Избирательный металлообнаружитель Советский патент 1992 года по МПК G01V3/11 

Изобретение относится к технике обнаружения, а именно к металпообнаружителям, и предназначено для избирательного обнаружения металлических предметов, помещенных в различные среды.

Известен обнаружитель посторонних включений, содержащий генератор, выход

которого соединен с индуктивным преобразователем и управляющим входом синхронного детектора; выход индуктивного преобразователя через сигнальный вход синхронного детектора соединен с первым входом блока сравнения, выход которого соединен через компаратор с управляющим входом аналогового ключа, а также со своим

вторым входом через усилитель рассогласования, аналоговый ключ и блок памяти.

Недостатком устройства является малая избирательность, обусловленная срабатыванием от любых сигналов, амплитуда которых превышает определенный порог.

Известен избирательный металлообнаружитель, содержащий генератор, соединенный с излучающей катушкой индуктивного преобразователя через компенсаторы с двумя парами приемных катушек, а через фазовращатель и формирователь опорного напряжения - с фазочувствительными детекторами. Приемные катушки в паре включены последовательно-встречно. Каждая пара приемных катушек соединена с соответствующим каналом измерения. Канал измерения имеет соединенные последовательно усилитель переменного напряжения, фазочувствительный детектор, усилитель постоянного тока, индикаторы амплитуды и фазы. Устройство позволяет осуществлят1 фазовую избирательность воспринимаемых сигналов и определять глубину залегания скрытых металлических предметов.

Недостатком известного устройства является низкая избирательность, обусловленная равенством фазовых значений сигналов от металлических предметов больших объемов фазовым значениям сигналов от длинномерных металлических предметов малых объемов.

Цель изобретения-повышение избирательности.,

Нафиг.1 приведена блок-схема избирательного мёталлообнаружителя; на фиг.2 вариант конструкции индуктивного преобразователя и схема его перемещения относительно металлических предметов.

Избирательный металлообнаружитель (фиг.1) содержит генератор 1, синхронизатор 2, излучающую катушку 3 индуктивного преобразователя, две пары приемных катушек 4,5 индуктивного преобразователя, четыре устройства выборки 6-9, четыре устройства хранения 10-13, два решающих устройства 14,15, два компаратора 16,17, схему IJB сравнения, логическую схему И 19 и индикатор 20.

На фиг.2 показаны базовые расстояния 21 и 22 между парами приемных катушек 4,5 индуктивного преобразователя, а также варианты обнаружения: малогабаритный металлимеский предмет 23, два малогабаритных металлических предмета 24, крупногабаритный металлический предмет 25, расположенные под поверхностью 26 исследуемой среды 27.

Избирательный металлобнаружитель работает следующим образом.

Генератор 1 (фиг.1) вырабатывает прямоугольные импульсы заданной частоты и питает синхронизатор 2 и излучающую катушку 3 индуктивного преобразователя. В окружающем индуктивныйпреобразователь пространстве возбуждается пульсирующее переменное электромагнитное поле. Синхронизатор 2 через заданное время после прекращения действия возбуждающего импульса вырабатывает первый импульс разрешения на выборку, который подается на управляющие входы устройств 7 и 8 выборки. Через, заданный промежуток времени синхронизатор 2 вырабатывает второй импульс разрешения на выборку, который подается на управляющие входы устройств 6 и 9 выборки. Сигнал, воспринимаемый парой приемных катушек 4. подается, на первую и вторую цепи измерения. Первую цепь составляют устройства выборки 7 и хранения 11, вторую цепь - устройства выборки 6 и хранения 10. Аналогично снижается сигнал с пары приемных катушек 5. Первая цепь измерения, соединенная с парой приемных катушек 5. содержит соответственно устройство 8 выборки и устройство 12 хранения, вторая цепь измерения - устройство 9 выборки и устройство 13 хранения. Сигнал, воспринимаемый парой приемных катушек 4, анализируется решающим устройством

14,сигнал, воспринимаемый парой приемных катушек 5, - решающим устройством

15.Каждое решающее устройство осуществляет деление значений сигналов, поступающих на него с первой цепи измерения, на значения сигналов, поступающих на него с второй цепи измерения. Отношение первой и второй выборок сигналов с каждого из решающих, устройств подается на схему 18 сравнения, которая сравнивает между собой сигналы, поступающие на его входы, один с другим, а также с Определенным значением, обусловливающим обнаружение требуемого металлического предмета. На выходе схемы 18 сравнения появляется сигнал логической 1 в том случае, когда сигнал, поступающий с решающего устройства 14, равен сигналу, поступающему с решающего устройства 15, и их значения находятся в заданных границах, установленных схемой 18 сравнения.

Избирательный металлробнаруж1 ель позволяет осуществлять обнаружение металлических предметов в зависимости от их габаритных разме{эов. Сигнал от металлических предметов, габаритные размеры которых меньше расЪУояния 21, однополярный, воспринимается одной из

пар приемных катушек 4 или 5. Сигнал от металлических предметов, габаритные размеры которых больше расстояния 21, однополярный, воспринимается одновременно обеими парами приемных катушек 4 и 5. Когда имеются два или несколько мелких металлических предметов, расстояние между которыми находится в пределах между расстояниями 21 и 22. каждой из пар , приемных катушек 4 и 5 воспринимается сигнал положительной полярности, однако переходные характеристики от разных металлических предметов различны. Анализируя переходные характеристики сигналов, воспринимаемых каждой парой приемных катушек 4 и 5, можно судить об их различии или идентичности. Схема 18 сравнения сравнивает сигналы с решающих устройств 14 и 15. Для выделения случая, когда соот. ветствующей парой приемных катушек 4 или 5 воспринимается сигнал положительной полярности, применены компараторы 16,17. С помощью логической схемы И 19 выделяют случаи, когда в чувствительной зоне избирательного М9талл.ообнаружителя находится металлический предмет, габаритные размеры которого превышают расстояние 21, а параметры переходного процесса находятся в заданйых границах, что позволяет судить о наличии в чувствительной зоне крупногабаритного металлического предмета.

Ф о р м у л а и а о б р е т е н и я Избирательный м еталлообнаружитель содержащий генератор, синхронизатор, излучающую катушку индуктивного преобразователя, первую и вторую пары приемных катушек индуктивного преобразователя, четыре устройства выборки, выходы которых соединены с входами соответствующих устройств хранения, первое и второе решающие устройства, индикатор, причем выход генератора соединен с входом излучающей катушки индуктивного преобразователя и входом синхронизатор, первый выход синхронизатора соединен с управляющими входами первого и четвертого устройств выборки, а второй выход синхронизатора - с управляющими входами второго и третьего устройств выборки, первая пара приемнь1х катушек индуктивного преобразователя соединена с входами первого и второго устройств выборки, вторая пара приемных катушек индуктивного прео15разователя - с входами третьего и четвертого устройств выборки, выходы первого и второго устройств хранения соединены с входами первого рещающего устройства, а выходы третьего и четвертого устройств хранения с входами второго решающего устройства, отличающийся тем, что, с цельк) повышения избирательности, он содержит первый и второй компараторы, трехвходо0ую логическую схему И, схему сравнения, при этом выход первого устройства хранения соединен с входом первого компаратора, выход которого соединен с первым входом трехвходовой логической схемы И, выход четвертого устройства хранения соединен с входом второго компаратора, выход которого соединен с третьим входом трехвходовой логической схемы И, выходы первого и второго решающих устройств соединены с входами схемы сравнения, выход которой соединен с вторым входом трехвходовой логической схемы И, выход которой соединен с входом индикатора.

Изобретение относится к технике обнаружения, а именно к металлообнаружите- лям, и предназначено для избир^ательного. обнаружения металлических предметов, помещенных в различные среды. Цель изобретения - повышение избирательности. Указанная цель достигается тем, что избирательный металлообнаружитель содержит генератор, синхронизатор, излучающую катушку индуктивного преобразователя, две пары приемных катушек индуктивного пре" образователя, четыре устройства выборки и четыре устройства хранения, два решающихустройства, индикатор, выход генератора соединен с ёходом излучающей катушки индуктивного преобразователя и входом синхронизатора.Первыйвыход синхронизатора соединен с управляющими входами первого и четвертого устройств выборки, а второй выход синхронизатора соединен с управляющими входами второго и третьего устройств. Первая пара приемных катушек индуктивного преобразователя соединена с входами первого и второго устройств выборки. Вторая пара приемных катушек ин;Е1уктивного преобразователя соединена с входами третьего и четвертого устройств выборки. Устройство содержит также первый и второй компараторыч трех- входовую логическую схему И, схему сравнения. Выход первого устройства хранения соединен с входом первого компаратора, выход которого соединен с первым входом схемы И. Выход четвертого устройства хра^ нения соединен с входом второго компаратора, выход которого соединен с третьим входом (^хемы И. Выходы первого и второго .решающих устройств соединены с входами схемы сравнения, выход которой соединен с вторым входом схемы И, выход которой соединен с входом индикатора. Изобрете^ ние позволяет повысить избирательность. 2 ил.^ёN5 Ч>& 1Ю VI