NL8302713A

NL8302713A - Werkwijze en inrichting voor het identificeren van vellen door middel van microgolven.

Info

Publication number: NL8302713A
Application number: NL8302713A
Authority: NL
Original assignee: Bekaert Sa Nv
Priority date: 1982-07-29
Filing date: 1983-07-29
Publication date: 1984-02-16
Also published as: US4566122A; GB2126398B; GB8320529D0; GB2126398A; FR2531248B1; FR2531248A1; BR8304003A; IT1173748B; BE897394A; JPS5990036A; DE3327450A1; LU84307A1; IT8348761A0

Description

r « ' VESEVIJZE BS IHBICHÏDTG YOOB HET IDEHTIEICEREH YA3T VELLEH HOOR MIDDEL YA5 MICHOGOLY1Ï

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze en inrichting voor het identificeren door aiddel ran microgolven ran ▼oorverpen in de vorm van een Tel of een plaat samengesteld tilt een elektrisch niet-geleidend materiaal, waarbij het voorwerp 5 gemerkt is voor identificatiedoeleinden door het opneaen erin van elektri sch-geleidende vezelmaterialen.

Het is bekend bladvormige voorwerpen te merken, bijvoor· beeld papierbladen die kleine hoeveelheden zeer fijne» verspreide 10 metaalvezels bevatten die in staat zijn zekere gedeelten van de energie van een microgolfstraling die ze ontvangen te absorberen en te weerkaatsen. Men overweegt momenteel de toepassing van deze eigenschap onder andere voor bepaalde soorten veiligheidspapier, zoals bankbiljetten» paspoorten en certifikaten die geïdentificeerd 15 kunnen worden of waarvan de authenticiteit kan worden nagegaan.

8302713 * $ - 2 -

Hiertoe voert men ze in een houder vdèr een golfzender en wordt het gedeelte van de energie;dat wordt weerkaatst en geabsorbeerd door de elektrisch geleidende vezels die in de bladen zijn ingewerkt, gedetecteerd en gemeten. Se hoeveelheid geleidende vezels 5 moet gering blijven om het uitzicht of de eigenschappen van de bladen of platen niet te veel te veranderen. Bovendien beschrijft men in de octrooiaanvraag FR 80.09095 op naaa van aanvraagster dat vezels met een vrij glad oppervlak die een geleidbaarheid hebben van minder dan 10 $6 van die van standaardkoper, een dia-10 meter kleiner dan 50 μη en een lengte van minder dan 10 mm, een uitstekend signaal voor identificering door microgolven vóórtbrengen bij een hoeveelheid van bijvoorbeeld 0,5 gew.-$Ê in het voorwerp. Tenslotte geven deze vezels een specifieke responsie die slechts moeilijk door andere materialen kan worden nagebootst, 15 zodat namaak van het merken vermeden wordt. Overigens is het over het algemeen wenselijk dat de detectie-inrichting door middel van microgolven zeer gevoelig is en dat ze in staat is snelle responsie te geven om reproduceerbare identificeringen van eenzelfde voorwerp mogelijk te maken.

20

Se uitvinding verschaft een eenvoudig en kompakt toestel, dat het mogelijk maakt de hierboven beschreven voorwerpen te identificeren door detectie van de door het voorwerp gereflekteerde golven wanneer het wordt geraakt door microgolven die voortkomen 25 van tenminste dén zender die vóór het voorwerp is geplaatst. Tol-gens een belangrijk kenmerk van de uitvinding omvat de zender een circulator of een directionele koppeling waarin een deel van de weerkaatste golven naar de detector wordt afgeleid. Behalve de zender bevat het toestel een reflektiesoherm geplaatst tegenover 30 dén van deze zenders op een afstand die groter is dan de afstand tussen deze zender en de houder voor het voorwerp. Om de gevoeligheid van het identificatiesignaal te verhogen (of tenminste te optimaliseren), is het nodig volgens de uitvinding de respektieve afstanden te regelen tussen de zender en het scherm enerzijds, en 35 tussen de zender en de houder anderzijds, dit wil zeggen het scherm 8302713 * i - 3 - en de houder te positioneren ten opzichte van deze zender. Het toestel herat dus bovendien aiddelen voor het regelen ran deze respectievelijke afstanden, dit vil zeggen voor het positioneren ran de samenstellende elementen· Ben ander voorwerp ran de uit-5 rinding bestaat er precies in regelingsmethodes roor het toestel te verschaffen met name voor het positioneren van de elementen·

Tolgens de voorkeursuitvoeringsroraen kan het toestel verscheidene opeenvolgende zenders met verschillende polarisatie 10 bevatten waarvóór het op een houder geplaatste roorverp voorbijkomt.

De uitvinding zal nu beschreven worden in het lioht van de bijgevoegde tekeningen die op geschikte uitvoeringsvormen betrek-15 king hebben· Tegelijk zullen de bijzondere kenmerken en voordelen van de uitvinding meer in detail worden besproken·

Figuur 1 geeft schematisch een schikking van de basiselementen van het toestel veer* 20 Figuur 2 is een voorstelling van een continu detectiesysteem bevattende twee zenders met verschillende polarisatie·

Figuur 3 is een andere voorkeursuitvoering vaarin het scherm wordt vervangen door een ontvanger van de golven doorgelaten door het voorwerp· 25 Figuur 4 toont de gedetecteerde signalen van een voorbeeld van blad dat metaalvezels bevat·

Het toestel volgens Figuur 1 omvat hoofdzakelijk een zender 1 van microgolven. Deze zender bestaat uit een generator 2 50 van microgolven verbonden met een circulator 3 (waaraan een antenne 4 kan worden gekoppeld).

De generator 2 kan een Gunn-oscillator zijn met een Gunn-diode gemonteerd in een trilholte om microgolven te produceren 33 met een frequentie hoger dan 1 GHz, bijvoorbeeld van 23 GHz 8302713 i i - 4 - (golflengte : 12 mm). he oscillatoxen Tan dit type zijn in de handel verkrijgbaar, he uitgang van de trilholte wordt in verbinding gebracht aet bijvoorbeeld een ferrietciroulator 3 die gewoonlijk wordt gebruikt in zenders-ontvangers van microgolven 5 voor bedieningstoeatellen aet aicrogolfweerkaatsing. hergelijke circulator 3 is niet ideaal in de zin dat een deel 5 van de binnenkoaende golven wordt afgeleid naar de detector 6 die aet de circulator verbonden is. Een bundel 7 van lineair gepolariseerde aicrogolven wordt aan de poort 8 van de circulator uitge-10 zonden en tegen het blad- of plaatvoxmig voorwerp geprojecteerd, waarvan het oppervlak loodrecht op de richting van de bundel 7 staat. Een deel van de golven die het voorwerp raken wordt erdoor weerkaatst door de aanwezigheid van elektrisch-geleidende vezel-materialen in het voorwerp en koat binnen in de tegenovergestelde 15 richting via de poort 8. heze weerkaatste golven 10 worden vervolgens doorgelaten via de poort 11 van de circulator naar de detector 6 van de weerkaatste golven, he detector 6 kan een Schottky-diode zijn die op zichzelf is bekend. Een ander deel van de golven die het voorwerp raken wordt doorgelaten en geprojecteerd 20 tegen het scherm 12 dat bestaat uit een aateriaal dat microgolven weerkaatst, zoals een metaalplaat, he weerkaatste golven 13 worden gedeeltelijk doorgelaten door het voorwerp en dit doorgelaten deel wordt gevoegd bij de golven 10 die rechtstreeks weerkaatst worden en die binnenkomen via de poort 8 oa aldus te worden opgevangen 25 door de detector 6. he elementen 2, 3 en 4 vormen de zender en element 6 vormt de detector ; het voorwerp 9 en het schera 12 worden gesteund door de raamwerken respektievelijk 14» 15 en 16 die glijdend zijn gemonteerd op staven 19 in het gestel 17· 50 In een aantal gevallen, bijvoorbeeld in moderne controle systemen en in toestellen voor automatische bankbiljetsortering bestond er een behoefte aan vrij kompakte microgolfdetectietoe-stellen. Volgens de uitvinding is het nu mogelijk geworden een dergelijk eenvoudig en kompakt systeem te ontwerpen door het 33 elimineren van de hoomantennes en de detectoren van de golven die 8302713 S i.

- 5 - rechtstreeks door het voorwerp worden doorgelaten zoals gesuggereerd in de franse octrooiaanvrage nr. 80.09095 van aanvraagster.

De detector van deze doorgelaten golven wordt volgens de uitvinding/' vervangen door een reflectieschera 12. Dit scherm biedt het 5 verdere voordeel dat het het systeem af schermt tegen (soms variabele) golfweerkaatsingen door andere voorwerpen in de buurt van het systeem doordat kleine afstanden tussen dit scherm en de detector worden toegepast, bijvoorbeeld in het nabije-veld-golfgebied. Eet gebruik van hoog-frequente golven (bijvoorbeeld 25 GEz) stisrn-10 leert de gevoeligheid van de deteotie.

Eet gebruik van een niet ideale circulator 5 zoals hierboven beschreven laat ook toe staande golven in de detectorholte te doen ontstaan. Deze golven zijn het resultaat van een super-15 positie van af gebogen golven 5 en weerkaatste golven 10 en het feit van deze staande golven te creSren maakt het mogelijk een uniek detectiesignaal voort te brengen waarvan de gevoeligheid volgens noodzaak kan geregeld worden. De regelingsmethoden voor het toestel en het verhogen van de gevoeligheid van het identifi-20 katiesignaal door middel van de weerkaatsing van golven door het voorwerp steunt op het verschijnsel van deze staande golven.

Eet toestel wordt als volgt geregeld : eerst wordt de afstand A tussen het microgolftoestel 1 en het scherm 12 geregeld 25 in afwezigheid van het voorwerp om een voorafbepaald refleetie-signaalniveau in de detector 6 te bekomen en het scherm wordt in deze positie bevestigd door het positioneren (glijden) van zijn houder 16 op de staven 19· Eet veranderen van de ébtand A zal namelijk een faseverschuiving van de weerkaatste golven 13 die 30 via poort 8 van de circulator binnenkomen, teweegbrengen ten opzichte van de fase van de uitgestraalde golven. De superpositie van deze verschoven golven 13 en de golven 5 zal een staande golfpatroon creeren in fonktie van de afstand A. Daarom ie het voor het afstellen van de afstand A mogelijk het niveau van het gede-35 tecteerde reflect!esignaal vast te leggen (kiezen) en het daarna 8302713 V * - 6 - te gebruiken als referentieniveau, Vanneer men een minimum reflectiesignaalniveau wenst kan men het scherm plaatsen zodanig dat registratie door de detector plaatsvindt in een knoop van de staande golf· Anderzijds is het mogelijk een plaats voor het 5 scherm te kiezen waar het een maximum reflectiesignaalniveau produceert dat samenvalt met de piek van de staande golf·

Wanneer de afstand A is bepaald en het scherm bevestigd, wordt de afstand 3 geregeld tussen de zender 1 en de houder 15 die 10 het voorwerp 9 (geplaatst tussen de zender en het scherm) draagt zodat een reflectiesignaalniveau in de detector geproduceerd wordt dat substantieel verschilt van het vooraf geproduceerde (bij het regelen van de afstand A) ; de houder 15 wordt in deze positie bevestigd. Het tussenplaatsen van het voorwerp dat elektrisch gelei-15 dende vezelmaterialen bevat veroorzaakt een nog complexer signaal dat het resultaat is van de direkte weerkaatsingen en de herhaalde weerkaatsingen zowel van het voorwerp als van het scherm (zoals hierboven in het algemeen beschreven)· Een gedeelte van de invallende energie wordt direkt weerkaatst door de elektrisch geleidende 20 vezels die zich in het voorwerp bevinden ; een ander deel wordt doorgelaten doorheen het voorwerp en tegen het scherm geprojecteerd dat dit gedeelte weerkaatst.

Hog een ander gedeelte wordt door de vezels geabsorbeerd.

25 Eet gedeelte van de energie dat door het scherm wordt weerkaatst valt op zijn beurt in op het voorwerp in de tegenovergestelde richting (golven 13) en wordt nogmaals opgesplitst in een gedeelte dat wordt geabsorbeerd door de geleidende vezels, een gedeelte dat wordt ' doorgelaten naar de detector toe en een gedeelte ia de vorm van 30 herhaalde weerkaatsingen naar het scherm toe, enzovoort· De resulterende golf 10 komt binnen langs poort 8 van de circulator en wordt gevoegd bij golf 5· Kocht an zal de resulterende golf een andere vorm hebben en gedefaseerd zijn ten opzichte van die voortgebracht in afwezigheid van het voorwerp tussen de zender en het scherm· 35 Daarbij zal een verandering van de afstand 3 leiden tot een bijkomende 8302713 * - 7 - verschuiving van de fase van de resulterende golf· Daardoor zal het mogelijk zijn de afstand B op dergelijke manier te regelen dat een signaalniveau zal geregistreerd worden dat een maximum verschil vertoont met het niveau waargenomen in afwezigheid van 5 het voorwerp·

Eet toestel dat getoond wordt in fig. 2 betreft een voorbeeld van een toestel dat middelen bevat voor het bewegen van het voorwerp in zijn houder. In het algemeen is dit het type van 10 element dat gebruikt wordt voor het automatisch continu sorteren van dokumenten zoals bankbiljetten. Een raamwerk 20 bevat twee evenwijdige schijven 21» 22 die gemonteerd zijn op een bepaalde afstand van elkaar op eenzelfde as. Deze tussenliggende ruimte bevat» enerzijds» het drijfwiel dat de schijven in beweging brengt 15 en die zelf in beweging wordt gebracht door een riem 23» en» anderzijds metalen platen 24» 25 die als reflectieschermen dienst doen. De metalen platen 24» 25 zijn bevestigd aan één van hun uiteinden in positioneringselementen 26» 27 die de vorm hebben van» bijvoorbeeld» micrometers gemonteerd op het gestel 20.

20 tegenover een deel van de omtrek van de schijven 21» res-pektievelijk 22» bevinden zich vaste elementen 28 en 29, waarvan het oppervlak concentrisch ten opzichte van deze omtrek gebogen is. De schijven en deze elementen vormen een doorgang 50 voor de te 25 kontroleren dokumenten 31 · Deze dokumenten 31 * die elektrisch geleidende vezels bevatten» worden ingebracht in deze doorgang tussen de schijven 21 en 22 en een rol 32» en achtereenvolgens véér de microgolf zenders 33» respektievelijk 34» voorbijgevoerd· Elke zender bevat een oscillator 33» een circulator 36 en een detector 30 37» respektievelijk 43·

Hochtans is het polarisatievlak van de golven uitgezonden door één van de zenders 33 en 34 bij voorkeur hoofdzakelijk evenwijdig met de voortschrijdingsrichting van het dokument 31» terwijl 35 het polarisatievlak van de andere zender hoofdzakelijk loodrecht op deze richting staat.

8302713 - 8 -

VOORBEELD

Een prototype van papieren bankbiljetten is vervaardigd volgens een procédé beschreven in de franse octrooiaanvrage FR 78.14617« Over het gehele oppervlak van het papier disper-5 geerde men 4 gev. roestvaste staalvezels Bekinox® vervaardigd door de aanvraagster, met een diameter gelijk aan 12 micrometer en een lengte van 5 nm. Tijdens continue fabrikage van het papier in een industriële inrichting, worden de geleidende vezels lichtjes georiënteerd in de voortschrijdingsrichting van 10 de verse laag papier doorheen de fabrikagemachine. Dit verschijn-* sel schijnt kenmerkend te zijn voor de industriële fabrikage van het papier en het is haast niet na te maken door een manuele of half-industriële fabrikage. Eet papier is in rechthoekige biljetten gesneden met een lengte van de rechthoek evenwijdig met 15 de voortschrijdingsrichting van het papier tijdens de fabrikage.

Eet biljet mat 18,6 cm bij 7*5 cm. Eet biljet werd ingebracht in de doorgang 30 rond een trommel met schijven 21, 22 van een machine met automatische sortering van het type Crossfield en een snelheid van 10 m/sec en de twee detectiesignalen werden geregistreerd 20 achtereenvolgens door de detectoren 37 en 43 en met elkaar vergeleken. De oscillatoren 35 waren van het type MA 86790 (Microwave Associates) en de circulatoren 36 waren van het type MA 8K 221, terwijl de ontvangers 37 en 43 Schottky dioden van het type MA 86361 bevatten. De rechthoekige poorten 8 van de circulatoren 23 varen 4»1 mm lang en 2 mm breed. Eet polarisatievlak van de uitgezonden golven stond loodrecht op de lengte van de rechthoekige poort. De uitgezonden microgolven hadden een frequentie van 23 GEz (golflengte 12 mm).

30 De afstand A tussen de circulatoren 36 en de platen 24 en 23 was bepaald in afwezigheid van het bankbiljet door middel van de positioneringsmicrometers 26 en 27» om aldus een minimam referentiesignaal te produceren dat overeenkomt met de knoop in de staande golf geproduceerd bij de detectorpoorten. Yan zodra de 33 afstand A bekend was heeft men het te controleren biljet in zijn 8302713 - 9 - doorgang1 30 geplaatst, recht tegenover de zenders 33 en 34 en men heeft de afstand B bepaald zodanig dat men een mazimaal signaal bekomt in de detectoren 37 en 45· Het in achtneaing van de voorafbepaalde afstand A werden de platen 24, 23 en de zenders 34» res-5 pektievelijk 33» saaen verplaatst volgens een richting loodrecht op die van de doorgang 30 tot in de gewenste positie voor het bekoaen van een maximum signaal· Deze positie kwaa overeen met de gewenste afstand B. In het voorbeeld was de afstand A 25»5 mm en de afstand B 10,5 na.

10

Het polarisatievlak van de golven uitgezonden door de zender 33 was evenwijdig aet de richting van de bankbiljetten in de doorgang 30 (en bijgevolg evenwijdig aan de doainante oriëntatie van de elektrisch geleidende vezels), terwijl het polarisatie-15 vlak van de golven uitgezonden door de zender 34 loodrecht stond op deze voorwaartse richting·

Be signalen ontvangen door de oscilloscoop worden getoond in fig· 4· 3e abscis van deze curve geeft de tijd weer 20 en de ordinaat een aaat die proportioneel is aet de weerkaatste energie. Be lijn 44 toont het reflectiesignaal geregistreerd door de detector 37 en lijn 46 duidt het reflectiesignaal aan geregistreerd door de detector 43· Men kan onniddellijk beaerken dat de amplitude of de hoogte van de piek 43 groter is dan die van de 25 piek 47 hetgeen erop wijst dat er een voorkeursoriëntatie is voor de roestvaste staalvezels in het papier in de voortschrijdings-richting van het biljet 31 rond de schijven 21 en 22. Be piek 47 staat omgekeerd in de tekening.

30 Het is duidelijk dat de elektrisch geleidende vezels georiënteerd in de voortschrijdingsrichting van het papier samenvallen met het polarisatievlak van de golven uitgezonden door de eerste zender 37 en aldus een hoog reflectieniveau teweegbrengen of er tenminste toe bijdragen (vandaar een belangrijk signaal of 35 piek 43) in de detector 37· Integendeel, wanneer de vezels voos:- é 8302713 -10- bijkomen voor de zender 34 zullen ze heel weinig van de energie die op hen is gericht weerkaatsen omdat het polarisatievlak van de golven uitgezonden door de zenders 34 loodrecht staat op de richting van de vezels. Een signaal of piek 47 aal daarom veel 5 zwakker, zelfs verwaarloosbaar zijn voor deze vezels. Niettemin, in de praktijk is de oriëntatie van de vezels min of meer willekeurig. Daarom moet men zich altijd verwachten aan een niet verwaarloosbaar signaal 47 tenzij de vezels een geschikte richting worden opgedrongen gedurende de fabrikage van het voorwerp, bij-10 voorbeeld, door middel van magneten, wanneer de vezels magneti-seerbaar zijn.

De breedte 48 van de pieken komt overeen met een tijdsinterval van ongeveer 20 milliseconden, hetgeen wijst op de buiten-15 gewone geschiktheid van het toestel om detectie uit te voeren aan zeer hoge snelheid.

De uitvinding heeft betrekking op een uitvoeringsvorm geïllustreerd in Pig. 3 die de zeer voordelige praktische kombi-20 natie van tenminste twee zenders 33 en 34 aantoont, die geplaatst zijn naast elkaar in een toestel dat ook een scherm 25 bevat geplaatst vdór een eerste zender en een golfdetector 38 geplaatst vóór een tweede zender. De houders van het voorwerp 21, 22, 28 en 29 zijn geplaatst vóór de zenders en tussen de zenders 33 en 34» 25 het scherm 25 en de ontvanger 38. Het toestel omvat ook middelen voor het afstellen van de respektievelijke afstanden tussen de verschillende elementen t d.i. de afstand tussen om het even welke tweede zender en ontvanger 38, om het even welke eerste zender en het scherm 25, en om het even welke eerste, resp. tweede zender en 30 cLe houder. De afstelling is aangeduid door de pijlen 39 > 40, 41 en 42.

Om duidelijke signalen voort te brengen die een betere identifikatie van de aard, de afmetingen en oriëntatie van de elek-33 trisch geleidende vezels in de voorwerpen toelaten, is het voordelig 1302713 - 11 - de richting van het polarisatievlak ran de golven uitgezonden door tenminste één van de eerste zenders zo te kiezen dat zij verschillend is van de richting van het polarisatievlak van een tweede zender. Bijvoorbeeld het polarisatievlak van de golven 5 van de eerste zender kan evenwijdig zijn fcet.de bewegingsrichting van het voorwerp, terwijl het polarisatievlak van de andere zender loodrecht op deze richting kan staan·

Sen andere mogelijkheid is de richting van het vlak van 10 de golven ontvangen door tenminste één van de detectoren 38 zo te kiezen dat ze verschilt van die van het polarisatievlak van de golven uitgezonden door een tweede zender 34 geplaatst vóér deze detectoren. Anderzijds kan het in sommige gevallen beter zijn, dat beide richtingen evenwijdig verlopen· Indien de richting van 13 het polarisatievlak van de golven ontvangen door een ontvanger verschillend is van het polarisatievlak van de golven van een tweede zender geplaatst vdór deze ontvanger, dan kruisen de vlakken zich bij voorkeur in een hoek van 90° om aldus maximum signaalcontrasten in de respektievelijke detectoren te bereiken tussen de weerkaatste 20 golven en de golven doorgelaten naar de ontvanger· Elk van deze vlakken kan hoofdzakelijk evenwijdig georiënteerd zijn met de bewegingsrichting van het voorwerp, terwijl het andere vlak dan loodrecht daarop gericht is.

23 Indien, anderzijds, de richting van het vlak van de ontvangen golven samenvalt met die van het polarisatievlak van de golven uitgezonden naar deze detector 38, dan kannen beide vlakken georiënteerd worden ofwel evenwijdig met de bewegingsrichting van het voorwerp, ofwel loodrecht op deze richting.

30

Een praktische uitvoering bevat bijvoorbeeld een eerste zender 33 die golven uitzendt gepolariseerd in een vlak evenwijdig met de bewegingsrichting of voort schrijdingsrichting van het voorwerp 31, en metalen scherm 23 vóór deze zender. Be golven uitge-35 zonden door een tweede zender 34 zullen dan een polarisatievlak ...-- 8302713 - 12 - hebben loodrecht op de voortschrijdingsrichting van het voorwerp·

De ontvanger 38 vóór deze zender 34 zal dan gericht zijn om het totale aandeel van de energie doorgelaten in de vlak loodrecht op de voortachrijdingsriohting van het voorwerp te ontvangen· 5

In een andere praktische uitvoeringsvorm wordt een eerste zender 33 geplaatst tegenover het scherm 25 en zendt golven uit gepolariseerd in een vlak loodrecht op de voortschrijdende richting van het voorwerp. Anderzijds zal de ontvanger 38» geplaatst vóór 10 de zender 34» zo georiënteerd worden dat hij alleen het gedeelte van de energie doorgelaten in een vlak evenwijdig met de voort-schrijdingsrichting van het voorwerp zal ontvangen» terwijl het polarisatievlak van de golven uitgezonden door de zender 34 ook evenwijdig zal zijn met deze voortbewegingsrichting· 15

Om de respektievehjke gewenste oriëntaties van het pola-risatievlakken van de golven uitgezonden door de verschillende zenders te regelen» evenals deze van de golven doorgelaten naar de ontvangers» zal het toestel in het algemeen conventionele en niet-20 geïllustreerde middelen bevatten voor het afstellen van de hoek- rotatiepositie van de zenders en/of ontvangers rond een as evenwijdig met de voortschrijdingsrichting van de uitgezonden golven.

Hierna volgt een beschrijving van een werkwijze voor het 25 regelen van toestellen die een kombinatie bevatten van tenminste twee naast elkaar geplaatste golfzenders 33» respektievelijk 34» een scherm 25 geplaatst vóór één van de eerste zenders 33 en een golfdetector 38 geplaatst vóór één van de tweede zenders 34» in een houder 21» 22 en 29 voor het voorwerp 31 geplaatst tussen deze 30 elementen. Deze afstelling» dit is de positionering van deze elementen» heeft tot doel de gevoeligheid van het identifikatiesignaal te verhogen·

In het algemeen begint men met de afstelling van de af-33 stand A tussen een eerste zender 33 en het scherm 25 in afwezigheid 8302713 - 13 - van het voorwerp 31 on aldus in de detector 37 een vooraf bepaald niveau van het reflectiesignaal te verkrijgen» en men bevestigt het scherm 23 in deze positie· Yervolgens regelt men de afstand B tussen een eerste zender 33 en de houder 21» 22 en 29 Tan het 3 voorwerp terwijl deze houder die het voorwerp 31 draagt zich tussen deze zender en het scherm bevindt» hetwelk vooraf is gepositioneerd» om aldus in de detector 37 een reflectiesignaalnivean te bereiken dat gevoelig verschilt van dat verkregen in afwezigheid van het voorwerp en de detector 37 en de houder wordt in deze 10 positie bevestigd· 4

Ban regelt men de afstand C tussen een tweede zender 34 en de ontvanger 38 in afwezigheid van het voorwerp» om in de ontvanger 38 een voorafbepaald doorlatingssignaalniveau te bekomen ; 13 dan herregelt men deze afstand C in afwezigheid van het voorwerp door middel vanean minimale verschuiving» om aldus in een tweede detector 45 «en voorafbepaald reflectiesignaalnivean te bekomen·

Be ontvanger 38 en de zender 34 worden op deze afstand van elkaar geplaatst. ïïiteindelijk» nadat men het voorwerp 31 in de doorgang 20 50 van-de houder tussen de detector 38 en de zender 34 heeft ge plaatst» regelt men de afstand B tussen de zender 34 en de houder die het artikel 31 draagt om in de detector 45 een reflectiesignaalnivean te bereiken dat substantieel verschilt van dat bekomen in afwezigheid van het voorwerp en de houder wordt in deze positie beves-23 tigd·

Be afstand 1 kan zodanig geregeld worden en het scherm 23 zodanig geplaatst dat» naar wens» men ofwel een minimum signaal of een maximum signaal in de detector 37 ontvangt· In ieder geval zal 30 het voordelig zijn om het voorwerp 31 zo te positioneren in de houder dat men in de detector 39 «en reflectiesignaalnivean bekomt dat een maximum verschil vertoont met het niveau geregistreerd in afwezigheid van het voorwerp· 35 ----- i 8302713 - 14 -

Toor hei regelen van de afstand C houdt men rekening met het feit dat de aanwezigheid van de metalen ontvanger 38 tot gevolg heeft dat «n gedeelte van de golven uitgezonden door de zender 34 weerkaatst worden door de metalen delen van de ont-5 vanger·

De superpositie van uitgezonden en weerkaatste golven (met verschillende fases) produceert een staande golf. hoor het veranderen van de afstand C kan men het niveau van het geregis-10 treerde doorlatingssignaal in de ontvanger 38 kiezen· Bij voorkeur zal men de afstand C zo nemen dat men een maximum niveau voor het doorlatingssignaal bekomt. Bij het herregelen van de afstand C zal de ontvanger 38 (of de zender 34) bij voorkeur verschoven worden over een minimum afstand zodat men een minimum reflectie-15 signaalniveau in de detector 43 bekomt· Bit reflectiesignaal wordt hierna beschouwd als referentiereflectiesignaal· Een bijkomend effekt van de herregeling is dat het voorafbepaalde maximum doorlatingsniveau (bij afstand C) lichtjes verminderd is· Het niveau van heb geregistreerde doorlatingssignaal in de detector 49 20 bij deze herregelde afstand wordt beschouwd als referentiedoor-latingssignaal·

Uiteindelijk plaatst men het voorwerp 31 ia de houder 21, 22, 29 tussen de ontvanger 38 en de zender 34 en bij voorkeur wordt 23 de afstand B tussen de zender 34 en het voorwerp geregeld (waarbij men de herregelde afstand G tussen de zender 34 en de ontvanger 38 in acht neemt) om aldus in de detector 43 een maximum reflectie-signaalniveau te bekomen. Het plaatsen van het voorwerp 31 tussen de zender 34 en de ontvanger 38 schept, in analogie met wat hier-30 boven is beschreven, een superpositiefenomeen dat een complex omvat van direkte golven, gereflecteerde golven en doorgelaten golven bij verschillende fases. Het resultaat van deze superpositie leidt tot een staande golf die toelaat het reflectiesignaalniveau vast te leggen in functie van de afstand B.

35 8302713 - 15 -

Hoewel de uitvinding ia beschreven met betrekking tot de toestellen getoond in de figuren» dient men wel te verstaan dat ze niet beperkt is tot deze uitvoeringsvoraen. He frequentie van de aierogolven kan van de ene zender tot de 5 andere verschillen· Soa eerste zender kan bijvoorbeeld werken bij 25 GHz en een tweede bijvoorbeeld bij 10 GHz· Sen hogere frequentie houdt aet naae een aeer preciese en delikate positionering in aangezien de golflengte ran de staande golven de helft is van die van de uitgezonden golven. In plaats van het 10 voorwerp achtereenvolgens voor een eerste «1 een tweede golf- zender te doen voorbijkoaen, kan aen zich bijvoorbeeld indenken» het tweemaal voor dezelfde zender te doen voorbijkoaen waarbij tussen de twee doorgangen ofwel de oriëntering van het voorwerp» ofwel de oriëntering van het polarisatievlak van de zender» ofwel 15 die van de tegenover de zender geplaatste golfontvanger te veranderen ·

Het is ook vanzelfsprekend dat de deteotiesignalen een bevel kannen doen ontstaan door tussenkoast van een relais of een 20 ander element om in een continue reeks van onderzochte voorwerpen die te doen uitschakelen» welke niet aan vooraf gestelde noraea beantwoorden. In de praktijk van het autoaatisch sorteren van bankbiljetten bijvoorbeeld, maakt deze maatregel het aogelijk, vervalste biljetten automatisch te verwijderen.

25

He blad- of plaatvormige voorwerpen kannen hetzij vezelachtige strukturen zijn zoals papier, niet-geweven voorwerpen, weefsels, netten, of niet-vezelaohtige strukturen, bijvoorbeeld op basis van kunst stoffen of keramiek, hetzij gelaagde kombinaties van deze 30 strukturen. Bij de fabrikage kunnen ze geaerkt worden als gevolg van plaatselijke inwerking van vezelaohtige materialen die geleidend zijn voor elektriciteit.

Het gebruik van vezelachtige materialen andere dan de 35 vezels van roestvast staal BEKIBOX® van de aanvraagster, is aogelijk.

8302713 ψ - 16 -

Nochtans is de elektrische geleidbaarheid van deze BEKINOX®-vezels nagenoeg ideaal voor het identificeringssysteem volgens de uitvinding daar hun absorptie- en terugkaatsingsvermogen van dezelfde orde van grootte is. Bijgevolg kannen deze vaarden 5 door eenzelfde type van detectoren vorden gedetecteerd. Bovendien maakt de geringe diameter van de vezels een maximaal absorptievermogen mogelijk in de omstandigheden van detectie die volgens de uitvinding zijn toegepast, dit vil zeggen door het kiezen van een goede kombinatie van geometrie en van (lage) ooncentraties 10 van de vezels afhankelijk van de frequentie van de zenders. Be kleine diameter van de vezels begunstigt bovendien het uitzicht van het voorwerp, bijvoorbeeld van veiligheidspapier. Een regelmatig vezeloppervlak vermijdt op zijn beurt variaties in het detectiesignaal· 15

Bij het gebruik van vezels met een tamelijk hoge geleidbaarheid en rekening houdend met de afmetingen van de vezels (diameter minder dan 25 micron, lengte minder dan 10 mm) alsook de orde van grootte van de concentratie van de vezels in het produkt 20 (minder dan 5 gev·-^) vertonen de produkten te lage absorptie- vaarden en te hoge terugkaatsingsvaarden zodat men ze niet meer kan onderscheiden van platen of lagen van metallieke bedekking met het systeem volgens de uitvinding.

25 Indien men, daarentegen vezels gebruikt met een zeer zwakke geleidbaarheid (lager dan die van de BEKDÏOX®-vezels), zal het nodig zijn dikkere vezels in te verken (om niet te verwaarlozen absorptieniveau te bereiken), hetgeen het uitzicht van het produkt schaadt.

30

Als het oppervlak van de voorwerpen tamelijk groot is en het merken bijvoorbeeld beperkt tot bepaalde plaatsen op het oppervlak, spreekt het vanzelf dat verscheidene kombinaties van zenders en ontvangers naast elkaar in het toestel kunnen worden gemonteerd, 35 om een behoorlijk onderzoek van het volledige oppervlak mogelijk te maken.

8302713 • - * φ· * « - η -

Al des· varianten alsook andere in het bereik van de ^ vakman maken deel nit van de uitvinding en vorden beschouwd als j zijnde beschermd door de volgende conclusie·.

5 : 10 15 20 25 30 8302713 55

Claims

4 * 1* · \ - 18 - COHCLÜSIES I
1· Inrichting roor het identificeren ran een blad- of plaatvormig voorwerp samengesteld uit een elektrisch niet-geleidende stof, 5 waarbij het roorwerp gemerkt is roor het identifioeren door het daarin opnenen Yen elektrisch geleidende Yeselaehtige naterialenf net het kennerk dat genoende inrichting een onder» i ! stel (17) omvat vaar in tenminste tvee senders van niorogolYen naast elkaar zijn gemonteerd, alsook een houder Yoor het voor-1o| . werp die geplaatst is vMr deze senders, en tenminste tvee detectoren (6) voor de golven weerkaatst door het voorwerp vaaneer het vêèr dose senders vordt gebraoht, vaarbij de senders f een eiroulator of een direetioaele koppeling (3) omvatten | waarin een deel (3) van de binnenkomende golven vordt afgeleid 15! naar een deteotor (6) en dat het toestel bovendien een refleo» tiesohera (12) omvat voor de golven en geplaatst is voor ten» minste een van de senders (1) op een afstand die groter is dan do&fstaad tussen de senders en de houder, evenals middelen, voor het regelen (19) van de respektievelijke afstanden tussen dese 20 zender (1) en het soherm (12) enerzijds, en dese sender (1) en de houder (15) anderzijds·
2. Inrichting volgens oonolusie 1 met het kenmerk dat het boven» dien de middelen (21, 22, 23, 32) bevat voor de doorgang van 23 het voorwerp (31) met de houder (21, 22 , 28 , 29)·
3· Inrichting volgens een van de conclusies 1 en 2, met het ken» merk dat het polarisatievlak van de golven uitgezonden door tenminste één zender verschilt van het polarisatievlak van 30 de golven uitgezonden door de andere zender.
4. Inrichting volgens conclusie 3» met het kenmerk dat het polarisatievlak van de golven uitgezonden door één van de j zenders hoofdzakelijk evenwijdig is met de doorgangsrichting 35 van het voorwerp (31)» terwijl het polarisatievlak van de andere zender hoofdzakelijk loodrecht staat op deze richting. 8302713 - 19 - * . «
5. Inrichting volgens één van de conclusies 1 en 2, net het kennerk dat het tenninste tvee naast elkaar geplaatste golf-zenders (33 reep. 54) borat, een schera (25) geplaatst roor tenninste een eerste sender (55) en een golfentranger geplaatst 5 roor tenninste een tveede zender (54) op een afstand die groter ! is dan die tussen genoemde tveede sender (54) en de houder (21, 22, 29) ran het voorverp, erena!· middelen roor het regelen ran de respektievelijke afstanden, enerzijds tussen deze | eerste zender (53) en het sehem (25) en tussen de tveede 10! zender (54) de ontvanger (58), en anderzijds tussen de houder en de eerste, respektierelijk tveede zenders (54· reep, 55)·
6· Inrichting volgens oonclusie 5· net het kenaerk dat het pola- t risatierlak van de golven uitgezonden door tenninste een van 15! de eerste zenders (55) een richting heeft die verschilt van die van het polarisatievlak van een tveede zender (34)·
7· Inrichting volgens Ida van de ooaelusies 5 ·» d, net het kenmerk dat de richting van bet vlak van de golven ontvangen 20 door tenninste een van de ontvangers (39) verschilt van die van het polarisatievlak van de golven uitgezonden door een tveede zender (54) geplaatst voor deze ontvanger·
8· Inrichting volgens een van de conclusies 5 en 6, net het kenmerk dat het vlak van de golven ontvangen door tenninste één van de ontvangers (38) evenvijdig is net het polarisatievlak van de ! golven uitgezonden door een tveede zender (54) geplaatst voor deze ontvanger.
9· Inrichting volgens conclusie 6, net het kenmerk dat het pola-30 risatierlak van de golven uitgezonden door tenninste één van de eerste zenders (33) hoofdzakelijk evenvijdig is net de doorgangsrichting van het voorverp (31), tervijl het polarisatievlak van tenminste een tveede zender (54) hoofdzakelijk loodrecht op deze richting staat. 830271” 35 4 --. - 20 -
10. Inrichting rolgena conclueie 7» aet het kenaerk dat het vlak ran de ontvangen golven hoofdzakelijk evenwijdig ie net de doorgangsriohting van het voorwerp» terwijl het polarieatievlak van de golven uitgezonden door een tweede zender (34) geplaatst 2 voor deze ontvanger hoofdzakelijk loodrecht staat op de door- gangerichting.
11. Inrichting volgens oonolusie 7» net het kenaerk dat het polarieatievlak van de golven uitgezonden door een tweede zender (34) IQ hoofdzakelijk evenwijdig is aet de doorgangsriohting van het voorwerp» terwijl het vlak van de ontvangen golven hoofdzakelijk loodreoht staat op deze riohting· * ·
12. Inriohting volgens oonolusie 8» aet het kenaerk dat de riohting . ran het vlak van de ontvangen golven hoofdsakelijk evenwijdig is aet de doorgangsriohting van het voorwerp· 13« Inriohting volgens oonolusie 8» aet het kenaerk dat de riohting van het vlak van de ontvangen golven hoofdsakelijk loodreoht staat op de doorgangsriohting van het voorwerp. 20i 14* Inriohting volgens oonolusie 13» aet het kenaerk dat het polarieatievlak van de golven uitgezonden door een eerste zender (33)» die geplaatst is voor het refleotiesohera (23)» evenwijdig is aet de doorgangsriohting van het voorwerp. 25 13« Inrichting volgens oonolusie 12» net het kenaerk dat het polarieatievlak van de golven uitgezonden door een eerste zender (33) geplaatst voor het refleotiesohera (23) loodreoht 30 staat op de doorgangsriohting van het voorwerp.
16. Inriohting volgens dén van de voorgaande conclusies» aet het kenmerk dat het bovendien aiddelen bevat voor het regelen van de rotatiehoekpositie van de zenders en/of ontvangers rond een 351 as evenwijdig met de voortschrijdingsrichting van de uitgezonden golven. 8302713 4 * ^ - 21 -
17· Inrichting volgens één of anderevan do voorgaande eonclneioot aot hot kenaerk dat hot bovondion besturingsaiddelen borat dio ( oen rosponoio geren op do identifioatiosignalon geproduceerd door do oersto on tvoodo detectoren (37)’ roep. (43) on do ontvanger 5 (38) om aldus roorvorpon to oliainoren dio niet gestandaardiseerd sijn in oen continuo serie ran ondorsoohto roorvorpon· -
18· Verkvijse vobr hot regalen ran de identifioerlngslasiohtiag rolgons oen ran do oonolusios 1 tot 4t aot hot dool* do gevoelig- 10 heid ran hot idontificatiosignaal te roxhogan» aot hot kenaerk dat a) aen de afstand A tussen do sender (1) on hot schoza (12) regelt in afvesigheid ran hot roorverp sodat' ar in do detector (6) eon roorafbopaald niroau ran doorlatingssignaal 1^ vordt roortgobraoht on non hot schora rastsot in dose positie. b) aen rorrolgons do afstand 5 tussen do sender (1) on do houder roor het artikel regelt terwijl doso houder (15) die hot roorverp (9) draagt sioh tussen do sender an hot onder a) gepositioneerde schora borindt oa aldus in de detector (6) een re- _ flectiesignaalnireau te bereiken dat gevoelig verschilt van 20 | dat verkregen onder a) en aen do houder (15) in doso positie bevestigt. 19* Verkvijse volgens conclusie 18, aet hot kenaerk dat hot soheza bevestigd vordt in oen positie die oen ainiaaal signaal 23 in de detector teweegbrengt.
20. Verkvijse volgens conclusie 18, net het kenaerk dat het schem bevestigd vordt in een positie die een aaziaua signaal in de detector teweegbrengt. 30
21. Werkwijze volgens een van de conclusies 18 tot 20, aet het kenaerk dat do houder (15) voor het voorwerp bevestigd vordt in een positie die in de detector een signaalniveau teweegbrengt dat een naxinaal verschil vertoont ten opsiohte van het 33 niveau gedetecteerd in afwezigheid van het voorwerp. 6302713 - 22 - .- .
22. Werkwijze τοογ het regelen ran het identifioatieapparaat rolgene een Tan de conclusies 5 tot 16 net het oog op het rerhogen Tan de gevoeligheid van het identificatieaignaal, net het kennerk dat r 5 a) men de afstand k tussen een eerste sender (33) en een scherm (25) regelt in afwezigheid ran het voorwerp net het doel in een eerste deteetor (37) *» de weerkaatste golven een voor* afbepaald niveau voor het reflect!esignaal te bekomen, en | nen het scherm (25) In dese positie bevestigt f jO b)' nen de afstand B tussen deze zender (33) en de houder voor het voorwerp (21» 22 en 29) regelt terwijl deze houder die het voorwerp (31) draagt sioh bevindt tussen deze zender en het sohern geplaatst zoals onder a)» net het doel in de j detector (57) een refleetiesignaalniveau te bereiken dat - ft; gevoelig verschilt van dat bekomen onder a)» en nen de houder in deze positie bevestigt ; o) nen de afstand C tussen een tweède zender (34) sn een ontvanger (56) van de doorgelaten golven regelt in afwezigheid van het voorwerp» om aldus in deze ontvanger een voorafbe-2q paald doorlatingsslgnaalniveau te bereiken } d) men deze afstand C herregelt in afwezigheid van het voorwerp om aldus in een tweede detector (43) Tan de gereflecteerde golven een voorafbepaald refleetiesignaalniveau te t bekomen en men de ontvanger (38) en de zender (34) op deze 22 afstand tussen beide bevestigt ; e) men het voorwerp (31) in zijn houder (21» 22» 2$) plaatst tussen de ontvanger en de zender» en f) nen de afstand D tussen de tweede zender (34) en de houder» die het voorwerp draagt» regelt om aldus in deze tweede detector (43) Tan de weerkaatste golven een reflectiesignaal-niveau te bereiken dat gevoelig verschilt van dat bekomen onder d), en men de houder in deze positie bevestigt.
23. Werkwijze volgens conclusie 22» met het kenmerk dat men het 25 j scherm (25) bevestigt in een positie die een minimum signaal ! teweegbrengt in een eerste detector (37)· 83Ö2713 * - 23 - ft φ \
24. Werkwijze volgens conclusie 22» net het kenmerk dut mm het scherm bevestigt in een positie die een naxinnn signaal teweeg-I brengt in de detector (37)· 5 25· Werkwijze volgens één van de conclusies 22 tot 24» met het s kenmerk dat de houder van het voorwerp bevestigd wordt in een | positie die in dese eerste detector (37) oen reflectieniveau- i signaal teweegbrengt dat een maximaal verschil vertoont met het j niveau gedetecteerd in afwezigheid van het voorwerp· 10!
26· Werkwijze volgens één van de conclusies 22 tot 25» met het kenmerk dat men de afstand 0 zo regelt dat men,in de ontvanger (38) van de doorgelaten golven een maximum niveau voor het transmissiesignaal bekomt. 15 I 27· Werkwijze volgens één van de oonclusies 22 tot 26» net het kenmerk dat men de afstand G herregelt om aldus een minimum refleotiesignaal te bekomen in de tweede detector (43)· 20
28. Werkwijze volgens conclusie 27» met het kenmerk dat men de afstand D regelt om in deze tweede detector (43) oen maximaal niveau van het refleotiesignaal te bekomen· 25 3° 35 8302713