CN205484851U - 一种金属检测门 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种金属检测门，涉及金属检测领域，包括门本体和金属检测装置，所述金属检测装置包括激励信号发生装置、发射线圈、接收线圈、对所述接收线圈接收到的信号进行处理的信号处理器以及进行声光报警的报警装置，所述激励信号发生装置与所述发射线圈连接，所述处理器分别与所述接收线圈、所述报警装置连接，所述激励信号发生装置包括用于产生不同频率信号的多个激励信号发生单元通过发送覆盖多个频率点的探测信号，对金属进行探测，避免了某种金属对单一频率的探测信号不敏感，导致探测成功率降低的问题，提高了对金属的探测成功率。
Description
技术领域
本实用新型涉及金属检测领域，具体而言，涉及一种金属检测门。
背景技术
探测相关人员是否携带金属，是目前安检工作的一个重点。目前，在安检过程中使用的探测金属的方法是，通过发射线圈发出固定的探测信号后，由接收线圈对探测信号进行接收，对比发出的探测信号与接收到的信号之间的差别，判断是否存在金属。然而采用这种探测方式，对金属的探测准确率不够，同时不能满足对多种不同金属进行探测的需求。
实用新型内容
针对上述问题，本实用新型的目的在于提供一种金属检测门。
本实用新型实施例采用的技术方案如下：
一种金属检测门，所述金属检测门包括门本体和金属检测装置，
所述金属检测装置包括激励信号发生装置、发射线圈、接收线圈、对所述接收线圈接收到的信号进行处理的信号处理器以及进行声光报警的报警装置，所述激励信号发生装置与所述发射线圈连接，所述处理器分别与所述接收线圈、所述报警装置连接，所述激励信号发生装置包括用于产生不同频率信号的多个激励信号发生单元，
所述门本体包括顶板、与所述顶板相对的底板以及连接所述顶板与所述底板的两个侧板，所述发射线圈以及所述接收线圈设置于所述侧板的内部。
优选地，所述发射线圈与所述接收线圈设置于同一侧板的内部，所述接收线圈设置于所述发射线圈所围成的区域内侧。
优选地，所述接收线圈包括多组子接收线圈，每个所述子接收线圈与所述信号处理器独立连接。
优选地，所述金属检测装置包括两个金属检测单元，每一个所述金属检测单元包括一组发射线圈以及与该发射线圈对应的接收线圈，属于同一金属检测单元的发射线圈和接收线圈设置于同一侧板的内部，分别属于两个金属检测单元的两组发射线圈并联连接且具有相同的绕向。
优选地，所述金属检测装置还包括发射调零线圈，所述发射调零线圈与所述发射线圈连接，所述发射调零线圈的绕向与所述发射线圈的绕向相反。
优选地，所述金属检测装置还包括接收调零线圈，所述接收调零线圈与所述接收线圈连接，所述接收调零线圈的绕向与所述接收线圈的绕向相反。
优选地，所述信号处理器包括信号放大电路和滤波器
优选地，所述金属检测门还包括用于检测从所述门本体经过的信号源发出的识别信号的天线阵列，所述天线阵列设置于所述侧板，所述天线阵列的检测区域覆盖所述门本体的内部区域，所述天线阵列与所述信号处理器连接。
优选地，所述金属检测门还包括用于捕捉脸部图像的摄像头，所述摄像头设置于所述顶板或侧板，所述摄像头面对的一侧为所述门本体的入口。
优选地，所述检测装置还包括用于探测人体的红外线探测装置，所述红外线探测装置与所述信号处理器连接，所述红外线探测装置设置于所述底板。
与现有技术相比，本实用新型提供的金属检测门，通过发送覆盖多个频率点的探测信号，对金属进行探测，避免了某种金属对单一频率的探测信号不敏感，导致探测成功率降低的问题，提高了对金属的探测成功率。
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。通过附图所示，本实用新型的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本实用新型的主旨。
图1为本实用新型较佳实施例提供的金属检测门的金属检测装置的结构框图。
图2为本实用新型较佳实施例提供的金属检测门的门本体的结构示意图。
图3为本实用新型较佳实施例提供的金属检测装置的线圈的设置方式示意图。
图4为本实用新型较佳实施例提供的金属检测门的结构示意图。
图中附图标记具体为：
激励信号发生装置101、发射线圈102、接收线圈103、信号处理器104、报警装置105、发射调零线圈106、接收调零线圈107、天线阵列108、摄像头109、红外线探测装置110、顶板201、底板202、侧板203。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
本实用新型提供的金属检测门，适用于对出入一些的特定场所(如会场、学校、矿井等)的人员是否携带有违规金属进行检测的场景。使用时，将金属检测门设置于特定场所出入口出或者必经通道上，使得进出特定场所时，相关人员必然会经过金属检测门。在其携带有违规金属经过金属检测门时，其携带的违规金属即可被金属检测门检测到。
本实用新型提供的金属检测门包括门本体和金属检测装置。参阅图1，金属检测装置包括激励信号发生装置101、发射线圈102、接收线圈103、对所述接收线圈103接收到的信号进行处理的信号处理器104以及进行声光报警的报警装置105，所述激励信号发生装置101与所述发射线圈102连接，所述处理器分别与所述接收线圈103、所述报警装置105连接，所述激励信号发生装置101包括用于产生不同频率信号的多个激励信号发生单元。
激励信号发生装置101包括的每一个激励信号发生单元都能够单独生成一种频率的信号。激励信号发生装置101将多个激励信号发生单元生成的多种不同频率的信号进行叠加，得到覆盖不同的频率、包括多个频率分量的探测信号。探测信号由发射线圈102发出，再由接收线圈103进行接收，信号处理器104对所述接收线圈103接收到的信号进行处理，并以此判断是否检测到金属。当检测到金属时，信号处理器104控制报警装置105进行声光报警。其中，所述信号处理器104包括信号放大电路和滤波器。信号放大电路用于对接收线圈103接收到的信号进行放大，方便后续的处理，再通过滤波器对放大后的信号进行滤波，得到探测信号的多个频率分量。
根据电涡流效应，当在发射线圈102产生的磁场中，有金属物体时，接收线圈103感应出的信号将会改变。通过检测接收线圈103感应出的信号的变化，即可实现对金属的探测。在实际的使用中，其他非金属物质在进入发射线圈102产生的磁场时，对接收线圈103感应出的信号也会产生一定影响。对于不同频率的信号，金属所引起的改变是不同的。在某些频率下，金属与非金属所引起的变化都非常小，无法有效进行区分，容易导致对金属的探测准确率降低，或者误判。因此，通过发出包括多个频率分量的探测信号，尽量多覆盖不同的频率，来达到更好的探测效果。
具体的判断方式为对所述接收线圈103接收到的探测信号进行分解，得到接收到的探测信号包括的多个频率分量。分别对得到的多个频率分量进行检测，计算多个频率分量的幅度与相位的比值K，判断比值K是否属于预设的检测到金属时的金属阈值区间，如果至少一个频率分量对应的所述比值K位于预设的金属阈值区间，则判定探测到金属。
计算幅度与相位的比值K的具体方法为：假设发射线圈102发出的探测信号表示为：
S0(t)＝a0sin(ω0t)+a1sin(ω1t)+…+ansin(ωnt)
接收线圈103接收到的探测信号表示为：
S1(t)＝b0sin(ω0t+θ0)+b1sin(ω1t+θ1)+…+bnsin(ωnt+θn)
接收到的探测信号的多个频率分量分别表示为：S10(t)＝b0sin(ω0t+θ0)、S11(t)＝b1sin(ω1t+θ1)、···、S1n(t)＝bnsin(ωnt+θn)
对每个频率分量进行正交化，以其中一个分量S10(t)＝b0sin(ω0t+θ0)为例。将S10(t)相移π/2变为S′10(t)＝b0cos(ω0t+θ0)。进行正交化后输出为S10i(t)＝b0S10(t)cos(ω0t)，S10q(t)＝b0S′10sin(ω0t)。将正交信号相减S10i(t)-S10q(t)＝sin(θ0)。得到θ0＝arcsin(S10i(t)-S10q(t))。即可算出幅度与相位比值，记为K0＝b0/θ0。
由于不同种类金属的性质不同，在一个频率点上，不同种类的金属物质引起的探测信号变化的幅度与相位比值不同。不同金属对信号频率的敏感度也不同，如铁磁性金属对低频信号敏感度较高，引起的变化较大，而在高频信号环境中，对信号几乎没有影响。在判断是否探测到金属时，通过判断比值K是否进入金属阈值的区间来确定是否探测到金属，对于各个频点，分别设置有对应的金属阈值区间。其中，不同的频点，其设置的金属阈值区间可能相同，也可能不同。金属阈值区间包括多个分别对应不同种类金属的子区间，而对于不同的频点，子区间的划分方式也是不完全相同的。通过计算得到的比值K，不仅能判断是否探测到金属，还能在探测到金属的基础上，通过比值K和频率确定金属的种类。基于上述的特性，可以针对不同种类金属与其对应的比值K之间关系，通过调整激励信号发生单元产生的信号频率，对组成探测信号的多个频率分量的频率进行调节，以实现对特定金属的探测。选择需要探测的金属比较敏感的多个频率的信号作为分量组合成探测信号。当根据检测到探测信号计算出的比值K进入金属阈值的区间，则说明探测到该金属。
如图2所示，所述门本体包括顶板201、与所述顶板201相对的底板202以及连接所述顶板201与所述底板202的两个侧板203。
为了取得较好的检测效果，将所述发射线圈102以及所述接收线圈103设置于所述侧板203的内部。发射线圈102的线圈周长设置得较大，使得发射线圈102发出的信号范围能够覆盖整个门本体的内部空间。接收线圈103可以与发射线圈102设置于同一侧板203的内部，也可以设置于不同侧板203的内部。
如图3所示，作为本实施例的优选实施方式，将接收线圈103与发射线圈102设置于同一侧板203的内部，同时将所述接收线圈103设置于所述发射线圈102所围成的区域内侧，确保接收线圈103能够取得较好的接收效果。进一步地，为了获取更好的检测效果，所述接收线圈103包括多组子接收线圈，所有的子接收线圈分别与所述信号处理器104独立连接，每个子接收线圈都设置在不同的水平高度上。当携带有金属的人通过门本体时，无论其将金属放在哪一个高度，都能被有效的检测出。
由于门本体设置有两个侧板203，为了进一步提高检测的效果，所述金属检测装置包括两个金属检测单元，每一个所述金属检测单元包括一组发射线圈102以及与该发射线圈102对应的接收线圈103，属于同一金属检测单元的发射线圈102和接收线圈103设置于同一侧板203的内部，分别属于两个金属检测单元的两组发射线圈102并联连接且具有相同的绕向。
两个金属检测单元的线圈设置方式完全相同，采用这样的设置方式，可以使发射线圈102发出的探测信号更加均匀，同时接收线圈103对信号的变化也更加敏感。
在本实施例中，所述金属检测装置还包括发射调零线圈106和接收调零线圈107，所述发射调零线圈106与所述发射线圈102连接，所述发射调零线圈106的绕向与所述发射线圈102的绕向相反。所述接收调零线圈107与所述接收线圈103连接，所述接收调零线圈107的绕向与所述接收线圈103的绕向相反。当接收线圈103包括多组子接收线圈时，每组子接收线圈都设置有对应的接收调零线圈107。
发射调零线圈106用于对发射线圈102发出的探测信号的幅度进行调节，发射调零线圈106的匝数越多，探测信号的幅度越低。接收调零线圈107用于对接收线圈103接收到的探测信号的幅度进行调节，接收调零线圈107的匝数越多，接收到的探测信号的幅度越低。由于不同金属检测单元的子接收线圈设置的位置不同，接收到的探测信号的幅度是不同的，在计算比值K后需要针对每个子接收线圈设置相应的判断标准，非常不方便。通过设置发射调零线圈106和接收调零线圈107，可以将每个子接收线圈收到的探测信号的幅度调整为相同的数值，在进行金属检测时，只需要为所有的子接收线圈设置相同的判断标准即可，非常地方便。
如图4所示，所述金属检测门还包括用于检测从所述门本体经过的信号源发出的识别信号的天线阵列108，所述天线阵列108设置于所述侧板203，所述天线阵列108的检测区域覆盖所述门本体的内部区域，所述天线阵列108与所述信号处理器104连接。
通过天线阵列108可以检测通过门本体的携带有发出的识别信号的信号源的人的身份信息。当检测到金属时，通过天线阵列108识别到的身份信息即可确定金属携带者的身份。
进一步地，所述金属检测门还包括用于捕捉脸部图像的摄像头109，所述摄像头109设置于所述顶板201或侧板203，所述摄像头109面对的一侧为所述门本体的入口。所述检测装置还包括用于探测人体的红外线探测装置110，所述红外线探测装置110与所述信号处理器104连接，所述红外线探测装置110设置于所述底板202。
摄像头109和红外线探测装置110同样可以对通过门本体的人的身份信息进行识别，配合天线阵列108一起使用，可以有效提高识别的效率和准确率。
本实用新型提供的金属检测门，通过发送覆盖多个频率点的探测信号，对金属进行探测，避免了某种金属对单一频率的探测信号不敏感，导致探测成功率降低的问题，提高了对金属的探测成功率。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
Claims (10)
1.一种金属检测门，其特征在于，所述金属检测门包括门本体和金属检测装置，
所述金属检测装置包括激励信号发生装置、发射线圈、接收线圈、对所述接收线圈接收到的信号进行处理的信号处理器以及进行声光报警的报警装置，所述激励信号发生装置与所述发射线圈连接，所述处理器分别与所述接收线圈、所述报警装置连接，所述激励信号发生装置包括用于产生不同频率信号的多个激励信号发生单元，
所述门本体包括顶板、与所述顶板相对的底板以及连接所述顶板与所述底板的两个侧板，所述发射线圈以及所述接收线圈设置于所述侧板的内部。
2.根据权利要求1所述的金属检测门，其特征在于，所述发射线圈与所述接收线圈设置于同一侧板的内部，所述接收线圈设置于所述发射线圈所围成的区域内侧。
3.根据权利要求2所述的金属检测门，其特征在于，所述接收线圈包括多组子接收线圈，每个所述子接收线圈与所述信号处理器独立连接。
4.根据权利要求2或者3所述的金属检测门，其特征在于，所述金属检测装置包括两个金属检测单元，每一个所述金属检测单元包括一组发射线圈以及与该发射线圈对应的接收线圈，属于同一金属检测单元的发射线圈和接收线圈设置于同一侧板的内部，分别属于两个金属检测单元的两组发射线圈并联连接且具有相同的绕向。
5.根据权利要求4所述的金属检测门，其特征在于，所述金属检测装置还包括发射调零线圈，所述发射调零线圈与所述发射线圈连接，所述发射调零线圈的绕向与所述发射线圈的绕向相反。
6.根据权利要求4所述的金属检测门，其特征在于，所述金属检测装置还包括接收调零线圈，所述接收调零线圈与所述接收线圈连接，所述接收调零线圈的绕向与所述接收线圈的绕向相反。
7.根据权利要求1所述的金属检测门，其特征在于，所述信号处理器包括信号放大电路和滤波器。
8.根据权利要求1所述的金属检测门，其特征在于，所述金属检测门还包括用于检测从所述门本体经过的信号源发出的识别信号的天线阵列，所述天线阵列设置于所述侧板，所述天线阵列的检测区域覆盖所述门本体的内部区域，所述天线阵列与所述信号处理器连接。
9.根据权利要求1所述的金属检测门，其特征在于，所述金属检测门还包括用于捕捉脸部图像的摄像头，所述摄像头设置于所述顶板或侧板，所述摄像头面对的一侧为所述门本体的入口。
10.根据权利要求1所述的金属检测门，其特征在于，所述检测装置还包括用于探测人体的红外线探测装置，所述红外线探测装置与所述信号处理器连接，所述红外线探测装置设置于所述底板。
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| CN201620229066.2U CN205484851U (zh) | 2016-03-23 | 2016-03-23 | 一种金属检测门 |
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