Устройство для определения наличия металла Советский патент 1987 года по МПК G01B7/00 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для определения наличия металла в зоне контроля.

Цель изобретения - повышение чувствительности и быстродействия контроля, достигается путем автоматической форсировки сигнала при удалении металла.

На чертеже представлена электрическая схема.устройства.

Устройство состоит из автогенератора, содержащего транзистор I, колебательный контур, образованньй вихретоковым преобразователем 2 и конденсатором 3 и включенный в коллекторную цепь транзистора 1, обмотку 4 обратной связи, включенную между базой транзистора 1 и общей точкой резисторов 5 и 6 смещения, и последовательно соединенные постоянный резистор 7 и переменный резистор 8, включенный в эмиттерную цепь транзистора 1, а также формирователя 9, содержащего последовательно соединенные выпрямитель 10 и пороговый элемент 11. Обмотка 4 обратной связи магнитосвязана с обмоткой вихрето- кового преобразователя 2. Последняя может подключаться к коллектору транзистора как крайним выводом, так и промежуточньм. На чертеже показан второй вариант включения. Вход формирователя 9 подключен одним вьгоодом к коллектору транзистора 1, а другим - к шине питания, соединенной с колебательным контуром. Резисторы 5 и 6 смещения подключены вторыми выводами к соответствующим шинам питания.

Устройство работает следующим образом.

В отсутствие металла в зоне контроля добротность колебательного контура максимальна, и благодаря положительной обратной связи по обмотке 4 обратной связи генерируются устойчивые синусоидальные колебания. Транзистор при этом работает .на

роговый элемент 11, уменьшается, а напряжение на контуре из-за наличия существенной нелинейности (порогового напряжения) снижается лишь незнае чительно, оставаясь в пределах уровня порога срабатывания. При дальнейшем приближении металла ток, втекающий в пороговый элемент 1 1 -, становится ниже тока срабатывания последfO него и индицируется наличие металла. Далее может произойти полный срыв генерации, но так как при этом с колебательного контура полностью снята дополнительная нагрузка, создаJ5 ваемая пороговым элементом 11, условия для самовозбуждения существуют, и при удалении металла автогенератор запускается с достаточной форсиров- кой. Максимальная чувствительность

20 устройства обеспечивается при выставлении уровня генерации, лишь значительно превьпиающего уровень срабатывания порогового элемента 11, (

Повьш ение быстродействия при приближении металла обеспечивается малым превышением напряжения на колебательном контуре над порогом ера батывания и, соответственно, пере бросом порогового элемента 11 при незначительной величине снижения напряжения на колебательном контуре. Повьштение быстродействия: при удалении металла обеспечивается автомати35 чески возникающей форсировкой при снятии нагрузки.

Фор.мула изобретения

40

Устройство для определения наличия металла, содержащее вихретоко- вый преобразователь, автогенератор, состоящий из транзистора с колебательным контуром в коллекторной це- 45 пи, обмоткой обратной связи в базовой цепи и резистивным элементом в змиттерной цепи, и формирователь, состоящий из последовательно соединенных выпрямителя и порогового элелинейном участке, не входя в ограни- 50 мента, а вихретоковый преобразова- чения, а амплитуда генерации огра- тель включен в колебательный контур ничена отсечкой, создаваемой выпря- автогенератора, отличающее- мителем 10-при превьшшнии порогового напряжения задаваемого пороговым элементом 11.

При появлении металла в зоне контроля добротность колебательно1 о контура снижается, ток, втекаюл в пос я тем, что, с целью повьш1ения чувствительности и быстродействия, 55 вход формирователя подключен одним выводом к коллектору транзистора, а другим - к шине питания, соединенной с колебательным контуром.

роговый элемент 11, уменьшается, а напряжение на контуре из-за наличия существенной нелинейности (порогового напряжения) снижается лишь незначительно, оставаясь в пределах уровня порога срабатывания. При дальнейшем приближении металла ток, втекающий в пороговый элемент 1 1 -, становится ниже тока срабатывания последнего и индицируется наличие металла. Далее может произойти полный срыв генерации, но так как при этом с колебательного контура полностью снята дополнительная нагрузка, создаваемая пороговым элементом 11, условия для самовозбуждения существуют, и при удалении металла автогенератор запускается с достаточной форсиров- кой. Максимальная чувствительность

устройства обеспечивается при выставлении уровня генерации, лишь значительно превьпиающего уровень срабатывания порогового элемента 11, (

Повьш ение быстродействия при приближении металла обеспечивается малым превышением напряжения на колебательном контуре над порогом ера батывания и, соответственно, перебросом порогового элемента 11 при незначительной величине снижения напряжения на колебательном контуре. Повьштение быстродействия: при удалении металла обеспечивается автоматически возникающей форсировкой при снятии нагрузки.

Фор.мула изобретения

40

Устройство для определения наличия металла, содержащее вихретоко- вый преобразователь, автогенератор, состоящий из транзистора с колебательным контуром в коллекторной це- 45 пи, обмоткой обратной связи в базовой цепи и резистивным элементом в змиттерной цепи, и формирователь, состоящий из последовательно соединенных выпрямителя и порогового эле50 мента, а вихретоковый преобразова- тель включен в колебательный контур автогенератора, отличающее-

с я тем, что, с целью повьш1ения чувствительности и быстродействия, 55 вход формирователя подключен одним выводом к коллектору транзистора, а другим - к шине питания, соединенной с колебательным контуром.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для определения наличия металла в зоне контроля. Повышение чувствительности и быстродействия устройства достигается путем автоматической форсйровки сигнала при удалении металла благодаря тому, что формирователь подключен к коллекторной цепи автогенератора. При размещении металла в зоне контроля добротность колебательного контура снижается, ток, протекающий через пороговый элемент 11, уменьшается, и индицируется наличие металла. При этом с колебательного контура полностью снимается дополнительная нагрузка, создаваемая пороговым элементом 11, и при удалении металла автогенератор запускается с форси- ровкой. 1 ил. i (Л С го 00 00 Од ;о