KR970010984B1 - Metal specimen detecting apparatus - Google Patents

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Abstract

The metal protrusion detector is capable of detecting whether a metal protrusion exists in accordance with the variation of amplitude and strength of a detection signal. The metal protrusion detector comprises: a counter(11) for counting a clock signal to supply address information to a ROM(12); an H bridge(13) for supplying an alternating current to a generator coil(14); a receiver coil(17) arranged between the generator coil(14) and a conveyor(16), for detecting a magnetic field formed by the generator coil(14); a first differential amplifier(18) for amplifying the induced voltage to the receiver coil(17) to an amplitude variation component; a second differential amplifier(19) for amplifying the induced voltage to the receiver coil(17) to a pulse width variation component; a multiplexer(22) for selecting the outputs of the differential amplifiers(18,19) to supply the outputs to an A/D converter(24); and a microcomputer(10) for processing the data from the A/D converter(24) to display the existence/non-existence of the metal protrusion on a display(26).

Description

금속편검출장치Metal piece detection device

제 1 도는 본 발명에 의한 금속편검출장치의 블록구성도이다.1 is a block diagram of a metal piece detection apparatus according to the present invention.

제 2 도는 제 1 도에 보인 H브릿지에 대한 상세한 회로구성도이다.FIG. 2 is a detailed circuit diagram of the H bridge shown in FIG.

제 3 도는 제 1 도에 보인 차동 및 프리앰프에 대한 상세한 회로구성도이다.3 is a detailed circuit diagram of the differential and preamplifier shown in FIG.

제 4 도(a)~(d)는 본 발명에 의한 금속편검출장치의 각부 파형도이다.(A)-(d) are the waveform diagrams of each part of the metal piece detection apparatus by this invention.

제 5 도(a)는 진폭처리방식에서의 원리를 보이는 그래프이고, 제 5 도(b)는 디케이트처리방식에서의 원리를 보이는 그래프이다.FIG. 5A is a graph showing the principle of the amplitude processing method, and FIG. 5B is a graph showing the principle of the decay processing method.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

10 : 마이콤 11 : 카운터10: Micom 11: Counter

12 : 롬 13 : H브릿지12: Romans 13: H Bridge

14 : 제네레이터코일 15 : 원료14 generator coil 15 raw material

16 : 컨베어 17 : 리시버코일16: Conveyor 17: Receiver Coil

18,19 : 차동앰프 20,21 : 프리앰프18,19: differential amplifier 20,21: preamp

22 : 멀티플렉서 23 : 샘플앤드호울드22: Multiplexer 23: Sample and Holder

24 : A/D컨버터 25 : 래치24: A / D converter 25: latch

26 : 디스플레이26: display

본 발명은 선박 등을 통하여 수송된 원료를 야적장으로 컨베어를 이용 이송시킬 때, 컨베어에 실린 원료에 포함된 금속편을 검출하는 금속편 검출장치에 관한 것이다.The present invention relates to a metal piece detection device for detecting a metal piece contained in the raw material loaded on the conveyor when transferring the raw material transported through a ship or the like to the yard.

일반적으로, 선박 또는 기타 운성수단에 의하여 수송된 원료는 컨베어에 실려 야적장으로 이송되는데, 이때 원료에 포함된 금속편은 컨베어벨트를 손상시키고 또한 파쇄기등과 같은 장치에 인입시 상기 파쇄기를 손상시키게 되기 때문에, 사전에 원료에 금속편이 포함되어 있는지를 검출하여 제거하여야 한다.In general, the raw material transported by ship or other means of transport is carried in a conveyor to the yard, because the metal pieces contained in the raw material damage the conveyor belt and also when the device is brought into a device such as a crusher. In addition, it should be detected and removed beforehand if metals are included in the raw material.

금속편검출장치는 컨베어상에 코일을 구비시켜 자장을 형성시켜주고 이 자장내를 원료가 통과할 때, 그 원료에 포함된 금속편에 의하여 일어나는 자장변화를 감지하여 금속편을 검출하는 장치로써, 금속편에 의하여 발생하는 자장변화에 의한 리시버코일에 유기된 신호의 변화를 검출하는데, 제 5 도(a)는 자장변화에 의한 상기 리시버코일에 유기된 검출신호의 크기변화에 따라 금속편을 검출하는 방식의 경우에 도전성이 나쁜 도체와 도전성이 좋은 도체사이의 검출신호의 크기차를 보이는 그래프로써, 도전성이 나쁜 물질(즉, 원료)일때는 진폭변화가 적고, 도전성이 좋은 물질(즉, 금속편)일때에는 진폭변화가 커진다.The metal piece detecting device is provided with a coil on the conveyor to form a magnetic field, and when the material passes through the magnetic field, the metal piece detecting device detects a magnetic field change caused by the metal piece included in the raw material. The change of the signal induced in the receiver coil due to the magnetic field change generated, FIG. 5 (a) is a method of detecting a metal piece according to the change in the size of the detection signal induced in the receiver coil due to the magnetic field change. This graph shows the difference in magnitude of the detection signal between a poorly conductive conductor and a goodly conductive conductor. The amplitude change is small when the material is poorly conductive (i.e. raw material), and the amplitude is changed when the material is very conductive (ie metal piece). Becomes large.

제 5 도(b)는 종래의 금속편검출장치에서 검출신호의 디케이드정도를 이용한 또 다른방식의 원리로 보이는 그래프로써, 도전성이 나쁜 물질(즉, 원료)인 경우 검출신호의 강도변화가 급격한 하강곡선을 이루기 때문에 측정창문으로 하강변화를 읽을 수 없고, 도전성이 좋은 물질(즉, 금속편)인 경우 검출신호의 강도변화가 완만한 곡선을 이루기 때문에 측정창문을 통해 그 하강변화를 읽을 수 있게 된다.FIG. 5 (b) is a graph which shows the principle of another method using the degree of decay of the detection signal in the conventional metal piece detection device. In the case of a poorly conductive material (i.e., a raw material), the intensity change of the detection signal drops rapidly. Because of the curve, the falling window cannot be read by the measurement window, and in the case of a good conductive material (that is, a piece of metal), since the change in intensity of the detection signal forms a gentle curve, the falling window can be read through the measuring window.

그런데, 상기 두 방식중 검출신호의 크기차를 이용한 전자의 방식은 신호의 크기만을 검출하므로 주파수왜란(무선노이즈) 등에 의하여 오동작을 일으키기 쉽고, 검출신호강도곡선의 기울기차로 검출하는 후자의 방식인 경우에는 무선노이즈에는 강하나 최소 금속편 검출에 한계가 있는 문제점이 있다.However, the former method using the magnitude difference between the detection signals of the two methods detects only the magnitude of the signal, which is likely to cause malfunction due to frequency disturbance (wireless noise), and the latter method detects by the slope difference of the detection signal intensity curve. There is a problem in that wireless noise is strong but there is a limit in detecting minimum metal pieces.

또한, 종래의 금속편검출장치는 폐쇄형 코일을 이용한 것도 있는데, 이것은 그 금속편검출장치를 컨베어상에 장착시킬 경우, 컨베이어밸브를 절단한 후 금속편 검출코일을 설치해야 하기 때문에 설비장착 및 유지보수가 어려운 문제점이 있다.In addition, a conventional metal piece detection device uses a closed coil, which is difficult to install and maintain when the metal piece detection device is mounted on a conveyor because a metal piece detection coil must be installed after cutting the conveyor valve. There is a problem.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점들을 해결하고자 제안된 것으로써, 그 목적은 검출신호의 진폭변화 뿐만아니라 신호강도의 변화로써 금속편의 존재여부를 검출하는 무선노이즈에 강하고 검출신뢰도가 높은 금속편검출장치를 제공하는 것이다.The present invention has been proposed to solve the above-mentioned problems. The object of the present invention is to detect the presence of the metal piece by changing the signal strength as well as the amplitude of the detection signal. To provide.

상술한 본 발명의 목적을 이루기 위한 기술적인 수단으로써, 본 발명은 켄베어벨트로 이송되는 원료내에 금속편이 포함되었는지를 검출하는 금속편검출장치에 있어서, 마이콤으로부터 출력되는 클럭펄스를 카운팅 하는 카운터와, H 브릿지의 제어신호가 저장되어 있어 상기 카운터의 출력값을 어드레스신호로 받아 해당 어드레스에 저장된 제어신호를 출력하는 롬과, 상기 롬으로부터 출력되는 제어신호에 따라서 제네레이터코일에 교류전류를 인가하는 H브릿지와, 상기 켄베어벨트 상부에 설치되는 제네레이터코일로 이루어진 자장형성수단과, 상기 제네레이터코일에 대향하여 컨베어벨트의 하부에 설치되는 리시버코일과, 상기 리시버코일의 양단에 유기된 전압의 진폭성분을 정형화하여 증폭하는 차동앰프 1과 상기 리시버코일의 양단에 유기된 전압의 기울기성분을 정형화하여 증폭하는 차동앰프 2와, 마이콤의 제어에 따라서 상기 차동앰프 1와 차동앰프 2의 출력신호를 교대로 선택출력하는 멀티플렉서와, 상기 멀티플렉서로부터의 출력신호를 샘플홀드하는 샘플앤드홀드와, 상기 샘플앤드홀드로부터 출력되는 값을 디자탈신호로 변환하여 마이콤에 출력하는 A/D 컨버터로 이루어진 검출수단과, 상기 자장형성수단을 동작시킨 후, 상기 검출수단으로부터 입력된 디지탈신호를 체크하여 상기 리시버코일에 유기된 전압의 피크치 및 그 강도변화를 나타내는 기울기를 산출하고, 상기 산출된 피크치 및 기울기값이 모두 금속편의 존재를 나타낼 때 상기 컨베어상에 이송되는 원료내에 금속편이 존재한다고 판단하는 마이콤과, 상기 마이콤으로부터 출력되는 판단결과를 일시저장하는 래치와 상기 래치에 저장된 판단결과를 디스플레이하는 디스플레이로 이루어진 표시부를 구비한다.As a technical means for achieving the object of the present invention described above, the present invention is a metal piece detection device for detecting whether a metal piece is included in the raw material to be conveyed to the Ken Bear belt, the counter for counting the clock pulse output from the microcomputer, A ROM for storing the control signal of the H bridge, receiving the output value of the counter as an address signal, and outputting a control signal stored at the corresponding address; and an H bridge for applying an alternating current to the generator coil according to the control signal output from the ROM. By shaping the magnetic field forming means consisting of a generator coil installed on the upper side of the kenber belt, a receiver coil provided on the lower part of the conveyor belt opposite to the generator coil, and amplitude components of the voltage induced at both ends of the receiver coil. Amplified differential amplifier 1 and the both ends of the receiver coil A differential amplifier 2 for shaping and amplifying the slope component of the pressure, a multiplexer for selectively outputting the output signals of the differential amplifier 1 and the differential amplifier 2 under the control of the microcomputer, and a sample for holding the output signal from the multiplexer A detection means comprising an and hold, an A / D converter for converting a value output from the sample and hold into a digital signal, and outputting the digital signal to a microcomputer; and a digital signal input from the detection means after operating the magnetic field forming means. Check to determine the peak value of the voltage induced in the receiver coil and the slope indicating the intensity change, and when the calculated peak value and the slope value both indicate the presence of the metal piece, the metal piece is present in the raw material to be transferred onto the conveyor. A microcomputer for judging, a latch for temporarily storing a determination result output from the microcomputer and the And a display unit configured to display a determination result stored in the latch.

이하, 첨부한 도면에 기초하여 본 발명의 구성 및 작용을 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the configuration and operation of the present invention in detail based on the accompanying drawings.

제 1 도는 본 발명에 의한 금속편검출장장치의 블록구성도로써, 기준클럭펄스를 출력하며 A/D 컨버터(24)로 부터 입력되는 디지탈신호를 체크하여 리시버코일에 유기된 전압의 피크치 및 기울기를 산출하고 그 산출된 피크치 및 기울기가 모두 금속편에 의한 자장변화를 나타낼 때 금속편이 존재한다고 판단하는 마이콤(10)과, 상기 마이콤(10)로 부터 출력되는 클럭펄스를 카운트하는 카운터(11)와, 상기 카운터(11)로부터 출력되는 카운터값을 어드레스값으로 입력받아 해당 어드레스에 저장된 값을 출력하는 롬(12)과, 상기 롬(12)로부터의 출력값에 따라 제네레이터코일(14)에 교호자계를 형성하는 전류를 공급하는 H 브릿지(13)와, 원료가 이송되는 컨베어상에 설치된 제네레이터코일(14)과, 상기 컨베어를 사이에 두고 상기 제너레이터코일(14)과 마주보게 설치되는 리시버코일(17)과, 상기 리시버코일(17)에 유도된 전기량을 증폭하는 차동앰프 1, 2(18,19)와, 프리앰프 1, 2(20,21)와, 상기 마이콤(10)으로부터의 제어신호에 따라서 상기 프리앰프 1(20)의 출력신호와 프리앰프 2(21)의 출력신호를 교대로 선택출력하는 멀티플렉서(22)와, 상기 멀티플렉서(22)로부터 출력되는 신호를 샘플링 및 홀드하여 A/D 컨버터(24)로 출력하는 샘플앤드 호울드(23)와, 상기 샘플앤드호울드(23)로부터 출력되는 값을 디지탈신호로 변환하는 A/D 컨버터(24)와, 상기 마이콤(10)으로부터의 출력되는 원료내에 금속편이 존재하는지의 여부를 나타내는 판단결과를 일시저장한 후 디스플레이부(26)로 인가하는 래치(25)와, 상기 마이콤(10)의 제어를 받아 상기 래치(25)에 저장된 결과를 표시하는 디스플레이부(26)를 구비한다.1 is a block diagram of a metal piece detection apparatus according to the present invention, which outputs a reference clock pulse and checks a digital signal input from the A / D converter 24 to determine the peak value and slope of the voltage induced in the receiver coil. A microcomputer 10 for determining that the metal piece is present when the calculated peak value and the slope both show a magnetic field change due to the metal piece, a counter 11 for counting the clock pulses output from the microcom 10; An alternating magnetic field is formed in the ROM 12 that receives a counter value output from the counter 11 as an address value and outputs a value stored at the address, and the generator coil 14 according to the output value from the ROM 12. An H bridge 13 for supplying a current to be supplied, a generator coil 14 provided on a conveyor to which raw materials are conveyed, and the generator coil 14 facing each other with the conveyor interposed therebetween. Receiver coil 17, differential amplifiers 1, 2 (18, 19) for amplifying the amount of electricity induced in the receiver coil 17, preamps 1, 2 (20, 21), and the microcomputer 10 Sampling and outputting the multiplexer 22 for selectively outputting the output signal of the preamplifier 1 (20) and the output signal of the preamplifier 2 (21) according to the control signal from the multiplexer (22); A sample end holder 23 for holding and outputting to the A / D converter 24, an A / D converter 24 for converting the value output from the sample end holder 23 into a digital signal, and the microcomputer A latch 25 for temporarily storing a determination result indicating whether or not a metal piece is present in the raw material outputted from (10) and then applying it to the display unit 26, and under the control of the microcomputer 10, the latch ( And a display unit 26 for displaying the result stored in 25.

제 2 도는 상기 제 1 도에서 H브릿지(13)의 내부구성을 보이는 회로도로써, 롬(12)의 A,B 출력으로 각각 구동하는 드라이브 트랜지스터(Q7,Q8)에 의해서 제너레이터코일(14)의 양단을 선택적으로 그라운드시키는 파워트랜지스터(Q3,Q4)가 제어되게 연결하고, 상기 롬(12)의 C, D출력으로 각각 구동하는 드라이브 트랜지스터(Q5,Q6)에 의해서 상기 제너레이터코일(14)의 양단에 선택적으로 V+전압을 공급하는 파워트랜지스터(Q1,Q2)가 제어되도록 연결구성된다.FIG. 2 is a circuit diagram showing the internal structure of the H bridge 13 in FIG. 1, and is provided at both ends of the generator coil 14 by drive transistors Q7 and Q8 respectively driven to the A and B outputs of the ROM 12. FIG. The power transistors Q3 and Q4 for selectively grounding are controlled and connected to both ends of the generator coil 14 by drive transistors Q5 and Q6 driving the C and D outputs of the ROM 12, respectively. Optionally, the power transistors Q1 and Q2 supplying the V + voltage are connected to be controlled.

제 3 도는 상기 제 1 도에서 차동앰프 1, 2(18,19) 및 프리앰프 1, 2(20,21)를 도시한 회로구성도로써, 차동앰프 1, 2(18,19)는 리시버코일(17)의 양단간 발생전압 레벨을 상, 하 제한하는 클립다이오드(D1,D2), (D3,D4)와, 상기 클립다이오드(D1,D2), (D3,D4)에 의하여 정형된 전압신호를 연산증폭기(OP1), (OP2)의 반전입력단(-)과 비반전 입력단(+)에 각각 전달하는 트랜지스터(Q9,Q10), (Q11,Q12)와, 상기 트랜지스터(Q9,Q10), (Q11,Q12)를 통해 입력된 전압을 차동증폭하는 연산증폭기(OP1,IP3)로 이루어지며, 상기 차동앰프 1, 2(18,19)는 상기와 같이 동일하게 구성되어 있으나 그 동작점은 달리 설정된다.3 is a circuit diagram showing differential amplifiers 1, 2 (18, 19) and preamps 1, 2 (20, 21) in FIG. 1, where differential amplifiers 1, 2 (18, 19) are receiver coils. The voltages shaped by the clip diodes D1 and D2 and D3 and D4 for limiting the generated voltage level between both ends of 17 and the clip diodes D1 and D2 and D3 and D4 Transistors Q9 and Q10 and Q11 and Q12 that are transmitted to the inverting input terminal (-) and the non-inverting input terminal (+) of the operational amplifiers OP1 and OP2, respectively, and the transistors Q9 and Q10 and Q11. And operational amplifiers OP1 and IP3 for differentially amplifying the voltage input through Q12. The differential amplifiers 1 and 2 (18 and 19) are configured in the same manner as above, but the operating points thereof are set differently. .

그리고, 상기 프리앰프 1, 2(20,21)는 차동앰프 1, 2(18,19)의 출력신호를 각각 필터링하도록 고역필터로 구성된 저항(R1), (R2) 및 콘텐서(C1), (C2)와, 상기 저항(R1), (R2) 및 콘덴서(C1), (C2)를 통과한 신호를 증폭하는 연산증폭기(OP2), (OP4)로 이루어지며, 프리앰프 1(20)과 프리앰프 2(21)는 그 증폭도가 달리 설정된다.The preamplifiers 1 and 2 (20 and 21) may include resistors R1, R2, and capacitor C1 configured as a high pass filter to filter the output signals of the differential amplifiers 1 and 2 (18, 19), respectively. (C2) and the operational amplifier (OP2), (OP4) for amplifying the signal passing through the resistor (R1), (R2) and capacitor (C1), (C2), and preamplifier 1 (20) and The preamplifier 2 21 has a different amplification degree.

상기와 같이 구성된 본 발명의 동작을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the present invention configured as described above are as follows.

제 1 도 내지 제 3 도와 같이 구성된 금속편검출장치에서는, 마이콤(10)은 제 4 도(a)에 도시된 것과 같은 클럭펄스를 카운터(11)로 입력시키고, 상기 카운터(11)는 입력되는 클럭펄스를 카운팅하여 롬(12)의 어드레스 단자로 출력한다. 그리고, 상기 롬(12)는 상기 카운터(11)로부터 입력되는 어드레스에 저장된 데이타를 H브릿지(13)으로 출력하는데, 상기 롬(12)은 본 실시예에서 제 2 도에 도시한 바와같이 A, B, C, D 네출력단자를 가지고 있는것으로, 롬(12)은 상기와 같은 카운터(11)로부터의 입력에 따라서 A, C 단자로는 하이레벨, B, D 단자로는 로우레벨신호를 출력하거나, A, C 단자로 로우레벨신호를, B, D 단자로 하이레벨신호를 출력한다.In the metal piece detection apparatus configured as shown in FIGS. 1 to 3, the microcomputer 10 inputs a clock pulse as shown in FIG. 4 (a) to the counter 11, and the counter 11 inputs a clock. The pulse is counted and output to the address terminal of the ROM 12. The ROM 12 outputs the data stored at the address input from the counter 11 to the H bridge 13, and the ROM 12 is shown in FIG. It has four output terminals B, C and D. The ROM 12 outputs a high level signal to the A and C terminals and a low level signal to the B and D terminals according to the input from the counter 11 as described above. Or a low level signal to the A and C terminals and a high level signal to the B and D terminals.

상기 롬(12)의 A, C 출력이 하이레벨로, B, D 출력이 로우레벨로 되면, H브릿지(13)내의 드라이브트랜지스터(Q6)의 턴온에 의하여 파워트랜지스터(Q2)가 턴온되고 또한 드라이브트랜지스터(Q7)의 턴온에 의하여 파워트랜지스터(Q3)가 턴온되어 제너레이터코일(14)에 전류가 흐르게 된다.When the A and C outputs of the ROM 12 become high level and the B and D outputs become low level, the power transistor Q2 is turned on by the turn-on of the drive transistor Q6 in the H bridge 13 and the drive is turned on. The power transistor Q3 is turned on by turning on the transistor Q7 so that a current flows in the generator coil 14.

그 다음, 상기 롬 (12)의 A, C 출력이 로우레벨이고, B, D 출력이 하이레벨일 경우, H 브릿지(13)내의 드라이브트랜지스터(Q5,Q8)의 턴온으로, 파워트랜지스터(Q1,Q4)가 턴온되어 제너레이터코일(14)에 전류가 흐르게 되는데, 상기 A, C 출력이 하이레벨이고, B, D 출력이 로우레벨인 경우와는 반대의 방향의 전류가 제너레이터코일(14)에 흐르게 된다.Next, when the A and C outputs of the ROM 12 are low level and the B and D outputs are high level, the power transistors Q1 and Q1 are turned on by turning on the drive transistors Q5 and Q8 in the H bridge 13. Q4) is turned on so that a current flows in the generator coil 14, and a current in the opposite direction to the generator coil 14 flows in the opposite direction to the case where the A and C outputs are high level and the B and D outputs are low level. do.

상기 H브릿지(13)은 상기 카운터(11) 및 롬(12)의 제어에 의하여 제 4 도(a)에 도시된 클럭펄스를 온시마다 제너레이터코일(14)에 전류를 인가하는데, 상기 전류는 제 4 도(b)에 도시된 바와 같이 +, -전류가 교번되는 교호전류를 인가한다.The H bridge 13 applies a current to the generator coil 14 every time the clock pulse shown in FIG. 4 (a) is turned on under the control of the counter 11 and the ROM 12. As shown in Fig. 4 (b), alternating currents with alternating + and − currents are applied.

상기 제 4 도 (b)와 같은 전류인가로 제너레이터코일(14)주변에 자장이 형성되고, 상기 형성된 자장에 의하여 리시버코일(17)에 소정전압이 유기된다.A magnetic field is formed around the generator coil 14 by applying the current as shown in FIG. 4 (b), and a predetermined voltage is induced in the receiver coil 17 by the formed magnetic field.

상기 리시버코일(17)에 유기된 전압은 서로다른 회로정수값과 증폭도를 가지는 차동앰프 1, 2(17,19)로 입력되어 정형화되어 증폭되는데, 제 3 도에 도시된 바와같이 구성된 차동앰프 1(17)의 출력파형은 제 4 도(C)에 보인 파형의 측정가능범위, 즉 전압의 진폭성분이 정형화된 것이고, 차동앰프 2(19)는 제 4 도(d)와 같이 리시버코일(17)에 유기된 전압중 측정가능범위로 표시한 기울기성분을 정형화하여 증폭출력한다. 상기 차동앰프 1, 2(17,19)의 출력신호는 각각 프리앰프 1, 2(20,21)에 의하여 증폭되어 멀티플렉서(22)로 입력된다.The voltage induced in the receiver coil 17 is input to the differential amplifiers 1, 2 (17, 19) having different circuit constant values and amplification degrees, and is shaped and amplified. The differential amplifier 1 configured as shown in FIG. The output waveform of (17) is the measurable range of the waveform shown in FIG. 4C, that is, the amplitude component of the voltage is standardized, and the differential amplifier 2 19 is the receiver coil 17 as shown in FIG. 4D. The gradient component indicated in the measurable range among the induced voltages is shaped and amplified. The output signals of the differential amplifiers 1 and 2 (17 and 19) are respectively amplified by the preamplifiers 1 and 2 (20 and 21) and input to the multiplexer 22.

상기 멀티플렉서(22)는 상기 마이콤(10)의 제어신호에 따라서 프리앰프 1(20)과 프리앰프 2(21)중 어느 하나의 출력신호를 선택출력하는데, 프리앰프 1(20)과 프리앰프 1(21)를 번갈아 선택하게 된다.The multiplexer 22 selectively outputs any one of the preamplifier 1 (20) and the preamplifier 2 (21) according to the control signal of the microcomputer 10, the preamplifier 1 (20) and preamplifier 1 (21) alternates.

상기와 같이 멀티플렉서(22)로부터 출력되는 프리앰프 1(20)과 프리앰프 2(21)의 출력신호는 샘플앤드홀드(23)에 의하여 일정 주기로 샘플링되고 홀딩되어 A/D컨버터(24)로 출력한다.As described above, the output signals of the preamplifier 1 (20) and the preamplifier 2 (21) output from the multiplexer 22 are sampled and held at regular intervals by the sample and hold 23, and output to the A / D converter 24. do.

상기 샘플앤드홀드(23)로부터 출력되는 프리앰프 1(20)의 출력신호의 샘플홀드값과 프리앰프 2(21)의 출력신호의 샘플홀드값은 A/D 컨버터(24)에 의하여 디지탈 신호로 변환되어 마이콤(10)으로 입력된다.The sample hold value of the output signal of the preamplifier 1 (20) output from the sample and hold 23 and the sample hold value of the output signal of the preamplifier 2 (21) are converted into digital signals by the A / D converter 24. It is converted and input to the microcomputer 10.

상기 마이콤(10)은 상기 A/D 컨버터(24)로부터 입력되는 디지탈데이타로부터 리시버코일(17)에 유기된 전압의 피크값과 상기 전압의 강도변화정도, 즉 기울기를 산출하는데, 상기A/D 컨버터(24)로부터 입력된 디지탈데이타는 상기 프리앰프 1(20)의 출력신호와 프리앰프 2(20)의 출력신호가 샘플링된 것으로, 프리앰프 1(20)의 출력신호를 샘플링한 두 값으로부터 리시버코일(17)에 유기된 전압의 피크치를 산출하고, 상기 프리앰프2(20)의 출력신호를 샘플링하여 된 세 디지탈산호를 비교함으로써 그 변화정도(즉, 리시버코일에 유기된 전압신호의 기울기)를 산출할 수 있다.The microcomputer 10 calculates the peak value of the voltage induced in the receiver coil 17 and the intensity variation of the voltage, that is, the slope, from the digital data input from the A / D converter 24. The digital data input from the converter 24 is obtained by sampling the output signal of the preamplifier 1 (20) and the output signal of the preamplifier 2 (20), from two values obtained by sampling the output signal of the preamplifier 1 (20). The peak value of the voltage induced in the receiver coil 17 is calculated, and the degree of change (ie, the slope of the voltage signal induced in the receiver coil) is compared by comparing three digital corals obtained by sampling the output signal of the preamplifier 2 (20). ) Can be calculated.

그리고, 상기 리시버코일(17)에 유기된 전압은 제너레이터코일(14)에 의하여 형성된 자장내에 도전성이 나쁜도체(본 발명에서는 원료임)가 있을 경우와 도전성이 좋은 도체(본 발명에서는 금속편임)가 있을경우, 그 피크차가 제 5 도(a)에 보인 그래프와 같이 차이가 있다. 즉, 금속편이 자장내에 있을 경우 상기 리시버코일(17)에 유기된 전압의 피크치는 원료일 경우보다 높아진다.In addition, the voltage induced in the receiver coil 17 has a low conductivity (a raw material in the present invention) in the magnetic field formed by the generator coil 14 and a good conductor (which is a metal piece in the present invention). If present, the peak difference is as shown in the graph shown in FIG. That is, when the metal piece is in the magnetic field, the peak value of the voltage induced in the receiver coil 17 becomes higher than in the case of the raw material.

또한, 리시버코일(17)에 유기된 전압의 강도변화도 도전성이 좋은 도체(즉, 금속편)인 경우와 도전성이 나쁜 도체(즉, 원료)인 경우 제 5 도(b)와 같이 금속편인 경우 강도변화가 완만하게 이루어지고(즉, 기울기가 작아지고), 원료인 경우 강도변화가 급격하게 이루어진다(즉, 기울기가 커진다).In addition, the intensity change of the voltage induced in the receiver coil 17 is also a case of a good conductor (i.e., a metal piece) and a poor conductor (i.e., a raw material) in the case of a metal piece as shown in FIG. 5 (b). The change is smooth (i.e., the slope is smaller), and in the case of raw materials, the change in strength is rapid (i.e., the slope is larger).

따라서 마이콤(10)에서는 상술한 바와 같이 산출된 리시버코일(17)에 유기된 전압의 피크치가 설정치(도전성이 좋은 도체에서의 피크치와 도전성이 나쁜 도체에서의 피크치의 중간값으로 설정)보다 높고, 강도변화정도(즉, 기울기)가 설정치(도전성이 나쁜 도체의 강도변화정도와 도전성이 좋은 도체의 강도변화정도의 중간 값으로 설정)보다 완만한 경우 그 자장을 통과하는 원료(15)에 금속편이 존재한다고 판단한다. 상기에서, 피크치만 설정치보다 높거나, 강도변화정도만 설정치보다 완만한 경우, 즉, 피크치에서만 금속편의 존재를 나타내거나 강도변화에서만 금속편의 존재를 나타낼 때는 외부 노이즈에 의하여 오동작한 것으로 본다.Therefore, in the microcomputer 10, the peak value of the voltage induced in the receiver coil 17 calculated as described above is higher than the set value (set to the middle value between the peak value in the conductor with good conductivity and the peak value in the conductor with poor conductivity), When the degree of change in strength (i.e., the slope) is gentler than the set value (set to a middle value between the change in strength of a poorly conductive conductor and the strength change of a conductor having good conductivity), the metal piece may be transferred to the raw material 15 passing through the magnetic field. I judge it exists. In the above, when only the peak value is higher than the set value, or only the degree of change in intensity is gentler than the set value, that is, the presence of the metal piece only at the peak value or the presence of the metal piece only at the intensity change is regarded as malfunction due to external noise.

상기에서, 마이콤(10)의 판단기준이 되는 피크치를 설정치를 최대한 낮게 조정하거나, 강도변화정도의 설정치를 원료일 경우의 기울기값부돠 약간 높도록 조정함으로써 측정감도를 더 높힐 수 있다.In the above, the measurement sensitivity can be further increased by adjusting the peak value, which is the determination standard of the microcomputer 10, to the lowest as possible, or by adjusting the setting value of the intensity change degree to be slightly higher than the inclination value when the raw material is a raw material.

상기와 같이 판단된 결과를 마이콤(10)은 래치(25)로 출력하고, 디스플레이(26)을 제어하여, 이송되는 원료속에 금속편이 포함되었는지의 여부를 나타내는 판단결과를 표시한다.The microcomputer 10 outputs the result determined as described above to the latch 25 and controls the display 26 to display a determination result indicating whether the metal piece is included in the material to be conveyed.

이와같이, 본 발명은 일정 자장을 통과하는 원료속에 금속편이 존재하는지의 여부를 자장변화에 의하여 리시버코일에 유기된 전압으로부터 판단함에 있어서, 상기 리시버코일에 유기된 전압의 피크치 및 그 강도 변화정도를 중첩적용하고 분석하여 판단함으로써, 무선노이즈에 의한 오판을 배제시키고, 미세 금속편의 검출도 가능하여 검출신뢰도를 향상시키는 효과가 있으며, 또한 자장형성 및 자장변화검출을 위한 코일을 제네레이터코일과 리시버코일로 분리 구성하여 컨베어벨트를 절단하지 않고 설치할 수 있게 됨으로써, 설비구축 및 유지보수가 편리하여 시간 및 경비를 절약할 수 있는 우수한 효과가 있는 것이다.As described above, the present invention superimposes the peak value of the voltage induced in the receiver coil and the degree of change in strength thereof in determining whether the metal piece is present in the raw material passing through a certain magnetic field from the voltage induced in the receiver coil. By applying, analyzing and judging, it is possible to eliminate the misjudgment by wireless noise and to detect the fine metal pieces, thereby improving the detection reliability, and to separate the coils for generating the magnetic field and detecting the magnetic field into generator coils and receiver coils. By constructing it can be installed without cutting the conveyor belt, there is an excellent effect to save time and money by convenient facility construction and maintenance.

Claims (1)

컨베어벨트로 이송되는 원료내에 금속편이 포함되었는지를 검출하는 금속편검출장치에 있어서, 마이콤으로부터 출력되는 클럭펄스를 카운팅하는 카운터와, H 브릿지의 제어신호가 저장되어 있어 상기 카운터의 출력값을 어드레스신호로 받아 해당 어드레스에 저장된 제어신호를 출력하는 롬과, 상기 롬으로부터 출력되는 제어신호에 따라서 제너레이터코일에 교류전류를 인가하는 H브릿지와, 상기 컨베어벨트 상부에 설치되는 제너레이터코일로 이루어진 자장형성수단과, 상기 제너레이터코일에 대향하여 컨베어벨트의 하부에 설치되는 리시버코일과, 상기 리시버코일의 양단에 유기된 전압의 진폭성분을 정형화하여 증폭하는 차동앰프 1과 상기 리시버코일의 양단에 유기된 전압을 기울기성분만을 정형화하여 증폭하는 차동앰프 2와, 마이콤의 제어에 따라서 상기 차동앰프 1과 차동앰프 2의 출력신호를 교대로 선택출력하는 멀티플렉서와, 상기 멀티플렉서로부터의 출력신호를 샘플홀드하는 샘플앤드홀드와, 상기 샘플앤드홀드로부터 출력되는 값을 디지탈신호로 변환하여 마이콤에 출력하는 A/D 컨버터로 이루어진 검출수단과, 상기 자장형성수단을 동작시킨후, 상기 검출수단으로부터 입력된 디지탈신호를 체크하여 상기 리시버코일에 유기된 전압의 피크치 및 그 강도변화정도를 출하고, 상기 산출된 피크치 및 기울기값이 모두 금속편의 존재를 나타낼 때 상기 컨베어상에 이송되는 원료내에 금속편이 존재한다고 판단하는 마이콤과, 상기 마이콤으로부터 출력되는 판단결과를 일시저장하는 래치와 상기 래치에 저장된 판단결과를 디스플레이하는 디스플레이로 이루어진 표시부를 구비함을 특징으로 하는 금속편검출장치.A metal piece detection device for detecting whether a metal piece is included in a raw material conveyed by a conveyor belt, wherein a counter for counting a clock pulse output from a microcomputer and a control signal of an H bridge are stored to receive an output value of the counter as an address signal. Magnetic field forming means comprising: a ROM for outputting a control signal stored at the address; an H-bridge for applying an alternating current to the generator coil in accordance with the control signal output from the ROM; and a generator coil provided above the conveyor belt; Only the receiver coil installed at the lower part of the conveyor belt opposite to the generator coil, the differential amplifier 1 for shaping and amplifying the amplitude component of the voltage induced at both ends of the receiver coil and the gradient component of the induced voltage at both ends of the receiver coil Differential amplifier 2 for shaping and amplifying A multiplexer for alternately selecting and outputting the output signals of the differential amplifier 1 and the differential amplifier 2, a sample and hold for sample-holding the output signal from the multiplexer, and a value output from the sample and hold into digital signals. The detection means comprising an A / D converter for outputting to the microcomputer and the magnetic field forming means, and then checking the digital signal input from the detection means to determine the peak value of the voltage induced in the receiver coil and the degree of change of the intensity thereof. And a latch for temporarily storing a determination result outputted from the micom, and a latch for determining that the metal piece exists in the raw material conveyed on the conveyor when both the calculated peak value and the slope value indicate the presence of the metal piece. It is provided with a display unit consisting of a display for displaying the determination results stored in Metal piece detection device characterized in that.
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