FR2607937A1 - METAL DETECTOR - Google Patents
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Abstract
LA PRESENTE INVENTION SE RAPPORTE A UN DETECTEUR DE METAUX. CE DETECTEUR DE METAUX COMPORTE UN SUPPORT ALLONGE 1, LEQUEL EST REALISE EN UN MATERIAU ISOLANT ET EST EQUIPE D'UNE PLURALITE D'ENROULEMENTS ELECTRIQUES 2, 3, LESQUELS ENROULEMENTS SONT DEPHASES ET ENROULES EN HELICES COAXIALES AUTOUR DUDIT SUPPORT; CE SUPPORT COMPORTE EN OUTRE UN MOYEN DE PROTECTION ET D'HABILLAGE.THE PRESENT INVENTION RELATES TO A METAL DETECTOR. THIS METAL DETECTOR INCLUDES AN EXTENDED SUPPORT 1, WHICH IS MADE OF AN INSULATING MATERIAL AND IS EQUIPPED WITH A PLURALITY OF ELECTRIC WINDINGS 2, 3, WHICH ARE PHASES AND WINDINGS IN COAXIAL PROPELLERS AROUND SAID SUPPORT; THIS SUPPORT ALSO CONTAINS A MEANS OF PROTECTION AND DRESSING.
Description
La présente invention est relative à un détecteur de métaux et plusThe present invention relates to a metal detector and more
particulièrement à un détecteur équipé d'un support allongé pourvu d'une pluralité d'enroulements, superposés ou non, disposés sur toute sa longueur ou une portion de celle-ci et enroulés en hélice coaxiale. Il s'agit d'un élément destiné à être utilisé comme émetteur et/ou récepteur dans la réalisation de tels détecteurs de métaux, et plus particulièrement d'armes, dans des postes particularly to a detector equipped with an elongated support provided with a plurality of windings, superimposed or not, arranged along its entire length or a portion thereof and wound coaxially. It is an element intended to be used as transmitter and / or receiver in the realization of such metal detectors, and more particularly weapons, in positions
de contrôle.control.
Actuellement, on connaît des détecteurs de métaux Currently, metal detectors are known
comportant des dispositifs émetteurs et récepteurs consti- comprising transmitter and receiver devices constituting
tués par des enroulements électriques plats, logés entre des panneaux disposés l'un en face de l'autre dans une zone killed by flat electrical windings, housed between panels arranged opposite each other in an area
appropriée du poste de contrôle.appropriate checkpoint.
En dépit des mesures adoptées, au niveau de la fa- Despite the measures adopted, at the level of
brication, pour les rendre sensibles également à des masses métalliques de petites dimensions, les dispositifs précités brication, to make them sensitive also to metal masses of small dimensions, the aforementioned devices
nécessitent l'utilisation de spires de dimensions relative- require the use of coils of relative dimensions-
ment importantes, et donc de panneaux (entre lesquels elles sont logées) ayant une longueur relativement importante, ce qui limite leur utilisation essentiellement à des postes de important, and therefore of panels (between which they are housed) having a relatively large length, which limits their use mainly to
contrôle de longueur appropriée.appropriate length control.
Un tel inconvénient a été éliminé par un détec- Such a disadvantage has been eliminated by a detection
teur de métaux à support allongé (objet du Brevet italien N 190 960 déposé le 30 Avril 1982 par le Demandeur de la elongated support metal (object of Italian Patent N 190 960 filed April 30, 1982 by the Applicant of the
présente invention), qui comporte un support allongé à sec- present invention), which comprises an elongated support
tion circulaire pour un enroulement qui est disposé entre circular arrangement for a winding which is arranged between
les extrémités de celui-ci et est enroulé en hélice de fa- the ends of it and is wound helically
çon telle qu'on obtient une succession de polarités élec- how one obtains a succession of polarities elec-
tromagnétiques alternées disposée le long d'une même géné- alternating tromagnets arranged along the same gen-
ratrice du support cylindrique et ce pour annuler les effets of the cylindrical support and this to cancel the effects
du champ électromagnétique externe. external electromagnetic field.
Le détecteur de métaux du type que l'on vient de décrire présente toutefois certains désavantages que la The metal detector of the type just described, however, has certain disadvantages that the
présente invention vise à éliminer. The present invention aims to eliminate.
Il s'agit de la distribution non-uniforme du champ électromagnétique produit par le détecteur à support allongé, lorsqu'il est utilisé comme émetteur, ainsi que de la présence d'une surface à profil hélicoïdal qui est définie autour du support allongé et qui sépare des champs électromagnétiques ayant une orientation différente et des This is the non-uniform distribution of the electromagnetic field produced by the elongated support detector, when it is used as an emitter, as well as the presence of a helical profile surface which is defined around the elongated support and which separates electromagnetic fields with a different orientation and
valeurs minimales au niveau de cette surface. minimum values at this surface.
En raison de l'existence de cette surface, des courants parasites d'intensité minimale seraient induits dans un corps métallique plat se mouvant le long de cette surface, la valeur faible de ces courants parasites étant responsables du fait que le dispositif en question n'est Because of the existence of this surface, parasitic currents of minimal intensity would be induced in a flat metallic body moving along this surface, the low value of these parasitic currents being responsible for the fact that the device in question is
pas sensible aux variations correspondantes du champ élec- not sensitive to the corresponding variations in the elec-
tromagnétique, et ce dans la phase de réception: le ré- tromagnetic, and this in the reception phase: the re-
sultat est que la présence d'un tel corps métallique plat sultat is that the presence of such a flat metal body
ne peut pas être détectée.can not be detected.
En outre, étant donné que autour du support al- In addition, since around the support
longé est enroulé un enroulement unique, entre les extré- length is wound a single winding, between the ends
mités de ce support, le détecteur ne peut pas indiquer le of this medium, the detector can not indicate the
niveau auquel se produit une perturbation du champ élec- level at which a disturbance of the elec-
tromagnétique, en sorte qu'il ne peut pas permettre de tromagnetic, so that it can not
distinguer les agents de perturbation du champ électro- distinguish disturbance agents from the electron field
magnétique disposés à différentes hauteurs par rapport à la base et/ou au sommet du support allongé: le résultat est que les agents de perturbation en question risquent d'être ignorés (non détectés) dans un poste de contrôle at different heights relative to the base and / or the top of the elongate support: the result is that the disturbance agents in question may be ignored (undetected) in a control station
dans lequel est disposé le détecteur. in which the detector is arranged.
La présente invention a pour objet un détecteur de métaux comportant un support allongé sur lequel sont disposés deux ou plusieurs enroulements déphasés entre eux et enroulés chacun en hélice autour dudit support The subject of the present invention is a metal detector comprising an elongate support on which two or more windings are arranged that are out of phase with each other and wound helically around said support.
dans le même sens ou dans le sens opposé. Si les enroule- in the same direction or in the opposite direction. If the rolls
ments sont enroulés dans le même sens, les surfaces héli- are wound in the same direction, the helical surfaces
coidales coaxiales avec le support allongé précité, au niveau desquelles le champ électromagnétique est minimal coaxial co-axial with the above-mentioned elongated support, at which the electromagnetic field is minimal
sont distinctes et parallèles entre elles. are distinct and parallel to each other.
Si, au contraire, les enroulements sont enrou- If, on the other hand, the windings are
lés en sens opposés, il existe une ligne commune à chaque spire des enroulements. De façon similaire, on obtient des surfaces et des lignes d'intersection (entre ces sur- In opposite directions, there is a line common to each turn of the windings. Similarly, we obtain surfaces and lines of intersection (between these
faces) lorsqu'on utilise un nombre d'enroulements supé- faces) when using a higher number of windings
rieur à deux.two to one.
Le support allongé selon l'invention, ainsi équipé, peut être utilisé comme un dispositif émetteur comportant un certain nombre d'enroulements émetteurs et/ ou récepteurs distincts. Une situation analogue existe pour le support allongé équipé comme précisé plus haut, The elongate support according to the invention, thus equipped, can be used as a transmitting device comprising a number of separate emitter and / or receiver windings. A similar situation exists for the elongated support equipped as specified above,
lorsqu'il est utilisé comme dispositif récepteur. when used as a receiver device.
Cela étant, un corps métallique se mouvant le long d'une des surfaces hélicoïdales précitées, au niveau This being so, a metal body moving along one of the aforementioned helical surfaces, at the level of
desquelles le champ électromagnétique est minimal se trou- which the electromagnetic field is minimal is
verait sur une surface au niveau de laquelle le champ électromagnétique est isolé pour l'autre (ou les autres) would see on a surface at which the electromagnetic field is isolated for the other (or the others)
enroulement(s), ce qui rend détectable le corps métallique. winding (s), which makes the metal body detectable.
De même, si les surfaces au niveau desquelles le Similarly, if the surfaces at which the
champ électromagnétique est minimal se coupent, on obtien- electromagnetic field is minimal intersect, one obtains
dra des perturbations minimales (et donc non détectables) seulement à proximité et sur la ligne d'intersection, mais minimal (and thus undetectable) disturbances only in the vicinity and on the line of intersection, but
non de part et d'autre de cette ligne. not on both sides of this line.
Lorsqu'on demande de distinguer des objets mé- When asked to distinguish between objects
talliques disposés à différentes hauteurs par rapport à la base et/ou au sommet du support allongé, et donc dans le poste de contrôle, ce support peut être constitué de plusieurs sections superposables, dont chacune est équipée avec un ou plusieurs enroulements en hélice destinés à être connectés à un ou à plusieurs circuits appropriés de at different heights with respect to the base and / or the top of the elongate support, and therefore in the control station, this support may consist of several superimposable sections, each of which is equipped with one or more helical windings intended for be connected to one or more appropriate circuits of
traitement de signal.Signal processing.
Outre les dispositions qui précèdent, l'inven- In addition to the foregoing, the invention
tion comprend encore d'autres dispositions, qui ressorti- other provisions, which emerged from the
ront de la description qui va suivre. will be described in the following description.
L'invention sera mieux comprise à l'aide du The invention will be better understood by means of
complément de description qui va suivre, qui se réfère additional description which will follow, which refers
au dessin annexé dans lequel:in the appended drawing in which:
La Figure 1 est une vue en perspective d'un sup- Figure 1 is a perspective view of a sup-
port allongé sur lequel sont disposes deux enroulements elongated port on which two windings are arranged
sensiblement perpendiculaires entre eux, enroulés en hé- substantially perpendicular to each other, wound in
lice dans le même sens.lice in the same direction.
La Figure 2 est une vue en perspective d'un sup- Figure 2 is a perspective view of a sup-
port allongé sur lequel sont disposés deux enroulements elongated port on which two windings are arranged
sensiblement perpendiculaires entre eux, enroulés en hé- substantially perpendicular to each other, wound in
lice en sens opposés.in opposite directions.
La Figure 3 illustre un support à trois sections dont chacune est destinée à être équipée d'un enroulement Figure 3 illustrates a support with three sections each of which is intended to be equipped with a winding
en hélice.in helix.
La Figure 4 montre un mode -de-réalisation des Figure 4 shows a mode of realization of
connexions entre sections adjacentes du support et un élé- connections between adjacent sections of the support and a
ment tubulaire apte à renforcer ce support et à protéger tubular support able to reinforce this support and to protect
les enroulements contre des sollicitations mécaniques ex- windings against mechanical stresses ex-
ternes.dull.
Il doit être bien entendu toutefois, que ce des- It must be understood, however, that this
sin et les parties descriptives correspondantes, sont donnés uniquement à titre d'illustration de l'objet de l'invention sin and the corresponding descriptive parts, are given solely by way of illustration of the object of the invention
dont ils ne constituent en aucune manière une limitation. which they do not constitute in any way a limitation.
Dans les dessins, la référence numérique 1 se rapporte à un support allongé tubulaire, qui peut être In the drawings, numeral 1 refers to an elongate tubular support, which can be
creux à l'intérieur, avec une section circulaire, polygo- hollow inside, with a circular section, polygo-
nale ou autre et, de toutes façons, réalisée en un matériau isolant *et non ferromagnétique, afin de ne pas nal or other and, in any case, made of insulating material * and non-ferromagnetic, so as not to
altérer les distributions du champ électromagnétique - alter the distributions of the electromagnetic field -
qui se crée dans l'espace qui l'entoure - et de ne pas donner lieu à des pertes d'énergie. La fréquence des champs électromagnétiques concernés est variable, même de façon which is created in the space around it - and not to give rise to energy losses. The frequency of the electromagnetic fields concerned is variable, even if
impulsive, en fonction des applications. impulsive, depending on the applications.
Sur la surface extérieure du support allongé 1 On the outer surface of the elongated support 1
peuvent être ménagées des incisions ou des rainures de gui- incisions or grooves of guiding
dage et de positionnement des enroulements qui sont décrits ci-après. Les références numériques 2 et 3 se rapportent à deux enroulements qui sont écartés angulairement et sont enroulés autour du support allongé 1 de manière à engen- drer, suivant une génératrice du support allongé, une and positioning of the windings which are described below. Numerals 2 and 3 refer to two windings which are spaced apart angularly and are wound around the elongate support 1 so as to generate, according to a generatrix of the elongated support, a
succession de polarités électromagnétiques de signes op- succession of electromagnetic polarities of
posés, et en particulier ayant un nombre égal de polarités posed, and in particular having an equal number of polarities
de signes opposés.opposite signs.
Les enroulements 2 et 3 peuvent être aussi inté- Windings 2 and 3 can also be inte-
grés par des spires plus courtes destinées à être distri- by shorter turns intended to be distributed
buées vers la base et/ou l'extrémité supérieure du support 1, afin de rendre plus uniforme les effets sur toute la longueur du support 1 luimême. De même, on peut aussi adapter des conducteurs faisant écran, dont une extrémité est reliée à la masse pour réduire l'influence d'éventuels fogging towards the base and / or the upper end of the support 1, in order to make the effects more uniform over the entire length of the support 1 itself. Similarly, it is also possible to adapt screen conductors, one end of which is connected to ground to reduce the influence of possible
effets électrostatiques.electrostatic effects.
La référence numérique 4 se rapporte à des sec- Reference numeral 4 refers to sec-
tions dont peut se composer le support allongé 1 et dont le nombre est au moins égal à 2. L'assemblage entre les tions of which the elongate support 1 may be composed and whose number is at least equal to 2. The connection between the
sections composantes 4 peut se faire par emboîtement, no- component sections 4 can be made by interlocking,
tamment en ménageant dans l'épaisseur de la paroi des sec- particularly by providing in the thickness of the wall
tions superposées, et parallèlement à l'axe commun, des orifices 6 destinés à recevoir des ergots d'assemblage 5 superposed, and parallel to the common axis, orifices 6 intended to receive assembly pins 5
faisant saillie de part et d'autre d'un élément d'écarte- protruding from either side of a spreading element
ment, en forme de plaquette ou pastille, maintenant écar- in the form of a wafer or pellet, now
tées les sections consécutives et permettant ainsi l'ap- consecutive sections and thus enabling
plication sur l'extrémité supérieure de la section infé- on the upper end of the lower section
rieure et sur l'extrémité inférieure de la section supé- above and at the lower end of the upper section
rieure (desdites deux sections consécutives superposées) upper (of said two consecutive sections superimposed)
des fils dont se composent les enroulements. wires of which the windings are composed.
La référence 7 se rapporte à la chemise en gaine isolante destinée à protéger les enroulements 2 et 3 ainsi qu'à assurer la stabilité mécanique du support 1, lorsqu'il Reference 7 relates to the insulating jacket intended to protect the windings 2 and 3 and to ensure the mechanical stability of the support 1, when
est réalisé en deux ou plusieurs sections. is made in two or more sections.
Dans un mode de réalisation avantageux, le sup- In an advantageous embodiment, the
port 1 et la gaine 7 peuvent être réalisés en une seule pièce, les enroulements étant noyés dans la pièce unique port 1 and the sheath 7 can be made in one piece, the windings being embedded in the single piece
ainsi réalisée.thus achieved.
Ainsi que cela ressort de ce qui précède, l'in- As is apparent from the foregoing, the
vention ne se limite nullement à ceux de ses modes de réa- tion is not limited to those of its modes of
lisation et d'application qui viennent d'être décrits de façon plus explicite; elle en embrasse au contraire toutes les variantes qui peuvent venir à l'esprit du technicien en la matière, sans s'écarter du cadre, ni de la portée, implementation and application that have been described more explicitly; on the contrary, it embraces all the variants that may come to the mind of the technician in the field, without departing from the frame or the scope,
de la présente invention.of the present invention.
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