RU2332691C1 - Устройство для обнаружения металлических предметов в потоке материала - Google Patents
Устройство для обнаружения металлических предметов в потоке материала Download PDFInfo
- Publication number
- RU2332691C1 RU2332691C1 RU2006146384/28A RU2006146384A RU2332691C1 RU 2332691 C1 RU2332691 C1 RU 2332691C1 RU 2006146384/28 A RU2006146384/28 A RU 2006146384/28A RU 2006146384 A RU2006146384 A RU 2006146384A RU 2332691 C1 RU2332691 C1 RU 2332691C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- integrator
- input
- adder
- amplifier
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)
Abstract
Изобретение относится к технике обнаружения металлических предметов в потоках материалов. Сущность: устройство содержит последовательно соединенные датчик, являющийся элементом колебательной системы высокочастотного генератора, детектор, формирователь импульсов, исполнительный механизм, а также интегратор, связанный входом управления с задатчиком напряжения, и элемент задержки, связанный входом управления с датчиком скорости перемещения контролируемого материала. Цепь автоподстройки генератора содержит режекторный фильтр, содержащий усилитель, интегратор, звено задержки, преобразователь импульсов и два сумматора. Интегратор и звено задержки своими входами управления подключены к выходу датчика скорости перемещения контролируемого материала. Интегратор включен параллельно с режекторным фильтром. Технический результат: повышение надежности обнаружения за счет более полного выделения спектральных составляющих полезного сигнала на фоне помех. 1 ил.
Description
Изобретение относится к технике обнаружения металлических предметов в потоках материалов и может быть использовано в горнорудной промышленности на производствах, использующих конвейерный транспорт, а также может использоваться в других областях промышленности и транспорта для контроля потока материалов на наличие в них металлических включений.
Известен радиочастотный [1] обнаружитель металлических тел, содержащий последовательно соединенные: магнитную антенну, генератор, смеситель, полосовой фильтр, детектор, усилитель переменного тока, индикатор обнаружения, а также гетеродин, подключенный выходом к управляющему входу смесителя, пиковый детектор, триггер Шмитта, ключ, электронный, интегратор, управитель частоты, модулятор. Выход усилителя переменного тока соединен со входом пикового детектора, выход пикового детектора - со входом триггера Шмитта, первый выход которого подключен ко входу индикатора обнаружения. Второй выход триггера Шмитта соединен со входом электронного ключа и входом индикатора готовности. Выход электронного ключа соединен со входом интегратора, который по выходу подключен ко входу управителя частоты, выход управителя частоты соединен со входом гетеродина. Выход модулятора соединен с управляющим входом генератора.
Недостатком этого устройства является, то, что цепь автоподстройки частоты генератора отрабатывает только медленные изменения частоты за счет влияния дестабилизирующих факторов (температуры, напряжения питания, влияния оператора) и в ее структуре не учтена возможность стабилизации генератора в широком спектре помех (импульсные помехи, влияния помех вызванных изменением магнитных свойств движущегося материала, и др.)
Наиболее близким к заявляемому техническому решению, является устройство для обнаружения металлических частиц [2], принятое за прототип. Оно содержит датчик, включающий высокочастотный генератор, детектор, формирователь импульсов, исполнительный механизм и цепь автоподстройки амплитуды высокочастотного генератора. Цепь автоподстройки амплитуды высокочастотного генератора включает в себя преобразователь напряжения, элемент задержки, датчик скорости, интегратор и задатчик напряжения.
Недостатком данного устройства является неполное подавление цепью автоподстройки спектральных составляющих полезного сигнала, часть спектральных составляющих поступает на управляющий вход генератора, стабилизируя в момент обнаружения металлического предмета амплитуду выходного сигнала. Следствием этого является недостаточно высокое соотношение сигнал/помеха на выходе детектора и, следовательно, недостаточно высокая надежность обнаружения металлического предмета.
Сущность заявляемого технического решения заключается в том, что в известное устройство, содержащее последовательно соединенные датчик, включающий высокочастотный генератор, детектор, формирователь импульсов, исполнительный механизм, а также интегратор, связанный входом управления с задатчиком напряжения и элемент задержки, связанный входом управления с датчиком скорости перемещения контролируемого материала, дополнительно включены усилитель, второй интегратор, преобразователь импульсов и три сумматора, причем первый сумматор своим неинвертирующим входом соединен с выходом детектора, вход усилителя соединен с выходом первого сумматора, информационный вход второго интегратора соединен с выходом усилителя, а вход управления второго интегратора связан с датчиком скорости перемещения контролируемого материала, информационный вход звена задержки соединен с выходом второго интегратора, второй сумматор своим неинвертирующим входом соединен с выходом второго интегратора, а инвертирующим входом - с выходом звена задержки, выход второго сумматора соединен со входом преобразователя импульсов, а выход преобразователя импульсов соединен с инвертирующим входом первого сумматора, третий сумматор своим первым неинвертирующим входом соединен с выходом усилителя, а вторым неинвертирующим входом - с выходом первого интегратора, информационный вход первого интегратора соединен с выходом детектора, а выход третьего сумматора соединен со входом управления высокочастотного генератора.
Технический эффект заявляемого устройства - более полное выделение спектральных составляющих полезного сигнала на фоне помех, а следовательно, повышение надежности обнаружения металлических предметов в потоке материала.
Сущность изобретения поясняется чертежом, где изображена структурная схема устройства для обнаружения металлических предметов в потоке материала.
Предлагаемое устройство содержит последовательно соединенные высокочастотный генератор 1, детектор 2, формирователь 3 импульсов, а также исполнительный механизм 4. Цепь автоподстройки содержит усилитель 5, интегратор 6, два сумматора 7, 8, звено задержки 9, преобразователь 10 импульсов, интегратор 11, сумматор 12, а также датчик 13 скорости перемещения контролируемого материала и задатчик 14 напряжения. Сумматор 7 своим неинвертирующим входом соединен с выходом детектора 2, вход усилителя 5 соединен с выходом сумматора 7, информационный вход интегратора 6 соединен с выходом усилителя 5, информационный вход звена задержки 9 соединен с выходом интегратора 6, сумматор 8 своим неинвертирующим входом соединен с выходом интегратора 6, а инвертирующим входом с выходом звена задержки 9, выход сумматора 8 соединен со входом преобразователя 10 импульсов, инвертирующий вход сумматора 7 соединен с выходом преобразователя 10 импульсов, сумматор 12 своим первым неинвертирующим входом соединен с выходом усилителя 5, а вторым неинвертирующим входом - с выходом интегратора 11, информационный вход интегратора 11 соединен с выходом детектора 2, выход сумматора 12 соединен с управляющим входом высокочастотного генератора 1, управляющие входы интегратора 6 и блока задержки 9 соединены с выходом датчика скорости перемещения контролируемого материала 13, управляющий вход интегратора 11 соединен с выходом задатчика 14.
Устройство работает следующим образом. Контролируемый поток руды перемещается относительно датчика металлических предметов. Если в контролируемом потоке руды присутствует металлический предмет, то во время его прохождения в рабочей области электромагнитного поля датчика уменьшается амплитуда колебаний высокочастотного генератора 1, а следовательно, уменьшается и постоянная составляющая напряжения на выходе детектора 2, при достижении ею некоторого порогового значения на выходе формирователя 3 импульсов формируется сигнал, включающий исполнительный механизм 4. Длительность импульса, вырабатываемого формирователем, задается из условия надежного срабатывания исполнительного механизма.
Одновременно с этим сигнал с детектора поступает на оптимальный режекторный фильтр, состоящий из усилителя 5, второго интегратора 6, звена задержки 9, преобразователя 10 импульсов и двух сумматоров 7, 8, и на интегратор 11. На основании теории оптимальной линейной фильтрации сигналов [3], разработанная в заявляемом устройстве структура режекторного фильтра, в совокупности с другими существенными признаками, позволяет более полно выделить спектральные составляющие полезного сигнала на фоне помех, а следовательно, препятствовать прохождению полезного сигнала на вход автоподстройки высокочастотного генератора 1. Таким образом, сигнал с выхода сумматора 12 не содержит спектральных составляющих полезного сигнала. Так как полезный сигнал не пропускается на вход автоподстройки то, при наличии полезного сигнала о присутствии металлического предмета, амплитуда высокочастотного генератора 1 уменьшается, а при других произвольных шумовых сигналах остается неизменной, соответствующей заданной величине, формируемой задатчиком 14. Амплитуда высокочастотного генератора 1 стабилизируется дополнительно при медленном изменении свойств контролируемого материала или параметров окружающей среды контуром цепи автоподстройки, содержащей интегратор 11, поэтому постоянное присутствие потока движущегося материала с конечной проводимостью и магнитной проницаемостью не вызывает срабатывания устройства, а быстрое изменение проводимости и магнитной проницаемости, обусловленное перемещением в поле датчика металлического предмета приводит к срабатыванию устройства. Оптимальный режекторный фильтр автоматически подстраивается под спектр сигнала датчика металлических предметов, который зависит от скорости перемещения металлического предмета вместе с контролируемым потоком материала. Скорость контролируемого потока измеряется датчиком скорости 13.
Таким образом, информационный импульс с детектора 2 о присутствии металлического предмета не пропускается цепью автоподстройки, вместе с тем сигнал помехи отрабатывается ею, стабилизируя амплитуду высокочастотного генератора. Исходя из этого устройство срабатывает не на абсолютное значение проводимости, а на скорость ее изменения при оптимально высоком соотношении сигнал/помеха. Это позволяет контролировать движущуюся среду, обладающую конечными значениями проводимости и магнитной проницаемости на наличие в ней металлических предметов.
Источники информации
1. Патент РФ №2239850 C1, 7 G01V 3/12, пр. 2003.03.27, опубл. 2004.11.10.
2. Авторское свидетельство СССР №1346710 A1, пр. 3.06.1985, опубл. 22.06.1987.
3. Гоноровский И.С. Радиотехнические цепи и сигналы - М.: Советское радио, 1977, с.440-469.
Claims (1)
- Устройство для обнаружения металлических предметов в потоке материала, содержащее последовательно соединенные датчик, включающий высокочастотный генератор, детектор, формирователь импульсов, исполнительный механизм, а также интегратор, связанный входом управления с задатчиком напряжения, и элемент задержки, связанный входом управления с датчиком скорости перемещения контролируемого материала, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит усилитель, второй интегратор, преобразователь импульсов и три сумматора, причем первый сумматор своим неинвертирующим входом соединен с выходом детектора, вход усилителя соединен с выходом первого сумматора, информационный вход второго интегратора соединен с выходом усилителя, а вход управления второго интегратора связан с датчиком скорости перемещения контролируемого материала, информационный вход звена задержки соединен с выходом второго интегратора, второй сумматор своим неинвертирующим входом соединен с выходом второго интегратора, а инвертирующим входом с выходом звена задержки, выход второго сумматора соединен со входом преобразователя импульсов, а выход преобразователя импульсов соединен с инвертирующим входом первого сумматора, третий сумматор своим первым неинвертирующим входом соединен с выходом усилителя, а вторым неинвертирующим входом с выходом первого интегратора, информационный вход первого интегратора соединен с выходом детектора, а выход третьего сумматора соединен со входом управления высокочастотного генератора.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006146384/28A RU2332691C1 (ru) | 2006-12-25 | 2006-12-25 | Устройство для обнаружения металлических предметов в потоке материала |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006146384/28A RU2332691C1 (ru) | 2006-12-25 | 2006-12-25 | Устройство для обнаружения металлических предметов в потоке материала |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2332691C1 true RU2332691C1 (ru) | 2008-08-27 |
Family
ID=46274630
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006146384/28A RU2332691C1 (ru) | 2006-12-25 | 2006-12-25 | Устройство для обнаружения металлических предметов в потоке материала |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2332691C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2532805C1 (ru) * | 2013-10-08 | 2014-11-10 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ивановский государственный энергетический университет В.И. Ленина" (ИГЭУ) | Устройство для обнаружения металлических частиц в перемещаемом волокнистом материале |
-
2006
- 2006-12-25 RU RU2006146384/28A patent/RU2332691C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2532805C1 (ru) * | 2013-10-08 | 2014-11-10 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ивановский государственный энергетический университет В.И. Ленина" (ИГЭУ) | Устройство для обнаружения металлических частиц в перемещаемом волокнистом материале |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ATE394767T1 (de) | Verfahren zur verarbeitung der signale eines gefahrenmelders und gefahrenmelder mit mitteln zur durchführung des verfahrens | |
| RU2527310C2 (ru) | Устройство и способ измерения индукционным методом | |
| KR890016374A (ko) | 입자상 물질의 분석방법과 장치 및 그 장치의 응용 시스템 | |
| US20050062477A1 (en) | Simultaneous time-domain and frequency-domain metal detector | |
| RU2332691C1 (ru) | Устройство для обнаружения металлических предметов в потоке материала | |
| DE50103849D1 (de) | Verfahren und Anordnung zur Erfassung von Verkehrsdaten mittels Detektion und Klassifikation sich bewegender oder stehender Fahrzeuge | |
| WO2008075274A3 (en) | Magnetic sensor device with robust signal processing | |
| US7924103B2 (en) | Inductive proximity switch and method for its operation | |
| RU2297017C1 (ru) | Устройство для определения наличия металла | |
| RU2312333C1 (ru) | Вихретоковое устройство для обнаружения поверхностных и подповерхностных трещин в деталях из токопроводящих материалов | |
| RU63068U1 (ru) | Вихретоковое устройство для обнаружения поверхностных и подповерхностных трещин в деталях из токопроводящих материалов | |
| RU2321018C1 (ru) | Способ обнаружения импульсных сигналов с неизвестными параметрами и устройство для его осуществления | |
| US7231807B2 (en) | Gas measuring device and method with compensation of disturbances | |
| RU2276391C2 (ru) | Амплитудно-фазовый способ обнаружения металлосодержащих объектов и радиочастотный или свч-металлодетектор для его осуществления | |
| SU868546A1 (ru) | Модул ционный дефектоскоп | |
| Hájek et al. | The new high sensitive variant of nonlinear ultrasound spectroscopy for nondestructive testing | |
| RU2006140059A (ru) | Способ вихретокового контроля и устройство для его осуществления | |
| RU2653584C1 (ru) | Способ фильтрации нестационарных сигналов | |
| SU637654A1 (ru) | Электромагнитный дефектоскоп | |
| RU2545496C1 (ru) | Способ обнаружения металлических частиц в перемещаемом волокнистом материале | |
| JP3026749U (ja) | 信号弁別器 | |
| SU1328833A1 (ru) | Устройство дл счета движущихс объектов | |
| SU1714634A1 (ru) | Датчик дл регистрации металлических изделий | |
| RU2545495C1 (ru) | Способ обнаружения металлических частиц в перемещаемом волокнистом материале | |
| KR20030091133A (ko) | 자기 비파괴 검사 장치 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20081226 |