Универсальный преобразователь Советский патент 1981 года по МПК G01V3/10 

1

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, а именно к преобразователям, использующим переменное электромагнитное поле и предназначено для обнаружения посторонних включений в жидких и пластично-вязких реальных средах. Такие преобразователи необходимы в различных отраслях народного хозяйства,например, пищевой, химической промалшленностях и т.д.

Известно устройство для обнаружения посторонних включений в пищевых продуктах, состоящее из попарно расположенных основных и защитных элементов, при этом зшцитный элемент имеет отверстие, а основной элемент расположен над последним fl.

Недостатками этого устройства являются низкая чувствительность к металлическим посторонним включениям, так как чувствительность устройства находится в зависимости от электропроводности контролируемой среды, необходимость разработки специальной измерительной схеквл, сложность фазировки напряжений, питающих основные и защитные элементы, чувствительность устройства к измерениям электрофизических свойств контролируемой реды.

например, незначительньнл изменениям солесодержания и т.д. Последнее требует загрубления чувствительности измерительной схемы, что еще больше снижает чувствительность к металлическим включениям. Однако и для организма; и для технологического оборудования метгшлические включения представляют большую опасность,чем

10 неметаллические.

Наиболее близким к изобретению техническим рваением является индуктивный преобразователь, состоящий из излучакядей и двух включенных поtsследовательно-встречно приемных каi тушек 1,2.

Недостатком данного преобразователя является то, что он позволяет обнаруживать с высокой разрешающей

20 способностью в различньйс реальных средах только металлические посторонние ч&стицы.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей преоб25разователя путем одновременного обнаружения металлических и неметаллических посторонних включений.

Поставленная цель достигается тем, что универссшьный преобразова30тель, содержащий излучающую и, по

крайней море, дне включенные последовательно-встречно приемные катушки, снабжен, по крайней мере,двумя парами электродов и, по крайней мере, двумя дополнительными излучающими кату1иками, расположенными параллельно плоскости соответствующе приемной катушки и последовательно соединенными с электродами.

На фиг. 1 изображен схематическ предлагаемый универсальный преобразователь цилиндрического типа; на фиг. 2 схематически представлен предлагаемый плоский универсальный преобразователь; на фиг. 3 - то же с дополнительными катушками, расположенными параллельно одной приемной катушке; на фиг. 4 изображен вариант возможного использования преобразователя в схеме избирательного металлообнаружителя.

Универсальный преобразователь (фиг.1-3) содержит излучающую катушку 1, приемные катушки 2 и 3, включенные последовательно-встречно, парные электроды 4,5 и дополнительные катушки 6 и 7, расположенные параллельно плоскости соответствующей приемной катушки и последовательно соединенные с электродами.

Электроды располагаются,наприме между излучающей и приемными катушками {фиг.1), или в контуре соответствующей приемной катушки (фиг. 2 и 3). При этом пара электродов 4 должна быть идентичной паре электродов 5, и расстояние между электродами в одной паре должно соответствовать расстоянию между электродами в другой пар Это необходимо для достижения равных токов между электродами при наличии в датчике контролируемой среды без посторонних включений.

Дополнительные катушки б и 7 раполагаются в непосредственной близости от соответствующей приемной катушки 2 и 3 или в ней самой,параллельно ее плоскости, для достижения максимального коэффициента взаимоиндукции между ними. В случаях, когда дополнительные катушки располагаются в каждой приемной, например, дополнительная катушка б в приемной 3, а дополнительная катушка 7 в приемной 2 (фиг. 1 и 2) , намотка дополнительных катушек ид ентична. Питающее напрям ение одной и той же частоты подается на излучающую катушку 1 и на .соединенные последовательно дополнительную катушку б с парой электродов 4 и дополнительную катушку 7 с парой электродов 5. При наличии в преобразователе и между электродами контролируемой среды ток в дополнительных катушках 6 и 7 обуславливается комплексным сопротивлением между соответствующими парами электродов 4 и 5. Последовательно-встречное включение приемр)ых катушек 2 и 3 значительно уменьшает ЭДС, наводимую в каждой из приемных катушек 2 и 3 от первичного поля излучающей катушки, и практически исключает сигналы от контролируемой среды, наводимые в каждой приемной катушке от соответствующей дополнительной катушки. В случае расположения дополнительных катушек 6 и 7, например, в приемной катушке 2, направление намотки одной дополнительной катушки противоположно другой. При равенстве токов через дополнительные катушки такое их включение взаимоисключает наведение сигнала в приемной катушке 2. Полезный сигнал ЭДС разбаланса приемных катушек Upp снимается с их свободных концов.

Работа с предлагаемым универсальным преобразователем заключается в следующем.

Контролируемая среда пропускается через обе приемные катушки 2,3 и парные электроды 4,5 (фиг. 1 и 2), или через одну приемную катушку и парные электроды 4 и 5 (фиг.З). При отсутствии посторонних включЕений в контролируемой среде токи через дополнительные катушки б и 7 равны, и на выходе преобразователя сигнал отсутствует. При попадании в контролируемую среду металлической частицы в ней наводятся от первичного поля излучающей катушки 1 вихревые токи, создающие вторичное поле, воспринимаемое приемными катушками 2 и 3,в результате чего на выходе преобразователя появляется полезный сигнаш. При попадании в контролируемую среду неметаллической посторонней частицы (стекло, камень, дерево и т.д.),сопротивление между электродами, в зон действия которых попадают частицы, изменяется, соответственно изменяется ток в соответствующей дополнительной катушке б или 7, что обуславливает появление полезного сигнала на выходе преобразователя.

Универсальный преобразователь, включающий катушки 1,2,3,6,7 и парные электроды 4 и 5, может работать, например, с избирательным металлообнаружителем (фиг.4). Данный избирательный металлообнаружитель содержит генератор 8 переменного тока, усилитель 9, фазовращатель 10,формирователь 11 опорного напряжения,фазочувствительный детектор 12, амплитудный детектор 13, индикатор 14 аМплитуды, усилитель 15 и индикатор 16 фазы. В приведенном устройстве схемы блоков и их работа общеизвестна.

Конструкторские особенности преобразователя позволяют применять его

в известных схемах металлообнаружителей без каких-либо изменений схем металлообнаружителей, придавая им качественно новые функциональные возможности и расширяя область их применения. Существенным фактором применения преобразователя является его нечувствительность к изменениям электрофизических свойств контролируемой среды, что позволяет реализовать максимальную чувствительность к посторонним включениям.

Формула изобретения

Универсальный преобразователь,содержащий излучающую и, по крайней мере, две включенные последовательновстречно приемные катушки, о т л ичающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем одновременного обнаружения металлических и неметаллических включений, он снабжен, по крайней мере, двумя парами электродов и, по крайней мере, двумя дополнительными излучающими катугаками, расположенными параллельно плоскости соответствуквдей приемной катушки и последовательно соединенными с электродами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 542140, кл. G 01 N 33/02, 1975.

2.Порозов В.А. Металлообнаружи5тели в пищевой промышленности. М., Пищевая промышленность, 1975,

с. 44 (ПРОТОТИП).

Ugf Ригг

(litH ген

1 t

Н

x

5