Металлоискатель Советский патент 1985 года по МПК G01V3/11 

Изобретение относится к техни-. ке обнаружения, а более конкретно к устройствам для обнаружения скрытых металлических коммуникаций, например трубопроводов, кабелей. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости. Изобретение поясняется чертежом, где представлена блок-схема устроит ства. Устройство содержит генератор 1, соединенный с возбуждающей рамкой 2 две идентичные приемные рамки 3 и 4 дифференциально подключенные к узлу 5 симметрирования, выход которог соединен с сигнальным входом узла 6 компенсации, опорньй вход которого соединен с выходом генератора 1, а выход через избирательный усилитель 7 соединен с входом узла 8 обработки сигнала, выход которого соединен с входом узла 9 сигнализации. Узел 8 обработки сигнала содержит последовательно соединенные логари4 1ический усилитель .10,детектор 11, ограничитель 12, экстрематор 13 и блок 14 временной селекции. Блок 14 временной селекции содержит первый и второй триггеры 1 и 16, первую и вторую схемы 17 и 18 задержки, инвертор 19, первую, вторую и третью схемы И 20 - 22 и схему ИЛИ 23. При этом выход экстре матора 13 соединен со счетным входом первого триггера 15, прямой выход которого соединен со счетным входом второго триггера 16 и с входами первой и второй схем 17 и 18 задержки. Прямой выход второго триггера соединен с вторым входом первой схемы И 20 и первьы входом схемы И 21, а инверсньй выход соединен с первым входом третьей схемы И 22, второй вход которой соединен с выходом второй схемы 18 задержки, а выход соединен с вторым входом схемы ИЛИ 23. Выход первой схемы 17 задержки соединен с первым входсвг первой схемы И 20 и через инвертор 19 - с входом второй схемы И 21, выход которой соединен с первым входом схемы ИЛИ 23, выход которой соединен с входами установки нуля первого и второго триггеров 15 и 16 Выход первой схемы И 20 соеди нен с входом узла 9 сигнали зации. 302 Устройство работает следующим образом. Генератор 1 создает в возбуждающей рамке 2 ток, который возбуждает переменное электромагнитное поле .в зоне обнаружения,которое наводит . ЭДС в приемных рамках 3 и 4. В отсутствие металлических масс выходной сигнал узла 6 компенсации близок к нулю. При приближении устройства к металлической массе за счет различного расстояния от нее до верхней и нижней приемной рамки 3 и 4 на выходе узла 6 компенсации появляется сигнал. В случае, когда объектом обнаружения является кабель и устройство приближается к нему в направлении, перпендикулярном трассе кабеля, трассовая характеристика имеет вид симметричной относительно оси кабеля кривой с нулем над трассой и с максимумами по обе стороны от трассы, на расстоянии Ь/Уз от нее, где Ь- расстояние до кабеля по вертикали. В этом случае при движении с определенной скоростью устройство проходит расстояние между максимумами трассовой характеристики за время i««H MctKC Сигнал с выхода узла 6 компенсации последовательно усиливается избирательным усилителем 7, логарифмическим усилителем 10, детёктируется детектором 1 и поступает на . ограничитель 12, обеспечивакяций отстройку от шумовых сигналов, с выхода которого сигнал поступает на экстрематор 13, вырабатывающий сигнал при прохождении устройства через точки .максимума трассовой характеристики. Блок 14 временной селекции вырабатьтает сигнал, постзгааниций на вход уэла сигнализации в том случае, если вреМя t укладывается в указанный интервал. Первая и вторая схема 17 и 18 задержки настроены соответственно нл времена i прихода nepEforo импульса с экстрематора 13 срабатьюает первый триггер 15 и от него включаются схемы 17 и 18 задержки. Второй триггер 16 не срабатывает, поэтому первая схема И 20 не вьщает сигнал на вход узла 9 сигнализации. После прихода второго импульса с экстрематора 13 возможны следующие случаи.

Первый случай . При этом второй триггер 16 срабатывает, открьшает схемы И 20 и 21, закрывав ет третью схему И 22. Сигнал с выхода второй схемы И 21 срабатывав ет первый и второй триггеры 15 и 16 в исходное состояние.

Второй случай, , 4 д,е,р. В момент времени .срабатывает первая схема I7 времеиной задержки.. G приходом второго импульса срабатывает второй триггер 16, на . выходе первой схемы И 20 появляется сигнал обнаружения. Так как при этом третья схема И 22 закрыта, сигнал с выхода второй схемы 18 задержки не срабатьшает триггеры I5 и 16 в исходное состояние. Сигнал поступает на выход устройства.

Третий случай. ° мент прихода импульса с выхода пер1903304

вой схемы 17 задержки первая и вторая схемы И закрыты, поэтому этот сигнал блокирован. После прихода импульса с выхода второй схемы 18 5 задержки оба триггера сбрасываются через третью схему И 22 и схему ИЛИ 23. Сигнал на-выход не поступает.

Изобретение позволяет повысить О помехозащищенность благодаря использованию блока временной селекции, содержащего триггеры, схемы задержки, инвертор, схемы И, и ИЛИ, позволяющего выделить сигнал, длительность 15 которого соответствует заданному интервалу. Тем самьм практически полностью исключаются ложные срабатьтаиия от мощных импульсных помех и от помех, вызываемых предметами, расположенными на поверхности земли.

/

Z:

МЕТАЛЛОИСКАТЕЛЬ, содержащий генератор, подключенную к нему возбуждающую рамку, две приемм ные рамки, образзтощие вместе с воз.буждающей рамкой жесткую совмещенную индукционнзто систему, расположенные горизонтально-соосно и симметрично по отношению к возбуждающей рамке, помещенной в плоскости, проходящей через ось приемный рамок, при этом приемные рамки подключены дифференциально к узлу симметрирования,, выход которого соединен с сигнальнььм входом узла компенсации, опорный вход которого соединен с выходом генератора,а выход через избирательный усилитель соединен с входом узла обработки сигнала, выход которого соединен с входом узла сигнализации, при этом узел обработки сигнала содержит последовательно соединенные логарифмический усили- таль, детектор, ограничитель, и экстрематор, отличающийс я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, узел обработки сигналасодержит блок временной селекции, состоящий из первого и второго триггеров, первой и второй схем задержки, инвертора, первой, второй и третьей схем И, схемы ИЛИ, причем счетный вход первого триггера является входом блока временной селекции, а его прямой выход S соединен со счетным входом второго (Л триггера и с входами первой и второй схем задержки, прямой вьпсод второго триггера соединен с вторьм входом первой схемы И и с первым входом второй схемы U, а инверсный выход соединен с первым входом третьей схемы И, второй вход которой соединен с выходом второй схесо мы задержки, а выход соединен с вторым входом схемы IlTHi, первый со оэ о вход которой соединен с выходом второй схемы И, а выход соединен с R-входами первого и второго тригге. ров, выход второй схемы задержки соединен через инвертор с вторым входом второй схемы И, а также с первым входом первой схемы И, выход которой является выходом блока временной селекции.

0

f2