NL8104499A - Inrichting voor het detecteren van de aanwezigheid van een object in een onder toezicht staand gebied. - Google Patents

Description

*-* 2 » i“' —" ~ ~ ------------- * : VO 2368

Inrichting voor het detecteren van de aanwezigheid van een object in een onder toezicht staand gebied.

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het detecteren van de aanwezigheid van een object in een onder toezicht staand gebied en meer in het bijzonder op een inrichting, waarbij gebruik wordt gemaakt van een variërend magnetisch veld om een li-5 chaam van materiaal met grote permeabiliteit te detecteren.

In het Franse octrooischrift 763.681 is een inrichting beschreven om objecten te lokaliseren door een magnetisch veld te modifiëren. De verschillende karakteristieken van geleidend materiaal, weerstandsmateriaal-, materiaal met kleine en materiaal met gro-10 te permeabiliteit zijn in dit octrooischrift besproken, waarbij wordt opgemerkt, dat in een variërend magnetisch veld gemagnetiseerd ijzer storingen zal veroorzaken, die even harmonischen van de veldftequentie bevatten, terwijl een ander permeabel materiaal tot signalen zal leiden, die oneven harmonischen bevatten, waarbij 15 een grotere permeabiliteit aanleiding geeft tot oneven harmonischen van hogere orde.

De detectie van een dergelijk materiaal geschiedt in het algemeen door de amplitude en fase van een oneven harmonische ten opzichte van die van het, het veld opwekkende signaal met de grond-20 frequentie te meten. Bij de beschreven zender worden ongewenste har monischen eerst geëlimineerd door de zendspoel in een serieresonan-tieketen af te stemmen. In de ontvanger elimineert een filter de grondfrequentie en eventuele ongewenste harmonischen en laat dit filter de gewenste harmonischen selectief door. Zo kan b.v. een 25 lichaam van permalloy worden gedetecteerd door de elfde harmonische en alle hogere harmonischen door te laten. Daarentegen kan een gemagnetiseerd metalen lichaam worden gedetecteerd door de even harmonischen te meten. Verder wordt opgemerkt, dat de detectie kan plaats- ------8 1 0 4 4 9 9 i ; _ i. % i : - -2- ! ' » i \ ί j ! vinden door het quotiënt van de waarden van de grondfrequentie en | de harmonische of harmonischen daarvan, of het quotiënt van de har- i monischen alleen te bepalen.

In het Franse octrooischrift zijn verschillende spoëlstel- ί 5: seis beschreven voor het uitzenden en ontvangen van de elektromag- » i netische signalen. Bij een bepaalde uitvoeringsvorm wordt een 8-?:rt · t I : vormig spoelgestel voor uitzending gebruikt, terwijl voor ontvangst ' een rechthoekig spoelgestel wordt gebruikt, terwijl bij een andere uitvoeringsvorm de spoelgestellen zijn verwisseld, zodat het recht-: 10 hoekige gestel voor zenden en het 8-vormige gestel voor ontvangst wordt gebruikt.

Na het Franse octrooischrift hebben anderen pogingen gedaan om het zogenaamde magnetische detectiestelsel te verbeteren. Zo is b.v. in het Amerikaanse octrooischrift 3·983.552 een diefstal-15 afschrikkingsmarkeerinrichting van gelamelleerde constructie be schreven, welke is voorzien van een gemakkelijk gemagnetiseerde laag van permalloy en een besturingslaag van moeilijk te magnetiseren Vicalloy of Remendur. Een dergelijke inrichting wordt wanneer de besturingslaag wordt gemagnetiseerd, gedetecteerd door een keten, 20 die op de amplitude een fase van het ontvangen tweede harmonische signaal reageert. D.w.z., dat de fase van het binnenkomende signaal met de fase van een lokaal referentiesignaal wordt vergeleken en indien deze signalen in fase zijn of l80° ten opzichte van elkaar in fase verschillen en het binnenkomende signaal een bepaalde am-25 plitude overschrijdt, een alarmsignaal zal worden gegeven. In dit

Amerikaanse octrooischrift is opgemerkt, dat wanneer het besturings-.-.element wordt gedemagnetiseerd de even harmonischen praktisch geen bijdrage leveren. Datgene, dat aanwezig is, is schijnbaar niet te detecteren en daarvan wordt verondersteld, dat dit vermoedelijk 30 een gevolg is van het feit, dat nog steeds een kleine voorspanning aanwezig kan blijven tengevolge van het aardmagnetische veld of andere gemagnetiseerde, objecten.

In het Amerikaanse octrooischrift U.063*230 is een stelsel beschreven, dat zowel de amplitude als de fase van het binnenkomen-35 de signaal controleert en een alarm: geeft wanneer de beide groot- 8 1 0 4 4 9 9 j - 3 - A * heden binnen een vooraf bepaald gebied zijn gelegen. In het octrooi-schrift zijn de gebruikte frequenties of harmonischen niet aangege-ven. De antennes of spoelen bevinden zich in "fagades" , die evenwijdig aan elkaar ter weerszijden van een te controleren doorgang : 5 zijn opgesteld.

De bedoeling van alle vroegere voorstellen is geweest het verbeteren van de betrouwbaarheid van de detectie van de speciale labels of markeerinrichtingen met grote permeabiliteit en tegelijkertijd het vermijden van een vals alarm, dat zich voordoet bij 10 andere objecten met soortgelijke doch niet identieke geleidende en magnetische eigenschappen. Ongelukkigerwijs leiden bepaalde methoden van de toegepaste methoden tot andere problemen, die zich bij diefstaleontrole voordoen. Een toe te passen stelsel moet op een betrouwbare wijze op de markeer inrichting reageren wanneer deze 15 zich in het te controleren gebied bevindt doch moet niet worden ge trokken door markeer inrichtingen buiten dit gebied, en het moet mogelijk zijn om het gebied tot een redelijk gebied te’ bepalen. Het bepalen van het te bestrijken gebied kan geschieden door het uitgezonden vermogen tot een minjmum terug te brengen en een geschikte .20 richtspoorgeometrie te kiezen. Dit probleem kan evenwel niet op een eenvoudige wijze worden opgelost omdat het ook nodig is, dat het stelsel in staat is de aanwezigheid van een markeerinrichting te detecteren onafhankelijk van de oriëntatie daarvan in het te controleren gebied ten opzichte van de zend- en ontvangstspoelen.

25 Gezien het bovenstaande beoogt de uitvinding te voorzien in een inrichting, waarbij het principe van het variërende magnetische veld wordt toegepast voor het detecteren van een markeerinrichting, welke inrichting bestemd is om op een doeltreffende wijze met markeerinrichtingen in een te controleren gebied te worden ge-30 koppeld en wel in hoofdzaak onafhankelijk van de oriëntatie van deze markeerinrichtingen, waarbij de inrichting met een betrekkelijk gering vermogen ten aanzien van de betreffende frequenties, werkt teneinde het ondervragingsveld in hoofdzaak tot het te controleren gebied te bepalen.

35 Het is gebleken, dat onder geschikte excitatieomstandigheden 8 1 0 4 4 9 9 «· > " η : : : ......' ’ ............

; -U- ί het aardmagnetische veld voldoende is om te veroorzaken, dat een lichaam van materiaal met grote permeabiliteit veldverstoringen levert, die voldoende even en oneven harmonische energie, meer in ; ί- het bijzonder de tweede en derde harmonische, bevatten om het moge- |5;. lijk te maken, dat deze energie als een betrouwbare basis kan wor- | ; den gebruikt om een onderscheid te maken tussen een monster van het . ί ί materiaal met bepaalde afmetingen en metalen objecten, welke nor- ' f ; | maliter aanwezig zijn. Tengevolge van de selectiviteit, die de in richting volgens de uitvinding bezit, kan het uitgestraalde of uit-• 10 gezonden vermogen betrekkelijk gering worden'gehouden. Een zorg- ; vuldig ontworpen spoelstelsel kan op een doeltreffende wijze met een dergelijk lichaam worden gekoppeld en wel in hoofdzaak onafhankelijk van de oriëntatie van dit lichaam binnen het te controleren, gebied.

. 15 Daartoe voorziet de uitvinding in een inrichting om binnen een te controleren gebied een lichaam van materiaal met grote permeabiliteit te detecteren, welk lichaam wanneer dit in het gebied met zowel een magnetisch veld, dat met een grondfrequentie varieert, als het in hoofdzaak constante aardmagnetische veld wordt gekoppeld, 20 leidt tot een te detecteren signaal, dat zowel oneven als even har- monischen van de grondfrequentie bevat, welke inrichting is voorzien van organen om in het genoemde gebied het variërende magnetische veld op te wekken, organen, die met het gebied kunnen worden gekoppeld voor het detecteren van door het lichaam opgewekte signa-25 len, organen, die met de koppelorganen zijn gekoppeld om voor een gedetecteerd signaal afzonderlijk de respectieve amplitude van een eerste en tweede component daarvan te bepalen waarvan de respectieve frequenties gelijk zijn aan twee verschillende harmonischen van de grondfrequentie, waarbij een harmonische oneven en de andere 30 harmonische even is, welke bepalingsorganen zijn voorzien van orga nen om de fase van de eerste component te bepalen, en organen, die met alle bepalings organen zijn gekoppeld voor het geven van een indicatie van de aanwezigheid van het lichaam binnen het gebied wanneer de amplituden en fase gelijktijdig binnen respectieve vooraf 35 bepaalde grenzen liggen.

8104499 * * ?---- " ........ ..........-- - -.......’ { ; I ; - 5 - ! * ι

Volgens de uitvinding kunnen de organen voor het opwekken van het variërende magnetische veld en de organen voor het detecteren van signalen, die door het lichaam van materiaal met grote per-; . meabiliteit worden opgewekt, zijn voorzien van een geïntegreerd : 5 antennestelsel, dat zowel de zend- als ontvangstspoelen bevat, die i j gelijkelijk zijn verdeeld over twee panelen, welke panelen zijn uit- [ gevoerd om in evenwijdige vlakken ter weerszijden van een doorgang, ' die het te controleren gebied omvat, te worden opgesteld, welke pa- nelen elk zijn voorzien van een zendspoel in de vorm van een ruit 10 en een ontvangspoel in de vorm van een "δ", welke laatste is geba lanceerd teneinde een signaal, dat direct uit de bijbehorende zendspoel wordt ontvangen, op te heffen.

De uitvinding zal onderstaand nader worden toegelicht onder verwijzing naar de tekening. Daarbij toont: ' 15 fig.1 een perspectivisch aanzicht van de twee -ruitvormige panelen, die de zend- en ontvangspoelen bevatten, welke panelen ter weerszijden van een doorgang, die een te controleren gebied omvat, zijn opgesteld; fig.2 schematisch de relatieve oriëntatie van êën paneel 20 ten opzichte van het andere paneel; fig.3 een 'schema van de zend- en ontvangspoelen, zoals deze in de ruitvormige panelen zijn aangebracht; fig.1* een blokschema van het stelsel volgens de uitvinding; en 25 fig.5 een blokschema van een detail van het stelsel volgens fig.k.

Opgemerkt wordt, dat in de figuren voor het aanduiden van dezelfde of soortgelijke onderdelen dezelfde verwijzingen zijn gebruikt.

30 In fig.1 vindt men een paar ruitvormige panelen 10 en 11, die in evenwijdige vlakken ter weerszijden van een doorgang 12, die het gebied omvat, dat onder controle moet worden gehouden, zijn opgesteld. Ter illustratie zijn de panelen 10 en 11 weergegeven als gemonteerd op respectieve kolommen of steunen 13 en lU, die 35 voor het beoogde doel afzonderlijk aanwezig kunnen zijn of deel 8104499 I ; - 6 - j ! . · ί ; kunnen uitmaken van de stijlen van een doorgang of der gelijke.

Wanneer afzonderlijke kolommen worden gebruikt kan hierin ook de elektronische schakèling vorden ondergebracht, velke later zal ; vorden beschreven. Bij een voorkeursuitvoeringsvorm volgens de uit- I 5 vinding bedraagt de afstand tussen de panelen 10 en 11 bij benade- ! ring 90 cm.

| De panelen 10 en 11 zijn zodanig gevormd en opgesteld, dat ! \ I : zij, beschouwd langs een lijn loodrecht op de respectieve vlakken daarvan, hetrvoorkomen hebben, als aangegeven in fig.2. Terville . 10 -.van de duidelijkheid is in fig,2 het paneel 10 met stippellijnen aangegeven, terwijl het paneel 11 met getrokken lijnen is aangeduid. Opgemerkt vordt, dat de panelen 10 en 11 congruent zijn, vaarbij de kortste diagonaal van elke ruit, hier weergegeven door de streep- j ' stippellijnen 15, loodrecht staat op de korte zijden, 16 en IJ voor 15 het paneel 10, en l8 en 19 voor het paneel 11. Bij de aangegeven opstelling liggen de korte diagonalen 15 in een gemeenschappelijk vlak, dat loodrecht staat op de vlakken van de ruiten 10 en 11.

Ofschoon dit niet in het bijzonder is aangegeven, is het duidelijk, dat de lange diagonalen van de ruiten 10 en 11 zijn gelegen in af-20 zonder lijke vlakken, die 'elkaar en het eerder genoemde gemeenschap pelijke vlak snijden langs een gemeenschappelijke rechte lijn, die door het punt 20 gaat.

Uit fig.3, waarin de panelen 10 en 11 met streep-stippellij-nen zijn aangegeven, blijkt, dat de panelen 10 en 11 een geinte-25 greerd antennestelsel omvatten, dat zowel zend- als ontvangspoelen bevat, die gelijkelijk tussen de twee panelen zijn verdeeld. De zend-spoelen 21 en 22, welke schematisch in fig.3 zijn aangegeven, hebben elk een ruitvorm en kunnen in hoofdzaak evenwijdig aan de omtrek van het respectieve paneel 10 en 11 verlopen. Elk van de spoel-30 gedeelten 21 en 22 kan bestaan uit een reeks windingen, die zodanig zijn gewikkeld, dat wanneer de spoel 21 in serie met de spoel 22 tussen aarde bij 23 en de condensator 2.k is verbonden, de stroom tijdens afwisselende halve perioden van het bekrachtigingssignaal in de richting van de pijlen zal vloeien. De ontvangspoelen zijn 35_ aangegeven bij 25 en 26 en hebben elk de vorm van een "8”, waarbij ------------8 1 0 4 4 9 9 — W * i l .......

ι i ; M - t - i de ontvangspoel in de respectieve zendspoel is opgesteld, zoals is aangegeven. De ontvangspoelen 25 en 26 zijn in serie tussen aarde 23 en een geleider 27 verbonden, waarbij de wikkelingen zodanig zijn georiënteerd, dat tijdens afwisselende halve perioden van een : 5: ontvangen signaal de stroom in de richting van de in de tekening s ; aangegeven pijlen zal vloeien. De ontvangspoelen 25 en 26 dienen 1 · te worden gebalanceerd om een signaal, dat direct uit de bijbeho rende zendspoel 21 resp. 22 wordt ontvangen, op te heffen. Bij een ..juiste symmetrie zullen de ontvangspoelen tevens zijn gebalanceerd 10. ten opzichte van een overheersende storing uit de omgeving, die niet zodanig is gericht, dat deze afzonderlijke gedeelten van de spoel op een verschillende wijze beïnvloedt.

De condensator 2h wordt zodanig gekozen, dat deze met de zelfinductie van de zendspoelen 21 en 22 resoneert, waardoor een 15 serieresonantieketen met een Q van bij benadering 10 wordt verkre gen. Bij gebruik bij objecten bestaande uit rechte stroken van materiaal mét grote permeabiliteit leidt de ruitconfiguratie van de antennespoel tot een verbeterde detectie van verticaal georiënteerde objecten.

20 Uit fig.k van de tekening blijkt, dat de condensator 2b is gekoppeld met de uitgang van een vermogensversterker 28, waaraan vanuit een door een kristaloscillator bestuurde bron 30 via een geleider 29 een sinusvormig signaal met een frequentie van 520 Hz wordt toegevoerd.

25 Zoals aangegeven in fig.5, bevat de door een kristaloscilla tor bestuurde bron 30 een kristaloscillator 31* die met een frequentie van U9.920 Hz werkt en een reeks deelketens 32 voedt, welke op de geleiders 33, 3^·, 35, 36 en 37 rechthoekige signalen met de in de tekening aangegeven frequenties leveren. Zo heeft na deling 30 door 2 het signaal op de geleider 33 een frequentie van 2h.$)60 Hz en na deling in 2 hiervan het signaal op de geleider 3^ een frequentie van 12. WO Hz.

Het signaal op de geleider 35 wordt verkregen door het signaal op de geleider 33 door 3 te delen, zodat op de geleider 35 35 een signaal met een frequentie van 8.320 Hz aanwezig is.. Dit laat- 8 1 0 4 4 9 9 —i ' ; .......... " ~ ‘ I - 8 - I ► ! : ! ; j ; ste signaal wordt door 8 gedeeld voor het opwekken van een signaal ! op de geleider 36, van welk signaal de frequentie l.OUO Hz be- ! ’ draagt, en dit signaal wordt op zijn beurt door 2 gedeeld teneinde * > * | ; op de geleider 37 een signaal met een frequentie van 520 Hz te · j 5; verschaffen.

| Het rechthoekige signaal met een frequentie van 520 Hz op ! de geleider 37 wordt over twee bikwadratische banddoorlaatfilters 38 gevoerd, teneinde aan de geleider 29 een sinusvormig signaalrmet een frequentie van 520 Hz toe te voeren, dat relatief vrij is .van :10 harmonischen. Eventuele resterende, harmonischen in het signaal, op de geleider 29 zullen verder worden onderdrukt tengevolge van de ; afstemming van de zendspoelen 21 en 22 door de condensator 2U.

Terugkerende tot fig.U blijkt, dat de ontvangspoelen 25 en 26 via een geleider 27 zijn verbonden met de ingang van een hoog- { t ;15 doorlaat filter 39 waarvan het uitgangssignaal wordt toegevoerd aan de ingang van een versterker Uo met geringe ruis en een versterking van 35 dB van waaruit het signaal parallel aan de respectieve ingangen van de banddoorlaatfilters tl en U2 wordt toegevoerd. Het banddoorlaatfilter Ul heeft een centerfrequentie van l.OUO Hz, 20 terwijl het banddoorlaatfilter U2 een centerfrequentie van 1.560

Hz heeft. D.w.z., dat het banddoorlaatfilter Ul is afgestemd op de tweede harmonische van de zendfrequentie van 520 Hz, terwijl het banddoorlaatfilter U2 is af gestemd op de derde harmonische daarvan.

Het uitgangssignaal van het banddoorlaatfilter Ul wordt via 25 een versterker U3 met een versterking van J0 dB toegevoerd aan de ingang van een commutatiefilter UU. Aan het filter UU wordt via een geleider U5 een rechthoekig signaal met een frequentie van l.OUO Hz toegevoerd uit een uitgang van een deelketen U6, waaraan vanuit een geleider 35 een rechthoekig signaal met een frequentie 30 van 8.320 Hz wordt toegevoerd. Het blijkt derhalvedat de deel keten U6 het ingangssignaal van de geleider 35 door 8 deelt voor het leveren van het uitgangssignaal op de geleider U5.

Op een soortgelijke wijze wordt het signaal uit het banddoorlaatfilter U2 over een versterker U7 met een versterking van 70 dB 35 toegevoerd aan een ingang van het commutatiefilter U8 voorzien van -..................8 1 0 4 4 9 9 & > . \ . ' " “ ' *“* ~ ------ -- ——- · ~~ ; - 9 - een tweede ingang waaraan over een geleider k-9 een rechthoekig , signaal met een frequentie van I.56O Hz wordt toegevoerd. Laatstge noemd signaal wordt verkregen uit een deelketen 50 waarvan de ingang is verbonden met de geleider 3^. Derhalve deelt ook de deel-I 5 keten 50 het ingangssignaal daarvan door 8.

! Het commutatiefilter U8 heeft een overdrachtskarakteristiek i met een grootte Q, scherp af gestemd op een centerfrequentie van I.560 Hz. Het sinusvormige uitgangssignaal van het filter wordt via de geleider 51 over een wisselstroom-gelijkstroomomzetter 52 10 toegevoerd aan een vensterspanningsvergelijkingsinrichting 53·

Het uitgangssignaal van de vergelijkingsinrichting 53 wordt over een geleider 5¾ toegevoerd aan één ingang van een EN-poort 55 waarvan de uitgang 56 is gekoppeld met een alarmketen 57·

Op een soortgelijke wijze bezit het commutatiefilter UU een 15 overdrachtskarakteristiek met een grootte Q, scherp afgestemd op / een centerfrequentie van l.OhO Hz, van welk filter het sinusvormige uitgangssignaal over de geleider 58 via een wisseistroom-gelijk-stroamomzetter 59 wordt toegevoerd aan een vensterspanningsverge-lijkingsinrichting 60. Het uitgangssignaal van de vergelijkings-20 inrichting 60 wordt over een geleider 6l aan één ingang van een EN-keten 62 toegevoerd waarvan het uitgangssignaal over een geleider 63 aan de tweede ingang van de EN-poort 55 wordt toegevoerd.

Het uitgangssignaal van het commutatiefilter U op de geleider 58 wordt ook via een geleider 6k toegevoerd aan de ingang van 25 een rechthoekversterker 65 voor het leveren van een rechthoekig signaal, dat over een geleider 66 aan één ingang van een faseverge-lijkingsinrichting 67 wordt toegevoerd, Het andere ingangssignaal van de fasevergelijkingsinrichting 67 wordt via een geleider 68 verkregen uit een uitgang van een variabele faseverschuiver 69.

30 Het uitgangssignaal van de fasevergelijkingsinrichting 67 wordt over een geleider 70 via een vensterspanningsvergelijkingsinrich-ting 71 en een geleider J2 toegevoerd aan de tweede ingang van de EN-keten 62.

De variabele faseverschuiver 69 kan de vorm hebben van een 35 digitaal schuif register, dat het bijbehorende kloksignaal over de ------ 8104499 * t- f : l ! . ’ - 10 - i ' ' geleider 33 en het tiibehorende ingangssignaal over de geleider 36 | ontvangt, zoals, eerder onder verwijzing naar fig.5 is beschreven.

Het ontvanggedeelte van de keten wordt voltooid door een terugstelketen 73 waarvan het uitgangssignaal via een geleider 7¾ I 5 . aan een andere ingang van de alarmketen 57 wordt toegevoerd» i Onder verwijzing naar fig.5 wordt opgemerkt, dat de kristal- ! - . oscillator 31 de . vorm kan hebben van een door een kristal bestuurde multivibrator teneinde een rechthoekig signaal voor de deelketens 32 te verschaffen..

10 Terugkerende naar fig.it kan het hoogdoorlaatfilter 39 van een passief type zijn en dienen om frequenties onder 1 te dem— . pen. Hierdoor worden eventuele storènde signalen met frequenties onder de tweede harmonische van de zendfrequentie van 520 Hz geëlimineerd. Dit omvat de eliminatie van een eventueel storend signaal 15 van 60 Hz en de lagere harmonischen daarvan.

De daaropvolgende versterker 1*0 met geringe ruis levert een versterking en buffering om de parallelle ingangssignalen aan de twee banddoorlaatfilters Ui en 1*2 toe te voeren. Laatstgenoemde filters kunnen ook van het passieve type zijn en reduceren verder 20 · ongewenste, signalen, terwijl zij signalen bij de gewenste tweede en derde harmonischen van 1.0l*0 en I.560 Hz doorlaten.

Een verdere versterking vindt dan plaats- door de versterkers 1*3 en 1*7 en wel zodanig, dat de totale versterking vanaf het hoogdoor laat filter 39 tot de ingang van de commutatief liters 1*1* en 1*8 25 in elk kanaal van de orde van 105 dB is.

De commutatiefilters bh en 1*8 voorzien in de voornaamste eliminatie van ongewenste signalen. Tegelijkertijd lopen deze filters de signalen uit bron 30 na teneinde eventuele variaties in de zendfrequentie te compenseren. Elk commutatiefilter, 1*1* en 1*8, om-30 vat een respectief banddoorlaatfilter met kleine Q teneinde door het ,,kam"-effect van het commutatiefilter veroorzaakte harmonischen te reduceren. Gemeend wordt, dat dergelijke commutatiefilters van het kamtype bekende digitale componenten zijn en hier niet verder behoeven te worden toegelicht.

35 De sinusvormige signalen aan de uitgang van de commutatie- - 8104499 ' - 11 - * filters worden dan op een geschikte wijze door de respectieve omzet-ters 52 en 59 ia gelijkstroomsignalen omgezet. Ha een geschikte (niet weergegeven) buffering worden de signalen toegevoerd aan de vergelijkingsinrichtingen 53 en 60, welke zodanig vooraf zijn inge-5 steld, dat deze signalen slechts naar de respectieve uitgangsgelei- ders 5^ en 61 daarvan doorlaten wanneer de signalen aan de ingang : van de vergelijkingsinrichtingen binnen een vooraf bepaald gebied liggen. Een dergelijk gebied wordt vooraf bepaald op basis van de karakteristiek van het object, dat moet worden gedetecteerd.

10 Zoals reeds is vermeld, levert de versterker 65 een rechthoe kige golf uit het sinusvormige signaal aan de ingang van de versterker en voert dit rechthoekige signaal aan de fasevergelijkings-inrichting 6j toe. De fasevergelijkingsinrichting 6j kan de vorm van een exclusieve OF-poort hebben. Het uitgangssignaal van de ver-15 gelijkingsinrichting wordt toegevoerd aan de vensterspanningsverge- lijkingsinrichting Tl» die ook in responsie op een vooraf bepaald gebied van ingangssignalen het uitgangssignaal daarvan via de geleider 72 aan de EH-keten 62 toevoert. Slechts wanneer de uitgangssignalen uit de drie vergelijkingsinrichtingen 53» 60 en 71 gelijktij-20 dig optreden, zal de Eïï-poort 55 een uitgangssignaal over de gelei der 56 leveren om de alarmketen 57 te bekrachtigen. De terugstel-keten 73 dient om de alarminrichting 57 gedurende een korte periode b.v. van 6 seconden, buiten werking te stellen wanneer de voedingsbron van het stelsel initieel wordt ingeschakeld. Dit om het ont-25 staan van een vals alarm tijdens deze initiële periode tegen te gaan.

Bij een typerend stelsel volgens de uitvinding leverde de versterker 28 aan de zendspoelen 21 en 22 een vermogen van bij benadering 8 Watt effectief. De relatieve geometrie van de ontvang-30 en zendspoelen met de ondersteuning daarvan voorzag in een demping van - 80 dB teneinde van de directe baan daartussen. Aangenomen wordt, dat het aardmagnetisch veld binnen het gebied van ongeveer 0,5 Oersted ligt. Men verkreeg een goede werking door gebruik te maken van een label of een markeerinrichting met een lichaam van 35 materiaal met grote permeabiliteit in de vorm van een lint of strode 8104499 J *- ΓΊ r·""" ...............

- Η -12- . - met een lengte van 7»5 cm, een breedte van 1,8 mm en een dikte van. 0,06 mm, bestaande uit een materiaal met een maximale permeabiliteit van bij benadering 180.000. De coërcitiefkracht van dit i j· · materiaal bedraagt ongeveer 0,035 Oersted. Wanneer een dergelijk ‘ 5 lichaam in de ruimte tussen de panelen 10 en 11 wordt gebracht en . het stelsel wordt bekrachtigd, zal een alarm worden ingeleid. Het ' ! ..is experimenteel vastgesteld, dat bij de beschreven antenneconfigu- .· rat ie wanneer de label, zoals boven beschreven, in verticale rich-• .ting tussen de'antennepanelen wordt georiënteerd, de intensiteit 10 van het gedetecteerde signaal bij de tweede harmonische bij benade- . ring -h5 dB zal zijn, terwijl bij slechts een helling van 10° van de label ten opzichte van de verticaal de intensiteit van het tweede harmonische signaal bij benadering -20 dB zal zijn. Het blijkt derhalve, dat bij een zeer geringe afwijking ten opzichte van de 15 verticaal een significante toename in het gedetecteerde signaal optreedt, waardoor de label of het object op een betrouwbare wijze kan worden gedetecteerd.

Uit het bovenstaande blijkt, dat indien de label wordt voorzien van organen voor het selectief onderdrukken van de tweede har-20 monische component van het signaal, het mogelijk is om de label naar wens te activeren of te deactiveren. Gemeend wordt, dat der gelijke middelen op zichzelf bekend zijn.

Bij het instellen van de ontvanger zonder dat een label of object in het te controleren gebied aanwezig -is, wordt het signaal 25 uit de variabele faseverschuiver 69 zodanig in fase ingesteld, dat aan de uitgang van de fasevergelijkingsinrichting 6j een minimaal gelijkspanningsniveau optreedt. Een minimaal uitgangssignaal impliceert, dat de ontvangen tweede harmonische signaalcomponent over l80 0 in fase is verschoven ten opzichte van het referentiesignaal.

-.......81 0 4 4 9 9

Claims (10)

1. Inrichting voor het in een te controleren gebied detecteren r van de aanwezigheid van een lichaam van materiaal met grote permea-: biliteit, welk lichaam wanneer dit in het genoemde gebied met zo- | wel een magnetisch veld» dat bij een grondfrequentie varieert, en 5 het in hoofdzaak constante aardmagnetische veld wordt gekoppeld, een te detecteren signaal levert, dat zowel oneven als even harmo-nischen van de grondfrequentie bevat, gekenmerkt door organen om in het gebied het variërende magnetische veld op te vekken, organen, die met het gebied zijn gekoppeld voor het door het lichaam 10 opgewekte signaal te detecteren, organen, die met de koppelorganen zijn gekoppeld om voor een gedetecteerd signaal afzonderlijk de respectieve amplitude van een eerste en tweede component daarvan te bepalen, waarvan de respectieve frequenties gelijk zijn aan twee verschillende harmonischen van de grondfrequentie, waarbij êén har-15 monische oneven en de andere even is, welke bepalingsorganen zijn voorzien van organen om defase van de eerste component te bepalen, en organen, die met alle bepalingsorganen zijn gekoppeld voor het verschaffen van een indicatie van de aanwezigheid van het lichaam in het gebied wanneer de amplituden en de fase gelijktijdig binnen 20 respectieve vooraf bepaalde grenzen liggen.

2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de frequentie van de eerste component gelijk is aan een even harmonische van de grondfrequentie.

3· Inrichting volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de fre-25 quentie van de eerste component gelijk is aan de tweede harmonische van de grondfrequentie. b. Inrichting volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de frequentie van de tweede component gelijk is aan de derde harmonische van de grondfrequentie. 30 5- : - Inrichting volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de fre quentie van de tweede component gelijk is aan de derde harmonische van de grondfrequentie. 8104499 - | ; - iu -

6. Inrichting volgens conclusie 1, met hèt kenmerk, dat de grondfrequentie ongeveer 520 Hz "bedraagt.

7· Inrichting volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat de fre- i quentie van de eerste component ongeveer 10^0 Hz is. : 5 8. Inrichting volgens conclusie 7» met het kenmerk, dat de fre- quentie van de tweede component ongeveer 1560 Hz is.

9. Inrichting volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat de fre quentie van de tweede component ongeveer 1560 Hz is.

10. Inrichting voor het binnen een te controleren gebied detec-. 10 teren van de aanwezigheid van een lichaam van materiaal met grote permeabiliteit, welk lichaam wanneer dit in het genoemde gebied met zowel een magnetisch veld, dat met een grondfrequentie varieert, als het. in hoofdzaak constante aardmagnetische veld wordt gekoppeld, een te detecteren signaal levert, dat zowel oneven als even harmo— 15 nischen van de grondfrequentie bevat, gekenmerkt door organen om in het gebied het variërende magnetische veld op te wekken, organen, die met het gebied zijn gekoppeld voor het detecteren van door het lichaam opgewekte signalen, eerste filterorganen, die mèt de koppelorganen zijn gekoppeld om alle signalen met een frequentie 20 kleiner dan de tweede harmonische van de grondfrequentie te dempen, tweede filterorganen, die met een uitgang van de eerste filterorga-•nen zijn gekoppeld om slechts die signalen door te laten waarvan de frequentie in hoofdzaak gelijk is aan de derde harmonische van de grondfrequentie, derde filterorganen, die met een uitgang van 25 de eerste filterorganen zijn gekoppeld om slechts die signalen door te laten, waarvan de frequentie in hoofdzaak gelijk is aan de tweede harmonische van de grondfrequentie, organen, die met een uitgang van de tweede filterorganen zijn gekoppeld om vast te stellen, of de signalen daaruit een amplitude binnen een bepaald gebied hebben, 30 organen, die met een uitgang van de derde filterorganen zijn gekop peld om vast te stellen of de signalen daaruit een amplitude binnen een bepaald gebied hebben, verdere organen, die met een uitgang van de derde filterorganen zijn gekoppeld om daaruit rechthoekige signalen op te wekken en vast te stellen of de deviatie in fa-' 35 se van de rechthoekige signalen ten opzichte van de fase van een 8104499 i i S : - 15 - referentiesignaal binnen een bepaald gebied ligt, en organen, die ' met alle bepalingsorganen zijn gekoppeld voor bet verschaffen van • een indicatie van de aanwezigheid van het lichaam in het gebied { ' wanneer alle signalen daarnit binnen de bijbehorende respectieve } 5 bepaalde gebieden liggen.

11. Inrichting volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat de i tweede en derde filterorganen elk zijn voorzien van een commutatie- kamfilter, dat met de organen voor het opwekken van het variërende magnetische veld is gesynchroniseerd.

12. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de organen voor het opwekken van het variërende magnetische veld en de organen voor het detecteren van door het lichaam opgewekte signalen zijn voorzien van een geïntegreerd antennestelsel, dat zowel zend-‘ als ontvangspoelen omvat, die gelijkelijk zijn verdeeld over twee 15 panelen, welke panelen zodanig zijn uitgevoerd, dat zij in evenwij dige vlakken ter weerszijden van een doorgang, die het te controleren gebied omvat, kunnen worden opgesteld, waarbij de panelen elk zijn voorzien van een zenöspoel in de vorm van een ruit en een ont-vangspoel in de vorm van een "δ", welke laatste spoel is gebalan-20 ceerd teneinde een signaal, dat direct uit de bijbehorende zend- spoel wordt ontvangen, op te heffen.

13· Inrichting volgens conclusie 12, met het kenmerk, dat de zendspoelen congruent zijn, waarbij de korte diagonaal van elke ruit loodrecht op de korte zijden van de respectieve ruit staat 25 en de panelen zodanig zijn uitgevoerd, dat zij met de korte diago nalen in een gemeenschappelijk vlak loodrecht op de vlakken van de ruiten en met de lange diagonalen van de ruiten in gescheiden vlakken, die elkaar en het gemeenschappelijke vlak langs een gemeenschappelijke rechte lijn snijden, kunnen worden opgesteld. 30 l4. Inrichting volgens conclusie 13, met het kenmerk, dat de or ganen voor het opwekken van het variërende magnetische veld zijn voorzien van een bron, die signalen met de grondfrequentïe levert, en organen om de zendspoelen van de twee panelen in een seriereso-nantieketen met een uitgang van de bron te verbinden. 35 15· Inrichting volgens conclusie 12, met het kenmerk, dat de or- 8104439 · I Π : " ' ......... ! i -16-. . i 1 ! ; ! [ ; i I . I ' ganen voor het opwekken van het variërende magnetische veld zijn * voorzien van een "bron, die signalen met de grondfrequentie levert, ‘ ! i ; en organen om de zendspoelen van de twee panelen in een seriereso- i ' | . nantieketen met een uitgang van de hron te verbinden. 15i 16. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de or- ·; . ganen voor het opwekken van het variërende magnetische veld zijn ‘ · -. voorzien van een paar zendspoelen, een bron, die signalen met de ! 1 grondfrequentie levert , en organen om de zendspoelen in een serie- 1 resonantieketen met een uitgang van de bron te verbinden. < t i • i —.....41 0 4 4 9 9