15 Однако триггер 15 остается во включенном состоянии, запоминая пре- дьщущий сигнал на своем включающем входе. Дальнейшее перемещение экрана в ту же сторону приводит сначала к исчезновению давления в приемном сопле датчика 2 (), а затем датчика 1 (Р, 0). Поэтому элементы ИЛИ-НЕ ИЛИ 7 и 8, имея в своих входных каналах нулевые сигналы, формируют на своих инверсных выходах сигналы 1, которые, поступая на входы элемента И 11, формируют на его выходе сигнал 1. Этот сигнал в свою очередь сбрасывает триг- еры 12 и 13 в исходное состояние и открывает элементы ИЛИ-НЕ ИЛИ 9 и 10. Триггеры 14 и 15 остаются в пред щущем состоянии, то есть триггер 14 выключен, а триггер 15 включен (Р, 1 ) и своим выходным

оЫХ О

сигналом информирует о перемещении экрана с контролируемым телом в противоположном направлении. -Последующие прохождения отверстий между соплами датчиков 1 и 2 приводят к аналогичному переключению сигналов в элементах преобразователя и подтверждению включающего сигнала на входе триггера 15 и выключающего на выходе триггера 14.

Таким образом, при перемещении экрана между соплами датчиков в одном направлении сигнал 1 присутствует на выходе триггера 14, а синал О - на выходе триггера 15.Пр

изменении направления перемещения на противоположное происходит изменение сигналов. На выходе триггера 14 появляется О, а на выходе триггера 15 - 1.

Выполнение устройства для контроля направления перемещений по предложенной схеме приводит к существенному егр упрощению за счет сокращения количества необходимых датчиков типа сопло-сопло с 3 до 2 и количества струйных элементов, необходимых для реализации преобразователя,

с 14 до 9. Кроме того, количество струйных элементов, потребляющих для питания сжатый воздух (включая и датчики), сокращается с 17 до 9, так как два струйных злемента ИЛИ-НЕ ИЛИ 9 и 10 в процессе

работы преобразователя давления пи- тания не потребляют. Поэтому упрощение схемы устройства приводит также к соответствующему повьппению

его экономичности и надежности.

Формула изобретения

Устройство для контроля направ- ления перемещений, содержащее неподвижные датчики сопло-сопло, экран с рядом отверстий, расположенный между соплами и установленный с возможностью перемещения нормально их осям преобразователь, сообщенный с выходами датчиков и содержащий четыре элемента ИЛИ-НЕ ИЛИ, элемент И, четыре триггера и канал установки, отличающееся

тем, что, с целью упрощения, схемы

устройства и повышения его экономичности и надежности, два датчика сопло-сопло установлены относительно один другого на расстоянии, не превышающем размеров отверстий экрана, выход первого датчика соединен одновременно с входом первого элемента ИЛИ-НЕ ИЛИ,включающим входом первого триггера и каналом питания второго элемента ИЛИ-НЕ ИЛИ, выход второго датчика соединен одновременно с вторым входом первого элемента ИЛИ-НЕ ИЛИ, включающим входом второго триггера и каналом питания третьего элемента ИЛИ-НЕ ИЛИ,

инверсный выходной канал первого элемента ИЛИ-НЕ ИЛИ соединен с первым входом элемента И, на второй вход которого подключен инверсный

выходной канал четвертого элемента ИЛИ-НЕ ИЛИ, а выход элемента И одновременно подключен к сбрасываю- 1ЦИМ входам первого и второго триггеров, прямой выходной канал первого из которых соединен с каналом управления второго элемента ИЛИ-ИЕ ИЛИ а второго - с каналом управления третьего элемента ИЛИ-НЕ ИЛИ, инверсный выходной канал второго элемента ИЛИ-НЕ ИЛИ соединен одновременно с включающим входом третьего

триггера, включающим входом четвертого триггера и первым входом четвертого элемента ИЛИ-НЕ ИЛИ, инверсный выходной канал третьего элемента ИЛИ-НЕ ИЛИ соединен одновременно с включающим входом четвертого триггера, выключающим входом третьего триггера и вторым входом четвертого элемента ИЛИ-НЕ ИЛИ, а канал установки подключен к вторым выключающим входам третьего и четвертого триггеров.

ст.0

Составитель В. Гордеев Редактор 0. Юрковецкая Техред Н.Бонкало Корректор М- Самборская

Заказ 2110/28Тираж 670Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,4.

Изобретение относится к области измерительной техники и позволяет упростить схему устройства для контроля направления перемещений и повысить его экономичность и надежность путем сокращения количества датчиков сопло-сопло до двух штук и сокращения струйных элементов И, ИЛИ-НЕ ИЛИ и триггеров, что достигается оригинальной схемой связи датчиков, струйных элементов и триггеров. При перемещении экрана между соплами датчиков происходит последовательное перекрытие сопел, зависящее от направления перемещения экрана, и поэтому одному направлению перемещения соответствуют сигнал 1 на выходе одного триггера и сигнал О на выходе другого триггера, а при другом направлении происходит изменение сигналов. 1 ил. ю to О) о ел СП