<Desc/Clms Page number 1>
Beschrijving ingediend tot het bekomen van een uitvindingsoctrooi op naam van te Zwevegem voor WERKWIJZE EN INRICHTING VOOR HET IDENTIFICEREN VAN VELLEN DOOR MIDDEL VAN MICROGOLVEN
De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze en inrichting voor het identificeren door middel van microgolven van voorwerpen in de vorm van een vel of een plaat samengesteld uit een elektrisch niet-geleidend materiaal, waarbij het voorwerp gemerkt is voor identificatiedoeleinden door het opnemen erin van elektrisch-geleidende vezelmaterialen.
Het is bekend bladvormige voorwerpen te merken, bijvoorbeeld papierbladen die kleine hoeveelheden zeer fijne, verspreide metaalvezels bevatten die in staat zijn zekere gedeelten van de energie van een microgolfstraling die ze ontvangen te absorberen en te weerkaatsen. Men overweegt momenteel de toepassing van deze eigenschap onder andere voor bepaalde soorten veiligheidspapier, zoals bankbiljetten, paspoorten en certifikaten die geïdentificeerd kunnen worden of waarvan de authenticiteit kan worden nagegaan.
<Desc/Clms Page number 2>
Hiertoe voert men ze in een houder v66r een golfzender en wordt het gedeelte van de energie, dat wordt weerkaatst en geabsorbeerd door de elektrisch geleidende vezels die in de bladen zijn ingewerkt, gedetecteerd en gemeten. De hoeveelheid geleidende vezels moet gering blijven om het uitzicht of de eigenschappen van de bladen of platen niet te veel te veranderen. Bovendien beschrijft men in de octrooiaanvraag FR 80.09095 op naam van aanvraagster dat vezels met een vrij glad oppervlak die een geleidbaarheid hebben van minder dan 10 % van die van standaardkoper, een diameter kleiner dan 50 (im en een lengte van minder dan 10 mm, een uitstekend signaal voor identificering door microgolven voortbrengen bij een hoeveelheid van bijvoorbeeld 0,5 gew.-% in het voorwerp.
Tenslotte geven deze vezels een specifieke responsie die slechts moeilijk door andere materialen kan worden nagebootst, zodat namaak van het merken vermeden wordt. Overigens is het over het algemeen wenselijk dat de detectie-inrichting door middel van microgolven zeer gevoelig is en dat ze in staat is snelle responsie te geven om reproduceerbare identificeringen van eenzelfde voorwerp mogelijk te maken.
De uitvinding verschaft een eenvoudig en kompakt toestel, dat het mogelijk maakt de hierboven beschreven voorwerpen te identificeren door detectie van de door het voorwerp gereflekteerde golven wanneer het wordt geraakt door microgolven die voortkomen van tenminste één zender die v & ór het voorwerp is geplaatst. Volgens een belangrijk kenmerk van de uitvinding omvat de zender een circulator of een directionele koppeling waarin een deel van de weerkaatste golven naar de detector wordt afgeleid. Behalve de zender bevat het toestel een reflektiescherm geplaatst tegenover één van deze zenders op een afstand die groter is dan de afstand tussen deze zender en de houder voor het voorwerp.
Om de gevoeligheid van het identificatiesignaal te verhogen (of tenminste te optimaliseren), is het nodig volgens de uitvinding de respektieve afstanden te regelen tussen de zender en het scherm enerzijds, en tussen de zender en de houder anderzijds, dit wil zeggen het scherm
<Desc/Clms Page number 3>
en de houder te positioneren ten opzichte van deze zender. Het toestel bevat dus bovendien middelen voor het regelen van deze respektievelijke afstanden, dit wil zeggen voor het positioneren van de samenstellende elementen. Een ander voorwerp van de uitvinding bestaat er precies in regelingsmethodes voor het toestel te verschaffen met name voor het positioneren van de elementen.
Volgens de voorkeursuitvoeringsvormen kan het toestel verscheidene opeenvolgende zenders met verschillende polarisatie bevatten waarvó & r het op een houder geplaatste voorwerp voorbijkomt.
De uitvinding zal nu beschreven worden in het licht van de bijgevoegde tekeningen die op geschikte uitvoeringsvormen betrekking hebben. Tegelijk zullen de bijzondere kenmerken en voordelen van de uitvinding meer in detail worden besproken.
Figuur 1 geeft schematisch een schikking van de basiselementen van het toestel weer.
Figuur 2 is een voorstelling van een continu detectiesysteem bevat- tende twee zenders met verschillende polarisatie.
Figuur 3 is een andere voorkeursuitvoering waarin het scherm wordt vervangen door een ontvanger van de golven doorgelaten door het voorwerp.
Figuur 4 toont de gedetecteerde signalen van een voorbeeld van blad dat metaalvezels bevat.
Het toestel volgens Figuur 1 omvat hoofdzakelijk een zender 1 van microgolven. Deze zender bestaat uit een generator 2 van microgolven verbonden met een circulator 3 (waaraan een antenne 4 kan worden gekoppeld).
De generator 2 kan een Gun-oscillator zijn met een Gunn-diode gemonteerd in een trilholte om microgolven te produceren met een frequentie hoger dan 1 GHz, bijvoorbeeld van 25 GHz
<Desc/Clms Page number 4>
(golflengte : 12 mm). De oscillatoren van dit type zijn in de handel verkrijgbaar. De uitgang van de trilholte wordt in verbinding gebracht met bijvoorbeeld een ferrietcirculator 3 die gewoonlijk wordt gebruikt in zenders-ontvangers van microgolven voor bedieningstoestellen met microgolfweerkaatsing. Dergelijke circulator 3 is niet ideaal in de zin dat een deel 5 van de binnenkomende golven wordt afgeleid naar de detector 6 die met de circulator verbonden is.
Een bundel 7 van lineair gepolariseerde microgolven wordt aan de poort 8 van de circulator uitgezonden en tegen het blad-of plaatvormig voorwerp geprojecteerd, waarvan het oppervlak loodrecht op de richting van de bundel 7 staat. Een deel van de golven die het voorwerp raken wordt erdoor weerkaatst door de aanwezigheid van elektrisch-geleidende vezelmaterialen in het voorwerp en komt binnen in de tegenovergestelde richting via de poort 8. Deze weerkaatste golven 10 worden vervolgens doorgelaten via de poort 11 van de circulator naar de detector 6 van de weerkaatste golven. De detector 6 kan een Schottky-diode zijn die op zichzelf is bekend. Een ander deel van de golven die het voorwerp raken wordt doorgelaten en geprojecteerd tegen het scherm 12 dat bestaat uit een materiaal dat microgolven weerkaatst, zoals een metaalplaat.
De weerkaatste golven 13 worden gedeeltelijk doorgelaten door het voorwerp en dit doorgelaten deel wordt gevoegd bij de golven 10 die rechtstreeks weerkaatst worden en die binnenkomen via de poort 8 om aldus te worden opgevangen door de detector 6. De elementen 2,3 en 4 vormen de zender en element 6 vormt de detector ; het voorwerp 9 en het scherm 12 worden gesteund door de raamwerken respektievelijk 14,15 en 16 die glijdend zijn gemonteerd op staven 19 in het gestel 17.
In een aantal gevallen, bijvoorbeeld in moderne controlesystemen en in toestellen voor automatische bankbiljetsortering bestond er een behoefte aan vrij kompakte microgolfdetectietoestellen. Volgens de uitvinding is het nu mogelijk geworden een dergelijk eenvoudig en kompakt systeem te ontwerpen door het elimineren van de hoornantennes en de detectoren van de golven die
<Desc/Clms Page number 5>
rechtstreeks door het voorwerp worden doorgelaten zoals gesuggereerd in de franse octrooiaanvrage nr. 80. 09095 van aanvraagster.
De detector van deze doorgelaten golven wordt volgens de uitvinding, vervangen door een reflectiescherm 12. Dit scherm biedt het verdere voordeel dat het het systeem afschermt tegen (soms variabele) golfweerkaatsingen door andere voorwerpen in de buurt van het systeem doordat kleine afstanden tussen dit scherm en de detector worden toegepast, bijvoorbeeld in het nabije-veld-golfgebied.
Het gebruik van hoog-frequente golven (bijvoorbeeld 25 GHz) stimuleert de gevoeligheid van de deteotie.
Het gebruik van een niet ideale circulator 3 zoals hierboven beschreven laat ook toe staande golven in de detectorholte te doen ontstaan. Deze golven zijn het resultaat van een superpositie van afgebogen golven 5 en weerkaatste golven 10 en het feit van deze staande golven te creëren maakt het mogelijk een uniek detectiesignaal voort te brengen waarvan de gevoeligheid volgens noodzaak kan geregeld worden. De regelingsmethoden voor het toestel en het verhogen van de gevoeligheid van het identifikatiesignaal door middel van de weerkaatsing van golven door het voorwerp steunt op het verschijnsel van deze staande golven.
Het toestel wordt als volgt geregeld : eerst wordt de afstand A tussen het microgolftoestel 1 en het scherm 12 geregeld in afwezigheid van het voorwerp om een voorafbepaald reflectiesignaalniveau in de detector 6 te bekomen en het scherm wordt in deze positie bevestigd door het positioneren (glijden) van zijn houder 16 op de staven 19. Het veranderen van de stand A zal namelijk een faseverschuiving van de weerkaatste golven 13 die via poort 8 van de circulator binnenkomen, teweegbrengen ten opzichte van de fase van de uitgestraalde golven. De superpositie van deze verschoven golven 13 en de golven 5 zal een staande golfpatroon creëren in funktie van de afstand A. Daarom is het voor het afstellen van de afstand A mogelijk het niveau van het gedetecteerde reflectiesignaal vast te leggen (kiezen) en het daarna
<Desc/Clms Page number 6>
te gebruiken als referentieniveau.
Wanneer men een minimum reflectiesignaalniveau wenst kan men het scherm plaatsen zodanig dat registratie door de detector plaatsvindt in een knoop van de staande golf. Anderzijds is het mogelijk een plaats voor het scherm te kiezen waar het een maximum reflectiesignaalniveau produceert dat samenvalt met de piek van de staande golf.
Wanneer de afstand A is bepaald en het scherm bevestigd, wordt de afstand B geregeld tussen de zender 1 en de houder 15 die het voorwerp 9 (geplaatst tussen de zender en het scherm) draagt zodat een reflectiesignaalniveau in de detector geproduceerd wordt dat substantieel verschilt van het vooraf geproduceerde (bij het regelen van de afstand A) ; de houder 15 wordt in deze positie bevestigd. Het tussenplaatsen van het voorwerp dat elektrisch geleidende vezelmaterialen bevat veroorzaakt een nog complexer signaal dat het resultaat is van de direkte weerkaatsingen en de herhaalde weerkaatsingen zowel van het voorwerp als van het scherm (zoals hierboven in het algemeen beschreven).
Een gedeelte van de invallende energie wordt direkt weerkaatst door de elektrisch geleidende vezels die zich in het voorwerp bevinden ; een ander deel wordt doorgelaten doorheen het voorwerp en tegen het scherm geprojecteerd dat dit gedeelte weerkaatst.
Nog een ander gedeelte wordt door de vezels geabsorbeerd.
Het gedeelte van de energie dat door het scherm wordt weerkaatst valt op zijn beurt in op het voorwerp in de tegenovergestelde richting (golven 13) en wordt nogmaals opgesplitst in een gedeelte dat wordt geabsorbeerd door de geleidende vezels, een gedeelte dat wordt doorgelaten naar de detector toe en een gedeelte in de vorm van herhaalde weerkaatsingen naar het scherm toe, enzovoort. De resulterende golf 10 komt binnen langs poort 8 van de circulator en wordt gevoegd bij golf 5. Nochtans zal de resulterende golf een andere vorm hebben en gedefaseerd zijn ten opzichte van die voortgebracht in afwezigheid van het voorwerp tussen de zender en het scherm.
Daarbij zal een verandering van de afstand B leiden tot een bijkomende
<Desc/Clms Page number 7>
verschuiving van de fase van de resulterende golf. Daardoor zal het mogelijk zijn de afstand B op dergelijke manier te regelen dat een signaalniveau zal geregistreerd worden dat een maximum verschil vertoont met het niveau waargenomen in afwezigheid van het voorwerp.
Het toestel dat getoond wordt in fig. 2 betreft een voorbeeld van een toestel dat middelen bevat voor het bewegen van het voorwerp in zijn houder. In het algemeen is dit het type van element dat gebruikt wordt voor het automatisch continu sorteren van dokumenten zoals bankbiljetten. Een raamwerk 20 bevat twee evenwijdige schijven 21,22 die gemonteerd zijn op een bepaalde afstand van elkaar op eenzelfde as. Deze tussenliggende ruimte bevat, enerzijds, het drijfwiel dat de schijven in beweging brengt en die zelf in beweging wordt gebracht door een riem 23, en, anderzijds metalen platen 24,25 die als reflectieschermen dienst doen.
De metalen platen 24,25 zijn bevestigd aan één van hun uiteinden in positioneringselementen 26,27 die de vorm hebben van, bijvoorbeeld, micrometers gemonteerd op het gestel 20.
Tegenover een deel van de omtrek van de schijven 21, respektievelijk 22, bevinden zich vaste elementen 28 en 29, waarvan het oppervlak concentrisch ten opzichte van deze omtrek gebogen is.
De schijven en deze elementen vormen een doorgang 30 voor de te kontroleren dokumenten 31. Deze dokumenten 31, die elektrisch geleidende vezels bevatten, worden ingebracht in deze doorgang tussen de schijven 21 en 22 en een rol 32, en achtereenvolgens v6r de microgolfzenders 33, respektievelijk 34, voorbijgevoerd. Elke
EMI7.1
zender bevat een oscillator 35, een circulator 36 en een detector 37, respektievelijk 43.
Nochtans is het polarisatievlak van de golven uitgezonden door één van de zenders 33 en 34 bij voorkeur hoofdzakelijk evenwijdig met de voortschrijdingsrichting van het dokument 31, terwijl het polarisatievlak van de andere zender hoofdzakelijk loodrecht op deze richting staat.
<Desc/Clms Page number 8>
VOORBEELD Een prototype van papieren bankbiljetten 31 is vervaardigd volgens een procédé beschreven in de franse octrooiaanvrage FR 78. 14617. Over het gehele oppervlak van het papier dispergeerde men 4 gew.-% roestvaste staal vezels Bekinox vervaardigd door de aanvraagster, met een diameter gelijk aan 12 micrometer en een lengte van 5 mm. Tijdens continue fabrikage van het papier in een industriële inrichting, worden de geleidende vezels lichtjes georiënteerd in de voortschrijdingsrichting van de verse laag papier doorheen de fabrikagemachine. Dit verschijnsel schijnt kenmerkend te zijn voor de industriële fabrikage van het papier en het is haast niet na te maken door een manuele of half-industriële fabrikage.
Het papier is in rechthoekige biljetten gesneden met een lengte van de rechthoek evenwijdig met de voortschrijdingsrichting van het papier tijdens de fabrikage.
Het biljet mat 18, 6 cm bij 7,5 cm. Het biljet werd ingebracht in de doorgang 30 rond een trommel met schijven 21,22 van een machine met automatische sortering van het type Crossfield en een snelheid van 10 m/sec en de twee detectiesignalen werden geregistreerd achtereenvolgens door de detectoren 37 en 43 en met elkaar vergeleken. De oscillatoren 35 waren van het type MA 86790 (Microwave Associates) en de circulatoren 36 waren van het type MA 8K 221, terwijl de ontvangers 37 en 43 Schottky dioden van het type MA 86561 bevatten. De rechthoekige poorten 8 van de circulatoren waren 4,1 mm lang en 2 mm breed. Het polarisatievlak van de uitgezonden golven stond loodrecht op de lengte van de rechthoekige poort. De uitgezonden microgolven hadden een frequentie van 25 GHz (golflengte 12 mm).
De afstand A tussen de circulatoren 36 en de platen 24 en 25 was bepaald in afwezigheid van het bankbiljet door middel van de positioneringsmicrometers 26 en 27, om aldus een minimum referentiesignaal te produceren dat overeenkomt met de knoop in de staande golf geproduceerd bij de detectorpoorten. Van zodra de afstand A bekend was heeft men het te controleren biljet in zijn
<Desc/Clms Page number 9>
doorgang 30 geplaatst, recht tegenover de zenders 33 en 34 en men heeft de afstand B bepaald zodanig dat men een maximaal signaal bekomt in de detectoren 37 en 43. Met in achtneming van de voorafbepaalde afstand A werden de platen 24,25 en de zenders 34, respektievelijk 33, samen verplaatst volgens een richting loodrecht op die van de doorgang 30 tot in de gewenste positie voor het bekomen van een maximum signaal.
Deze positie kwam overeen met de gewenste afstand B. In het voorbeeld was de afstand A 25, 5 mm en de afstand B 10,5 mm.
Het polarisatievlak van de golven uitgezonden door de zender 33 was evenwijdig met de richting van de bankbiljetten in de doorgang 30 (en bijgevolg evenwijdig aan de dominante origan- tatie van de elektrisch geleidende vezels), terwijl het polarisatievlak van de golven uitgezonden door de zender 34 loodrecht stond op deze voorwaartse richting.
De signalen ontvangen door de oscilloscoop worden getoond in fig. 4. De abscis van deze curve geeft de tijd weer en de ordinaat een maat die proportioneel is met de weerkaatste energie. De lijn 44 toont het reflectiesignaal geregistreerd door de detector 37 en lijn 46 duidt het reflectiesignaal aan geregistreerd door de detector 43. Men kan onmiddellijk bemerken dat de amplitude of de hoogte van de piek 45 groter is dan die van de piek 47 hetgeen erop wijst dat er een voorkeursoriëntatie is voor de roestvaste staalvezels in het papier in de voortschrijdings- richting van het biljet 31 rond de schijven 21 en 22. De piek 47 staat omgekeerd in de tekening.
Het is duidelijk dat de elektrisch geleidende vezels georiënteerd in de voortschrijdingsrichting van het papier samenvallen met het polarisatievlak van de golven uitgezonden door de eerste zender 37 en aldus een hoog reflectieniveau teweegbrengen of er tenminste toe bijdragen (vandaar een belangrijk signaal of piek 45) in de detector 37. Integendeel, wanneer de vezels voor-
<Desc/Clms Page number 10>
bijkomen voor de zender 34 zullen ze heel weinig van de energie die op hen is gericht weerkaatsen omdat het polarisatievlak van de golven uitgezonden door de zenders 34 loodrecht staat op de richting van de vezels. Een signaal of piek 47 zal daarom veel zwakker, zelfs verwaarloosbaar zijn voor deze vezels. Niettemin, in de praktijk is de oriëntatie van de vezels min of meer willekeurig.
Daarom moet men zich altijd verwachten aan een niet verwaarloosbaar signaal 47 tenzij de vezels een geschikte richting worden opgedrongen gedurende de fabrikage van het voorwerp, bijvoorbeeld, door middel van magneten, wanneer de vezels magnetiseerbaar zijn.
De breedte 48 van de pieken komt overeen met een tijdsinterval van ongeveer 20 milliseconden, hetgeen wijst op de buitengewone geschiktheid van het toestel om detectie uit te voeren aan zeer hoge snelheid.
De uitvinding heeft betrekking op een uitvoeringsvorm geillustreerd in Fig. 3 die de zeer voordelige praktische kombinatie van tenminste twee zenders 33 en 34 aantoont, die geplaatst zijn naast elkaar in een toestel dat ook een scherm 25 bevat geplaatst vóór een eerste zender en een golfdetector 38 geplaatst vóór een tweede zender. De houders van het voorwerp 21,22, 28 en 29 zijn geplaatst vóór de zenders en tussen de zenders 33 en 34, het scherm 25 en de ontvanger 38. Het toestel omvat ook middelen voor het afstellen van de respektievelijke afstanden tussen de verschillende elementen : d. i. de afstand tussen om het even welke tweede zender en ontvanger 38, om het even welke eerste zender en het scherm 25, en om het even welke eerste, resp. tweede zender en de houder.
De afstelling is aangeduid door de pijlen 39, 40,41 en 42.
Om duidelijke signalen voort te brengen die een betere identifikatie van de aard, de afmetingen en oriëntatie van de elektrisch geleidende vezels in de voorwerpen toelaten, is het voordelig
<Desc/Clms Page number 11>
de richting van het polarisatievlak van de golven uitgezonden door tenminste één van de eerste zenders zo te kiezen dat zij verschillend is van de richting van het polarisatievlak van een tweede zender. Bijvoorbeeld het polarisatievlak van de golven van de eerste zender kan evenwijdig zijn met de bewegingsrichting van het voorwerp, terwijl het polarisatievlak van de andere zender loodrecht op deze richting kan staan.
Een andere mogelijkheid is de richting van het vlak van de golven ontvangen door tenminste één van de detectoren 38 zo te kiezen dat ze verschilt van die van het polarisatievlak van de golven uitgezonden door een tweede zender 34 geplaatst vor deze detectoren. Anderzijds kan het in sommige gevallen beter zijn, dat beide richtingen evenwijdig verlopen. Indien de richting van het polarisatievlak van de golven ontvangen door een ontvanger verschillend is van het polarisatievlak van de golven van een tweede zender geplaatst voor deze ontvanger, dan kruisen de vlakken zich bij voorkeur in een hoek van 900 om aldus maximum signaalcontrasten in de respektievelijke detectoren te bereiken tussen de weerkaatste golven en de golven doorgelaten naar de ontvanger.
Elk van deze vlakken kan hoofdzakelijk evenwijdig georiënteerd zijn met de bewegingsrichting van het voorwerp, terwijl het andere vlak dan loodrecht daarop gericht is.
Indien, anderzijds, de richting van het vlak van de ontvangen golven samenvalt met die van het polarisatievlak van de golven uitgezonden naar deze detector 38, dan kunnen beide vlakken georiënteerd worden ofwel evenwijdig met de bewegingsrichting van het voorwerp, ofwel loodrecht op deze richting.
Een praktische uitvoering bevat bijvoorbeeld een eerste zender 33 die golven uitzendt gepolariseerd in een vlak evenwijdig met de bewegingsrichting of voortschrijdingsrichting van het voorwerp 31, en metalen scherm 25 voor deze zender. De golven uitgezonden door een tweede zender 34 zullen dan een polarisatievlak
<Desc/Clms Page number 12>
hebben loodrecht op de voortschrijdingsrichting van het voorwerp.
De ontvanger 38 vOor deze zender 34 zal dan gericht zijn om het totale aandeel van de energie doorgelaten in de vlak loodrecht op de voortschrijdingsrichting van het voorwerp te ontvangen.
In een andere praktische uitvoeringsvorm wordt een eerste zender 33 geplaatst tegenover het scherm 25 en zendt golven uit gepolariseerd in een vlak loodrecht op de voortschrijdende richting van het voorwerp. Anderzijds zal de ontvanger 38, geplaatst v66r de zender 34, zo georiënteerd worden dat hij alleen het gedeelte van de energie doorgelaten in een vlak evenwijdig met de voortschrijdingsrichting van het voorwerp zal ontvangen, terwijl het polarisatievlak van de golven uitgezonden door de zender 34 ook evenwijdig zal zijn met deze voortbewegingsrichting.
Om de respektievelijke gewenste oriëntaties van het polarisatievlakken van de golven uitgezonden door de verschillende zenders te regelen, evenals deze van de golven doorgelaten naar de ontvangers, zal het toestel in het algemeen conventionele en nietgeillustreerde middelen bevatten voor het afstellen van de hoekrotatiepositie van de zenders en/of ontvangers rond een as evenwijdig met de voortschrijdingsrichting van de uitgezonden golven.
Hierna volgt een beschrijving van een werkwijze voor het regelen van toestellen die een kombinatie bevatten van tenminste twee naast elkaar geplaatste golfzenders 33, respektievelijk 34, een scherm 25 geplaatst voor één van de eerste zenders 33 en een golfdetector 38 geplaatst v66r één van de tweede zenders 34, in een houder 21,22 en 29 voor het voorwerp 31 geplaatst tussen deze elementen. Deze afstelling, dit is de positionering van deze elementen, heeft tot doel de gevoeligheid van het identifikatiesignaal te verhogen.
In het algemeen begint men met de afstelling van de afstand A tussen een eerste zender 33 en het scherm 25 in afwezigheid
<Desc/Clms Page number 13>
van het voorwerp 31 om aldus in de detector 37 een vooraf bepaald niveau van het reflectiesignaal te verkrijgen, en men bevestigt het scherm 25 in deze positie. Vervolgens regelt men de afstand B tussen een eerste zender 33 en de houder 21,22 en 29 van het voorwerp terwijl deze houder die het voorwerp 31 draagt zich tussen deze zender en het scherm bevindt, hetwelk vooraf is gepositioneerd, om aldus in de detector 37 een reflectiesignaalniveau te bereiken dat gevoelig verschilt van dat verkregen in afwezigheid van het voorwerp en de detector 37 en de houder wordt in deze positie bevestigd.
Dan regelt men de afstand C tussen een tweede zender 34 en de ontvanger 38 in afwezigheid van het voorwerp, om in de ontvanger 38 een voorafbepaald doorlatingssignaalniveau te bekomen ; dan herregelt men deze afstand C in afwezigheid van het voorwerp door middel van een minimale verschuiving, om aldus in een tweede detector 43 een voorafbepaald reflectiesignaalniveau te bekomen.
De ontvanger 38 en de zender 34 worden op deze afstand van elkaar geplaatst. Uiteindelijk, nadat men het voorwerp 31 in de doorgang 30 van-de houder tussen de detector 38 en de zender 34 heeft geplaatst, regelt men de afstand D tussen de zender 34 en de houder die het artikel 31 draagt om in de detector 43 een reflectiesignaalniveau te bereiken dat substantieel verschilt van dat bekomen in afwezigheid van het voorwerp en de houder wordt in deze positie bevestigd.
De afstand A kan zodanig geregeld worden en het scherm 25 zodanig geplaatst dat, naar wens, men ofwel een minimum signaal of een maximum signaal in de detector 37 ontvangt. In ieder geval zal het voordelig zijn om het voorwerp 31 zo te positioneren in de houder dat men in de detector 39 een reflectiesignaalniveau bekomt dat een maximum verschil vertoont met het niveau geregistreerd in afwezigheid van het voorwerp.
<Desc/Clms Page number 14>
Voor het regelen van de afstand C houdt men rekening met het feit dat de aanwezigheid van de metalen ontvanger 38 tot gevolg heeft dat een gedeelte van de golven uitgezonden door de zender 34 weerkaatst worden door de metalen delen van de ontvanger.
De. superpositie van uitgezonden en weerkaatste golven (met verschillende fases) produceert een staande golf. Door het veranderen van de afstand C kan men het niveau van het geregistreerde doorlatingssignaal in de ontvanger 38 kiezen. Bij voorkeur zal men de afstand C zo nemen dat men een maximum niveau voor het doorlatingssignaal bekomt. Bij het herregelen van de afstand C zal de ontvanger 38 (of de zender 34) bij voorkeur verschoven worden over een minimum afstand zodat men een minimum reflectiesignaalniveau in de detector 43 bekomt. Dit reflectiesignaal wordt hierna beschouwd als referentiereflectiesignaal. Een bijkomend effekt van de herregeling is dat het voorafbepaalde maximum doorlatingsniveau (bij afstand C) lichtjes verminderd is.
Het niveau van heb geregistreerde doorlatingssignaal in de detector 49 bij deze herregelde afstand wordt beschouwd als referentiedoorlatingssignaal.
Uiteindelijk plaatst men het voorwerp 31 in de houder 21, 22, 29 tussen de ontvanger 38 en de zender 34 en bij voorkeur wordt de afstand D tussen de zender 34 en het voorwerp geregeld (waarbij men de herregelde afstand C tussen de zender 34 en de ontvanger 38 in acht neemt) om aldus in de detector 43 een maximum reflectiesignaalniveau te bekomen. Het plaatsen van het voorwerp 31 tussen de zender 34 en de ontvanger 38 schept, in analogie met wat hierboven is beschreven, een superpositiefenomeen dat een complex omvat van direkte golven, gereflecteerde golven en doorgelaten golven bij verschillende fases. Het resultaat van deze superpositie leidt tot een staande golf die toelaat het reflectiesignaalniveau vast te leggen in functie van de afstand D.
<Desc/Clms Page number 15>
Hoewel de uitvinding is beschreven met betrekking tot de toestellen getoond in de figuren, dient men wel te verstaan dat ze niet beperkt is tot deze uitvoeringsvormen. De frequentie van de microgolven kan van de ene zender tot de andere verschillen. Een eerste zender kan bijvoorbeeld werken bij 25 GHz en een tweede bijvoorbeeld bij 10 GHz. Een hogere frequentie houdt met name een meer preciese en delikate positionering in aangezien de golflengte van de staande golven de helft is van die van de uitgezonden golven.
In plaats van het voorwerp achtereenvolgens voor een eerste en een tweede golfzender te doen voorbijkomen, kan men zich bijvoorbeeld indenken, het tweemaal voor dezelfde zender te doen voorbijkomen waarbij tussen de twee doorgangen ofwel de oriëntering van het voorwerp, ofwel de oriëntering van het polarisatievlak van de zender, ofwel die van de tegenover de zender geplaatste golfontvanger te veranderen.
Het is ook vanzelfsprekend dat de detectiesignalen een bevel kunnen doen ontstaan door tussenkomst van een relais of een ander element om in een continue reeks van onderzochte voorwerpen die te doen uitschakelen, welke niet aan vooraf gestelde normen beantwoorden. In de praktijk van het automatisch sorteren van bankbiljetten bijvoorbeeld, maakt deze maatregel het mogelijk, vervalste biljetten automatisch te verwijderen.
De blad-of plaatvormige voorwerpen kunnen hetzij vezelachtige strukturen zijn zoals papier, niet-geweven voorwerpen, weefsels, netten, of niet-vezelachtige strukturen, bijvoorbeeld op basis van kunststoffen of keramiek, hetzij gelaagde kombinaties van deze strukturen. Bij de fabrikage kunnen ze gemerkt worden als gevolg van plaatselijke inwerking van vezelachtige materialen die geleidend zijn voor elektriciteit.
Het gebruik van vezelachtige materialen andere dan de vezels van roestvast staal BEKINOX van de aanvraagster, is mogelijk.
<Desc/Clms Page number 16>
Nochtans is de elektrische geleidbaarheid van deze BEKINOX- vezels nagenoeg ideaal voor het identificeringssysteem volgens de uitvinding daar hun absorptie-en terugkaatsingsvermogen van dezelfde orde van grootte is. Bijgevolg kunnen deze waarden door eenzelfde type van detectoren worden gedetecteerd. Bovendien maakt de geringe diameter van de vezels een maximaal absorptievermogen mogelijk in de omstandigheden van detectie die volgens de uitvinding zijn toegepast, dit wil zeggen door het kiezen van een goede kombinatie van geometrie en van (lage) concentraties van de vezels afhankelijk van de frequentie van de zenders. De kleine diameter van de vezels begunstigt bovendien het uitzicht van het voorwerp, bijvoorbeeld van veiligheidspapier. Een regelmatig vezeloppervlak vermijdt op zijn beurt variaties in het detectiesignaal.
Bij het gebruik van vezels met een tamelijk hoge geleidbaarheid en rekening houdend met de afmetingen van de vezels (diameter minder dan 25 micron, lengte minder dan 10 mm) alsook de orde van grootte van de concentratie van de vezels in het produkt (minder dan 5 gew.-%) vertonen de produkten te lage absorptiewaarden en te hoge terugkaatsingswaarden zodat men ze niet meer kan onderscheiden van platen of lagen van metallieke bedekking met het systeem volgens de uitvinding.
Indien men, daarentegen vezels gebruikt met een zeer zwakke geleidbaarheid (lager dan die van de BEKINOX-vezels), zal het nodig zijn dikkere vezels in te werken (om niet te verwaarlozen absorptieniveau te bereiken), hetgeen het uitzicht van het produkt schaadt.
Als het oppervlak van de voorwerpen tamelijk groot is en het merken bijvoorbeeld beperkt tot bepaalde plaatsen op het oppervlak, spreekt het vanzelf dat verscheidene kombinaties van zenders en ontvangers naast elkaar in het toestel kunnen worden gemonteerd, om een behoorlijk onderzoek van het volledige oppervlak mogelijk te maken.