SU549766A1

SU549766A1 - Device for detecting metal objects

Info

Publication number: SU549766A1
Application number: SU2075767A
Authority: SU
Inventors: Виктор Андреевич Курлянцев; Борис Александрович Кузьминов; Александр Андреевич Матросов; Эдуард Хамидович Забиров
Original assignee: Войсковая Часть 6686
Priority date: 1974-11-18
Filing date: 1974-11-18
Publication date: 1977-03-05

Description

II

Изобретение относитс к металлонскател м и предназначено дл обнаружени проноса через контрольно-пропускные пункты металлических предметов и магнитофонной ленты.The invention relates to metal scrapers and is intended to detect the passage of metal objects and tape tape through checkpoints.

Известно устройство, состо щее из приемных и нередающих катушек, образующих соответственно электрический и магнитный мосты 1.A device is known that consists of receiving and non-interrupting coils, forming respectively electric and magnetic bridges 1.

Недостатком устройства вл етс то, что в нем создаетс однородное электромагнитное поле, что не позвол ет зафиксировать плоский металлический предмет при некоторых вариантах его ориентации в пространстве .The disadvantage of the device is that a uniform electromagnetic field is created in it, which makes it impossible to fix a flat metal object in some variants of its orientation in space.

Известно также устройство дл обнаружени .металлических предметов, содержащее датчик, состо щий нз нередающих и приемных катушек, и компенсаииониую схему измерени 2.It is also known a device for detecting metal objects, comprising a sensor, consisting of non-destructive and receiving coils, and a compensation measurement circuit 2.

Недостатком этого устройства вл етс наличие в создаваемом электромагнитном поле зон нечувствительности к металлическим предметам, а также неработоспособность устройства вблизи неиодвижных массивных металлическнх тел.A disadvantage of this device is the presence in the created electromagnetic field of zones of insensitivity to metallic objects, as well as the inoperability of the device near non-iodine massive metallic bodies.

Цель изобретени - повышение надежностн обнаружени разноориентнрованных в пространстве металлических предметов.The purpose of the invention is to increase the reliability of detecting metal objects that are multi-oriented in space.

Поставленна цель достигаетс тем, что The goal is achieved by the fact that

датчик выполнен из восьми передающих катушек квадратной формы и двух приемных катушек в форме равностороннего меандра, расположенных так, что геометрические центры передающих катущек совпадают с верщинами меандра и образуют два магнитных моста; а ириемные катушки, подключенные к дифференциальному трансформатору, образуют электрический мост.the sensor is made of eight transmitting coils of a square shape and two receiving coils in the form of an equilateral meander arranged so that the geometric centers of the transmitting coils coincide with the meanings of the meander and form two magnetic bridges; and the iriem coils connected to the differential transformer form an electrical bridge.

На фиг. 1 изображена схема расположеии катущек датчика; на фиг. 2 - блок-схема предлагаемого устройства.FIG. 1 shows the layout of the sensor coils; in fig. 2 is a block diagram of the proposed device.

Устройство содержит систему передающих катущек 1, систему приемных катущек 2, выполненных, например, из телефонного кабел , блок генератора 3, трансформатор тока 4, дифференциальный трансформатор 5, устройство комненсации 6, селективный усилитель 7, амилитудно-фазовый детектор S, фазовращатель 9, мгновенную автоподстройку нз схемы дискретного дифференцировани 10 и фотодатчика //, исполнительное устройство 12.The device contains a system of transmitting coils 1, a system of receiving coils 2, made, for example, from a telephone cable, a generator unit 3, a current transformer 4, a differential transformer 5, a compensating device 6, a selective amplifier 7, an amilitic phase detector S, a phase shifter 9, an instantaneous self-tuning of the discrete differentiation scheme 10 and photo sensor //, actuator 12.

Система передающих катущек I, подключенных к блоку генератора 3 через трансформатор тока 4, создает локальное электромагнитное ноле определенной конфигурации. Напр жение на когщах приемных катущек 2, расположенных симметрично относительно передающих катушек / и представл ющих собой измерительные диагонали магнитных мостов, пропорционально напр женности электромагнитного пол . Напр жение на выходе дифференциального трансформатора 5, к плечам которого присоединены выходы приемных катушек 2, вл етс напр жением на измерительной диагонали электрического моста. Дл уменьшени этого напр жени на вход дифференциального трансформатора 5 подаетс также напр жение, снимаемое с выхода устройства компенсацпи 6. Выходное напр жение устройства 6 пропорционально току системы передающих катушек /. Управл юн1 ,им сигналом дл устройства 6 вл етс выходной сигнал трансформатора тока 4. Устройство 6 вырабатывает компенсационное напр жение определенной фазы и амплитуды. Компенсаци разности сигналов приемных катушек производитс с помощью потенциометров X v R при подготовке устройства к работе . Напр жение с дифференциального трансформатора 5 поступает через селективный усилитель 7 на амнлитудио-фазовый детектор 8. Опорное напр жение на устройство & поступает с фазовращател 9, входным сигналом котОрого вл етс выходное напр жение генератора 5. При отсутствии объекта поиска в контролируемом пространстве посто нна времени схемы дискретного дифференцировани 10 мала, что обеспечивает практически мгновенную автоподстройку устройства , компенсирующую вли ние перемещающ ,ихс около него металлических масс.The system of transmitting coils I, connected to the generator unit 3 through the current transformer 4, creates a local electromagnetic field of a certain configuration. The voltage on the cogs of the receiving coils 2, located symmetrically with respect to the transmitting coils / and the measuring diagonals of the magnetic bridges, is proportional to the intensity of the electromagnetic field. The voltage at the output of the differential transformer 5, to the arms of which the outputs of the receiving coils 2 are connected, is the voltage across the measuring diagonal of the electric bridge. To reduce this voltage to the input of the differential transformer 5, the voltage taken from the output of the compensation device 6 is also applied. The output voltage of the device 6 is proportional to the current of the transmitting coil system. Controlled, the signal for the device 6 is the output signal of the current transformer 4. The device 6 generates a compensation voltage of a certain phase and amplitude. Compensation of the difference between the signals of the receiving coils is performed using potentiometers X v R when preparing the device for operation. The voltage from the differential transformer 5 is fed through a selective amplifier 7 to an amplitude-phase detector 8. Reference voltage on the device & It comes from the phase shifter 9, the input signal of which is the output voltage of the generator 5. In the absence of the search object in a controlled space, the time constant of the discrete differentiation circuit 10 is small, which provides an almost instant self-tuning of the device, compensating the effect of moving metal masses around it.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

С по влением любого материального объекта в контролируемом пространстве срабатывает фотодатчик II и увеличивает посто нную времени схемы дискретного дифференцировани 10. При наличии в объеме объекта металлического предмета происходит разбаланс по крайней мере одного магнитного моста. В результате этого вход щее напр жение дифференциального трансформатора 5 измеи ет свою величину, что обуславливает срабатывание исполнительного устройства 12.With the appearance of any material object in the controlled space, photo sensor II is activated and increases the time constant of the discrete differentiation scheme 10. If there is a metal object in the volume of the object, at least one magnetic bridge is unbalanced. As a result, the input voltage of the differential transformer 5 changes its value, which causes the actuation of the actuator 12.

Устройство позвол ет увеличить надежность обнару кени металлических предметов, а также магнитофонной пленки в рулоне длиной не менее 250 лг. Благодар иовышенной чувствительности к мелким предметам, устройство может быть использовано также при контроле на отсутствие металлических предметов в пищевых продуктах.The device allows to increase the reliability of detecting metal objects, as well as a tape film in a roll with a length of at least 250 lg. Due to its increased sensitivity to small objects, the device can also be used when monitoring for the absence of metal objects in food products.

Форм у л а и 3 о б р е т е и и Formula and 3 about b e and e and

Устройство дл обнаружени металлических предметов, содержащее датчик, состо щий из передающих и приемных катушек и компенсационную схему измерени , о т л ичающеес тем, что, с целью повышени надежно сти обнаружени разноориентированных в нространстве металлических иредметов, датчик выполнен из восьми передающих катушек квадратной формы и двух приемных катушек в форме равностороннего меандра, расположенных так, что геометрические центры передающих катушек совпадают с вершинами меандра и образуют два магнитных моста, а приемные катушки подключены к дифференциальному трансформатору и образуют электрический мост.A device for detecting metal objects, comprising a sensor consisting of transmitting and receiving coils and a compensation measurement circuit, which is intended to increase the reliability of detection of metallic iredmets, which are differently oriented in space, from eight square-shaped transmitting coils and two receiving coils in the form of an equilateral meander, arranged so that the geometric centers of the transmitting coils coincide with the vertices of the meander and form two magnetic bridges, and the receiving coils a carcass connected to a differential transformer and form an electrical bridge.

Нсточники ир1формации, прин тые во внимание нри экспертизе изобретеии :Sources of irregularity, taken into account at the examination of the invention:

1.Савенко В. Г. Р1змерительна техника. М., «Высша школа, 1974, с. 299-300.1.Savenko V.G. P1 measuring technique. M., “Higher School, 1974, p. 299-300.

2.Патент Фраиции № 2102333, кл. G 08 В 21/00. 1972 прототип.2. Patent Fraction number 2102333, cl. G 08 B 21/00. 1972 prototype.

г g