Устройство для обнаружения металла в потоке неэлектропроводного материала Советский патент 1982 года по МПК G01V3/11 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ МЕТАЛЛА В ПОТОКЕ НЕЭЛЕКТРОПРОВОДНОГО МАТЕРИАЛА

1

Изобретение относится к автоматизации технологических процессов и может быть использовано, например, в комплексе устройств для защиты от попадания металла технологического оборудования тепловых электростанций, дробильно-сортировочных 5 заводов стройиндустрии и обогатительных фабрик.

Известно устройство для обнаружения металла в потоке транспортируемого неэлект- ... ропроводного материала, содержащее генератор звуковой частоты, дифференциальный датчик, усилитель, схему сравнения с порогом и исполнительный блок 1.

Недостатками этого устройства являются возникающие при изменениях температу- 15 ры, влажности и смещениях элементов конструкции напряжения разбаланса, приводящие к ложному срабатыванию исполнительного блока.

Наиболее близким к изобретению является устройство для обнаружения металла в потоке неэлектропроводного материала, содержащее последовательно соединенные генератор, индукционный резонансный датчик, усилитель и синхронный детектор, подключенный опорным входом к выходу генератора, а также три параллельно включенных компаратора с источником опорных напряжений, схему совпадения, подключенную первым входом к выходу первого компаратора, и исполнительный блок 2.

Недостатком известного устройства является различная чувствительность к магнитному и немагнитному металлам, что приводит к пропуску в технологическом потоке значительных по размеру кусков немагнитного металла.

Цель изобретения - получение одинаковой чувствительности к магнитным и немагнитным металлам.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для обнаружения металла в потоке неэлектропроводного материала, содержащее последовательно соединенные генератор, индукционный резонансный датчик, усилитель и синхронный детектор, подключённый опорным входом к выходу генератора, а также три параллельно включенных компаратора с источником опорных напряжений, схему совпадения, подключенную первым входом к выходу первого компаратора, и исполнительный блок дополнительно

введены разделительная цепь, формирователь, схема объединения и одновибратор, причем разделительная цепь включена между выходом синхронного детектора и входами компараторов, схема совпадения подключена вторым входом к выходу второго компаратора через формирователь и выходом - к первому входу схемы объединения, второй вход которой подключен к выходу третьего компаратора, а выход схемы объединения подключен через одновибратор к исполнительному блоку.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2-4 - эпюры выходных напряжений элементов устройства.

Устройство состоит из генератора 1, индукционного резонансного датчика 2, усилителя 3, синхронного детектора 4, разделительной цепи 5, первого компаратора б, второго компаратора 7, третьего компаратора 8, источника 9 опорных напряжений, формирователя 10, схемы совпадения И 11, схемы объединения ИЛИ 12, одновибратора 13 и исполнительного блока 14.

Устройство работает следующим образом.

При отсутствии металла в зоне датчика на выходе синхронного детектора 4 присутствует постоянное напряжение, величина которого определяется амплитудой разбаланса, а знак - фазой напряжения разбаланса (О или П). На выходе разделительной цепи 5 с большой постоянной времени сигнал отсутствует.

При прохождении металла через датчик на выходе синхронного детектора 4 помимо напряжения, вызванного разбалансом, появляется сигнал от металла, с амплитудой, пропорциональной массе и площади поверхности металла, и начальной фазой, определяемой видом металла (магнитный, немагнитный) и не зависящей от амплитуды и фазы напряжения разбаланса.

В случае появления немагнитного металла, первым срабатывает первый компаратор 6 и, соответственно, появляется сигнал на выходе схемы 12 объединения, в результате чего срабатывает одновибратор 13 и исполнительный блок 14 (фиг. 2). При появЛенин магнитного металла первым срабатывает второй компаратор 7 и запускает формирователь 10, вырабатывающий импульс длительностью, большей момента появления сигнала с выхода первого компаратора 6. Этот импульс формирователя 10 запирает схему 11 совпадения (фиг. 3) и, таким образом, импульс на выходе схемы 12

объединения появится лишь при срабатывании третьего компаратора 8, т.е. при превыщении сигналом на выходе разделительной цепи 5 порогового напряжения Un (фиг. 4).

Величина порогового напряжения Un выбирается такой, чтобы обеспечить равную чувствительность устройства к магнитному и немагнитному металлу.

Введение в состав устройства разделительной цепи, формирователя одновибратора и схемы объединения позволяет получить одинаковую чувствительность к магнитному и немагнитному металлу, что обеспечивает, с одной стороны, надежную защиту технологического оборудования от опасных металлических предметов, а с другой - устранение срабатывания устройства от магнитных неметаллических предметов с массой меньщей минимально заданной, и тем самым обеспечивает уменьшение потерь транспортируемого материала.

Формула изобретения

Устройство для обнаружения металла в потоке неэлектрбпроводного материала, содержащее последовательно соединенные генератор, индукционный резонансный датчик, усилитель и синхронный детектор, подключенный опорным входом к выходу генератора, а также три параллельно включенных компаратора с источником опорных напряжений, схему совпадения, подключенную первым входом к выходу первого компаратора, и исполнительный блок, отличающееся тем, что, .с целью получения одинаковой чувствительности к магнитным и немагнитным металлам, в него дополнительно введены разделительная цепь, формирователь, схема объединения и одновибратор, причем разделительная цепь включена между выходом синхронного детектора и входами компараторов, схема совпадения подключена вторым входом к выходу второго компаратора через формирователь и выходом - к первому входу схемы объединения, второй вход которой подключен к выходу третьего компаратора, а выход схемы объединения подключен через одновибратор к исполнительному блоку.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 147153, кл. G 01 V 3/11, 1961.

2.Авторское свидетельство СССР

№ 840780, кл. G 01 V 3/11, 1979 (прототип).

LZHTJ

ю

Ш

Vc

6

Щ

ч

ш

О Uf

о

%

О

ы

/7/«7

ffffS

/7/ - /