DE463000C - Einrichtung zur Feststellung verborgener Metallmassen, bei der die Induktion einer Primaer-spule auf eine Sekundaerspule durch die zwischen beide Spulen eingebrachte Metallmasse geaendert wird - Google Patents

Description

• Einrichtung zur Feststellung verborgener Metallmassen, bei der die Induktion einer Primärspule auf eine Sekundärspule durch die zwischen beide Spulen eingebrachte Metallmasse geändert wird Es ist bereits bekannt, verborgene Metalle dadurch aufzufinden, daß man sie dem Felde einer von Wechselstrom durchflossenen, primären Spule, welche auf eine sekundäre Spule induzierend wirkt, aussetzt und die durch die in der Metallmasse fließenden Wirbelströme verursachte Änderung der Induktion beobachtet. Diese Methode versagt jedoch, wenn es sich um kleine Metallmassen handelt, wenn das Feld nicht sehr nahe an die=-Spule herangebracht werden kann oder wenn die Spule große Abmessungen erhalten muß. Um auch in diesem Falle verborgne Metallmassen feststellen zu können, hat man bereits eine Einrichtung geschaffen, bei der das aufzusuchende Metall ebenfalls in das Feld einer oder zweier von Wechselstrom oder Hochfrequenzstrorn durchflossenen Spulen gebracht wird, wobei- jedoch nicht die Änderung der Induktion auf eine sekundäre Spule, sondern die auftretende Änderung des eigenen induktiven Widerstandes, der Spule oder die Änderung der Eigenperiode eines aus der Spule und einem Kondensator bestehenden Schwingungskreises zur Beobachtung herangezogen werden. Diese Einrichtung hat jedoch den Nachteil, daß sie sich nur dort verwenden läßt, wo die festzustellende Metallmasse in die Spule selbst eingebracht werden kann, da sonst ihre Wirkung nicht genügt, um die Induktivität der Spulen bzw. die Eigenperiode des Schwingungskreises merkbar zu ändern. Es ist aber oft erwünscht, verhältnismäßig große Körper, wie Personen, Warenballen usw., zu kontrollieren. Für diese Fälle sind beide Methoden ungeeignet, da bei der ersteren das den zwischen den beiden Spulen eingebrachten Körper durchsetzende Feld zu schwach ist, bei der zweiten dagegen sehr große Spulen mit großem Eigenverbrauch verwendet werden müßten.
• Gegenstand der Erfindung ist nun eine Einrichtung zur Feststellung verborgener Metallmassen, bei der die Induktion einer Primärspule auf eine Sekundärspule durch die zwischen beide Spulen eingebrachte Metallmasse geändert wird und bei der erfindungsgemäß die Primärspule in einem abgestimmten Hochfrequenzkreis liegt und die in einen aperiodischen Empfangskreis eingebaute Sekundärspule in der Richtung der von der Primärspule ausgehenden Kraftlinien angeordnet ist. Die Spulen sind also hier räumlich voneinander getrennt, und als Grundlage für die Beobachtung dient die durch die zwischen beide Spulen eingebrachte Metallmasse hervorgerufene Änderung der Induktion auf die in größerer Entfernung befindliche Sekundärspule. Durch die Speisung der Primärspule mit Hochfrequenzstrom erhält man ein genügend starkes Feld, um auch kleine Metallmassen sicher feststellen zu können, ohne daß die Einrichtung einen nennenswerten Eigenverbrauch hätte. Die räumliche Trennung der Spulen gestattet auch, dem erzeugten Wechselfeld eine bestimmte Richtung zu geben bzw. dieses Feld auf bestimmte Stellen im Raume zu konzentrieren. Für die Erzeugung des hochfrequenten Wechselfeldes kann man in vorteilhafter Weise den Schwingungskreis mit ;einer Hochfrequenzerregerschaltung, z. B. durch Erregung mittels Elektronenröhren, verwenden.
• In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. In Abb. i ist i eine Induktionsspule, die das elektromagnetische Feld erzeugt. Die Induktionsspule bildet mit dem Kondensator :2 einen hochfrequenten Schwingungskreis. Der Empfangskreis ist ein aperiodischer Kreis und besteht aus der Induktionsspule 3, dem Blockkondensator q., dem Detektor 5 und dem Anzeigeinstrument 6. Bringt man nun in das Wechselfeld zwischen den beiden Spulen eine Metallmasse 13, so werden in ihr Wirbelströme erzeugt, wodurch die Induktion auf die Empfangsspule 3 geändert wird. Diese Änderung kann durch das Anzeigeinstrument 6, das beispielsweise ein Telephon oder Galvanometer sein kann, festgestellt werden. Als Anzeigeinstrument kann in an sich bekannter Weise auch ein Relais, das irgendein optisches oder akustisches Signal auslöst, verwendet werden.
• Eine besonders günstige Ausführungsform ist in der Abb.2 dargestellt. Das hochfrequente Wechselfeld wird wieder durch einen Schwingungskreis erzeugt, der aus einer Induktionsspule und einem Kondensator gebildet ist. Der Empfangskreis besitzt bei dieser Anordnung zwei Induktionsspulen 7 und 8, die beispielsweise gegeneinandergeschaltet sind und in der bezeichneten Ausführungsform vom oberen und unteren Teile des Wechselfeldes gesondert beeinflußt werden. Die erzeugten Spannungen heben sich in normalem Zustande auf. Bringt man nun in den einen Teil des Wechselfeldes die Metallmasse, so sinkt hier die Induktionswirkung, und die Differenz der nunmehr in den Spulen 7 und 8 erzeugten Spannungen bewirkt einen Ausschlag des Galvanometers 9. Gegenüber der Verwendung von nur einer Empfangsspule hat die Anordnung nach Abb. 2 auch den Vorteil, daß eine gleich große Metallmasse einen verhältnismäßig viel größeren Teil des magnetischen Feldes einer Empfangsspule beeinflußt. Diese Anordnung ist daher viel empfindlicher.
• Statt zweier Empfangsspulen kann man auch eine beliebige Anzahl verwenden, die von verschiedenen Teilen des Wechselfeldes beeinflußt werden und die so geschaltet sind, daß die in ihnen induzierten elektromotorischen Kräfte sich in normalem Zustande ganz oder teilweise aufheben.
• Abb. 3 zeigt eine konstruktive Anordnung der geschilderten Ausführungsformen, bei denen die Erregerspule i o und die Empfangsspule i i einander gegenüberstehen. Sie haben eine derartige Größe und Entfernung voneinander, daß die zu untersuchende Person bzw. Ware durch das Feld hindurchgeführt werden kann. Man kann die Spulen io und ii natürlich auch ober- und unterhalb des Untersuchungsraumes anbringen, so daß das Wechselfeld vertikal verläuft. Außerdem kann die Anzeigevorrichtung nicht nur innerhalb, sondern auch außerhalb des Beobachtungsraumes i2 angeordnet werden. Ferner kann man zu dem einen Empfangskreis noch einen zweiten auf der Gegenseite des Erzeugerkreises anordnen. In diesem Falle läßt sich die Leistungsfähigkeit der Kontrollstelle ohne wesentliche Erhöhung der Anlagekosten verdoppeln. Diese Anordnung nach Abb. 3 läßt sich natürlich auch so gestalten, daß sie leicht an aridere Orte gebracht werden kann.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Einrichtung zur Feststellung verborgener Metallmassen, bei der die Induktion einer Primärspule auf eine Sekundärspule durch die zwischen beide Spulen eingebrachte Metallmasse geändert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Primärspule in einem abgestimmten Hochfrequenzkreis liegt und die in einen aperiodischen Empfangskreis eingebaute Sekundärspule in der Richtung der von der Primärspule ausgehenden Kraftlinien angeordnet ist.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der aperiodische Sekundärkreis zwei oder mehrere hinter- oder gegeneinandergeschaltete, Spulen enthält, die von einer oder mehreren Primärspulen beeinflußt werden.