專利名稱:機械式時序同步光電脈沖發(fā)生器的制作方法
本實用新型提供了一種機械式時序同步光電脈沖發(fā)生器，具體地說是一種應用于制造新型時序脈沖矩形光幕沖床安全裝置和其它儀器、設備的光電脈沖發(fā)生器。
當前現(xiàn)有的時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序脈沖光源。現(xiàn)有的時序同步脈沖電流發(fā)生器也是由多種元器件構成的復雜電子部件。
在國外，經多年發(fā)展，八十年代初出現(xiàn)了商品化的時序脈沖矩形光柵(幕)沖床安全裝置。由于采用紅外時序脈沖光源和時序同步脈沖電流控制接收器，工作安全可靠，實踐證明，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型系列光線式沖床安全裝置；日本名古屋市東洋電氣株式會社的TSP型系列光線式沖床安全裝置。但其價格過高已是一大障礙，例如從日本進口的光線式沖床安全裝置，有的價格超過沖床本身。
本實用新型的目的是以一種大為簡化的結構，取代現(xiàn)有內部結構復雜的紅外時序脈沖光源及時序同步脈沖電流發(fā)生器，制造出價格低，性能優(yōu)，宜于普及的新型時序脈沖矩形沖床安全裝置及其它儀器、設備。
本實用新型的技術解決方案應用機械切光原理，同時發(fā)生光、電脈沖，構成機械式時序同步光電脈沖發(fā)生器，并應用此種機械式時序同步光電脈沖發(fā)生器，作成時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、設備。
在固定支架上安裝有多個固定發(fā)光源，在圓筒上正對每一個固定發(fā)光源的正前方開一層窗孔，且各層窗孔層次逐一錯開，圓筒側面外正對每一層窗孔固定一排光敏元件。
下面以圖1、圖2來描述機械式時序同步光電脈沖發(fā)生器的結構和原理。
在一個整體的固定支架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6拖動旋轉圓筒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逐層依次錯開，當圓筒旋轉時，從上到下各層窗孔5依層次序列一個個經過一只只亮著的發(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)光強度的需要選定。這樣當發(fā)光源通電、電機轉動、圓筒旋轉就形成了嚴格依時間順序逐一閃亮的時序脈沖光。這種時序脈沖光具有固定頻率(由電機轉速和每層窗孔數決定)，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，被通過其它窗孔的閃光照射，兩種閃光是同時發(fā)生同時消失的，所以產生同步時序脈沖電流。
本實用新型的優(yōu)點是新光源比原有紅外時序脈沖光源大為簡化，因而光源成本大為下降。光信號強，增加了安全裝置的性能，使防護距離加長了，同時又減低了對接收器靈敏度的要求，使接收器中關鍵件——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、調試工時下降，維修方便，同時因整機元件少，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時序脈沖光柵，開辟了多種新的用途。
下面結合圖3對機械式時序同步光電脈沖發(fā)生器用于制造時序脈沖矩形光幕沖床安全裝置給予詳細描述電機6帶動開好窗孔5的圓筒6旋轉，各層窗孔先后順層次經過向前發(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系定在機殼上，這排發(fā)光源依次閃亮射出的光線經透鏡8聚集成光束，投向對面接收器10上的透鏡11中，形成防護用矩形光柵(幕)13，予先設定的后排發(fā)光源的位置剛好使各層窗口經過前排發(fā)光源前方時，正好同時有窗口經過后排發(fā)光源，其閃光照射予置于后部的一排光敏元件7產生光電流，由于前后兩排發(fā)光源是同時閃亮的，所以前排與后排產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，實現(xiàn)同步接收。
時序同步接收的原理是這樣的，當第一只發(fā)光源射來亮光的同時，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，因而反應來光，而其它各受光單元此時均未開啟，不反應任何來光，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，這使安全裝置防護無失誤。當人手一旦進入危險區(qū)，遮斷了一條或幾條光線，裝置終端控制盒12即發(fā)出防護命令，使沖床滑塊瞬即停止運動，以保護工人不受傷殘。
下面進一步說明本實用新型的其它用途當本實用新型提供的機械式時序同步光電脈沖發(fā)生器，采用高亮度燈泡時，可以獲得特遠的控制距離，因而為長距離禁區(qū)設置遠距監(jiān)測報警、遠距自動控制、遠距光脈沖數字信號越空并行傳輸等場合提供高度可靠的高強度多光束時序脈沖光柵。
如將機械式時序同步光電脈沖發(fā)生器擴大尺寸，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，使其同步旋轉，這就形成光信號特強的互無干擾的“時序脈沖五光束投射光柵”，對面接收器的五個受光元亦成“
”形排列。根據通過車船的陰影，即可判斷是否超高或超長，當判斷為超長或超高時，前方禁行紅燈自動開亮，以便對其作出處理。這就是適用于港口、船閘、水面、公路用的“車船超高超長遠程自動監(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，特強光時序脈沖光柵，即可作成用于測量公路、鐵路車速的簡單、價廉、可靠、準確的“遠距離車速監(jiān)測儀”，它可用于代替昂貴的“雷達測速儀”，具有較高精度和可靠性。其原理是來車擋住第一條光束時，開始對時序脈沖計數至擋住第二條光束停止，若電機轉速和窗孔數決定其脈沖個數為每秒1萬，兩光束安裝間距為一米，那么脈沖數計為1萬，即顯示為車速1M／秒，計數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數至遮擋第三光束停止計數的另一組作參比校正，顯示兩組測量的誤差，隨時提醒儀器本身是否需要校正、檢查，以保證其工作高度可靠。
權利要求
1.一種由固定支架、發(fā)光源、圓筒、窗孔、電機組成的機械式時序同步光電脈沖發(fā)生器，其特征是固定支架上安裝有多個固定發(fā)光源，在圓筒上正對每一個固定發(fā)光源的正前方開一層窗孔，且各層窗孔層次逐一錯開，圓筒側面外正對每一層窗孔固定一排光敏元件。
專利摘要
一種機械式時序同步光電脈沖發(fā)生器，它以簡單的結構，強大的光信號，取代了現(xiàn)有結構復雜、信號較弱的紅外時序脈沖光源及較復雜的時序同步脈沖電流發(fā)生器，可應用于時序脈沖矩形光幕沖床安全裝置、遠程監(jiān)測等領域，該發(fā)生器通過在固定支架上安裝多個固定發(fā)光源，在圓筒上正對每一個固定發(fā)光源的正前方開一層窗孔，且各層窗孔依層次逐一錯開，圓筒側面外正對各層窗孔固定一排光敏元件，圓筒定速旋轉，就發(fā)生一定頻率的時序同步光、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:江蘇省勞動保護科學技術研究所導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan