Металлоискатель Советский патент 1984 года по МПК G01V3/11 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для обнаружения металлических предметов и частиц, в частности, на входах технологических потоков обогатительных фабрик и в качестве самородкоулавливателей на драгах.

Известен металлоискатель, содержащий генератор, однокатушечный индуктивный датчик и регистратор 1.

Известный металлоискатель обладает низкими помехозащищенностью и чувствительностью.

Наиболее близким к изобретению является металлоискатель, содержащи генератор, индуктивный датчик с передающей и двумя приемнылт катушками, соединенными встречно и подключенными к регистратору 2,

Данный металлоискатель характеризуется низкой стабильностью чувствительности обнаружения, что приводит к пропуску металлов, особенно при обнаружении слабомагнитных металлов например самородков золота.

Цель изобретения - повышение стабильности чувствительности обнаружения.

Указанная цель достигается тем,, что металлоискатель, содержащий ге-нератор,индуктивный датчик с передающей и двумя приемными катушками, соединенными встречно и подключенными к регистратору, содержит, регулируемый усилитель, конденсатор, датчик тока, аналоговый преобразователь, схему сравнения, задатчик, при этом выход регулируемого усилителя соединен через передающую катушку индуктивного датчика и конденЪатор с входом датчика тока, выход которого через аналоговый преобразователь соединен с первым входом схемы сравнения, второй вход которой соединен с задатчиком, а выход соединен с управляющим входом регулирумого усилителя.

На чертеже изображена структурна схема предлагаемого металлоискателя

Металлоискатель содержит генератор 1, соединенный с входом регулируемого усилителя 2 с изменяел«м коэффициентом усиления, выход которого соединен с передающей катушкой 3 индукционного датчика 4, конденсатором 5, датчиком тока 6, включенными последовательно. Выход датчика тока 6 соединен с входом аналогового преобразователя 7, выход которог соединен с первым входом схеки сравнения 8, второй вход которой соединен с задатчиком 9. Выход схемы сравнения 8 соединен с управляющим входом регулируемого усилителя 2,

Индуктивный датчик 4 содержит приемные катушки 10 и 11, соединенные с входом регистратора 12, выход

которого является выходом металлоискателя и может быть использован для управления исполнительным механизмом, счетчиком или индикатором. Схема сравнения 8 может быть выполнена в виде дифференциального операционного усилителя.

Величина конденсатора 5 выбирается такой, чтобы резонансная частота последовательного контура, сос0 тоящего из индуктивности передающей катушки 3 и конденсатора 5, равнялась частоте генератора 1.

Устройство работает следующим образом. ..

5 Генератор 1 подает переменное напряжение на вход регулируемого усилителя 2, с выхода которого оно пос. тупает на последовательный контур, состоящий из конденсатора 5 и пере- , дающей катушки 3, настроенных в резонанс на частоту генератора 1. Поэтому за счет резонансного режима удается получить значительный ток в передающей катушке, увеличить чувст. витальность металлоискателя.

Ток передающей катушки 3 поступает, на вход датчика тока 6. Переменное напряжения с выхода датчика тока 6 преобразуется аналоговым преоС- . разователем 7 в постоянное напряже0 ние, которое поступает на первый вход схемы сравнения 8, на второй вход которой поступает опорное напряжение с задатчика 9.

Схема сравнения 8 сравнивает

5 опорное напряжение с эадатчика 9 и напряжение, с выхода аналогового преобразователя 7 и с учетом их знака управляет коэффициентом усиления ре- гулируемого усилителя 2 таким обра0 эом, чтобы выходное напряжение аналогового преобразователя 7, пропорциональное току передающей катушки 3, было равно опорному напряжению задатчика 9.

5 Передающая катушка 3 излучает электромагнитное поле, которое воспринимается приемными катушками 10 и 11.

При появлении металла происходит разбаланс в приемных катушках 10 и 11, в результате чего регистратор 12 выдает команду обнаружения металла,

При изменении параметров передающей катушки 3, конденсатора 5, амп5 литуды или частоты генератора 1 происходит изменение.тока, протекающего через передающую катушку 3, что вызывает соответствуквдее изменение чувствительности металлоискахеля.

0 Уменьшение тока через передаюй ую катушку 3 вызывает соответственное уменьшение тока датчика 6, что приводит к пропорциональному уменьшению падения напряжения на нем.Ана5 лсговый преобразователь 7 подает .

сигнал на первый вход схемы сравнения 8, которая сравнивает iiojry4eHHoe уменьшенное напряжение с постоянным опорным напряжением задатчика 9. Разность напряжений с учетом знака усиливается схемой сравнения 8 и подается на управляющий вход регулируемого усилителя 2. Коэффициент, усиления регулируемого усилителя 2 увеличивается, напряжение на выходе усилителя 2 также увеличивается, что приводит К- увеличению тока передающей катуики 3 до тех пор, пока напряжение с выхода аналогового преобразователя 7 не станет равно опорному напряжению задатчика 9,

При увеличении тока передающей катушки 3 процесс работы устройства

происходит аналогично описанному, однако с выхода схемы сравнения 8 выходное напряжение с учетом знака сравнения уменьшает коэффициент усиления усилителя 2, что влечет за собой уменьшение напряжения на выходе усилителя 2 и, следовательно, тока передающей катушки 3 до заданной величины.

0

Изобретение позволяет увеличить стабильность чувствительности обнаружения, поддерживая ток в передающей катушке постоянным при влиянии дестабилизирующих факторов, что стабилизирует работу металлоис5кателя, упрощает его эксплуатацию.

МЕТАЛЛОИСКАТЕЛЬ, содержащий генератор, индуктивный датчик передающей и двумя приемными катуш ками, соединенными встречно и подключенными к регистратору, отличающийся тем, что, с целью стабилизации чувствительности обнаружения, он содержит регулируемый усилитель, конденсатор, датчик тока, аналоговый преобразователь, схему сравнения, задатчик, при этом выход регулируемого усилителя соединен через передающую катушку индуктивного датчика и конденсатор с входом датчика тока, выход которого через аналоговый преобразователь соединен с первым входом схемы сравнения, второй вход которой соединен с задатчиком, а выход соединен с управляющим входом регулируемого усилителя. (Л М to