RU202068U1 - Ручной металлодетектор с беспроводным зарядом источника питания - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к устройствам для обнаружения скрытых в диэлектрических или имеющих слабую электрическую проводимость средах объектов из цветных и черных металлов и может быть использована для обеспечения безопасности (личный досмотр, досмотр багажа или корреспонденции), в археологии, в медицине и других областях.Ручной металлодетектор включает размещенные в портативном корпусе первичный преобразователь, содержащий по меньшей мере одну катушку индуктивности, блок детектирования металлических объектов, блок управления и индикации, блок заряда источника питания, источник питания. Блок заряда источника питания осуществляет заряд источника питания с помощью беспроводной передачи электрической энергии, в блоке заряда источника питания для приема электрической энергии служит катушка индуктивности первичного преобразователя металлодетектора.Блок заряда источника питания может поддерживать один или несколько существующих стандартов беспроводной передачи электрической энергии: Qi, РМА, DCRS, WiTriCity, WREL, Rezence (A4WP), AirFuel.Кроме того, ручной металлодетектор может быть дополнительно снабжен блоком детектирования ядерных и радиоактивных материалов и/или блоком детектирования паров взрывчатых веществ и наркотиков, и/или блоком электрошокерного устройства, и/или блоком беспроводной передачи и приема данных.Технический результат заключается в повышении надежности и срока службы металлодетектора, безопасности использования металлодетектора, повышении удобства использования и мобильности ручного металлодетектора, связанным с возможностью заряда источника питания во время работы металлодетектора на значительном расстоянии от зарядного устройства, организации места хранения и одновременного заряда нескольких металлодетекторов, универсальностью зарядных устройств и возможности изготовления герметичного водонепроницаемого корпуса. 2 з.п. ф-лы, 2 фиг.

Description

1. Область техники

Полезная модель относится к устройствам для обнаружения скрытых в диэлектрических или имеющих слабую электрическую проводимость средах объектов из цветных и черных металлов и может быть использована для обеспечения безопасности (личный досмотр, досмотр багажа или корреспонденции), в археологии, в медицине и других областях.

2. Предшествующий уровень техники

Настоящая полезная модель относится к ручным металлодетекторам, использующимся в сфере обеспечения безопасности для досмотра людей, багажа, корреспонденции, а также в археологии, в медицине и других областях. Как правило, такие металлодетекторы выполнены в виде портативного корпуса, предназначенного для ручного использования, внутри которого размещены первичный преобразователь и электроника для обнаружения металлических объектов, а также источник питания, в качестве которого часто используются аккумулятор или аккумуляторная батарея. На поверхность корпуса вынесены элементы управления и индикации, а также разъем для подключения зарядного устройства для заряда источника питания. Ручные металлодетекторы широко известны и доступны в различных конструктивных исполнениях.

Известен ручной металлодетектор GARRETT SUPER SCANNER V [1]. В стандартной комплектации питание GARRETT SUPER SCANNER V осуществляется от не подзаряжаемой батареи с напряжением 9 В. Опционально производитель предлагает включить в комплект поставки никель-металлогидридный аккумулятор и зарядное устройство. Зарядное устройство позволяет заряжать аккумулятор без его извлечения из прибора по средствам подключения к разъему, установленному на корпусе прибора.

Библиографические данные [1]: https://garrett.com/security/hand-held/super-scanner-v-hand-held-metal-detector (дата обращения 14.04.2020 г).

Также известен металлодетектор CEIA PD240CB [2]. Питание данного прибора осуществляется с помощью двух никель-металлогидридных аккумуляторов типоразмера АА, заряд которых осуществляется с помощью зарядного устройства в виде "стакана". Прибор устанавливается в зарядное устройство рукоятью, на поверхности которой размещены электрические контакты для заряда аккумуляторов.

Библиографические данные [2]: https://www.ceia.net/security/product.aspx?a=PD240CB (дата обращения 14.04.2020 г).

Еще одним аналогом является известный МЕТАЛЛОДЕТЕКТОР С ЭЛЕКТРОШОКОВЫМ ВОЗДЕЙСТВИЕМ [3], содержащий корпус с размещенными в нем электронной схемой металлодетектора с детектирующей катушкой и электронной схемой электрошокового устройства. МЕТАЛЛОДЕТЕКТОР [3] дополнительно может быть снабжен схемой обнаружения взрывчатых веществ и схемой дистанционной связи для передачи информационных и тревожных сигналов. Питание изделия осуществляется от съемной перезаряжаемой аккумуляторной батареи, размещенной в рукоятке. Зарядное устройство для подзарядки аккумулятора может быть размещено как внутри рукоятки, так и быть выполненным в виде внешнего устройства.

Библиографические данные [3]: МЕТАЛЛОДЕТЕКТОР С ЭЛЕКТРОШОКОВЫМ ВОЗДЕЙСТВИЕМ [Текст]: полезная модель пат. 176183 Рос. Федерация: G08B 13/24 (2006.01), G01V 3/11 (2006.01), F41B 15/04 (2006.01) / Клочков Константин Дмитриевич (RU), Конторов Михаил Давидович (RU), Столяревский Андрей Анатольевич (RU), Столяревская Ирина Анатольевна (RU), Хайрулин Павел Александрович (RU), Хайрулин Сергей Александрович (RU); заявитель и патентообладатель: Общество с ограниченной ответственностью "Март Групп" (RU), Закрытое акционерное общество "СФИНКС" (RU); - №2017115172; заявл. 28.04.2017; опубл. 11.01.2018 Бюл. №2.

Не смотря на различные конструкции зарядных устройств, металлодетекторы [1], [2] и [3] имеют общее техническое решение - механический разъем для подключения зарядного устройства. К его особенностям можно отнести:

1. Неудобство эксплуатации прибора и организации места его хранения, связанное с необходимостью подключения кабеля зарядного устройства к разъему или извлечением аккумулятора из корпуса при каждом его заряде.

2. При долговременном использовании прибора клеммы разъема на корпусе прибора изнашиваются и подвергаются коррозии, что негативно сказывается на качестве электрического соединения, а следовательно, и на качестве и надежности выявления металлических объектов.

3. При подключении зарядного устройства к разъему прибора может возникнуть искровой разряд, что ограничивает использование прибора во взрывоопасных средах.

4. Наличие механического разъема в приборе для заряда аккумулятора усложняет процесс разработки водонепроницаемого корпуса прибора и требует специальных мер по его герметизации и защите от влаги и пыли.

5. Неуниверсальность зарядных устройств, требующая приобретения только оригинального зарядного устройства в случае его поломки.

Примером ограничения использования механических разъемов для заряда аккумулятора может служить известный METAL DETECTOR WITH HERMETIC HOUSING [4], имеющий герметичный водонепроницаемый корпус.

Библиографические данные [4]: METAL DETECTOR WITH HERMETIC HOUSING [Текст]: заявка 14582455: G08B 3/00, G08B 5/00, G08B 7/00, G01D 5/12, H04R 1/02 / Gerald L. Johnson (US), Robert J. Podhrasky (US), Brent C. Weaver (US); заявитель: Garrett Electronics (US); - номер публикации US 9347798; заявл. 24.12.2014; опубл. 24.05.2016; вид публикации В1.

Металлодетектор [4] имеет герметичный водонепроницаемый корпус, но не имеет возможности заряда аккумулятора без его извлечения из корпуса, что ведет к изнашиванию пластикового резьбового соединения крышки батарейного отсека и корпуса, а также негативно сказывается на удобстве использования прибора в целом.

Наиболее близким решением по технической сущности и совокупности технических признаков является ДЕТЕКТОР ПОРТАТИВНЫЙ КОМБИНИРОВАННЫЙ ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ РАДИОАКТИВНЫХ И МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ [5], выполненный в портативном ручном корпусе, внутри которого размещены блок обнаружения радиоактивных материалов и блок обнаружения металлических объектов. В рукояти детектора выполнен отсек для размещения автономного источника питания. На внешней стороне корпуса размещена панель ручного управления и индикации, содержащая индикатор обнаружения радиоактивных материалов, индикатор обнаружения металлических объектов. Кроме того, в корпусе ДЕТЕКТОРА [5] предусмотрено отверстие с клеммами для подключения зарядного устройства и заряда аккумулятора без его извлечения из корпуса.

Библиографические данные [5]: ДЕТЕКТОР ПОРТАТИВНЫЙ КОМБИНИРОВАННЫЙ ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ РАДИОАКТИВНЫХ И МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ [Текст]: полезная модель пат. 187535 Рос. Федерация: G01T 1/20 (2006.01), G01V 3/11 (2006.01) / Хайрулин Александр Абдулмянович (RU), Хайрулин Сергей Александрович (RU), Крюков Александр Сергеевич (RU); патентообладатель: Закрытое акционерное общество "СФИНКС" (RU);- №2018121082; заявл. 07.06.2018; опубл. 12.03.2019 Бюл. №8.

На корпусе прибора присутствуют открытые клеммы для подключения зарядного устройства, а для заряда аккумулятора между клеммами прибора и клеммами зарядного устройства требуется механический контакт, соответственно, ДЕТЕКТОРУ [5] присущи особенности использования механических разъемов для заряда источника питания без его извлечения из корпуса, описанные ранее.

Кроме того, РУЧНОЙ МЕТАЛЛОДЕТЕКТОР С БЕСПРОВОДНЫМ ЗАРЯДОМ ИСТОЧНИКА ПИТАНИЯ может быть дополнительно оснащен блоком детектирования ядерных и радиоактивных материалов и/или блоком детектирования паров взрывчатых веществ и наркотиков и/или блоком электрошокового устройства и/или блоком беспроводной передачи и приема данных. Схемы перечисленных блоков известны в технике создания ручных металлодетекторов. Например, известны описанные МЕТАЛЛОДЕТЕКТОР С ЭЛЕКТРОШОКОВЫМ ВОЗДЕЙСТВИЕМ [3] и ДЕТЕКТОР ПОРТАТИВНЫЙ, КОМБИНИРОВАННЫЙ ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ РАДИОАКТИВНЫХ И МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ [5].

Также известен РУЧНОЙ ДЕТЕКТОР С БЕСПРОВОДНОЙ ПЕРЕДАЧЕЙ И ПРИЕМОМ ДАННЫХ [6]. Библиографические данные [6]: [Текст]: изобретение пат. 2714524 Рос. Федерация: G01V 3/11 (2006.01), G01N 27/90 (2006.01) / Хайрулин Александр Абдулмянович (RU), Хайрулин Сергей Александрович (RU), Хайрулин Павел Александрович (RU), Крюков Александр Сергеевич (RU); патентообладатель(и): Хайрулин Александр Абдулмянович (RU), Хайрулин Сергей Александрович (RU), Хайрулин Павел Александрович (RU), Крюков Александр Сергеевич (RU);-№2019116876; заявл. 31.05.2019; опубл. 18.02.2020 Бюл. №5.

Также известен детектор ПАРОВ И СЛЕДОВ ВЗРЫВЧАТЫХ ВЕЩЕСТВ [8]. Библиографические данные [8]: https://tsnk.ru/equip/equip/detektory/m-ion/ (дата обращения 14.04.2020 г). Новая модификация детектора ПАРОВ И СЛЕДОВ ВЗРЫВЧАТЫХ ВЕЩЕСТВ оборудована радиометром высокого быстродействия -устройством для детектирования и поиска источников ионизирующего излучения, оценки мощности дозы и определения ее максимума. Прибор рассчитывает и отображает дозу радиации, накопленную за весь период его работы.

3. Раскрытие сущности полезной модели

Задачей технического решения является создание ручного портативного металлодетектора, заряд источника питания которого осуществляется без его извлечения из корпуса с помощью беспроводной передачи электрической энергии.

Технический результат заключается в:

- повышении надежности и срока службы металлодетектора, в том числе, из-за отсутствия физических разъемов для заряда аккумулятора, не требующихся при беспроводной передаче электрической энергии и подверженных коррозии и износу;

- повышении безопасности использования металлодетектора, связанном с исключением искрового разряда при подключении зарядного устройства;

- повышении удобства использования и мобильности ручного металлодетектора, связанным, в том числе, с отсутствием необходимости подключения кабеля зарядного устройства к металлодетектору, возможностью заряда источника питания во время работы металлодетектора на значительном расстоянии от зарядного устройства, организации места хранения и одновременного заряда нескольких металлодетекторов, универсальностью зарядных устройств в случае использования одного из общепринятых стандартов беспроводной передачи энергии.

- возможности изготовления герметичного водонепроницаемого корпуса для металлодетектора без сложных конструкционных решений по герметизации физических контактов, расположенных на поверхности корпуса.

Технический результат обеспечивается тем, что РУЧНОЙ МЕТАЛЛОДЕТЕКТОР включает размещенные в портативном корпусе первичный преобразователь, содержащий по меньшей мере одну катушку индуктивности, блок детектирования металлических объектов, блок управления и индикации, блок заряда источника питания, источник питания. Блок заряда источника питания осуществляет заряд источника питания с помощью беспроводной передачи электрической энергии, в котором для приема электрической энергии служит катушка индуктивности первичного преобразователя металлодетектора. Блок заряда источника питания может поддерживать один или несколько существующих стандартов беспроводной передачи электрической энергии: Qi, РМА, DCRS, WiTriCity, WREL, Rezence (A4WP), AirFuel.

Кроме того, ручной металлодетектор может быть дополнительно снабжен блоком детектирования ядерных и радиоактивных материалов и/или блоком детектирования паров взрывчатых веществ и наркотиков и/или блоком электрошокерного устройства и/или блоком беспроводной передачи и приема данных.

4. Краткое описание чертежей

Конструкция и принцип действия РУЧНОГО МЕТАЛЛОДЕТЕКТОРА С БЕСПРОВОДНЫМ ЗАРЯДОМ ИСТОЧНИКА ПИТАНИЯ поясняется следующими фигурами:

На Фиг. 1 представлена Структурная схема ручного металлодетектора с беспроводным зарядом источника питания;

На Фиг. 2 представлен Сборочный чертеж в изометрическом представлении ручного меатллодетектора с беспроводным зарядом источника питания, где 1, 10 - катушка индуктивности первичного преобразователя металлодетектора; 2 - блок детектирования металлических объектов; 3 - блок управления и индикации; 4 - источник питания (аккумулятор или аккумуляторная батарея); 5 - блок заряда источника питания; 6, 16 - катушка индуктивности, являющаяся приемником электрической энергии для заряда источника питания; 7 - зарядное устройство; 8 - катушка индуктивности, являющаяся передатчиком электрической энергии для заряда источника питания; 9 - единый портативный корпус; 11 - звуковой индикатор; 12 - рукоять; 13 - отсек для размещения источника питания; 14 - страховочный ремешок; 15 - отверстие для установки прибора на вертикальной плоскости; 17, 18 - панель управления и индикации; 19 - индикатор включения питания; 20 - кнопка включения питания; 21 - кнопка изменения режима работы; 22 - индикатор заряда/разряда источника питания; 23 - кнопка изменения чувствительности; 24 - индикатор пониженной чувствительности; 25 - индикатор наличия металла.

5. Осуществление полезной модели

Устройство выполнено в портативном ручном корпусе, внутри которого размещены электронная схема металлодетектора, первичный преобразователь металлодетектора с по меньшей мере одной детектирующей катушкой индуктивности, блок заряда источника питания. Первичный преобразователь может быть выполнен абсолютным или трансформаторным, дифференциальным или параметрическим. В рукояти детектора выполнен отсек для размещения автономного источника питания -аккумулятора или аккумуляторной батареи. На внешней стороне корпуса размещена панель управления и индикации. Металлодетектор может функционировать как в динамическом, так и в статическом режимах. Преимуществами динамического режима работы являются: слабое влияние условий окружающей среды на работу металлодетектора, высокая чувствительность к металлическим объектам. Преимуществами статического режима являются: возможность оценки размера обнаруженного металлического объекта и расстояния до него, что делает процесс поиска более производительным.

В отличие от известных технических решений в РУЧНОМ МЕТАЛЛОДЕТЕКТОРЕ С БЕСПРОВОДНЫМ ЗАРЯДОМ ИСТОЧНИКА ПИТАНИЯ заряд источника питания, осуществляется с помощью беспроводной передачи электрической энергии, в блоке заряда источника питания для приема электрической энергии служит катушка индуктивности первичного преобразователя металлодетектора.

В основе принципа работы блока заряда источника питания могут использоваться различные широко известные методы беспроводной передачи электрической энергии такие, как метод электромагнитной индукции, метод магнитно-резонансной индукции, метод электростатической индукции, микроволновый метод, ультразвуковой метод, лазерный метод и пр.

Ввиду наибольшей распространенности, универсальности, технической простоты и экономической эффективности при относительно высоком КПД предпочтительным является использование метода электромагнитной индукции.

Метод электромагнитной индукции подразумевает использование в блоке заряда источника питания по меньшей мере одной катушки индуктивности, являющейся приемником электрической энергии, генерируемой одной или несколькими катушками индуктивности зарядного устройства, являющимися передатчиками электрической энергии.

Система приемник-передатчик образует простейший трансформатор. При попадании катушки-приемника в переменное электромагнитное поле катушки-передатчика по закону электромагнитной индукции в катушке-приемнике наводится электродвижущая сила, которая может быть использована для заряда источника питания.

В частном случае, в блоке заряда источника питания для приема электрической энергии служит катушка индуктивности первичного преобразователя металлодетектора, используемая с устройством, осуществляющим переключение катушки индуктивности между блоком детектирования металлических объектов и блоком заряда источника питания. Переключение катушки индуктивности между блоком детектирования металлических объектов и блоком заряда источника питания осуществлено с помощью реле различного типа, управляемых микроконтроллером, или с помощью реле различного типа, управляемых вручную с помощью переключателей/выключателей, или с помощью переключателя, управляемого вручную.

В другом случае, в блоке заряда источника питания для приема электрической энергии выполнена отдельная приемная катушка индуктивности, не связанная с блоком детектирования металлических объектов. При этом приемная катушка блока заряда источника питания расположена в той части корпуса, где также расположен первичный преобразователь металлодетектора, или в той части корпуса, где также расположена электронная схема блока детектирования металлических объектов, или в рукояти металлодетектора. В блоке заряда источника питания для приема электрической энергии могут быть выполнены несколько приемных катушек индуктивности.

Контроль тока и напряжения заряда источника питания может осуществлять микроконтроллер блока детектирования металлических объектов или контроллер, входящий в состав блока заряда аккумуляторной батареи. Для того, чтобы увеличить быстродействие блока детектирования металлических объектов, предпочтительным вариантом является независимое функционирование блока заряда источника питания от остальных блоков металлодетектора, но с точки зрения поставленной задачи предпочтительным является использование катушки индуктивности первичного преобразователя металлодетектора.

Для осуществления беспроводного заряда элемента питания могут применяться как стандартизованные решения, так и нестандартизованные. К стандартизованным решениям относятся: Qi, РМА, DCRS, WiTriCity, WREL, Rezence (A4WP), AirFuel и др. Конкретный выбор применяемой технологии зависит от параметров используемого источника питания. Например, для низковольтных аккумуляторов (менее 5 В) большой емкости предпочтительным будет использование распространенных стандартов Qi или РМА. Применение технологии DCRS позволит заряжать ручные металлодетекторы на расстоянии до нескольких метров от зарядного устройства в процессе их работы, благодаря чему появится возможность использовать приборы круглосуточно без технологических пауз на зарядку источников питания, что очень важно для осуществления личного досмотра в целях обеспечения безопасности. В случае необходимости заряда нескольких устройств от одного зарядного устройства предпочтительным будет использование стандарта Rezence. Для беспроводного заряда источников питания высокого напряжения (более 5В) предпочтительной будет разработка нестандартизированного решения, позволяющего получить в блоке заряда источника питания необходимые ток заряда и напряжение.

В зависимости от выбранного стандарта и типа источника питания процесс его заряда может быть "быстрым", то есть осуществляться большими токами, или "капельным", то есть осуществляться токами, не превышающими 10-20% от емкости источника питания.

Кроме того, внутри корпуса, также могут быть опционально размещены блок детектирования ядерных и радиоактивных материалов и/или блок детектирования паров взрывчатых веществ и наркотиков и/или блок электрошокового устройства и/или блок беспроводной передачи и приема данных.

6. Наилучший вариант осуществления полезной модели

Конструкция. РУЧНОЙ МЕТАЛЛОДЕТЕКТОР С БЕСПРОВОДНЫМ ЗАРЯДОМ ИСТОЧНИКА ПИТАНИЯ содержит абсолютный параметрический первичный преобразователь, включающий катушку индуктивности (1), блок детектирования металлических объектов (2), блок управления и индикации (3), источник питания - аккумуляторную батарею (4), блок заряда источника питания (5), использующий метод электромагнитной индукции для заряда источника питания и содержащий катушку индуктивности (6) для приема электрической энергии от катушки индуктивности (8) зарядного устройства (7), объединенные в едином портативном корпусе (9), приспособленном для ручного использования.

Выход блока детектирования металлических объектов (2) подключен ко входу блока управления и индикации (3), вход блока детектирования металлических объектов (2) соединен с выходом источника питания (4), вход которого подключен к выходу блока заряда источника питания (5). Металлодетектор может функционировать как в динамическом, так и в статическом режимах. При этом в статическом режиме возможна реализация индикации пропорциональной размерам и расстоянию до обнаруженного металлического объекта, что ускоряет процесс досмотра и делает его более надежным и качественным.

Блок заряда источника питания (5) работает не зависимо от блока детектирования металлических объектов (2), что позволяет повысить быстродействие и разрешающую способность металлодетектора при детектировании металлических объектов.

Катушка индуктивности (1, 10) первичного преобразователя металлодетектора расположена в отдельной части корпуса, позволяющей осуществлять свободное сканирование контролируемой поверхности. Источник питания помещается в часть корпуса (12), предназначенную для его ручного удержания (рукоять) и закрывается крышкой отсека для размещения источника питания (13). В части корпуса, расположенной между рукоятью (12) и катушкой индуктивности первичного преобразователя (10), располагается печатная плата, на которой установлены блок детектирования металлических объектов (2), блок управления и индикации (3), блок заряда источника питания (5).

Блок управления и индикации (17, 18) содержит кнопку включения питания (20), с помощью которой осуществляется включение и выключение устройства, кнопку изменения режима работы (21) и кнопку изменения чувствительности (23). Кроме того, в блоке управления и индикации (17, 18) расположены светодиоды для индикации наличия питания (19), индикации наличия металла (25), индикации пониженной чувствительности (24) и индикации заряда/разряда источника питания (4). При удержании устройства в руке обеспечивается свободное и удобное нажатие кнопок, а также наглядная визуализация срабатывания индикаторов. На задней стороне корпуса предусмотрена звуковая камера для прохождения звуковых волн звукового индикатора (11), также расположенного в блоке управления и индикации (17, 18).

В той же части корпуса, где расположена катушка индуктивности первичного преобразователя металлодетектора (1, 10), находится катушка индуктивности, являющаяся приемником электрической энергии для заряда источника питания (6, 16). Диаметр катушки индуктивности, являющейся приемником электрической энергии для заряда источника питания меньше диаметра катушки индуктивности первичного преобразователя металлодетектора. Их плоскости совпадают. Такое расположение катушек позволяет свободно размещать металлодетектор на панели зарядного устройства на горизонтальной плоскости. Кроме того, наличие отверстия (15) позволяет устанавливать металлодетектор на зарядном устройстве не только в горизонтальном, но и вертикальном положении, если зарядное устройство имеет возможность крепления к стене для удобства организации рабочего места и хранения металлодетекторов с одновременным зарядом источников питания.

Описание работы устройства

Включение и выключение металлодетектора осуществляется нажатием кнопки (20), расположенной на панели управления и индикации (17, 18). После включения металлодетектора загорается индикатор включения питания (зеленый светодиод) (19).

Принцип работы металлодетектора основан на гармоническом вихретоковом методе обнаружения скрытых металлических объектов. При появлении металлического объекта в зоне контроля катушки индуктивности первичного преобразователя металлодетектора (1, 10) на объект начинает воздействовать первичное переменное электромагнитное поле. Так как все типы металлов (цветные и черные) обладают высокой удельной электропроводностью, под действием первичного поля в объекте образуются вихревые токи, создающие вторичное электромагнитное поле, ослабляющее первичное электромагнитное поле. Это ослабление регистрируется блоком детектирования металлических объектов (2). Если изменение первичного поля больше заданного фиксированного значения, то срабатывает индикация обнаружения металлических объектов, а именно загорается индикатор наличия металла (красный светодиод) (25) и включается звуковой индикатор (11). С целью достижения максимальной чувствительности к металлическим объектам металлодетектор функционирует в динамическом режиме, то есть требуется постоянное перемещение металлодетектора над контролируемой поверхностью.

Заданный предприятием-изготовителем уровень срабатывания металлоискателя обеспечивает обнаружение пластины из магнитной стали размерами 100×100×1 мм на расстоянии 200 мм. Однако, в приборе предусмотрен специальный режим работы, в котором оператор может настроить требуемый уровень чувствительности для конкретной задачи поиска металлических объектов. Для этого необходимо включить прибор при нажатых кнопах (21) и (23). В этом случае металлодетектор переходит в режим настройки чувствительности. В данном режиме нажатие на кнопку (21) приводит к ступенчатому уменьшению чувствительности металлодетектора к металлическим объектам, а нажатие на кнопку (23) - к ступенчатому увеличению чувствительности. После установки необходимого уровня чувствительности металлодетектор выключается нажатием на кнопку (20) при этом установленный уровень чувствительности запоминается в энергонезависимой памяти металлодетектора и автоматически устанавливается при каждом включении металлодетектора.

В нормальном режиме работы кнопка изменения режима работы (21) служит для изменения индикации наличия металлических объектов: световая и звуковая, световая и тактильная, только световая. Кнопка изменения чувствительности (23) позволяет уменьшить установленный уровень чувствительности в два раза, тем самым исключить ложные срабатывания металлодетектора на металлические объекты малых размеров (монеты, молнии и пр.). При уменьшении чувствительности в два раза загорается соответствующий индикатор пониженной чувствительности (оранжевый светодиод) (24).

Питание металлоискателя осуществляется от аккумуляторной батареи типа "Крона" с номинальным напряжением 9 В. Встроенный в блок детектирования металлических объектов (2) стабилизатор напряжения позволяет использовать прибор при снижении напряжения питания до 5 В. Порог срабатывания индикации разряда батареи - 7,5 В. При снижении напряжения аккумулятора до 7.5 В начинает медленно моргать индикатор заряда/разряда источника питания (оранжевый светодиод) (22). По мере дальнейшего снижения напряжения питания частота моргания светодиода увеличивается. При снижении напряжения питания до 6.8 В металлодетектор автоматически выключается, что не дает выйти из строя аккумуляторной батареи.

При помещении металлодетектора на специальное место платформы зарядного устройства (7), таким образом, чтобы катушка индуктивности, являющаяся приемником электрической энергии для заряда источника питания (6, 16), оказалась непосредственно над катушкой индуктивности, являющейся передатчиком электрической энергии (8) и их оси совпали, в катушке-приемнике (6, 16) индуцируется переменное напряжение, используемое блоком заряда источника питания для капельного заряда аккумуляторной батареи. При этом горит индикатор заряда/разряда источника питания (оранжевый светодиод) (22). Время полного заряда источника питания составляет 12-16 ч. Расстояние от плоскости платформы зарядного устройства до поверхности корпуса металлодетектора, где расположена катушка индуктивности, не должно превышать 20 мм. Допускается несоосное расположение катушки-приемника и катушки-передатчика в пределах 20 мм. Схемы и конструкции зарядных устройств, использующих принцип электромагнитной индукции, широко известны в технике портативных электронных устройств и в настоящем материале не рассматриваются.

Частота первичного электромагнитного поля металлодетектора - 30 кГц. Вероятность обнаружения - 0,98. Ток потребления в режиме сканирования - 3 мА. Вес - 0,38 кг. Габариты - 420×80×30 мм. Диапазон рабочих температур - -37…+70 С°.

Claims (3)

1. Ручной металлодетектор, включающий размещенные в портативном корпусе первичный преобразователь, содержащий по меньшей мере одну катушку индуктивности, блок детектирования металлических объектов, блок управления и индикации, блок заряда источника питания, источник питания, отличающийся тем, что блок заряда источника питания осуществляет заряд источника питания с помощью беспроводной передачи электрической энергии, в блоке заряда источника питания для приема электрической энергии служит катушка индуктивности первичного преобразователя металлодетектора.

2. Ручной металлодетектор по п. 1, отличающийся тем, что блок заряда источника питания поддерживает один или несколько существующих стандартов беспроводной передачи электрической энергии: Qi, РМА, DCRS, WiTriCity, WREL, Rezence (A4WP), AirFuel.

3. Ручной металлодетектор по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно снабжен блоком детектирования ядерных и радиоактивных материалов и/или блоком детектирования паров взрывчатых веществ и наркотиков, и/или блоком электрошокерного устройства, и/или блоком беспроводной передачи и приема данных.

Images