RU2020591C1

RU2020591C1 - Device for detection of metal objects

Info

Publication number: RU2020591C1
Authority: RU
Inventors: А.А. Бронников; А.А. Манаков; Ю.К. Свирский; Б.Г. Чурков; В.А. Костюхин
Original assignee: Государственное предприятие - Специальное научно-производственное объединение "Элерон"
Priority date: 1992-06-18
Filing date: 1992-06-18
Publication date: 1994-09-30

Abstract

FIELD: examination of passengers before their enplaning, control of persons entering and leaving factory. SUBSTANCE: device has delay element 24, amplifier 5, synchronic detector 7, radiating coil 2, reception coil 3, AND gate 19, actuating unit 20 and alternating voltage generator, amplifier 6, synchronic amplifier 6, synchronic detector 8, cut-off input elements 9, 10, integrators 11, 12, diversity unit 13, sequence unit 21, key 14, rectifiers 15, 16, memory elements 17, 18, and reception coil 4. EFFECT: enhanced examination reliability. 1 dwg

Description

Изобретение относится к техническим средствам автоматического контроля наличия металлических предметов у пассажира и может быть использовано при создании устройств для досмотра пассажиров перед посадкой в самолет, для осуществления контроля за входящими и выходящими с предприятия и т.п. The invention relates to technical means of automatic control of the presence of metal objects in a passenger and can be used to create devices for inspecting passengers before boarding an aircraft, to monitor incoming and outgoing companies, etc.

Известен магнитный детектор (патент США N 4074249, кл. G 08 B 13/26 (НКИ 340-280), 1978), содержащий магнитометрический датчик в виде рамки, включенный в частотно-задающую цепь генератора переменного напряжения, выход которого подключен через последовательно соединенные полосовой усилитель и пороговый элемент к входу генератора тревоги. При попадании объекта с ферромагнитной массой в зону чувствительности магнитометрической рамки изменяются ее индуктивность и частота напряжения на выходе генератора, при этом напряжение на выходе полосового усилителя достигает порогового уровня и включается генератор сигнала тревоги. Known magnetic detector (US patent N 4074249, class G 08 B 13/26 (NKI 340-280), 1978) containing a magnetometric sensor in the form of a frame included in the frequency-setting circuit of an alternating voltage generator, the output of which is connected through series-connected a band amplifier and a threshold element to the input of the alarm generator. When an object with a ferromagnetic mass enters the sensitivity zone of the magnetometric frame, its inductance and the frequency of the voltage at the generator output change, while the voltage at the output of the strip amplifier reaches a threshold level and the alarm generator is turned on.

Недостатками данного устройства являются возможность обнаружения только намагниченных предметов (с ферромагнитной массой) и невысокая помехоустойчивость к электромагнитным помехам. The disadvantages of this device are the ability to detect only magnetized objects (with ferromagnetic mass) and low noise immunity to electromagnetic interference.

Известна система обнаружения металлических предметов (патент США N 3764860, кл. G 08 B 13/26 (НКИ 317-146), 1973), содержащая генератор переменного напряжения, соединенный с излучающей катушкой, последовательно соединенные приемная катушка, полосовой усилитель, фильтр верхних частот, пороговый элемент и генератор сигнала тревоги. Излучающая катушка формирует в пространстве электромагнитное поле, которое пересекает витки приемной катушки и наводит в ней ЭДС. Выходное напряжение приемной катушки усиливается в полосовом усилителе и поступает в фильтр верхних частот, который не пропускает медленные изменения напряжения. При отсутствии в зоне чувствительности приемной катушки металлического предмета сигнал с выхода фильтра верхних частот не достигает порогового уровня порогового элемента, при этом генератор тревоги не включается. При попадании металлического предмета в зону чувствительности приемной катушки изменяются ее индуктивная связь с излучающей катушкой и напряжение на выходе приемной катушки, появляется выброс напряжения на выходе фильтра верхних частот. При превышении сигналом на выходе фильтра верхних частот порогового уровня включается генератор сигнала тревоги. A known system for detecting metal objects (US patent N 3764860, class G 08 B 13/26 (NKI 317-146), 1973) containing an alternating voltage generator connected to a radiating coil, a receiving coil, a band amplifier, a high-pass filter, connected in series , threshold element and alarm generator. The radiating coil forms in space an electromagnetic field that crosses the turns of the receiving coil and induces an EMF in it. The output voltage of the receiving coil is amplified in a strip amplifier and enters the high-pass filter, which does not allow slow voltage changes. If there is no metal object in the sensitivity zone of the receiving coil of the metal object, the signal from the output of the high-pass filter does not reach the threshold level of the threshold element, while the alarm generator does not turn on. When a metal object enters the sensitivity zone of the receiving coil, its inductive coupling with the radiating coil and the voltage at the output of the receiving coil change, a voltage surge appears at the output of the high-pass filter. When the signal at the output of the high-pass filter exceeds the threshold level, the alarm generator is turned on.

Недостатком данной системы является невысокая помехоустойчивость, обусловленная тем, что при появлении широкополосной электромагнитной помехи, например, от промышленной сети, РЛС и т.д., сигнал на выходе фильтра верхних частот может достичь порогового уровня, при этом выдается ложный сигнал тревоги. The disadvantage of this system is its low noise immunity, due to the fact that when broadband electromagnetic interference occurs, for example, from an industrial network, radar, etc., the signal at the output of the high-pass filter can reach a threshold level, and a false alarm is generated.

Наиболее близким к изобретению по технической сути является устройство для охранной сигнализации (авт. св. СССР N 1433276, кл. G 08 B 13/26, 1986), содержащее излучающую катушку, приемную катушку, генератор переменного напряжения, усилитель, синхронный детектор, две дифференцирующие цепи, усилитель постоянного тока, элемент И, элемент ИЛИ, усилитель-ограничитель, три формирователя импульсов, два дешифратора, триггер, элемент задержки и исполнительный блок. При появлении в зоне действия приемной катушки металлического предмета изменяется ее индуктивная связь с излучающей катушкой, при этом на выходе синхронного детектора и дифференцирующей цепи появляется выброс напряжения, который при превышении порогового уровня вызывает срабатывание исполнительного блока. Closest to the invention in technical essence is a device for burglar alarms (ed. St. USSR N 1433276, class G 08 B 13/26, 1986), containing a radiating coil, a receiving coil, an alternating voltage generator, an amplifier, a synchronous detector, two differentiating circuits, DC amplifier, AND element, OR element, limiter amplifier, three pulse shapers, two decoders, a trigger, a delay element, and an executive unit. When a metal object appears in the receiving coil of a metal object, its inductive coupling with the radiating coil changes, and a voltage surge appears at the output of the synchronous detector and the differentiating circuit, which, when the threshold level is exceeded, causes the actuator to operate.

Недостатком данного устройства является невысокая помехоустойчивость. обусловленная возможностью ложного срабатывания при появлении электромагнитной помехи, частота которой совпадает с частотой генератора переменного напряжения (например, от промышленной электросети, РЛС и т.п.). The disadvantage of this device is its low noise immunity. due to the possibility of false triggering upon the appearance of electromagnetic interference, the frequency of which coincides with the frequency of the alternating voltage generator (for example, from an industrial power supply network, radar, etc.).

Техническим результатом предлагаемого устройства является повышение тактической надежности устройства за счет увеличения помехоустойчивости путем анализа пространственно-геометрического признака объекта. The technical result of the proposed device is to increase the tactical reliability of the device by increasing the noise immunity by analyzing the spatial-geometric feature of the object.

В устройство, содержащее элемент задержки, первый усилитель, первый синхронный детектор, излучающую катушку, первую приемную катушку, размещенную внутри излучающей катушки, элемент И, исполнительный блок и генератор переменного напряжения, подключенный выходом к излучающей катушке и к опорному входу первого синхронного детектора, причем выход первой приемной катушки соединен с входом первого усилителя, выход которого подключен к информационному входу первого синхронного детектора, введены второй усилитель, второй синхронный детектор, два пороговых элемента, два интегратора, блок разности, блок очередности, ключ, два вентиля, два элемента памяти и вторая приемная катушка, размещенная внутри излучающей катушки, смещенная относительно первой приемной катушки по направлению ее продольной оси и подключенная выходом к входу второго усилителя, выход которого соединен с информационным входом второго синхронного детектора, подсоединенного опорным входом к выходу генератора переменного напряжения и выходом к входу первого порогового элемента, выход которого соединен с первым входом блока очередности и с информационным входом первого интегратора, при этом выход первого синхронного детектора соединен с входом второго порогового элемента, выход которого подключен к второму входу блока очередности и к информационному входу второго интегратора, подсоединенного выходом к первому входу блока разности, выход первого интегратора соединен с вторым входом блока разности, выход которого подсоединен к информационному входу ключа, подсоединенного управляющим входом к первому выходу блока очередности и выходом через первый и второй вентили к входам соответственно первого и второго элементов памяти, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами элемента И, подключенного выходом к входу исполнительного блока, блок очередности подключен первым выходом к управляющему входу ключа и вторым выходом к обнуляющим входам обоих интеграторов и элементов памяти. To a device containing a delay element, a first amplifier, a first synchronous detector, a radiating coil, a first receiving coil located inside the radiating coil, an element I, an actuating unit and an alternating voltage generator connected to the output of the radiating coil and to the reference input of the first synchronous detector, the output of the first receiving coil is connected to the input of the first amplifier, the output of which is connected to the information input of the first synchronous detector, a second amplifier, a second synchronous detector, are introduced , two threshold elements, two integrators, a difference unit, a priority block, a key, two gates, two memory elements and a second receiving coil located inside the radiating coil, offset from the first receiving coil in the direction of its longitudinal axis and connected to the input of the second amplifier, the output of which is connected to the information input of the second synchronous detector, connected by the reference input to the output of the alternating voltage generator and the output to the input of the first threshold element, the output of which is connected to the input of the priority block and with the information input of the first integrator, while the output of the first synchronous detector is connected to the input of the second threshold element, the output of which is connected to the second input of the sequence block and to the information input of the second integrator, connected to the first input of the difference block, the output of the first integrator connected to the second input of the difference block, the output of which is connected to the information input of the key connected by the control input to the first output of the priority block and the output Without the first and second gates to the inputs of the first and second memory elements respectively, the outputs of which are connected respectively to the first and second inputs of the AND element, connected by the output to the input of the executive unit, the priority block is connected by the first output to the control input of the key and the second output to the zeroing inputs of both integrators and memory elements.

Существенным отличием предложения является введение второго усилителя, второго синхронного детектора, двух пороговых элементов, двух интеграторов, блока разности, блока очередности, ключа, двух вентилей, двух элементов памяти и второй приемной катушки, смещенной относительно первой по направлению движения пассажиров, что позволяет повысить помехоустойчивость за счет учета при принятии решения пространственно-геометрического признака, т. е. предлагаемое техническое решение соответствует критерию "промышленная применимость". A significant difference of the proposal is the introduction of a second amplifier, a second synchronous detector, two threshold elements, two integrators, a difference block, a priority block, a key, two gates, two memory elements and a second receiving coil, offset from the first in the direction of passenger movement, which improves the noise immunity due to taking into account the spatial-geometric feature when making the decision, that is, the proposed technical solution meets the criterion of "industrial applicability".

Анализ устройств аналогичного назначения показал, что отсутствуют технические решения с подобным сочетанием существенных признаков (блоков и связей между ними), т.е. предложение соответствует критерию "новизна". Analysis of devices for a similar purpose showed that there are no technical solutions with a similar combination of essential features (blocks and connections between them), i.e. offer meets the criterion of "novelty."

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого индуктивного устройства для досмотра пассажиров перед посадкой в самолет, содержащего генератор 1 переменного напряжения, излучающую катушку 2, приемные катушки 3 и 4, усилители 5 и 6, синхронные детекторы 7 и 8, пороговые элементы 9 и 10, интеграторы 11 и 12, блок 13 разности, ключ 14, вентили 15 и 16, элементы 17 и 18 памяти, элемент И 19, исполнительный блок 20 и блок 21 очередности, включающий в себя триггеры 22 и 23 и элемент 24 задержки. Блок 21 очередности может быть также выполнен на основе логических элементов И, ИЛИ и НЕ. The drawing shows a functional diagram of the proposed inductive device for screening passengers before boarding an aircraft containing an alternating voltage generator 1, a radiating coil 2, receiving coils 3 and 4, amplifiers 5 and 6, synchronous detectors 7 and 8, threshold elements 9 and 10, integrators 11 and 12, difference unit 13, key 14, gates 15 and 16, memory elements 17 and 18, element 19, execution unit 20, and priority block 21 including triggers 22 and 23 and delay element 24. Block 21 priority can also be performed on the basis of the logical elements AND, OR and NOT.

Генератор 1 подключен выходом к излучающей катушке 2 и к опорным входам синхронных детекторов 7 и 8. Выход приемной катушки 3 подключен через усилитель 5 к информационному входу синхронного детектора 7, выход которого соединен с входом порогового элемента 9, подсоединенного выходом к информационному входу интегратора 11 и к первому входу блока 21 очередности. Выход приемной катушки 4 подключен через усилитель 6 к информационному входу синхронного детектора 8, выход которого соединен с входом порогового элемента 10, подсоединенного выходом к информационному входу интегратора 12 и к второму входу блока 21 очередности. Выходы интеграторов 11 и 12 подключены соответственно к первому и второму входам блока 13 разности, выход которого соединен с информационным входом ключа 14, подсоединенного через последовательно соединенные вентиль 15 и элемент 17 памяти к одному входу элемента И 19 и через последовательно соединенные обратновключенный вентиль 16 и элемент 18 памяти с инвертором на входе к другому входу элемента И 19, выход которого соединен с входом исполнительного блока 20. Блок 21 очередности подключен первым выходом к управляющему входу ключа 14 и вторым выходом к обнуляющим входам интеграторов 11 и 12 и элементов 17 и 18 памяти. The generator 1 is connected by the output to the radiating coil 2 and to the reference inputs of the synchronous detectors 7 and 8. The output of the receiving coil 3 is connected through an amplifier 5 to the information input of the synchronous detector 7, the output of which is connected to the input of the threshold element 9, connected by the output to the information input of the integrator 11 and to the first input of the priority block 21. The output of the receiving coil 4 is connected through an amplifier 6 to the information input of the synchronous detector 8, the output of which is connected to the input of the threshold element 10, connected by the output to the information input of the integrator 12 and to the second input of the sequence unit 21. The outputs of the integrators 11 and 12 are connected respectively to the first and second inputs of the difference unit 13, the output of which is connected to the information input of the key 14, connected through a series-connected valve 15 and a memory element 17 to one input of the element And 19 and through a series-connected reverse-connected valve 16 and the element 18 memory with an inverter at the input to another input of the element And 19, the output of which is connected to the input of the Executive unit 20. Block 21 priority is connected by the first output to the control input of the key 14 and the second output Resettable integrators to inputs 11 and 12 and elements 17 and 18 of the memory.

Пороговые элементы 9 и 10 предохраняют тракты обработки сигналов от шумов приемных катушек 3 и 4 и усилителей 5 и 6. Аналоговый сигнал на их выходе появляется при превышении порогового уровня пороговых элементов 9 и 10. The threshold elements 9 and 10 protect the signal processing paths from the noise of the receiving coils 3 and 4 and amplifiers 5 and 6. An analog signal at their output appears when the threshold level of threshold elements 9 and 10 is exceeded.

Блок 13 разности выполнен в виде вычитающего (дифференциального) операционного усилителя (см., например, Алексенко А. Г. Микросхемотехника, М.: Радио и связь, 1982, с. 326, табл. 101). Элемент 24 задержки выполнен в виде конденсаторного накопителя с обнуляющим ключом, при включении которого конденсаторный накопитель заземляется и при этом обнуляется (см., например, Горошков Б. И. Радиоэлектронные устройства. М., 1984, с. 349, рис. 15.41). The difference block 13 is made in the form of a subtracting (differential) operational amplifier (see, for example, Aleksenko A. G. Microschema technique, M .: Radio and communications, 1982, p. 326, table 101). The delay element 24 is made in the form of a capacitor bank with a reset key, when turned on, the capacitor bank is grounded and zeroed (see, for example, Goroshkov B. I. Radio electronic devices. M., 1984, p. 349, Fig. 15.41).

Интеграторы 11 и 12 (с управляемым обнулением) выполнены в виде емкостного накопителя с шунтирующим транзисторным ключом (см., например, Горошков Б. И. Радиоэлектронные устройства, М. , 1984, с. 349, рис. 15.42). Элементы 17 и 18 памяти также выполнены в виде накопительного конденсатора с шунтирующим ключом. На входе элемента 18 памяти включен инвертор в виде инвертирующего ненасыщенного ключа. The integrators 11 and 12 (with controlled zeroing) are made in the form of a capacitive drive with a shunt transistor key (see, for example, B. Goroshkov Radio-electronic devices, M., 1984, p. 349, Fig. 15.42). Elements 17 and 18 of the memory are also made in the form of a storage capacitor with a shunt key. At the input of the memory element 18, an inverter is included in the form of an inverting unsaturated key.

Приемные катушки 3 и 4 размещены внутри витков излучающей катушки 2 и разнесены на расстояние примерно 1-2 м вдоль предполагаемого движения человека при досмотре перед посадкой в самолет и на контрольно-пропускном пункте предприятия. Катушки 2, 3 и 4 выполнены в виде многожильного кабеля (более 10 пар жил), жилы которого соединяются последовательно (конец первой жилы с началом второй и т.д.). В процессе движения контролируемый человек перемещается последовательно в зоне чувствительности одной, а затем другой приемных катушек. Receiving coils 3 and 4 are located inside the turns of the radiating coil 2 and spaced about 1-2 m along the alleged human movement during inspection before boarding the plane and at the checkpoint of the enterprise. Coils 2, 3 and 4 are made in the form of a multicore cable (more than 10 pairs of cores), the cores of which are connected in series (the end of the first conductor with the beginning of the second, etc.). In the process of movement, the controlled person moves sequentially in the sensitivity zone of one and then the other receiving coils.

Устройство для обнаружения металлических предметов работает следующим образом. A device for detecting metal objects works as follows.

Излучающая катушка 2 формирует электромагнитное поле заданной с помощью генератора 1 частоты, которое, взаимодействуя с приемными катушками 3 и 4, наводит в них ЭДС. Напряжения с выходов приемных катушек 3 и 4 усиливаются в усилителях 5 и 6, детектируются синхронно с сигналом генератора 1 в синхронных детекторах 7 и 8 и сравниваются с пороговыми уровнями в пороговых элементах 9 и 10. Напряжения с выходов синхронных детекторов 7 и 8 при превышении пороговых уровней, задаваемых в пороговых элементах 9 и 10, поступают на входы соответственно интеграторов 11 и 12 и на соответствующие входы блока 21 очередности, регистрирующего очередность появления напряжений на выходах синхронных детекторов 7 и 8. The radiating coil 2 generates an electromagnetic field of a frequency set using a generator 1, which, interacting with the receiving coils 3 and 4, induces an emf in them. The voltages from the outputs of the receiving coils 3 and 4 are amplified in the amplifiers 5 and 6, detected synchronously with the signal of the generator 1 in the synchronous detectors 7 and 8 and compared with threshold levels in the threshold elements 9 and 10. The voltages from the outputs of the synchronous detectors 7 and 8 when threshold thresholds are exceeded the levels specified in the threshold elements 9 and 10 are supplied to the inputs of the integrators 11 and 12, respectively, and to the corresponding inputs of the sequence unit 21, which registers the sequence of occurrence of voltages at the outputs of synchronous detectors 7 and 8.

При появлении сигнала на выходе синхронного детектора 7 и через пороговый элемент 9 на первом входе блока 21 очередности (на единичном входе триггера 22) сигналом с его первого выхода открывается ключ 14. При этом напряжения с выходов синхронных детекторов 7 и 8 суммируются в интеграторах 11 и 12 и сравниваются в блоке 13 разности, напряжение с выхода которого через открытый ключ 14 поступает на входы вентилей 15 и 16. При появлении на выходе блока 13 разности положительного напряжения (если напряжение на выходе интегратора 11 превышает напряжение на выходе детектора 12, что имеет место при пересечении пассажиром с металлом приемной катушки 3 при движении в самолет) появляется сигнал на выходе вентиля 15, который запоминается в элементе 17 памяти и поступает на один из входов элемента И 19, при этом исполнительный блок 20 не включается, поскольку нет сигнала на другом входе и на выходе элемента И 19. When a signal appears at the output of the synchronous detector 7 and through the threshold element 9 at the first input of the priority block 21 (at the single input of the trigger 22), the key 14 opens with the signal from its first output. In this case, the voltages from the outputs of the synchronous detectors 7 and 8 are summed in integrators 11 and 12 and are compared in the difference unit 13, the voltage from the output of which through the public key 14 is supplied to the inputs of the valves 15 and 16. When the positive voltage difference appears at the output of the unit 13 (if the voltage at the output of the integrator 11 exceeds the voltage by at the detector 12, which occurs when a passenger crosses the receiving coil 3 with metal when moving into an airplane), a signal appears at the output of valve 15, which is stored in memory element 17 and fed to one of the inputs of element 19, while actuator 20 does not turn on , since there is no signal at the other input and output of the AND 19 element.

Если через интервал времени, задаваемый элементом 24 задержки, не появится сигнал с выхода синхронного детектора 8 и на втором входе блока 21 очередности (что имеет место в том случае, если пассажир не прошел через приемную катушку 4), то сигналом с выхода элемента 24 задержки обнуляются триггеры 22 и 23 и интеграторы 11 и 12. При появлении сигнала на выходе синхронного детектора 8 и на втором входе блока 21 очередности на выходе блока 13 разности появляется отрицательное напряжение (если напряжение на выходе интегратора 12 превышает напряжение на выходе интегратора 11 в процессе прохода пассажиром с металлическим предметом через приемную катушку 4), формируется отрицательное напряжение на выходе вентиля 16, которое инвертируется инвертором на входе элемента 18 памяти, запоминается в нем и поступает на второй вход элемента И 19. Появляется сигнал на выходе элемента И 19, которым включится исполнительный блок 20, при этом выдается сигнал "Тревога". If after a time interval specified by the delay element 24, a signal does not appear from the output of the synchronous detector 8 and at the second input of the priority block 21 (which occurs if the passenger has not passed through the receiving coil 4), then the signal from the output of the delay element 24 Triggers 22 and 23 and integrators 11 and 12 are reset. When a signal appears at the output of the synchronous detector 8 and at the second input of the priority unit 21, a negative voltage appears at the output of the difference unit 13 (if the voltage at the output of the integrator 12 exceeds the output voltage e of the integrator 11 during the passage of a passenger with a metal object through the receiving coil 4), a negative voltage is generated at the output of the valve 16, which is inverted by the inverter at the input of the memory element 18, is stored in it and fed to the second input of the element And 19. A signal appears at the output of the element And 19, which will turn on the Executive unit 20, while the alarm is issued.

При воздействии на устройство электромагнитной помехи, совпадающей по частоте с переменным напряжением на выходе генератора 1, на выходах синхронных детекторов 7 и 8 напряжения приблизительно равны и они вычитаются в блоке 13 разности, на выходе которого сигнала нет. При наличии разницы между мгновенными значениями напряжений и определенной последовательности их появления на выходах синхронных детекторов 7 и 8 блок 21 очередности открывает ключ 14, но суммарные напряжения на выходах интеграторов 11 и 12 близки по величине, так что на выходе блока 13 разности напряжения нет. При наличии разностного напряжения на выходе блока 13 разности исполнительный блок 20 не срабатывает, поскольку для этого необходимо последовательное изменение напряжения на выходе блока разности с отрицательного на положительный в течение интервала времени, задаваемого элементом 24 задержки. Кроме того, для открывания ключа 14 необходима определенная очередность поступления напряжений с выходов синхронных детекторов: сначала с выхода синхронного детектора 7 через пороговый элемент 9 на первый вход блока 21 очередности, а затем с выхода синхронного детектора 8 на второй вход блока 21 очередности. When the device is exposed to electromagnetic interference that coincides in frequency with the alternating voltage at the output of the generator 1, the outputs at the outputs of synchronous detectors 7 and 8 are approximately equal and they are subtracted in the difference unit 13, at the output of which there is no signal. If there is a difference between the instantaneous voltage values and a certain sequence of their occurrence at the outputs of synchronous detectors 7 and 8, the priority block 21 opens the key 14, but the total voltages at the outputs of the integrators 11 and 12 are close in magnitude, so that there is no voltage difference at the output of the block 13. If there is a differential voltage at the output of the difference unit 13, the executive unit 20 does not work, since this requires a sequential change in the voltage at the output of the difference unit from negative to positive during the time interval specified by the delay element 24. In addition, to open the key 14, a certain sequence of voltage input from the outputs of synchronous detectors is required: first, from the output of the synchronous detector 7 through the threshold element 9 to the first input of the priority block 21, and then from the output of the synchronous detector 8 to the second input of the priority block 21.

При попытке прохода человека с металлическим предметом в салон самолета при посадке появляется напряжение на выходе приемной катушки 3 и синхронного детектора 7, которое поступает через пороговый элемент 9 на интегратор 11 и на первый вход блока 21 очередности, сигналом с первого выхода которого открывается ключ 14. При этом положительный разностный сигнал с выхода блока 13 разности (поскольку напряжение на выходе интегратора 11 превышает напряжение на выходе интегратора 12) проходит через открытый ключ 14 и вентиль 15 на первый вход элемента И 19 и запоминается в элементе 17 памяти. When trying to pass a person with a metal object into the aircraft cabin during landing, a voltage appears at the output of the receiving coil 3 and the synchronous detector 7, which enters through the threshold element 9 to the integrator 11 and to the first input of the priority unit 21, the signal from the first output of which opens the key 14. In this case, the positive difference signal from the output of the difference unit 13 (since the voltage at the output of the integrator 11 exceeds the voltage at the output of the integrator 12) passes through the public key 14 and the valve 15 to the first input of the element And 19 It is stored in memory element 17.

При попадании человека с металлическим предметом в зону действия приемной катушки 4 появляется напряжение на ее выходе и на выходе синхронного детектора 8, которое накапливается в интеграторе 12 и подается с его выхода на вход блока 13 разности. На выходе блока разности в этом случае появляется отрицательное напряжение, которое через ключ 14 и вентиль 16, запоминаясь в элементе 18 памяти, поступает на второй вход элемента И 19, выходным сигналом которого включается исполнительный блок 20, сигнализирующий о попытке проникновения в самолет человека с металлическим предметом. When a person with a metal object enters the coverage area of the receiving coil 4, a voltage appears at its output and at the output of the synchronous detector 8, which accumulates in the integrator 12 and is supplied from its output to the input of the difference unit 13. In this case, a negative voltage appears at the output of the difference block, which, through the key 14 and the valve 16, stored in the memory element 18, enters the second input of the And 19 element, the output signal of which turns on the executive unit 20, which signals an attempt to enter a person with a metal subject.

При выходе человека из самолета сначала появляется сигнал на выходах приемной катушки 4, порогового элемента 10 и интегратора 12, при этом включается триггер 23, который обнуляет триггер 22 и поддерживает его в обнуленном состоянии. При выходе человека из зоны действия приемной катушки 4 пропадает сигнал на выходах приемной катушки 4, порогового элемента 10 и на единичном входе триггера 23, при этом сигналом с нулевого выхода триггера 22 обнуляются триггер 23 и интегратор 12. Поскольку в этом случае ключ 14 не открывается, то не срабатывает и исполнительный блок 20, т.е. сигнал "Тревога" не выдается. При последующем проходе человека (при выходе из самолета) через приемную катушку 3 появляется сигнал на выходах порогового элемента 9 и интегратора 11. По сигналу с выхода порогового элемента 9 включается триггер 22, сигналом с единичного выхода которого открывается ключ 14. При этом сигнал с выхода интегратора 11 проходит через блок 13 разности, ключ 14, вентиль 15 и элемент 17 памяти на первый вход элемента И 19, но на выходе элемента И 19 сигнал не появляется, поскольку интегратор 12 обнулен и отсутствует сигнал на втором входе элемента И 19, при этом исполнительный блок 20 не выключается. Через интервал времени, задаваемый элементом 24 задержки , обнуляется триггер 22, при этом сигналом с его нулевого выхода обнуляются триггер 23, интеграторы 11 и 12 и элементы 17 и 18 памяти, а также закрывается ключ 14. When a person leaves the plane, a signal first appears at the outputs of the receiving coil 4, the threshold element 10 and the integrator 12, and the trigger 23 is turned on, which zeroes the trigger 22 and keeps it in a zero state. When a person leaves the receiving coil 4, the signal at the outputs of the receiving coil 4, the threshold element 10 and at the single input of the trigger 23 disappears, while the trigger 23 and the integrator 12 are reset to zero from the trigger 22, since the key 14 does not open in this case , then the executive unit 20 does not work, i.e. Alarm is not issued. With the subsequent passage of a person (when leaving the plane) through the receiving coil 3, a signal appears at the outputs of the threshold element 9 and integrator 11. The signal from the output of the threshold element 9 triggers a trigger 22, the signal from the single output of which opens the key 14. In this case, the output signal the integrator 11 passes through the difference unit 13, the key 14, the valve 15 and the memory element 17 to the first input of the element And 19, but the signal does not appear at the output of the element And 19, because the integrator 12 is reset and there is no signal at the second input of the element And 19, while is olnitelny unit 20 is not turned off. After the time interval specified by the delay element 24, the trigger 22 is reset, while the signal from its zero output resets the trigger 23, the integrators 11 and 12 and the memory elements 17 and 18, and also closes the key 14.

Если человек с металлическим предметом прошел через приемную катушку 3, после чего повернул обратно, не пройдя через приемную катушку 4, то исполнительный блок 20 не срабатывает, поскольку сигнал будет только на выходе интегратора 11 и на одном входе элемента И 19, а через интервал времени, определяемый элементом 24 задержки, обнуляются триггеры 22 и 23 блока 24 очередности, и ключ 14 закрывается. Устройство готово к дальнейшей работе. If a person with a metal object passed through the receiving coil 3, and then turned back without passing through the receiving coil 4, then the executive unit 20 does not work, since the signal will be only at the output of the integrator 11 and at one input of the element And 19, and after a time interval defined by the delay element 24, the triggers 22 and 23 of the priority block 24 are reset, and the key 14 is closed. The device is ready for further work.

Предлагаемое техническое решение позволяет существенно повысить устойчивость устройства к электромагнитным помехам, поскольку исполнительная команда ТРЕВОГА формируется только при выполнении следующих условий: проходе человека с металлическим предметом последовательно через приемную катушку 3 и затем через приемную катушку 4, что сопровождается появлением положительного и затем отрицательного напряжений на выходе блока 13 разности; отсутствии одновременного воздействия на приемные катушки 4 и 3; отличии при воздействии электромагнитной помехи не мгновенных, а просуммированных в интеграторах 11 и 12 за определенный временной интервал напряжений на выходах синхронных детекторов 7 и 8. The proposed technical solution can significantly increase the resistance of the device to electromagnetic interference, since the ALARM command is formed only when the following conditions are met: a person with a metal object passes sequentially through the receiving coil 3 and then through the receiving coil 4, which is accompanied by the appearance of positive and then negative output voltages block 13 differences; the absence of simultaneous effects on the receiving coils 4 and 3; differences when exposed to electromagnetic interference are not instantaneous, but summed in the integrators 11 and 12 over a certain time interval of the voltages at the outputs of synchronous detectors 7 and 8.

Claims

A METHOD FOR DETECTING METAL SUBJECTS, comprising a delay element, a first amplifier, a first synchronous detector, a radiating coil, a first receiving coil located inside the radiating coil, an I element, an executive unit and an alternating voltage generator connected to the output of the radiating coil and to the reference input of the first synchronous detector, the output of the first receiving coil is connected to the input of the first amplifier, the output of which is connected to the information input of the first synchronous detector, characterized in that a second amplifier, a second synchronous detector, two threshold elements, two integrators, a difference block, a priority block, a key, two valves, the first and second memory elements and a second receiving coil located inside the radiating coil, offset relative to the first receiving coil in the direction, are introduced its longitudinal axis and connected by the output to the input of the second amplifier, the output of which is connected to the information input of the second synchronous detector, connected by the reference input to the output of the alternator and odom - to the input of the first threshold element, the output of which is connected to the first input of the priority block and to the information input of the first integrator, the output of the first synchronous detector is connected to the input of the second threshold element, the output of which is connected to the second input of the priority block and to the information input of the second integrator connected the output to the first input of the difference block, the output of the first integrator is connected to the second input of the difference block, the output of which is connected to the information input of the key, which is connected to the control the input with the first output of the priority block and the output through the first and second gates to the inputs of the first memory element and the second memory element with an inverter at the input, the outputs of which are connected respectively to the first and second inputs of the AND element connected by the output to the input of the executive unit, The second output sequence is connected to the resetting inputs of the integrators and memory elements.