ES2435212A2

ES2435212A2 - Dispositivo, sistema y método de detección de metales

Info

Publication number: ES2435212A2
Application number: ES201230945A
Authority: ES
Inventors: Javier GARCÉS CADENAS; Xavier MARTÍ ROVIROSA
Original assignee: Matinsa Proyectos E Instalaciones Ind S L; MATINSA PROYECTOS E INSTALACIONES INDUSTRIALES SL
Current assignee: Matinsa Proyectos E Instalaciones Ind S L; MATINSA PROYECTOS E INSTALACIONES INDUSTRIALES SL
Priority date: 2012-06-15
Filing date: 2012-06-15
Publication date: 2013-12-16
Anticipated expiration: 2032-06-15
Also published as: ES2435212R1; US20140002067A1; ES2435212B1; EP2674790A1

Abstract

El objeto de la invención consiste en un dispositivo (1) para la detección de metales que comprende un módulo de determinación (2) del campo magnético, en particular para la determinación de los cambios de posición del norte magnético originados por la presencia cercana de materiales metálicos. Asimismo el dispositivo (1) comprende un módulo de monitorización (3) de campo magnético que a su vez comprende unos medios de comunicación de datos (4) que envía los mismos a una unidad de control (5). Se incluye un módulo de alimentación (6). Son también objeto de la invención un sistema de detección de metales que comprende una pluralidad de dispositivos (1) interconectados así como un método de detección de metales que hace uso del dispositivo (1).

Description

OBJETO DE LA INVENCiÓN

La presente invención se enmarca en el campo de los dispositivos detectores de metales.

10 El objeto de la invención consiste en un dispositivo, un sistema que presentas varios dispositivos como el citado, y un método de detección de metales que es capaz de detectar la presencia de metales alrededor del mismo, estando basada dicha detección en los cambios que se producen en la posición del norte magnético determinado por una parte del dispositivo.

15 ANTECEDENTES DE LA INVENCiÓN

En el estado del arte se conocen los dispositivos detectores de metales que mediante una serie de impulsos electromagnéticos son capaces de detectar objetos metálicos, como los sistemas basados en este principio usados por los arcos detectores de metales.

20 Dichos dispositivos sólo detectan la presencia de metales en el radio de acción por el cual se encuentran ya que su metodología de detección se basa en los citados impulsos magnéticos. Los detectores utilizados convencionalmente funcionan según dos formas diferentes: uno por la variación de frecuencia al introducir el metal dentro de un campo magnético de alta frecuencia y el otro por la distorsión del campo magnético de alta frecuencia al introducir un objeto

25 metálico, estando constituidos por dos bobinas, una que crea el campo de alta frecuencia y la otra detecta la variación de ese campo.

Así pues en el arte previo se encuentran documentos que hacen referencia a detectores de metales como por ejemplo el documento ES-1 020719_U donde se describe arco detector de metales con pórtico doble, caracterizado

3 O por el hecho de que consta de un segundo panel receptor dispuesto en el lado opuesto del panel emisor, con lo que se forma un pórtico doble con un panel emisor en el centro y, a ambos lados, otros dos paneles receptores que funcionan totalmente independientes, todos ellos integrables en la extensión de control, si la hay, y con control manejado a través de un panel central con indicador acústico y óptico que indican el nivel seleccionado de alarma y el nivel de la señal detectada, con selectores de programa y sensibilidad, así como que el citado doble pórtico

35 dispone de métodos para la anulación de interferencias o señales que no proceden de su propio emisor.

En el documento publicado como ES-2021544 se describe un detector de metales ferro magnéticos, discriminándolos por formas. detector de metales ferro magnéticos, discriminándolos por formas, el cual está destinado principalmente para su utilización en establecimientos o lugares, tales como bancos o aduanas, en los que sea necesaria la 4 O detección de armas de fuego, para lo cual los usuarios de dichos servicios pasan entre el detector, constituyéndose por una pareja de bobinas emisoras y bobinas receptoras de forma que las bobinas emisoras están conectadas a un generador de impulsos, que crean un espectro magnético que determina la altura y anchura del objeto, en tanto que una segunda pareja de bobinas emisoras entre las que queda una bobina receptora conectadas las bobinas emisoras a un generador de impulsos crea un espectro magnético que determina la longitud del objeto en el sentido

45 de paso del usuario a través del detector.

DESCRIPCiÓN DE LA INVENCiÓN

5 O Un aspecto de la invención consiste en un dispositivo detector de materiales metálicos que en su configuración básica presenta una carcasa preferiblemente cilíndrica y constituida de un material que no altere o afecte a los campos magnéticos, es decir que no actúe como escudo magnético por ejemplo; en dicha carcasa de dispone una peB, en la cual se define un circuito que comprende en su configuración mínima conectados entre sí un módulo de determinación de posición de un norte magnético, una brújula que puede ser tipo digital, y un módulo de

55 monitorización de dicha posición, un integrado programado adaptado para captar los datos generados por la brújula digital; claro está que el módulo de determinación de campo magnético o de posición de norte magnético puede disponer de medios para traducir al posición a datos referidos a dicha posición o información relacionada con la misma que permita a otros dispositivos programables como los del módulo de monitorización manejar y entender dichos datos, dichos medios ya son propios en el caso de la brújula digital.

60 Lógicamente dichos datos necesitan ser procesados, en una realización preferente el dispositivo descrito comprende unos medios de transmisión de datos que pueden ser cableados o inalámbricos para poder enviar dichos datos a una unidad central de proceso, donde se reciben y procesan dichos datos para determinar interferencias en el campo magnético determinadas a partir de la variación de la posición del norte magnético anteriormente comentada.

Para que todo lo anteriormente funcione se dispone asimismo de unos medios de alimentación de corriente eléctrica que pueden venir definidos por una batería autónoma incorporada en el propio dispositivo o, en el caso de optar por la solución cableada, utilizar dicha conexión cableada para el suministro de energía al dispositivo.

En una realización alternativa del dispositivo aquí descrito todos los elementos (a excepción de la batería o medios de suministro de corriente eléctrica) pueden ser integrados en un chip de manera eficiente dado que la tecnología actual permite la integración de circuitos y elementos como los descritos en un solo chip.

1 O Otro aspecto de la invención viene dado por un sistema de detección de metales que está constituido por varios dispositivos conectados entre sí, en este caso dichos dispositivos se pueden interconectar utilizando cable con bus tipo 485 y asimismo se puede ubicar la batería o medios de suministro de corriente eléctrica conectada al primero o último de los dispositivos.

15 Finalmente, otro aspecto de la invención viene dado por el método de detección de metales haciendo uso del dispositivo o sistema descritos, tal y como se deriva de la descripción del propio dispositivo; el método de detección se basa en posicionar el dispositivo y dejar que el módulo de determinación de campo magnético destinado a marcar el norte magnético establezca dicha posición mientras que el módulo de determinación va tomando datos de dicho módulo de determinación de campo magnético, dichos datos se van enviando a la unidad central de proceso en

2 O intervalos de tiempo establecidos entre 0,5 y 0,15 segundos, preferiblemente cada 0,12 segundos. Los datos se van procesando y se va determinando en cada momento dónde se encuentra el norte magnético determinado por la brújula digital en el caso que hagamos uso de dicho dispositivo del módulo de determinación de campo magnético. Cuando se determina un cambio en la posición del norte magnético a partir de una variación en los datos recibidos por el módulo de monitorización se estima que hay una interferencia en el campo magnético que rodea el dispositivo

25 Y por tanto se estima que hay un metal cercano o próximo a dicho dispositivo; a partir de los datos recibidos que son datos de variación mesurada de la posición del norte magnético se puede determinar la posición del elemento que ha generado la interferencia, el metal, pues cada cambio de posición se ha ido monitorizando y se puede determinar hacia dónde ha variado la posición del norte magnético y a partir de ahí determinar el origen de la interferencia.

3 O DESCRIPCiÓN DE LOS DIBUJOS

Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica de la misma, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no

35 limitativo, se ha representado lo siguiente:

Figura 1.-Muestra un esquema del dispositivo objeto de la invención.

REALIZACiÓN PREFERENTE DE LA INVENCiÓN

40 A la vista de las figuras se describe a continuación un modo de realización preferente del dispositivo (1) objeto de esta invención.

Tal y como se desprende de observar la figura 1, el dispositivo (1) para detección de metales objeto de la invención

45 aquí descrita presenta una serie de elementos, un módulo de determinación (2) y un módulo de monitorización (3) se encuentran integrados en una PCB, donde dicho dispositivo (1) permite, mediante la determinación de cambios en el campo magnético que rodea al dispositivo (1) generados por interferencias producidas por cuerpos metálicos, detectar dichos cuerpos metálicos. Dichos módulos (2,3) se encuentran alojados en una carcasa (7) preferiblemente cilíndrica destinada a alojar en su interior al menos los módulos (2,3).

50 En una realización preferente del dispositivo (1) en la que el dispositivo puede ser autónomo éste comprende un módulo de alimentación (6) conectado a los módulos (2,3) destinado a proveer energía a los citados módulos (2,3), y si se hace necesario también a un unos medios de comunicación de datos (4), un módulo de alimentación (6) definido por una batería autónoma integrada en el propio dispositivo (1); mientras que en una realización alternativa el

55 módulo de alimentación (6) es una fuente de corriente eléctrica, como puede ser una batería central, conectada mediante cable al dispositivo (1) alimentándolo a través del citado cable.

Otro aspecto de la invención lo constituye un sistema de varios dispositivos (1), es decir un sistema de detección de metales que comprende una pluralidad de dispositivos (1) interconectados entre sí mediante un cableado tipo 485 6 O alineados y conectados entre sí formando un cordón de dispositivos (1), este sistema puede presentar el módulo de alimentación (6) definido por una batería conectada a al menos uno de los dispositivos (1) que se encuentra en los extremos del cordón de dispositivos (1) o definido por una conexión a una red de suministro eléctrico conectada a al menos uno de los dispositivos (1), pudiendo ser este dispositivo (1) al que se conecta la red suministro cualquiera de los presentes en el sistema pero preferentemente será uno que se encuentra en los extremos del cordón de

2 O

3 O

dispositivos (1).

Para explicar el modo de funcionamiento de la invención se toma un dispositivo (1), una vez instalado en una zona donde no se encuentra objeto o cuerpo metálico que interfiera el campo magnético comienza a localizar el norte magnético mediante el módulo de determinación (2) de campo magnético destinado a determinar al menos una variable relacionada con el campo magnético que rodea al dispositivo (1), en una realización preferente de la invención dicho módulo de determinación de campo magnético (1) es una brújula (preferiblemente digital) destinada a indicar en todo momento la posición del norte magnético siendo ésta la variable relacionada con el campo magnético que rodea al dispositivo (1), pero cualquier dispositivo electrónico sensible a campos magnéticos puede ser igualmente útil para realizar esta función. Una vez dicho módulo de determinación (2) establece unos datos referidos a dicho norte magnético se puede considerar que el dispositivo se encuentra listo para comenzar a detectar metales, tras generar los datos referidos a dicha posición de norte magnético mediante el módulo de determinación (2) donde dichos datos son manejables por dispositivos electrónicos y comprenden información referida a la ubicación relativa del norte magnético, se procede a monitorizar dichos datos referidos a dicha posición de norte magnético mediante el módulo de monitorización (3) de campo magnético conectado al módulo de determinación de campo magnético (2) destinado a monitorizar cambios en la variable relacionada con el campo magnético que rodea al dispositivo (1) determinada por el módulo de determinación (2), módulo de monitorización (3) que comprende a su vez los medios de comunicación de datos (4) destinados a establecer un canal de comunicación para transmisión de datos con el citado módulo de monitorización (3), que comprende un dispositivo programable adaptado para realizar una comprobación de la indicación del norte magnético determinada por el módulo de determinación (2) de campo magnético cada 0.12 segundos generando datos de posición de norte magnético cada citado intervalo de tiempo y que se encuentra conectado mediante los medios de comunicación de datos (4) a al menos una unidad central de proceso (5) a la cual envía los datos de posición de norte magnético

Dicho datos se envían a una unidad central de proceso (5) a través de los unos medios de comunicación de datos (4), en una realización preferida en la que sólo tenemos un dispositivo (1) dichos medios de comunicación de datos

(4) pueden venir definidos por un módem 3G o GPRS, pero en otras configuraciones o posibles realizaciones alternativas dichos medios de comunicación de datos (4) pueden venir definidos por otros tipos de comunicación inalámbrica como wifi o bluetooth o Zigbee o por medios de comunicación cableada como puede ser un cableado tipo 485 con sus correspondientes buses.

Una vez recibidos dichos datos se procede a determinar, mediante unidad central de proceso (5), la presencia de un metal cuando se determina un cambio en la posición del norte magnético, cambio que se determina en función variaciones en datos referidos a dicha posición de norte magnético a partir de los datos enviados.

2 O

5 O

6 O

Claims

REIVINDICACIONES

1. Dispositivo (1) para detección de metales caracterizado porque comprende:

•

al menos un módulo de determinación (2) de campo magnético destinado a determinar al menos una variable relacionada con el campo magnético que rodea al dispositivo (1), y

•

al menos un módulo de monitorización (3) de campo magnético conectado al módulo de determinación de campo magnético (2) destinado a monitorizar cambios en la variable relacionada con el campo magnético que rodea al dispositivo (1) determinada por el módulo de determinación (2), módulo de monitorización (3) que comprende a su vez unos medios de comunicación de datos (4) destinados a establecer un canal de comunicación para transmisión de datos con el citado módulo de monitorización (3).
2. Dispositivo (1) según reivindicación 1 caracterizado porque adicionalmente comprende un módulo de alimentación

(6) conectado a los módulos (2,3) destinado a proveer energía a los citados módulos (2,3).
3.

Dispositivo (1) según reivindicación 1 ó 2 caracterizado porque ambos módulos (2,3) se encuentran integrados en una peB.
4.

Dispositivo (1) según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 caracterizado porque el módulo de determinación de campo magnético (1) es una brújula digital destinada a indicar en todo momento la posición del norte magnético siendo ésta la variable relacionada con el campo magnético que rodea al dispositivo (1).
5.

Dispositivo (1) según reivindicación 4 caracterizado porque módulo de monitorización (3) de campo magnético comprende un dispositivo programable adaptado para realizar una comprobación de la indicación del norte magnético determinada por el módulo de determinación (2) de campo magnético cada 0.12 segundos generando datos de posición de norte magnético cada citado intervalo de tiempo.
6.

Dispositivo (1) según reivindicación 5 donde el módulo de monitorización (3) se encuentra conectado mediante los medios de comunicación de datos (4) a al menos una unidad central de proceso (5) para enviar a dicha una unidad central de proceso (5) datos de posición de norte magnético.
7.

Dispositivo (1) según reivindicación 1 caracterizado porque los medios de comunicación de datos (4) se seleccionan de entre el grupo consistente en: módulo de comunicaciones inalámbricas basadas en wifi, módulo de comunicaciones inalámbricas basadas en un modem GPRS y medios de transmisión por cable.
8.

Dispositivo (1) según reivindicación 7 caracterizado porque los medios de transmisión por cable vienen definidos por una conexión cableada con bus tipo 485.
9.

Dispositivo (1) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque comprende una carcasa (7) preferiblemente cilíndrica destinada a alojar en su interior al menos los módulos (2,3).
10.

Dispositivo (1) según reivindicación 2 caracterizado porque el módulo de alimentación (6) conectado a los módulos (2,3) destinado a proveer energía a los citados módulos (2,3) viene definido por una batería autónoma integrada en el propio dispositivo (1).
11.

Sistema de detección de metales caracterizado porque comprende una pluralidad de dispositivos (1) como el descrito en las reivindicaciones 1 a 9 interconectados entre sí mediante un cableado tipo 485 alineados y conectados entre sí formando un cordón de dispositivos (1).
12.

Sistema según reivindicación 11 caracterizado porque el módulo de alimentación (6) se encuentra definido por una batería conectada a al menos uno de los dispositivos (1) que se encuentra en los extremos del cordón de dispositivos (1).
13.

Sistema según reivindicación 11 caracterizado porque el módulo de alimentación (6) se encuentra definido por una conexión a una red de suministro eléctrico conectada a al menos uno de los dispositivos (1) que se encuentra en los extremos del cordón de dispositivos (1).
14.

Método de detección de metales que hace uso de al menos un dispositivo (1) como el descrito en las reivindicaciones 1 a 10, método caracterizado porque comprende los siguientes pasos:

•

determinar la posición de norte magnético mediante el módulo de determinación (2) de campo magnético,

•

generar unos datos referidos a dicha posición de norte magnético mediante el módulo de determinación (2) donde dichos datos son manejables por dispositivos electrónicos y comprenden información referida a la ubicación relativa del norte magnético,

•

monitorizar dichos datos referidos a dicha posición de norte magnético,

•

enviar dichos datos referidos a la una unidad central de proceso (5),

•

determinar, mediante unidad central de proceso (5), la presencia de un metal cuando se determina un cambio en la posición del norte magnético, cambio que se determina en función variaciones en datos referidos a dicha posición de norte magnético a partir de los datos enviados.
15. Método según reivindicación 14 donde determinación mediante el módulo de monitorización (3) de los datos referidos a dicha posición se realiza cada 0,12 segundos.

FIG.1