SU1007059A1 - Металлообнаружитель - Google Patents

Abstract

1. МЕТАЛЛООБНАРУЖИТЕЛЬ, содержащий задающий генератор, пер вый формирователь, индукционный датчик, последовательно соединенные усилитель, блок избирательной чувствительности, пороговое устройство и исполнительное устройство а также синхронизатор, выходы которого подключены к управл нвдим входам блока избирательной чувствительности , отличающийс  тем, что, с целью повышени  помехоустойчивости и надежности, дополнительно содержит второй формирователь и конденсатор, один вывод кото рого подключен к входу индукционного датчика, а другой к выходам первого и второго формирователей, линейный пропускатель, сигнальный вход которого соединен с выходом индукционного датчика, управл ющий вход через схему ИЛИ соединен Q с выходами синхронизатора, а выход ® подключен к входу усилител , и вход (Л синхронизатора подключен к выходу задающего генератора.

Description

СП

со

2.Металлообнаружитель по п. 1, отличающийс  тем,, что, синхронизатор содержит последовательно соединенные счетчик и дешифратор , причем вход счетчика  вл етс  входом синхронизатора, а выходы дешифратора  вл ютс  выходами синхронизатора

3.Металлообнаружитель по п.1,о т личаюцийс  тем,что блок избирательной чувствительности содержит лнейные пропускатели,сигнальные и уп1 авл ю (аие входы которых  вл ютс  соответственно сигнальными и управл ющими входами блока избирательной чувствительности, а выходы соединены с входами, имеющими заданный коэффициент передачи, суммирующего усилител , выход которого соединен с входом интегратора, выход которого  вл етс  выходом блока избирательной чувствительности, при этом заданный коэффициент передачи С ,входа К суммирующего усилител  рассчитываетс  по формуле

г ( .к U-Oi TM(Nk),

где GO - чувствительность металлообнаружител J

N - число-линейных пропускателей .

1

Изобретение относитс  к технике обнаружений с использованием электромагнитных полей, создаваекых индукционными катушками и измен е1«1Х объектом обнаружени , и может быть использовано дл  селективного обнаружени  металлических предметов и частиц в технологических потоках горнодобывающей промышленности, а также в качестве чувствительного эле мента в сепараторах обогатительных фабрик.

Известен метгшлообнаружитель, со держащий последовательно соединённые генератор индукционный датчик, усилитель, детектор, пороговое устройство и исполнительное устройство l .

Однако этот Металлообнаружитель обладает низкой помехозащищенностью и чувствительностью.

Наиболее близким по технической с1гщности к предлагаемому  вл етс  метгшлообнаружитель, содержгшщй последовательно соединенные задгиощий генератор, формирователь/ индукционный датчик, усилитель, блок избирательной чувствительности, порогово устройство и исполнительное устройство , а также синхронизатор, выходы которого подключены к управл юсщм входам блока избирательной чувствительности , а вход подключен к выходу формировател . Блок избирательной чувствительности содержит три или более линейных пропускател , входы которых  вл ютс  входами блоки избирательной чувствительности и подключены t сигнальные - к выходу уси- лител , а управл ющие - к выхолгм синхрониз атора, и решающее устройство , выход которого  вл етс  выходом блока избирательной чувствительности

и соединен со входом порогового устройства 2 .

Недостатком известного устройства  вл е- с  низка  помехоустойчивость к внешним помехам и cotkзтвeнным шумам из-за формировани  заданной функции селективности к параметру объекта

.

У(Ь

где у - проводимость объектаj

(U - магнитна  проницаемость, L - характерный размер объекта, только за счет обработки в приемной части.

Использование дл  обработки узких стрббирующих импульсов увеличивает шумовую полосу приемного тракт Возбуждение индукционногодатчика импульсами тока пр моугольной форм  вызывает по вление значительных по ам17литуде перенапр жений на формирователе , снижает надежность его работы .

Целью изобретени   вл етс  повытение помехоустойчивости и надежности металлообнаружител .

Указанна  цель достигаетс  тем, что Металлообнаружитель, содержащий задающий генератор, первый формирователь , индукционный д атчик, последовательно оеедине нце усилитель, блок избирательной чувствительности пороговое устройство и исполнительное устройство, а также синхронизатор , выходы которого подключены к управл ющим вхо гш блока избиратель мЬй чувствительности, дополнительно введены второй формирователь и конденсатор , один вывод которого подключен к входу индукционного датчика, а другой - к выходам первого и второго формирователей, линейный пропускатель , сигнальный вход которого соединен с выходоминдукционного датчика, управл ющий вход через схему ИЛИ соединен с выходами синхронизатора , а выход подключен к входу усилител , вхо;ц синхронизатор подключен к выходу задающего генера .тора.. Кроме того, синхронизатор содержит последовательно соединенные счетчик и дешифратор, причем вход счетчика  вл етс  входом синхрони .затора, выходы дешифратора  вл ютс  выходами синхронизатора. Кроме того, блок избирательной чувствительности содержит линейные. пропускатели, сигнальные и управл ювие входы которых  вл ютс  соответственно сигнальньош и управл ющими входс1ми блока избирательной чувствительности, а выходы соединен со входгши, имеющими заданный коэффициент передачи, суммирующего усилител , выход которого соединен со входом интегратора, выход которого  вл етс  выходом блока избирательно чувствительности. Кроме того, коэффициент передачи С входа К суммирующего усилител  определ етс  по формуле (..ketl.N , где GO - чувствительность металло обнаружител ; N - число линейных пропускателей . Введение в металлообнаружитель дополнительньис элементов и св зей позвол ет при той же избирательной чувствительности к объектам с зада ными значени ми параметров Т зна чительно повысить помехоустойчивос по отношению к помёхгм электромагнитного типа. Это обеспечиваетс  предварительной селекцией обьектов за счет свойстц сигнала .возбуждени  датчика ийтегрировани  сигнгш в блоке избирательной чувствительности , уменьшени  числа каналов в блоке избирательной чувствительнос что снижает подавление полезного сигнала за счет взаимной компенсац в различных каналах, по сравнению узкими стробирующими импульсами обеспечивает сужение эффективной ш мовой полосы. Использование возбуждающего сиг исша в форме однопериодного отрезка синусоиды позвол ет при той же энергии сигнгша возбуждени , что и в известном,увеличить величину отк лика от полезного объекта, что так же способствует повышению помехоус тойчивости. Кроме того, выбранна  форма сигнала снижает перенапр жени , возникающие на„ключевьис элеме Tax формирователей, повышает надежность их работы. На чертеже представлена структурна  схема металлообнаружител . Металлообнаружитель содержит последовательно соединенные задающие генератор 1 и синхронизатор 2, первый 3 и второй 4 формирователи, последовательно соединенные конденсатор 5, один из выводов которого подключен к выходам первого 3 и второго 4 формирователей , индукционный датчик 6, линейный пропускатель 7, усилитель 8, блок избирательной чувствительности 9, пороговое устройство 10, и исполнительное устройство 11, а также схему ИЛИ 12, выход которой соединен с управл ющим входом линейногр пропускател  7, причем выходы синхронизатора 2 соединены с yпpaвл юlaи 4и входс1ми первого 3 и второго 4 формирователей , входагли блока избирательной чувствительности 9, а также с входами схемы ИЛИ 12. Синхронизатор 2 содержит последовательно соединенные счетчик 13, вход которого  вл етс  входом синхронизатора 2 и соединен с выходом задгимцего генератора 1, и дешифратор 14, выходы которого  вл ютс  выходами синхронизатора 2 и подключены к управл ющим входам первого 3 и второго 4 формирователей, входами блока 9 избирательной чувствительности,а также входами схемы ИЛИ 12. ; Блок 9 избирательной чувствительности содержит N линейных пропускателей 15, сигнальные входы которых  вл ютс  входами блока 9 избирательной чувствительности и подключены к выходу усилител  8, а управл ющие. к выходам синхронизатора 2, а также последовательно соединенные суымирукмций усилитель 16, входы которого соединены с выходами блока 15 линейных пропускателей, и интегратор 17, выход которого  вл етс  выходом блока 9 избирательной чувствительности и подключен к входу порогового устройства 10. . Металлообнаружитель работает следующим образом. На вход счетчика 13 поступает непрерывна  последовательность импульсов с частотой fgr вырабатываема  задающим генератором 1. Возможные состо ни  сметчика i3 преобразуютс  дешифратором 14, на выходах которого поочередно по вл ютс  импульсы с длительностью to , 1/fo- Первые два импульса используютс  дл  возбуждени  индукционного, датчика 6, импульсыс 4-го по fN+U используютс  Дл  обеспечени  избирательной чувствительности в приемной части металлоискател . При по влении импульса на первом выходе дешифратора 14 формирователь

3 подключает колебательный контур, образованный конденсатором 5 и катушкой индукционного датчика б и настроенный на частоту f, к уровню напр жени  + UQ.

При по влении импульса на втором выходе дешифратора 14 формирователь 3 закрываетс , а колебательный контур окатываетс  подключенным к напр жению - UQ через формирователь 4. В результате через катушку индукционного датчика 6 протекает ток возбуждени  в форме отрезка синусоиды длительностью в один период. На прот жении последукидих (N+2) отрезков времени оба формировател  3 и 4 закрыты и возбуждающий ток в индукционный датчик 6 не подаетс .

Линейный пропускатель 7 открываетс  спуст  врем  tg после окончани  импульса возбуждающего тока и передает вторичный сигнал с индукционного датчика, св занный с наличием в зоне чувствительности провод щего объекта, на усилитель 8 и далее на блок 9 избирательной чувствительности . Линейные пррпускатели 15 поочередно открываютс  на врем , равное tp и пропускают сигнал , усиленный усилителем 8, на соответствуюсций вход, суммирующего усилител  16, ас его выхода на интегратор 17.

При превышении выходным сигналом блока 9 избирательной чувствительности заданного порога порогового устройства 10 срабатывает исполнительное устройство 11, отсека  порцию продукта с обнаруженным провод щим объектом.

Использование дл  возбуждени  индукционного датчика 6 тока в форме отрезка синусоиды длительностью в один период обеспечивает .получение

вторичного сигнала с индукциониг.гт) датчика 6 вида

-2to/l

1-е

Ult lJ-Vi,

ITc to

in t:

где D - амплитуда возбуждающего тока )

К - коэффициент , и - параметр объекта tp.- длительность импульса на

выходе дешифратора 14. Селективность металлообнаружйтел  к объектам с заданной величиной параметра Ъ- обеспечиваетс  блоком избирательной чувствительности , реализующим функцию

N И)

u(t)LcJ u(irOdt :JKeKi-:X

К Ч J. 4t lo -оkif

to «t

te °ii-e- °/)«-

Использование возбуждающего сигнала в форме однопериодного отрезка синусоиды позвол ет произвести предварительную селекцию объектов по величине , что исключает возможность перегрузки приемного тракта.

Включение в состав метгшлообнаружител  дополнительного линейного пропускател  между выходом индукционного датчика и входом усилител 

позвол ет снизить требовани  к коэффициентам подавлени  пропускателей в закрытом состо ни.и, что делает их работу более належкой, упрс цает настройку металлообнаружител  и его

обслуживание, повышает помехоустойчивость металлоискател  и его надежность .

Claims (3)

1. МЕТАЛЛООБНАРУЖИТЕЛЬ, содержащий задающий генератор, первый формирователь, индукционный датчик, последовательно соединенные усилитель, блок избирательной ройство и исполнительное устройство а также синхронизатор, выходы которого подключены к управляющим входам блока избирательной чувствительности, отличающийся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости и надежности, дополнительно содержит второй формирователь и конденсатор, один вывод кото рого подключен к входу индукционного датчика, а другой к выходам первого и второго формирователей, линейный пропускатель, сигнальный вход которого соединен с выходом индукционного датчика, управляющий вход через схему ИЛИ соединен с выходами синхронизатора, а выход подключен к входу усилителя, и вход синхронизатора подключен к выходу

1007059 А

2. Металлообнаружитель по π. 1, отличающийся тем,_л что, синхронизатор содержит последовательно соединенные счетчик и дешифратор, причем вход счетчика является входом синхронизатора, а выходы дешифратора являются выходами синхронизатора.'

3. Металлообнаружитель по π.1,о т личающийся тем,что блок избирательной чувствительности содержит линейные пропускатели,сигнальные и управляющие входы которых являются соответственно сигнальными и управляющими входами блока избирательной чувствительности, а выходы соединены с_, входами, имеющими задан ный коэффициент передачи, суммирующего усилителя, выход которого соединен с входом интегратора, выход которого является выходом блока избирательной чувствительности, при этом заданный коэффициент передачи Ск входа К суммирующего усилителя рассчитывается по формуле где C_o - чувствительность металлообнаружителя\

N - число.линейных пропускателей .