RU2233460C1 - Portable device for detecting and locating subsurface metal objects - Google Patents

Portable device for detecting and locating subsurface metal objects Download PDF

Info

Publication number
RU2233460C1
RU2233460C1 RU2002131002/28A RU2002131002A RU2233460C1 RU 2233460 C1 RU2233460 C1 RU 2233460C1 RU 2002131002/28 A RU2002131002/28 A RU 2002131002/28A RU 2002131002 A RU2002131002 A RU 2002131002A RU 2233460 C1 RU2233460 C1 RU 2233460C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
input
frequency
contacts
amplifier
Prior art date
Application number
RU2002131002/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2002131002A (en
Inventor
В.Г. Дыбовский (RU)
В.Г. Дыбовский
Ю.В. Старинщиков (RU)
Ю.В. Старинщиков
Original Assignee
Сибирский физико-технический институт при Томском государственном университете
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Сибирский физико-технический институт при Томском государственном университете filed Critical Сибирский физико-технический институт при Томском государственном университете
Priority to RU2002131002/28A priority Critical patent/RU2233460C1/en
Publication of RU2002131002A publication Critical patent/RU2002131002A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2233460C1 publication Critical patent/RU2233460C1/en

Links

Landscapes

  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)

Abstract

FIELD: measurement technology.
SUBSTANCE: proposed device designed for detecting buried metal objects by induction methods and measuring parameters of their occurrence, for instance for detecting subsurface metal service lines including pipelines and cables, manholes covered with earth, asphalt, or snow, and other metal objects uses two types of transmitting and receiving antennas operating at frequencies separated by more than order of magnitude. Signal phases at these frequencies are interrelated. Signal amplifying and processing unit of device has signal amplitude processing channel, signal phase processing channel, channel for converting output analog voltage to audio-signal amplitude and tone, and unit for sound check of supply voltage value. Signal processing channel incorporates three subtracting amplifiers and unit for retrieval-storage of output voltages recorded upon pushing and releasing control button. These voltages point to definite gains in signal amplitude and phase processing channels and are used as reference voltages in further operation of device. In this way amplitude of signal received, amplitude increment of the latter, and its phase relative to previous values can be measured.
EFFECT: facilitated procedure, enlarged functional capabilities and ambient temperature range, improved signal protection against conducting soil and its local heterogeneities.
1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к технике обнаружения индукционными методами скрытых металлических объектов и измерения параметров их залегания и может быть использовано для обнаружения подземных металлических коммункаций, в частности трубопроводов и кабелей, люков колодцев, покрытых слоями земли, асфальта или снега, и других металлических предметов, например, кладов, а также определения их местоположения.The invention relates to a technique for detecting hidden metal objects by induction methods and measuring the parameters of their occurrence and can be used to detect underground metal utilities, in particular pipelines and cables, manholes covered with layers of earth, asphalt or snow, and other metal objects, for example, treasures as well as determining their location.

Известны двухрамочные индукционные металлоискатели для обнаружения расположенных на относительно большой глубине крупных объемных металлических объектов, трубопроводов и кабелей и определения их местоположения, изготавливаемые фирмами Fisher (Gemeni-3 и TW-6), White's (TM 800) и Discovery (TF 900) [1], Такие металлоискатели содержат разнесенные в пространстве генераторный блок, оканчивающийся генераторной рамкой, и приемный блок, оканчивающийся приемной рамкой. В состав передающего блока входит высокочастотный генератор, в состав приемного блока входят усилитель, фазовращатель синхронный (фазовый) детектор, стрелочный индикатор и прибор звуковой индикации. Питаются генераторный и приемный блоки от двух автономных источников постоянных напряжений (батарей гальванических элементов или аккумуляторов). Металлоискатели, сведения о которых приведены в [1], способны работать также в режиме трассировки подземных коммуникаций.Two-frame induction metal detectors are known for detecting large bulk metal objects, pipelines and cables located at a relatively large depth and determining their location, manufactured by Fisher (Gemeni-3 and TW-6), White's (TM 800) and Discovery (TF 900) [1 ], Such metal detectors contain a spatially spaced generator block ending in a generator frame and a receiver block ending in a receiving frame. The transmitting unit includes a high-frequency generator, the receiving unit includes an amplifier, a phase shifter, a synchronous (phase) detector, a dial indicator, and an audio indication device. Generator and receiver units are fed from two autonomous sources of constant voltage (batteries of galvanic cells or accumulators). Metal detectors, the details of which are given in [1], are also able to work in the routing mode of underground utilities.

Недостатком таких устройств является низкая производительность поисковых работ, обусловленная большим количеством органов ручного управления. Они содержат переключатель режимов работы, регулятор чувствительности системы (глубины обнаружения объекта), регулятор порогового уровня звуковой индикации, регулятор "отстройки от грунта".The disadvantage of such devices is the low productivity of search operations, due to the large number of manual controls. They contain a switch of operating modes, a sensitivity regulator of the system (object detection depth), a threshold level adjuster for the sound indication, and a ground off adjuster.

Наиболее близким аналогом к заявляемому устройству является переносное устройство обнаружения металлических объектов и определения их местоположения [2], содержащее три блока, первый из которых содержит передающую рамочную антенну (рамку), подсоединенный к ней первичной обмоткой первый трансформатор тока, высокочастотный генератор, счетверенный переключатель на четыре коммутируемых направления, источник постоянного напряжения (батарею гальванических элементов или аккумуляторов) и две части двух электрических разъемов, второй из которых содержит приемную рамочную антенну (рамку), подсоединенный к ней первичной обмоткой второй трансформатор тока и кабельную часть электрического разъема, и третий из которых - блок усиления и обработки сигналов - содержит фазовращатель, имеющий два входа и один выход, фазовый детектор, имеющий два входа, первый из которых соединен с выходом фазовращателя, и один выход, амплитудный детектор, вычитающий усилитель с устройством выборки-хранения, имеющий два входа и один выход, аналоговый модулятор низкой частоты, имеющий два входа и один выход, усилитель низкой частоты, источник постоянного напряжения (батарею гальванических элементов или аккумуляторов), отрицательный вывод которого соединен с общим для третьего блока проводником, механический выключатель, кнопку управления с нормально разомкнутыми контактами, прибор звуковой индикации, стрелочный индикатор, счетверенный переключатель на четыре коммутируемых направления и две приборные части двух электрических разъемов.The closest analogue to the claimed device is a portable device for detecting metal objects and determining their location [2], containing three blocks, the first of which contains a transmitting frame antenna (frame) connected to it by a primary winding, a first current transformer, a high-frequency generator, a quad switch to four switched directions, a constant voltage source (battery of galvanic cells or accumulators) and two parts of two electrical connectors, the second of the cat The first one contains a receiving loop antenna (frame), a second current transformer and a cable part of the electrical connector connected to it by the primary winding, and the third of which, the signal amplification and processing unit, contains a phase shifter having two inputs and one output, a phase detector having two inputs , the first of which is connected to the output of the phase shifter, and one output, an amplitude detector, a subtracting amplifier with a sampling-storage device having two inputs and one output, an analog low-frequency modulator having two inputs and one you stroke, low-frequency amplifier, constant voltage source (battery of galvanic cells or accumulators), the negative terminal of which is connected to a conductor common to the third block, a mechanical switch, a control button with normally open contacts, an audio indicator device, a dial indicator, and a four-switch four switch directions and two instrument parts of two electrical connectors.

Недостатками устройства-прототипа, так же как и аналогов, приведенных в [1], являются наличие большого числа органов ручной регулировки и управления, что снижает производительность поисковых и измерительных работ (вследствие низкого уровня автоматизации указанных работ), невозможность обнаружения металлических предметов, имеющих небольшие размеры, невозможность различения черных и цветных металлов (сплавов), низкая помехозащищенность к проводящему грунту, ограниченный температурный диапазон работы (из-за используемых в прототипе химических источников тока), отсутствие звукового контроля падения напряжения источников питания ниже допустимого предела.The disadvantages of the prototype device, as well as the analogues given in [1], are the presence of a large number of manual adjustment and control bodies, which reduces the performance of search and measuring works (due to the low level of automation of these works), the inability to detect metal objects having small dimensions, impossibility of distinguishing ferrous and non-ferrous metals (alloys), low noise immunity to conductive soil, limited temperature range of work (due to the chemicals used in the prototype current sources), the lack of sound control of the voltage drop of power sources below the permissible limit.

Технический результат, на достижение которого направлено предлагаемое решение, - создание переносного устройства для обнаружения подземных металлических объектов и определения их местоположения, обладающего большей производительностью поисковых и измерительных работ, обладающего расширенными функциональными возможностями и способного работать в более широком диапазоне внешних температур, а также способного работать при наличии помеховых сигналов от высокопроводящего грунта или его отдельных высокопроводящих участков.The technical result, the proposed solution is aimed at, is the creation of a portable device for detecting underground metal objects and determining their location, which has greater search and measurement performance, has enhanced functionality and is able to work in a wider range of external temperatures, and also able to work in the presence of interference signals from highly conductive soil or its individual highly conductive areas.

Это достигается тем, что в переносное устройство для обнаружения подземных металлических объектов и определения их местоположения, содержащее три блока, первый из которых содержит передающую рамочную антенну, подсоединенный к ней первичной обмоткой первый трансформатор тока, высокочастотный генератор и кабельную часть первого электрического разъема, второй из которых содержит приемную рамочную антенну, подсоединенный к ней первичной обмоткой второй трансформатор тока и кабельную часть второго электрического разъема, и третий из которых - блок усиления и обработки сигналов - содержит фазовращатель, имеющий два входа и один выход, фазовый детектор, имеющий два входа, первый из которых соединен с выходом фазовращателя, и один выход, амплитудный детектор, вычитающий усилитель с устройством выборки-хранения, имеющий два входа и один выход, аналоговый модулятор низкой частоты, имеющий два входа и один выход, усилитель низкой частоты, первый источник постоянного напряжения, содержащий первую батарею гальванических элементов или аккумуляторов, отрицательный вывод которой соединен с общим для третьего блока проводником, механический выключатель, кнопку управления с нормально разомкнутыми контактами и приборные части первого и второго электрических разъемов, а также содержащее второй источник постоянного напряжения, в состав которого входит вторая батарея гальванических элементов или аккумуляторов, и прибор звуковой индикации, дополнительно введен четвертый блок, содержащий передающую и приемную кольцевые катушки, расположенные в одной плоскости и магнитно-развязанные между собой в окружающей среде, не содержащей проводящих и/или ферромагнитных объектов, и дополнительную кабельную часть второго электрического разъема, при этом выходы передающей и приемной кольцевых катушек соединены соответственно с пятым и параллельно соединенными третьим и четвертым контактами дополнительной кабельной части второго электрического разъема, а девятый и десятый контакты этой кабельной части разъема соединены с общим для этого блока проводником, а также введены вспомогательная кнопка управления с нормально разомкнутыми контактами, кабельная часть третьего электрического разъема, у которой второй и четвертый контакты соединены с выводами вспомогательной кнопки управления через отрезок двухпроводной линии, кабельная часть четвертого электрического разъема, идентичная кабельной части третьего электрического разъема, у которой первый и четвертый контакты соединены с выводами прибора звуковой индикации, в первый блок введены резонансный усилитель мощности, имеющий два входа и один выход, соединенный со вторичной обмоткой первого трансформатора тока, импульсный модулятор, имеющий один вход и один выход и второй и третий механические выключатели, при этом высокочастотный генератор выполнен на основе кварцевого резонатора с двумя входами, а его выход соединен с первым входом резонансного усилителя мощности, второй механический выключатель включен между выходом импульсного модулятора и первым входом высокочастотного генератора, третий механический выключатель включен в цепь питания узлов, входящих в первый блок, и соединен одним из своих выводов с первым контактом кабельной части первого электрического разъема, параллельно соединенные вход импульсного модулятора и второй вход высокочастотного генератора соединены с третьим контактом, второй вход резонансного усилителя мощности - с пятым контактом, а общий проводник блока - с шестым и седьмым контактами этой же части первого электрического разъема, во второй блок введены высокочастотный резонансный усилитель с электронной регулировкой усиления, сигнальный вход которого соединен со вторичной обмоткой второго трансформатора тока, а его выход и вход цепи управления - с третьим и шестым контактами кабельной части второго электрического разъема, при этом первый и десятый контакты этой части электрического разъема соединены с цепью питания высокочастотного резонансного усилителя и общим для этого блока проводником, а восьмой и девятый контакты этой части электрического разъема соединены между собой, в третий блок введены трехчастотный эталонный генератор, имеющий выход напряжения высокой частоты, соединенный с пятым контактом приборной части первого электрического разъема, выход напряжения частоты гетеродина и выход напряжения промежуточной частоты, соединенный с пятым контактом приборной части второго электрического разъема и со вторым входом фазового детектора, смеситель высокой частоты и частоты гетеродина, одновременно являющийся резонансным усилителем промежуточной частоты и имеющий два входа, первый из которых соединен с третьим контактом приборной части второго электрического разъема, и один выход, первый электронный выключатель, включенный между вторым выходом названного смесителя/усилителя и выходом напряжения частоты гетеродина трехчастотного эталонного генератора и своим управляющим входом соединенный с восьмым контактом приборной части второго электрического разъема, полосовой фильтр промежуточной частоты, соединенный своим входом с выходом смесителя/усилителя, усилитель промежуточной частоты с электронной регулировкой усиления, имеющий два входа, первый из которых соединен с выходом полосового фильтра промежуточной частоты, а второй - с выходом вычитающего усилителя с устройством выборки-хранения и шестым контактом приборной части второго электрического разъема, и имеющий один выход, соединенный с первым входом фазовращателя и входом амплитудного детектора, первый усилитель постоянного тока, вход которого соединен с выходом фазового детектора, приборные части третьего и четвертого идентичных электрических разъемов, компаратор, источник питающих первый, второй и третий блоки напряжений, оканчивающийся двумя входами и двумя выходами, у которого первый вход соединен с третьими контактами приборных частей третьего и четвертого электрических разъемов, второй вход - с положительным выводом первой батареи гальванических элементов или аккумуляторов, первый выход - с первым выводом первого механического выключателя, а второй выход - с первым входом компаратора, ждущий мультивибратор, соединенный своим входом с выходом компаратора, частотно-модулируемый генератор низкой частоты, имеющий три входа, первый из которых соединен с выходом ждущего мультивибратора, и один выход, соединенный с первым входом аналогового модулятора низкой частоты, стабилизатор напряжения, выход которого соединен со вторым входом частотно-модулируемого генератора низкой частоты и вторым входом компаратора, второй электронный выключатель, соединенный своим первым выводом с общим для третьего блока проводником, механический переключатель на три коммутируемых направления, у которого общий вывод соединен с третьим входом частотно-модулируемого генератора низкой частоты, вторым входом аналогового модулятора низкой частоты и вторым выводом второго электронного выключателя, второй вычитающий усилитель с устройством выборки-хранения, имеющий два входа, первый из которых соединен с выходом первого усилителя постоянного тока и третьим коммутируемым выводом механического переключателя на три коммутируемых направления, а своим выходом - со вторым входом фазовращателя, третий вычитающий усилитель с устройством выборки-хранения, соединенный своим выходом со вторым коммутируемым выводом механического переключателя на три коммутируемых направления, второй усилитель постоянного тока, соединенный своим входом с выходом амплитудного детектора, первым входом третьего вычитающего усилителя с устройством выборки-хранения и первым коммутируемым выводом механического переключателя на три коммутируемых направления, а своим выходом - с первым входом первого из названных вычитающих усилителей с устройствами выборки-хранения, одновибратор, вход которого соединен с первым выводом кнопки управления и вторыми контактами приборных частей третьего и четвертого электрических разъемов, а выход - с управляющим входом второго электронного выключателя и вторыми управляющими входами первого, второго и третьего вычитающих усилителей с устройствами выборки-хранения, при этом второй вывод первого механического выключателя соединен с первыми контактами приборных частей первого и второго электрических разъемов, вход усилителя низкой частоты соединен с выходом аналогового модулятора низкой частоты, а его выход - с первыми контактами приборных частей третьего и четвертого электрических разъемов, девятый и десятый контакты приборной части второго электрического разъема, третий, шестой и седьмой контакты приборной части первого электрического разъема, четвертые контакты приборных частей третьего и четвертого электрических разъемов и второй вывод кнопки управления соединены с общим для третьего блока проводником, а второй источник постоянного напряжения выполнен в виде отдельного, пятого блока, в состав которого введены пятый электрический разъем, к первому и седьмому контактам приборной части которого подключены положительный и отрицательный выводы второй батареи гальванических элементов или аккумуляторов, отрезок двухпроводного кабеля, у которого первый и второй провода своими первыми концами соединены с первым и седьмым контактами кабельной части пятого электрического разъема, и дополнительная кабельная часть третьего электрического разъема, третий и четвертый контакты которой соединены со вторыми концами первого и второго проводов отрезка двухпроводного кабеля.This is achieved by the fact that in a portable device for detecting underground metal objects and determining their location, containing three blocks, the first of which contains a transmitting loop antenna, a first current transformer connected to it by a primary winding, a high-frequency generator and a cable part of the first electrical connector, the second of which contains a receiving loop antenna, a second current transformer connected to it by a primary winding and a cable part of a second electrical connector, and a third of a cat The second one — a signal amplification and processing unit — contains a phase shifter having two inputs and one output, a phase detector having two inputs, the first of which is connected to the phase shifter output, and one output, an amplitude detector, a subtracting amplifier with a sampling-storage device, having two input and one output, an analog low-frequency modulator having two inputs and one output, a low-frequency amplifier, a first DC voltage source containing a first battery of cells or batteries, the negative terminal of which It is connected to a common conductor for the third block, a mechanical switch, a control button with normally open contacts and instrument parts of the first and second electrical connectors, as well as a second DC voltage source, which includes a second battery of galvanic cells or batteries, and an audio indication device, additionally introduced the fourth block containing the transmitting and receiving ring coils located in the same plane and magnetically isolated from each other in the environment, n containing conductive and / or ferromagnetic objects, and an additional cable part of the second electrical connector, while the outputs of the transmitting and receiving ring coils are connected respectively to the fifth and parallel connected third and fourth contacts of the additional cable part of the second electrical connector, and the ninth and tenth contacts of this cable part the connectors are connected to a conductor common to this unit, and an auxiliary control button with normally open contacts is introduced, the cable part l the third electrical connector, in which the second and fourth contacts are connected to the terminals of the auxiliary control button through a two-wire line segment, the cable part of the fourth electrical connector, identical to the cable part of the third electrical connector, in which the first and fourth contacts are connected to the terminals of the sound indication device, in the first the unit introduced a resonant power amplifier having two inputs and one output connected to the secondary winding of the first current transformer, a pulse modulator having one input and one output and the second and third mechanical switches, the high-frequency generator is made on the basis of a quartz resonator with two inputs, and its output is connected to the first input of the resonant power amplifier, the second mechanical switch is connected between the output of the pulse modulator and the first input of the high-frequency generator , the third mechanical switch is included in the power circuit of the nodes included in the first block, and is connected by one of its terminals to the first contact of the cable part of the first electrical connector a) the parallel input of the pulse modulator and the second input of the high-frequency generator are connected to the third contact, the second input of the resonant power amplifier to the fifth contact, and the common conductor of the block to the sixth and seventh contacts of the same part of the first electrical connector, the high-frequency resonant is introduced into the second block an amplifier with electronic gain control, the signal input of which is connected to the secondary winding of the second current transformer, and its output and the input of the control circuit to the third and sixth contact the cable of the second electrical connector, the first and tenth contacts of this part of the electrical connector are connected to the power circuit of the high-frequency resonant amplifier and a common conductor for this unit, and the eighth and ninth contacts of this part of the electrical connector are connected to each other, a three-frequency reference a generator having a high frequency voltage output connected to a fifth pin of the instrument part of the first electrical connector, a local oscillator frequency voltage output and a voltage output of the intermediate frequency, connected to the fifth contact of the instrument part of the second electrical connector and to the second input of the phase detector, a high-frequency mixer and a local oscillator frequency, which is simultaneously a resonant amplifier of the intermediate frequency and has two inputs, the first of which is connected to the third contact of the instrument part of the second electrical connector and one output, the first electronic switch connected between the second output of the named mixer / amplifier and the output of the local oscillator frequency voltage three times reference generator and its control input connected to the eighth pin of the instrument part of the second electrical connector, an intermediate-frequency bandpass filter connected to its input with the mixer / amplifier output, an intermediate-frequency amplifier with electronic gain control having two inputs, the first of which is connected to the output of the strip intermediate frequency filter, and the second with the output of a subtracting amplifier with a sampling-storage device and the sixth contact of the instrument part of the second electrical connector , and having one output connected to the first input of the phase shifter and the input of the amplitude detector, a first DC amplifier, the input of which is connected to the output of the phase detector, instrument parts of the third and fourth identical electrical connectors, a comparator, a source of power to the first, second and third voltage units, ending with two inputs and two outputs, in which the first input is connected to the third contacts of the instrument parts of the third and fourth electrical connectors, the second input is with the positive terminal of the first batteries of galvanic cells or accumulators, the first output is with the first output of the first mechanical switch, and the second output is with the first input of the comparator, a waiting multivibrator connected by its input to the output of the comparator, a frequency-modulated low-frequency generator having three inputs, the first of which is connected with the output of a waiting multivibrator, and one output connected to the first input of an analog low-frequency modulator, a voltage stabilizer, the output of which is connected to the second input of a frequency-modulated gene low frequency generator and the second input of the comparator, a second electronic switch connected by its first output to a common conductor for the third block, a mechanical switch in three switched directions, in which the common output is connected to the third input of the low-frequency modulated oscillator, the second input of the low-voltage analog modulator frequency and the second output of the second electronic switch, the second subtractive amplifier with a sampling-storage device having two inputs, the first of which is connected to the output of of a direct current amplifier and a third switched output of a mechanical switch in three switched directions, and its output with a second input of a phase shifter, a third subtracting amplifier with a sampling-storage device, connected to its output with a second switched output of a mechanical switch in three switched directions, a second constant amplifier current connected by its input to the output of the amplitude detector, the first input of the third subtracting amplifier with a sampling-storage device and the first a switched output of a mechanical switch in three switched directions, and with its output - with the first input of the first of these subtractive amplifiers with sampling-storage devices, a single-shot, the input of which is connected to the first output of the control button and second contacts of the instrument parts of the third and fourth electrical connectors, and the output - with the control input of the second electronic switch and the second control inputs of the first, second and third subtracting amplifiers with sampling and storage devices, while The output of the first mechanical switch is connected to the first contacts of the instrument parts of the first and second electrical connectors, the input of the low-frequency amplifier is connected to the output of an analog low-frequency modulator, and its output is connected to the first contacts of the instrument parts of the third and fourth electrical connectors, the ninth and tenth contacts of the instrument part the second electrical connector, the third, sixth and seventh contacts of the instrument part of the first electrical connector, the fourth contacts of the instrument parts of the third and fourth e the electrical connectors and the second terminal of the control button are connected to a conductor common to the third block, and the second DC voltage source is made in the form of a separate, fifth block, which includes the fifth electrical connector, the positive and negative terminals of the second are connected to the first and seventh contacts of the instrument part batteries of galvanic cells or accumulators, a segment of a two-wire cable in which the first and second wires are connected with their first ends to the first and seventh contacts of the cable part of the fifth electrical connector, and an additional cable part of the third electrical connector, the third and fourth contacts of which are connected to the second ends of the first and second wires of the two-wire cable.

На чертеже изображена функциональная схема переносного устройства для обнаружения подземных металлических объектов и определения их местоположения.The drawing shows a functional diagram of a portable device for detecting underground metal objects and determining their location.

Переносное устройство содержит пять блоков: первый (передающий) 1, второй (приемный) 2, третий - блок усиления и обработки сигналов - 3 с размещенным в нем первым источником постоянного напряжения (первой батареей гальванических элементов или аккумуляторов), четвертый - блок передающей и приемной кольцевых катушек - 4, пятый - второй источник постоянного напряжения (вторая батарея гальванических элементов или аккумуляторов с узлами соединения с первым 1 и третьим 3 блоками) - 5, а также прибор звуковой индикации (например, головные телефоны) 6 и вспомогательную кнопку управления 7 с нормально разомкнутыми контактами. Третий блок 3 оканчивается приборными частями первого 8, второго 9, третьего 10 и четвертого 11 электрических разъемов (приборные части третьего 10 и четвертого 11 электрических разъемов выполнены индентичными). Четвертый блок 4 оканчивается кабельной частью 12 электрического разъема, идентичной кабельной части второго электрического разъема 9, и подсоединяется к блоку 3 после отключения от последнего блока 2. Прибор звуковой индикации 6 оканчивается кабельной частью четвертого электрического разъема 11, вспомогательная кнопка управления 7 - кабельной частью третьего электрического разъема 10 (кабельные части третьего и четвертого разъемов 10 и 11 могут подсоединяться и к приборной части четвертого 11 и к приборной части третьего 10 разъемов). В состав блока 5 кроме батарей гальванических элементов или аккумуляторов входят пятый электрический разъем 13, отрезок двухпроводного кабеля 14 и дополнительная кабельная часть 15 третьего разъема 10 (которая также может подсоединяться и к приборной части четвертого электрического разъема 11). Приборная часть пятого разъема 13 может соединяться также с кабельной частью первого разъема 8 (после отсоединения блока 1 от блока 3). Выводы прибора звуковой индикации соединены с первым и четвертым контактами кабельной части четвертого разъема 11. Выводы кнопки 7 через отрезок двухпроводной линии 16 соединены со вторым и четвертым контактами кабельной части третьего разъема 11. Положительный и отрицательный выводы второй батареи гальванических элементов или аккумуляторов 5 соединены с первым и седьмым контактами приборной части пятого разъема 13. Первый и второй провода отрезка двухпроводного кабеля 14 своими первыми концами соединены с первым и седьмым контактами кабельной части пятого разъема 13, а своими вторыми концами - с третьим и четвертым контактами дополнительной кабельной части 15 третьего разъема 11.The portable device contains five blocks: the first (transmitting) 1, the second (receiving) 2, the third — the signal amplification and processing unit — 3 with the first DC voltage source (the first battery of galvanic cells or batteries) located in it, and the fourth — the transmitting and receiving block ring coils - 4, fifth - a second source of constant voltage (second battery of galvanic cells or batteries with connection nodes with the first 1 and third 3 blocks) - 5, as well as an audible indicator (for example, headphones) 6 and all omogatelnuyu 7 Control button with normally open contacts. The third block 3 ends with the instrument parts of the first 8, second 9, third 10 and fourth 11 electrical connectors (the instrument parts of the third 10 and fourth 11 electrical connectors are identical). The fourth unit 4 ends with the cable part 12 of the electrical connector identical to the cable part of the second electrical connector 9, and is connected to the block 3 after disconnecting from the last unit 2. The sound indicating device 6 ends with the cable part of the fourth electrical connector 11, the auxiliary control button 7 - with the cable part of the third electrical connector 10 (cable parts of the third and fourth connectors 10 and 11 can be connected to the instrument part of the fourth 11 and to the instrument part of the third 10 connectors). The structure of block 5, in addition to batteries of galvanic cells or accumulators, includes a fifth electrical connector 13, a segment of a two-wire cable 14 and an additional cable portion 15 of the third connector 10 (which can also be connected to the instrument part of the fourth electrical connector 11). The instrument part of the fifth connector 13 can also be connected to the cable part of the first connector 8 (after disconnecting unit 1 from unit 3). The terminals of the sound indication device are connected to the first and fourth contacts of the cable part of the fourth connector 11. The conclusions of the button 7 through the length of the two-wire line 16 are connected to the second and fourth contacts of the cable part of the third connector 11. The positive and negative terminals of the second battery of the galvanic cells or accumulators 5 are connected to the first and the seventh contacts of the instrument part of the fifth connector 13. The first and second wires of the segment of the two-wire cable 14 are connected with their first ends to the first and seventh contacts of the cable part of the fifth connector 13, and its second ends with the third and fourth contacts of the additional cable part 15 of the third connector 11.

Первый блок 1 содержит передающую рамочную антенну (рамку) 17, первый трансформатор тока 18, подсоединенный к ней первичной обмоткой, выходной усилитель мощности 19, имеющий два входа и один выход, соединенный со вторичной обмоткой трансформатора 18, высокочастотный (кварцевый) генератор 20, имеющий два входа и один выход, соединенный с первым входом усилителя 19, импульсный модулятор 21, имеющий один вход и один выход, второй механический выключатель 22, включенный между первым входом генератора 20 и выходом модулятора 21, третий механический выключатель 23, включенный в цепь питания узлов 19, 20 и 21 и соединенный одним из своих выводов (нижним по чертежу) с первым контактом кабельной части первого разъема 8. Соединенные между собой вход модулятора 21 и второй вход генератора 20 и второй вход усилителя мощности 19 соединены соответственно с третьим и пятым контактами этой же части первого разъема 8. Шестой и седьмой контакты этой же части разъема 8 соединены с общим для блока 1 проводником.The first block 1 contains a transmitting frame antenna (frame) 17, a first current transformer 18 connected to it by a primary winding, an output power amplifier 19 having two inputs and one output connected to a secondary winding of a transformer 18, a high-frequency (crystal) oscillator 20, having two inputs and one output connected to the first input of the amplifier 19, a pulse modulator 21 having one input and one output, a second mechanical switch 22 connected between the first input of the generator 20 and the output of the modulator 21, the third mechanical switch a body 23 included in the power supply circuit of nodes 19, 20, and 21 and connected by one of its terminals (lower in the drawing) to the first contact of the cable part of the first connector 8. The input of the modulator 21 and the second input of the generator 20 and the second input of the power amplifier 19 are connected connected respectively to the third and fifth contacts of the same part of the first connector 8. The sixth and seventh contacts of the same part of the connector 8 are connected to a conductor common to block 1.

Второй блок 2 содержит приемную рамочную антенну (рамку) 24, второй трансформатор тока 25, подсоединенный своей первичной обмоткой к антенне 24, и высокочастотный резонансный усилитель с электронной регулировкой усиления 26, имеющий два входа, из которых первый (сигнальный) соединен со вторичной обмоткой трансформатора тока 25, а второй (управляющий) - с шестым контактом кабельной части второго разъема 9. Выход усилителя 26 соединен с третьим контактом, цепь питания усилителя 26 - с первым контактом и общий проводник этого блока - с десятым контактом этой же части второго разъема 9. Восьмой и девятый контакты этой же части разъема 9 соединены между собой.The second block 2 contains a receiving loop antenna (frame) 24, a second current transformer 25 connected by its primary winding to the antenna 24, and a high-frequency resonant amplifier with electronic gain control 26 having two inputs, of which the first (signal) is connected to the secondary winding of the transformer current 25, and the second (control) - with the sixth pin of the cable part of the second connector 9. The output of the amplifier 26 is connected to the third contact, the power supply circuit of the amplifier 26 - with the first contact and the common conductor of this unit - with the tenth pin this part of the second connector 9. The eighth and ninth contacts of the same connector part 9 connected together.

Третий блок 3 содержит трехчастотный эталонный (кварцевый) генератор 27, имеющий выход напряжения высокой частоты f1, соединенный с пятым контактом приборной части первого разъема 8, выход напряжения частоты гетеродина f2 и выход напряжения промежуточной частоты f3=f1-f2, смеситель высокой частоты и частоты гетеродина, одновременно являющийся усилителем промежуточной частоты (смеситель/усилитель) 28 и имеющий два входа, первый из которых соединен с третьим контактом приборной части второго разъема 9, и один выход, первый электронный выключатель 29, включенный между выходом частоты гетеродина генератора 27 и вторым входом смесителя/усилителя 28 и своим управляющим входом соединенный с восьмым контактом приборной части второго разъема 9, полосно-пропускающий фильтр промежуточной частоты 30, соединенный своим входом с выходом смесителя/усилителя 28, усилитель промежуточной частоты с электронной регулировкой усиления 31 (УПЧ 31), имеющий два входа, первый из которых соединен с выходом фильтра 30, и один выход, фазовращатель 32, имеющий два входа и один выход, фазовый детектор 33, имеющий два входа, первый из которых соединен с выходом фазовращателя 32, а второй - с выходом промежуточной частоты генератора 27 и пятым контактом приборной части второго разъема 9, первый усилитель постоянного тока 34 (первый УПТ 34), вход которого соединен с выходом фазового детектора 33, амплитудный детектор 35, вход которого соединен с выходом УПЧ 31 и первым входом фазовращателя 32, первый источник постоянного напряжения 36, содержащий первую батарею гальванических элементов или аккумуляторов и оканчивающийся первым (положительным) и вторым (отрицательным) выводами, из которых последний соединен с общим для третьего блока проводником, источник питающих первый, второй и третий блоки напряжений 37, имеющий первый и второй входы, второй из которых соединен с положительным выводом источника постоянного напряжения 36, а первый - с третьими контактами приборных частей третьего и четвертого электрических разъемов 10 и 11, а также имеющий выходы питающего и контролируемого напряжений, первый механический выключатель 38 (подключенный одним выводом с выходом питающего напряжения источника 37, а другим - с первыми контактами приборных частей первого 8 и второго 9 электрических разъемов и цепями питания отдельных узлов третьего блока 3 (на чертеже цепи питания отдельных узлов блока 3 не показаны), компаратор 39, вход которого соединен с выходом контролируемого напряжения источника 37, ждущий мультивибратор 40, соединенный своим входом с выходом компаратора 39, частотно-модулируемый генератор низкой частоты 41, имеющий три входа, первый из которых соединен с выходом ждущего мультивибратора 40, и один выход, стабилизатор напряжения 42, выход которого соединен со вторым входом частотно-модулируемого генератора 41 и вторым выходом компаратора 39, аналоговый модулятор низкой частоты 43, имеющий два выхода, первый из которых соединен с выходом генератора 41, и один выход, усилитель низкой частоты 44, соединенный своим входом с выходом аналогового модулятора 43, а своим выходом - с первыми контактами приборных частей третьего и четвертого идентичных электрических разъемов 10 и 11, второй электронный выключатель 45, соединенный своим первым выводом с общим для третьего блока проводником, механический переключатель на три коммутируемых направления 46, у которого общий вывод соединен с третьим входом генератора 41, вторым входом модулятора 43 и вторым выводом выключателя 45, первый вычитающий усилитель с устройством выборки-хранения 47, выход которого соединен со вторым входом УПЧ 31 и шестым контактом приборной части второго электрического разъема 9, второй вычитающий усилитель с устройством выборки-хранения 48, соединенный своим первым входом с выходом первого УПТ 34 и третьим коммутируемым выводом переключателя 46, а своим выходом - со вторым входом фазовращателя 32, третий вычитающий усилитель с устройством выборки-хранения 49, соединенный своим выходом со вторым коммутируемым выводом переключателя 46, второй усилитель постоянного тока 50 (второй УПТ 50), соединенный своим входом с выходом амплитудного детектора 35, первым входом третьего вычитающего усилителя с устройством выборки-хранения 47 и первым коммутируемым выводом переключателя 46, а своим выходом - с первым входом первого вычитающего усилителя с устройством выборки-хранения 47, кнопка управления 51 с нормально разомкнутыми контактами, один вывод которой соединен с общим для третьего блока проводником, одновибратор 52, вход которого соединен с другим выводом кнопки управления 51 и со вторыми контактами приборних частей электрических разъемов 10 и 11, а выход - с управляющим входом второго электронного выключателя 45 и управляющими (вторыми) входами первого 47, второго 48 и третьего 49 вычитающих усилителей с устройствами выборки-хранения, при этом девятый и десятый контакты приборной части второго электрического разъема 9, третий, шестой и седьмой контакты приборной части первого электрического разъема 8 и четвертые контакты приборных частей третьего и четвертого разъемов 10 и 11 соединены с общим для третьего блока проводником.The third block 3 contains a three-frequency reference (quartz) generator 27 having a high frequency voltage output f 1 connected to the fifth pin of the instrument part of the first connector 8, a local oscillator frequency voltage output f 2 and an intermediate frequency voltage output f 3 = f 1 -f 2 , a mixer of high frequency and a local oscillator frequency, which is also an intermediate frequency amplifier (mixer / amplifier) 28 and has two inputs, the first of which is connected to the third contact of the instrument part of the second connector 9, and one output, the first electronic switch a device 29 connected between the frequency oscillator oscillator 27 and the second input of the mixer / amplifier 28 and its control input connected to the eighth pin of the instrument part of the second connector 9, an intermediate-frequency bandpass filter 30 connected by its input to the output of the mixer / amplifier 28, the amplifier intermediate frequency with electronic gain control 31 (UPCH 31), having two inputs, the first of which is connected to the output of the filter 30, and one output, phase shifter 32, having two inputs and one output, a phase detector 33, having the input, the first of which is connected to the output of the phase shifter 32, and the second to the output of the intermediate frequency of the generator 27 and the fifth contact of the instrument part of the second connector 9, the first DC amplifier 34 (first UPT 34), the input of which is connected to the output of the phase detector 33, amplitude detector 35, the input of which is connected to the output of the amplifier 31 and the first input of the phase shifter 32, the first constant voltage source 36, containing the first battery of cells or batteries and ending with the first (positive) and second (negative n) conclusions, of which the latter is connected to a conductor common to the third block, the source supplying the first, second and third voltage blocks 37, having the first and second inputs, the second of which is connected to the positive terminal of the DC voltage source 36, and the first to the third contacts instrument parts of the third and fourth electrical connectors 10 and 11, as well as having outputs of the supply and controlled voltages, the first mechanical switch 38 (connected by one output with the output of the supply voltage of the source 37, and the other him - with the first contacts of the instrument parts of the first 8 and second 9 electrical connectors and power circuits of the individual nodes of the third block 3 (not shown in the drawing of the power circuit of the individual nodes of the block 3), a comparator 39, the input of which is connected to the output of the monitored voltage of the source 37, waiting for the multivibrator 40, connected at its input to the output of the comparator 39, a frequency-modulated low-frequency generator 41 having three inputs, the first of which is connected to the output of the standby multivibrator 40, and one output, a voltage regulator 42, the output of which of the second is connected to the second input of the frequency-modulated generator 41 and the second output of the comparator 39, an analog low-frequency modulator 43 having two outputs, the first of which is connected to the output of the generator 41, and one output, a low-frequency amplifier 44, connected by its input to the analog output modulator 43, and with its output - with the first contacts of the instrument parts of the third and fourth identical electrical connectors 10 and 11, the second electronic switch 45 connected by its first output to a conductor common to the third block, a mechanical a three-way switch 46, in which the common terminal is connected to the third input of the generator 41, the second input of the modulator 43 and the second terminal of the switch 45, the first subtracting amplifier with a sampling-storage device 47, the output of which is connected to the second input of the amplifier 31 and the sixth contact the instrument part of the second electrical connector 9, a second subtracting amplifier with a sampling-storage device 48, connected to its first input with the output of the first UPT 34 and the third commutated output of the switch 46, and its output with the second input of the phase shifter 32, the third subtracting amplifier with a sampling-storage device 49, connected by its output to the second switched output of the switch 46, the second DC amplifier 50 (second UPT 50), connected by its input to the output of the amplitude detector 35, the first input of the third subtracting amplifier with a sampling-storage device 47 and the first switched output of the switch 46, and with its output - with the first input of the first subtracting amplifier with a sampling-storage device 47, the control button 51 with normal closed contacts, one output of which is connected to a conductor common to the third block, a one-shot 52, whose input is connected to the other output of the control button 51 and to the second contacts of the instrument parts of electrical connectors 10 and 11, and the output - with the control input of the second electronic switch 45 and control (second) inputs of the first 47, second 48 and third 49 subtracting amplifiers with sampling-storage devices, while the ninth and tenth contacts of the instrument part of the second electrical connector 9, the third, sixth and seventh contacts the part of the first electrical connector 8 and the fourth contacts of the instrument parts of the third and fourth connectors 10 and 11 are connected to a conductor common to the third block.

Четвертый блок 4 содержит передающую 53 и приемную 54 кольцевые катушки, расположенные в одной плоскости и магнитно-развязанные между собой в окружающей среде, не содержащей проводящих и/или ферромагнитных объектов, и соединенные с пятым и параллельно соединенными третьим и четвертым контактами дополнительной кабельной части 12 второго разъема 9. Девятый и десятый контакты этой части второго разъема соединены между собой.The fourth block 4 contains transmitting 53 and receiving 54 ring coils located in the same plane and magnetically isolated from each other in an environment that does not contain conductive and / or ferromagnetic objects, and connected to the fifth and parallel connected third and fourth contacts of the additional cable part 12 the second connector 9. The ninth and tenth contacts of this part of the second connector are interconnected.

Работа переносного устройства для обнаружения подземных металлических объектов и определения их местоположения основана на возбуждении передающей рамочной антенной 17 или 53 магнитного поля в окружающем ее пространстве. Переменное магнитное поле, в свою очередь, порождает переменное вихревое электрическое поле. Вихревое электрическое поле создает в металлических объектах электродвижущую силу индукции, под действием которой в них протекают индукционные (вихревые) токи. Под действием наведенных токов в окружающем металлические объекты пространстве возникает переменное магнитное поле, характер которого зависит от формы предмета и взаиморасположения предмета и передающей рамки.The operation of a portable device for detecting underground metal objects and determining their location is based on the excitation of the transmitting frame antenna 17 or 53 of the magnetic field in its surrounding space. An alternating magnetic field, in turn, generates an alternating vortex electric field. A vortex electric field creates an electromotive force of induction in metal objects, under the influence of which induction (eddy) currents flow in them. Under the influence of induced currents in the space surrounding metal objects, an alternating magnetic field arises, the nature of which depends on the shape of the object and the relative position of the object and the transmission frame.

Передающая 17 и приемная 24 рамки, входящие в состав блоков 1 и 2, при поиске металлических объектов ориентируются друг относительно друга таким образом, чтобы в отсутствии металлических или ферромагнитных предметов в окружающем их пространстве взаимная индуктивность между ними была пренебрежимо мала. При использовании рамок 17 и 24 это достигается тем, что плоскость рамки 17 располагается в вертикальной плоскости, а плоскость рамки 24 - в горизонтальной, при этом ось симметрии рамки 24, лежащей в ее плоскости, совпадает с осью, проходящей перпендикулярно плоскости рамки 17 через ее центр. Кольцевые катушки 53 и 54 выполняются с жесткой, механической связью, как единое неразборное целое с пренебрежимо малой взаимной индуктивностью между ними (в окружающем кольцевые катушки пространстве, в котором отсутствуют металлические или ферромагнитные предметы).When searching for metal objects, the transmitting 17 and receiving 24 frames that are part of blocks 1 and 2 are oriented relative to each other so that in the absence of metal or ferromagnetic objects in the space surrounding them, the mutual inductance between them is negligible. When using frames 17 and 24, this is achieved by the fact that the plane of the frame 17 is located in the vertical plane and the plane of the frame 24 is horizontal, while the axis of symmetry of the frame 24 lying in its plane coincides with the axis passing perpendicular to the plane of the frame 17 through center. The ring coils 53 and 54 are made with a rigid, mechanical connection, as a single indivisible whole with a negligible mutual inductance between them (in the space surrounding the ring coils, in which there are no metal or ferromagnetic objects).

Переносное устройство для обнаружения подземных металлических объектов и определения их местоположения работает в трех режимах: режим №1 - обнаружение крупных металлических объектов, трубопроводов и кабельных линий связи (КЛС); режим №2 - уточнение координат трубопроводов и КЛС; режим №3 - поиск металлических объектов с селекцией их по виду материала на два вида: ферромагнитные-неферромагнитные и определение их координат.A portable device for detecting underground metal objects and determining their location operates in three modes: mode No. 1 - detection of large metal objects, pipelines and cable communication lines (CLS); mode No. 2 - refinement of the coordinates of pipelines and CLS; mode No. 3 - search for metal objects with their selection according to the type of material into two types: ferromagnetic-non-ferromagnetic and determination of their coordinates.

В режиме №1 блоки 1 и 2 закрепляются на концах штанги (трубы), входящей в комплект заявленного устройства. При поиске металлических объектов штанга располагается в горизонтальной плоскости, генераторная рамка 17 - в вертикальной и приемная рамка 24 - в горизонтальной. Блок 3 закрепляется на штанге в средней ее части. Блоки 1 и 2 соединяются с блоком 3 при помощи разъемов 8 и 9. Прибор звуковой индикации 6 (в описываемом ниже конкретном устройстве роль прибора звуковой индикации выполняют головные телефоны) соединяется с блоком 3 при помощи разъема 11. В режиме 1 к блоку 3 также может подключаться блок 5 при помощи разъема 15. При отрицательной температуре окружающей среды блок 5 можно помещать под одежду оператора. При поиске проводящих трасс штанга с находящимися на ней блоками ориентируется перпендикулярно вероятному направлению расположения трассы.In mode No. 1, blocks 1 and 2 are fixed at the ends of the rod (pipe) included in the kit of the claimed device. When searching for metal objects, the rod is located in the horizontal plane, the generator frame 17 is in the vertical and the receiving frame 24 is in the horizontal. Block 3 is fixed on the rod in its middle part. Blocks 1 and 2 are connected to block 3 using sockets 8 and 9. The sound indication device 6 (in the specific device described below, the head phones play the role of the sound indication device) is connected to block 3 using connector 11. In mode 1, it can also block 3 connect unit 5 using connector 15. At negative ambient temperatures, unit 5 can be placed under the operator’s clothing. When searching for conductive paths, the rod with the blocks located on it is oriented perpendicular to the probable direction of the route location.

В режиме №2 блок 1 соединяется с блоком 5 при помощи приборной части разъема 13 и кабельной части разъема 8, а блок 2 - с блоком 3 при помощи разъема 9. В режиме №2 блоки 1 и 5 не связаны с другими блоками ни механически, ни электрически. В этом режиме, в отличие от режима №1, возможна генерация генератором 20 непрерывных высокочастотных колебаний и модулированных прямоугольными импульсами с частотой 10 Гц (при замыкании выключателя 22).In mode No. 2, block 1 is connected to block 5 using the instrument part of connector 13 and the cable part of connector 8, and block 2 is connected to block 3 using connector 9. In mode No. 2, blocks 1 and 5 are not connected mechanically to other blocks, neither electrically. In this mode, unlike mode No. 1, the generator 20 can generate continuous high-frequency oscillations and modulated by rectangular pulses with a frequency of 10 Hz (when the circuit breaker 22 is closed).

В режиме №3 с блоком 3 соединяется блок 4 при помощи кабельной части разъема 12 и головные телефоны 6. К блоку 3 также может подключаться блок 5 при помощи кабельной части разъема 15.In mode No. 3, unit 4 is connected to unit 3 using the cable part of connector 12 and headphones 6. The unit 5 can also be connected to unit 3 using the cable part of connector 15.

Вспомогательная кнопка управления 7 подключается к блоку 3 при отключенном от него блоке 5. Гибкая связь ее с блоком 3 облегчает работу оператора в процессе поиска металлических объектов (одной рукой оператор может одновременно держать штангу и нажимать кнопку 7).The auxiliary control button 7 is connected to block 3 when block 5 is disconnected from it. Its flexible connection with block 3 facilitates the operator’s work in the process of searching for metal objects (with one hand the operator can simultaneously hold the bar and press button 7).

В режиме №1 второй вход высокочастотного генератора 20 и вход импульсного модулятора 21 (в изготовленном нами устройстве частота генератора 20 составляла 100 кГц, частота импульсного модулятора - 10 Гц) оказываются соединены с общими проводниками блоков 1, 2 и 3. Цепи блокировок, размещенные в генераторе 20 и модуляторе 21, не позволяют возбудиться колебаниям ни в генераторе 20, ни в модуляторе 21 при подаче на них напряжения питания. После перевода выключателей 38 и 23 во включенное (замкнутое) положение на узлы, расположенные в блоках 1, 2 и 3, поступают питающие напряжения и заявленное устройство может использоваться по своему назначению.In mode No. 1, the second input of the high-frequency generator 20 and the input of the pulse modulator 21 (in our device, the frequency of the generator 20 was 100 kHz, the frequency of the pulse modulator was 10 Hz) are connected to the common conductors of blocks 1, 2, and 3. Blocking circuits located in the generator 20 and the modulator 21, do not allow oscillations to be excited neither in the generator 20, nor in the modulator 21 when a supply voltage is applied to them. After the switches 38 and 23 are turned into the on (closed) position, the nodes located in blocks 1, 2 and 3 receive the supply voltage and the claimed device can be used for its intended purpose.

В режиме №1 высокочастотное напряжение с частотой 100 кГц поступает с выхода напряжения высокой частоты трехчастотного эталонного генератора 27, размещенного в блоке 3, на второй вход резонансного усилителя мощности 19 через шестые контакты разъема 8. Усиленное высокочастотное напряжение поступает на вторичную обмотку первого трансформатора 18. Ток, протекающий по первичной обмотке трансформатора 18, возбуждает ток в передающей рамке 17. Протекающий по рамке ток, в свою очередь, возбуждает в окружающем ее пространстве переменное магнитное поле. Приемная рамка 24 принимает высокочастотный сигнал, переизлученный проводящим предметом, находящимся в зоне действия предлагаемого устройства. Принятый сигнал через второй трансформатор тока 25 поступает на вход высокочастотного резонансного усилителя с электронной регулировкой усиления 26, в котором он усиливается и через третьи контакты разъема 8 поступает на первый вход смесителя/усилителя 28, находящегося в блоке 3. В блоке 3 либо амплитуда сигнала, либо приращение амплитуды сигнала относительно предварительно зафиксированного уровня, либо изменение фазы сигнала преобразуется пропорционально в амплитуду и высоту звукового сигнала в головных телефонах.In mode No. 1, a high-frequency voltage with a frequency of 100 kHz is supplied from the high-frequency voltage output of a three-frequency reference generator 27, located in block 3, to the second input of the resonant power amplifier 19 through the sixth pins of connector 8. The amplified high-frequency voltage is supplied to the secondary winding of the first transformer 18. The current flowing through the primary winding of the transformer 18 excites current in the transmitting frame 17. The current flowing through the frame, in turn, excites an alternating magnetic field in the surrounding space le The receiving frame 24 receives a high-frequency signal re-emitted by a conductive object located in the range of the proposed device. The received signal through the second current transformer 25 is fed to the input of a high-frequency resonant amplifier with electronic gain control 26, in which it is amplified and through the third contacts of the connector 8 is fed to the first input of the mixer / amplifier 28, located in block 3. In block 3, either the signal amplitude, either an increase in the amplitude of the signal relative to a previously fixed level, or a change in the phase of the signal is proportionally converted to the amplitude and height of the sound signal in the headphones.

Прошедший через полосно-пропускающий фильтр 30 сигнал поступает на вход УПТ 31. С выхода последнего сигнал поступает в канал обработки амплитуды и в канал обработки фазы сигнала. В канал обработки амплитуды сигнала входят амплитудный детектор 35, УПТ 50 и два вычитающих усилителя с устройствами выборки-хранения 47 и 49, в канал обработки фазы входят фазовращатель 32, фазовый детектор 33, УПТ 34 и вычитающий усилитель с устройством выборки-хранения 48.The signal passed through the bandpass filter 30 is input to the UPT 31. From the output of the latter, the signal enters the amplitude processing channel and the signal phase processing channel. The signal amplitude processing channel includes an amplitude detector 35, UPT 50 and two subtracting amplifiers with sampling-storage devices 47 and 49, the phase processing channel includes a phase shifter 32, phase detector 33, UPT 34 and a subtracting amplifier with sampling-storage device 48.

В составе каждого вычитающего усилителя с устройством выборки-хранения (дальше назовем их как узлы 47, 48 и 49) имеется включенный последовательно в тракт усиления напряжения нормально разомкнутый электронный ключ, замыкаемый во время действия импульса длительностью 2-5 с, вырабатываемого одновибратором 52 после нажатия и отпускания кнопки управления 51. С выходной стороны каждого электронного ключа размещен шунтирующий усилительный тракт, высокодобротный запоминающий величину подаваемого на него напряжения конденсатор (время хранения напряжения на конденсаторе выбрано в пределах 3-5 мин). На один из входов вычитающего усилителя, входящего в состав узла 47, и на один из входов вычитающего усилителя, входящего в состав узла 48, подаются в качестве опорных напряжения, равные половине выходного напряжения источника 37. На один из входов вычитающего усилителя, входящего в состав узла 49, подается напряжение непосредственно с выхода амплитудного детектора 35. На другие входы вычитающих усилителей, входящих в состав узлов 47 и 48, подаются соответственно напряжения с выходов УПТ 50 и УПТ 34, а на другой вход вычитающего усилителя, входящего в состав узла 49, подается напряжение с выхода амплитудного детектора через электронный ключ, входящий в состав этого узла.Each subtracting amplifier with a sampling-storage device (hereinafter referred to as nodes 47, 48, and 49) has a normally open electronic switch connected in series in the voltage amplification path, which is closed during the action of a pulse of 2-5 s duration generated by a single-shot 52 after pressing and releasing the control button 51. On the output side of each electronic key there is a shunt amplifying path, a high-quality memory capacitor supplied to it (voltage storage time the voltage on the capacitor is selected within 3-5 minutes). At one of the inputs of the subtracting amplifier, which is part of the node 47, and at one of the inputs of the subtracting amplifier, which is part of the node 48, reference voltages equal to half the output voltage of the source 37 are supplied. At one of the inputs of the subtracting amplifier, which is part node 49, the voltage is supplied directly from the output of the amplitude detector 35. The other inputs of the subtracting amplifiers included in the nodes 47 and 48 are supplied with voltage from the outputs of the UPT 50 and UPT 34, respectively, and to the other input of the subtracting amplifier The node 49, a voltage is applied from the output of the amplitude detector via electronic key, which is part of the node.

Напряжение, снимаемое с выхода узла 47, подается на управляющие входы усилителей 26 и 31. При этом устанавливается такое усиление высокочастотного тракта и тракта промежуточной частоты, что напряжения на обоих входах вычитающего усилителя, входящего в состав узла 47, становятся равными по величине. После размыкания электронного ключа напряжение на конденсаторе этого узла в течение 3-5 мин остается постоянным, и напряжение на выходе детектора 35 в течение этого времени будет изменяться в зависимости от изменения величины напряженности измеряемого магнитного поля.The voltage removed from the output of the node 47 is supplied to the control inputs of the amplifiers 26 and 31. In this case, the gain of the high-frequency path and the intermediate-frequency path is set such that the voltages at both inputs of the subtracting amplifier included in the node 47 become equal in magnitude. After the electronic key is opened, the voltage on the capacitor of this unit remains constant for 3-5 minutes, and the voltage at the output of the detector 35 during this time will vary depending on the change in the magnitude of the measured magnetic field.

Отсчет фазы принимаемого высокочастотного сигнала производится относительно одной и той же разности фаз между фазой опорного сигнала и фазой принимаемого сигнала, преобразованной в фазу сигнала промежуточной частоты. Одна и та же разность фаз автоматически устанавливается при равных напряжениях на входах вычитающего усилителя, входящего в состав узла 48. Это осуществляется путем изменения фазы сигнала фазовращателем 32 при воздействии на его управляющий вход напряжения, снимаемого с выхода узла 48.The phase of the received high-frequency signal is counted relative to the same phase difference between the phase of the reference signal and the phase of the received signal converted to the phase of the intermediate frequency signal. The same phase difference is automatically set at equal voltages at the inputs of the subtracting amplifier, which is part of the node 48. This is done by changing the phase of the signal by the phase shifter 32 when a voltage is removed from the output of the node 48 on its control input.

В узле 49 отсчет приращения напряжения ведется от значения, существовавшего после нажатия и отпускания кнопки управления 51.At node 49, the voltage increment is counted from the value that existed after pressing and releasing the control button 51.

В процессе работы устройства (через 3-5 с после нажатия и отпускания кнопки управления 51) на первый коммутируемый контакт переключателя 46 поступает напряжение, пропорциональное амплитуде входного сигнала, на второй коммутируемый контакт - напряжение, пропорциональное приращению амплитуды входного сигнала, и на третий коммутируемый контакт - напряжение, пропорциональное изменению фазы входного сигнала.In the process of operation of the device (3-5 s after pressing and releasing the control button 51), the first switched contact of the switch 46 receives a voltage proportional to the amplitude of the input signal, the second switched contact receives a voltage proportional to the increment of the amplitude of the input signal, and the third switched contact - voltage proportional to the phase change of the input signal.

Канал преобразования выходного аналогового напряжения, поступающего на общий вывод переключателя 46, в амплитуду и тон звукового сигнала состоит из частотно-модулируемого генератора низкой (звуковой) частоты 41, аналогового модулятора низкой частоты 43, усилителя низкой частоты 44 и головных телефонов 6. При помощи переключателя 46 выбирается необходимый параметр индикации: амплитуда входного сигнала (положение 1 переключателя 46), приращение амплитуды входного сигнала относительно предыдущего значения (положение 2 переключателя 46), изменение фазы входного сигнала (положение 3 переключателя 46). Выбранный параметр в виде медленно изменяющегося напряжения поступает с выхода переключателя 46 на третий вход генератора 41 и второй вход модулятора 43. В генераторе 41 изменяется частота генерации. Модулятор 43 изменяет амплитуду частотно-преобразованного сигнала. На выходе модулятора 43 присутствует низкочастотный сигнал, у которого с увеличением входного сигнала увеличиваются амплитуда и частота, а при уменьшении входного сигнала увеличивается амплитуда при уменьшении частоты. Усиленный усилителем 44 сигнал поступает на головные телефоны 6, где преобразуется в звук.The channel for converting the output analog voltage supplied to the general output of switch 46 to the amplitude and tone of the sound signal consists of a frequency-modulated low (sound) frequency generator 41, an analog low-frequency modulator 43, a low-frequency amplifier 44, and headphones 6. Using the switch 46, the required display parameter is selected: the amplitude of the input signal (position 1 of the switch 46), the increment of the amplitude of the input signal relative to the previous value (position 2 of the switch 46), changes e phase of the input signal (position 3 of switch 46). The selected parameter in the form of a slowly changing voltage is supplied from the output of the switch 46 to the third input of the generator 41 and the second input of the modulator 43. In the generator 41, the oscillation frequency changes. Modulator 43 changes the amplitude of the frequency-converted signal. At the output of the modulator 43 there is a low-frequency signal, in which the amplitude and frequency increase with an increase in the input signal, and when the input signal decreases, the amplitude increases with a decrease in frequency. Amplified by the amplifier 44, the signal is transmitted to the headphones 6, where it is converted into sound.

После нажатия и отпускания кнопки управления 51 под действием прямоугольного импульса, вырабатываемого одновибратором 52, электронный выключатель 45 закорачивает общий вывод переключателя на общий проводник (на 3-5 с). При этом частота низкочастотного сигнала в головных телефонах становятся минимальной, а амлитуда максимальной, что указывает оператору о процессе самоподстройки устройства (в это время устанавливаются необходимые коэффициенты усиления отдельных узлов в канале обработки амплитуды сигнала и необходимые фазовые соотношения в канале обработки фазы сигнала, запоминается текущее значение напряжения на выходе амплитудного детектора 35). Дальнейшие изменения громкости звука и его частоты в процессе работы с устройством контролируются оператором.After pressing and releasing the control button 51 under the action of a rectangular pulse generated by a single-shot 52, the electronic switch 45 shortens the common output of the switch to a common conductor (for 3-5 s). In this case, the frequency of the low-frequency signal in the headphones becomes minimum, and the amplitude is maximum, which indicates to the operator the process of device self-tuning (at this time, the necessary amplification factors of individual nodes in the signal amplitude processing channel and the necessary phase relations in the signal phase processing channel are set, the current value is stored voltage at the output of the amplitude detector 35). Further changes in sound volume and its frequency during operation with the device are controlled by the operator.

С каналом преобразования выходного аналогового напряжения в амплитуду и частоту звукового сигнала связан узел контроля достаточности напряжения питания, состоящий из компаратора 39 и ждущего мультивибратора 40, начинающего генерировать прямоугольные импульсы с частотой 2-3 Гц как только напряжение на втором входе компаратора 39 становится меньше допустимого для данного устройства (в нашем случае оно составляло 9 В). Во время каждого импульса, вырабатываемого ждущим мультивибратором 40, блокируется работа генератора 41. В результате звук в головных телефонах становится прерывистым, что сигнализирует о критическом падении напряжения питания устройства.A channel for converting the supply voltage adequacy is connected to the channel for converting the output analog voltage to the amplitude and frequency of the audio signal, consisting of a comparator 39 and a waiting multivibrator 40, which starts generating rectangular pulses with a frequency of 2-3 Hz as soon as the voltage at the second input of the comparator 39 becomes less than acceptable for of this device (in our case it was 9 V). During each pulse generated by the waiting multivibrator 40, the operation of the generator 41 is blocked. As a result, the sound in the headphones becomes intermittent, which signals a critical drop in the supply voltage of the device.

Работа блока 3 в режимах №1 и №2 происходит одинаково. В режиме №2 электронный выключатель 29 находится в разомкнутом состоянии, и на вход смесителя/усилителя 28 поступает сигнал, имеющий частоту f3, с кольцевой катушки 54 (в этом случае смеситель/усилитель 28 выполняет роль усилителя сигнала). В режиме №3 распознавание материала металлов и сплавов по признаку: ферромагнитный-неферромагнитный производится в положение 3 переключателя 46 (это возможно только на частоте f3).The operation of block 3 in modes No. 1 and No. 2 occurs identically. In mode No. 2, the electronic switch 29 is in the open state, and a signal having a frequency f 3 is supplied to the input of the mixer / amplifier 28 from the ring coil 54 (in this case, the mixer / amplifier 28 acts as a signal amplifier). In mode No. 3, recognition of the material of metals and alloys by the sign: ferromagnetic-non-ferromagnetic is made in position 3 of switch 46 (this is possible only at a frequency f 3 ).

В режиме №1 при поиске проводящих трасс оператор перемещает устройство перпендикулярно трассе и отмечает на поверхности земли два места, соответствующие максимальной громкости и максимальной частоте звука в головных телефонах. Минимальная громкость и минимальная частота звука в этом случае соответствует расположению приемной рамочной антенны над осью залегания трассы. Половина расстояния между максимумами вертикальной составляющей магнитного поля, зафиксированные приемной рамочной антенной и системой обработки принятого сигнала, равна расстоянию от горизонтальной плоскости, в которой располагается приемная рамка, до трассы. Уточнение координат трассы проводится в режиме №2 с установкой блока 1 и блока 5 над трассой. Поиск и определение координат объемных металлических объектов может проводиться и в режиме №3 (при использовании датчика из кольцевых катушек 54 и 54). Поиск и определение координат объекта в этом случае проводится по максимуму принятого сигнала. Селекция материалов объектов по признаку: ферромагнитный-неферромагнитный проводится в режиме №3 по фазовому признаку (в положении 3 переключателя 46).In mode No. 1, when searching for conductive paths, the operator moves the device perpendicular to the path and marks two places on the ground that correspond to the maximum volume and maximum sound frequency in the head phones. The minimum volume and minimum frequency of sound in this case corresponds to the location of the receiving loop antenna above the axis of the path. Half of the distance between the maxima of the vertical component of the magnetic field, fixed by the receiving frame antenna and the processing system of the received signal, is equal to the distance from the horizontal plane in which the receiving frame is located to the track. Correction of the coordinates of the route is carried out in mode No. 2 with the installation of block 1 and block 5 above the track. Search and determination of the coordinates of volumetric metal objects can be carried out in mode No. 3 (when using a sensor from ring coils 54 and 54). Search and determination of object coordinates in this case is carried out according to the maximum of the received signal. Selection of materials of objects by feature: ferromagnetic-non-ferromagnetic is carried out in mode No. 3 by phase characteristic (in position 3 of switch 46).

По отношению к устройству-прототипу предлагаемое устройство обладает большей производительностью поисковых и измерительных работ (в предлагаемом устройстве нет ни одной внешней ручной регулировки, тогда как в прототипе их три), оно обладает расширенными функциональными возможностями, в частности позволяет проводить селекцию проводящих объектов по виду материала: ферромагнитный-неферромагнитный, способно работать при более низких температурах окружающей среды благодаря изоляции внешней батареи гальванических элементов или аккумуляторов от внешней среды. Помехи от проводящего грунта в предлагаемом устройстве устраняются автоматически.In relation to the prototype device, the proposed device has a greater search and measurement performance (there are no external manual adjustments in the proposed device, whereas there are three of them in the prototype), it has expanded functionality, in particular, it allows the selection of conductive objects by type of material : ferromagnetic-non-ferromagnetic, capable of operating at lower ambient temperatures due to the isolation of an external battery of cells or batteries heats from the external environment. Interference from conductive soil in the proposed device is eliminated automatically.

Источники информацииSources of information

1. Металлоискатели для поиска подземных коммуникаций FISHER TW-6 FISHER TW-770. http: // www.rodonit.com; http: // www.rodonit/fisher/f-tv6.htm.1. Metal detectors for the search for underground utilities FISHER TW-6 FISHER TW-770. http: // www.rodonit.com; http: // www.rodonit / fisher / f-tv6.htm.

2. Патент США №4348639, кл. G 01 V3/11, 3/165 (US C1 324/329), заявл. 18.03.1979, опубл. 07.09.1982 - прототип.2. US Patent No. 4348639, cl. G 01 V3 / 11, 3/165 (US C1 324/329), claimed 03/18/1979, publ. 09/07/1982 - a prototype.

Claims (1)

Переносное устройство для обнаружения подземных металлических объектов и определения их местоположения, содержащее три блока, первый из которых содержит передающую рамочную антенну, подсоединенный к ней первичной обмоткой первый трансформатор тока, высокочастотный генератор и кабельную часть первого электрического разъема, второй из которых содержит приемную рамочную антенну, подсоединенный к ней первичной обмоткой второй трансформатор тока и кабельную часть второго электрического разъема, и третий из которых - блок усиления и обработки сигналов - содержит фазовращатель, имеющий два входа и один выход, фазовый детектор, имеющий два входа, первый из которых соединен с выходом фазовращателя, и один выход, амплитудный детектор, вычитающий усилитель с устройством выборки-хранения, имеющий два входа и один выход, аналоговый модулятор низкой частоты, имеющий два входа и один выход, усилитель низкой частоты, первый источник постоянного напряжения, содержащий первую батарею гальванических элементов или аккумуляторов, отрицательный вывод которой соединен с общим для третьего блока проводником, механический выключатель, кнопку управления с нормально разомкнутыми контактами и приборные части первого и второго электрических разъемов, а также содержащее второй источник постоянного напряжения, в состав которого входит вторая батарея гальванических элементов или аккумуляторов, и прибор звуковой индикации, отличающееся тем, что в его состав введен четвертый блок, содержащий передающую и приемную кольцевые катушки, расположенные в одной плоскости и магнитно-развязанные между собой в окружающей среде, не содержащей проводящих и/или ферромагнитных объектов, и дополнительную кабельную часть второго электрического разъема, при этом выходы передающей и приемной кольцевых катушек соединены соответственно с пятым и параллельно соединенными третьим и четвертым контактами дополнительной кабельной части второго электрического разъема, а девятый и десятый контакты этой кабельной части разъема соединены с общим для этого блока проводником, а также введены вспомогательная кнопка управления с нормально разомкнутыми контактами, кабельная часть третьего электрического разъема, у которой второй и четвертый контакты соединены с выводами вспомогательной кнопки управления через отрезок двухпроводной линии, кабельная часть четвертого электрического разъема, идентичная кабельной части третьего электрического разъема, у которой первый и четвертый контакты соединены с выводами прибора звуковой индикации, в первый блок введены резонансный усилитель мощности, имеющий два входа и один выход, соединенный со вторичной обмоткой первого трансформатора тока, импульсный модулятор, имеющий один вход и один выход и второй и третий механические выключатели, при этом высокочастотный генератор выполнен на основе кварцевого резонатора с двумя входами, а его выход соединен с первым входом резонансного усилителя мощности, второй механический выключатель включен между выходом импульсного модулятора и первым входом высокочастотного генератора, третий механический выключатель включен в цепь питания узлов, входящих в первый блок, и соединен одним из своих выводов с первым контактом кабельной части первого электрического разъема, параллельно соединенные вход импульсного модулятора и второй вход высокочастотного генератора соединены с третьим контактом, второй вход резонансного усилителя мощности - с пятым контактом, а общий проводник блока - с шестым и седьмым контактами этой же части первого электрического разъема, во второй блок введены высокочастотный резонансный усилитель с электронной регулировкой усиления, сигнальный вход которого соединен со вторичной обмоткой второго трансформатора тока, а его выход и вход цепи управления - с третьим и шестым контактами кабельной части второго электрического разъема, при этом первый и десятый контакты этой части электрического разъема соединены с цепью питания высокочастотного резонансного усилителя и общим для этого блока проводником, а восьмой и девятый контакты этой части электрического разъема соединены между собой, в третий блок введены трехчастотный эталонный генератор, имеющий выход напряжения высокой частоты, соединенный с пятым контактом приборной части первого электрического разъема, выход напряжения частоты гетеродина и выход напряжения промежуточной частоты, соединенный с пятым контактом приборной части второго электрического разъема и со вторым входом фазового детектора, смеситель высокой частоты и частоты гетеродина, одновременно являющийся резонансным усилителем промежуточной частоты и имеющий два входа, первый из которых соединен с третьим контактом приборной части второго электрического разъема, и один выход, первый электронный выключатель, включенный между вторым выходом названного смесителя/усилителя и выходом напряжения частоты гетеродина трехчастотного эталонного генератора и своим управляющим входом соединенный с восьмым контактом приборной части второго электрического разъема, полосовой фильтр промежуточной частоты, соединенный своим входом с выходом смесителя/усилителя, усилитель промежуточной частоты с электронной регулировкой усиления, имеющий два входа, первый из которых соединен с выходом полосового фильтра промежуточной частоты, а второй - с выходом вычитающего усилителя с устройством выборки - хранения и шестым контактом приборной части второго электрического разъема, и имеющий один выход, соединенный с первым входом фазовращателя и входом амплитудного детектора, первый усилитель постоянного тока, вход которого соединен с выходом фазового детектора, приборные части третьего и четвертого идентичных электрических разъемов, компаратор, источник питающих первый, второй и третий блоки напряжений, оканчивающийся двумя входами и двумя выходами, у которого первый вход соединен с третьими контактами приборных частей третьего и четвертого электрических разъемов, второй вход - с положительным выводом первой батареи гальванических элементов или аккумуляторов, первый выход - с первым выводом первого механического выключателя, а второй выход - с первым входом компаратора, ждущий мультивибратор, соединенный своим входом с выходом компаратора, частотно-модулируемый генератор низкой частоты, имеющий три входа, первый из которых соединен с выходом ждущего мультивибратора, и один выход, соединенный с первым входом аналогового модулятора низкой частоты, стабилизатор напряжения, выход которого соединен со вторым входом частотно-модулируемого генератора низкой частоты и вторым входом компаратора, второй электронный выключатель, соединенный своим первым выводом с общим для третьего блока проводником, механический переключатель на три коммутируемых направления, у которого общий вывод соединен с третьим входом частотно-модулируемого генератора низкой частоты, вторым входом аналогового модулятора низкой частоты и вторым выводом второго электронного выключателя, второй вычитающий усилитель с устройством выборки-хранения, имеющий два входа, первый из которых соединен с выходом первого усилителя постоянного тока и третьим коммутируемым выводом механического переключателя на три коммутируемых направления, а своим выходом - со вторым входом фазовращателя, третий вычитающий усилитель с устройством выборки-хранения, соединенный своим выходом со вторым коммутируемым выводом механического переключателя на три коммутируемых направления, второй усилитель постоянного тока, соединенный своим входом с выходом амплитудного детектора, первым входом третьего вычитающего усилителя с устройством выборки-хранения и первым коммутируемым выводом механического переключателя на три коммутируемых направления, а своим выходом - с первым входом первого из названных вычитающих усилителей с устройствами выборки-хранения, одновибратор, вход которого соединен с первым выводом кнопки управления и вторыми контактами приборных частей третьего и четвертого электрических разъемов, а выход - с управляющим входом второго электронного включателя и вторыми, управляющими входами первого, второго и третьего вычитающих усилителей с устройствами выборки-хранения, при этом второй вывод первого механического выключателя соединен с первыми контактами приборных частей первого и второго электрических разъемов, вход усилителя низкой частоты соединен с выходом аналогового модулятора низкой частоты, а его выход - с первыми контактами приборных частей третьего и четвертого электрических разъемов, девятый и десятый контакты приборной части второго электрического разъема, третий, шестой и седьмой контакты приборной части первого электрического разъема, четвертые контакты приборных частей третьего и четвертого электрических разъемов и второй вывод кнопки управления соединены с общим для третьего блока проводником, а второй источник постоянного напряжения выполнен в виде отдельного, пятого блока, в состав которого введены пятый электрический разъем, к первому и седьмому контактам приборной части которого подключены положительный и отрицательный выводы второй батареи гальванических элементов или аккумуляторов, отрезок двухпроводного кабеля, у которого первый и второй провода своими первыми концами соединены с первым и седьмым контактами кабельной части пятого электрического разъема, и дополнительная кабельная часть третьего электрического разъема, третий и четвертый контакты которой соединены со вторыми концами первого и второго проводов отрезка двухпроводного кабеля.A portable device for detecting underground metal objects and determining their location, comprising three units, the first of which contains a transmitting frame antenna, a first current transformer connected to it by a primary winding, a high-frequency generator and a cable part of the first electrical connector, the second of which contains a receiving frame antenna, the second current transformer connected to it by the primary winding and the cable part of the second electrical connector, and the third of which is the amplification unit and signal bots - contains a phase shifter having two inputs and one output, a phase detector having two inputs, the first of which is connected to the output of the phase shifter, and one output, an amplitude detector, a subtracting amplifier with a sampling-storage device, having two inputs and one output, an analog low-frequency modulator having two inputs and one output, a low-frequency amplifier, a first DC voltage source containing a first battery of galvanic cells or batteries, the negative terminal of which is connected to a common third of the block with a conductor, a mechanical switch, a control button with normally open contacts and the instrument parts of the first and second electrical connectors, as well as containing a second DC voltage source, which includes a second battery of galvanic cells or batteries, and an audio indication device, characterized in that a fourth block was introduced into its composition, containing transmitting and receiving ring coils located in the same plane and magnetically isolated from each other in the environment, not containing conductive and / or ferromagnetic objects, and an additional cable part of the second electrical connector, while the outputs of the transmitting and receiving ring coils are connected respectively to the fifth and parallel connected third and fourth contacts of the additional cable part of the second electrical connector, and the ninth and tenth contacts of this cable part the connectors are connected to a conductor common to this unit, and an auxiliary control button with normally open contacts is introduced, the cable part t its electrical connector, in which the second and fourth contacts are connected to the terminals of the auxiliary control button through a two-wire line segment, the cable part of the fourth electrical connector, identical to the cable part of the third electrical connector, in which the first and fourth contacts are connected to the terminals of the sound indication device, into the first block introduced a resonant power amplifier having two inputs and one output connected to the secondary winding of the first current transformer, a pulse modulator having one the input and one output and the second and third mechanical switches, while the high-frequency generator is made on the basis of a quartz resonator with two inputs, and its output is connected to the first input of the resonant power amplifier, the second mechanical switch is connected between the output of the pulse modulator and the first input of the high-frequency generator, the third a mechanical switch is included in the power circuit of the nodes included in the first block and is connected by one of its terminals to the first contact of the cable part of the first electrical connector, a pair The connected input of the pulse modulator and the second input of the high-frequency generator are connected to the third contact, the second input of the resonant power amplifier to the fifth contact, and the common conductor of the unit to the sixth and seventh contacts of the same part of the first electrical connector, and a high-frequency resonant amplifier with electronic gain control, the signal input of which is connected to the secondary winding of the second current transformer, and its output and the input of the control circuit with the third and sixth contacts of part of the second electrical connector, while the first and tenth contacts of this part of the electrical connector are connected to the power circuit of the high-frequency resonant amplifier and a conductor common to this unit, and the eighth and ninth contacts of this part of the electrical connector are connected to each other, a three-frequency reference generator is introduced into the third block having a high frequency voltage output connected to a fifth pin of the instrument part of the first electrical connector, a local oscillator frequency voltage output and a voltage output n of an intermediate frequency connected to the fifth contact of the instrument part of the second electrical connector and to the second input of the phase detector, a high frequency and local oscillator mixer, simultaneously being an intermediate frequency resonant amplifier and having two inputs, the first of which is connected to the third contact of the instrument part of the second electrical connector, and one output, the first electronic switch connected between the second output of the named mixer / amplifier and the voltage output of the local oscillator frequency of the three-frequency coupon generator and its control input connected to the eighth pin of the instrument part of the second electrical connector, an intermediate-frequency bandpass filter connected to its input with the mixer / amplifier output, an intermediate frequency amplifier with electronic gain control having two inputs, the first of which is connected to the output of the bandpass filter intermediate frequency, and the second with the output of a subtracting amplifier with a sampling device - storage and the sixth contact of the instrument part of the second electrical connector, and having one output connected to the first input of the phase shifter and the input of the amplitude detector, the first DC amplifier, the input of which is connected to the output of the phase detector, the instrument parts of the third and fourth identical electrical connectors, a comparator, a source of power to the first, second and third voltage blocks ending in two inputs and two outputs, in which the first input is connected to the third contacts of the instrument parts of the third and fourth electrical connectors, the second input with a positive output of the first baht its electrochemical cells or batteries, the first output is with the first output of the first mechanical switch, and the second output is with the first input of the comparator, waiting for a multivibrator connected by its input to the output of the comparator, a frequency-modulated low-frequency generator having three inputs, the first of which is connected with the output of a waiting multivibrator, and one output connected to the first input of an analog low-frequency modulator, a voltage stabilizer, the output of which is connected to the second input of a frequency-modulated generator low frequency and the second input of the comparator, a second electronic switch connected to its first output with a common conductor for the third block, a mechanical switch in three switched directions, in which the common output is connected to the third input of a frequency-modulated low-frequency generator, the second input of an analog low-frequency modulator and the second output of the second electronic switch, the second subtractive amplifier with a sampling-storage device having two inputs, the first of which is connected to the output of the first a DC amplifier and a third switched output of a mechanical switch in three switched directions, and its output with a second input of a phase shifter, a third subtracting amplifier with a sampling-storage device, connected to its output with a second switched output of a mechanical switch in three switched directions, a second DC amplifier connected by its input to the output of the amplitude detector, the first input of the third subtracting amplifier with a sampling-storage device and the first comm by a output of a mechanical switch in three switched directions, and by its output - with the first input of the first of the mentioned subtracting amplifiers with sampling-storage devices, a one-shot, the input of which is connected to the first output of the control button and the second contacts of the instrument parts of the third and fourth electrical connectors, and the output - with a control input of the second electronic switch and second control inputs of the first, second and third subtracting amplifiers with sampling-storage devices, while the second the output of the first mechanical switch is connected to the first contacts of the instrument parts of the first and second electrical connectors, the input of the low-frequency amplifier is connected to the output of an analog low-frequency modulator, and its output is connected to the first contacts of the instrument parts of the third and fourth electrical connectors, the ninth and tenth contacts of the instrument part of the second electrical connectors, the third, sixth and seventh contacts of the instrument part of the first electrical connector, fourth contacts of the instrument parts of the third and fourth elec sockets and the second terminal of the control button are connected to a conductor common to the third block, and the second DC voltage source is made in the form of a separate, fifth block, which includes the fifth electrical connector, the positive and negative terminals of the second are connected to the first and seventh contacts of the instrument part batteries of galvanic cells or accumulators, a segment of a two-wire cable, in which the first and second wires are connected with their first ends to the first and seventh contacts of the cable parts of the fifth electrical connector, and an additional cable part of the third electrical connector, the third and fourth contacts of which are connected to the second ends of the first and second wires of the two-wire cable.
RU2002131002/28A 2002-11-18 2002-11-18 Portable device for detecting and locating subsurface metal objects RU2233460C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002131002/28A RU2233460C1 (en) 2002-11-18 2002-11-18 Portable device for detecting and locating subsurface metal objects

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002131002/28A RU2233460C1 (en) 2002-11-18 2002-11-18 Portable device for detecting and locating subsurface metal objects

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2002131002A RU2002131002A (en) 2004-05-10
RU2233460C1 true RU2233460C1 (en) 2004-07-27

Family

ID=33413281

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002131002/28A RU2233460C1 (en) 2002-11-18 2002-11-18 Portable device for detecting and locating subsurface metal objects

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2233460C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2643672C1 (en) * 2017-05-29 2018-02-05 Тимур Марсович Алеев Multi-zone metal detector
RU177858U1 (en) * 2017-05-29 2018-03-14 Тимур Марсович Алеев Multi-zone metal detector
RU2708023C2 (en) * 2014-12-09 2019-12-03 СиЭмТиИ ДЕВЕЛОПМЕНТ ЛИМИТЕД Method and system for detecting conductive objects

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2708023C2 (en) * 2014-12-09 2019-12-03 СиЭмТиИ ДЕВЕЛОПМЕНТ ЛИМИТЕД Method and system for detecting conductive objects
RU2643672C1 (en) * 2017-05-29 2018-02-05 Тимур Марсович Алеев Multi-zone metal detector
RU177858U1 (en) * 2017-05-29 2018-03-14 Тимур Марсович Алеев Multi-zone metal detector

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6130539A (en) Automatic gain control for a line locator
US6407550B1 (en) Line locator with accurate horizontal displacement detection
CN101243334B (en) A detector for detecting a buried current carrying conductor
EP0122899B1 (en) Apparatus and method employing extraneous field compensation for locating current-carrying objects
US3826973A (en) Electromagnetic gradiometer
CN101248372B (en) A method of and apparatus for determining if a buried current carrying conductor is buried above a predetermined minimum depth
CN101243333B (en) A detector for detecting a biielied current carrying conductor
CN101365966B (en) A method of and apparatus for detecting a current carrying conductor
CN101365954B (en) A radio mode selectivity block for a detector for detecting a buried current carrying conductor
CN103176051A (en) Earth/ground clamp for measuring earth resistance of electrical installations
FI84302C (en) Method and apparatus for locating a ground or water submerged cable or cable fault from the ground or above water
CN103091715A (en) Locator For Locating A Current Carrying Conductor
RU2233460C1 (en) Portable device for detecting and locating subsurface metal objects
KR100605023B1 (en) apparatus for measuring current using rogowski coil
JPS5466170A (en) Measuring instrument of buried positions of underground cables
KR101487337B1 (en) Apparatus and Method for testing wideband alternating current magnetic sensor using series RLC resonance
SU1287023A1 (en) D.c.instrument transducer
CN117572061B (en) Electric signal acquisition assembly, current detection method and electric energy meter
RU2002131002A (en) PORTABLE DEVICE FOR DETECTION OF UNDERGROUND METAL OBJECTS AND DETERMINATION OF THEIR LOCATION
SU1764005A1 (en) Device for detecting place of one-phase fault to ground
CN111856117A (en) Voltage sensor and measuring method
JPH0894306A (en) Method for detection of metal
JPS5858488A (en) Detector for object buried in ground
RU2046378C1 (en) Device to determine line of route and depth of power electric cables laying and underground metal utility systems
SU1700655A2 (en) Magnetic aerial - induction cable finder

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20081119