Металлоискатель Советский патент 1980 года по МПК G01V3/10 

Описание патента на изобретение SU741216A1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для обнаружения метгшлическик частиц в потоке технологического про дукта. Известны устройства для обнаружения металлических включений, выполненные по схеме активно-индуктивного моста,, два смежных плеча которого образованы катушками индуктивности, соединенными встречно, а два других - активными сопротивлениями 1. Известен также металлоискатель, содержащий источник переменного напряжения, мост переменного тока и реактивный элемент, например, конденсатор, подключенный параллельно мосту, два плеча которого содержат настроенные в резонанс емкость и индуктивность (2 . Данный металлоискатель является наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к описываемому изобретению, Недостатком известных металлоискателей является низкая помехоустойчивость и чувствительность. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости и чувствительности. Указанная цель достигается тем, что в металлоискателе, содержащем источник переменного напряжения, мост переменного тока и реактивный элемент, например, конденсатор, подключенный параллельно мосту, мост переменного тока, образовав двумя последовательными контурами из реактивных элементов, в двух смежных плечах которого включены катушки индуктивности с равными индуктивностями, а в двух противоположных - конденсаторы с равными емкостями, причем конденсатор, подключенный параллельно мосту, вместе с мостом образует параллельный колебательный контур, резонансная частота которого равна резонансным частотам последовательных колебательных контуров. На фиг. 1;изображена электрическая схема металлоискателя; на фиг, 2 круговая диаграмма напряженийt Металлоискатель содержит мост переменного тока, в двух смежных плечах которого вк.пючены катушки 1 к 2 индуктивности с равными индуктивностями, а в двух противоположных - конденсаторы 3 и 4 с равными емкостями. Катушки 1 и 2 индуктивности с конденсаторами 3 и 4 образуют два последовательных кол.ебательных контура. Параллельно мосту подключен конденсатор 5, который вместе с мостом образует параллельный колебательный контур. Вместо конденсатора 5 можно использовать катушку индуктивности. В одну диагональ моста включен источник переменного напряжения 6, а другая диагональ подключена к входу регистрирующего прибора 7, выполненного по схеме автогенератора с задержйнной Обратной связью. Емкости конденсаторов 4 и 5 выбираются одинаковыми из условия равенства резонансных частотf M f , где f.- резонансная частота последовательного контура, образованного катушкой индуктивности 1 и конденсатором 3, а 2 резонансная частота последовательного контура, образованного катушкой 2 индуктивности и конденсатором 4. Емкость конденсатора 5 выбирается из условия |, -f2 ig, / где fg- резонансная частота, параллел ного колебательного контура. Металлоискатель работает следующи образом. В исходном состоянии мост перемен ного тока находится в сбалансированном состоянии. При равенстве резонан сных частот {-(/tj/fa частоте перемен ного напряжения источника 6 и высоко добротности а последовательных резонансных контуров, напряжение на катушках 1 и 2 индуктивности в Q раз больше напряжения источника. В связи с тем,что контуры настрое ны в резонанс с частотой источника переменного напряжения, при прохождении металлической частицы происход изменение полного сопротивления катушек 1 и 2 индуктивности, а также добротности. Изменения параметров катушек 1 и 2 индуктивности преобра зуются в выходной сигнал в виде дву составляющих за счет изменения хара теристик параллельного и последовательных резонансных контуров. Внесе ные металлической частицей потери ухудшают добротность параллельного резонансного контура. В результате уменьшается,: глубина положительной обратной связи автогенератора 7 и амплитуда его колебаний. После прохода металлической частицы из-за инерционности задержанной обратной связи возникает выброс огибающей . напряжения автогенератора 7. При проЬтранственном разделении катушек 1.И 2 индуктивности влияние металлических частиц сказывается на каждую из катушек 1 и 2 индуктивнос в разное время. Это поочередное изменение параметров: катушек индуктивности вызывает разбаланс моста, вследствие чего изменяется амплитуд выходного напряжения автогенератора Увеличение тока в катушках 1 и 2 индуктивности за счет последовательного резонанса приводит к увеличению отношения напряженности поля катушек индуктивности к полю помехи, а сдеовательно, к повышению помехоустойивости. Благодаря резонансу в последовательных контурах падение напряженияи;на катушках 1 и 2 индуктивности в Q раз превышает напряженней источника переменного напряжения. При прохождении металлической частицы ухудшается добротность одного из контуров и меняется индуктивность его катушки 1 или 2. В результате расстройки одного из контуров в диагонали моста появляется напряжение U( . При этом напряжение в основном определяется величиной фазового сдвига между падениями напряжения U; и U-j на катушках индуктивности 1 и 2. При крутой фазовой характеристике резонансных контуров даже незначительное изменение параметров катушек 1,и 2 индуктивности при прохождении металлической частицы приводит к появлению напряжения U значительно большего, чем в устройствах без применения явления резонанса. Результаты экспериментальных исследований показали, что чувстви:Тельность металлоискателя при диаметре катушек индуктивности около 0,5..м достигает 0,8 - 1,5 г. Формула изобретения Металлоискатель, содержащий источник переменного напряжения, мост переменного тока и реактивный элемент, например, конденсатор, подключенный параллельно мосту, отличающийся тем, что,с целью повышения помехоустойчивости и чувствительности, мост переменного тока образован двумя последовательными контурами из реактивных элементов, в двух смежных плечах которого включены катушки индуктивности с равными индуктивностями, а в двух противоположных - KtjHденсаторы с (равными емкостями, причем конденсатор, подключенный параллельно мосту, вместе с мостом образует параллельный колебательный контур, резонансная частота которого равна резонансным частотам последовательных колебательных контуров. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Крйцкий К. А. и Минстер М. Н. Защита дробилок от попадания металлических предметов. М., Госгортехиздат, 1963, с. 28-32. 2,Авторское свидетельство СССР № 74318, кл. G 01 V.3/10, 1947 (прототип).

Похожие патенты SU741216A1

название год авторы номер документа
УНИВЕРСАЛЬНЫЙ СЕЛЕКТИВНЫЙ ИНДУКЦИОННЫЙ МЕТАЛЛОИСКАТЕЛЬ 2021
  • Фоминых Алексей Михайлович
RU2772406C1
СПОСОБ ВЫЯВЛЕНИЯ ОТРАЖЕННОГО СИГНАЛА ОТ МИШЕНИ В ИНДУКЦИОННОМ, РЕЗОНАНСНОМ МЕТАЛЛОИКАТЕЛЕ, ПРИ НАЛИЧИИ ВЛИЯНИЯ ДЕСТАБИЛИЗИРУЮЩИХ ФАКТОРОВ, В ПРОЦЕССЕ ПОИСКА И ОБНАРУЖЕНИЯ ЕЕ, УСТРОЙСТВО, ЕГО РЕАЛИЗУЮЩЕЕ (ВАРИАНТЫ) 2020
  • Подмогаев Сергей Олегович
RU2768205C2
Устройство для автоматического регулирования индуктивного тока компенсации блока защиты от замыкания на землю 1980
  • Сергин Евгений Витальевич
  • Обабков Владимир Константинович
  • Груба Владимир Иванович
  • Дзюбан Виталий Серафимович
  • Кононенко Виктор Прокофьевич
  • Денисенко Антон Павлович
  • Ильин Виктор Михайлович
SU892573A1
Измеритель добротности и LC-параметров 1980
  • Тукай Владимир Александрович
  • Шалейко Николай Петрович
SU1508177A1
Измеритель добротности и с-параметров 1978
  • Тукай Владимир Александрович
  • Шалейко Николай Петрович
SU763817A1
СПОСОБ КАРАСЕВА А.А. ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРОВОДИМОСТИ ТКАНИ БИОЛОГИЧЕСКОГО ОБЪЕКТА 1997
  • Карасев А.А.
RU2145186C1
Устройство для измерения индуктивности катушек 1976
  • Достов Леонид Илларионович
  • Алымов Валентин Анатольевич
  • Гаврилов Андрей Валентинович
  • Рытов Александр Александрович
SU653564A1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО КОНТРОЛЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ ПРОЧНОСТИ МУФТОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ ТРУБ В СКВАЖИНАХ 2011
  • Богданов Валентин Иванович
  • Богданов Николай Иванович
  • Богданов Эдуард Николаевич
RU2462705C1
УСТАНОВКА ДЛЯ НАГРЕВА В ПОЛЕ ТОКОВ ВЫСОКОЙ ЧАСТОТЫ ДРЕВЕСИНЫ И ДРУГИХ ДИЭЛЕКТРИКОВ (ВАРИАНТЫ) 2001
  • Рыболовлев В.П.
RU2210874C2
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВХОДНОЙ ПРОВОДИМОСТИ АНТЕННЫ 1994
  • Гарматюк С.С.
  • Гарматюк Д.С.
RU2110805C1

Иллюстрации к изобретению SU 741 216 A1

Реферат патента 1980 года Металлоискатель

Формула изобретения SU 741 216 A1

SU 741 216 A1

Авторы

Компанцев Виктор Павлович

Долгих Владимир Васильевич

Ольсевич Альберт Евстафьевич

Михайлов Владимир Владимирович

Ермошкин Аркадий Сидорович

Даты

1980-06-15Публикация

1975-02-28Подача