RU2509305C2 - Industrial metal detector for conveyor lines - Google Patents

Industrial metal detector for conveyor lines Download PDF

Info

Publication number
RU2509305C2
RU2509305C2 RU2012111844/28A RU2012111844A RU2509305C2 RU 2509305 C2 RU2509305 C2 RU 2509305C2 RU 2012111844/28 A RU2012111844/28 A RU 2012111844/28A RU 2012111844 A RU2012111844 A RU 2012111844A RU 2509305 C2 RU2509305 C2 RU 2509305C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
signal
coil
transmitting
control zone
metal detector
Prior art date
Application number
RU2012111844/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2012111844A (en
Inventor
Алексей Юрьевич Месилов
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Локаторная техника"
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 Общество с ограниченной ответственностью "Локаторная техника" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Локаторная техника"
Priority to RU2012111844/28A priority Critical patent/RU2509305C2/en
Publication of RU2012111844A publication Critical patent/RU2012111844A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2509305C2 publication Critical patent/RU2509305C2/en

Links

Abstract

FIELD: machine building.SUBSTANCE: in an industrial detector for conveyor lines the area of receiving coils is many times less than the area of a metal detector "window". Signals from receiving coils arrive to inlet amplifiers (separate for each coil), from the outlet of the amplifier the signal is sent to a summator, where it is summed with the "compensation" signal, arriving from a digital to analog converter (DAC), which makes it possible to compensate the signal x.x., then the signal arrives to an analog to digital converter (ADC). Data from all ADC, a speed sensor and another receiving coil connected in parallel to the transmitting one, and also data from the scales (optionally) is sent to a unit of a central processor, in which metal presence is detected. Also in parallel to the transmitting coil there is a calibration loop connected, which is periodically closed, making it possible for an instrument to independently perform automatic inspection and automatic calibration. In the considered metal detector the excitation coil connected to an AC generator creates unresolved magnetic field of excitation acting as the investigated object, moving through the control zone.EFFECT: increased sensitivity of a metal detector and reduced impact of external electromagnetic environment, which causes reduction of quantity of false actuations.1 dwg

Description

Изобретение относится к производственной промышленности и может быть использовано для обнаружения и локализации металлических предметов в готовой продукции или в сырье.The invention relates to the manufacturing industry and can be used to detect and localize metal objects in finished products or in raw materials.

Уровень техникиState of the art

Для поиска металлических предметов применяют металлодетекторы, состоящие из передающей и приемной катушек, предназначенных для измерения величины магнитного поля, например изобретение SU 1078384a «Конвейерный металлоискатель», однако достижение высокой чувствительности прибора не всегда возможно, поскольку она ограничена реальной магнитной обстановкой. Сигнал от электромагнитных помех пропорционален площади приемной катушки. Соответственно для уменьшения величины «вредного» сигнала необходимо уменьшить площадь приемной катушки.To search for metal objects, metal detectors are used, consisting of transmitting and receiving coils designed to measure the magnitude of the magnetic field, for example, the invention SU 1078384a “Conveyor metal detector”, however, achieving high sensitivity of the device is not always possible, since it is limited by the actual magnetic environment. The signal from electromagnetic interference is proportional to the area of the receiving coil. Accordingly, to reduce the value of the "harmful" signal, it is necessary to reduce the area of the receiving coil.

Поставленная задача решается:The problem is solved:

- использованием нескольких приемных катушек;- using multiple receiving coils;

- использованием специального алгоритма обработки с учетом сигнала дополнительной катушки, расположенной параллельно передающей.- using a special processing algorithm taking into account the signal of an additional coil located parallel to the transmitting one.

В рассматриваемом металлодетекторе применены: катушка возбуждения 1, подключенная к генератору переменного тока, которая создает переменное магнитное поле возбуждения, воздействующее на обследуемый объект, перемещающийся сквозь контрольную зону. Приемные катушки 2, расположенные перпендикулярно передающей, внутри нее, для компенсации поля возбуждения от передающей катушки и имеющие меньший, по сравнению с передающей катушкой, размер. Сигналы с приемных катушек поступают на входы усилителя 3 (отдельные для каждой катушки). С выхода усилителя сигнал подается на сумматор 4, где сигнал суммируется с сигналом «компенсации», приходящим с ЦАП 5, позволяющим скомпенсировать сигнал х.х., затем сигнал поступает на АЦП 6. In the metal detector under consideration, the following are applied: an excitation coil 1 connected to an alternating current generator, which creates an alternating magnetic field of excitation, acting on the object being examined, moving through the control zone. Receiving coils 2, located perpendicular to the transmitter, inside it, to compensate for the field of excitation from the transmitter coil and having a smaller size compared to the transmitter coil. The signals from the receiving coils are fed to the inputs of the amplifier 3 (separate for each coil). From the output of the amplifier, the signal is fed to the adder 4, where the signal is summed with the signal "compensation" coming from the DAC 5, which allows you to compensate for the signal x.x., then the signal goes to the ADC 6.

Данные со всех АЦП, датчика скорости 7 и еще одной приемной катушки, включенной параллельно передающей, а также данные с весов 8 (опционально) подаются на модуль центрального процессора 9, в котором происходит определение присутствия металла или его количества. Также параллельно передающей катушке включена петля калибровки, которая периодически замыкается, что позволяет прибору самостоятельно производить автопроверку и автокалибровку. Также в модуле обработки сигналов 15 присутствуют: полосовой фильтр 10, синхронный детектор 11, перестраиваемый ФНЧ 12, нелинейный перестраиваемый ФВЧ 13, обработчик формы импульса 14. Для управления модулем обработки сигналов используется модуль формирования сигналов управления генерацией и компенсацией 16. Также к модулю центрального процессора подключены: клавиатура 17, индикатор 18, компьютерный интерфейс 19, излучающий элемент 20.Data from all ADCs, a speed sensor 7, and another receiving coil connected in parallel with the transmitting coil, as well as data from the scales 8 (optional) are supplied to the central processor module 9, in which the presence of metal or its quantity is determined. Also, a calibration loop is included parallel to the transmitting coil, which is periodically closed, which allows the device to independently perform auto-testing and auto-calibration. Also in the signal processing module 15 there are: a band-pass filter 10, a synchronous detector 11, a tunable low-pass filter 12, a nonlinear tunable high-pass filter 13, a pulse shape processor 14. To control the signal processing module, a signal generation and compensation compensation signal generating module is used 16. Also to the central processor module connected: keyboard 17, indicator 18, computer interface 19, radiating element 20.

Основным отличием от подобных приборов является:The main difference from similar devices is:

1. Диаметр приемных катушек гораздо меньше, чем зона контроля, за счет чего наводимые помехи на них гораздо меньше.1. The diameter of the receiving coils is much smaller than the control zone, due to which the induced noise on them is much smaller.

2. Наличие автоматической системы компенсации х.х. приемных катушек позволяет исключить трудоемкий процесс настройки датчика, а также исключить влияние «старения» элементной базы за счет постоянной автоподстройки оптимальных параметров.2. The presence of an automatic compensation system x.x. receiving coils eliminates the time-consuming process of tuning the sensor, and also eliminates the effect of "aging" of the element base due to the constant automatic tuning of optimal parameters.

3. Наличие «петли», представляющей из себя периодически замыкаемую катушку, расположенную параллельно передающей, позволяет прибору самостоятельно производить автопроверку и автокалибровку.3. The presence of a “loop”, which is a periodically closed coil located parallel to the transmitting one, allows the device to independently perform auto-testing and auto-calibration.

4. Контроль скорости конвейера для изменения параметров обработки сигнала позволяет в значительной мере ослабить влияние помех за счет того, что полезным сигналом признается только сигнал с заданной скоростью изменения.4. Monitoring the speed of the conveyor to change the signal processing parameters can significantly reduce the influence of interference due to the fact that only a signal with a given rate of change is recognized as a useful signal.

5. Наличие входа для подключения весов (информация о массе) позволяет программным путем снизить вероятность ложного срабатывания.5. The presence of an input for connecting the scales (mass information) allows you to programmatically reduce the likelihood of a false positive.

6. Программно настраиваемая фаза сигнала позволяет настраивать (отстраивать) прибор по максимуму (минимуму) чувствительности на требуемый металл.6. The programmable phase of the signal allows you to configure (tune) the device to the maximum (minimum) sensitivity on the desired metal.

Claims (1)

Промышленный металлодетектор для конвейерных линий, состоящий из катушки возбуждения, охватывающей зону контроля, генератора переменного тока, создающего магнитное поле в зоне контроля, приемных катушек, расположенных внутри зоны контроля, перпендикулярно передающей, усилителей, сумматора, ЦАП сигнала компенсации дисбаланса приемных катушек, АЦП, датчика скорости, дополнительной приемной катушки, расположенной параллельно передающей, весов (опционально), модуля центрального процессора, периодически замыкающейся петли калибровки, расположенной параллельно и в плоскости передающей катушки, отличающийся тем, что приемные катушки расположены перпендикулярно передающей, внутри нее (для компенсации поля возбуждения от передающей катушки) и имеют меньший размер (т.е. на них наводится меньше сигнала внешних помех пропорционально уменьшению площади), и так как они расположены перпендикулярно зоне контроля, то находятся параллельно металлическому корпусу датчика, который, являясь дополнительным экраном, дополнительно уменьшает уровень помех, сигнал компенсации х.х. вырабатывается с учетом перераспределения гармоник основной частоты и компенсирует сигнал х.х. с учетом изменяющейся обстановки (климатические, механические изменения) динамически, т.е. без падения чувствительности в режиме реального времени. Industrial metal detector for conveyor lines, consisting of an excitation coil covering the control zone, an alternating current generator generating a magnetic field in the control zone, receiving coils located inside the control zone perpendicular to the transmitting amplifier, adder, DAC of the receiving coil unbalance compensation signal, ADC, speed sensor, additional receiving coil located parallel to the transmitter, weights (optional), central processor module, periodically closing calibration loop, laid parallel and in the plane of the transmitting coil, characterized in that the receiving coils are perpendicular to the transmitting one, inside it (to compensate for the excitation field from the transmitting coil) and have a smaller size (i.e., less external interference signal is induced in proportion to the decrease in area), and since they are located perpendicular to the control zone, they are parallel to the metal housing of the sensor, which, being an additional screen, further reduces the noise level, compensation signal x.x. It is developed taking into account the redistribution of harmonics of the fundamental frequency and compensates for the signal x.x. taking into account the changing environment (climatic, mechanical changes) dynamically, i.e. without loss of sensitivity in real time.
RU2012111844/28A 2012-03-27 2012-03-27 Industrial metal detector for conveyor lines RU2509305C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012111844/28A RU2509305C2 (en) 2012-03-27 2012-03-27 Industrial metal detector for conveyor lines

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012111844/28A RU2509305C2 (en) 2012-03-27 2012-03-27 Industrial metal detector for conveyor lines

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012111844A RU2012111844A (en) 2013-10-27
RU2509305C2 true RU2509305C2 (en) 2014-03-10

Family

ID=49446135

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012111844/28A RU2509305C2 (en) 2012-03-27 2012-03-27 Industrial metal detector for conveyor lines

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2509305C2 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU894506A1 (en) * 1980-05-16 1981-12-30 Институт физики им. Л.В.Киренского СО АН СССР Magnetic resonance signal pickup
SU1078384A1 (en) * 1981-04-03 1984-03-07 Институт горного дела Conveyer-type metal detector
UA19381A (en) * 1996-06-18 1997-12-25 Hінель Дмитрович Твердовський Tverdovskyis appliance for reveal of hidden metal objects
RU2262123C1 (en) * 2004-02-16 2005-10-10 Машковцев Владимир Викторович Induction measuring converter for metal detector
US20090284255A1 (en) * 2008-04-03 2009-11-19 Superdimension, Ltd Magnetic Interference Detection System And Method

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU894506A1 (en) * 1980-05-16 1981-12-30 Институт физики им. Л.В.Киренского СО АН СССР Magnetic resonance signal pickup
SU1078384A1 (en) * 1981-04-03 1984-03-07 Институт горного дела Conveyer-type metal detector
UA19381A (en) * 1996-06-18 1997-12-25 Hінель Дмитрович Твердовський Tverdovskyis appliance for reveal of hidden metal objects
RU2262123C1 (en) * 2004-02-16 2005-10-10 Машковцев Владимир Викторович Induction measuring converter for metal detector
US20090284255A1 (en) * 2008-04-03 2009-11-19 Superdimension, Ltd Magnetic Interference Detection System And Method

Also Published As

Publication number Publication date
RU2012111844A (en) 2013-10-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105676008B (en) Digital electric field sensor
NZ703990A (en) Handheld characteristic analyzer
WO2010071929A1 (en) An apparatus and process for measuring properties
KR20150034720A (en) Noise identification device and noise identification method
WO2013064813A3 (en) Target position, movement and tracking system
US9239377B2 (en) Pulse radar ranging apparatus and ranging algorithm thereof
Li et al. Double threshold ultrasonic distance measurement technique and its application
US10345419B2 (en) On-line calibration and compensation of a current transformer
RU2599327C1 (en) Acoustic emission method of diagnosis of the products from composite materials based on carbon fiber and device for its implementation
RU2509305C2 (en) Industrial metal detector for conveyor lines
RU2506582C2 (en) Industrial metal detector for determination of percentage content of ferromagnetic in ore
JP2018200197A (en) Metal detector
RU2672527C1 (en) Method of measuring strength of electrostatic field
US20110101976A1 (en) Device for Detecting Metallically Conductive Parts
CA2695340C (en) Method for determining the moisture content of wood
RU2647991C1 (en) Metal detector
EP3540416A3 (en) X-ray utilized compound measuring apparatus
RU2570593C2 (en) Method and device for nondestructive test of material of tested object
Zhengming et al. A new-developed multi-frequency impedance analyzing instrument used for eddy current testing based on DSP
Yeh et al. Characterizing the mass/force measurement capability of a microbalance
RU2090882C1 (en) Eddy current detector to test cylindrical articles
RU2610878C1 (en) Method of materials electromagnetic parameters non-contact measurement
王科 et al. Design and improvement of filter circuit for solenoid magnet axis measurement
RU89697U1 (en) DEVICE FOR REMOTE DETERMINATION OF VIBRATING OBJECTS
Umemoto et al. Dynamic mass measurement by the frequency estimation method used the frequency analysis type adaptive algorithm: real time processing and control system in Windows environment