DE4338435A1 - Metalldetektor - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Metalldetektor für Durchgänge, der im Eingangsbereich von Räumlichkeiten angeordnet ist, zu denen bewaffneten Personen der Zutritt verwehrt werden muß, und für andere Anwendungen beim Aufspüren von Metallkörpern.

Bei bestehenden Metalldetektoren für Durchgänge bewirkt das Passieren eines Metallkörpers des überwachten Durchganges Veränderungen der Signale, die in den Empfängerwicklungen induziert werden, die von der Durchgangsbahn des besagten Körpers abhängig sind.

Der passierende Körper wird verschieden starke Signale induzieren, wenn seine Durchgangsbahnen zwar auf gleicher Höhe liegen, aber einmal durch das Zentrum des Durchgangs verlaufen, wo das schwächste Signal induziert wird, und ein anderes Mal in der Nähe der seitlichen Paneele oder Säulen verlaufen, wo die induzierten Signale maximale Stärke erreichen.

Die Detektionsungleichförmigkeit bei einer Variation der Durchgangsbahn des Körpers oder der Körper stellt einen schwerwiegenden Nachteil dar, weil, wenn die Stärke des von dem kleinsten Körper induzierten Signals, der unter den ungünstigsten Bedingungen (das ist entlang einer Bahn durch das Zentrum des überwachten Durchgangs) detektiert wird, einmal vorgegeben ist, jedes induzierte Signal gleicher oder höherer Stärke angezeigt wird. Daher werden auch Signale angezeigt, die von wesentlich kleineren Körpern erzeugt werden als der, welcher zur Einstellung der kleinsten anzuzeigenden Detektion herangezogen wurde, wenn diese Körper in der Nähe der Übertrager passieren, die an den seitenwänden des Durchgangs angeordnet sind.

Dadurch werden zahlreiche Fehlalarme verursacht, welche die Personendurchgangsquote wesentlich reduzieren und dazu führen können, daß das Aufsichtspersonal die Empfindlichkeit der Anlage herabsetzt, um die Zahl der Fehlalarme zu verringern.

Aus dem italienischen Patent Nr. 1216946 des gleichen Anmelders ist ein Detektor bekannt, der zwei Empfänger-Sender-Einheiten benutzt, wobei der Empfänger der einen Einheit und der Sender der anderen Einheit auf der selben Seitenwand des Durchganges angeordnet sind, so daß das Passieren des störenden Metallkörpers zwei Signale in den beiden Empfängern induziert, deren Stärke proportional zu der Exzentrizität der Bahn des Gegenstandes im Inneren des Durchgangs ist.

Mit einer Analyse- und Kontrollschaltung werden die empfangenen induzierten Signale verglichen und die notwendigen Korrekturen durchgeführt, so daß die Auswirkungen des Passierens eines Metallkörpers nahezu unabhängig von der Exzentrizität seiner Bahn werden und infolgedessen das Unterscheidungsvermögen des Gerätes verbessert wird. Daher spricht dieses System in jedem Fall korrekt auf das Passieren eines einzelnen Metallköpers an. Auf der anderen Seite erzeugt das System im Fall des gleichzeitigen Passierens von zwei Metallkörpern, wobei einer in der Nähe des einen Paneels, der andere in der Nähe des gegenüberliegenden Paneels passiert, oder einer in der Nähe des einen und der andere in der Nähe des anderen Übertragerbereichs passiert, unabhängig von der Struktur und der Anordnung dieser Bereiche, in den Signalen der Empfängerwicklungen überraschende, untereinander fast identische Veränderungen. Diese haben die gleiche Größenordnung wie das Signal, das durch einen im Zentrum des überwachten Durchgangs passierenden Metallkörper induziert wird, der jedoch wesentlich größer ist als die beiden vorangegangenen.

Daher erzeugt das gleichzeitige Passieren von zwei kleinen Metallkörpern, wie z. B. Schlüssel und/oder Münzen, entlang zweier Bahnen in der Nähe der an den Seitenwänden des überwachten Durchgangs angeordneten Übertrager eine ähnliche Wirkung wie die, welche von einer Waffe erzeugt wird, die entlang einer Bahn im Zentrum des überwachten Durchgangs passiert.

Im Fall des gleichzeitigen Passierens von zwei Körpern ist der Detektor nach dem italienischen Patent Nr. 1216946 daher nicht in der Lage, das Phänomen korrekt zu interpretieren bzw. eine Korrektur der Empfangsempfindlichkeit der einzelnen Empfängerwicklungen zu liefern, weil er das Phänomen nicht erfassen kann, wobei die Korrektur, wenn sie vorgenommen werden würde, ebenfalls auf das Passieren einer einzelnen Masse im Zentrum des Durchganges angewendet werden würde.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Verbesserung des Gerätes, das Gegenstand des italienischen Patentes Nr. 1216946 ist, nämlich die Schaffung eines Gerätes, das in der Lage ist, zu bewerten, ob die Störung des in den Empfängereinheiten induzierten Signals dem Passieren eines einzelnen Metallkörpers oder dem gleichzeitigen Passieren von mehr als einem Metallkörper zuzurechnen ist, wobei sich einige oder alle Körper auf Bahnen in der Nähe der Übertrager an den seitenwänden des überwachten Durchgangs bewegen.

Ziel der Erfindung ist es, eine korrekte Unterscheidung zwischen kleinen und großen Gegenständen zu gewährleisten und folglich die richtigen Korrekturen vorzunehmen, das heißt, geeignete Korrekturkoeffizienten anzuwenden, welche die Detektionsempfindlichkeit in dem gesamten Durchgangsbereich vereinheitlichen, sogar dann, wenn mehr als ein Metallkörper auf einer beliebigen Bahn passiert.

Prinzipiell umfaßt die Erfindung, mit der die erwähnten Nachteile überwunden werden, eine oder mehrere Sendereinheiten und eine oder mehrere Empfängereinheiten, die an den seitenwänden des überwachten Raumes angeordnet sind und die über geeignete Verstärker mit einem Analyse- und Steuerungs­ computer verbunden sind, von dem die in Frage kommenden Signale unter Berücksichtigung ihrer Stärke verglichen werden. Schließlich umfaßt sie mindestens eine zusätzliche Empfängerwicklung an jeder Seitenwand des überwachten Durchgangs, die dazu dient, Informationen über Metallkörper an den Computer zu liefern, die in Bahnen in der Nähe dieser Wicklungen passieren, mit dem Ziel, die korrekte Interpretation der induzierten Signale und folglich die Anwendung von Korrekturkoeffizienten, welche die Erfassungsempfindlichkeit innerhalb des gesamten Durchgangs vereinheitlichen, zu erleichtern, sogar dann, wenn mehr als ein Metallkörper gleichzeitig passiert.

Die so verbesserte Erfindung ermöglicht es, zwischen einer Störung, die durch das Passieren eines einzelnen Metallkörpers verursacht wird und einer Störung, die durch das gleichzeitige Passieren von mehreren unterschiedlichen Metallkörpern verursacht wird, zu unterscheiden und folglich die idealen Korrekturen durchzuführen, um die Erfassungsempfindlichkeit zu vereinheitlichen, wenn die Bahn des passierenden Körpers oder der passierenden Körper variiert.

Die Erfindung, die diese Ergebnisse liefert, wird im folgenden anhand einiger beispielhafter Ausführungsformen, die vereinfacht in Form von Blockdiagrammen auf dem beiliegenden Blatt dargestellt sind, ausführlich beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 eine beispielhafte Ausführungsform der Erfindung, in der eine Senderwicklung, eine Empfängerwicklung und eine Korrekturwicklung an jeder Seitenwand des Durchganges angeordnet sind,

Fig. 2 eine beispielhafte Ausführungsform der Erfindung, in der zwei Senderwicklungen an der einen Seitenwand des Durchgangs, zwei Empfängerwicklungen an der anderen Seitenwand, und zwei Korrekturempfängerwicklungen an jeder Seitenwand angeordnet sind.

Die Zeichnungen sollen die Erfindung veranschaulichen und das Verständnis verbessern.

In den Figuren bezeichnen die Buchstaben LAC den Computer für die Analyse und die Steuerung; Tx1 und Tx2 die zwei Senderwicklungen, Rx1 und Rx2 die entsprechenden Empfängerwicklungen; CC1, CC2, CC3 und CC4 die Korrektur­ empfängerwicklungen; A1, A2, D1, D2 sind die Verstärkereinheiten, wobei das erste Paar auf die Signale wirkt, die von Rx1 und Rx2 kommen, und das zweite Paar auf die Signale, die zu Tx1 und Tx2 gesendet werden; Ac1, Ac2, Ac3 und Ac4 bezeichnen die Verstärkergruppe, die auf die Signale wirkt, die in den Korrekturempfängerwicklungen induziert werden; K1 und K2 die Koeffizienten, die dazu benutzt werden, die Stärke der Signale zu korrigieren, die beim Passieren von Metallkörpern in dem überwachten Durchgang in den Rx1- und Rx2- Wicklungen induziert werden; S bezeichnet die Empfindlichkeitsverstellvorrichtung; T, L und R externe Einheiten, die mit dem Computer LAC verbunden sind, der die funktionelle und operative Logik des Metalldetektors MD steuert.

In einer Ausführungsform weist der MD zwei Wicklungspaare auf, von denen jedes einen Sender und einen Empfänger umfaßt, die einander gegenüberliegend in dem überwachten Durchgang angeordnet sind, wobei sich auf jeder Seite ein Sender und ein Empfänger befindet. Jedes Paar weist eine Korrekturempfänger­ wicklung CC auf. Jede dieser Wicklungen kann durch ihren eigenen Träger in Position gehalten werden, der eine beliebige Gestalt oder Struktur aufweisen kann. Die an den Seitenwänden angeordneten Wicklungspaare können aneinander anliegen oder sogar teilweise oder ganz übereinanderliegen und eine ebene, paneelförmige, säulenförmige oder sonstige Struktur bzw. Gestalt aufweisen. Die Wicklungen jedes Paares können einen oder mehrere Pole aufweisen; sie können gleich ausgerichtet, einander überkreuzend oder in einer anderen Art, im wesentlichen versetzt angeordnet sein.

Die Korrekturempfängerwicklungen sind so ausgebildet, daß sie nur Veränderungen empfangen können, die durch das Passieren von Metallkörpern in der Nähe der Übertragereinheit induziert werden, in der sie untergebracht sind, wobei sie das Passieren von Metallkörpern durch das Zentrum oder auf der dem Übertrager gegenüberliegenden Seite ignorieren.

Eine oder mehrere Korrekturwicklungen sind auf jeder Seite des Durchganges, im wesentlichen auf den Tx-, Rx- oder Tx-Rx- Wicklungen der gleichen Gruppe angeordnet.

Im wesentlichen umfaßt die Erfindung deswegen zwei Übertragergruppen, die an den Seiten des überwachten Eingangs angeordnet sind, wobei jede Gruppe eine oder mehrere Korrektur­ empfängerwicklungen CC aufweist, die so ausgebildet sind, daß jede nur EMK-Veränderungen empfangen kann, die durch Metallkörper induziert werden, die in ihrer Nähe passieren, wobei die Körper, die im Zentrum des überwachten Raumes oder in der Nähe der gegenüberliegenden Gruppe passieren, ignoriert werden.

Die beiden Übertragergruppen, die an den Seitenwänden des überwachten Eingangs angeordnet sind, umfassen in einer konstruktiven Lösung jede mindestens eine Senderwicklung Tx, mindestens eine Empfängerwicklung Rx und mindestens eine Korrekturwicklung CC, die über die Verstärkereinheit mit dem Computer LAC verbunden sind, der die zu verarbeitenden Signale analysiert und steuert.

In einer anderen Lösung weist eine der beiden Wicklungsgruppen zwei Senderwicklungen Tx und mindestens eine Korrektur­ empfängerwicklung CC auf, während die andere zwei Empfänger­ wicklungen Rx und mindestens eine Korrekturempfängerwicklung CC, ohne die jeweils zugehörigen Tx- und Rx-Wicklungen aufweist.

Im wesentlichen umfassen diese Wicklungsgruppen zwei oder mehr Tx-Gruppen und zwei oder mehr Rx-Gruppen (die irgendwie an den seitenwänden des überwachten Durchgangs angeordnet sind), mit einer oder mehreren Korrekturwicklungen CC auf jeder Seite des Durchgangs.

Im Betrieb verursacht das Passieren eines Metallkörpers durch den überwachten Durchgang in den von Tx1 und Tx2 erzeugten elektromagnetischen Feldern eine Veränderung der beiden Signale, die in den Rx1 und Rx2-Wicklungen induziert werden. Der Vergleich dieser Signale durch den Computer LAC ergibt den Wert der Korrekturkoeffizienten K1 und K2, die so anzuwenden sind, daß die am LAC ankommenden Signale untereinander gleich sind und gleich denen sind, die angekommen wären, wenn der Metallkörper einer Bahn durch das Zentrum des überwachten Durchganges gefolgt wäre.

Wenn die Bahn, die von dem störenden Körper beschrieben wird, stark außermittig ist, schaltet sich die Korrekturempfänger­ wicklung in der Nähe des passierenden Körpers ein und teilt der LAC-Einheit die Exzentrizität seiner Durchgangsbahn mit. Wenn die Störung, die in Rx1 und Rx2 induziert wird, auf das gleich­ zeitige Passieren von zwei verschiedenen Körpern zurückzuführen ist, kann die LAC-Einheit von einer oder von beiden Korrektur­ empfängerwicklungen Signale empfangen, in welchen Signale induziert werden, wenn einer oder beide Körper in ihrer Nähe passieren.

Durch die Analyse dieser Signale kann die LAC-Einheit auf die geometrische Verteilung der Körper im Durchgang schließen und folglich die Korrekturfaktoren K1 und K2 auf die in Rx1 und Rx2 induzierten Signale so anwenden, daß die korrekten Signale bestimmt werden und folglich, entsprechend der durch den Bediener eingestellten Empfindlichkeitsstufe, der Signalgeber für den Alarm aktiviert wird oder nicht.

Die in den Wicklungen CC1 und CC2 (s. Fig. 1) induzierten Signale werden von der Ausrichtung der einzelnen Durchgangsbahn des störenden Körpers in ihrer Nähe beeinflußt. Aus diesem Grund könnte in einer alternativen Lösung jede Korrekturwicklung aus Fig. 1 durch ein Wicklungspaar ersetzt werden, das zueinander unterschiedlich und/oder versetzt angeordnet ist, um so für einen in der Nähe passierenden störenden Körper sensibilisiert zu werden, unabhängig von seiner Gestalt, Orientierung oder Richtung.

Die in Fig. 2 gezeigte Lösung stellt eine beispielhafte Ausführungsform dar, die zwei Wicklungsgruppen umfaßt, die an den Seiten des überwachten Durchgangs angeordnet sind, wobei die eine zwei Senderwicklungen Tx und zwei Korrekturempfängerwicklungen CC, die andere zwei Empfängerwicklungen Rx und zwei Korrekturempfängerwicklungen CC ohne die jeweils zugehörigen Tx- und Rx-Wicklungen umfaßt, wobei die Korrekturempfängerwicklungen auf jeder Seite im wesentlichen versetzt angeordnet sind.

Diese Lösung bietet dann Vorteile, wenn z. B. der Detektor in der Nähe einer Störungsquelle installiert ist, die sich auf der Seite befindet, wo die Tx-Wicklungen angeordnet sind.

Bei beiden Lösungen werden zwei Empfänger-Sender-Einheiten benötigt, die unterschiedlich angeordnet sind, um mindestens eine von ihnen auf das Passieren eines Körpers, unabhängig von seiner Orientierung, zu sensibilisieren, wobei sie, wenn sie mehrpolig ausgebildet sind, gewöhnlich eine unterschiedliche Anzahl von Polen aufweisen, um die gegenseitige Beeinflussung der Signale, die von in verschiedenen Höhen vom Boden passierenden Gegenständen induziert werden und die resultierenden Signale in jeder Rx-Wicklung vermindern könnten, zu unterdrücken.

Claims (7)

1. Metalldetektor zum Aufspüren von metallischen Gegenständen in Personendurchgängen, der eine oder mehrere Sendereinheiten (Tx) und eine oder mehrere Empfängereinheiten (Rx) umfaßt, die an den Seiten des überwachten Durchgangs angeordnet sind und die über geeignete Verstärker (A,D) mit einem Analyse- und Steuerungscomputer (LAC) verbunden sind, von dem die Signale unter Berücksichtigung ihrer Stärke verglichen werden, gekennzeichnet durch mindestens eine zusätzliche Empfängerwicklung (CC) an jeder Seitenwand des überwachten Durchganges, die Informationen über Metallkörper, die auf Bahnen in der Nähe dieser Wicklung oder Wicklungen passieren, an den Computer (LAC) liefert, der Korrekturkoeffizienten (K), welche die Erfassungsempfindlichkeit innerhalb des gesamten Durchgangs vereinheitlichen, auch dann, wenn mehr als ein Metallkörper gleichzeitig passiert, auf die Empfangssignale anwendet.

2. Metalldetektor nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch zwei Übertragergruppen, die an den Seiten des überwachten Durchganges angeordnet sind, wobei jede Übertragergruppe eine oder mehrere Korrekturempfängerwicklungen CC aufweist, die so ausgebildet sind, daß jede nur EMK- Veränderungen empfangen kann, die durch Metallkörper induziert werden, die in ihrer Nähe passieren, wobei die Körper, die durch das Zentrum des überwachten Raumes oder in der Nähe der gegenüberliegenden Gruppe passieren, ignoriert werden.

3. Metalldetektor nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch zwei Übertragergruppen, die an den Seiten des überwachten Durchgangs angeordnet sind, wobei jede Gruppe mindestens eine Senderwicklung (Tx), mindestens eine Empfängerwicklung Rx und mindestens eine Korrekturwicklung (CC) aufweist, die über Verstärkereinheiten mit dem Computer (LAC) verbunden sind, der die zu verarbeitenden Signale analysiert und steuert.

4. Metalldetektor nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch zwei oder mehr Tx-Gruppen und zwei oder mehr Rx-Gruppen, die auf jeder Seite des Durchganges eine oder mehrere Korrekturwicklungen (CC) aufweisen.

5. Metalldetektor nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch zwei Wicklungsgruppen, die an den Seiten des überwachten Durchganges angeordnet sind, wobei eine dieser Gruppen zwei Senderwicklungen (Tx) und mindestens eine Korrekturempfängerwicklung (CC), und die andere zwei Empfängerwicklungen (Rx) und mindestens eine Korrekturempfängerwicklung (CC) aufweist, ohne die jeweils zugehörigen Tx- und Rx-Wicklungen.

6. Metalldetektor nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch zwei Wicklungsgruppen, die an den Seiten des überwachten Durchganges angeordnet sind, wobei jede Gruppe zwei Korrekturempfangerwicklungen (CC) aufweist, die versetzt angeordnet sind.

7. Metalldetektor nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch zwei Wicklungsgruppen, die an den Seiten des überwachten Durchganges angeordnet sind, wobei jede Gruppe eine oder mehrere Korrekturempfängerwicklungen (CC) aufweist, die auf den Rx-, Tx- oder Tx-Rx-Wicklungen der gleichen Gruppe angeordnet sind.