SU1628035A1 - Конвейерный металлоискатель - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к технике обнаружени  металлов в потоках сыпучих материалов , и может быть использовано а горнообогатительной промышленности на производствах, использующих конвейерный транспорт. Цель изобретени  - повышение помехоустойчивости. Металлоискатель содержит сумматор, аналоговый ключ, фильтр низких частот, фазовращатель и измерительный выпр митель, с помощью которых подавл етс  синфазна  составл юща  сигнала, пропорциональна  магнитной восприимчивости металла и руды. Благодар  этому сдвиг фаз между напр жени ми на выходах усилителей становитс  не зависимым от массы металла и сигнал на выходе измерител  фазы формируетс  при сдвиге фазы 90° следовательно, магнитна  восп- pt имчивость металла и руды не влимет на работу металлоискател , чтп повышает а- дежность обнаружени  металлических объектов 1 з п ф-лы, 4 ил Ё

Description

Изобретение относитс  ч технике ружени  металлов в потоках материалов и может быть использовано в горнообогатительной промышленности на производствах- , использующих конвейерный транспорт.

Цель изобретени  - повышение помехоустойчивости .

На фиг. 1 изображено пространственное расположение обмоток катушек но конвейере; на фиг. 2 - электрическа  схема соединени  блоков металлоискател  по п 1 формулы изобретени ; на фиг 3 - то же, по п. 2 формулы изобретени ; на фиг. 4 - полезный сигнал и его магнитна  и квадратурна  составл ющие.

Конвейерный металлоискатель (фиг 1) содержит излучающие обмотки 1 и 2, которые намотаны виток к витку соответственно с приемными обмотками 3 и 4 Обмотки 1 -4 размещены на общем каркасе 5, выполненном Р виде двух каркасов жестко соединенных между собой, охвэп -гюших конвейерную ленту б с наход щимс  на ней рудным материалов 7 и искомым металлическим предметом 8 Направление движени  конвейерной ленты показано стрелкой 9 Общий каркас 5 размещаетс  между роликоопорами 10, установленными на основании 11 конвейера

Излучающие обмотки 1 и 2 (фиг. 2) соединены последовательно-согласно и подключены к генератору 12. Приемные обмотки 3 и 4 соединены последовательно- встречно Это - зондовое устройство метал- лоискател . Электронна  схема металлоискател  содержит (фиг. 2 и 3) усилители 13 и 14 фазочувствительный детектор 15 (синхронный детектор), фазометр 16 и исполнительный механизм 17. Кроме того, конвейерный металлоискатель содержит конденсатор 18, сумматор 19, аналоговый

О

го

00 О

со ел

ключ 20, фильтр 21 низких частот, фазовращатель 22, измерительный выпр митель 23 (фиг. 2), а также дополнительный сумматор 24, сглаживающий фильтр 25, дополнительный аналоговый ключ 26, дополнительный фильтр 27 низких частот и дополнительный фазовращатель 28 (фиг, 3).

Конвейерный металлоискатель работает следующим образом.

В качестве основного информативного CHI нала в устройстве используетс  фазовый угол между действующей на входе усилител  13 ЭДС и опорной ЭДС п общей точке приемных обмоток 3 и 4.

Генератор 12 создает в обмотках 1 и 2 ток некоторой частоты В реальных услови х передающий ин г/г нас групп а степ па чл- оготу генорагорл 1. На обмотках 3 и 4 навод тс  ЭДС однако обмотки 3 и 4 включены последовательно-встречно, в результате чет на входе усилител  13 имеетс  нулевой сигнал Если на конвоиере имеетс  пуда даже и со значительной магнитной восприимчивое мо, ю все раьно последовательно-встречное включение обмоток 3 и 4 обеспечивает взаимную компенсацию ЭДС, следовательно не входе усилител  13 все равно имеетс  нулевой сигнал

Если чепгм обмотки I и 3 проходит провод щее металлическое тело, то на входе усилител  13 (фиг. 2) по вл етс  ЭДС причем эта ЭДС имеет по сравнению с ЭДС на входе усилител  14 иную фазу, Разность фаз фиксируетс  фазометром 16. и, если разность фаз составл ет 135-145°, на выходе фазометра 16 формируетс  сигнал, поступающий на вход исполнительного механизма 17. Напр жение с Ыхода усилител  13 поступает на детектор 15, выпр мл етс  и через соответствующие элементы схемы поступает на исполнительный механизм 17. При наличии сигналов на обоих входах исполнительный механизм сраба1ывает и останавливает конвейер (дл  того, чтобы извлечь из руды металлический предмет)

Остальные элементы в схеме на фиг 2 служат дл  того, чтобы привести сдвиг фаз между сигналами, поступающими на фазометр , к значению, близкому к 90° что существенно повышает надежность обнаружени  металла. Выполн етс  это следующим образом. Сигнал а (фиг 4) с выхода усилител  13 через сумматор 19 подаетс  на детектор 15, на вход управлени  которого поступает сигнал с выхода усилител  14. На выходе детектора 15 формируетс  аналоговый сигнал, содержащий информацию только об активной составл ющей (сигнал б. фиг. 4) Значение напр жени  этого аналогового сигнала пропорционально амплитуде сигнала б (фиг. 4). Этот аналоговый сигнал преобразуетс  в пр моугольные импульсы с помощью аналогового ключа 20, а затем с помощью фильтра низких частот эти пр моугольные импульсы снова преобразуютс  в синусоидальный сигнал, фаза которого устанавливаетс  фазовращателем 22 сдвинутой на 180° относительно сигнала б (фиг. 4). Следовательно, сумматор 19 из сигнала

0 а вычитает сигнал б, в результате на его выходе выдел етс  только квадратурна  составл юща  сигнала (сигналов). ЭДС на обмотке 4, где металла нет, находитс  в фазе с составл ющей (сигнал б), поэтому сдвиг

5 фаз сигналов, поступающих на фазометр 16, равен именно 90°. Сигнал с выхода сумматора 19 поступает на измерительный выпр митель 23, выпр мл етс  и поступает на исполнительный механизм 17, который при

0 наличии сигналов на обоих своих входах отключает конвейер.

Дальнейшее усложнение схемы (фиг. 3) сделано дл  того, чтобы из сигнала а исключить паразитную квадратурную составл ю5 щую. возникающую из-за возникновени  токов Фуко в витках обмоток, в наход щихс  вблизи обмоток металлических конструкци х , а также из-за временной деформации каркаса с обмотками. Сигнал в, содержащий

О только квадратурную составл ющую (полезную и паразитную), поступает на сумматор 24, выпр мл етс  измерительным выпр мителем 23 и через сглаживающий фильтр 25 проходит на аналоговый ключ 26 и превра5 щаегг   в пр моугольные импульсы, которые затем снова с помощью фильтра 27 низких частог превращаютс  в синусоидальный сигнал. С помощью фазовращател  28 фаза этого сигнала устанавливаетс  в противофа0 зе с сигналом в. Следовательно, сумматор 24 вычитает из сигнала ft сигнал на выходе фильтра 27 Когда на конвейерной ленте металла нет, схема на фиг. 3 на выходе сумматора 24 отрабатывает практически нулевой

5 сигнал и. следовательно, компенсирует перекосы каркаса и другие источники паразитной квадратурной составл ющей.

Если же по конвейеру проходит металлический предмет, то возникающий вслед0 ствие этого на выходе сумматора 24 кратковременный импульс практически не проходит через сглаживающий фильтр 25 и, следовательно, не вли ет на работу этой цепи обратной св зи. Таким образом, по5 лезный сигнал очищаетс  от паразитной квадратурной составл ющей.

Claims (2)

1. Формула изобретени  1. Конвейерный металлоискатель, содержащий две охватывающие конвейерную ленту излучающие обмотки, помещенные на

   каркасах, соединенные последовательно- согласно и подключенные к генератору, первый и второй усилители фазометр, фа- зочувствительный детектор, первую и вторую приемные обмотки и исполнительный механизм, перва  и втора  приемные обмотки помещены на каркасах излучающих обмоток и намотаны совместно с ними виток к витку, а каркасы излучающих обмоток жестко соединены между собой, начало пер- вой приемной обмотки подключено к входу первого усилител , а ее конец соединен с началом второй приемной обмотки, образу  общую точку, и подключен к входу второго усилител , выход которого соединен с вто- рыми входами фазочувствительного детектора и фазометра, выход последнего соединен с первым входом исполнительного механизма, отличающийс  тем, что, с целью повышени  помехоустойчиво- сти, дополнительно содержит сумматор аналоговый ключ, фильтр низких частот фазовращатель и измерительный выпр митель , выход первого усилител  подключен к первому входу сумматора, выход которого соединен с первым входом фазочувствительного детектора, вторым входом фазометра и входом измерительного выпр мител , выход которого подключен к второму входу исполнительного механизма, выход фазочувствительного детектора соединен с входом аналогового ключа, выход последнего через фильтр низких частот подключен к второму входу сумматора, выход второго усилител  подключен к входу фазовращател , выход которого подключен к входу управлени  аналогового ключа.
2. 2. Металлоискатель по п. отличающийс  тем, что дополнительно содержит второй сумматор, второй фазовращатель и последовательно соединенные сглаживающий фильтр, второй аналоговый ключ и второй фильтр низких частот, выход которого подключен к второму входу второго сумматора , первый вход которого соединен с выходом первого сумматора, а выход - с первым входом фазометра, измерительный выпр митель подключен к выходу второго сумматора и соединен с входом сглаживающего фильтра, при этом выход второго усилител  через второй фазовращатель подключен к входу управлени  второго аналогового ключа.

   /77.

   и г

   У///////////////////////////

   Фиг 1

   Фиг.З

   U

   (

   Ъ

   V

   Фиг.4