Датчик для регистрации металлических изделий Советский патент 1992 года по МПК G06M7/02 

4Ь.

Оч

Фиг 2 Изобретение относится к счетным устройствам, в частности, для регистрации и подсчета предметов и может быть использовано для обнаружения металлических предметов в движущейся массе какого-либо сырья или готовой продукции или для подсчета металлических деталей, движущихся на конвейере. Цель изобретения - повышение достоверности регистрации и увеличение чувствитальности датчика. На фиг.1 представлена функциональная схема предлагаемого датчику; на фиг.2 временные диаграммы. Датчик для регистрации металлических изделий содержит генератор 1 переменного напряжения, последовательно соединенные пороговый элемент 2 и усилитель 3, выход которого является выходом датчика, последовательно соединенные первый блок 4 вычитания, преобразователь 5 частоты в напряжение и второй блок 6 вычитания, кварцевый генератор 7, подключенный к одному из входов первого блока 4 вьнитания, последовательно соединенные генератор 8 импульсов и блок 9 выборки и хранения, первый вход которого соединен с выходом преобразователя 5 частоты в напряжение, а выход - с вторым входом второго блока 6 вычитания, выход которого соединен с входом порогового элемента 2. Выход генератора 1 переменного напряжения соединен с вторым входом первого блока 4 вычитаДатчик работает следующим образом, При отсутствии контролируемой металлической детали в зоне действия магнитного поля индуктивного чувствительного элемента генератора 1 находится в режиме генерации высокочастотных колебаний с определенной частотой freH fo. Этот сигнал поступает на вход первого блока 4 вычитания, на другой вход которого поступают высокочастотные колебания с частотой с выхода кварцевого генератора 1. В первом блоке 4 вычитания формируется сигнал разности частот f д freH - fKB, поступающий в преобразователь 5 частоты в напряжение. По сигналу f д в преобразователе 5 формируется сигнал постоянного напряжения U Uon. Частота кварцевого генератора 7 выбирается достаточно близкой к начальнолй частоте генератора fo, чтобы разностный сигнал f д обеспечил устойчивую работу преобразователя 5. Сигнал с выхода последнего поступает на вход блока 9 выборки и хранения, в котором обеспечиваются выборка мгновенного значения входного сигнала и хранение его в течение заданного времени Тзад, определяемого частотой генератора 8 импульсов. Таким образом,блок 9 обеспечивает задержку входного сигнала на некоторое заданное время tsaA.-TaK как сигнал Don постоянен (Uon const), то и сигнал Ui на выходе блока 9 постоянен и равен входному сигналу Ui Uon. Сигналы Ui и Uon поступают на два входа второго блока 6 вычитания, в котором формируется сигнал разности Д, равный нулю в этом случае пороговый элемент 2 устанавливается в устойчивое состояние, при котором усилитель 3 закрыт и сигнал на его выходе равен нулю. При перемещении контролируемой немагнитной металлической детали и по мере ввода ее в зону действия магнитного поля индуктивного чувствительного элемента генератора 1 индуктивность его колебательного контура уменьшается, что приводит к увеличению частоты высокочастотных колебаний генератора 1 на величину Д f (freH f о + Af). На выходе первого блока 4 вычитания появляется сигнал разности fд между частотами двух генераторов 1 и 7 f Д freH fKB fo + Д f - fKB. Этот сигнал fд низкочастотный и частота его зависит только от величины индуктивности колебательного контура генератора 1, т.е. от положения изделия от-, носительно индуктивности чувствительного элемента генератора 1. Это позволяет выполнить датчик для регистрации изделий с высокой чувствительностью. Сигнал f д поступает в преобразователь 5, с выхода которого снимается сигнал U постоянного напряжения, величина которого пропорциональна величину сигнала f д. Далее этот сигнал и поступает на входы второго блока 6 вычитания и блока 9 выборки и хранения. При постоянном нахождении металлического предмета в зоне действия магнитного поля индуктивного чувствительного элемента генератора 1 сигнал U, снимаемый с выхода преобразователя 5 и пропорциональный величине частоты f д, неизменный. Следовательно, и сигнал на выходе блока 9 (сигнал Ui) неизменный и равный сигналу на его входе (Ui U на участке АВ фиг.2). В этом случае на обоих входах второго блока 6 вычитания будут равные сигналы Ui и, а на его выходе - нулевой сигнал

разности Д Ui - и 0. В итоге на выходе усилителя 3 будет сигнал, равный нулю,

Таким образом, при постоянном нахождении металлического предмета в зоне действия индуктивного чувствительного элемента генератора 1 также как и при отсутствии металлического изделия в этой зоне, на выходе усилителя 3 присутствует сигнал, равный нулю. При перемещении металлического предмета относительно чувствительного элемента генератора 1 изменяющийся во времени сигнал постоянного напряжения U (фиг.2, участок ВС), пропорциональный величине f д, поступает на

первый вход второго блока 6 вычитания, на другой вход которого поступает сигнал Ui (фиг.2), соответствующий запомненному на время задержки Тзад предыдущему значению сигнала U. Во втором блоке б вычитания формируется сигнал разностиД Ui - U (фиг.2, участок DE), который с выхода блока 6 поступает на вход порогового элемента 2. При этом последний переходит во второе устойчивое состояние, при котором на выходе усилителя 3 появляется сигнал регистрации изделия.

Таким образом, датчик регистрирует только движущиеся металлические предметы, не реагируя на металлические изделия, постоянно находящиеся в зоне действия датчика. Такая избирательность датчика позволяет повысить его чувствительность и за счет этого обеспечить достоверность регистрации изделий, удаленных на достаточно большое расстояние от датчика. Кроме того,

такой датчик может четко работать в замкнутом металлическом пространстве, из которого нельзя удалить неподвижные металлические элементы. Достоверность регистрации металлических предметов предлагаемым датчиком выше, чем у известных, за счет увеличения чувствительности и избирательности датчика, регистрирующего только подвижные металлические предметы.

Формула изобретения Датчик для регистрации металлических изделий, содержащий генератор переменного напряжения, пороговый элемент, выход которого соединен с входом усилителя, выход которого является выходом датчика, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности регистрации и увеличения чувствительности датчика, в него введены кварцевый генератор, последовательно соединенные первый блок вычитания частот, преобразователь частоты в напряжение и второй блок вычитания, блок выборки и хранения, генератор импульсов, выход второго блока вычитания соединен с входом второго порогового элемента, выходы генератора переменного напряжения и кварцевого генератора подключены к входам первого блока вычитания,

выход преобразователя частоты в напряжение соединен с первым входом блока выборки и хранения, второй вход которого подключен к выходу генератора импульсов, а выход - к второму входу второго блока

вычитания.

Изобретение относится к счетным устройствам, в частности к устройствам для регистрации и подсчета предметов на конвейерной ленте. Цель изобретения - повышение достоверности регистрации и увеличение чувствительности датчика. Датчик для регистрации металлических изделий содержит генератор 1 переменного напряжения и последовательно соединенные пороговый элемент 2 и усилитель 3, выход которого является выходом датчика. Новым является наличие последовательно соединенных кварцевого генератора 7. первого блока 4 вычитания, преобразователя 5 частоты в напряжение, блока 9 выборки и хранения и второго блока 6 вычитания, а также генератора 8 импульсов, подключённого к второму входу блока 9 выборки и хранения. Датчик может быть использован для регистрации движущихся на конвейерной ленте консервных банок, 3 ил.(Лс

Фив.1