Металлоискатель Советский патент 1980 года по МПК G01V3/10 

1

Металлоискатель относится к контрольно-измерительной технике, предназначен для обнаружения металлических предметов и частиц и может быть использован для контроля технологических потоков обогатительных фабрик, в качестве улавливателя самородков на драгах и т.д.

Известны металлоискатели, содержащие генератор, однокатушечный индукционный датчик, измеритель 1 .

При работе вблизи металлических масс технологического оборудования подобные металлоискатели обладают недостаточной помехозащищенностью и, вследствие этого, низкой реальной чувствительностью.

Влияние неподвижных металлических масс частично устраняется в устройствах с многокатушечными индукционными датчиками.

Известно также устройство, содержащее генератор, трехкатушечный индукционный датчик.и измеритель, состоящий из последовательно соединенных усилителя, детектора и индикатора 2.

Недостатком устройства подобного типа является плохая помехозащищенность от раскомпенсации датчика в

результате изменения положения датчика в пространстве относительно металлических масс технологического оборудования, а также нестабильности взаимного положения катушек самого датчика. Это требует периодической настройки и приводит к снижению реальной чувствительности металлоискателя.

О Целью изобретения является повышение помехозащищенности металлоискателя и увеличение его чувствительности по отношению к движущимся с известной скоростью металлическим

15 предметам, подлежащим обнаружению. Указанная цель достигается тем, что в устройство, содержащее последовательно соединенные генератор и индукционный датчик с дифференциальной выходнойкатушкой, а также измеритель/ дополнительно вводится устройство инерционной компенсации, два входа которого соединены с выходами датчика, а выход - со входом

.25 измерителя.

Устройство инерционной компенсации включает в себя последовательно соединенные регулируемый аттенюатор, усилитель раскомпенсации, перемножитель и интегратор, а также дифферениальный усилитель, входы регулируеого аттенюатора соединены паралельно со входами дифференциального силителя и выходами индукционного атчика, выход дифференциального усиителя подсоединен ко второму входу еремножителя, выход регулируемого ттенюатора соединен со входом .измеителя, а интегратор соединён с упавлякнцим входом регулируемого аттенюатора.

Структурная схема металлоискателя представлена на чертеже . .

Металлоискатель содержит генератор 1, соединенный с ним индукционный датчик с дифференциальной приемной катушкой 2, устройство инерционной компенсации 3, два сигнальных входа которой подключены к выходам дифференциальной приемной катушки индукционного датчика, а выход - ко входу измерителя 4.

Устройство инерционной компенсации 3 содержит регулируемый аттенюатор 5, усилитель раскомпенсации б, дифференциальный усилитель 7, перемножитель 8 и интегратор 9.

Входы регулируемого аттенюатора 5 соединены параллельно со входами дифференциального усилителя 7 и выходами индукционного датчика 2, выход регулируемого аттенюатора 5 соединен со входом измерителя 4 и, кроме того, через усилитель раскомпенсации б - с одним из входов перемножителя 8. Выход дифференциального усилителя 7 соединен со вторым входом перемножителя 8, а его выход через интегратор 9 с управляющим входом регулируемого аттенюатора 5. Работает металлоискатель следующим образом.

Индукционный датчик 2 возбуждается генератором 1 на одной или нескольких частотах. Сигнал с выходов дифференциальной приемной катушки индукционного датчика 2 поступает на входы аттенюатора 5 к одновременно на входы дифференциального усилителя 7, на выходе которого образуется напряжение разностного сигнала, поступающее на перемножитель 8. На второй вход перемножителя поступает усиленный усилителем раскомпенсации б сигнал с выхода управляемого аттенюатора 5. Выходное напряжение перемножителя 8, пропорциональное произведению напряжений раскомпенсации и разностного напряжения, через интегратор 9 поступает на управляющий вход регулируемого аттенюатора 5 и изменяет его коэффициент передачи таким образом, чтобы сигнал раскомпенсации стремился k нулю.

Постоянная времени интегратора 9 выбирается таким образом, что быстрые изменения сигнала, обусловленные прохождением металлических предметов, подлежащих обнаружению через

датчик, не вызывают изменения коэффициента передачи управляемого аттенюатора 5 и проходят в тракт изме рителя 4 для дальнейшего использования.

f Сигналы, обусловленные раскомпенсацией датчика вследствие нестабильности его положения в пространстве, либо взаимной нестабильности положения катушек самого датчика, изменяющиеся медленно по сравнению с полезными сигналами, компенсируются в металлоискателе, не создавая помехи измерителю.

Дополнительное введение в металлоискатель новых узлов позволяет осуществить компенсацию медленно меняющихся сигналов на выходе датчика.Это улучшает помехоустойчивость устройства по отношению к медленным взаимным перемещениям катушек многокашеч0 ного индукционного датчика, а также к влиянию близко расположенных значительных металлических масс,медленно перемещающихся относительно датчика.

5 Повышение помехоустойчивости металлоискателя позволяет поднять его чувствительность и улучшить эксплуатационные характеристики, а также расширить границы области применения. -Формула изобретения

1. Металлоискатель, содержащий последовательно соединенные гензратор и индукционный датчик, а также измеритель, отличающийся тем, что, с целью повышения помехозащищенности.и увеличения чувствительности к движущимся металлическим предметам, в него дополнительно введено устройство инерционной компенсации, два входа которого соединены 0 с выходами датчика, а выход - со входом измерителя.

2. Металлоискатель по п. 1, отличающийся тем, что устройство инерционной компенсации включав ет в себя последовательно соединенные регулируемый аттенюатор, усилитель раскомпенсации, перемножитель и ин-тегратор, а также дифференциальный усилитель, входы регулируемого « аттенюатора соединены параллельно со входециш дифференциального усилителя и выходами индукционного датчика, выход дифференциального усилителя подсоединен ко второму входу перемножителя, выход регулируемого аттенюатора соединен со входом измерителя, а интегратор соединен с управляющим входом регулируемого аттенюатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе ДО 1. Кошарский В.Д. и др. Автоматизация измерительных фабрик, М., Недра, 1966, с. 101.

2. Кошарский В.Д. и др. Автоматизация измерительных фабрик. М., Нед45 ра, 1966, с. 102 (прототип).