Металлоискатель Советский патент 1987 года по МПК G01V3/11 

Изобретение относится к устройствам для обнаружения металлических ферромагнитных предметов в различных средах и может быть использовано для отключения рабочего органа виногра- доуборочного комбайна при его проходе мимо шпалерных железобетонных стоек.

Целью изобретения является исключение ложных срабатываний металлйис- кателя от влияния неферромагнитных электропроводящих объектов.

На фиг.1 представлена блок-схема устройства; на фиг.2 - зависимости, поясняющие работу устройства.

Устройство содержит автогенераторный измеритель 1 с входом управления частотой, состоящий из генератора 2 и колебательного контура 3, в качестве элемента которого включен вихрето- ковый датчик 4, первый амплитудный детектор 5, умножитель 6 добротности с входом управления амплитудой, состоящий из резонансного контура 7 и усилителя 8, второй амплитудный детектор 9, первое пороговое устройство 10, элемент 11 задержки, второе пороговое устройство 12 и реле 13.

Устройство работает следующим образом.

Вначале устройство настраивается так, чтобы частота автогенераторного измерителя, отображенная прямой линией f (фиг.2), пересекала верхнюю часть левого склона резонансной характеристики умножителя добротности кривой Р1. При наличии металлических объектов в ближней зоне поля датчика. 4 в колебательную систему автогенераторного измерителя 1 вносится комплексное сопротивление, активная составляющая которого приводит в основном к изменению амплитуды колебаний и в меньшей степени к изменению час- тоты, а реактивная составляющая вызывает изменение частоты колебаний и в меньшей степени изменение амплитуды.

Для вьщеления реактивной составляющей сигнала автогенераторного измерителя 1 служит амплитудный детектор 5,-сигнал которого, пропорциональный активной части внесенного комплексного сопротивления, действует на варикап в колебательном контуре 3. Это приводит к уменьшению емкости варикапа и, соответственно, к увеличению частоты автогенераторного измерителя 1. Подбирая характерис0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

тику варикапа, можно достичь удовлетворительной компенсации реактивной расстройки колебательного контура, связанной с влиянием электропроводности объекта, что позволяет вьще- лить частотньй сигнал, пропорциональ- ньш, главным об1)азом,- ферромагнитным свойствам объекта.

Принимая для простоты рассуждений, что изменения частоты автогенераторного измерителя вызываются только ферромагнитными объектами, рассмотрим резонансные кривые умножителя добротности (фиг.2). Начальная частота автогенераторного измерителя I соответствует прямой f , которая пересекает резонансную кривую Р1 в ее верхней левой части, точка пересечения соответствует начальному напряжению ио на выходе амплитудного детектора 9. При внесении в бл1гжнее поле датчика 4 ферромагнитного объекта за счет увеличения индуктивности колебательного контура 3 частота автогене- раторноро измерителя уменьшается до величины f. Прямая f пересекает резонансную кривую Р в точке, кото- рая соответствует сигналу U.. Этот сигнал через элемент 11 задержки и пороговое устройство 12 поступает на исполнительное реле 13. Так как добротность умножителя 6 добротности может достигать больших значений (порядка 1000 и более), то при эксплуатации металлоискателя может уменьшаться величина начального значения добротности, при. которой производится настройка металлоискателя. Умень- meime добротности по сравнению с начальной (фиг.2, кривая Р2, прямая f,) приводит к смещению начальной (ТОЧКИ Ug на уровень U. При этом вы- деляется сигнал U, которьй через пороговое устройство 10 подается на вход умножителя добротности, управляющий амплитудой.

При восстановлении начального уровня добротности резонансная, кривая Р2 переходит в первоначальное состояние (фиг.2, кривая Р1) и сигнал и становится равным U. .Таким образом, добротность контура умножителя добротности поддерживается на заданном уровне, что обеспечивает необходимую чувствительность металлоискателя и повьш1ает надежность его работы.

3. 13

Формула изобретения Металлоискатель, содержащий авто- генераторный измеритель, состоящий из первого, колебательного контура с вихретоковым датчиком и автогенератором, подключенный к выходу автогенераторного измерителя умножитель добротности, состоящий из регенеративного усилителя и второго колебательного контура, соединенный с выходом умножителя добротности первый амплитудный детектор, выход которого через элемент задержки и первое пороговое устройство соединен с реле, о т- личающийся тем, что, с целью исключения ложных срабатываний от неферромагнитньпс злектропроводя94

щих объектов, автогенераторный измеритель выполнен с входом управления част.отой, умножитель добротности выполнен с входом управления амплитуДОИ, в устройство введены также второй амплитудный детектор и второе пороговое устройство, причем к выходу автогенераторного измерителя подключен второй амплитудный детектор, выход которого соединен с входом, управляющим частотой автогенераторного измерителя, вход второго порогового устройства подключен к выходу первого амплитудного детектора, а выход

второго порогового устройства соединен с входом, управляющим амплитудой умножения добротности.

Фг/а;

и f/.

и

у

X

X

у

/ /

i

/

/2 /7 Р

Фиг,. 2

Редактор В.Данко Заказ 2507/40

Составитель А.Мягков Техред М.Ходанич

Корректор. А. З

тира:.

ВНИИПИ Государственного комитета COOi

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. /э

пГой;«; Гв;;;:7о:;н;Га ;«ск г;Гв«прия™,... У ГОР„«, УЛ. проектная.«

Корректор. А. Зимокосов

Изобретение относится к устройствам для обнаружения металлических предметов в различных средах. Оно может быть использовано для отклонения рабочего органа виноградоуборочного комбайна при проходе мимо шпалерьйгх железобетонных стоек. Целью изобретения является надежное исключение ложных срабатываний метаплоискателя от электропроводящих объектов. Достижение цели обеспечивается путем компенсации амплитудного сигнала и стабилизации начального значения амплитуды умножителя добротности, подключенного к выходу автогенераторного измерителя. При этом автогенераторный измеритель имеет вход управления частотой, а умножитель добротности - вход управления амплитудой. Кроме того, в устройство дополнительно введены амплитудный детектор и пороговое устройство. 2 ил. S5 (Л со 00 QO сл ;о