Фотодатчик Советский патент 1989 года по МПК G01B21/00 

%/л

Сл

Од

оо

4

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля в прокатном и трубном производстве в качестве датчиков положения горячего проката.

Цель изобретения - повышение точности работы за счет обеспечения контроля работоспособности фотодатчика в процессе его работы в.моменты отсутствия изделий в зоне контроля.

На фиг. 1 изображена блок-схема фотодатчика; на фиг. 2 - диаграммы работы фотодатчика в режиме контроля.

10

и через излучатель 5 излучение, модулированное с частотой ff генератора А, посылается на фотоприемник 1 через оптические узлы 2 и 6. При появлении предмета в зоне контроля на фотоприемнике 1 сигнал отсутствует. Усилитель 3 сигнала не усиливает и Ug, 0. При отсутствии предмета излучение с частотой f| проходит на фотоприемник 1, усиливается и преобразовывается усилителем 3, сигнал Uj,,1. Когда необходимо провести проверку работы датчика с выхода блока 18

Фотодатчик содержит последователь- 15 управления подается Uy 1, тогда на

входе элемента НЕ 17 - сигнал 1, на выходе - О. Разрешается работа элемента НЕ 17.

но соединенные фотоприемник 1 с оптическим узлом 2 и усилитель 3, выполненный с возможностью детектирования высокочастотного сигнала, последовательно соединенные первый гене- ратор t и источник 5 излучения с оптическим узлом 6, который оптически связан с фотоприемником 1, первый и второй ключи 7 и В, второй генератор 9, источник 10 питания, выход кото- рого соединен с вторым входом первого ключа 7, первый вход которого соединен с первым выходом второго генератора 9, второй выход которого соединен с первым входом второго ключа 8, второй вход которого соединен с нулевой шиной, первый элемент И 11, первый вход которого соединен с выходом усилителя 3, второй вход соединен с выходами первого и второго клю чей 7 и 8 и входом первого генератора , элемент ИЛИ-НЕ 12 и элемент ИЛИ 13, первый элемент НЕ И, вход которого соединен с выходом усилителя 3 и второй элемент И 15, выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ 12, второй элемент НЕ 1б, вход которого соединен с выходом первого ключа 7, выход соединен с вторым входом второго элемента И 15, третий элемент НЕ 17, выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ 13, блок управления, выход которого соединен с входом второго генератора 9 и входом третьего элемента НЕ 17.

(Ьотодатчик работает следующим образом.

Пока проверка работы датчика не производится, напряжение управления Uy О, на первом выходе генератора 9 сигнал 1, на втором - О. Ключ 7 включен, ключ 8 выключен. На генератор подано питание, он работает.

и через излучатель 5 излучение, модулированное с частотой ff генератора А, посылается на фотоприемник 1 через оптические узлы 2 и 6. При появлении предмета в зоне контроля на фотоприемнике 1 сигнал отсутствует. Усилитель 3 сигнала не усиливает и Ug, 0. При отсутствии предмета излучение с частотой f| проходит на фотоприемник 1, усиливается и преобразовывается усилителем 3, сигнал Uj,,1. Когда необходимо провести проверку работы датчика с выхода блока 18

управления подается Uy 1, тогда на

1, а О.

входе элемента НЕ 17 - сигнал 1, на выходе - О. Разрешается работа элемента НЕ 17.

Генератор 9 начинает работать с частотой ,f (фиг.2а). Сигналы с первого и второго выходов генератора 9 меняются в противофазе с 1 в О и наоборот. Пока сигнал на первом выходе генератора равен сигнал на втором выходе равен ключ 7 включен, ключ 8 выключен. Генератор вырабатывает частоту f (фиг.26). Сигнал проходит на фотоприемник 1, на выходе усилителя 3 сигнал 1 (фиг.2в). Когда генератор 9 на первом выходе выдает сигнал О на втором выходе - сигнал 1, ключ 7 выключен, ключ 8 включен. На выходе генератора k - сигнал О, генератор k не работает, излучение отсутствует, сигнал на выходе фотоприемника 1 и усилителя 3 - О.

ивъ,х

Итак, в этом режиме, когда на входе генератора k сигнал 1, 1, когда на входе генератора сигнал О, то Ujj, 0. При наличии на указанных точках сигнала 1 на обоих входах элемента И 11 - сигналы 1, на выходе - сигнал 1 (фиг.2г).

Когда на входе генератора k появляется сигнал О, Ug,x 0. При наличии на входах элементов НЕ И и 16 сигналов О (фиг.2д) на их выхоэлемеи дах - сигналы г , на выходе та-И 15 сигнал 1 (фиг.2е).

Итак, при работе генератора 9 сигнал 1 появляется поочередно на выходах элементов И 11 и 15, Эти сигна- лы, проходя через элементы 12 и 13 на выход, дают О все время в течение работы генератора 9 и наличия Uy 1 при исправном датчике (фиг.2ж);

1

Наличие Ц свидетельствует о следующем: исправен генератор ; исправен излучатель 5; исправны узлы 2 и 6; открыт канал между узлами 2 и 6 (например, нет грязи и пр.); излучатель 5 наведен правильно на фотоприемник 1; исправен фотоприемник 1; исправен усилитель 3.

Итак, тем самым проводится полная чпроверка всех составляющих, всех частей датчика и правильности наве,- дения. Наличие сигнала f проверке позволяет проверить и трассу от датчика до устройства контроля по сигналу

При снятии сигнала Uy О на первом выходе генератора 9 сигнал 1, на втором выходе - сигнал О, подается непрерывное напряжение на генератор и он включается длительно. Тем самым датчик работает в обычном эксплуатационном режиме. На выходе элемента ИЛИ-НЕ 12 - сигнал 1, UKO«HI Контроль прекращается.

Наличие в составе датчика устройства полной проверки всех составляющих частей датчика и одновременно правильности наведения позволяет осуществлять контроль работы в любое время - перед началом работы, во время остановок и т.п., чем резко увеличивается надежность работы АУСТП, и, в частности, датчиков. Форм.у, л а изобретения

Фотодатчик, содержащий последовательно соединенные первый генератор

и источник питания, последовательно соединенные фотоприемник, оптически связанный с источником излучения, и , усилитель, выполненный с возможнос- ,тью детектирования высокочастотного сигнала, источник питания, отличающийся тем, что, с целью повышения точности работы, он снаб10 жен последовательно соединенными первым элементом И, первый вход которого соединен с выходом усилителя, элементом ИЛИ-НЕ и элементом ИЛИ, последовательно соединенными первым элемен15 том НЕ, вход которого соединен с выходом усилителя, и вторым элементом И, выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ-НЕ, вторым элементом НЕ, вход которого соединен с

20 вторым входом первого элемента И и входом первого генератора, выход соединен с вторым входом второго элемента И, третьим элементом НЕ, выход которого соединен с вторым входом

25 элемента ИЛИ, последовательно соединенными вторым генератором и первым ключом, выход которого соединен с входом первого генератора, второй вход соединен с выходом источника пи0 тания, вторым ключом, выход которого соединен с входом первого генератора, первый вход соединен с вторым выходом второго генератора, второй вход - с нулевой шиной, блоком управления,

5 выход которого соединен с входом второго генератора и входом третьего элемента НЕ.

( неиспроЗен Редким Pe unZ

t/e.2

Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения - повышение точности работы за счет обеспечения контроля работоспособности фотодатчика в процессе его работы в моменты отсутствия изделия в зоне контроля. Фотодатчик содержит генератор 9, который по команде блока 18 в режиме проверки попеременно включает и отключает генератор 4, управляющий работой излучателя 5. В момент включения генератора 4 на обоих входах элемента И 11 будет сигнал "I" при правильно работающем фотодатчике, а на выходе элемента ИЛИ 13 - сигнал "О". В момент выключения генератора 4 на входах элементов НЕ 14,16 будут сигналы "О" при правильно работающем фотодатчике, и на выходе элемента ИЛИ 13 будет сигнал "О". Таким образом, в режиме проверки при правильно работающеи фотодатчика на выходе схемы всегда будет сигнал "О". 2 ил.