Металлоискатель Советский патент 1981 года по МПК G01V3/10 

раторов подключены к выходу усилителя, а их выходы к входам элементов И противоположных каналов, выходы элементов И подключены к входам элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом исполнительного устройства, а генератор тактовых импульсов соедине с сдвигающими входами регистров сдвига обоих каналов.

Кроме того усилитель металлоискателд выполнен избирательным, а компаратор одного из каналов - инвертирующим.

На чертеже изображена блок-схе- . ма металлоискателя. .

Металлоискатель содержит последовательно соединенные датчик 1, генератор 2, детектор 3, усилитель 4, к выходу которого подключены входы двух каналов, каждый из которых содежит компаратор 5, регистр 6 сдвига, элемент 7 И. Выхода каналов подключены к входам элемента 8 ИЛИ, выход которого соединен со входом исполнительного устройства 9, причем выход генератора 10 тактовых импульсов подключен к сдвигающим входам регистров б,а выходы компараторов 5 дополнительно соединены со входами элементов 7 И противоположных каналов.

Металлоискатель работает следующим образом.

Случайно попавшие в технологическую массу металлические предметы: вместе с массой проходят последовательно первую и вторую катушки ийдуктивного датчика 1. Взаимодействие металлического предмета с датчиком приводит к модуляции колебаний генератора 2. Огибающая выделяется детектором 3 и усиливается избирательным усилителем 4. На выходе ус лителя сигнал представляет собой последовательность двух разнополярных импульсов, следующих один за другим с временем, равным времени движения металлического предмета от первой катушки датчика до второй. Разнополярность импульсов обусловлена тем, что катушки датчика 1 включены встречно, а их магнитные поля сбалансированы для повышения чувствительности. Металлический предмет, проходя датчик 1, нарушает этот баланс. Возможны два случая: через катушки датчика проходит метгшлический предмет с магнитной проницаемостью ju 1 (сталь, чугун, железоникелевые сплавы, и т. п.). На выходе усилителя при этом сигнал представляет собой последовательность отрицательного и положительного импульсов. Оба случая возможны, так как равна вероятность попадания в котролируемую металлоискателем технологическую массу металлических величин включений черных или цветных металлов.

Для обеспечения работоспособности метсшлоискателя в обоих случаях в него введена двухканальная схема.

Элементы металлоискателя в первом случае взаимодействуют следующим образом.

Усиленный сигнал с выхода усилителя 4 попадает на входы двух компараторов .5. Первый положительный импульс, составлянхций сигнал от движения металлического предмета через датчик, проходит через компаратор 5, канала А, где оценивается его амплитуда, (уровень чувствительности металлоискателя устанавливается компараторами) и подается на счетный вход сдвигающего регистра 6, заполняя несколько его разрядов. Генератор 10 тактовых импульсов обеспечивает задержку поступившего в регистр импульса на время движения его через все разряды. Время задержки m-j-, где m - число разрядов регистра сдвига, а f - частота тактовых импульсов генератора 10.- Задержанный сигнал подается на первый вход логического элемента 7 И этого канала. Второй импульс (отрицательный), составляющий сигнал от движения металлического предмета через вторую катушку датчика, компаратором канала А не пропускается проходит через инвертируемый компаратор 5 канала Б и без задерх ки поступает на второй вход логического элемента 7 И канала А. Так как BpeivOT задержки первого импульса соответствует времени движения металлического предмета между катушками датчика, то, следовательно задержанный импульс и второй, составляющий сигнал, на элемент 7 И придут одновременно. На выходе схемы 7 сформируется импульс, который проходит через элемент 8 ИЛИ и используется для управления исполнительным устройством (звуковая или световая сигнализация, либо механический металлоудалитель).

Первый (положительный) импульс, составляющий сигнал с выхода компаратора 5 канала А направляется и на второй вход элемента 7 И кангша В.

Однако второй (отрицательный) импульс, проходя компаратор 5 канала Б и попав на счетный вход регистра 6 сдвига канала В, задерживается в нем

на это же время t

что исключает

год

совпадение импульсов по каналу В на элементе 7 И канала Б.

Во втором случае элементы предлагаемого устройства взаимодействуют аналогично, с той лишь разницей, что первый отрицательный импульс инвертируется инвертирующим компаратором 5 канала В, задерживается в регистре 6 сдвига и поступает на первый вход элемента 7 И канала В.

Генератор 10 тактовых импульсов выполнен с регулируемой частотой, что позволяет устанавливать время задержки равным времени движения металлического предмета в поле датчика 1 для любых скоростей движения -через него контролируемых технологических масс в соответствии с условиями конкретного производства. Необходимым условием срабатывания исполнительного устройства 9 является задержанного первого импульса и второго составляющего сигнала от -прохождения через датчик металлического предмета. Ложное срабатывание исполнительно го .устройства, не соответствующее обнаруженному металлическому предмету , практически исключаетсй, так как вероятность совпадения импульсов от помехи в любом из каналов крайне мала. Таким образом, двухканальна схема позволяет уменьшить порог срабатывания компараторов обоих каналов, т. е. увеличить чувствительност металлоискателя за счет того, что усиленные усилителем 4 шумы попадают на входы компараторов 5 одновременно что исключает ложные срабатывания. Формула изобретения : . ;eтaплoиcкaтeль, содержащий пос..едовательно соединенные датчик с двумя встречно включенными и расположенными в параллельных плоскостях катушкс1ми, генератор, детектор, усилитель и исполнительное устройство, отличающийся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости и чувствительности, в него дополнительно введены генератор тактовых импульсов, элемент ИЛИ и двухканальная схема, каждый канал которой содержит последовательно соединенные компаратор, регистр сдвига и элемент И, причем входы компараторов подключены к выходу усилителя, а их выходы к входам элементов И противоположных каналов, выходы элементов И подключены к входам элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом исполнительного устройства, а генератор тактовых импульсов соединен с сдвигакхцими входами регистров сдвига обоих каналов. 2. Металлоискатель по п. 1, отличающийся тем, что усилитель выполнен избирательным, а компаратор . одного из каналов - инвертирующим. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 147153, кл. G 01 V 3/00, 1961. 2.Крицкий Е. Л.иМистер М. Н. Защита дробилок от попадания металлических предметов. М., Госгортехиз-дат, 1963, с. 45-47 (прототип).

КлналА

I

W

Канал б