Устройство для обнаружения металлических предметов Советский патент 1977 года по МПК G01V3/00 

I

Изобретение относится к металлонскателям и предназначено для обнаружения проноса через контрольно-пропускные пункты металлических предметов и магнитофонной ленты.

Известно устройство, состоящее из приемных и нередающих катушек, образующих соответственно электрический и магнитный мосты 1.

Недостатком устройства является то, что в нем создается однородное электромагнитное поле, что не позволяет зафиксировать плоский металлический предмет при некоторых вариантах его ориентации в пространстве.

Известно также устройство для обнаружения .металлических предметов, содержащее датчик, состоящий нз нередающих и приемных катушек, и компенсаииониую схему измерения 2.

Недостатком этого устройства является наличие в создаваемом электромагнитном поле зон нечувствительности к металлическим предметам, а также неработоспособность устройства вблизи неиодвижных массивных металлическнх тел.

Цель изобретения - повышение надежностн обнаружения разноориентнрованных в пространстве металлических предметов.

Поставленная цель достигается тем, что

датчик выполнен из восьми передающих катушек квадратной формы и двух приемных катушек в форме равностороннего меандра, расположенных так, что геометрические центры передающих катущек совпадают с верщинами меандра и образуют два магнитных моста; а ириемные катушки, подключенные к дифференциальному трансформатору, образуют электрический мост.

На фиг. 1 изображена схема расположеиия катущек датчика; на фиг. 2 - блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит систему передающих катущек 1, систему приемных катущек 2, выполненных, например, из телефонного кабеля, блок генератора 3, трансформатор тока 4, дифференциальный трансформатор 5, устройство комненсации 6, селективный усилитель 7, амилитудно-фазовый детектор S, фазовращатель 9, мгновенную автоподстройку нз схемы дискретного дифференцирования 10 и фотодатчика //, исполнительное устройство 12.

Система передающих катущек I, подключенных к блоку генератора 3 через трансформатор тока 4, создает локальное электромагнитное ноле определенной конфигурации. Напряжение на когщах приемных катущек 2, расположенных симметрично относительно передающих катушек / и представляющих собой измерительные диагонали магнитных мостов, пропорционально напряженности электромагнитного поля. Напряжение на выходе дифференциального трансформатора 5, к плечам которого присоединены выходы приемных катушек 2, является напряжением на измерительной диагонали электрического моста. Для уменьшения этого напряжения на вход дифференциального трансформатора 5 подается также напряжение, снимаемое с выхода устройства компенсацпи 6. Выходное напряжение устройства 6 пропорционально току системы передающих катушек /. Управляюн1,им сигналом для устройства 6 является выходной сигнал трансформатора тока 4. Устройство 6 вырабатывает компенсационное напряжение определенной фазы и амплитуды. Компенсация разности сигналов приемных катушек производится с помощью потенциометров X v R при подготовке устройства к работе. Напряжение с дифференциального трансформатора 5 поступает через селективный усилитель 7 на амнлитудио-фазовый детектор 8. Опорное напряжение на устройство & поступает с фазовращателя 9, входным сигналом котОрого является выходное напряжение генератора 5. При отсутствии объекта поиска в контролируемом пространстве постоянная времени схемы дискретного дифференцирования 10 мала, что обеспечивает практически мгновенную автоподстройку устройства, компенсирующую влияние перемещающ,ихся около него металлических масс.

Устройство работает следующим образом.

С появлением любого материального объекта в контролируемом пространстве срабатывает фотодатчик II и увеличивает постоянную времени схемы дискретного дифференцирования 10. При наличии в объеме объекта металлического предмета происходит разбаланс по крайней мере одного магнитного моста. В результате этого входящее напряжение дифференциального трансформатора 5 измеияет свою величину, что обуславливает срабатывание исполнительного устройства 12.

Устройство позволяет увеличить надежность обнару кения металлических предметов, а также магнитофонной пленки в рулоне длиной не менее 250 лг. Благодаря иовышенной чувствительности к мелким предметам, устройство может быть использовано также при контроле на отсутствие металлических предметов в пищевых продуктах.

Форм у л а и 3 о б р е т е и и я

Устройство для обнаружения металлических предметов, содержащее датчик, состоящий из передающих и приемных катушек и компенсационную схему измерения, о т л ичающееся тем, что, с целью повышения надежно сти обнаружения разноориентированных в нространстве металлических иредметов, датчик выполнен из восьми передающих катушек квадратной формы и двух приемных катушек в форме равностороннего меандра, расположенных так, что геометрические центры передающих катушек совпадают с вершинами меандра и образуют два магнитных моста, а приемные катушки подключены к дифференциальному трансформатору и образуют электрический мост.

Нсточники ир1формации, принятые во внимание нри экспертизе изобретеиия:

1.Савенко В. Г. Р1змерительная техника. М., «Высшая школа, 1974, с. 299-300.

2.Патент Фраиции № 2102333, кл. G 08 В 21/00. 1972 прототип.

г