Устройство для счета движущихся объектов

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЧЕТЛ ДВИЖУЩИХСЯ ОБЪЕКТОВ, содержащее даггчики, вьшолненные из последовательно соединенных потенциометра и пары элекгродов , межэлектродное расстояние котО7 рых соизмеримо с поперечным размером движущихся объек ов, генератор Hatip жения , выход которого соединен с входом первого датчика, первый фазовый дефектор и регистратор, отличаю .. ш ее с я , что, с целью повышения его точности, в него введены дд лвтепь частоты, полосовые фильтры. второй фазовый детектор, сумматор, фазочувствительный пороговый элемент и дифференцирующий элемент, выход генератора напряжения соединен с управляк щим входим первого фазового детектора и с входом делителя частоты, выход которого подключен к управляющему входу второго фазового детектора и к входу второго датчика, выходы датчика через полосовые филыхры соединены с входами фазовых детекторов, выходы которых подключены к входам сумматора, выход которого через последовательно соединенные фазочувств гельный пороговый элемент и дифференцирующий элемент соединен с входом регистратора. 2. Устройство по п. 1, о т л и -. (Л чающееся тем, что плоскости, образуемые парами электродов каждого датчика, и электроды установлены паргшлельно друг к другу и перпендикулярно к направлению движения объектов , расстояние между парами элек рродов двух датчиков составляет менее двадцатой части длины объекта, измеренного вдоль направления его .. 4ib CD С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИ4ЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11)

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ

Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3342322/18-24 (22) 28.09. 81 (4 6) 07. 09. 83. Бюл. No.,33 (72) А. И. Бондарчук, В. P. Протасов и А. А. Алымова (71) Минский радиотехнический институт (53) 621.374. 32 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельства СССР

М 625224, кл. С 08 В 21/00, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке. М 2752446/18-24, ) кл. 01 06 М 11/02, 1979 (йрототип) °

Ъ (54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЧЕТА:

ДВИЖУШИХСЯ ОБЪЕКТОВ, содержащее, датчики, выполненные иэ последовательно соединенных потенциометра и пары электродов, межэлектродное расстояние кото-рых соизмеримо с поперечным размером. движуиахся объектов, генератор напря- -:жения, выхсщ которого соединен с вхо" дом первого датчика, первый фазовый детектор и регистратор, о т л и ч а юш е е с я тем, что, с целью цовь1)цения его точности, в него введены делитель частоты, полосовые фильтры, второй фазовый детектор, сумматор, фазочувствительный пороговый элемент и диф еренцирук)ший элемент, выход генератора напряжения. соединен с управляющим входом первого фазового детектора и с входом делителя частоты, выход которого подключен к управляющему вхо ду второго фазового детектора и к входу второго датчика, выходы датчика че- .

:рез полосовые фильтры соединены с вхо дами фазовых детекторов, выходы которых подключены к входам сумматора, выход которого через последовательно соединенные фазочувствительный .пороговый элемент и дифференцируюший элемент соединен с входом регистратора.

2. Устройство по и. 1, о т л и -. ч а ю ш е е с я тем, что плоскости, образуемые парами электродов каждого датчика, и электроды установлены параллельно друг к другу и перпендикулярно к направлению движения объектов, расстояние между парами электр родов двух датчиков составляет менее двадцатой части длины объекта, измеренного вдоль направления его движвния..

1 1

Изобретение относится к средствам нвразрушающего контроля, основанным на использовании свойств физических полей, в частности к электрическим . счетно-регистрирующим устройствам, устройствам отбраковки по физическим, признакам и направлению движения и может быть использовано с преиму° щветвом в водных и полупроводяших средах для контроля движущихся объехтов:живой и неживой природы.

Известно устройство контроля двигательной активности объекта, содержащее два (излучающий и приемный) электрода; генератор, измеритель фа-зового сдвига, индикатор и цепь положительной связи по приращению сигнала об объекте. Появление объекта в зоне хонтроля вызывает изменение сигнала, которое регистрируется на инди« каторе (1)

Недостатком этого устройства является воэможность ложного срабатывания .системы при изменении, например,, электрических параметров среды, в которой расположены пары электродов. (Температура, влажность, соленость и т.д.). Устройство имеет низкую точность счета, например» в случае пооледовательно и непрерывно (друг эа другом) движущихся объектов.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для счета движущихся объех тов, содержащее генератор йеременного тока, выход которого соединен с входом первого датчика, второй датчих, первый фазовый детектор, регистратор, коммутатор и потенциометры, датчики выполнены из ячеек, причем каждая из которых снабжена по паре параллельных электродов с межэлектродным расстоянием в.парах, соизмеримом с линейным поперечным размером объекта, измеренном относительно направления его движения, смещенных между собой вдоль и на длину обьекта, определяемую по направлению его движения и образующих, противоположные стенки ячеек с рас стоянием между ними; соизмеримом с . поперечным размером объекта по отношению к его длине (21. Недостатками является то, что не обеспечивается точный поштучный счет:,например, в слу. ае непрерывного следования объектов друг за другом, тах как в рабочей зоне может быть несколько объектов: Точность счета понижается

040498 2

5 t0

55 также за счет образования различной электропроводности сред в рабочих и контрольных ячейках, например, за счет неоднородной загрязненности воды и так" же за очи того, что устройство не чувствительно х направлению движения обьектов и к его физической природе.

Зона контроля, которую пересекает объект» соизмерима с размерами обьвкта по ходу его движения.

Цель изобретения - повышение точности, счета и уменьшение зоны контроля по ходу движения объекта. .Поставленная цель достигается тем, что в устройство для счета движущихся объектов, содержащее датчики, выполненные из последовательно соединенных потенциомвтра и пары электродов, меж электродное расстояние которых соизмеримо с поперечным размером движущих ся объектов, генератор напряжения, выход которого соединен с входом первого датчика, первый фазовый детектор и регистратор, введены делитель частоты нолосовые фильтры„второй фазовый детектор, сумматор, фазочувствительный пороговый элемент и дифференцируюший элемент, выход генератора напряжения соединен с управляющим входом первого фазового детектора и с входом делите ля частоты, выход которого подключен к управляющему входу второго фазового детектора и к входу второго датчика, выходы датчика через полосовые фильтры соединены с входами фазовых детекторов, выходы которых подключены х ,входам сумматора, выход которого через последовательна соединенные фазочувствительный пороговый элемент и диф ференцируюший элемент соединен с входом регистратора.

Кроме того, плоскости, образуемые парами электродов каждого датчика, и электроды установлены параллельно друг к другу и перпендикулярно к направлению движения объектов, расстояние между парами электродов двух датчиков состав ляет менее двадцатой части длины объекта, измеренного вдоль направления его движения.

На чертеже изображена функциональная схема предлагаемого устройства. . Устройство содержит генератор 1, делитель 2 частоты, первый и второй датчики 3 и 4, выполненные иэ переменного резистора 5 и пары электродов 6, первый и второй полосовые филь ры 7 и 8, первый и второй фаэовые дез 1040498 4 первом и втором фазовых детекторах 9 и 10 и подаются для сравнения на сумматор 11. На выходе сумматора 11 напряжение пропорционально разности фаэ токов первой и второй пары электродов. В силу.практи еской одинаковости фаз токов - (при отсутствии объекта) на выходе сумматора ll напряжение отсутствует, а порог срабатывания фазочувствительного порогового элемента -12 устанавливается выше-фона флуктуации выходного напряжения сумматора 11 так, чтобы регистратор 14 не фиксировал сигнал счета.

При последовательном прохождении, например электропроводящим объектом плоскопараллельных полей между пара ми электродов 6 первого и второго датчиков 3 и 4(направление показано стрелкой, фазы токов в соответствующих электрод» ных парах будут изменяться. B соответсъ вии с изменением фаэ токов на элек родных парах на выходах соответствуюшнх фазовых детекторов 9 и 10 формируются сигналы об объектах. Оба сигнала после преобразования в сумматоре 11 образуют раэностный сигнал, Разностный сигнал после фазочувствительного порогового элемента 12 поступает на дифференцирующий элемент 13.

Импульс счета формируется дифференцирующим элементом 13. Полярность импульсов счета согласована с поряд ком прохождения объектом пар электродов, например, при прохождении объекта от второй пары электродов к первой выра.батывается отрицательный импульс счета. Аналогично нетрудно показать, что . при прохождении объекта в обратном направлении о отношению к рассмотренному, сформируется положительный по ..знаку импульс счета, текторы 9 и 10, сумматор ll, фазс чувствительный пороговый элемент 12, дифференцирующий элемент 13 и регистратор 14, Взаимное пространственное положение электродов определяется следующим образом. Если в вершинах плоского прямоугольного четырехугольника восстановить перпендикуляры к плоскости, то перпендикулярам будет соответствовать расположение двух пар протяженных электродов в пространстве. Причем меньшей стороне прямоугольника будет соответствовать расстояние между парами электродов, которое выбирается из условия менее двадцатой части длины обьек те, Большая сторона прямоугольника определяет расстояние между электрода.— ми в каждой из пар. Это расстояние выбйрается с одной стороны, чтобы межцу электродами, вкаждой паре,, прошел обьект, с другой стороны,, чтобы выполнялось условие образования квазйс гатического плоскопараллельного полй между электродами в каждой паре;при подаче на них переменного напряжения, например при гармоническом сигнале генератора расстояние между электро.дами в «аждой паре должно быть значительно меньше длины волны сщ нала, имеющего наибольшую иэ частот.

Устройство работает следующим образом.

Генератор 1 напряжения вырабатывает, например, переменное, синусо= идальное напряжение, которое поступает . на пару электродов 6 через переменный резистор 5 и на делитель 2 частоты.

На выходе делителя 2 частоты образуеч ся напряжение пониженной {частоты, кс торое поступает на другую пару элект» родов 6 через свой переменный резио тор 5, При этом электродная система из двух пар элежродов образует плоскую электрическую штору из двух параллельно и близко расположенных плоскопараллельных электрических полей .с различны.. ми частотами. В силу близости источников - электродных пар оба поля практи» : . чески перекрывают одну и ту же область среды. В результате токи, протекаюшие в каждой электродной паре, практически равны друг другу, аналогично равны их фазы. Токи электродных.. пар первого и второго каналов выделяктя соответствующими первым и вто. рым полосовымк филь храми 7 и 8, детектируются по фазе в соответствующих, . Если направление движения объекта зафиксировано, например, по направл кию стрелки, показанной на чертеже, принимает другую природу по электропроводимости, например, объект— диэлектрик, то на выходе сформируется .положительный импульс счета. Понятие проводящих и диэлектрических объектов формируется относительно среды, в которой осуществляется численный кон роль, I

Таким образом, полагая, что -объект металлический и движется по задан ному направлению, а регистратор 14 работает по счету, например, отрицательных импульсов, он не будет считать инородконтроля практически ограничивается обьембм между четырьмя электродами, что делает, систему нечувствительной к внешним окружаюшим движущимся

S обьектам, Таким образом, преимушество прейлагаемого устройства по сравнению с иэ вестными заключается в повышении точности, что и определяет экономический эффект от его использования.

3 1040498 ные объекты(например, диэлектрические), движушиеся вместе с обьектами, а также не учитывает металлические объекр тй проходяшие в обратном направле нии, так как этим случаям будут соответствовать положительные импульсы счета. г

При удалении объекта от пар элек родов происходит очень быстрое уменьшение сигнала об объекте, т.е. зона

1040498

И Заказ 6931/53 .

706 Полписное

ППП Патент, г. Ужгороп, ул. Проектная,4