RU58227U1 - SELECTIVE RESONANT METAL DETECTOR - Google Patents
SELECTIVE RESONANT METAL DETECTOR Download PDFInfo
- Publication number
- RU58227U1 RU58227U1 RU2006124213/22U RU2006124213U RU58227U1 RU 58227 U1 RU58227 U1 RU 58227U1 RU 2006124213/22 U RU2006124213/22 U RU 2006124213/22U RU 2006124213 U RU2006124213 U RU 2006124213U RU 58227 U1 RU58227 U1 RU 58227U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- metal
- output
- detector
- input
- compensator
- Prior art date
Links
Landscapes
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Abstract
Использование: в устройствах для обнаружения металлических предметов в различных отраслях промышленности. Сущность: селективный резонансный металлоискатель содержит индуктивный датчик металла, генератор синусоидального напряжения, амплитудный детектор, фильтр низкой частоты и усилитель импульсов, соединенные последовательно, а так же частотный детектор, компенсатор минерализации грунта и индикатор вида металла, соединенные последовательно, причем вход частотного детектора подключен к выходу генератора синусоидального напряжения, первый вход компенсатора минерализации грунта соединен с выходом частотного детектора, его второй вход соединен с выходом усилителя импульсов, а к выходу компенсатора минерализации грунта подключен индикатор вида металла. Положительный эффект: повышение надежности обнаружения мелких металлических предметов в различных типах грунтов путем введения компенсации минерализации грунта и селективности по черным и цветным металлам. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.Usage: in devices for detecting metal objects in various industries. SUBSTANCE: selective resonant metal detector contains an inductive metal sensor, a sinusoidal voltage generator, an amplitude detector, a low-pass filter and a pulse amplifier connected in series, as well as a frequency detector, soil mineralization compensator and a metal type indicator connected in series, and the frequency detector input is connected to the output of the sinusoidal voltage generator, the first input of the soil mineralization compensator is connected to the output of the frequency detector, its second input with of the connections with the output of the pulse amplifier and to the output of the compensator is connected ground mineralization type metal indicator. Positive effect: increasing the reliability of detection of small metal objects in various types of soils by introducing compensation for soil mineralization and selectivity for ferrous and non-ferrous metals. 1 s.p. f-ly, 1 ill.
Description
Полезная модель относится к устройствам для обнаружения металлических объектов, и может быть использована для селективного поиска скрытых металлических предметов в различных отраслях промышленности.The utility model relates to devices for detecting metal objects, and can be used to selectively search for hidden metal objects in various industries.
Известен металлоискатель, содержащий низкочастотный автогенератор с вихретоковым датчиком, колебательным контуром, соединенным с управляемым нелинейным элементом, высокочастотный стабилизированный автогенератор с управляемым колебательным контуром, соединенным с управляемым нелинейным элементом, который соединен с индуктивным датчиком, пространственно совмещенным с вихретоковым датчиком, а также амплитудный детектор, блок деления, преобразователь напряжения в частоту и индикатор (авторское свидетельство №1071988, МКИ G 01 V 3/08).A known metal detector containing a low-frequency oscillator with an eddy current sensor, an oscillatory circuit connected to a controlled non-linear element, a high-frequency stabilized oscillator with a controlled oscillatory circuit connected to a controlled non-linear element, which is connected to an inductive sensor spatially aligned with the eddy current sensor, and an amplitude detector, division block, voltage-to-frequency converter and indicator (copyright certificate No. 1071988, MKI G 01 V 3/08).
Недостатком известного металлоискателя является отсутствие компенсатора минерализации грунта, приводящее к нарушению селективности по черным и цветным металлам и снижению чувствительности к мелким металлическим предметам, при использовании металлоискателя на грунтах с повышенной минерализацией, содержащих растворенные металлические минералы и электропроводящие соли.A disadvantage of the known metal detector is the lack of a compensator for soil mineralization, which leads to a violation of selectivity for ferrous and non-ferrous metals and a decrease in sensitivity to small metal objects when using a metal detector on soils with increased mineralization containing dissolved metal minerals and electrically conductive salts.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемой конструкции полезной модели является резонансный металлоискатель, содержащий генератор синусоидального напряжения, амплитудный детектор, фильтр низкой частоты, усилитель импульсов и исполнительный орган (свидетельство на полезную модель №19329, МКИ G 01 V 3/10, 2001 г.)The closest technical solution to the proposed design of the utility model is a resonant metal detector containing a sinusoidal voltage generator, an amplitude detector, a low-pass filter, a pulse amplifier and an actuator (utility model certificate No. 19329, MKI G 01 V 3/10, 2001)
Недостатком указанного металлоискателя является отсутствие селективности по черным и цветным металлам, что не дает возможности оценить вид металла, обнаруженного в грунте предмета, без проведения раскопок, и снижает эффективность целенаправленного поиска предметов из металлов определенного вида.The disadvantage of this metal detector is the lack of selectivity for ferrous and non-ferrous metals, which makes it impossible to assess the type of metal found in the soil of the object without excavation, and reduces the effectiveness of a targeted search for objects from metals of a certain type.
В основу заявленной полезной модели положена задача разработать конструкцию металлоискателя, позволяющую повысить надежность обнаружения металлических предметов в различных типах грунтов путем введения компенсации минерализации грунта и селективности по черным и цветным металлам.The claimed utility model is based on the task of developing a metal detector design that improves the reliability of detecting metal objects in various types of soils by introducing compensation for soil mineralization and selectivity for ferrous and non-ferrous metals.
В заявленной конструкции полезной модели это достигается за счет того, что селективный резонансный металлоискатель, содержащий индуктивный датчик металла, генератор синусоидального напряжения, амплитудный детектор, фильтр низкой частоты и усилитель импульсов, соединенные последовательно, дополнительно содержит частотный детектор, компенсатор минерализации грунта и индикатор вида металла, соединенные последовательно, причем вход частотного детектора подключен к выходу генератора синусоидального напряжения, первый вход компенсатора минерализации грунта соединен с выходом частотного детектора, его второй вход соединен с выходом усилителя импульсов, а к выходу компенсатора минерализации грунта подключен индикатор вида металла. При этом компенсатор минерализации грунта состоит из управляемого элемента памяти и дифференциального сумматора, причем первый вход управляемого элемента памяти и неинвертирующий вход дифференциального сумматора, соединены вместе, а выход управляемого элемента памяти подключен к инвертирующему входу дифференциального сумматора.In the claimed design of the utility model, this is achieved due to the fact that the selective resonant metal detector containing an inductive metal sensor, a sinusoidal voltage generator, an amplitude detector, a low-pass filter and a pulse amplifier connected in series, additionally contains a frequency detector, soil mineralization compensator and an indicator of the type of metal connected in series, with the input of the frequency detector connected to the output of the sinusoidal voltage generator, the first input is compensated and ground mineralization connected to the output of the frequency detector, a second input coupled to the output of the pulse amplifier and to the output of the compensator is connected mineralization of soil type metal indicator. In this case, the soil mineralization compensator consists of a controllable memory element and a differential adder, the first input of the controllable memory element and the non-inverting input of the differential adder connected together, and the output of the controllable memory element connected to the inverting input of the differential adder.
Анализ патентной и научно-технической литературы показал, что заявленная конструкция полезной модели не была описана в литературе и содержит отличительные признаки по сравнению с известными аналогами.The analysis of patent and scientific and technical literature showed that the claimed design of the utility model was not described in the literature and contains distinctive features in comparison with the known analogues.
На чертеже показана функциональная схема селективного резонансного металлоискателя.The drawing shows a functional diagram of a selective resonant metal detector.
Индуктивный датчик металла 1, генератор синусоидального напряжения 2, амплитудный детектор 3, фильтр низкой частоты 4 и усилитель импульсов 5, соединены последовательно. Частотный детектор 6, компенсатор минерализации грунта 7 и индикатор вида металла 8, соединены последовательно. Компенсатор минерализации грунта 7 состоит из управляемого элемента памяти 9 и дифференциального сумматора 10.An inductive metal sensor 1, a sinusoidal voltage generator 2, an amplitude detector 3, a low-pass filter 4 and a pulse amplifier 5 are connected in series. A frequency detector 6, a compensator for mineralization of soil 7 and an indicator of the type of metal 8 are connected in series. The soil mineralization compensator 7 consists of a controllable memory element 9 and a differential adder 10.
Вход частотного детектора 6 подключен к выходу генератора синусоидального напряжения 2, неинвертирующий вход дифференциального сумматора 10 и первый вход управляемого элемента памяти 9 соединены вместе и подключены к выходу частотного детектора 6, при этом второй вход управляемого элемента памяти 9 подключен к The input of the frequency detector 6 is connected to the output of the sinusoidal voltage generator 2, the non-inverting input of the differential adder 10 and the first input of the controlled memory element 9 are connected together and connected to the output of the frequency detector 6, while the second input of the controlled memory element 9 is connected to
выходу усилителя импульсов 5, а его выход соединен с инвертирующим входом дифференциального сумматора 10, при этом к выходу дифференциального сумматора подключен индикатор вида металла 8.the output of the pulse amplifier 5, and its output is connected to the inverting input of the differential adder 10, while a metal type indicator 8 is connected to the output of the differential adder.
Селективный резонансный металлоискатель работает следующим образом.Selective resonant metal detector operates as follows.
В исходном состоянии, при отсутствии вблизи индуктивного датчика 1 металлических предметов и минерализованного грунта, генератор синусоидального напряжения 2 вырабатывает переменное напряжение с фиксированными амплитудой и частотой, которые определяются параметрами индуктивного датчика металла 1, вследствие чего отсутствуют сигналы на выходах амплитудного детектора 3, фильтра низкой частоты 4, усилителя импульсов 5, частотного детектора 6 и компенсатора минерализации грунта 7, в результате чего индикатор вида металла 8 находятся в нерабочем состоянии.In the initial state, in the absence of metal objects and mineralized soil near the inductive sensor 1, the sinusoidal voltage generator 2 generates an alternating voltage with a fixed amplitude and frequency, which are determined by the parameters of the inductive metal sensor 1, as a result of which there are no signals at the outputs of the amplitude detector 3, low-pass filter 4, a pulse amplifier 5, a frequency detector 6 and a compensator for mineralization of the soil 7, as a result of which the indicator of the type of metal 8 is in nera ochem state.
При появлении металлического предмета вблизи индуктивного датчика металла 1, при отсутствии минерализованного грунта, за счет внесенного сопротивления уменьшается амплитуда переменного напряжения на выходе генератора синусоидального напряжения 2. Амплитудный детектор 3 выделяет огибающую амплитуды переменного напряжения. Фильтр низкой частоты 4 выделяет полезный сигнал и отсекает сигналы помех. Усилитель импульсов 5 формирует управляющий импульс, поступающий на второй вход управляемого элемента памяти 9.When a metal object appears near the inductive metal sensor 1, in the absence of mineralized soil, the amplitude of the alternating voltage at the output of the sinusoidal voltage generator 2 decreases due to the introduced resistance. The amplitude detector 3 emits an envelope of the amplitude of the alternating voltage. Low-pass filter 4 emits a useful signal and cuts off interference signals. The pulse amplifier 5 generates a control pulse supplied to the second input of the controlled memory element 9.
Одновременно, за счет изменения индуктивности датчика металла 1, изменяется частота переменного напряжения на выходе генератора синусоидального напряжения 2. Причем предметы из цветного металла вызывают увеличение частоты, а предметы из черного металла, ее уменьшение. Частотный детектор 6 обеспечивает преобразование изменения частоты переменного напряжения, поступающего на его вход, в изменение амплитуды сигнала на его выходе, вследствие чего знак изменения полярности амплитуды на выходе частотного детектора 6 соответствует знаку изменения частоты на его входе. С выхода частотного детектора 6 сигнал поступает на неинвертирующий вход дифференциального сумматора 10, а так же на первый вход управляемого элемента памяти 9. На второй его вход поступает управляющий импульс с выхода усилителя импульсов 5, возникающий в момент появления вблизи индуктивного датчика 1 металлического предмета, и фиксирует на инвертирующем входе дифференциального сумматора 10 нулевое, на момент появления управляющего импульса, значение сигнала, поступающего с выхода частотного детектора 6. В зависимости от вида металла At the same time, due to a change in the inductance of the metal sensor 1, the frequency of the alternating voltage at the output of the sinusoidal voltage generator 2 changes. Moreover, objects of non-ferrous metal cause an increase in frequency, and objects of ferrous metal, its decrease. The frequency detector 6 converts the change in the frequency of the AC voltage supplied to its input into a change in the amplitude of the signal at its output, as a result of which the sign of the change in the polarity of the amplitude at the output of the frequency detector 6 corresponds to the sign of the change in frequency at its input. From the output of the frequency detector 6, the signal is supplied to the non-inverting input of the differential adder 10, as well as to the first input of the controlled memory element 9. At its second input, a control pulse is received from the output of the pulse amplifier 5, which occurs when a metal object appears near the inductive sensor 1, and fixes on the inverting input of the differential adder 10 zero, at the time of the appearance of the control pulse, the signal value coming from the output of the frequency detector 6. Depending on the type of metal
предмета, поступивший на неинвертирующий вход дифференциального сумматора 10 сигнал отличается по амплитуде и полярности от зафиксированного нулевого значения сигнала на его инвертирующем входе. В результате на выходе дифференциального сумматора 10 появляется сигнал, пропорциональный разности сигналов на неинвертирующем и инвертирующем его входах, а полярность сигнала соответствует виду металла, положительная для цветных металлов и отрицательная для черных. Индикатор вида металла 8, подключенный к выходу дифференциального сумматора 10, регистрирует полярность сигнала и соответственно отображает вид металла по градации черный или цветной.the object received at the non-inverting input of the differential adder 10, the signal differs in amplitude and polarity from a fixed zero value of the signal at its inverting input. As a result, a signal proportional to the difference of the signals at the non-inverting and inverting inputs appears at the output of the differential adder 10, and the signal polarity corresponds to the type of metal, positive for non-ferrous metals and negative for ferrous. The indicator of the type of metal 8, connected to the output of the differential adder 10, registers the polarity of the signal and accordingly displays the type of metal in gradation black or color.
При перемещении индуктивного датчика металла 1 над поверхностью грунта с повышенной минерализацией, при отсутствии металлических предметов вблизи индуктивного датчика металла, амплитуда переменного напряжения на выходе генератора синусоидального напряжения 2 остается неизменной. Вследствие этого отсутствует сигнал на выходах амплитудного детектора 3 и фильтра нижних частот 4. Управляющий импульс на выходе усилителя импульсов 5 так же отсутствует. В то же время частота переменного напряжения на выходе генератора синусоидального напряжения 2 изменяется в зависимости от степени минерализации грунта, в результате чего на выходе частотного детектора 6 появляется сигнал, амплитуда которого пропорциональна степени минерализации. В компенсаторе минерализации грунта 7 сигнал с выхода частотного детектора 6 поступает одновременно на неинвертирующий вход дифференциального сумматора 10 и на первый вход управляемого элемента памяти 9, который при отсутствии управляющего импульса на его втором входе, пропускает сигнал непосредственно на инвертирующий вход дифференциального сумматора 10. Вследствие того, что сигналы на неинвертирующем и инвертирующем входах дифференциального сумматора 10 идентичны, сигнал на его выходе отсутствует и не поступает на вход индикатора вида металла 8, в результате чего он находится в нерабочем состоянии.When moving the inductive metal sensor 1 above the soil surface with increased mineralization, in the absence of metal objects near the inductive metal sensor, the amplitude of the alternating voltage at the output of the sinusoidal voltage generator 2 remains unchanged. As a result of this, there is no signal at the outputs of the amplitude detector 3 and low-pass filter 4. There is no control pulse at the output of the pulse amplifier 5 either. At the same time, the frequency of the alternating voltage at the output of the sinusoidal voltage generator 2 varies depending on the degree of mineralization of the soil, as a result of which a signal appears at the output of the frequency detector 6, the amplitude of which is proportional to the degree of mineralization. In the soil mineralization compensator 7, the signal from the output of the frequency detector 6 is fed simultaneously to the non-inverting input of the differential adder 10 and to the first input of the controlled memory element 9, which, in the absence of a control pulse at its second input, passes the signal directly to the inverting input of the differential adder 10. As a result, that the signals at the non-inverting and inverting inputs of the differential adder 10 are identical, the signal at its output is absent and does not go to the indicator input metal 8, whereby it is inoperative.
При появлении вблизи индуктивного датчика металла 1 металлического предмета, находящегося в грунте с повышенной минерализацией, происходит уменьшение амплитуды переменного напряжения на выходе генератора синусоидального напряжения 2, амплитудный детектор 3 выделяет огибающую амплитуды переменного напряжения, фильтр низкой частоты 4 выделяет полезный сигнал и отсекает сигналы помех, вследствие чего с выхода усилителя импульсов 5 When a metal object located in the soil with increased mineralization appears near the inductive sensor of metal 1, the amplitude of the alternating voltage decreases at the output of the sinusoidal voltage generator 2, the amplitude detector 3 selects the envelope of the amplitude of the alternating voltage, the low-pass filter 4 emits a useful signal and cuts off interference signals, as a result, from the output of the pulse amplifier 5
поступает управляющий импульс на второй вход управляемого элемента памяти 9, который зафиксирует на инвертирующем входе дифференциального сумматора 10, отличный от нулевого, уровень сигнала, поступившего с выхода частотного детектора 6, соответствующий степени минерализации грунта на момент появления металлического предмета. Дополнительное изменение частоты переменного напряжения на выходе генератора синусоидального напряжения 2, вызванное появлением металлического предмета, преобразуется в частотном детекторе 6 в дополнительное изменение амплитуды на его выходе, которое поступает на неинвертирующий вход дифференциального сумматора 10, и в зависимости от вида металла, превысит или не достигнет, зафиксированного на инвертирующем входе, уровня сигнала. Вследствие этого, на выход дифференциального сумматора 10, независимо от степени минерализации грунта, поступает сигнал, пропорциональный дополнительному изменению амплитуды на его неинвертирующем входе, полярность которого соответствует виду металла и отображается индикатором вида металла 8.a control pulse is supplied to the second input of the controlled memory element 9, which will fix on the inverting input of the differential adder 10, different from zero, the signal level received from the output of the frequency detector 6, corresponding to the degree of mineralization of the soil at the time of the appearance of the metal object. An additional change in the frequency of the alternating voltage at the output of the sinusoidal voltage generator 2, caused by the appearance of a metal object, is converted in the frequency detector 6 into an additional change in the amplitude at its output, which is fed to the non-inverting input of the differential adder 10, and, depending on the type of metal, will exceed or not reach fixed at the inverting input, signal level. As a result, the output of the differential adder 10, regardless of the degree of mineralization of the soil, receives a signal proportional to the additional change in amplitude at its non-inverting input, the polarity of which corresponds to the type of metal and is displayed by the metal type indicator 8.
Заявленная конструкция селективного резонансного металлоискателя в результате введения компенсации минерализации грунта, а также селективности по черным и цветным металлам, обеспечивает избирательный поиск металлов определенного вида, как в обычных грунтах, так и в сложных грунтах с повышенной минерализацией, повышает чувствительность и надежность обнаружения мелких металлических предметов, снижает количество непроизводительных раскопок и повышает скорость проведения поисков, а так же позволяет использовать металлоискатель, как в полевых условиях, в том числе под водой, так и в стационарных условиях для обнаружения инородных металлических включений в технологических процессах.The claimed design of a selective resonant metal detector as a result of introducing compensation for soil mineralization, as well as selectivity for ferrous and non-ferrous metals, provides a selective search for metals of a certain type, both in ordinary soils and in complex soils with increased mineralization, increases the sensitivity and reliability of detection of small metal objects , reduces the number of unproductive excavations and increases the speed of searches, and also allows you to use a metal detector, as field, including the under water and in stationary conditions to detect foreign metal inclusions in industrial processes.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006124213/22U RU58227U1 (en) | 2006-07-05 | 2006-07-05 | SELECTIVE RESONANT METAL DETECTOR |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006124213/22U RU58227U1 (en) | 2006-07-05 | 2006-07-05 | SELECTIVE RESONANT METAL DETECTOR |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU58227U1 true RU58227U1 (en) | 2006-11-10 |
Family
ID=37501449
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006124213/22U RU58227U1 (en) | 2006-07-05 | 2006-07-05 | SELECTIVE RESONANT METAL DETECTOR |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU58227U1 (en) |
-
2006
- 2006-07-05 RU RU2006124213/22U patent/RU58227U1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7791345B2 (en) | Rectangular-wave transmitting metal detector | |
| US5576624A (en) | Pulse induction time domain metal detector | |
| RU2012117784A (en) | METHOD AND DEVICE OF CONTINUOUS DETECTION OF PRESENCE OF VEHICLE BY OPTICAL OR MAGNETIC SENSOR | |
| JP4386855B2 (en) | Operation method of magnetic inductive flow meter | |
| US20050062477A1 (en) | Simultaneous time-domain and frequency-domain metal detector | |
| CN107091664B (en) | Electromagnetic flowmeter empty pipe detection system | |
| CA2696414A1 (en) | Method and system for calibrating streamer electrodes in a marine electromagnetic survey system | |
| CN108414951B (en) | Method and device for periodically modulating sensitivity of magnetic sensor to reduce noise of device | |
| DE60139387D1 (en) | DEVICE AND METHOD FOR METAL DETECTION | |
| ATE375499T1 (en) | MEASURING ARRANGEMENT AND METHOD | |
| US7474102B2 (en) | Rectangular-wave transmitting metal detector | |
| JPH0473554B2 (en) | ||
| US3959721A (en) | Method employing D.C. pulses for the detection of disseminated or massive mineralization within the earth crust by producing an A.C. electromagnetic field | |
| US20120212227A1 (en) | metal detector target discrimination in mineralized soils | |
| US20020053908A1 (en) | Ground mineralisation rejecting metal detector (receive signal weighting) | |
| RU58227U1 (en) | SELECTIVE RESONANT METAL DETECTOR | |
| RU56005U1 (en) | MANUAL METAL DETECTOR | |
| US10969512B2 (en) | Metal detector | |
| RU65252U1 (en) | RESONANT METAL DETECTOR WITH MAGNETOMETRIC DISCRIMINATION | |
| JP4389033B2 (en) | Phase monitoring metal detector | |
| RU2398248C1 (en) | Method of detecting small metal objects and device for realising said method | |
| RU85682U1 (en) | AMPLIFIED FREQUENCY METAL DETECTOR | |
| RU2216028C2 (en) | Metal detector | |
| RU51238U1 (en) | MANUAL METAL DETECTOR | |
| JPH0441303B2 (en) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20120706 |