專利名稱:機(jī)械式時(shí)序同步光電脈沖發(fā)生器的制作方法
本實(shí)用新型提供了一種機(jī)械式時(shí)序同步光電脈沖發(fā)生器，具體地說是一種應(yīng)用于制造新型時(shí)序脈沖矩形光幕沖床安全裝置和其它儀器、設(shè)備的光電脈沖發(fā)生器。
當(dāng)前現(xiàn)有的時(shí)序脈沖光源是以多諧震蕩器、脈沖分配器、脈沖功率放大器、紅外發(fā)射管、直流穩(wěn)壓電源等電子部件組成的紅外時(shí)序脈沖光源?，F(xiàn)有的時(shí)序同步脈沖電流發(fā)生器也是由多種元器件構(gòu)成的復(fù)雜電子部件。
在國外，經(jīng)多年發(fā)展，八十年代初出現(xiàn)了商品化的時(shí)序脈沖矩形光柵(幕)沖床安全裝置。由于采用紅外時(shí)序脈沖光源和時(shí)序同步脈沖電流控制接收器，工作安全可靠，實(shí)踐證明，它能有效防止沖床事故，故需求迫切，各國廠商正競相制造。例如日本東京理研透鏡工業(yè)公司的SE型系列光線式?jīng)_床安全裝置；日本名古屋市東洋電氣株式會(huì)社的TSP型系列光線式?jīng)_床安全裝置。但其價(jià)格過高已是一大障礙，例如從日本進(jìn)口的光線式?jīng)_床安全裝置，有的價(jià)格超過沖床本身。
本實(shí)用新型的目的是以一種大為簡化的結(jié)構(gòu)，取代現(xiàn)有內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜的紅外時(shí)序脈沖光源及時(shí)序同步脈沖電流發(fā)生器，制造出價(jià)格低，性能優(yōu)，宜于普及的新型時(shí)序脈沖矩形沖床安全裝置及其它儀器、設(shè)備。
本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案應(yīng)用機(jī)械切光原理，同時(shí)發(fā)生光、電脈沖，構(gòu)成機(jī)械式時(shí)序同步光電脈沖發(fā)生器，并應(yīng)用此種機(jī)械式時(shí)序同步光電脈沖發(fā)生器，作成時(shí)序脈沖矩形光幕沖床安全裝置(包括投射式和反射式兩種系列)及其它儀器、設(shè)備。
在固定支架上安裝有多個(gè)固定發(fā)光源，在圓筒上正對每一個(gè)固定發(fā)光源的正前方開一層窗孔，且各層窗孔層次逐一錯(cuò)開，圓筒側(cè)面外正對每一層窗孔固定一排光敏元件。
下面以圖1、圖2來描述機(jī)械式時(shí)序同步光電脈沖發(fā)生器的結(jié)構(gòu)和原理。
在一個(gè)整體的固定支架1上(也可以是若干分立的固定支架上)前后安裝兩排發(fā)光源3(也可以是一排發(fā)光源)，并將固定支架1用螺釘通過孔2將其固定。電機(jī)6拖動(dòng)旋轉(zhuǎn)圓筒4(圖1所示為整體圓筒，也可以是分為若干段，在同一根軸上旋轉(zhuǎn)的圓筒)。在圓筒4上正對每一只發(fā)光源3開一層間距相等的窗孔5，窗孔5逐層依次錯(cuò)開，當(dāng)圓筒旋轉(zhuǎn)時(shí)，從上到下各層窗孔5依層次序列一個(gè)個(gè)經(jīng)過一只只亮著的發(fā)光源3，使發(fā)光源3從上到下按層次順序輪流閃亮(也可以將各層窗孔相互位置排列為超越層次，上下跳躍，逐一閃亮，形成多種順序的時(shí)序光脈沖)。
發(fā)光源3功率不限，前后兩排也可以不同，具體依對發(fā)光強(qiáng)度的需要選定。這樣當(dāng)發(fā)光源通電、電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)、圓筒旋轉(zhuǎn)就形成了嚴(yán)格依時(shí)間順序逐一閃亮的時(shí)序脈沖光。這種時(shí)序脈沖光具有固定頻率(由電機(jī)轉(zhuǎn)速和每層窗孔數(shù)決定)，固定波形(由窗口尺寸、形狀和間距決定)。向前發(fā)光的發(fā)光源用于射向接收器，形成時(shí)序脈沖矩形光柵，向后發(fā)光的發(fā)光源用于射向予置后部的光敏元件7(亦可用向前發(fā)光源的側(cè)射光直接照射光敏元件7)。由于每層光敏元件予先固定的位置正好是該層發(fā)光源向前方閃射光線時(shí)，被通過其它窗孔的閃光照射，兩種閃光是同時(shí)發(fā)生同時(shí)消失的，所以產(chǎn)生同步時(shí)序脈沖電流。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是新光源比原有紅外時(shí)序脈沖光源大為簡化，因而光源成本大為下降。光信號強(qiáng)，增加了安全裝置的性能，使防護(hù)距離加長了，同時(shí)又減低了對接收器靈敏度的要求，使接收器中關(guān)鍵件——放大器大為簡化。同步控制脈沖電流發(fā)生器簡化到每條通道只用一只光敏元件，成本亦大為下降?？傊疁p少這樣一批電子元器件后，生產(chǎn)、調(diào)試工時(shí)下降，維修方便，同時(shí)因整機(jī)元件少，可靠性亦提高了。特別是由于所用發(fā)光源的功率是不限的，可以作成其它方法不能作到的特強(qiáng)時(shí)序脈沖光柵，開辟了多種新的用途。
下面結(jié)合圖3對機(jī)械式時(shí)序同步光電脈沖發(fā)生器用于制造時(shí)序脈沖矩形光幕沖床安全裝置給予詳細(xì)描述電機(jī)6帶動(dòng)開好窗孔5的圓筒6旋轉(zhuǎn)，各層窗孔先后順層次經(jīng)過向前發(fā)光的發(fā)光源3，這排發(fā)光源已固定在支架1上，支架1通過孔2，用螺釘3系定在機(jī)殼上，這排發(fā)光源依次閃亮射出的光線經(jīng)透鏡8聚集成光束，投向?qū)γ娼邮掌?0上的透鏡11中，形成防護(hù)用矩形光柵(幕)13，予先設(shè)定的后排發(fā)光源的位置剛好使各層窗口經(jīng)過前排發(fā)光源前方時(shí)，正好同時(shí)有窗口經(jīng)過后排發(fā)光源，其閃光照射予置于后部的一排光敏元件7產(chǎn)生光電流，由于前后兩排發(fā)光源是同時(shí)閃亮的，所以前排與后排產(chǎn)生的光電信號是同步出現(xiàn)和同步消失的，這一同步脈沖電流經(jīng)多芯電纜9傳送到接收器10中去，控制接收器10中的各受光單元，實(shí)現(xiàn)同步接收。
時(shí)序同步接收的原理是這樣的，當(dāng)?shù)谝恢话l(fā)光源射來亮光的同時(shí)，第一只受光單元正好被第一只光敏元件發(fā)生的同步脈沖電流開啟，因而反應(yīng)來光，而其它各受光單元此時(shí)均未開啟，不反應(yīng)任何來光，第二、第三、第四、第五等各層也都是以這種方式工作，這種按層次時(shí)序依次同步工作的方式，使受光單元僅僅接收指定發(fā)光單元發(fā)出的信號，而不受其它光干擾，這使安全裝置防護(hù)無失誤。當(dāng)人手一旦進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)，遮斷了一條或幾條光線，裝置終端控制盒12即發(fā)出防護(hù)命令，使沖床滑塊瞬即停止運(yùn)動(dòng)，以保護(hù)工人不受傷殘。
下面進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的其它用途當(dāng)本實(shí)用新型提供的機(jī)械式時(shí)序同步光電脈沖發(fā)生器，采用高亮度燈泡時(shí)，可以獲得特遠(yuǎn)的控制距離，因而為長距離禁區(qū)設(shè)置遠(yuǎn)距監(jiān)測報(bào)警、遠(yuǎn)距自動(dòng)控制、遠(yuǎn)距光脈沖數(shù)字信號越空并行傳輸?shù)葓龊咸峁└叨瓤煽康母邚?qiáng)度多光束時(shí)序脈沖光柵。
如將機(jī)械式時(shí)序同步光電脈沖發(fā)生器擴(kuò)大尺寸，采用五只高亮度大功率燈泡，令燈泡作“
”形，縱橫排列，縱橫軸以11斜齒輪傳動(dòng)，使其同步旋轉(zhuǎn)，這就形成光信號特強(qiáng)的互無干擾的“時(shí)序脈沖五光束投射光柵”，對面接收器的五個(gè)受光元亦成“
”形排列。根據(jù)通過車船的陰影，即可判斷是否超高或超長，當(dāng)判斷為超長或超高時(shí)，前方禁行紅燈自動(dòng)開亮，以便對其作出處理。這就是適用于港口、船閘、水面、公路用的“車船超高超長遠(yuǎn)程自動(dòng)監(jiān)測裝置”。
將上述五光束“
”形光柵，去掉豎向光源即成為“…”形三光束，特強(qiáng)光時(shí)序脈沖光柵，即可作成用于測量公路、鐵路車速的簡單、價(jià)廉、可靠、準(zhǔn)確的“遠(yuǎn)距離車速監(jiān)測儀”，它可用于代替昂貴的“雷達(dá)測速儀”，具有較高精度和可靠性。其原理是來車擋住第一條光束時(shí)，開始對時(shí)序脈沖計(jì)數(shù)至擋住第二條光束停止，若電機(jī)轉(zhuǎn)速和窗孔數(shù)決定其脈沖個(gè)數(shù)為每秒1萬，兩光束安裝間距為一米，那么脈沖數(shù)計(jì)為1萬，即顯示為車速1M／秒，計(jì)數(shù)1000即顯示為車速10M／秒，測量精度萬分之一。
另外，來車遮擋第二條光束開始計(jì)數(shù)至遮擋第三光束停止計(jì)數(shù)的另一組作參比校正，顯示兩組測量的誤差，隨時(shí)提醒儀器本身是否需要校正、檢查，以保證其工作高度可靠。
權(quán)利要求
1.一種由固定支架、發(fā)光源、圓筒、窗孔、電機(jī)組成的機(jī)械式時(shí)序同步光電脈沖發(fā)生器，其特征是固定支架上安裝有多個(gè)固定發(fā)光源，在圓筒上正對每一個(gè)固定發(fā)光源的正前方開一層窗孔，且各層窗孔層次逐一錯(cuò)開，圓筒側(cè)面外正對每一層窗孔固定一排光敏元件。
專利摘要
一種機(jī)械式時(shí)序同步光電脈沖發(fā)生器，它以簡單的結(jié)構(gòu)，強(qiáng)大的光信號，取代了現(xiàn)有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、信號較弱的紅外時(shí)序脈沖光源及較復(fù)雜的時(shí)序同步脈沖電流發(fā)生器，可應(yīng)用于時(shí)序脈沖矩形光幕沖床安全裝置、遠(yuǎn)程監(jiān)測等領(lǐng)域，該發(fā)生器通過在固定支架上安裝多個(gè)固定發(fā)光源，在圓筒上正對每一個(gè)固定發(fā)光源的正前方開一層窗孔，且各層窗孔依層次逐一錯(cuò)開，圓筒側(cè)面外正對各層窗孔固定一排光敏元件，圓筒定速旋轉(zhuǎn)，就發(fā)生一定頻率的時(shí)序同步光、電脈沖。
文檔編號H03K17/296GK87209902SQ87209902
公開日1988年4月6日 申請日期1987年6月29日
發(fā)明者劉詩彥 申請人:江蘇省勞動(dòng)保護(hù)科學(xué)技術(shù)研究所導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan