DE1935081A1 - Verfahren und Anordnung zum Pruefen einer elektrischen Detektoranlage sowie eine solche Anordnung verwendendes elektrisches Detektorsystem,insbesondere zur Ermittlung von Metallen - Google Patents
Verfahren und Anordnung zum Pruefen einer elektrischen Detektoranlage sowie eine solche Anordnung verwendendes elektrisches Detektorsystem,insbesondere zur Ermittlung von MetallenInfo
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Description
t MÖNCHEN ίί, PEN
POSTFACH 860 820
THERANKOBGAHISAiPIOIi
11 Belgrave Eoad, LoBdon, S,W.1,
Verfahren und Anordnung zum Prüfen einer elektrischen Detelctoranlage
sowie eine solche Anordnung verwendendes elekfcrisches Detektorsystem^insbesondere zur Ermittelung von Metal1en
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und auf eine Anordnung
zum Prüfen eines elektrischen Systems, in welchem zumindest
eine Primärspule mit zumindest einer Sekundärspule induktiv gekoppelt ist. Ein besonders vorteilhafter Anwendungsfall der Erfindung
besteht in der Schaffung von selbstprüfenden Anordnungen in Materialdetektoren, z.B. in Metalldetektoren.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, bisher bekannte Verfahren
und Anordnungen zum Prüfen elektrischer Systeme zu verbessern
und einen Weg zu zeigen, wie auf besonders einfache und
zweckmäßige Weise ein elektrisches System überprüft werden kann.
Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe mit Hilfe eines Verfahrens zum Prüfen einer elektrischen Detektoranlage, in
welcher eine Primärspuleneinrichtung mit einer Sekundärspuleneinrichtung
durch ein elektromagnetisches Feld bei die Primärspuleneinrichtung durchfließendem Wechselstrom induktiv gekoppelt
ist und bei der an der Sekundärspuleneinrichtung eine
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Schalteinrichtung angeschlossen ist, die auf eine durch ,
Störung des elektromagnetischen Feldes sich ergebende
■ Änderung des von der Sekundärspuleneinrichtung- abgegebenen
j Ausgangssignais hin betätigt wird, erfindungsgemäB dadurch,
j daß eine Liderung des von der Sekündärspuleneinrichtung abge-I
gebeiieji Auigangsslgnals dadurch feewirkt wird, daß; eine Impedanz
; irt einen die Prin|ärspuie;neinrioh1fUng und die Sekundär s pul en—'
; einrichtung umfassenden Schaltungskreis für derart kurze Zeitspannen eingesehalt et wird, daß die Schalteinrichtung jeweils,
nicht be-feätigt wird, und daß mit Hilfe von Abtasteinrichtungen
das Nichtauftreten einer Änderung des Ausgangssignals bei in den-Schaltungskreis
eingeschalteter Impedanz ermittelt wird.
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es zweckmäßig,
eine Anordnung zu benutzen, die erfindungsgemäß dadurch
I gekennzeichnet ist, daß eine Impedanz vorgesehen ist, die in ; einen eine Primärspule und eine Sekundärspule umfassenden Schal-J
tungskreis derart einschaltbar ist, daß sie eine Änderung des
* von der Sekundärspule abnehmbaren Ausgangssignals hervorruft,
! daß Verbindungseinrichtungen vorgesehen sind, durch die die
I Impedanz in den Schaltungskreis während derart kurzer Perioden
I einschaltbar ist, daß die sich dabei ergebende Änderung des
\ Ausgangssignals nicht ausreicht, die Schalteinrichtung zu be-.
tätigen, und daß Abtasteinrichtungen vorgesehen sind, die das
■ Nichtauftreten einer Änderung des von der Sekundärspule abnehm-
; baren .Ausgangssignals bei in den Schaltungskreis eingeschalteter
Impedanz ermitteln.
Gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung wird die
vorstehend bezeichnete Anordnung in einem elektrischen Detektor-
: system benutzt, das insbesondere zur Ermittelung von Metallan
\ dient und bei dem ein Suchkopf mit einer Primärspule und zwei
I induktiv gekoppelten Sekundärspulen vorgesehen ist. Die Primärspule
ist dabei so angeordnet, daß sie durch einen Wechselstrom
erregbar ist und dadurch ein elektromagnetisches Feld erzeugt,
909884/1254 "
Die beiden Sekunelärspulen sind gegenphasig miteinander verbunden, so daß siei^bei. Fehlen von zu ermittelndem. Material,
in dem elektromagnetisehen Feld kein Ausgangssignal abgeben«
Das Vorhandensein von Material stört dagegen das .elektromagnetische
Feld derart, daß von den Sekundärspulen eine Ausgangsspannung abgegeben wird, auf die hin eine Alarmschalteinrichtung
ausgelöst wird. Bei. diesem System kann eine Impedanz in den Stromkreis einer der Sekundärspulen derart eingeschaltet
vi erden, daß ein Ausgangs signal von den Sekundärspulen abgegeben
wird, ohne daß-festzustellendes Material vorhanden.ist. Mit
Hilfe einer-Schalteinrichtung wird die Impedanz dabei in;der
Schaltung während derart kurzer Zeitspannen,wirksam gemacht,
daß das von den Sekundärspulen abgegebene Ausgangssignal nicht
ausreicht, die Alarmschalteinrichtung auszulösen. Ferner ist
eine Fehleranzeigeeinrichtung vorgesehen, die das Nichtauftreten
eines· Ausgangssignals an den Sekundärspulen anzeigt, wenn die
Impedanz, .in die betreff ende 'Schaltung eingeschaltet ist.
Die Impedanz, ist sweckmäßigerweise ein einstellbarer Widerstand.
Die Schalteinrichtung, mit deren Hilfe die Impedanz in die Schaltung eingefügt bsw. aus dieser herausgetrennt wird, kann
ein Diodengatter enthalten, das durch einen einen Unijunktionstransistor
enthaltenden Oszillator über eine monostabile Schaltung betätirt wird. Der Wechselstrom kann der Primärspule von
einem Oszillator her zugeführt v/erden.
Vorzugsweise wird die von den Sekundär spulen jeweils, abgegebene
Ausgangsspannung mit Hilfe eines Verstärkers verstärkte
Die Alarmschalteinrichtung und, die Felileraaseigeeinrichtung
könnnen jeweils ein Heiais enthalten* Das Alarmrelais wird dabei
mit Auftreten eines entsprechenden Signals betätigt, und das
j?6iilerrelais wird, bei Fehlen eines solchen Signals betätigt*
Die Fehler-ar^ei^eeiterichtung kann ferner eine Impulszähler-Schaltung
enthaltene Sie Anordnung kann im übrigen so getroffen.
' ■ ' . SÖ9884/12S4 ■■"■ .'■·■. ■ " ■
BAD ORIGINAL
sein, daß die Impulszählerschaltung das Fehlerrelais im nicht
erregten Zustand hält, wenn von den Sekundärspulen Ausgangssignale aufgenommen werden, jedoch betätigt, wenn keine Ausgangssignale
von den Sekundärspulen bei in die Schaltung ein-»
gefügter Impedanz - aufgenommen werden.
Die Primärspule und die Sekundärspulen können so-angeordnet
sein, daß sie einen Differentialübertrager bilden, durch den
metallisches Material hindurchführbar ist.
An Hand einer Zeichnung wird nachstehend ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung näher erläutert.
In der Zeichnung ist ein Metalldetektor bzw. ein Metallsucher
dargestellt, der eine Primärspule L2 enthält, mit der zwei -..
Sekundärspulen IA und LJ induktiv gekoppelt sind. Die beiden
Sekundärspulen IA und L5 sind gegenphasig miteinander in Reihe
geschaltet-1 wodurch ein Differentialübertrager gebildet ist»
Ein Ende der beiden Spulen IrI und Lj ist jeweils geerdet. Die
anderen Enden der beiden Spulen L1 und L3 sind an Eingangsklemmen
A5A eines Verstärkers M angeschlossen. Die Spulen L1,
L2 und L3 sind axial zueinander ausgerichtet ι sie befinden sich
in einem Suohkop^SH, Sin Oszillator OS füiirfe der Spule L2 einen
Wechselstrom au» Sas -Ausgangssignal des Verstärkers M wird einem.
Alarmrelais EL1 zugeführt. .,
Während des Bsör-i^bs geben die Spulen L1 und L3'auf ©ine
Speisuiig der Spule 12 von dem Oszillator OS hin symmetrische
Ggpg ab, wenn kein Metallstück durch den Such- " ..i
kopf hhi Miiaurchgeführt wird» In diesem Pail tritt an den ■ . \
KXenunen Äyl ein Hull-Ausgaagssignal auf. Wird ein Metallstück ;
uurcii den Suchkopf SH hindurchgefüart, so ist die Symmetrie der \
Spulen IA und L3 in Bezug auf die Spule £2 gestört. Auf Grund' |
dieser linsysmetrie tritt an den Klemmen A5A sine Ausgangsspannung - \
auf, Biese Ausgangs spannung wird mit SiIf e des Verßtärksrs H v$r-■·
stärkt nn& filhait sur Betätigung des Heiais SL1.
SÖS884/12S4 - .. l·
In der Praxis ist es erforderlich, den Metallsucher von Zeit
zu Zeit, zu überprüfen, um festzustellen, ob er noch richtig
funktioniert und ob seine Fähigkeit, eine bestimmte-Metall'-'
masse zu ermitteln, sich noch nicht verschlechtert hat. Ein
bekanntes und generell benutztes Verfahren zur Durchführung
einer solchen Prüfung besteht darin, ein aus Metall hergestelltes bzw«, Metall enthaltendes Prüfstück durch die. Suchspule
hindurchzuführen. Das richtige Funktionieren des Seiais
RL1 zufolge des Hindurchieitens des Prüfstückes durch die Suchspule zeigt an, daß der Detektor bzw. der Metallsucher sich
noch im geeigneten Arbeitszustand befindet. Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird eine zweckmäßigere Einrichtung benutzt,
mit deren Hilfe der Detektor bzw. der Metallsucher überprüft
wird. Auf diese Einrichtung wird weiter unten näher eingegangen
werden. '
Parallel zur Spule 1/1 ist ein einstellbarer Widerstand RV1
geschaltet. Ein Diodengatter G dient dabei dazu, den Widerstand
RV1 in den Stromkreis der Spule I»1 einzuschalten bzw.
aus diesem Stromkreis herauszutrennen. Ist der Widerstand RVT
in den Stromkreis eingeschaltet, so stört er die Symmetrie der
Spulen L1 und L3 in ähnlicher Weise wie das Durchführen eines
Metallstückes durch den Suchkopf SH. Dadurch tritt an den
Klemmen A,A eine Ausgangsspannung auf, die mit Hilfe des Ver-,
stärkers M verstärkt wird. Die Amplitude der an den Klemmen A,A
auftretenden Spannung hängt von dem Wert des Widerstands RV1 ab.
Die für das Gatter G dienenden Schaltimpulse werden von einer
monostabilen Schaltung MS und einem als Ünigunktions-Oszillator
UO bezeichneten Oszillator geliefert, der einen Unijunktionstransistor
enthält. Die monöstabile. Schaltung MS gibt Impulse einer bestimmten'Dauer ( d.h. während der PrüfZeitspannen)
ab« Der Oszillator UO bewirkt die Ansteuerung der monostabilen
Schaltung MS (d.h.. er legt die Anzahl an Prüfungen pro Sekunde
Eine Impulszählsclial bung PC, ist "an dem AusgangO des
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SAD ORJOlNAL■- v-
Verstärkers M angeschlossen.. Die Schaltung MC steuert den .
Betrieb eines Fehlerrelais RL2; sie enthält !Transistoren TR1
und TR2, Dioden D1 und D2"und Kondensatoren G1 und G2*
; Während des Betriebs sind die Perioden, während der der Wider-{
stand RV1 in. den" Stromkreis der Spule LI eingeschaltet wird,
\ zu kurz, um das Alarmrelais RLI zu betätigen» Die Länge der
\ betreffenden Perioden genügt jedoch, um an, dem Ausgang O des ,
Verstärkers M Impulse auftreten zu lassen, die mit Hilfe der Schaltung PG verarbeitet werden.
In der Impul s zähl schaltung PG wird mit den an dem Ausgang O
des Verstärkers M auftretenden Prüfimpulsen eine negative Vorspannung an der Basis des Transistors TRI erzeugt, wodurch der
J Transistor TR1 im nicht leitenden Zustand gehalten wird. Wenn
) sich der Transistor TR1 im nicht leitenden Zustand befindet,
ist der Transistor TR2 im Sattigungszustand, so daß das Relais
RL2 erregt ist. Sollten die Prüfimpulse nicht zu der Schal-»
f tung PC hin gelangen, wie z.B. infolge eines Fehl eis in irgend-
{ einem Teil des Detektors, so sinkt die negative Vorspannung an
der Basis des Transistors TR1. Damit gelangt der Transistor TR1 ■ in den leitenden Zustand und in die Sättigung, wodurch der
j Transistor TR2 in den nicht leitenden Zustand übergeführt wird.
'■■ Dies führt zum Abfall des Relais RL2, womit das Vorhandensein
eines Fehlers in dem Detektor angezeigt ist ."■
In dem Metalldetektor bzw. Metallprüfer können verschiedene auf dem relevanten Gebiet der Technik bekannte Modifikationen
vorgenommen werden,. So kann das Alarmrelais RL1 durch irgendeine
andere Schalteinrichtung ersetzt werden, die eine dem Detektor
zugehörige Anordnung betätigt, wie z.B. eine Förder- οdei* Sortiereinrichtung,,
Das Fehlerrelais RL2 kann durch irgendeine andere Anzeigeeinrichtung ersetzt werden. Der Suchkopf SK kann
verschiedene weitere Einzelteile aufweisen, wie sie auf dem Gebiet der Metallsucher, bzw. Metalldetektoren bekannt sind;
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er kann die Form einer Sonde bzw. eines Tasters haben.
Abschließend sei noch bemerkt, daß die Erfindung bei verschiedenen anderen Arten von Metallsuchern und bei verschiedenen
anderen bekannten elektrischen Systemen angewendet werden kann. -
Claims (1)
- P at e η t a η s p r ü. c h e[Λ ./Verfahren zum Prüfen einer elektrischen Detektoranlage, in welcher eine Primärspuleneinrichtung mit einer Sekun- » .. därspuleneinrichtung durch ein elektromagnetisches Feld v bei die Primärspuleneinrichtung,durchfließendem Wechselstrom induktiv gekoppelt ist und bei der an der Sekundärspuleneinrichtung eine Schalteinrichtung angeschlossen ist, die auf eine durch Störung des elektromagnetischen Feldes sich ergebende Änderung.des von der Sekundärspuleneinrichtung abgegebenen Ausgangssignals hin betätigt wird, dadurch gekenn- · zeichnet, daß eine Änderung des von der Sekundärspuleneinrichtung abgegebenen Ausgangssignals dadurch bewirkt wird, daß eine Impedanz-in einen die Primärspuleneinrichtung und die Sekundärspuleneinrichtung umfassenden Schaltungskreis für derart kurze Zeitspannen eingeschaltet wird, daß die Schalteinrichtung jeweils nicht betätigt wird, und daß mit Hilfe von Abtasteinrichtungen das Nichtauftreten einer Änderung des Ausgangssignals bei in.den Schaltungs kreis eingeschalteter Impedanz ermittelt wird.2. Anordnung insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach Ansprach i zwecks Prüfung einer elektrischen Schal- ■ tung, in der,eine Primärspuleneinrichtung mit einer Sekundärspuleneinrichtung durch ein elektromagnetisches Feld bei die Primärspuleneinrichtung durchfließendem Wechselstrom, induktiv gekoppelt ist und in der an der Sekundär- , spuleneinrichtung eine Schalteinrichtung angeschlossen ist, die auf eine durch Änderung des von der Sekundärspuleneinrichtung abgegebenen Ausgangssignals hin betätigt wirdt dadurch gekennzeichnet, daß eine Impedanz (RV1) vorgesehen ist, die in einen eine Primärspüle und eine Sekundäre pule (L1,L2,Ii3). umfassenden Schaltungskreis derart einschaltbar ist, daß sie eine Änderung des von der Sekundärspule abnenmbaren Ausgangssignals hervorruft, daß Verbindungseinrieli- ν. tungen (UO,MS5G) vorgesehen sind,/durch, die die Impedanz (RVI)9884/1254 tin den Schaltungskreis während derart kurzer Perioden einschaltbar ist, daß die sich dabei ergebende Änderung des Außgangssignals nicht ausreicht^ dia Schalteinrichtung (RIi1) zu betätigen, und, daß Abt as t einrichtungen (PO1 BL2) vorgesehen sind, die das Nichtauftreten diner Änderung des von der Sekundärspule (I»1,Ii3) äbnehmbarejEi Ausgangssignale bei in den .Schaltungskreis eingeschalteter Impedanz (RV1) ermitteln.oder 3
5. Anordnung nach Anspruch 24 dadurch gekennzeichnet, daßdie Impedanz (BV1) ein veränderlicher Widerstand ist.4. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeiehneli, daß die Verbindungseinrichtung (UO,MS,G) eine Gattereinrichtung (G) und eine monostabile Schaltung (MS) enthält ^ ; durch die die Gattereinrichtung (G) ansteuerbar istV5. Anordnung nach Anspruch 4·,; dadurch gekennzeichnet, daß · die monostabile Schaltung (MS) der Verbindungseinrichtung (UÖ,MS,G) von einem einen Unigunktionstransistor enthaltenden Oszillator (UO) her gesteuert wird.6. Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 5» dadurch gekennzeichnet,daß die Abtasteinrichtung (PGiHL2) eine Impuls zähl schaltung. (PG)und ein fielais (RL2) enthält, und daß die Impulszählschaltung (PC) so ausgelegt ist, daß, sie das Relais (RL2) mit Auftreten einer durch Einschalten der Impedanz (RV1) in den Schaltungskreis hervorgerufenen Änderung des Ausgangssignals aberregt hält und bei Nichtauftreten einer solchen Änderung betätigt.7- Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundärspule (L1,L3) an die Schalteinrichtung (RLI) über einen Verstärker (M) angeschlossen ist.9098847T2B4δ. Anordnung nach Anspruch 7* dadurch gekennzeichnet, daß an den Ausgang des Verstärkers (M) auch die Abtasteinrichtung (PC,HL2) angeschlossen ist, .9· Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Primärspule (L2) an einen Speiseoszillator (SO) angeschlossen ist.10. Elektrisches Detektorsystei», insbesondere zur Ermittelung von Metallen, gekennzeichnet durch die Verwendung einer Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 9 als Prüfeinrichtung.11. System nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daßdie zu der Prüfeinrichtung gehörende Sekundärspule (L1,L3) zwei Spulen (L1,L3) enthält, die gegenphasig zueinander geschaltet sind, so daß. bei Fehlen eines festzustellenden Materials kein Ausgangssignal auftritt.12.: System nach Anspruch 10 oder' 11, dadurch gekennzeichnet* daß die zu der Prüfeinrichtung gehörende Primärspule (£2) eine Einzelspule (L2) ist, die mit den Sekundärspuien (Ü1,L2,Ii3) so angeordnet i$tjj daß ein Differentialübertrager gebildet ist.13. System nach einem der Ansprüche 10 bis 11, dadurch gekenn-- zeichnet, daß die zu der Prüfeinrichtung gehörenden Primar- und Sekundärspulen (L1tL2,I»3) so angeordnet sind, daß ein au untersuchender Materialstab durch sie hindurchführbar ist,14. System nach einem der Ansprüche 10 bis 13» dadurch gekennzeichnet , daß die zu der Prüfeinrichtung gehörenden Primär— und Sekundärspulen (L1,L2,L3) in einer als Sonde ausgebildeten Suchspule (SH) enthalten sind.909884/125*
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Also Published As
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| US3652928A (en) | 1972-03-28 |
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