FR2494447A1 - Moving metal component detector for automatic machine - uses presence of metallic object passing through coil to stop oscillatory circuit and provide output from monostable - Google Patents
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Abstract
Description
"PROCEDE POUR DETECTER LA PRéSENCE D'UNE PIECE METALLIQUE,
NOTAMMENT EN MOUVEMENT, ET DISPOSITIF DE MISE EN OEUVRE DE
CE PROCEDE". "METHOD FOR DETECTING THE PRESENCE OF A METAL PART,
IN PARTICULAR IN MOTION, AND DEVICE FOR IMPLEMENTING
THIS PROCESS".
La présente invention concerne un procédé pour détecter la présence d'une pièce métallique, notamment en mouvement, utilisant, d'une part, une bobine faisant partie du circuit oscillant d'un oscillateur, et, d'autre part, des moyens de détection de la variation du fonctionnement de l'oscillateur. The present invention relates to a method for detecting the presence of a metal part, in particular in movement, using, on the one hand, a coil forming part of the oscillating circuit of an oscillator, and, on the other hand, detection means. of the variation in the operation of the oscillator.
Elle concerne également un dispositif de mise en oeuvre de ce procédé. Le procédé et le dispositif selon l'invention trouvent une application particulièrement avantageuse dans la détection du passage de pièces métalliques provenant d'une machine de distribution automatique. It also relates to a device for implementing this method. The method and the device according to the invention find a particularly advantageous application in the detection of the passage of metal parts coming from an automatic dispensing machine.
Le procédé actuellement utilisé pour détecter la présence d'une pièce métallique consiste à prendre pour zone de sensibilité la partie extérieure d'une bobine faisant partie du circuit oscillant d'un oscillateur. Lorsqu'elle est présente à l'intérieur de la zone de sensibilité, la pièce métallique produit une variation du fonctionnement de l'oscillateur. Cette variation est ensuite transformée par des moyens de détection en un signal électrique dont l'amplitude est généralement fonction de la position de la pièce métallique dans la zone de sensibilité. The method currently used to detect the presence of a metal part consists in taking as the sensitivity zone the external part of a coil forming part of the oscillating circuit of an oscillator. When it is present inside the sensitivity zone, the metal part produces a variation in the operation of the oscillator. This variation is then transformed by detection means into an electrical signal, the amplitude of which is generally a function of the position of the metal part in the sensitivity zone.
Ce procédé connu permet en général de détecter de façon satisfaisante la présence de pièces métalliques de dimension suffisante. Par contre, il se révèle le plus souvent inefficace quand il s'agit de détecter des pièces de petite dimension, surtout si elles sont en mouvement, traversant la zone de sensibilité dans un temps très court. D'autre part, le procédé actuellement utilisé présente l'inconvénient que la zone de sensibilité dépend fortement du matériau constituant la pièce métallique ; elle diminue notablement quand on passe des matériaux ferreux comme l'acier à des matériaux non ferreux comme le chrome, le nickel, le cuivre, etc... This known method generally makes it possible to satisfactorily detect the presence of metal parts of sufficient size. On the other hand, it is most often ineffective when it comes to detecting small parts, especially if they are in motion, crossing the sensitivity zone in a very short time. On the other hand, the method currently used has the drawback that the sensitivity zone strongly depends on the material constituting the metal part; it decreases notably when we go from ferrous materials like steel to non-ferrous materials like chromium, nickel, copper, etc ...
Le but de la présente invention est de remédier à ces inconvénients. The object of the present invention is to remedy these drawbacks.
Elle est basée sur l'idée que l'on pourrait utiliser comme zone de sensibilité, non pas l'extérieur de la bobine, malus la partie intérieure de cette dernière
En effet, selon la présente invention, un procédé pour détecter la présence d'une pièce métallique, notamment en mouvement, utilisant, d'une part, une bobine faisant partie du circuit oscillant d'un oscillateur, et, d'autre, part, des moyens de détection de la variation du fonctionnement de l'oscillateur, est notamment remarquable en ce que, ayant réalisé la bobine sur un support isolant creux, on provoque la variation du fonctionnement de l'oscillateur par passage de la pièce métallique à l'intérieur de la bobine.It is based on the idea that we could use as a sensitivity zone, not the outside of the coil, but the inner part of the latter
In fact, according to the present invention, a method for detecting the presence of a metal part, in particular in movement, using, on the one hand, a coil forming part of the oscillating circuit of an oscillator, and, on the other hand, , means for detecting the variation in the operation of the oscillator, is notably remarkable in that, having produced the coil on a hollow insulating support, the operation of the oscillator is varied by passing from the metal part to the inside the coil.
Le procédé selon l'invention présente donc 1' avantage d'utiliser une zone de la bobine dont la sensibilité à la présence d'une pièce métallique est beaucoup plus grande. The method according to the invention therefore has the advantage of using a zone of the coil whose sensitivity to the presence of a metal part is much greater.
Dans un mode particulier d'utilisation du procédé selon l'invention, il est prévu qu'on provoque un blocage de l'oscilla- teur au moment du passage de la pièce métallique à l'intérieur de la bobine. En effet, à condition d'avoir préalablement ajusté le couplage entre la pièce métallique et la bobine, on induit, en introduisant la pièce métallique dans la bobine, une variation d'inductance de la bobine qui entraîne une variation du facteur de mérite suffisamment important pour bloquer le fonctionnement de l'oscillateur. Ce mode d'utilisation en "tout ou rien" présente également 11 avantage d'entre quasi indépendant de la nature du matériau constituant la pièce métallique. In a particular mode of use of the method according to the invention, provision is made for causing the oscillator to be blocked when the metal part passes inside the coil. Indeed, provided that the coupling between the metal part and the coil has been previously adjusted, by inducing the metal part in the coil, a variation in the inductance of the coil is induced, which results in a sufficiently large change in the merit factor. to block the operation of the oscillator. This "all or nothing" mode of use also has the advantage of being almost independent of the nature of the material constituting the metal part.
Un autre avantage de ce mode d'utilisation du procédé selon l'invention est de permettre d'envisager qu'on met en forme un signal de blocage en provenance de l'oscillateur au moyen d'une bascule monostable. On obtient ainsi, au moment du passage de la pièce métallique à l'intérieur de la bobine, un signal de sortie de durée calibrée que l'on peut utiliser pour commander tout organe extérieur de type électro-aimant, relais, électrovanne... Another advantage of this mode of use of the method according to the invention is that it makes it possible to envisage forming a blocking signal coming from the oscillator by means of a monostable rocker. There is thus obtained, at the time of the passage of the metal part inside the coil, an output signal of calibrated duration which can be used to control any external organ of the electromagnet type, relay, solenoid valve ...
Cette disposition est particulièrement favorable lorsqu'on réalise le passage de la pièce métallique dans la bobine par la chute de ladite pièce sous l'effet de la gravité.Dans ce cas,en effet,le signal de blocage de l'oscillateurtest trop fugitif pour que l'on puisse command un organe extérieur du type de ceux cités plus haut.This arrangement is particularly favorable when the metal part passes through the coil by the fall of said part under the effect of gravity. In this case, in fact, the blocking signal of the oscillator is too fleeting to that one can command an external organ of the type of those mentioned above.
Conformément à l'invention, un dispositif de mise en oeuvre du procédé selon l'invention est notamment remarquable en ce que, le support isolant creux étant cylindrique, son diamètre intérieur est supérieur d'au plus 1 mm à la plus grande dimension transversale de la pièce métallique, mesurée perpendiculairement à l'axe dudit support cylindrique. Cette configuration permet de réaliser un bon couplage magnétique entre la bobine et la pièce métallique tout en assurant le jeu nécessaire au passage de la pièce à l'intérieur du support cylindrique. According to the invention, a device for implementing the method according to the invention is notably remarkable in that, the hollow insulating support being cylindrical, its internal diameter is greater by at most 1 mm than the largest transverse dimension of the metal part, measured perpendicular to the axis of said cylindrical support. This configuration allows for a good magnetic coupling between the coil and the metal part while ensuring the clearance required for the passage of the part inside the cylindrical support.
Dans le but également d'obtenir un couplage maximal entre la bobine et la pièce métallique, il est prévu que l'épaisseur du support cylindrique soit la plus petite possible tout en restant compatible avec la rigidité du matériau constituant ledit support. With the aim also of obtaining maximum coupling between the coil and the metal part, it is provided that the thickness of the cylindrical support is as small as possible while remaining compatible with the rigidity of the material constituting said support.
En particulier, le support cylindrique étant en chlorure de polyvinyle, son diamètre extérieur est supérieur d'au plus 2 mm à son diamètre intérieur.In particular, the cylindrical support being made of polyvinyl chloride, its outside diameter is at most 2 mm greater than its inside diameter.
Avantageusement, on envisage que la longueur de la bobine est au moins égale à 3 fois le diamètre intérieur du support cylindrique. Cette disposition a pour but, notamment, d'améliorer
la sensibilité du dispositif selon l'invention et d'allonger la durée du signal de blocage de l'oscillateur, ce qui permet
également d'éviter la détection de signaux parasites. D'autre part,
le fait de disposer d'une bobine suffisamment longue offre la possibilité de réduire le nombre de spires de la bobine de façon à limiter la capacité répartie due à l'enroulement de la bobine, capacité nuisible à la sensibilité du dispositif selon l'invention.Advantageously, it is envisaged that the length of the coil is at least equal to 3 times the internal diameter of the cylindrical support. The purpose of this provision is, in particular, to improve
the sensitivity of the device according to the invention and to lengthen the duration of the oscillator blocking signal, which allows
also to avoid detection of spurious signals. On the other hand,
the fact of having a sufficiently long coil offers the possibility of reducing the number of turns of the coil so as to limit the distributed capacity due to the winding of the coil, capacity detrimental to the sensitivity of the device according to the invention.
C'est ainsi qu'on prévoit que la bobine comporte au plus deux couches d'un fil électrique enroulé sur le support cylindrique.Thus it is expected that the coil has at most two layers of an electric wire wound on the cylindrical support.
La description qui va suivre en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment est réalisée l'invention. The description which follows with reference to the appended drawing, given by way of nonlimiting example, will make it clear how the invention is made.
La figure 1 représente le schéma d'un dispositif de mise en oeuvre du procédé selon l'invention. FIG. 1 represents the diagram of a device for implementing the method according to the invention.
A la figure 1, est représenté schématiquement un dispositif de mise en oeuvre d'un procédé pour détecter la présence d'une pièce métallique 10 en mouvement. Ce procédé utilise, d'une part, une bobine 20 faisant partie du circuit oscillant d'un oscillateur 30, et d'autre part, des moyens 40 de détection de la variation du fonctionnement de l'oscillateur 30. Dans le mode de réalisation représenté à la figure 1, les moyens 40 de détection sont constitués par un amplificateur alternatif 41, un. circuit redresseur 42 et un amplificateur continu 43. Conformément au procédé selon l'invention, la bobine 20 ayant été réalisée sur un support 21 isolant et creux, on provoque la variation du fonctionnement de l'oscillateur 30 par passage de la pièce métallique 10 à l'intérieur de la bobine 20. In Figure 1, there is shown schematically a device for implementing a method for detecting the presence of a moving metal part 10. This method uses, on the one hand, a coil 20 forming part of the oscillating circuit of an oscillator 30, and on the other hand, means 40 for detecting the variation in the operation of the oscillator 30. In the embodiment shown in Figure 1, the detection means 40 are constituted by an alternating amplifier 41, a. rectifier circuit 42 and a continuous amplifier 43. According to the method according to the invention, the coil 20 having been produced on an insulating and hollow support 21, the operation of the oscillator 30 is varied by passing the metal part 10 through inside the coil 20.
Dans l'exemple d'utilisation du procédé selon l'invention représenté à la figure 1 on réalise le passage de la pièce métallique 10 dans la bobine 20 par la chute de ladite pièce sous l'effet de la graVité; cette situation se rencontre-lorsqu'on désire détecter le passage de pièces métalliques issues d'une machine de distributionautoma- tique. Selon le mode de réalisation particulier de l'invention illustré à la figure 1, on provoque un blocage de l'oscillateur 30 au moment du passage de la pièce métallique 10 à l'intérieur de la bobine 20. Un signal de blocage de l'oscillateur est alors mis en forme par une bascule monostable 50 qui permet d'obtenir un signal de sortie, calibré en durée, propre à commander un organe extérieur.In the example of use of the method according to the invention shown in FIG. 1, the metal part 10 passes through the coil 20 by the fall of said part under the effect of gravity; this situation occurs - when you want to detect the passage of metal parts from an automatic vending machine. According to the particular embodiment of the invention illustrated in FIG. 1, the oscillator 30 is blocked when the metal part 10 passes through the interior of the coil 20. A signal blocking the oscillator is then shaped by a monostable rocker 50 which makes it possible to obtain an output signal, calibrated in duration, suitable for controlling an external member.
Le mode de fonctionnement en "tout ou rien" n'est possible que si le couplage entre la pièce métallique 10 et la bobine 20 est ajusté de sorte que la présence de la pièce 10 dans la bobine 20 modifie le facteur de mérite au point de provoquer le blocage de l'oscillateur 30. The "all or nothing" operating mode is only possible if the coupling between the metal part 10 and the coil 20 is adjusted so that the presence of the part 10 in the coil 20 modifies the merit factor to the point of block oscillator 30.
Un couplage magnétique bobine-pièce métallique maximal est
réalisé lorsque la pièce métallique 10 se trouve le plus près
possible de la bobine 20. Dans ce but, le support 21 étant cylin
drique, son diamètre intérieur i est supérieur d'au plus 1 mm à
la plus grande dimension transversale de la pièce métallique 10,
mesurée perpendiculairement à l'axe 22 dudit support cylindrique
21. Cette dimension est représentée à la figure 1 par le diamètre d
de la pièce métallique qui, dans cet exemple, est cylindrique.Maximum magnetic coil-to-metal coupling is
made when the metal part 10 is closest
coil 20 possible. For this purpose, the support 21 being cylin
drique, its internal diameter i is at most 1 mm greater than
the largest transverse dimension of the metal part 10,
measured perpendicular to the axis 22 of said cylindrical support
21. This dimension is represented in FIG. 1 by the diameter d
of the metal part which, in this example, is cylindrical.
Ainsi, la pièce métallique 10 peut glisser à l'intérieur de la
bobine 20 avec un jeu suffisant sans que le couplage avec la bobine
20 n'en soit affecté de façon sensible. D'autre part, toujours dans
le but d'assurer un couplage maximal, on a avantage à limiter
l'épaisseur du support 21 à une valeur compatible avec une rigidité
mécanique satisfaisante. Dans ce sens, la Demanderesse a établi
que, le support cylindrique 21 étant en chlorure de polyvinyle, son
diamètre extérieur e est supérieur d'au plus 2 mm à son diamètre
intérieur i. Thus, the metal part 10 can slide inside the
coil 20 with sufficient play without coupling with the coil
20 is not significantly affected. On the other hand, still in
the goal of ensuring maximum coupling, it is advantageous to limit
the thickness of the support 21 to a value compatible with a rigidity
satisfactory mechanics. In this sense, the Applicant has established
that, the cylindrical support 21 being made of polyvinyl chloride, its
outer diameter e is at most 2 mm greater than its diameter
interior i.
Afin d'améliorer la sensibilité du dispositif selon l'inven
tion et d'augmenter la durée du signal de blocage de l'oscillateur
30, la longueur 1 de la bobine 20 est plus de 3 fois supérieur au
diamètre intérieur i du support cylindrique 21. Ceci dans le but
d'éviter de détecter un signal parasite et de réduire la nombre
de spires de la bobine 20. Comme on peut le voir à la figure 1, la
bobine 20 comporte une seule couche de fil électrique 23 enroulé
sur le support 21, ce qui limite la capacité parasite de la bobine
20.In order to improve the sensitivity of the device according to the invention
tion and increase the duration of the oscillator blocking signal
30, the length 1 of the coil 20 is more than 3 times greater than the
inner diameter i of the cylindrical support 21. This for the purpose
avoid detecting a spurious signal and reduce the number
of turns of the coil 20. As can be seen in Figure 1, the
coil 20 has a single layer of electric wire 23 wound
on the support 21, which limits the parasitic capacity of the coil
20.
Par ailleurs, la Demanderesse a établi qu'un dispositif selon l'invention dans lequel la bobine est constituée d'une couche de fil émaillé enroulé sur une longueur de 20 mm sur un support cylindrique creux en chlorure de polyvinyle, de 6,5 mm de diamètre intérieur et 8,5 mm de diamètre extérieur, permet de détecter le passage d'une pièce de cuivre de 5,5 mm de diamètre. Mettant à profit la petite dimension de la bobine, la Demanderesse a réalisé un oscillateur du type Colpitts travaillant à une fréquence de 1,2 MHz, le choix d'une fréquence élevée améliorant encore la sensibilité du dispositif selon l'invention. Furthermore, the Applicant has established that a device according to the invention in which the coil consists of a layer of enameled wire wound over a length of 20 mm on a hollow cylindrical support of polyvinyl chloride, 6.5 mm inner diameter and 8.5 mm outer diameter, can detect the passage of a piece of copper 5.5 mm in diameter. Taking advantage of the small size of the coil, the Applicant has produced an oscillator of the Colpitts type working at a frequency of 1.2 MHz, the choice of a high frequency further improving the sensitivity of the device according to the invention.
Claims (8)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8024267A FR2494447A1 (en) | 1980-11-14 | 1980-11-14 | Moving metal component detector for automatic machine - uses presence of metallic object passing through coil to stop oscillatory circuit and provide output from monostable |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8024267A FR2494447A1 (en) | 1980-11-14 | 1980-11-14 | Moving metal component detector for automatic machine - uses presence of metallic object passing through coil to stop oscillatory circuit and provide output from monostable |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2494447A1 true FR2494447A1 (en) | 1982-05-21 |
| FR2494447B1 FR2494447B1 (en) | 1983-11-25 |
Family
ID=9247995
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8024267A Granted FR2494447A1 (en) | 1980-11-14 | 1980-11-14 | Moving metal component detector for automatic machine - uses presence of metallic object passing through coil to stop oscillatory circuit and provide output from monostable |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2494447A1 (en) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2379077A1 (en) * | 1977-02-01 | 1978-08-25 | Imp Metal Ind Kynoch Ltd | METHOD AND APPARATUS FOR DETECTION OF FERROMAGNETIC MATERIAL IN A MASS OF NON-FERROMAGNETIC MATERIAL |
-
1980
- 1980-11-14 FR FR8024267A patent/FR2494447A1/en active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2379077A1 (en) * | 1977-02-01 | 1978-08-25 | Imp Metal Ind Kynoch Ltd | METHOD AND APPARATUS FOR DETECTION OF FERROMAGNETIC MATERIAL IN A MASS OF NON-FERROMAGNETIC MATERIAL |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2494447B1 (en) | 1983-11-25 |
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