Металлоискатель Советский патент 1992 года по МПК G01V3/11 

Изобретение относится к технике обнаружения металлосодержащих объектов,, например трубопроводов, кабелей, и может, быть использовано в коммунальном хозяин стве, геологии, археологии и т.п.

Цель изобретения - повышение надежности и производительности.

На фиг. 1 представлена структурная схе ма устройства; на фиг.2 - пространственная схема расположения индукционной уета- новки металлоискателя.

Метал лоискатель содержит две возбуждающие рамки 1 и 2, две идентичные дифференциально включенные приемные рамки 3 и 4, генератор 5, блок 6 симметрирования, входы которого подключены к приемным рамкам 3 и 4, последовательно соединенные первый блок 7 электрической компенсации, первый избирательный усилитель 8 и первый блок9 обработки сигналов, последовательно соединенные второй блок 10 аюек- трическ ой . компенсации, второй

избирательный усилитель 11 и второй блок 12 обработки сигналов, при этом входы блоков и 10 электрической компенсации подключены к генератору 5 и блоку 6 симметрирования, блок 13 сигнализации, подключенный к выходам блоков 9 и 12 обработки сигналов через схему ИЛИ 14, и электронный коммутатор 15, содержащий два нормально открытых и два нормально закрытых ключа и генератор 16 прямоугольных сигналов.

Первая 3 и вторая 4 приемные рамки расположены горизонтально соосно и симметрично по отношению к возбуждающим рамкам 1 и 2, возбуждающие рамки установлены в плоскостях, проходящих через Ось приемных рамок 3 и 4, и соединены с ними жестко посредством штанг 17 и 18 таким образом, что угол {$ между горизонтальными осями возбуждающих рамок составляет 60 -120° (фиг.2).

ч

ё

О

ON ON

Метал лоиска гель работает следующим образом.

Коммутатор 15 периодически подключает к генератору 5 возбуждающие рамки 1 и 2 таким образом, что в любой момент времени к генератору 5 подключена только одна из возбуждающих рамок. В исследуемой области создается переменное электромагнитное поле определенной частоты, которое изменяет свою направленность в зависимости оттого, какая из возбуждающих рамок 1, 2 подключена к генератору 5.

Периодичность коммутации определяется частотой генератора прямоугольных сигналов 16, которая может быть, например, 0,01 f, где f - рабочая частота генератора 5.

Одновременно с подключением возбуждающей рамки 1 к генератору 5 коммуатор 15 подключает выход блока 7 компенсации к избирательному усилителю 8, выход же блока 10 компенсации отключен от избирательного усилителя 11, тем самым в этот момент работает только первый канал приема, образованный блоком 7 компенсации, избирательным усилителем 8 и блоком 9 обработки сигналов. При подключении возбуждающей рамки 2 к генератору5 коммутатор 15 подключает выход блока 10 компенсации к избирательному усилителю 11, выход блока 7 компенсации отключен от избирательного усилителя 8, т.е. в этот момент времени работает только второй канал приема, образованный блоком 10 компенсации , избирательным усилителем 11 и блоком 12 обработки сигналов.

Первый и второй каналы приема настроены таким образом, что при отсутствии металлических объектов в зоне поиска и подключении коммутатором 15 возбуждающей рамки 1 (2) к генератору 5 и выходе бАока 7 (10) компенсации сигнал рабочей частоты близок к нулю. Это обусловлено геометрической и электрической ко мпенса- цией электромагнитного поля.

При наличии металлических объектов в зоне поиска электромагнитное поле, создаваемое возбуждающей рамкой 1 (2), индуктирует в объекте ток, который создаёт вторичное электромагнитное поле.

Вторичное электромагнитное поле индуктирует в приемных рамках 3,4 ЭДС, пропорциональную расстоянию от каждой рамки до металлического объекта, а так как это расстояние разное, то на выходе блока 7 (10) компенсации появляется сигнал рабочей частоты, который, поступая через изби рательный усилитель 8 (11) в блок 9 (12) обработки сигнала, формирует на его выходе сигнал обнаружения, поступающий через схему ИЛИ Ы п Ппок 13 сигнализации, формирующий звуковой и световой сигнал обнаружения.

Применение предлагаемого металло- искателя обеспечивает повышение производительности поисковых работ при одновременном повышении надежности выявления объектов за счет введения в него дополнительно коммутатора, второй возбуждающей рамки и второго канала приема, образованного вторым блоком компенсации, .вторым избирательным усилителем и вторым блоком обработки сигнала.

Формула изобретения

Металлоискзтель, содержащий жестко соединенные между собой первую возбуждающую рамку и две идентичные дифференциально включенные горизонтальные

соосные приемные рамки, расположенные симметрично по отношению к возбуждаю-, щей рамке, а первая возбуждающая рамка расположена в плоскости, проходящей через оси приемных рамок, генератор, последовательно подключенные к приемным рамкам блок симметрирования, первый блок электрической компенсации, второй вход которого подключен к генератору, первый избирательный усилитель, первый блок

обработки сигналов и блок сигнализации, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и производительности, в него введены вторая возбуждающая рамка, установленная по отношению к

приемным рамкам аналогично первой возбуждающей рамке, при этом горизонтальные оси возбуждающих рамок составляют между собой угол 60 - 120°, последовательно подключенные к блоку симметрирования

второй блок электрической компенсации, второй вход которого подключен к генератору, второй избирательный усилитель и второй блок обработки сигналов, схема ИЛИ, посредством которой выходы первого и второго блоков обработки сигналов подключены к блоку сигнализации, и электронный коммутатор, содержащий первый и второй нормально открытые ключи и первый и второй нормально закрытие ключи, а также генератор прямоугольных сигналов, соединенный с управляющими входами ключей, причем через первый и второй нормально открытие ключи подключены соответственно первая возбуждающая рамка к

генератору и первый избирательный усилитель к первому блоку компенсации, а через первый и второй нормальна закрытые ключи подключены вторая возбуждающая рамка к генератору и второй избирательный усилитель к второму блоку компенсации.

Фиг. I

Изобретение относится к технике обнаружения скрытых металйосодержащих объектов: трубопроводов, кабелей и т.п. электромагнитными методами. Цель изобретения - повышение надежности выделения объектов и проиЗврдительН ОСти поисковых работ. С этой целью металло- искатель содержит две возбуждающие рамки, расположенные под углом 60 - 120 и поочередно подключаемые коммутатором к генератору. Возбуждающее поле периодически меняет свое направление, что позволяет повысить надежность обнаружения протяженных металлических предметов. 2 ил.

Фаг.2