Индуктивный преобразователь Советский патент 1979 года по МПК G01V3/10 

Изобретение относится к технике измерения вторичных электромагнитных полей, а именно к индуктивным преобразователям металлообнаружителей, использующим переменное электромагнитное поле, и предназначено для избирательного обнаружения металлических тел, скрытых различными реальными средами. Такие преобразователи необходимы в различных отраслях народного хозяйства, например, в строи тельстве, геологоразведке,и т.Дс Известны индуктивные преобразователи для обнаружения металлических тел, скрытых во вмещающей среде, состоящие из контура излучающей катушки и набора приемных катушек, расположенных внутри контура так, чт с помощью каждой приемной катушки исследуют часть плоскости, заключенной внутри контура 1. Это устройство громоздко и сложно в эксплуатации . Известны также более простые устройства, в которых индуктивные преобразователи выполнены из излучающей и приемной катушек, причем излучающ катушка выполнена в виде кольца, а приемная катушка намотана на сердеч нике, расположенном симметрично вну и и в плоскости излучающей катушки 2 . Более простая .конструкция таких преобразователей предпочтительней, однако, влияние прямого поля излучающей катушки на приемную катушку делает результаты измерений мало достоверными. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является преобразователь, в котором две вклюенных последовательно-встречно приемные катушки расположены в плоскости, параллельной плоскости излучающей катушки 3. Однако свойственная преобразователю широкая диаграмма направленности не позволяет отличить один металлический предмет от другого иЗ группы близрасположенных, а наличие на выходе преобразователя противофазных значений сигнала зависит от расположения -преобразователя по отношению к металлическому предмету. Целью изобретения является сужение диаграммы направленности индуктивного преобразователя. Достигается это тем, что приемные и излучающая катушки расположены коаксиально в одной плоскости и фор-

мы приемных катушек повторяют форму излучающей катушки.

На фиг, 1 изображен схематически индуктивный преобразователь; на фиг. 2 -диаграмма направленности; на фиг. 3 - Вариант возможного ис-пользоваиия преобразователя в схеме Избирательного металлообнаружителя.

Индуктивный преобразователь содержит излучающую катушку 1, приемные катушки 2 и 3, которых повторяют форму излучающей катушки. Приемные катушки включены последовательновстречно и расположены в плоскости, параллельной плоскости излучающей катушки. Приемная катушка 2 выполнена подковообразной формы.

Диаграмма направленности излучающей катушки 1 (см. фиг. 2) характеризуется областью А, ограниченной кривой а.

Благодаря подковообразной форме приемной катушки 2, значения сигнало наводимых в этой катушке от источника вторичного поля, находящегося в плоскости, параллельной плоскости преобразователя, идентичны во всех случаях равноудаленности источника вторичного поля от центра преобразователя. Вследствие этого (и поскольку приемные катушки 2 и 3 включены последовательно-встречно) во всех поперечных сечениях, проходящих через центр преобразователя, диаграммы направленности приемных катушек характеризуются областями В и С, ограниченными соответственно кривыми в и с (в связи с симметрией преобразователя кривые на фиг. 2 показаны относительно оси симметрии Последовательно-встречное включение приемных катушек, во-первых,уменьшает ЭДС наводимую в каждой из приемных катушек от первоначального поля излучакщей катушки, во-вторых, зоны В и С являются зонами противофазных значений сигнала, т.е. в зависимости от нахождения источника вторичного поля в зоне В или С фазы сигналов отличаются на 180.

Работа с индуктивным преобразователем заключается в том, что сигнал наводимый в приемных катушках 2 и 3 от какого-либо источника вторичного поля, суммируется с сигналом, наводимым этим же источником в излучаю. щей катушке 1. Поскольку всегда имеется возможность фазу сигнала, снимаемого с приемных катушек 2 и 3, изменить на 180 , например, посредством перемены выходныхконцов этих катушек предлагаемый вихретоковый

преобразователь характеризуется двумя диаграммами направленности - зоной К (фиг.2), ограниченной кривой к и зоной М, ограниченной кривой м. Таким образом, в зависимости от характера выполняемых измерений можно воспользоваться одной из двух диаграмм направленности, направленной зоной К или кольцеобразной зоной М с большим полем расстояния. Q Индуктивный преобразователь,включакщий катушки 1. 2 и 3, может работать, например, с устройством, приведенным на фиг. 3. Данное устройство содержит генератор переменного тока 5 4, датчик опорного уровня 5, усилитель б, дифференциальный усилитель 7, фазовращатель 8, дифференциальный усилитель 9, фазочувствительный детектор 10, индикатор амплитуды 11 и индикатор фазы 12.

В приведенном устройстве, представляющем собой избирательный металлообнаружитель, схемы блоков и их работа общеизвестна и здесь не приводится.

Наличие у индуктивного преобразователя направленной диаграммы направленности выгодно отличает его от прототипа. Изобретение дает возможность производить избирательное обнаружение предметов из группы близ расположенной, а также повышает точность определения контуров этих предметов.

Формула изобретения

Индуктивный преобразователь, состоящий из излучающей и двух приемных

катушек, включенных последовательновстречно и расположенных внутри кон- тура излучающей катушки, отличающийся тем, что, с целью сужения диаграммы направленности индуктивного преобразователя, приемные и излучающая катушки расположены коаксисшьно в одной плоскости и формы приемных катушек повторяют форму излучающей катушки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент Японии № 48-39745,

кл. 107 D 2 (G 01 Р 13/00), опублик. 1973.

2.Патент США 3742341,

кл. 324-3 (G 01 V 3/10), опублик. 1973.

3.Марк Э.Э. Прибор для обнаружения частиц в мясных продуктах.

м.: Мясная индустрия СССР, 1974, № И, с. 30 (прототип).

н

Симметрии

.j г 1

Фиг.З