RU2123816C1 - Eddy-current metal locator - Google Patents

Eddy-current metal locator Download PDF

Info

Publication number
RU2123816C1
RU2123816C1 RU96118542A RU96118542A RU2123816C1 RU 2123816 C1 RU2123816 C1 RU 2123816C1 RU 96118542 A RU96118542 A RU 96118542A RU 96118542 A RU96118542 A RU 96118542A RU 2123816 C1 RU2123816 C1 RU 2123816C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
voltage
input
filter
inputs
Prior art date
Application number
RU96118542A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU96118542A (en
Inventor
В.И. Пудов
Ю.Я. Реутов
В.А. Куликов
С.А. Коротких
Original Assignee
Пудов Владимир Иванович
Реутов Юрий Яковлевич
Коротких Сергей Александрович
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Пудов Владимир Иванович, Реутов Юрий Яковлевич, Коротких Сергей Александрович filed Critical Пудов Владимир Иванович
Priority to RU96118542A priority Critical patent/RU2123816C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU96118542A publication Critical patent/RU96118542A/en
Publication of RU2123816C1 publication Critical patent/RU2123816C1/en

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)

Abstract

FIELD: medicine; general and eye surgery; nondestructive testing of materials. SUBSTANCE: eddy-current metal locator has alternating-current generator, variable-reluctance pickups with magnetizing and receiving coils, compensators of voltages induced in receiving coils by fields of magnetic coils, AC voltage amplifiers, and synchronous detectors of cophasal and quadrature components. Metal locator also includes the first and second filters of DC components, full-wave rectifiers, voltage analog adders, the first and second phase shifters, switch, point indicator, voltage-controlled frequency generator, and sound indicator. EFFECT: enhanced accuracy and truth of object localization, efficiency of use and reduced traumaticity. 1 dwg

Description

Изобретение относится к поисковой технике, в частности к медицине (общей хирургии и глазной) для локализации металлических инородных предметов в тканях и органах человека, для пограничной локализации инородных предметов, а также может быть использовано для неразрушающего контроля качества материалов и в других областях. The invention relates to a search technique, in particular to medicine (general surgery and ophthalmic) for the localization of metal foreign objects in human tissues and organs, for the border localization of foreign objects, and can also be used for non-destructive quality control of materials in other fields.

Проблема локализации и удаления металлических инородных предметов (тел), залегающих в тканях и органах человека, является трудной и не решенной в практике оперативной хирургии, что обуславливает неудачные операции, тяжелые послеоперационные осложнения. The problem of localization and removal of metallic foreign objects (bodies) lying in the tissues and organs of a person is a difficult and unsolved in the practice of surgical surgery, which leads to unsuccessful operations, severe postoperative complications.

Исход таких операций во многом зависит от точности определения местоположения металлического инородного предмета. The outcome of such operations largely depends on the accuracy of determining the location of a metal foreign object.

Применяемые для этих целей традиционные методы уточняющей диагностики (рентгеновский, ультразвуковой и др.) малоэффективны и приводят к излишне необоснованной операционной травматичности. The traditional methods of clarifying diagnostics used for these purposes (X-ray, ultrasound, etc.) are ineffective and lead to unnecessarily unreasonable operational traumatism.

Одним из перспективных технических средств, применяемых для этих целей в хирургии, являются вихретоковые индукционные металлоискатели, принцип работы которых основан на воздействии на металлический инородный предмет переменного или импульсного магнитного поля, создаваемого намагничивающей катушкой датчика металлоискателя. Магнитное поле переизлучения этого предмета воспринимается приемной катушкой датчика и вызывает в ней ЭДС, которая усиливается электронным блоком и фиксируется стрелочным или другим индикатором. One of the promising technical tools used for these purposes in surgery is eddy current induction metal detectors, the principle of operation of which is based on exposure to a metal foreign object of an alternating or pulsed magnetic field created by a magnetizing coil of a metal detector sensor. The reemission magnetic field of this object is perceived by the receiving coil of the sensor and causes an EMF in it, which is amplified by the electronic unit and is fixed by a pointer or other indicator.

Вихретоковые металлоискатели позволяют проводить малотравматичные операции. Eddy current metal detectors allow low-traumatic operations.

Однако из всех видов внедрения металлического инородного предмета в ткани или органы человека пограничное внедрение инородного предмета является одним из наиболее сложных в плане возможности его удаления. Такие операции требуют высокой квалификации хирурга и неординарного тактического подхода. However, of all types of introduction of a metal foreign object into human tissues or organs, the borderline introduction of a foreign object is one of the most difficult in terms of the possibility of its removal. Such operations require a highly qualified surgeon and an extraordinary tactical approach.

При таких операциях эффективность применения используемых в медицине индукционных металлоискателей ограничивается. With such operations, the effectiveness of the use of induction metal detectors used in medicine is limited.

Предлагаемый в заявляемом изобретении вихретоковый металлоискатель решает поставленную задачу и позволяет проводить малотравматичные операции при обычной и пограничной локализации металлического инородного предмета в тканях и органах человека. Proposed in the claimed invention, the eddy current detector solves the problem and allows for less traumatic operations during normal and border localization of a metal foreign object in human tissues and organs.

Известно техническое применение индукционного устройства, предназначенного для изменения магнитной проницаемости и проводимости грунтов и горных пород [1]. Known technical use of an induction device designed to change the magnetic permeability and conductivity of soils and rocks [1].

Оно содержит генератор переменного тока, индукционный датчик с намагничивающей и приемной катушками, компенсатор напряжения, наводимого в приемной катушке полем намагничиваемой катушки, усилитель переменного напряжения, амплитудный детектор, первый стрелочный индикатор, синхронные детекторы синфазной и квадратурной компонент сигнала, первый и второй фильтры постоянной составляющей, стрелочные индикаторы синфазной и квадратурной компонент сигнала, первый и второй фазовращатели. It contains an alternating current generator, an induction sensor with a magnetizing and receiving coil, a compensator for the voltage induced in the receiving coil by a magnetized coil field, an alternating voltage amplifier, an amplitude detector, a first direction indicator, synchronous detectors of the in-phase and quadrature components of the signal, the first and second filters of the constant component , dial indicators of the in-phase and quadrature components of the signal, the first and second phase shifters.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Переменный ток, вырабатываемый генератором, протекая по намагничивающей катушке датчика, вызывает вокруг нее переменное магнитное поле. В отсутствие вблизи датчика металлических предметов переменное поле намагничивающей катушки индуцирует в приемной катушке датчика переменное напряжение, которое с некоторой точностью компенсируется компенсатором, подключенным входом к выходу генератора переменного тока. В результате на входе усилителя переменного тока присутствует переменное напряжение небаланса, обусловленное неидеальностью настройки компенсатора. С выхода усилителя это напряжение небаланса выпрямляется амплитудным детектором, и первый стрелочный индикатор показывает величину модуля напряжения небаланса. Кроме того, напряжение подается на сигнальные входы синхронных детекторов соответственно синфазной и квадратурной компонент, управляемых через фазовращатели напряжением с выхода генератора переменного тока. В результате синхронного детектирования на выходах детекторов присутствуют постоянные напряжения, пропорциональные соответственно синфазной и квадратурной компонентам напряжения небаланса. Эти постоянные напряжения отсекаются фильтрами постоянной составляющей и не пропускаются на стрелочные индикаторы, которые в результате дают нулевые показания. The alternating current generated by the generator, flowing along the magnetizing coil of the sensor, causes an alternating magnetic field around it. In the absence of metallic objects near the sensor, the alternating field of the magnetizing coil induces an alternating voltage in the sensor receiving coil, which is compensated with some accuracy by a compensator connected by the input to the output of the alternator. As a result, an alternating voltage unbalance is present at the input of the AC amplifier, due to the imperfect adjustment of the compensator. From the output of the amplifier, this unbalance voltage is rectified by an amplitude detector, and the first dial indicator shows the magnitude of the unbalance voltage module. In addition, voltage is supplied to the signal inputs of synchronous detectors, respectively, in-phase and quadrature components, controlled through phase shifters by voltage from the output of the alternator. As a result of synchronous detection, constant voltage proportional to the common-mode and quadrature components of the unbalance voltage are present at the outputs of the detectors. These constant voltages are cut off by DC filters and are not passed to dial indicators, which as a result give zero readings.

При поднесении индукционного датчика к металлическому предмету в его приемной катушке возникает переменное напряжение, обусловленное полем переизлучения металлического предмета. Это напряжение, усиленное усилителем, выпрямляется амплитудным детектором и изменяет отклонение первого стрелочного индикатора. Кроме того, это напряжение выпрямляется синхронными детекторами, и выпрямленные напряжения беспрепятственно проходят через фильтры постоянной составляющей, вызывая отклонения стрелочных индикаторов, пропорциональные соответственно синфазной и квадратурной компонентам поля переизлучения металлического предмета. When the induction sensor is brought to a metal object, an alternating voltage arises in its receiving coil due to the re-radiation field of the metal object. This voltage, amplified by the amplifier, is rectified by an amplitude detector and changes the deviation of the first dial indicator. In addition, this voltage is rectified by synchronous detectors, and the rectified voltages freely pass through the DC filters, causing deviations of the arrow indicators, which are proportional to the in-phase and quadrature components of the re-radiation field of the metal object, respectively.

Устройство позволяет обнаруживать как ферромагнитные и неферромагнитные металлические предметы, так и предметы, состоящие из комбинации ферромагнитного и цветного металлов. The device allows you to detect both ferromagnetic and non-ferromagnetic metal objects, and objects consisting of a combination of ferromagnetic and non-ferrous metals.

Однако устройство обладает недостатком, заключающимся в необходимости при сканировании обследуемой поверхности наблюдать одновременно за показаниями двух стрелочных индикаторов, что повышает утомляемость оператора, вынужденного к тому же следить за тем, чтобы ни один участок обследуемой поверхности не был пропущен. В результате - снижение достоверности и надежности контроля. However, the device has the drawback that it is necessary to monitor the readings of two arrow indicators while scanning the surface to be examined, which increases the fatigue of the operator, who is also forced to ensure that no portion of the surface to be examined is missed. The result is a decrease in the reliability and reliability of control.

Наиболее близким по технической сути к заявляемому устройству является устройство, предназначенное для локализации металлических предметов [2]. The closest in technical essence to the claimed device is a device designed to localize metal objects [2].

Устройство содержит генератор переменного тока, индукционный датчик с намагничивающей и приемной катушками, компенсатор напряжения, наводимого в приемной катушке полем намагничивающей катушки, усилитель переменного напряжения, синхронные детекторы синфазной и квадратурной компонент, первый и второй фильтры постоянной составляющей, двухполупериодный выпрямитель, аналоговый сумматор напряжения, первый и второй стрелочные индикаторы, первый и второй фазовращатели. The device contains an alternating current generator, an induction sensor with a magnetizing and receiving coil, a voltage compensator induced in the receiving coil by a magnetizing coil field, an alternating voltage amplifier, synchronous in-phase and quadrature components, first and second DC filters, a half-wave rectifier, an analog voltage combiner, first and second dial indicators, first and second phase shifters.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Переменный ток генератора, протекая по намагничивающей катушке индукционного датчика, создает вокруг нее переменное магнитное поле. В отсутствие вблизи датчика металлических предметов, подлежащих обнаружению, переменное поле намагничивающей катушки датчика индуцирует в его приемной катушке переменную ЭДС, которая с некоторой точностью компенсируется компенсатором. Напряжение небаланса с выхода индукционного датчика усиливается усилителем переменного напряжения. Усиленное переменное напряжение небаланса детектируется синхронными детекторами синфазной и квадратурной компонент, управляемыми через фазовращатели напряжением генератора. В результате детектирования на выходах детекторов получаются постоянные напряжения, пропорциональные соответственно синфазной и квадратурной компонентам напряжения небаланса. Эти напряжения не пропускаются фильтрами постоянной составляющей и поэтому на входе двухполупериодного выпрямителя, на одном из входов аналогового сумматора напряжений и на втором стрелочном индикаторе напряжения равны нулю. Равно нулю и напряжение на выходе двухполупериодного выпрямителя, а следовательно, и на другом входе аналогового сумматора, вследствие чего равно нулю и напряжение на первом стрелочном индикаторе. The alternating current of the generator, flowing through the magnetizing coil of the induction sensor, creates an alternating magnetic field around it. In the absence of metal objects to be detected near the sensor, the alternating field of the magnetizing coil of the sensor induces a variable EMF in its receiving coil, which is compensated with some accuracy by the compensator. The unbalance voltage from the output of the induction sensor is amplified by an alternating voltage amplifier. The amplified alternating unbalance voltage is detected by synchronous detectors of the in-phase and quadrature components controlled through the phase shifters by the voltage of the generator. As a result of the detection at the outputs of the detectors, constant voltages are obtained, proportional to the in-phase and quadrature components of the unbalance voltage, respectively. These voltages are not passed through the DC filters and therefore, at the input of a half-wave rectifier, at one of the inputs of the analog voltage adder and at the second arrow indicator, the voltages are zero. The voltage at the output of a half-wave rectifier, and therefore at the other input of the analog adder, is also equal to zero, as a result of which the voltage at the first arrow indicator is zero.

При поднесении индукционного датчика к металлическому предмету он намагничивается переменным полем намагничивающей катушки и его поле переизлучения индуцирует в приемной катушке датчика переменное напряжение сигнала. Это напряжение не компенсируется компенсатором и усиленное усилителем подается на сигнальные входы синхронных детекторов. В результате синхронного детектирования на выходах синхронных детекторов появляются постоянные напряжения, пропорциональные соответственно синфазной и квадратурной компонентами сигнала от металлического предмета. When the induction sensor is brought up to a metal object, it is magnetized by the alternating field of the magnetizing coil and its re-radiation field induces an alternating signal voltage in the receiving coil of the sensor. This voltage is not compensated by the compensator and amplified by the amplifier is fed to the signal inputs of synchronous detectors. As a result of synchronous detection, constant voltage proportional to the in-phase and quadrature components of the signal from a metal object appears at the outputs of synchronous detectors.

На выходах этих синхронных детекторов присутствуют также постоянные напряжения небаланса, которые суммируются с напряжениями сигнала. Фильтры постоянной составляющей отсекают эти напряжения небаланса, и на выходах этих фильтров появляются только напряжения полезного сигнала, причем на выходе первого фильтра появляется постоянное напряжение, пропорциональное синфазной компоненте сигнала, а на выходе второго фильтра появляется постоянное напряжение, пропорциональное квадратурной компоненте сигнала. В зависимости от того, является металлический предмет ферромагнитным или нет, напряжение синфазной компоненты на выходе первого фильтра постоянной составляющей положительно или отрицательно, что и индицируется вторым стрелочным индикатором, отклонение которого в одну сторону от нуля показывает, что предмет ферромагнитный, а в другую сторону - что он неферромагнитный. At the outputs of these synchronous detectors there are also constant unbalance voltages, which are summed with the signal voltages. The DC filters cut off these unbalance voltages, and only the useful signal voltages appear at the outputs of these filters, and a constant voltage proportional to the in-phase component of the signal appears at the output of the first filter, and a constant voltage proportional to the quadrature component of the signal appears at the output of the second filter. Depending on whether the metal object is ferromagnetic or not, the voltage of the common-mode component at the output of the first DC filter is positive or negative, which is indicated by the second dial indicator, the deviation of which one way from zero indicates that the object is ferromagnetic, and the other way that it is non-ferromagnetic.

Напряжение на выходе второго фильтра постоянной составляющей всегда имеет одну полярность, например, положительную. Обусловлено это тем, что квадратурная компонента сигнала отражает потери на перемагничивание металлического предмета, которые не могут быть меньше нуля. Двухполупериодный выпрямитель обеспечивает появление на одном из входов аналогового сумматора напряжение одной и той же полярности (например, положительной), независимо от полярности напряжения на выходе первого фильтра постоянной составляющей. На другом входе сумматора, подключенном к выходу второго фильтра постоянной составляющей, напряжение может быть только положительным. Напряжение с выхода сумматора вызывает отклонение первого стрелочного индикатора, пропорциональное сумме абсолютного значения синфазной компоненты и квадратурной компоненты сигнала. Таким образом, оператор, наблюдая за показаниями первого стрелочного индикатора, узнает, что локализован металлический предмет, поскольку показания первого стрелочного индикатора ориентированы на сигнал, полученный в режиме поиска любого металлического предмета, т.е. независимо от того, изготовлен ли он из ферромагнитного или неферромагнитного металла, а из показаний второго стрелочного индикатора узнает вид этого металлического предмета, т.е. ферромагнитный он или неферромагнитный. The voltage at the output of the second DC filter always has one polarity, for example, positive. This is due to the fact that the quadrature component of the signal reflects the magnetization reversal losses of a metal object, which cannot be less than zero. A half-wave rectifier ensures that the voltage of the same polarity (for example, positive) appears at one of the inputs of the analog adder, regardless of the polarity of the voltage at the output of the first filter with a constant component. At the other input of the adder connected to the output of the second DC filter, the voltage can only be positive. The voltage from the output of the adder causes the first arrow indicator to deviate, proportional to the sum of the absolute value of the common-mode component and the quadrature component of the signal. Thus, the operator, observing the readings of the first dial gauge, finds out that the metal object is localized, since the readings of the first dial gauge are oriented to the signal received in the search mode of any metal thing, i.e. regardless of whether it is made of ferromagnetic or non-ferromagnetic metal, and from the readings of the second dial indicator, it recognizes the appearance of this metal object, i.e. ferromagnetic or non-ferromagnetic.

Однако это известное устройство-прототип обладает недостатками, снижающими эффективность его применения, а именно:
1. Устройство недостаточно универсально, так как в ряде случаев локализация металлических инородных предметов затруднена вследствие индукционного датчика, позволяющего осуществлять наиболее точную локализацию металлического предмета при восприятии приемной катушкой датчика только продольной компоненты поля переизлучения металлического предмета.
However, this known prototype device has disadvantages that reduce the effectiveness of its use, namely:
1. The device is not universal enough, since in some cases the localization of metal foreign objects is hindered due to the induction sensor, which allows for the most accurate localization of a metal object when the receiving coil picks up only the longitudinal component of the reemission field of a metal object.

2. Отсутствие дополнительного удобного средства контроля за достоверностью локализации металлического инородного предмета, позволяющего, не отвлекая хирурга от сканирования поверхности вскрытых тканей и органов человека, информировать его о локализации металлических инородных предметов, что особенно важно, когда металлический инородный предмет расположен в жизненно важных местах тела человека. 2. The absence of an additional convenient means of monitoring the reliability of localization of a metal foreign object, allowing, without distracting the surgeon from scanning the surface of exposed tissues and organs of a person, to inform him about the localization of metal foreign objects, which is especially important when the metal foreign object is located in vital places of the body person.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является создание универсального устройства для определения местоположения металлического инородного предмета в тканях и органах человека, а также при его пограничной локализации, при одновременном повышении точности и достоверности локализации предмета и эффективности применения вихретоковых металлоискателей, снижении операционной травматичности. The task to which the claimed invention is directed is to create a universal device for determining the location of a metal foreign object in human tissues and organs, as well as its boundary localization, while improving the accuracy and reliability of the localization of the object and the effectiveness of eddy current metal detectors, reducing operational trauma.

Поставленная задача достигается за счет технического результата, который может быть получен при осуществлении изобретения, а именно - расширение функциональных и технических возможностей вихретоковых металлоискателей за счет дополнительного электронного канала с датчиком для пограничной локализации металлических предметов, повышение точности и достоверности локализации предметов за счет конструкции датчика и дополнительного контроля с помощью звуковой индикации. The problem is achieved due to the technical result that can be obtained by carrying out the invention, namely, expanding the functional and technical capabilities of eddy current metal detectors through an additional electronic channel with a sensor for boundary localization of metal objects, improving the accuracy and reliability of localization of objects due to the design of the sensor and additional control with sound indication.

Технический результат достигается за счет того, что известный металлоискатель, содержащий генератор переменного тока, индукционный датчик с намагничивающей и приемной катушками, компенсатор напряжения, наводимого в приемной катушке полем намагничивающей катушки, усилитель переменного напряжения, синхронные детекторы синфазной и квадратурной компонент, первый и второй фильтры постоянной составляющей, двухполупериодный выпрямитель, аналоговый сумматор напряжений, два фазовращателя и стрелочный индикатор, дополнительно содержит индукционный датчик с намагничивающей и приемной катушками, компенсатор напряжения, наводимого в приемной катушке полем намагничивающей катушки, усилитель переменного напряжения, синхронные детекторы синфазной и квадратурной компонент, первый и второй фильтры постоянной составляющей, двухполупериодный выпрямитель, аналоговый сумматор напряжений, два фазовращателя, переключатель, генератор частоты - управляемый напряжением и звуковой индикатор, причем намагничивающая катушка дополнительного индукционного датчика подключена к выходу генератора переменного тока, а также к его выходу подключены входы обоих фазовращателей и компенсатор напряжения, выход компенсатора напряжения присоединен к индукционному датчику, вход усилителя переменного напряжения присоединен к приемной катушке индукционного датчика, а его выход - к сигнальным, управляющие входы которых подключены к выходам фазовращателей, выход синхронного детектора синфазной компоненты присоединен к входу первого фильтра постоянной составляющей, а выход синхронного детектора квадратурной компоненты присоединен к входу второго фильтра постоянной составляющей, выход первого фильтра постоянной составляющей подсоединен к входу двухполупериодного выпрямителя, а его выход - к одному из входов аналогового сумматора напряжений, другой вход аналогового сумматора напряжений подключен к выходу второго фильтра постоянной составляющей, а выход аналогового сумматора подключен к одному из входов переключателя, а другой вход этого переключателя подключен к выходу первого фильтра постоянной составляющей, при этом один из входов этого же переключателя подключен к выходу аналогового сумматора напряжения первого канала, и другой вход этого же переключателя подключен к выходу первого фильтра постоянной составляющей первого канала, выход переключателя подключен к стрелочному индикатору и к входу генератора частоты - управляемого напряжением, а выход этого генератора подключен к звуковому индикатору. The technical result is achieved due to the fact that the known metal detector containing an alternating current generator, an induction sensor with a magnetizing and receiving coil, a compensator for the voltage induced in the receiving coil by a magnetizing coil field, an alternating voltage amplifier, synchronous detectors in-phase and quadrature components, the first and second filters DC component, a half-wave rectifier, an analog voltage combiner, two phase shifters and an arrow indicator, additionally contains ind a directional sensor with a magnetizing and receiving coil, a compensator for the voltage induced in the receiving coil by a magnetizing coil field, an alternating voltage amplifier, synchronous in-phase and quadrature component detectors, first and second DC component filters, a half-wave rectifier, an analog voltage combiner, two phase shifters, a switch, a generator frequency - voltage-controlled and audible indicator, and the magnetizing coil of an additional induction sensor is connected to the output the alternator’s output, and the inputs of both phase shifters and a voltage compensator are connected to it, the output of the voltage compensator is connected to the induction sensor, the input of the AC amplifier is connected to the receiving coil of the induction sensor, and its output is connected to the signal, the control inputs of which are connected to the outputs of the phase shifters , the output of the synchronous detector of the in-phase component is connected to the input of the first filter of the constant component, and the output of the synchronous detector of the quadrature component is connected is not connected to the input of the second DC filter, the output of the first DC filter is connected to the input of a half-wave rectifier, and its output is connected to one of the inputs of the analog voltage adder, the other input of the analog voltage adder is connected to the output of the second DC filter, and the output of the analog adder is connected to one of the inputs of the switch, and the other input of this switch is connected to the output of the first filter of the DC component, while one of the inputs of the same switch is connected to the output of the analog voltage adder of the first channel, and the other input of the same switch is connected to the output of the first filter with a constant component of the first channel, the output of the switch is connected to the arrow indicator and to the input of the frequency-controlled voltage generator, and the output of this generator is connected to the sound indicator.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где представлена функциональная блок-схема предлагаемого вихретокового металлоискателя. The invention is illustrated in the drawing, which shows a functional block diagram of the proposed eddy current metal detector.

Металлоискатель содержит генератор переменного тока 1, индукционные датчики 2, 17 с намагничивающими и приемными катушками, компенсаторы напряжений 3, 18, наводимых в приемных катушках полями намагничивающих катушек, усилители переменного напряжения 4,19, синхронные детекторы 5 и 6, 20 и 21 синфазной и квадратурной компонент, первые 7, 22 и вторые 8, 23 фильтры постоянных составляющих, двухполупериодные выпрямители 9, 24, аналоговые сумматоры напряжений 10, 25, первые 11, 26 и вторые 12, 27 фазовращатели, переключатель 13, стрелочный индикатор 14, генератор частоты 15, управляемый напряжением, звуковой индикатор 16. The metal detector contains an alternating current generator 1, induction sensors 2, 17 with magnetizing and receiving coils, voltage compensators 3, 18, induced in the receiving coils by the fields of magnetizing coils, 4.19 alternating voltage amplifiers, synchronous detectors 5 and 6, 20 and 21 in-phase and quadrature component, first 7, 22 and second 8, 23 DC filters, half-wave rectifiers 9, 24, analog voltage combiners 10, 25, first 11, 26 and second 12, 27 phase shifters, switch 13, dial indicator 14, generator often you are 15, voltage-controlled, sound indicator 16.

Генератор переменного тока 1 присоединен выходами к намагничивающим катушкам индукционных датчиков 2 и 17, к компенсаторам напряжения 3 и 18 и к входам первых 11 и 26, и вторых 12 и 27 фазовращателей. Приемные катушки индукционных датчиков 2 и 17 подключены к входам усилителей переменного напряжения 4 и 19, выходы которых подключены к сигнальным входам синхронных детекторов 5 и 6, 20 и 21 синфазной и квадратурной компонент, управляющие входы которых подключены соответственно к выходам первых 11 и 26, и вторых 12 и 27 фазовращателей, а выходы соответственно к входам первых 7 и 22, и вторых 8 и 23 фильтров постоянных составляющих. Выходы первых фильтров 7 и 22 постоянных составляющих подключены к входам двухполупериодных выпрямителей 9 и 24, и входам переключателя 13. Одни из входов аналоговых сумматоров напряжений 10 и 25 присоединены к выходам двухполупериодных выпрямителей 9 и 24, другие присоединены к выходам вторых фильтров 8 и 23 постоянных составляющих, а выходы аналоговых сумматоров напряжений 10 и 25 подключены к входам переключателя 13, его выход подключен к стрелочному индикатору 14 и к входу генератора частоты 15 - управляемого напряжением. Выход генератора частоты 15 подключен к звуковому индикатору 16. The alternator 1 is connected by outputs to the magnetizing coils of the induction sensors 2 and 17, to voltage compensators 3 and 18 and to the inputs of the first 11 and 26, and the second 12 and 27 phase shifters. The receiving coils of the induction sensors 2 and 17 are connected to the inputs of the AC amplifiers 4 and 19, the outputs of which are connected to the signal inputs of the synchronous detectors 5 and 6, 20 and 21 of the in-phase and quadrature components, the control inputs of which are connected respectively to the outputs of the first 11 and 26, and second 12 and 27 phase shifters, and the outputs, respectively, to the inputs of the first 7 and 22, and second 8 and 23 filters of constant components. The outputs of the first filters 7 and 22 of the DC components are connected to the inputs of the half-wave rectifiers 9 and 24, and the inputs of the switch 13. Some of the inputs of the analog voltage adders 10 and 25 are connected to the outputs of the half-wave rectifiers 9 and 24, others are connected to the outputs of the second filters 8 and 23 constant components, and the outputs of the analog voltage combiners 10 and 25 are connected to the inputs of the switch 13, its output is connected to the dial indicator 14 and to the input of the frequency generator 15 - voltage-controlled. The output of the frequency generator 15 is connected to the sound indicator 16.

Сопоставительный анализ заявляемого вихретокового металлоискателя с прототипом показывает, что заявляемый металлоискатель отличается наличием нового электронного канала, новой конструкцией индукционного датчика (для пограничной локализации металлических инородных предметов), новыми связями и элементами, а именно тем, что дополнительно содержит индукционный датчик с намагничивающей и приемной катушками, компенсатор напряжения, наводимого в приемной катушке полем намагничиваемой катушки, усилитель переменного напряжения, синхронные детекторы синфазной и квадратурной компонент, первый и второй фильтры постоянной составляющей, двухполупериодный выпрямитель, аналоговый сумматор напряжений, первый и второй фазовращатели, переключатель, генератор частоты - управляемый напряжением и звуковой индикатор. A comparative analysis of the claimed eddy current metal detector with the prototype shows that the claimed metal detector is characterized by the presence of a new electronic channel, a new design of the induction sensor (for the boundary localization of metal foreign objects), new connections and elements, namely, that it additionally contains an induction sensor with magnetizing and receiving coils , the compensator for the voltage induced in the receiving coil by the field of the magnetized coil, an alternating voltage amplifier, synchronously detectors of in-phase and quadrature components, first and second DC filters, a half-wave rectifier, an analog voltage combiner, first and second phase shifters, a switch, a frequency-controlled voltage generator and an audible indicator.

Таким образом, заявляемый металлоискатель соответствует критерию изобретения "новизна". Thus, the inventive metal detector meets the criteria of the invention of "novelty."

Для определения соответствия заявляемого изобретения критерию "изобретательский уровень" рассмотрим известность его отличительных, являющихся функционально самостоятельными, признаков. To determine the conformity of the claimed invention to the criterion of "inventive step", we consider the fame of its distinctive, which are functionally independent, features.

При анализе патентной и научно-технической литературы с целью исследования уровня техники в данной области было установлено, что дополнительное снабжение металлоискателя электронным каналом, для пограничной локализации металлических инородных предметов, в подобных металлоискателях - неизвестно. When analyzing the patent and scientific and technical literature in order to study the state of the art in this field, it was found that the additional supply of the metal detector with an electronic channel for the boundary localization of metal foreign objects in such metal detectors is unknown.

Известен миеталлоискатель, предназначенный для использования в медицине (Литвиненко А. А. , Пудов В.И., Леман В.П. "Вихретоковый локатор инородных тел", Медицинская техника, N 1, 1992, с.42-43 или А.с. СССР N 1827197, Б.И. N 26, 1993, с.8, МПК A 61 B 17/50). A known metal detector designed for use in medicine (Litvinenko A. A., Pudov V. I., Lehman V. P. "Eddy Current Locator of Foreign Bodies", Medical Technology, N 1, 1992, p. 42-43 or A. USSR USSR N 1827197, B.I. N 26, 1993, p. 8, IPC A 61 B 17/50).

Однако сравнительный анализ этого металлоискателя показывает, что из-за недостатков, присущих этому известному металлоискателю, он не решает поставленную проблему. Это связано со следующими обстоятельствами:
1. Чувствительность металлоискателя в 1,5 раза ниже, чем даже у прототипа.
However, a comparative analysis of this metal detector shows that due to the inherent disadvantages of this known metal detector, it does not solve the problem posed. This is due to the following circumstances:
1. The sensitivity of the metal detector is 1.5 times lower than even the prototype.

2. Конструкция индукционного датчика предназначена для восприятия только продольной компоненты поля переизлучения металлического предмета. 2. The design of the induction sensor is designed to perceive only the longitudinal components of the re-radiation field of a metal object.

3. Отсутствие дополнительной (контрольной) индикации за достоверностью локализации металлического инородного предмета. 3. The lack of an additional (control) indication for the reliability of localization of a metal foreign object.

Таким образом, известные технические решения не дают полного решения проблемы, связанной с расширением функциональной и технической возможности вихретоковых металлоискателей при локализации металлических инородных предметов в теле человека. Thus, the known technical solutions do not provide a complete solution to the problem associated with the expansion of the functional and technical capabilities of eddy current metal detectors in the localization of metal foreign objects in the human body.

Предлагаемое техническое решение (отличающееся дополнительным снабжением металлоискателя каналом для пограничной локализации металлических инородных предметов с отличительными рабочими связями, характеристиками и выходными параметрами сигнала, реализованное в заявляемом металлоискателе, в настоящий момент в научно-технической литературе неизвестно и не следует явным образом из уровня техники. Эти новые отличительные признаки сообщают объекту новые, неочевидные свойства, а именно создание универсального вихретокового местоположения металлического инородного предмета в тканях и органах человека, а также при его пограничной локализации, при одновременном повышении точности и достоверности локализации предмета, и эффективность применения вихретоковых металлоискателей, снижении операционной травматичности. Все это позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого объекта критерию "изобретательский уровень". The proposed technical solution (characterized by the additional supply of the metal detector with a channel for the boundary localization of metal foreign objects with distinctive working relationships, characteristics and output signal parameters, implemented in the inventive metal detector, is currently unknown in the scientific and technical literature and does not follow explicitly from the prior art. These new distinctive features tell the object new, non-obvious properties, namely the creation of a universal eddy current location the formation of a metal foreign object in human tissues and organs, as well as its boundary localization, while increasing the accuracy and reliability of the localization of the object, and the effectiveness of eddy current metal detectors, reducing operational trauma. All this allows us to conclude that the claimed object meets the criterion of "inventive step" .

Вихретоковый металлоискатель работает следующим образом. Eddy current detector works as follows.

Он установлен с помощью переключателя 13, например, на первый канал, в режим поиска любого металлического предмета. It is set using the switch 13, for example, on the first channel, in the search mode of any metal object.

Переменный ток генератора 1, протекая по намагничивающим катушкам индукционных датчиков 2 и 17, создает вокруг них переменное магнитное поле. В отсутствие вблизи рабочих концов датчиков металлических предметов, подлежащих обнаружению, переменные поля намагничивающих катушек датчиков 2 и 17 индуцируют в их приемных катушках переменные ЭДС, которые с некоторой точностью компенсируются компенсаторами 3 и 18. Напряжения небаланса с выходов индукционных датчиков 2 и 17 усиливаются по своим каналам усилителями 4 и 19 переменных напряжений. Усиленные переменные напряжения небаланса детектируются синхронными детекторами 5 и 6, 20 и 21 синфазных и квадратурных компонент, управляемыми через фазовращатели 11 и 12, 26 и 27 напряжением генератора 1. В результате детектирования на выходах детекторов 5 и 6, 20 и 21 получаются постоянные напряжения, пропорциональные соответственно синфазным и квадратурным компонентам напряжения небаланса по своим каналам. Эти напряжения не пропускаются фильтрами 7 и 8, 22 и 23 постоянных составляющих и поэтому и на входах и выходах двухполупериодных выпрямителей 9 и 24, и на аналоговых сумматорах напряжений 10 и 25, и на стрелочном 14 и звуковом 16 индикаторах напряжения равны нулю. Следовательно, напряжения равны нулю и в случаях, когда металлоискатель работает в режиме определения вида металла, и в случае его работы на втором канале. The alternating current of the generator 1, flowing along the magnetizing coils of the induction sensors 2 and 17, creates an alternating magnetic field around them. In the absence of metal objects to be detected near the working ends of the sensors, the alternating fields of the magnetizing coils of the sensors 2 and 17 induce EMF variables in their receiving coils, which are compensated with some accuracy by compensators 3 and 18. The unbalance voltages from the outputs of the induction sensors 2 and 17 amplify their channels amplifiers 4 and 19 of alternating voltages. The amplified unbalance alternating voltages are detected by synchronous detectors 5 and 6, 20 and 21 in-phase and quadrature components controlled by the voltage of the generator 1 through phase shifters 11 and 12, 26 and 27. As a result of the detection at the outputs of the detectors 5 and 6, 20 and 21, constant voltages are obtained, proportional to the in-phase and quadrature components of the unbalance voltage, respectively, in their channels. These voltages are not passed through the filters 7 and 8, 22 and 23 of the constant components and therefore at the inputs and outputs of the half-wave rectifiers 9 and 24, and at the analog voltage adders 10 and 25, and on the arrow 14 and sound 16 voltage indicators are equal to zero. Therefore, the stresses are zero in the cases when the metal detector is operating in the mode of determining the type of metal, and in the case of its operation on the second channel.

При поднесении датчика 2 первого канала к металлическому предмету он намагничивается переменным полем намагничиваемой катушки. When the sensor 2 of the first channel is brought up to a metal object, it is magnetized by the alternating field of the magnetized coil.

Приемная катушка датчика 2 воспринимает продольную компоненту собственного поля переизлучения металлического предмета, в результате этого переменная ЭДС, наводимая в приемной катушке датчика 2, не компенсируется компенсатором 3, и это напряжение, усиленное усилителем 4, подается на сигнальные входы синхронных детекторов 5 и 6. В результате синхронного детектирования на выходах синхронных детекторов 5 и 6 появляются постоянные напряжения, пропорциональные соответственно синфазной и квадратурной компонентам сигнала от металлического предмета. The receiving coil of sensor 2 perceives the longitudinal component of the intrinsic reemission field of a metal object, as a result of which the EMF variable induced in the receiving coil of sensor 2 is not compensated by compensator 3, and this voltage, amplified by amplifier 4, is supplied to the signal inputs of synchronous detectors 5 and 6. B As a result of synchronous detection, at the outputs of synchronous detectors 5 and 6, constant voltages appear proportional to the in-phase and quadrature components of the signal from the metal pre meta.

На выходах этих синхронных детекторов 5 и 6 присутствует также постоянное напряжение небаланса, которые суммируются с напряжениями сигнала. Фильтры 7 и 8 постоянной составляющей отсекают эти напряжения небаланса, и на выходах этих фильтров появляются только напряжения полезного сигнала, причем на выходе первого фильтра 7 появляется постоянное напряжение, пропорциональное синфазной компоненте сигнала, а на выходе второго фильтра 8 - пропорциональное квадратурной компоненте сигнала. В зависимости от того, является металлический предмет ферромагнитным или нет, напряжение синфазной компоненты на выходе первого фильтра 7 постоянной составляющей положительно или отрицательно, что индицируется при переключении металлоискателя в режим работы определения вида металла, стрелочным и звуковым индикаторами. Отклонение стрелочного индикатора в одну сторону от нуля показывает, что предмет ферромагнитный, а в другую сторону - что он неферромагнитный. Звуковая индикация указывает только на один вид металла - ферромагнитный или неферромагнитный. At the outputs of these synchronous detectors 5 and 6 there is also a constant unbalance voltage, which are summed with the signal voltages. Filters 7 and 8 of the constant component cut off these unbalance voltages, and only the useful signal voltages appear at the outputs of these filters, and at the output of the first filter 7, a constant voltage proportional to the in-phase component of the signal appears, and at the output of the second filter 8, proportional to the quadrature component of the signal. Depending on whether the metal object is ferromagnetic or not, the voltage of the common-mode component at the output of the first DC filter 7 is positive or negative, which is indicated when the metal detector is switched to the operation mode for determining the type of metal, arrow and sound indicators. Deviation of the dial gauge to one side from zero indicates that the object is ferromagnetic, and to the other side - that it is non-ferromagnetic. Sound indication indicates only one type of metal - ferromagnetic or non-ferromagnetic.

Напряжение на выходе второго фильтра 8 постоянной составляющей всегда имеет одну полярность, например, положительную. Обусловлено это тем, что квадратурная компонента сигнала отражает потери на перемагничивании металлического предмета, которые не могут быть меньше нуля. Двухполупериодный выпрямитель 9 обеспечивает появление на одном из входов аналогового сумматора напряжений 10 напряжение одной и той же полярности (например, положительный), независимо от полярности напряжения на выходе первого фильтра 7 постоянной составляющей. На другом входе сумматора 10, подключенном к входу второго фильтра постоянной составляющей, напряжение может быть только положительным. Напряжение с выхода сумматора 10, подключенного к одному из входов переключателя 13, установленного в режим поиска любого металлического предмета, вызывает отклонение стрелочного индикатора 14, пропорциональное сумме абсолютного значения синфазной компоненты и квадратурой компоненты сигнала, при этом это напряжение также поступает на вход генератора частоты 15 - управляемого напряжением, а с его выхода на звуковой индикатор 16. The voltage at the output of the second DC filter 8 always has one polarity, for example, positive. This is due to the fact that the quadrature component of the signal reflects the magnetization reversal losses of a metal object, which cannot be less than zero. A half-wave rectifier 9 ensures that the voltage of the same polarity (for example, positive) appears at one of the inputs of the analog voltage combiner 10, regardless of the polarity of the voltage at the output of the first DC filter 7. At the other input of the adder 10 connected to the input of the second DC filter, the voltage can only be positive. The voltage from the output of the adder 10 connected to one of the inputs of the switch 13, set to the search mode of any metal object, causes a deviation of the dial indicator 14, proportional to the sum of the absolute value of the common-mode component and the quadrature of the signal component, while this voltage is also fed to the input of the frequency generator 15 - controlled by voltage, and from its output to the sound indicator 16.

При переключении металлоискателя на второй канал в режим поиска любого металлического предмета и при поднесении датчика 17 второго канала к металлическому предмету, он намагничивается переменным полем намагничивающей катушки. Приемная катушка датчика 17 воспринимает поперечную компоненту собственного поля переизлучения металлического предмета, в результате этого переменная ЭДС, наводимая в приемной катушке датчика 17, не компенсируется компенсатором 18, и это напряжение, усиленное усилителем 19, подается на сигнальные входы синхронных детекторов 20 и 21. В результате синхронного детектирования на выходах синхронных детекторов 20 и 21 появляются постоянные напряжения, пропорциональные соответственно синфазной и квадратурной компонентам сигнала от металлического предмета. When the metal detector switches to the second channel in the search mode of any metal object and when the sensor 17 of the second channel is brought up to the metal object, it is magnetized by the alternating field of the magnetizing coil. The receiving coil of the sensor 17 perceives the transverse component of the intrinsic reemission field of a metal object, as a result of which the EMF induced in the receiving coil of the sensor 17 is not compensated by the compensator 18, and this voltage, amplified by the amplifier 19, is supplied to the signal inputs of synchronous detectors 20 and 21. V As a result of synchronous detection, at the outputs of synchronous detectors 20 and 21, constant voltages appear, proportional to the in-phase and quadrature components of the signal from the metal subject.

На выходах этих синхронных детекторов 20 и 21 присутствуют также постоянные напряжения небаланса, которое суммируется с напряжениями сигнала. Фильтры 22 и 23 постоянной составляющей отсекают эти напряжения небаланса, и на выходах этих фильтров появляются только напряжения полезного сигнала, причем на выходе первого фильтра 22 появляется постоянное напряжение, пропорциональное синфазной компоненте сигнала, а на выходе второго фильтра 23 - пропорциональные квадратурной компоненте сигнала. В зависимости от того, является металлический предмет ферромагнитным или нет, напряжение синфазной компоненты на выходе первого фильтра 22 постоянной составляющей положительно или отрицательно, что и индицируется при переключении металлоискателя в режим работы определения вида металла, стрелочным и звуковым индикаторами. Отклонение стрелочного индикатора в одну сторону от нуля показывает, что предмет ферромагнитный, а в другую сторону - что он неферромагнитный. Звуковая индикация указывает только на один вид металла - ферромагнитный или неферромагнитный. At the outputs of these synchronous detectors 20 and 21 there are also constant unbalance voltages, which is summed with the signal voltages. Filters 22 and 23 of the constant component cut off these unbalance voltages, and only the useful signal voltages appear at the outputs of these filters, and a constant voltage proportional to the in-phase component of the signal appears at the output of the first filter 22, and proportional to the quadrature component of the signal at the output of the second filter 23. Depending on whether the metal object is ferromagnetic or not, the voltage of the common-mode component at the output of the first constant-current filter 22 is positive or negative, which is indicated when the metal detector is switched to the metal type determination mode, arrow and sound indicators. Deviation of the dial gauge to one side from zero indicates that the object is ferromagnetic, and to the other side - that it is non-ferromagnetic. Sound indication indicates only one type of metal - ferromagnetic or non-ferromagnetic.

Напряжение на выходе второго фильтра 23 постоянной составляющей, как и на первом канале всегда имеет одну полярность, например, положительную. The voltage at the output of the second filter 23 of the DC component, as well as on the first channel always has one polarity, for example, positive.

Двухполупериодный выпрямитель 24 обеспечивает появление на одном из выходов аналогового сумматора напряжений 25 напряжения одной и той же полярности (например, положительной), независимо от полярности напряжения на выходе первого фильтра 22 постоянной составляющей. На другом входе сумматора 10, подключенном к входу второго фильтра 23 постоянной составляющей, напряжение может быть только положительным. Напряжение с выхода сумматора 10, подключенного к одному из входов переключателя 13, установленного в режим поиска любого металлического предмета, вызывает отклонение стрелочного индикатора 14, пропорциональное сумме абсолютного значения синфазной компоненты и квадратурной компоненты сигнала. При этом это напряжение также поступает на вход генератора частоты 15 - управляемого напряжением, а с его выхода на звуковой индикатор 16. A two-half-wave rectifier 24 ensures that the voltage of the same polarity (for example, positive) appears at one of the outputs of the analog voltage adder 25, regardless of the polarity of the voltage at the output of the first DC filter 22. At the other input of the adder 10 connected to the input of the second DC filter 23, the voltage can only be positive. The voltage from the output of the adder 10 connected to one of the inputs of the switch 13, set to the search mode of any metal object, causes the deviation of the dial indicator 14, proportional to the sum of the absolute value of the common-mode component and the quadrature component of the signal. Moreover, this voltage is also supplied to the input of the frequency generator 15 - controlled by voltage, and from its output to the sound indicator 16.

Таким образом, при работе металлоискателя на любом канале в режиме поиска металлического предмета, оператор, наблюдая за показаниями стрелочного индикатора и с помощью звукового индикатора, узнает о локализации металлического инородного предмета, а в режиме определения вида металла - о его нефферомагнитности или ферромагнитности. Thus, when the metal detector works on any channel in the search mode for a metal object, the operator, observing the indications of the dial indicator and using the sound indicator, finds out about the localization of the metal foreign object, and in the mode of determining the type of metal - about its non-ferromagneticity or ferromagnetism.

Предлагаемый в заявляемом изобретении вихретоковый металлоискатель, благодаря своей универсальности, позволяет определить местоположение металлических инородных предметов в тканях и органах человека, а также при их пограничной локализации, за счет расширения своих функциональных и технических возможностей при одновременном повышении точности и достоверности локализации металлических предметов, за счет конструкции индукционного датчика и дополнительного контроля с помощью звуковой индикации. Все это ведет к снижению операционной травматичности и повышению эффективности применения вихретоковых металлоискателей. The eddy current metal detector proposed in the claimed invention, due to its versatility, makes it possible to determine the location of metallic foreign objects in human tissues and organs, as well as during their localization, by expanding their functional and technical capabilities while improving the accuracy and reliability of metal objects localization, due to construction of the induction sensor and additional control using sound indication. All this leads to a decrease in operational trauma and an increase in the effectiveness of eddy current metal detectors.

Источники информации
1. Будько Г.С. Прибор для измерения магнитной проницаемости и проводимости грунтов и горных пород. Труды Сибирского физико-технического института при Томском госуниверситете. Вып. 61. -Томск: изд. Томского университета, 1976, с. 164-173.
Sources of information
1. Budko G.S. A device for measuring the magnetic permeability and conductivity of soils and rocks. Proceedings of the Siberian Physical-Technical Institute at Tomsk State University. Vol. 61. -Tomsk: ed. Tomsk University, 1976, p. 164-173.

2. Патент РФ N 2046377, G 01 V 3/10, 1995. 2. RF patent N 2046377, G 01 V 3/10, 1995.

Claims (1)

Вихретоковый металлоискатель, содержащий генератор переменного тока, индукционный датчик с намагничивающей и приемной катушками, компенсатор напряжения, наводимого в приемной катушке полем намагничивающей катушки, усилитель переменного напряжения, синхронные детекторы синфазной и квадратурной компонент, первый и второй фильтры постоянной составляющей, двухполупериодный выпрямитель, аналоговый сумматор напряжений, два фазовращателя и стрелочный индикатор, причем выход генератора переменного тока подключен к намагничивающей катушке индукционного датчика, а также к входам обоих фазовращателей и компенсатора напряжения, выход компенсатора напряжения присоединен к индукционному датчику, вход усилителя переменного напряжения - к приемной катушке индукционного датчика, а его выход - к сигнальным входам синхронных детекторов синфазной и квадратурной компонент, управляющие входы которых подключены к выходам фазовращателей, выход синхронного детектора синфазной компоненты присоединен к входу первого фильтра постоянной составляющей, а выход синхронного детектора квадратурной компоненты - к входу второго фильтра постоянной составляющей, выход первого фильтра постоянной составляющей подсоединен к входу двухполупериодного выпрямителя, а выход этого выпрямителя - к одному из входов аналогового сумматора напряжений, другой вход которого подключен к выходу второго фильтра постоянной составляющей, отличающийся тем, что дополнительно содержит индукционный датчик с намагничивающей и приемной катушками, компенсатор напряжения, наводимого в приемной катушке полем намагничивающей катушки, усилитель переменного напряжения, синхронные детекторы синфазной и квадратурной компонент, первый и второй фильтры постоянной составляющей, двухполупериодный выпрямитель, аналоговый сумматор напряжений, два фазовращателя, переключатель, генератор частоты, управляемый напряжением, и звуковой индикатор, причем намагничивающая катушка дополнительного индукционного датчика подключена к выходу генератора переменного тока, а также к его выходу подключены входы обоих фазовращателей и компенсатор напряжения, выход компенсатора напряжения присоединен к индукционному датчику, вход усилителя переменного напряжения - к приемной катушке индукционного датчика, а его выход - к сигнальным входам синхронных детекторов синфазной и квадратурной компонент, управляющие входы которых подключены к выходам фазовращателей, выход синхронного детектора синфазной компоненты присоединен к входу первого фильтра постоянной составляющей, а выход синхронного детектора квадратурной компоненты - к входу второго фильтра постоянной составляющей, выход первого фильтра постоянной составляющей подсоединен к входу двухполупериодного выпрямителя, а его выход - к одному из входов аналогового сумматора напряжений, другой вход которого подключен к выходу второго фильтра постоянной составляющей, а выход аналогового сумматора подключен к одному из входов переключателя, другой вход которого подключен к выходу первого фильтра постоянной составляющей, при этом один из входов этого же переключателя подключен к выходу аналогового сумматора напряжений первого канала, другой вход - к выходу первого фильтра постоянной составляющей первого канала, выход переключателя подключен к стрелочному индикатору и к входу генератора частоты, управляемого напряжением, а выход генератора подключен к звуковому индикатору. Eddy current metal detector containing an alternating current generator, an induction sensor with magnetizing and receiving coils, a compensator for the voltage induced in the receiving coil by a magnetizing coil field, an alternating voltage amplifier, synchronous in-phase and quadrature component detectors, first and second DC filters, a half-wave rectifier, an analog adder voltages, two phase shifters and a dial indicator, the output of the alternator being connected to a magnetizing coil to the induction sensor, as well as to the inputs of both phase shifters and the voltage compensator, the output of the voltage compensator is connected to the induction sensor, the input of the AC amplifier is connected to the receiving coil of the induction sensor, and its output is connected to the signal inputs of synchronous detectors of the in-phase and quadrature components, the control inputs of which connected to the outputs of the phase shifters, the output of the synchronous detector of the in-phase component is connected to the input of the first filter of the constant component, and the output of the synchronous detector of the adduct component - to the input of the second DC filter, the output of the first DC filter is connected to the input of a half-wave rectifier, and the output of this rectifier is connected to one of the inputs of the analog voltage adder, the other input of which is connected to the output of the second DC filter, characterized in that contains an induction sensor with a magnetizing and receiving coil, a compensator for the voltage induced in the receiving coil by a field of a magnetizing coil, an amplifier voltage, synchronous detectors of the in-phase and quadrature components, the first and second DC filters, a half-wave rectifier, an analog voltage combiner, two phase shifters, a switch, a voltage-controlled frequency generator, and an audible indicator, and the magnetizing coil of an additional induction sensor is connected to the output of the alternator current, as well as its output, the inputs of both phase shifters and voltage compensator are connected, the output of the voltage compensator is connected to the induction sensor, the input of the AC amplifier to the receiving coil of the induction sensor, and its output to the signal inputs of synchronous detectors of the in-phase and quadrature components, the control inputs of which are connected to the outputs of the phase shifters, the output of the synchronous detector of the in-phase component is connected to the input of the first filter of the constant component, and the output of the synchronous detector of the quadrature component to the input of the second filter of the constant component, the output of the first filter of the constant component is connected to the input of a half-wave rectifier, and its output is connected to one of the inputs of the analog voltage adder, the other input of which is connected to the output of the second DC filter, and the output of the analog adder is connected to one of the switch inputs, the other input of which is connected to the output of the first DC filter, when this one of the inputs of the same switch is connected to the output of the analog voltage adder of the first channel, the other input to the output of the first filter of the DC component of the first channel, the output the switch is connected to a dial indicator and to the input of a frequency controlled voltage generator, and the output of the generator is connected to a sound indicator.
RU96118542A 1996-09-18 1996-09-18 Eddy-current metal locator RU2123816C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU96118542A RU2123816C1 (en) 1996-09-18 1996-09-18 Eddy-current metal locator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU96118542A RU2123816C1 (en) 1996-09-18 1996-09-18 Eddy-current metal locator

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU96118542A RU96118542A (en) 1998-12-27
RU2123816C1 true RU2123816C1 (en) 1998-12-27

Family

ID=20185507

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU96118542A RU2123816C1 (en) 1996-09-18 1996-09-18 Eddy-current metal locator

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2123816C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2728835C1 (en) * 2016-07-07 2020-07-31 Хайнрих Хирдес Гмбх Method and system for electromagnetic detection and survey of territory with respect to metal having disturbing action of mass

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
2. Литвиненко А.А. и др. Вихретоковый локатор инородных тел. Медицинская техника. - 1992, N 1, с.42 и 43. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2728835C1 (en) * 2016-07-07 2020-07-31 Хайнрих Хирдес Гмбх Method and system for electromagnetic detection and survey of territory with respect to metal having disturbing action of mass

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3896489B2 (en) Magnetic detection device and substance determination device
JP3987941B2 (en) Magnetic impedance measuring device
KR100218653B1 (en) Electronic induced type test apparatus
JP4998821B2 (en) Eddy current inspection method and eddy current inspection apparatus for implementing the eddy current inspection method
EP2124043B1 (en) Eddy current inspection method and eddy current inspection device for carrying out the eddy current inspection method
JP4756409B1 (en) Nondestructive inspection apparatus and nondestructive inspection method using alternating magnetic field
RU2123816C1 (en) Eddy-current metal locator
JP6551885B2 (en) Nondestructive inspection device and nondestructive inspection method
EP1332719A1 (en) Method and apparatus to detect metal fragments in patients
US5418459A (en) Method and apparatus for flaw detection using an AC saturating field generated by a first coil and an eddy current sensor second coil
JPS62273447A (en) Method and apparatus for measuring deterioration degree of material
JP3048176B2 (en) Defect detection apparatus and method
RU2046377C1 (en) Metal detector
RU2231287C2 (en) Detector device for discovering foreign bodies
RU2123302C1 (en) Polarity indicator
RU2262123C1 (en) Induction measuring converter for metal detector
RU2123303C1 (en) Ferroprobe polarity indicator
Dalichaouch et al. Low-frequency electromagnetic technique for nondestructive evaluation
JPH05203629A (en) Electromagnetic flaw detection and device
SU911416A1 (en) Metal detector
SU832442A1 (en) Eddy-current method of inspection of undersurface flaws of non-ferromagnetic materials
SU892384A1 (en) Method of measuring ferromagnetic material complex magnetic permeability
Reutov et al. Experience in Developing and Using Metal Detectors for Medical Purposes
SU1310619A1 (en) Method of measuring thickness of surface of processed layers of ferromagnetic electroconductive articles
JPH076764B2 (en) Electromagnetic induction type plate thickness measuring method and its measuring device