SU1069669A2 - Устройство дл сортировки корнеклубнеплодов - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОРТИРОВКИ КОРНЕКЛУБНЕПЛОДОВ по авт. св. z № 1029869, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности распознавани  корнеклубнеплодов путем устранени  зависимости величины входного сигнала от уровн  освещенности , выход деференциального усилител  электронного устройства управлени  св зан с входами первого интегратора, второго пикового детектора и компаратора нул  через дополнительный блок делени , к другому входу которого подключен выход первого пикового детектора. (Л /J f С35 ;о О5 О5 СраЭ.1

Description

Изобретение относитс  к сельскохоз йственной технике, может быть использовано дл  сортировки клубнекорнеплодов, например , морковки, в уборочных машинах и на пунктах послеуборочной обработки продукции .

По основному авт. св. № 1029869 известно устройство дл  сортировки клубнекорнеплодов , которое содержит дозирующее устройство , подающий и ориентирующий, механизм , контрольное устройство с источником света и системой линз, фотоприемником и ш,елевой диафрагмой, исполнительный механизм с электронным устройством управлени , которое содержит пиковые детекторы со сбросом, дифференциальный усилитель, интеграторы со сбросом, квадраторы, блоки делени , компаратор нул , стробир уемые компараторы с регулируемыми порогами компарации, мультивибратор стробирующего импульса, мультивибратор имп-ульса сброса, элемент ИЛИ. При этом вход одного пикового детектора св зан с выходом фотоприемника и входом дифференциального усилител , а его выход - с другим входом дифференциального усилител , выход которого соединен с входом первого интегратора, компаратором нул  и другим пиковым детектором, выход которого подключен к первому квадратору, св занному с одним входом блока делени , другой вход которого подсоединен к выходу первого интегратора , а компаратор нул  св зан с входом второго интегратора и мультивибратора стробирующего импульса, выход которого подсоединен к стробирующим входам компараторов и мультивибратору сброса, выход второго интегратора св зан через второй квадратор с входом второго блока делени , другой вход которого подключен к выходу первого интегратора, при этом выход мультивибратора сброса соединен со входами сброса одного и другого пиковых детекторов , первого и второго интеграторов, а выходы первого и второго блоков делени  и первого интегратора св заны с входами соответственно, первого, второго и третьего компараторов, подключенных своими выходами через схему ИЛИ к исполнительному механизму/У,

Недостатком известного устройства  вл етс  то, что .точность сортировки целых корнеплодов от поврежденных рабочими органами уборочных машин зависит от уровн  освещенности щели, котора  может медленно мен тьс  вследствие, например, загр знени  оптики.

Изменение уровн  освещенности щели приводит к тому, что измен етс  абсолютна  величина сигнала, поступающего на первый интегратор и второй пиковый детектор , что эквивалентно измерению ширины и площади корнеолода при неизменной длине, а это приводит к тому, что корнеплоды одинаковой формы будут восприниматьс  как разные.

Цель изобретени  - повышение точности распознавани  корнеклубнеплодов путем устранени  зависимости величины входного сигнала от ур,овн  освещенности.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что выход дифференциального усилител  электронного устройства управлени  св зан с входами первого интегратора, второго пикового детектора и компаратора нул  через дополнительный блок делени , к другому входу которого подключен выход первого пикового детектора.

На фиг. 1 схематически изображено устройство сортировки корнеклубнеплодов, общий вид; на фиг. 2 - подающий и ориентирующий механизм; на фиг. 3 - то же, вид сбоку; на фиг. 4 - контрольное устройство; на фиг. 5 - структурна  схема электронного устройства управлени ; на фиг. 6 - временные диаграммы (а, б, в, г, д, е, ж, з), по сн ющие работу устройства лртировки (слева показан случай пролета целого корнеплода , справа - поврежденного); на фиг. 7 - временные диаграммы (а, б, в), по сн ющие работу устройства сортировки в случае изменени  уровн  освещенности щели.

Устройство сортировки клубнекорнеплоЯов содержит дозирующее устройство 1 с бункером и вибротранспортером, подающий и ориентирующий механизм 2, который подает корнеплоды в зону обзора контрольного устройства 3. Электрический сигнал от контрольного устройства 3 поступает на вход электронного устройства 4 управлени , где вырабатываетс  сигнал, который подаетс  на исполнительный механизм 5. Подающий и ориентирующий механизм 2 выполнен в виде попарно V-образно установленных ленточных транспортеров 6. Контрольное устройство 3 содержит источник 7 света, систему 8 линз, щелевую диафрагму 9, фотоприемник 10.

Электронное устройство 4 управлени  содержит пиковые детекторы со сбросом, дифференциальный усилитель, интеграторы со сбросом, квадраторы, блоки делени , компаратор нул , стробируемые компараторы с регулируемыми порогами компарации, мультивибратор стробирующего импульса, мультивибратор импульса сброса, элемент ИЛИ. При этом вход одного пикового детектора 11 св зан с выходом фотоприемника 10 и входом дифференциального усилител  12, а его выход - с другим входом дифференциального усилител  12, выход которого подсоединен к входу дополнительного блока 13 делени , другой вход которого соединен с выходом пикового детектора 11, а выход с входом первого интегратора 14, компаратором 15 нул  и входом второго пикового детектора 16, выход которого подключен к первому квадратору 17, св занному с одним входом первого блока 18 делени , другой вход которого св зан с выходом интенратора 14, при этом на вход первого интегратора 14 поступает сигнал с дополнительного блока 13 делени , величина которого пропорциональна текущей толщине корнеплода , а выходной сигнал интегратора 14 по окончании пролета корнеплода пропорционален площади проекции корнеплода. Цепь, состо ща  из последовательно соединенных пикового детектора 16 и квадратора 17, вычисл ет квадрат максимальной толщины корнеплода. Компаратор 15 нул  св зан с входами второго интегратора 19 и мультивибратора 20 стробирующего импульса, выход которого подсоединен к стобирующим входам компаратора 21-23 и мультивибратору 24 сброса, выход второго интегратора 19 св зан через второй квадратор 25 с входом второго блока 26 с входом второго блока 26 делени , другой вход которого подключен к выходу первого интегратора 14. Цепь, состо ща  из последовательно соединенных компаратора 15 нул , интегратора 19 со сбррсом и квадратора 25 осуществл ет вычисление квадрата длины корнеплода. Выход мультивибратора 24 сброса соединен с входами сброса одного 11 и второго 16 пиковых детекторов, первого 14 и второго 19 интеграторов, а выходы первого 18 и второго 26 блоков делени  и первого интегратора 14 св заны с входами соответственно первого 21, второго 22 и третьего 23 компараторов, подключенных своими выходами через схему ИЛИ 27 к исполнительному механизму. Первый 21 и второй 22 стробируемые компараторы выполнены двухпороговыми, а третий стробируемый компаратор 23 - однопороговым . На компараторы 21-23 подаютс  эталонные напр жени  Uj, U, 1)3 U) и задающие пороги компарации. Мультивибратор 20 стробирующего импульса запускаетс  от сигнала с выхода компаратора 15 нул , строб импульс с выхода мультивибратора 20 поступает на компараторы 21-23 и на вход запуска мультивибратора 24 сброса. Импульс сброса с выхода мультивибратора 24 подаетс  на пиковые детекторы 11 и 16 и на интеграторы 14 и 19. Работа устройства дл  сортировки корнеплодов осуществл етс  следующим образом . Из дозирующего устройства 1 корнеплоды подаютс  в предварительно ориентированном состо нии на подающий и ориентирующий механизм 2, который ориентирует корнеплоды в вертикальном положении и подает их к зоне обзора контрольного устройства 3. Пада  с подающих транспортеров 6 механизма 2, корнеплоды получают ускорение и по одному пролетают зону обзора контрольного устройства 3. В последнем корнеплоды освещаютс  параллельным пучком .света источником 7 света через систему линз 8 и рассматриваютс  через щелевую диафрагму 9 фотоприемником 10. При отсутствии корнеплода перед щелью сигнал с фотоприемника 10 максимален, ,а при пролетании корнеплода через зону обзора фотоприемник 10 частично затен етс  корнеплодом и его сигнал уменьщаетс  (фиг. 5а) на величину, пропорциональную текущей толщине корнеплода. Перед пролетом корнеплода, т.е. перед началом очередного цикла анализа формы, исходное состо ние пикового детектора 16 и интеграторов 14 и 19 - нулевое, а на выходе пикового детектора И - максимальное напр жение. Очередной корнеплод, попада  в зону обзора , просматриваетс  через щель фотоприемником 10. Дифференциальный усилитель 12 вычитает из максимального сигнала, запоминаемого пиковым детектором 11, сигнал фотоприемника, причем величина сигнала , запоминаемого пиковым детектором 11 и величина сигнала с фотоприемника зависит от уровн  освещенности щели {фиг. 6а). На выходе дифференциального усилител  12 выбаратываетс  сигнал (фиг. 56), пропорциональный , текущей толщине корнеплода с коэффициентом пропорциональности, завис щим от освещенности щели (фиг. 66). Этот сигнал поступает на дополнительный блок 13 делени , который осуществл ет деление данного сигнала на сигнал с пикового детектора 11, таким образом на выходе блока делени  вырабатываетс  сигнал, не завис щий от уровн  освещенности щели (фиг. бе). Этот сигнал обрабатываетс  интегратором 14, выходной сигнал которого по окончании пролета корнеплода пропорционален площади проекции корнеплода. Сигнал с выхода дополнительного блока 13 делени  подаетс  на компаратор 15 нул , на выходе которого по вл етс  пр моугольный сигнал (фиг. 5в), с длительностью, равной времени пролета корнеплода, т.е. пропорциональной длине корнеплода. Из этого сигнала с помощью интегратора 19, который выполн ет фукнцию преобразовател  врем -амплитуда , получают сигнал (фиг. 5г), амплитуда которого по окончании пролета корнеплода пропорциональна длине корнеплода . Сигнал, пропорциональный длине корнеплода, возводитс  в квадрат квадратом 25 (фиг. 56), а сигнал, пропорциональный ма1 симальной толщине корнеплода, возводитс  в квадрат квадратором 17. Первым 18 и втррым 26 блокам деени  берутс  отно 11ени  площади к квадату максимальной толщины и площади к вадрату длины. Поскольку все эти отношеи  информативны только в конце цикла змерени , т.е. только после того как корнеплод полностью пройдет перед щелью и произойдет полна  развертка всей фигуры корнеплода , сравнивать эти отношени  с эталонными можно только в конце цикла. Дл  этого компараторы 21-23 сравнени  стробируютс  импульсом (фиг. 5е), мультивибратора 20 стробирующего импульса. Мультивибратор 20 запускаетс  задним фронтом выходного пр моугольного импульса компаратора 15 нул , т.е. сразу же после того, как корнеплод полностью пройдет перед щелевой диафрагмой. В случае если хот  бы одна из трех характеристик (площадь, отношение площади к квадрату длины, отношение площади к квадрату длины, отношение площади к квадрату максимальной толщины) выйдет за установленные напр жени ми и -LJg эталонные допуски, на выходе элемента ИЛИ 27 по витс  сигнал фиг. 5ж), который поступит на исполнительный механизм Устройство управлени  исполнительным механизмом включит электромагнит, лопатка переместитс  и поврежденный корнеплод изменит траекторию своего движени , тем самым будет обеспечена сортировка. По окончании цикла измерени  и опознавани  корнеплода пиковые детекторы 11 и 16 и интеграторы 14 и 19 устанавливаютс  в исходное нулевое состо ние импульсом сброса (фиг. 5а) мультивибратора 24 сброса. Дл  этого мультивибратор 24 сброса запускаетс  задним фронтом строб-импульса с выхода мультивибратора 20. После сброса и последующей отработки пиковым детектором 11 сигнала паузы с фотоприемника 10 устройство подготовлено к анализу очередного корнеплода . Дл  обеспечени  правильной работы устройства сортировки перед началом сортировки партии корнеплодов из этой партин отбирают некоторое количество хорощих корнеплодов и пропускают их через сортировщик. При этом измер ютс  напр жение на выходах интегратора 14 первого 18 и второго 26 блоков делени . По максимумам и минимумам этих напр жений выставл ют опорные напр жени  и на этом настройка устройства сортировки заканчиваетс . По информационным данным в сортировочных машинах типа «Сортекс и Политекс дл  предотвращени  запылени  оптических головок используют устройства автоматического отсоса пыли из рабочих камер, что позвол ет сделать вывод о том, что запыленность оптических головок значительна и существенно вли ет на точность сортировки . Таким образом, применение блока делени  в предлагаемом устройстве оказываетс  технически проще и стоит дешевле. Изобретение характеризуетс  дополнительным эффектом, который заключаетс  в том, что устройство не критично к колебани м напр жени  в сети осветител , а это позвол ет применить в качестве источника питани  выпр митель с активным транзисторным фильтром. Такое решение проблемы питани  осветител  выгоднее применени  стабилизатора. Шестифазна  схема выпр млени  дает малые пульсации (5,7%), КПД активного фильтра будет примерно такой же как и у импульсного стабилизатора и в то же врем  выпр митель с активным фильтром существенно проще и дешевле стабилизатора, который к тому же не выпускаетс  в массовом производстве отечественной промышленностью . Таким образом, предлагаемое устройство позволит повысить точность распознавани  корнеплодов путем устранени  зависимости величины входного сигнала от уровн  освещенности.

ss

6/

фиг. 2

ери8.

м

i

L

срие.Ъ

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОРТИРОВКИ КОРНЕКЛУБНЕПЛОДОВ по авт. св.

   № 1029869, отличающееся тем, что, с целью повышения точности распознавания корнеклубнеплодов путем устранения зависимости величины входного сигнала от уровня освещенности, выход деференциального усилителя электронного устройства управления связан с входами первого интегратора, второго пикового детектора и компаратора нуля через дополнительный блок деления, к другому входу которого подключен выход первого пикового детектора.

   4 - 1 с - и Ί ⁴

   т

   SU ж. 1069669 >

   фиг.1