Индуктивный преобразователь Советский патент 1981 года по МПК G01V3/10 

Изобретение относится к технике измерения вторичных электромагнитных полей, а именно к индуктивным преобразователям металлообнаружителей, использую1чим переменное электромагнитное поле, и предназначено для обнаружения металлических тел в различных средах, транспортируемых, например по транспортеру, лотку и т.п. По основному авт.св. № 687433 известен индуктивный преобразовател состоящий из излучающей и двух прие ных индуктивных катушек, включенных последовательно-встречно и расположенных внутри контура излучающей катушки, при этом приемные и излучающая катушки расположены коаксиально в одной плоскости, а формы приемных катушек повторяют форму излучающей катушки flНедостатком известного индуктивного .преобразователя является то,чт его проходной рабочий объем для кон ролируемой среды ограничен контуром катушек, что создает необходимость при проектировании индуктивных преобразователей учитывать вероятные изменения объема контролируемых сред и создавать громоздкие преобразователи. Амплитуда вторичного поля от электропроводящего тела, находящегося в первичном переменном электромагнитном поле зависит от многих фак- торов,в том числе и от положения тела по отношению к источнику первичного поля. Так, дпя известных индуктивных преобразователей для плоских и тонких тел из цветных металлов максимальная чувствительность наблюдается в случае когда плоскость металлического тела параллельна плоскости излучающей катушки, и наоборот, чувствительность преобразователя минимальна, в случае, когда плоскость металлического тела перпендикулярна плоскости излучающей катушки. Для плоских и тонких тел из ферромагнитных металлов максимальная чувствительность преобразователя наблюдается в случае, когда плоскост металлического тела перпендикулярна плоскости излучающей катушки, и минимальной в случае, когда плоскость металлического тела параллельна излучающей катушки. Так как в потоке контролируемой среды металлические тела могут находиться в различной ориентации по отношению к индуктивному преобразователю,а вероятность их обнаружения находится в зависимости от этой ориентации, то плоские катушки не позволяют реализовать максимальную чувствительность.

Целью изобретения является повышение чувствительности преобразователя.

Поставленная цель достигается тем, что в индуктивном преобразоватле, состоящем из излучающей и двух приемных индуктивных катушек, включенных последовательно-встречно и расположенных внутри контура излучающей катушки,.при этом приемные и излучающая катушки расположены коаксиально в одной плоскости, а формы приемных катушек повторяют фому излучающей катушки, катушки преобразователя выполнены седпоообразной формы, причем стороны катушек при вершине образуют угол в преде-, лах 85-95°,

На фиг.1 схематически изображен индуктивный преобразователь, вид сверху; на фиг.2 - то же, разрез Свид сбоку); на фиг.З - преобразователь в схеме избирательного металлообнаружителя, в ариант.

Индуктивный преобразователь содержит излучающую катушку 1, приемные катушки 2 и 3, формы которых повторяют форму излучающей катушки. Все катушки выполнены седлообразной формы, при этом стороны катушек при вершине В (фиг.2) образуют угол, равный 85-95, при этом приемные катушки 2 и 3 включены последовательно-встречно.

Установка индуктивного преобразователя, например, на транспортер или лоток, осуществляется как конструкция накладного преобразователя что наиболее удобно при эксплуатации. В то же время за счет седлообраной формы преобразователя контролир,уемая среда дважды пересекает контур катушек преобразователя. Если металлическое тело в контролируемой среде, перемещаемое через преобразователь в направлении стрелки К (фиг.2), находится по отношению к сечению преобразователя д9 так,что чувствительность преобразователя к нему минимальная, то в случае,когда

сечениямиаб и Вс Р.угол между вен 90°. это же металлическое тел пересечет сечение Вс при максимальной чувствительности преобразователя к данному металлическому телу, т.е. при такой конструкции достигается повьш1ение чувствительности.

Исследования индуктивного преобразователя показывают, что оптимальной неличной угла сторон катушек при вершине 9 является 85-90.

Работа с индуктивным преобразователем заключается в том, что за счет конструктивных особенностей приемных катушек сигнал от источников вторичных полей, транспортируемых через датчик по вьш1ерассмотренной схеме, наводится в приемной катушке 2, как в накладной,а в приемной катушке 3 как в проходной. Поскольку величина сигнала в приемной катушке 3 всегда значительно больше, чем в приемной катушке 2, на выходе приемных катушек имеем однозначный сигнал, характеризуемый особенностями источника вторичного поля. В то же время всегда имеется возможность фазу сигнала, снимаемого с приемных катушек 2 и 3, изменить на 180°, например посредством перемены выходных концов этих катушек. Это позволяет сигнал, наводимый в приемных катушках от источника вторичного поля, суммировать с сигналом, наводимым этим же источником в излучающей катушке. Индуктивный преобразователь включающий индуктивные катушки 1,2 и 3 может работать, например с устройством, приведенным на фиг.З. Данное устройство содержит генератор переменного тока 4, датчик опорного уровня 5, усилитель 6, 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.