RU26139U1

RU26139U1 - METAL DETECTOR

Info

Publication number: RU26139U1
Application number: RU2002111729/20U
Authority: RU
Inventors: А.А. Литвиненко
Original assignee: ЗАО "Научно-производственное предприятие "Локаторная техника"
Priority date: 2002-04-29
Filing date: 2002-04-29
Publication date: 2002-11-10

Description

Устройство предназначено для обнаружения металлических объектов (преимущественно огнестрельного оружия), проносимых проверяемыми лицами под одеждой через зону контроля.The device is designed to detect metal objects (mainly firearms) carried by inspected persons under clothes through the control zone.

Основные требования, предъявляемые к подобным устройствам - это малые размеры и высокая достоверность обнаружения запрещенных объектов. Малые размеры элементов металлообнаружителя позволяют встраивать ( камуфлировать ) его в существующие архитектурные сооружения ( проходы, коридоры, дверные проемы ) и офисную мебель. Высокая достоверность или низкий уровень ложных срабатываний должны обеспечиваться за счет высокой помехозащищенности от внешних несанкционированных воздействий и промышленных помех и многокомпонентного анализа проносимых металлических предметов ( вес, объем, вид металла).The main requirements for such devices are the small size and high reliability of the detection of prohibited objects. The small size of the elements of the metal detector allows you to embed (camouflage) it in existing architectural structures (walkways, corridors, doorways) and office furniture. High reliability or a low level of false alarms should be ensured due to high noise immunity from external unauthorized influences and industrial interference and a multicomponent analysis of transported metal objects (weight, volume, type of metal).

Известен зонд для обнаружения металлических объектов, в частности у авиапассажиров 1 . Устройство состоит из двух плоских горизонтальных катущек, размещенных друг над другом в полу и под потолком контролируемого прохода и электронного блока, электрически соединенного с катушками соответствующими кабелями. Одна из катушек (например, нижняя) является намагничивающей, а другая - приемной.A known probe for detecting metal objects, in particular for air passengers 1. The device consists of two flat horizontal coils placed one above the other in the floor and under the ceiling of the controlled passage and an electronic unit electrically connected to the coils with corresponding cables. One of the coils (for example, the bottom) is magnetizing, and the other is the receiving one.

Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии в контролируемом проходе (пространство между катушками) металлические предметы отсутствуют. Генератор, находящийся в электронном блоке, вырабатывает переменный ток, который, протекая по намагничивающей катущке, вызывает в пространстве между намагничивающей и приемной катушками переменное во времени магнитное поле, направленное вертикально. Это переменное поле, пронизывая приемную катушку, индуцирует на ее зажимах электродвижущую силу ( ЭДС ), которая по кабелю поступает в электронный блок. Это значение электродвижушей силы принимается электронным блоком за исходное и не вызывает появления на его выходе сигнала тревоги. При появлении в зоне контроля (в пространстве между катушками) металлического предмета (например, пистолета) поле намагничивающей катушки индуцирует в нем переменный магнитный момент, в результате чего вокруг этого предмета возникает собственное переменное поле (поле переизлучения). Это магнитное поле пронизывает приемную катушку и вызывает появление на ее зажимах дополнительной электродвижущей силы, которая выделяется электронным блоком и обуславливает появление на его выходе сигнала тревоги, свидетельствующего о присутствии в зоне контроля металлического предмета.The device operates as follows. In the initial state, in a controlled passage (the space between the coils), metal objects are absent. The generator located in the electronic unit generates an alternating current, which, flowing along the magnetizing coil, causes a vertical time-varying magnetic field in the space between the magnetizing and receiving coils. This alternating field, penetrating the receiving coil, induces electromotive force (EMF) at its terminals, which enters the electronic unit via cable. This value of the electromotive force is taken by the electronic unit as the source and does not cause an alarm to appear at its output. When a metal object (for example, a pistol) appears in the control zone (in the space between the coils), the field of the magnetizing coil induces an alternating magnetic moment in it, as a result of which an own alternating field (re-radiation field) arises around this object. This magnetic field penetrates the receiving coil and causes an additional electromotive force to appear on its terminals, which is emitted by the electronic unit and causes an alarm to appear at its output, indicating the presence of a metal object in the control zone.

Большие размеры намагничивающей и приемной катушек (диаметр около двух метров), а также расстояние между ними по вертикали (тоже порядка двух метров) подобраны так, чтобы электродвижущая сила в приемной катущке, обусловленная наличием металлического предмета, в минимальнойThe large sizes of the magnetizing and receiving coils (diameter of about two meters), as well as the vertical distance between them (also of the order of two meters) are selected so that the electromotive force in the receiving coil, due to the presence of a metal object, is at a minimum

степени зависела от положения предмета в зоне контроля как по высоте (практически все расстояние между катушками по вертикали), так и по ширине (порядка 80 сантиметров), т. е. чувствительность металлообнаружителя в любой точке контролируемой зоны должна быть относительно однородна. В этом случае электродвижуш,ая сила на зажимах приемной катушки, обусловленная металлическим предметом, будет в общем случае тем больше, чем больше сам металлический предмет. А поскольку огнестрельное оружие суш,ественно превосходит по своим размерам металлические предметы личного пользования (ключи, часы, зажигалки и т.п.), то и электродвижуш,ая сила от него будет превосходить по величине ЭДС от этих предметов, что позволяет устранить появление ложных тревог и добиться высокой селективности обнаружения огнестрельного оружия.the degree depended on the position of the object in the control zone both in height (almost the entire distance between the coils vertically) and in width (about 80 centimeters), i.e., the sensitivity of the metal detector at any point in the controlled zone should be relatively uniform. In this case, the electromotive force, the force at the terminals of the receiving coil, due to the metal object, will generally be the greater, the larger the metal object itself. And since sushi firearms are significantly larger than personal metal objects (keys, watches, lighters, etc.), the electromotive force from it will exceed the magnitude of the emf from these objects, which eliminates the appearance of false alarms and achieve high selectivity for detecting firearms.

Однако устройство имеет суп,ественные недостатки, ограничивающие его применение. Основной недостаток устройства - это большие размеры. Диаметр намагничивающей и приемной катушек составляет около двух метров при ширине эффективно контролируемого прохода около 80 сантиметров. При существующей дороговизне площадей промышленных и административных зданий далеко не всякое учреждение или коммерческая структура может позволить себе выделить 4 квадратных метра полезной площади на размещение обнаружителя оружия. Применение такого устройства неизбежно исказит интерьер помещения.However, the device has a soup, natural disadvantages that limit its use. The main disadvantage of the device is its large size. The diameter of the magnetizing and receiving coils is about two meters with a width of effectively controlled passage of about 80 centimeters. Given the existing high cost of industrial and office buildings, not every institution or commercial structure can afford to allocate 4 square meters of usable area for the placement of a weapon detector. The use of such a device will inevitably distort the interior of the room.

в равной степени как поле переизлучения металлического предмета, так и поля источников индустриальных помех.equally as the field of re-radiation of a metal object, and the field of sources of industrial interference.

Дополнительным недостатком является отсутствие селективности вида металлов. Устройство не способно различать ферромагнитные металлы от неферромагнитных ( цветных ). Масса цветных металлов может достигать значительных величин, что может приводить к ложным срабатываниям устройства.An additional disadvantage is the lack of selectivity of the type of metals. The device is not able to distinguish ferromagnetic metals from non-ferromagnetic (non-ferrous). The mass of non-ferrous metals can reach significant values, which can lead to false alarms of the device.

Известен стационарный металлообнаружитель, содержащий две цилиндрические приемные катушки, расположенные вдоль одной горизонтальной оси по разные стороны контролируемого прохода и соединенные между собой градиентометрически, так, чтобы наводимые в них полезные сигналы от металлического предмета взаимно суммировались, а напряжения, наводимые приблизительно однородными полями индустриальных помех, взаимно вычитались. Намагничивающая катушка располагается горизонтально под полом контролируемого прохода, перекрывая всю его ширину (до двух метров) 2 .A stationary metal detector is known, containing two cylindrical receiving coils located along the same horizontal axis on opposite sides of the controlled passage and interconnected gradiometrically, so that useful signals from a metal object induced in them are mutually summed, and voltages induced by approximately homogeneous fields of industrial interference mutually deducted. The magnetizing coil is located horizontally under the floor of the controlled passage, overlapping its entire width (up to two meters) 2.

Ширина намагничивающей катущки (ее размер в направлении движения проверяемых через контролируемый проем) составляет 0,5 - 1 метр. Первая и вторая приемные катушки (размером не более 50 мм) размещаются симметрично по обе стороны контролируемого прохода на высоте 1,5-2 метра от пола над намагничивающей катушкой 1, причем они расположены так, чтобы их оси максимальной чувствительности были направлены параллельно плоскости намагничивающей катущки иThe width of the magnetizing coil (its size in the direction of movement of the checked through a controlled opening) is 0.5 - 1 meter. The first and second receiving coils (no more than 50 mm in size) are placed symmetrically on both sides of the controlled passage 1.5-2 meters above the floor above the magnetizing coil 1, and they are located so that their axis of maximum sensitivity are parallel to the plane of the magnetizing coil and

перпендикулярно направлению прохода через зону контроля. Электронныйperpendicular to the direction of passage through the control zone. Electronic

блок размещается в любом удобном месте на расстоянии до 5-10 метров от контролируемого прохода.the block is located in any convenient place at a distance of 5-10 meters from the controlled passage.

В исходном состоянии переменный ток, вырабатываемый генератором электронного блока, протекая по намагничивающей катушке, вызывает появление над полом контролируемого прохода переменного магнитного поля, направленного вертикально. В зоне расположения приемных катушек силовые линии этого поля веерообразно расходятся в разные стороны, вследствие появляется горизонтальная компонента переменного поля намагничивающей катушки, вызывающая появление на выходах приемных катушек переменных напряжений, которые суммируются на входе электронного блока. Сумма этих напряжений воспринимается электронным блоком как исходная и не вызывает появления сигнала тревоги.In the initial state, the alternating current generated by the generator of the electronic unit, flowing along the magnetizing coil, causes the appearance of a controlled passage of an alternating magnetic field directed vertically above the floor. In the zone of location of the receiving coils, the field lines of this field fan-like diverge in different directions, as a result of which a horizontal component of the alternating field of the magnetizing coil appears, causing alternating voltages at the outputs of the receiving coils, which are summed at the input of the electronic unit. The sum of these voltages is perceived by the electronic unit as the source and does not cause an alarm.

Переменные поля индустриальных помех от отдаленных источников, воздействуя на приемные катушки, вызывают появление на их выходах приблизительно одинаковых друг другу, но противофазных напряжений, которые взаимно компенсируются на входе электронного блока и не оказывают заметного влияния на функционирование заявляемого устройства. При появлении в золе контроля металлического предмета, подлежащего обнаружению (например, пистолета), этот предмет намагничивается переменным полем намагничивающей катушки, в результате чего, вокруг него возникает веерообразно расходящееся переменное поле переизлучения. Горизонтально направленные компоненты этого поля воздействуют наThe alternating fields of industrial interference from distant sources, acting on the receiving coils, cause the outputs to appear approximately the same to each other, but out-of-phase voltages, which are mutually compensated at the input of the electronic unit and do not significantly affect the functioning of the claimed device. When a metal object to be detected (for example, a pistol) appears in the ash, this object is magnetized by the alternating field of the magnetizing coil, as a result of which a fan-shaped diverging alternating re-radiation field arises around it. The horizontally directed components of this field affect

A /f/WA / f / w

5 5

приемные катушки, вызывая появление па их выходах соответствующих переменных напряжений. Эти напряжения взаимно суммируются на входе электронного блока и, при соответствии заданным параметрам, вызывают появление на его выходе сигнала тревоги. Если предмет недостаточно крупный (например, ключи от квартиры или зажигалка), то его поле переизлучения вызовет появление на выходах преобразователей переменных напряжений, слишком малых для выработки электронным блоком сигнала тревоги. Устройство обеспечивает достаточно равномерную чувствительность металлообнаружителя по ширине контролируемого прохода (до 90% расстояния между преобразователями) и по его высоте (максимальная высота обнаружения на 20-30 сантиметров меньше высоты приемных катушек над полом контролируемого прохода). В указанных пределах чувствительность известного устройства изменяется не более чем в 2 раза, что, как показывает практика, вполне приемлемо. Намагничивающая катушка замуровывается в пол охраняемого объекта или прикрепляется к потолку помещения, находящегося этажом ниже. Приемные катушки заделываются в стены по обеим сторонам контролируемого прохода или в стену по обе стороны от находящегося в ней охраняемого дверного проема и становятся незаметными для посторонних.receiving coils, causing the appearance on their outputs of the corresponding alternating voltages. These voltages are mutually summed at the input of the electronic unit and, if the specified parameters are met, cause an alarm to appear at its output. If the object is not large enough (for example, the keys to the apartment or a lighter), then its re-radiation field will cause the appearance of alternating voltages at the outputs of the converters, which are too small for the alarm to be generated by the electronic unit. The device provides a fairly uniform sensitivity of the metal detector along the width of the controlled passage (up to 90% of the distance between the transducers) and its height (the maximum detection height is 20-30 centimeters less than the height of the receiving coils above the floor of the controlled passage). Within these limits, the sensitivity of the known device varies by no more than 2 times, which, as practice shows, is quite acceptable. The magnetizing coil is walled up in the floor of the guarded object or attached to the ceiling of the room located on the floor below. The receiving coils are embedded in the walls on both sides of the controlled passage or in the wall on both sides of the guarded doorway located in it and become invisible to outsiders.

Устройство обладает повышенной защищенностью от индустриальных помех. Низкая достоверность обнаружения запрещенных предметовThe device has increased immunity from industrial interference. Poor detection of prohibited items

обусловлена: во-первых, неоднородностью чувствительности устройства, которая может изменяться в зоне контроля в 2 раза, во-вторых, отсутствием селективности вида металла. Устройство не способно различать ферромагнитные металлы от неферромагнитных ( цветных ), тогда как масса цветных металлов может достигать значительных величин, что может приводить к ложным срабатываниям устройства.due to: firstly, the heterogeneity of the sensitivity of the device, which can change in the control zone by 2 times, and secondly, the lack of selectivity of the type of metal. The device is not able to distinguish ferromagnetic metals from non-ferromagnetic (non-ferrous), while the mass of non-ferrous metals can reach significant values, which can lead to false positives of the device.

Наиболее близким к заявляемому является устройство для обнаружения цветных и ферромагнитных материалов 3 . Устройство содержит намагничивающую катушку и приемную катушку. Выходы намагничивающей катушки подключены к генератору, а выходы приемной катушки к усилителю. Сигнал с усилителя поступает на селективный детектор, включающий инвертор, блок электронных ключей и интегрирующую цепочку. Сигнал с селективного детектора поступает на анализатор, выполненный на микропроцессоре и далее на индикатор. Устройство управления задает режимы работы блока электронных ключей и генератора.Closest to the claimed is a device for detecting non-ferrous and ferromagnetic materials 3. The device comprises a magnetizing coil and a receiving coil. The outputs of the magnetizing coil are connected to the generator, and the outputs of the receiving coil to the amplifier. The signal from the amplifier goes to a selective detector, including an inverter, an electronic key block and an integrating chain. The signal from the selective detector is fed to an analyzer made on a microprocessor and then to an indicator. The control device sets the operating modes of the electronic key block and the generator.

При появлении металлического предмета в зоне контроля электромагнитное поле, излучаемое намагничивающей катушкой, наводит в нем поле переизлучения. Поле переизлучения наводит в приемной катушке ЭДС, которая поступает на усилитель. Сигнал с усилителя поступает на селективный детектор. Селективный детектор обрабатывает сигнал, выделяя его амплитудные и фазовые и характеристики. Режимы работы селективногоWhen a metal object appears in the control zone, the electromagnetic field emitted by the magnetizing coil induces a re-radiation field in it. The re-emission field induces an emf in the receiving coil, which is fed to the amplifier. The signal from the amplifier goes to a selective detector. A selective detector processes the signal, highlighting its amplitude and phase and characteristics. Selective Modes

.XK).XK)

7 7

детектора задаются устройством управления. Устройство управления осуществляет также синхронизацию работы генератора и селективного детектора. Обработанные сигналы поступают на анализатор, выполненный на микропроцессоре, где они сравниваются с эталонными сигналами, хранящимися в памяти. При совпадении сигналов устройство индикации выдает соответствующую информацию.detectors are set by the control device. The control device also synchronizes the operation of the generator and the selective detector. The processed signals are sent to an analyzer made on a microprocessor, where they are compared with the reference signals stored in memory. When the signals coincide, the display device provides relevant information.

Устройство обладает малыми размерами и может определить вид металла ( ферромагнитный или цветной ), а также размер объекта.The device is small and can determine the type of metal (ferromagnetic or non-ferrous), as well as the size of the object.

Основным недостатком устройства является то, он не способен быстро проконтролировать большую зону, например дверной проем. Для этой цели необходимо проводить неоднократное, последовательное сканирование устройством этой зоны.The main disadvantage of the device is that it is not able to quickly control a large area, such as a doorway. For this purpose, it is necessary to conduct repeated, sequential scanning by the device of this zone.

В основу полезной модели положена задача создания металлообнаружителя, обеспечивающего высокую достоверность обнаружения запрещенных предметов при минимальных размерах устройства и увеличения зоны контроля.The utility model is based on the task of creating a metal detector that provides high reliability of detection of prohibited items with the minimum size of the device and increasing the control zone.

Решение данной задачи в металлообнаружителе, содержащем намагничивающую катушку, подключенную к генератору, принимаюшую катушку, усилитель, выход которого подключен к первому входу синхронного детектора, выход которого соединен со входом анализатора, выход которого соединен со входом индикатора, устройство управления, первый выход которого соединен со входом генератора, а второй выход соединен со вторым входом синхронного детектора, достигается тем, чтоThe solution to this problem is in a metal detector containing a magnetizing coil connected to a generator, receiving a coil, an amplifier, the output of which is connected to the first input of a synchronous detector, the output of which is connected to the input of the analyzer, the output of which is connected to the input of the indicator, the control device, the first output of which is connected to the input of the generator, and the second output is connected to the second input of the synchronous detector, is achieved by the fact that

SM)SM)

последовательно с намагничиващей катушкой включена вторая намагничивающая катушка, последовательно и градиентометрически с приемной катушкой включена вторая приемная катушка, свободные выходы приемных катушек подключены к переменному резистору, управляющий выход которого соединен со входом усилителя, причем намагничивающие катушки устанавливаются в соседних углах контролируемой зоны, а приемные катушки - в противоположных углах.the second magnetizing coil is connected in series with the magnetizing coil, the second receiving coil is connected in series and gradiometrically with the receiving coil, the free outputs of the receiving coils are connected to a variable resistor, the control output of which is connected to the amplifier input, and the magnetizing coils are installed in adjacent corners of the controlled zone, and the receiving coils - in opposite corners.

Сущность полезной модели поясняется чертежами. На Фиг. 1 приведена блок схема устройства, на Фиг. 2 показаны расположения выносных элементов ( электрических катушек ) устройства в зоне контроля.The essence of the utility model is illustrated by drawings. In FIG. 1 shows a block diagram of the device, FIG. 2 shows the location of the remote elements (electric coils) of the device in the control zone.

Устройство содержит две катущки возбуждения 1 и 2, подключенные к генератору переменного тока 3, которые создают равномерное переменное магнитное поле возбуждения в зоне контроля ( Фиг. 1) . Две приемные катушки 4 и 5, включенные последовательно и градиентометрически, для вычитания сигналов, наведенных однородной внешней помехой. К свободным выходам приемных катушек подключен переменный резистор 6, регулируемый выход которого соединен со входом усилителя 7. Первый выход устройства управления 8 соединен со входом генератора 3, а второй выход со вторым входом синхронного детектора 9, выход усилителя 7 соединен с первым входом синхронного детектора 9, выход которого соединен со входом анализатора 10, выход которого соединен со входом индикатора 11. Намагничивающие катушки 1, 2 располагаются горизонтально под поломThe device contains two excitation coils 1 and 2 connected to an alternator 3, which create a uniform alternating magnetic field of excitation in the control zone (Fig. 1). Two receiving coils 4 and 5, connected in series and gradiometrically, to subtract the signals induced by a homogeneous external noise. A variable resistor 6 is connected to the free outputs of the receiving coils, the adjustable output of which is connected to the input of the amplifier 7. The first output of the control device 8 is connected to the input of the generator 3, and the second output to the second input of the synchronous detector 9, the output of the amplifier 7 is connected to the first input of the synchronous detector 9 the output of which is connected to the input of the analyzer 10, the output of which is connected to the input of the indicator 11. The magnetizing coils 1, 2 are located horizontally under the floor

в углах контролируемого прохода ( дверного прохода ). Приемные катушки 4, 5 устанавливаются в верхних углах контролируемого прохода Фиг. 2 . Размеры намагничиваюш;их катушек 1 и 2 составляют не более 600 мм в длину и диаметр 60 мм, а приемных катушек 4 и 5 соответственно - 100 мм, 40 мм. Это позволяет встраивать ( камуфлировать ) их в существуюш,ие архитектурные сооружения ( проходы, коридоры, дверные проемы ) и офисную мебель.in the corners of a controlled passage (doorway). Receiving coils 4, 5 are installed in the upper corners of the controlled passage of FIG. 2. The sizes are magnetizable; their coils 1 and 2 are no more than 600 mm in length and diameter 60 mm, and the receiving coils 4 and 5, respectively, 100 mm, 40 mm. This allows you to embed (camouflage) them in existing architectural structures (walkways, corridors, doorways) and office furniture.

Переменный ток, вырабатываемый генератором 3 электронного блока, протекая по намагничиваюш;им катушкам 1 и 2, вызывает появление в зоне контролируемого прохода 12 ( дверной проем ) переменного магнитного поля. Напряженность поля, создаваемого правой намагничиваюш;ей катушкой 2 убывает в зоне контроля 12 влево и вверх. Напряженность поля, создаваемого левой намагничивающей катушкой 1 убывает соответственно вправо и вверх. Поля складываются и создают в зоне контроля 12 равномерное магнитное поле в горизонтальном направлении, но убывающее снизу вверх. Однако, приемные катушки 4 и 5, расположенные в верхних углах зоны контроля 12, имеют чувствительность, которая убывает с расстоянием, т.е. в верхней части она максимальна, а в нижней минимальна, это компенсирует убывание магнитного поля снизу вверх. Таким образом, система состоящая из двух намагничивающих катушек 1 и 2, расположенных в левом и правом нижних углах зоны контроля 12 и двух приемных катушек 4 и 5, расположенных в левом и правом верхних углах зоны контроляThe alternating current generated by the generator 3 of the electronic unit, flowing through the magnetizing coil; it coils 1 and 2, causes the appearance of an alternating magnetic field in the zone of the controlled passage 12 (doorway). The intensity of the field created by the right magnetize; to it, coil 2 decreases in the control zone 12 to the left and up. The field strength created by the left magnetizing coil 1 decreases respectively to the right and up. The fields are added and create in the control zone 12 a uniform magnetic field in the horizontal direction, but decreasing from the bottom up. However, the receiving coils 4 and 5, located in the upper corners of the control zone 12, have a sensitivity that decreases with distance, i.e. in the upper part it is maximum, and in the lower part it is minimal, this compensates for the decrease in the magnetic field from bottom to top. Thus, the system consisting of two magnetizing coils 1 and 2 located in the left and right lower corners of the control zone 12 and two receiving coils 4 and 5 located in the left and right upper corners of the control zone

/// 7// /// 7 //

10 10

обеспечивают относительно равномерную чувствительность по всей контролируемой зоне 12.provide relatively uniform sensitivity throughout the controlled area 12.

По сигналу управляющего устройства 8 генератор 3 вырабатывает переменный ток, который, протекая по намагничивающим катушкам 1 и 2, вызывает появление в зоне контролируемого прохода 12 переменного магнитного поля. В приемных катушках 4 и 5 наводится ЭДС, которая через резистор 6 поступает на вход усилителя 7. Переменные поля индустриальных помех от отдаленных источников, воздействуя на приемные катушки 4 и 5, вызывают появление на их выходах приблизительно одинаковых друг другу, но противофазных напряжений, которые взаимно компенсируются на входе усилителя 7 и не оказывают заметного влияния на функционирование заявляемого устройства. Сигнал, наведенный в приемных катушках 4 и 5 от поля, создаваемого намагничивающими катушками 1 и 2 при отсутствии металлических предметов в зоне контроля 12, принимается за исходный, нулевой уровень. Далее этот сигнал поступает на синхронный детектор 9. Одновременно на синхронный детектор 9 поступает сигнал с устройства управления 8.By the signal of the control device 8, the generator 3 generates an alternating current, which, flowing through the magnetizing coils 1 and 2, causes the appearance in the zone of the controlled passage 12 of an alternating magnetic field. In the receiving coils 4 and 5, an EMF is induced, which is fed through the resistor 6 to the input of the amplifier 7. The alternating fields of industrial interference from distant sources, acting on the receiving coils 4 and 5, cause the outputs to appear approximately identical to each other, but with antiphase voltages, which mutually compensated at the input of the amplifier 7 and do not have a noticeable effect on the functioning of the inventive device. The signal induced in the receiving coils 4 and 5 from the field created by the magnetizing coils 1 and 2 in the absence of metal objects in the control zone 12, is taken as the initial, zero level. Further, this signal is supplied to the synchronous detector 9. At the same time, the signal from the control device 8 is supplied to the synchronous detector 9.

При появлении в зоне контроля металлического предмета 13, подлежащего обнаружению (например, пистолета), этот предмет намагничивается переменным полем намагничивающих катушек 1 и 2, в результате чего вокруг него возникает веерообразно расходящееся переменное поле переизлучения. Селективными параметрами обнаруживаемого предмета 13 является индуцированный в нем магнитныйWhen a metal object 13 to be detected (for example, a gun) appears in the control zone, this object is magnetized by an alternating field of magnetizing coils 1 and 2, as a result of which a fan-shaped diverging alternating re-radiation field arises. The selective parameters of the detected object 13 is the magnetic

момент. Горизонтально направленные компоненты этого поля воздействуют на приемные катушки 4 и 5, вызывая появление на их выходах соответствующих переменных напряжений.moment. The horizontally directed components of this field act on the receiving coils 4 and 5, causing the appearance of corresponding variable voltages at their outputs.

Устройство работает в двух режимах. В первом режиме измеряется синфазная с током возбуждения составляющая полезного сигнала, что позволяет по изменению знака на выходе синхронного детектора судить о материале объекта ( цветной или ферромагнитный ), а также по величине (амплитуде ) сигнала величину наведенного магнитного момента, который примерно пропорционален объему обнаруживаемого предмета 13 Во втором режиме измеряется квадратурная составляющая полезного сигнала, которая пропорциональна электромагнитным потерям в обнаруживаемом предмете. Они имеют характерную частотную зависимость и зависят от состава объекта, его объема и формы. Это позволяет использовать дополнительную селективность при обнаружении конкретного объекта на фоне остальных бытовых предметов, находящихся у человека ( монеты, перочинные ножи, часы, ключи и т.д. ) и обеспечивает высокую достоверность обнаружения запрещенных предметов.The device operates in two modes. In the first mode, the component of the useful signal in phase with the excitation current is measured, which allows one to judge the material of the object (color or ferromagnetic) by the sign change at the output of the synchronous detector, as well as the magnitude of the induced magnetic moment, which is approximately proportional to the volume of the detected object 13 In the second mode, the quadrature component of the useful signal is measured, which is proportional to the electromagnetic losses in the detected object. They have a characteristic frequency dependence and depend on the composition of the object, its volume and shape. This allows you to use additional selectivity when detecting a specific object against the background of other household items that a person has (coins, penknives, watches, keys, etc.) and provides high reliability for detecting prohibited items.

Режимы работы металлообнаружителя задаются устройством управления 8, которое посылает управляющие сигналы на синхронный детектор 9. Выделенные и первично обработанные сигналы, несущие информацию об амплитуде и квадратурной составляющей полезного сигнала поступают на анализатор 10. Анализатор 10 осуществляет вторичную обработку сигналов, анализируя все селективные компоненты, и выдаетThe operating modes of the metal detector are set by the control device 8, which sends control signals to the synchronous detector 9. The extracted and primary processed signals, carrying information about the amplitude and quadrature component of the useful signal, are sent to the analyzer 10. The analyzer 10 performs secondary signal processing by analyzing all selective components, and gives out

/уу. информацию о металлическом предмете индикаторе 11. 13 13. Информация отображается на/ yy. information about a metal object indicator 11. 13 13. Information is displayed on

Источники информацииSources of information

1.Патент Франции, № 2076468, оп. 07.01.74 г., Perfectionnements aux dispositifs electromagnetiques propres a deceler les objets metalliques, notamment ceux transportes par des personnes.1. French Patent No. 2076468, op. 01/07/74, Perfectionnements aux dispositifs electromagnetiques propres a deceler les objets metalliques, notamment ceux transportes par des personnes.

2.Патент Российской Федерации, № 2165094, он. 20.01.01 г., Стационарный металлообнаружитель.2. Patent of the Russian Federation, No. 2165094, he. 01/20/01, Stationary metal detector.

3.Патент США, № 5506506, оп. 09.04.96 г., Metal detector for detecting and discriminating between ferrous and non-ferrous targets in ground.3.US Patent No. 5506506, op. 04/09/96, Metal detector for detecting and discriminating between ferrous and non-ferrous targets in ground.

Claims

A metal detector containing a magnetizing coil connected to a generator, a receiving coil, an amplifier whose output is connected to the first input of a synchronous detector, the output of which is connected to the input of the analyzer, the output of which is connected to the indicator input, a control device whose first output is connected to the generator input, and the second output is connected to the second input of the synchronous detector, characterized in that the second magnetizing coil is connected in series with the magnetizing coil, and a second receiving coil is included gradiometrically with a receiving coil, the free outputs of the receiving coils are connected to a variable resistor, the control output of which is connected to the input of the amplifier, the magnetizing coils being installed in adjacent corners of the controlled zone, and the receiving coils in opposite corners.