SU855585A2 - Pulse eddy current metal detector - Google Patents

Pulse eddy current metal detector Download PDF

Info

Publication number
SU855585A2
SU855585A2 SU792847827A SU2847827A SU855585A2 SU 855585 A2 SU855585 A2 SU 855585A2 SU 792847827 A SU792847827 A SU 792847827A SU 2847827 A SU2847827 A SU 2847827A SU 855585 A2 SU855585 A2 SU 855585A2
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
output
pulse
signal
input
integrating amplifier
Prior art date
Application number
SU792847827A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Александрович Бакушев
Original Assignee
Предприятие П/Я Р-6303
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я Р-6303 filed Critical Предприятие П/Я Р-6303
Priority to SU792847827A priority Critical patent/SU855585A2/en
Application granted granted Critical
Publication of SU855585A2 publication Critical patent/SU855585A2/en

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)

Description

(54) ИМПУЛЬСНЫЙ ВИХРЕТОКОВЫЙ МЕТАЛЛОИСКАТЕЛЬ(54) PULSE VORTEX METAL DETECTOR

1one

Изобретение относитс  к средствги неразрушаюадего контрол  электромаг- , нитными методами, предназначенным дл  обнаружени  предметов из зазличных металлов в непровод щих и слабопровод щих средах.The invention relates to an intrinsically non-destructive means of control using electromagnetic and magnetic methods for the detection of objects from ferrous metals in non-conducting and weakly conducting media.

По основному авт. св. 748319 известен импульсный вихретоковый металлоискатель , используемый дл  обнаружени  металлических предметов в различных укрывающих средах, содержащий генератор импульсов, вихретоковый преобразователь, подключенный к генератору импульсов, блок индикации,последовательно соединенные ограничитель , компаратор, формирователь и триггер с раздельным запуском, включенные между генератором импульсов и блоком индикации, источник опорного напр жени , подключенный к второму входу компаратора и одновибратор,вход которого подключен к генератору импульсов и второму входу блока индикации , а выход - к второму входу триггера 1 .According to the main author. St. 748319 is a pulsed eddy current detector used for detecting metal objects in various covering media, comprising a pulse generator, a eddy current converter connected to a pulse generator, an indication unit, a series-connected limiter, a comparator, a driver and a trigger with separate start connected between the pulse generator and the unit indication, the source of the reference voltage connected to the second input of the comparator and the one-shot whose input is connected to the generator torus pulses and a second input of the indication unit, and an output - to a second input of latch 1.

В указанном устройстве сигнал на выходе триггера по вл етс  при попадании металла в зону контрол , т.е. при увеличении длительности переход ного процесса t,,, катушке пихретокового преобразовател  (ВП). При отсутствии металла в зоне контрол  длительность переходного процессаIn this device, the signal at the trigger output appears when metal enters the control zone, i.e. with an increase in the duration of the transient process t ,,, to the coil of a Pichretok converter (VP). In the absence of metal in the control zone, the duration of the transition process

на катушке ВП равна t -l n/Bn определ етс  собственными параметрами катушки: индуктивностью L и актианьии сопротивлением г. . Попадание метгитшического предмета в зону контрол  приводит к увеличению длительнос10 ти переходного процесса на катушке в - вп . Компенсаци  начальной длительности переходного процесса 1/, , не несущей полезной информации , осуществл етс  путем подбора on the coil, the VP is equal to t −l n / Bn determined by the eigenvalues of the coil: inductance L and activation resistance g. Hitting a magnetic object in the control zone leads to an increase in the duration of the transition process on the coil in - b. Compensation of the initial duration of the transition process 1 /, not carrying useful information, is carried out by selecting

ts соответствующей длительности импульса одновибратора гф , где Cjj - длительность импульса формироват .вл ,и одновременной подачи указанных импульсов на входы триггера или ts corresponding to the duration of the impulse of the univibrator gf, where Cjj is the duration of the impulse that form .vl, and the simultaneous supply of these pulses to the trigger inputs or

20 любого другого устройства, выполн ю .щего функцию схеглл совпадени  (схемы20 of any other device that fulfills the function of matching schemas (schemas

И).AND).

В результате длительность сигнала на выходе триггера (схемы И) -tpt,,y. As a result, the duration of the signal at the trigger output (AND schemes) -tpt ,, y.

25 определ етс  прирашением длительности переходного процесса при попадании металла в зону контрол 25 is determined by the increment of the duration of the transition process when metal enters the control zone.

-г -г --г-„ iu-y -y -y- „iu

-f i&LL-f i & LL

сиги:об с гн.Sigi: on with gn.

6 о 6 o

6P

(прн t;n.t;,)(prn t; n.t ;,)

Недостаткомизвестного устройства  вл етс  вли ние температурной и вреиенной нестабильности длительности импульса одновибратора и собственног переходного процесса катушки ВП li , что приводит к по влению ложного сигнала на выходе триггера (схемы И), а следовательно, и на выходе блока индикации. Устранить ложный сигнал, вызванный температурным или .временным дрейфом устройства, можно ручной подстройкой длительности импульса одновибратора , , либо регулировкой величины опорного напр жени , подаваемого на второй вход компаратора. Однако необходимость ручной подстройки устройства затрудн ет автоматизацию контрол  промышленной продукции и сырь  в потоке.A disadvantage of the known device is the effect of temperature and time instability of the duration of the one-shot pulse and the own transient process of the VP li coil, which leads to the appearance of a spurious signal at the output of the trigger (I circuit) and, therefore, at the output of the display unit. A false signal caused by temperature or temporal drift of the device can be eliminated by manually adjusting the pulse duration of the one-shot, or by adjusting the magnitude of the reference voltage supplied to the second input of the comparator. However, the need for manual adjustment of the device makes it difficult to automate the control of industrial products and raw materials in the stream.

Цель изобретени  - повышение стабильности работы устройства и автоматизаци  процесса контрол .The purpose of the invention is to increase the stability of the device and automate the process of control.

Поставленна  цель достигаетс  тем что импульсный вихретоковый металлоискатель , содержащий генератор импульсов , вихретоковый преобразователь , подключенный к генератору импульсов , блок индикации, последовательно соединенные ограничитель,компаратор , формирователь и триггер с раздельным запуском, включенные между генератором импульсов и блоком индикации, источник опорного напр жени , подключенный к второму входу компаратора и одновибратор, вход которого подключен к генератору импульсов , а выход - к второму входу триггера , снабжен двум  инверторами,схемой совпадени , блоком зар да и интегрирующим усилителем, причем входы инверторов, подключены соответственно к выходам формировател  и одновибратора , их выходы подключены к нходу схемы совпгщени , триггер с раздельным запуском, схема совпадени  и генератор импульсов подключены через блок зар да с блоком индикации и интегрирующим усилителем, выход которого подключен к второму аходу компаратора.The goal is achieved by the fact that a pulse eddy current detector containing a pulse generator, a eddy current transmitter connected to a pulse generator, a display unit, a limiter connected in series, a comparator, a driver and a separate start trigger connected between the pulse generator and the display unit, the source of the reference voltage, connected to the second input of the comparator and the one-shot, the input of which is connected to the pulse generator, and the output to the second input of the trigger is provided two inverters, a coincidence circuit, a charging unit and an integrating amplifier, the inverter inputs connected to the driver and single-oscillator outputs, their outputs are connected to the output of the matching circuit, a trigger with separate start, the matching circuit and the pulse generator are connected through the charging unit to the unit display and an integrating amplifier, the output of which is connected to the second comparator output.

На фиг. 1 Приведена блок-схема предлагаемого импульсного вихретокового металлоискател ; на фиг. 2 электрическа  схема блока зар да;на фиг. 3-14 - эпюры напр жений на элементах блок-схемы в отсутствие метгшлического предмета; на фиг. 1526 - то же, при наличии металлического предмета.FIG. 1 The block diagram of the proposed pulsed eddy current detector; in fig. 2 is an electrical circuit of the charge unit; FIG. 3–14 are the stress plots on the elements of the block diagram in the absence of a metal gauge; in fig. 1526 - the same, in the presence of a metal object.

Устройство (фиг. 1)содержит генератор 1 импульсов, вихретоковый пре образователь 2, ограничитель 3, компаратор 4, формирователь 5, одновибратор 6, инверторы 7 и 8, триггер 9 с раздельным запуском, схему 10 совпадени , блок 11 зар да, интегри рукхдий усилитель 12 и блок 13 индикации , схема блока зар да с транзисторами (фиг. 2) имеет ключи 14 - 16 и зар дный конденсатор 17.The device (Fig. 1) contains a pulse generator 1, an eddy current transmitter 2, a limiter 3, a comparator 4, a driver 5, a single vibrator 6, inverters 7 and 8, a trigger 9 with separate start, a coincidence circuit 10, a charge block 11, integrator the amplifier 12 and the display unit 13, the charging unit circuit with transistors (Fig. 2) have keys 14-16 and the charge capacitor 17.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Вихретоковый преобразователь (ВП) 2 питаетс  мощными зондирующими импульсами тока, формируемыми выходным каскадом генератора 1. Форма импульсов напр жени  1 на катушке ВП приведена на фиг. 4. Периодичность работы устройства, а также длительность зондирующих импульсов UrsH, определ етс  задающим каскадом генератора 1 (фиг. 3); Импульсы напр жени  U с катушки ВП 2 подаютс  на ограничитель 3, ограничиваютс  по максимуму (фиг. 5) и поступают на вход компаратора 4. На второй вход компаратора 4 подаетс  опорное напр жение Upn от стабилизированного источника. В результате на выходеThe eddy current transducer (VP) 2 is powered by powerful probing current pulses generated by the output stage of the generator 1. The shape of the voltage pulses 1 on the VP coil is shown in FIG. 4. The frequency of operation of the device, as well as the duration of the probe pulses UrsH, is determined by the master stage of the generator 1 (Fig. 3); The voltage pulses U from the coil VP 2 are supplied to the limiter 3, limited to the maximum (Fig. 5) and fed to the input of the comparator 4. The second input of the comparator 4 is supplied with the reference voltage Upn from a stabilized source. As a result, the output

компаратора 4 вырабатываетс  импульс, напр жени  и).(Фиг.6) ,длительность которого определ етс  моментами ра- венства напр жений на входах компаратора . Поскольку сигнал с ВП представл ет собой медленно измен ющуюс  величину (закон затухани , близкий к экспоненциальному), при машых уровн х опорного напр жени  Ujj, задний фронт импульса компаратора 4 получаетс  зат нутым (фиг. 6). Дл  формировани  крутых фронтов этого импульса к выходу компаратора 4 подключен формирователь 5, с выхода которого сформированный импульс t (фиг. 7) поступает на один из входов триггера с раздельным запуском 9 и на инвертор 8. На второй вход триггера с раздельным запуском 9 подаетс  импульс t „ одновибратора 6 (фиг. 8),запускаемого задним фронтом импульса генератора 1. Кроме того, импульс одно вибратора б поступает на вход инвертора 7 и инвертируетс  (фиг. 11). Длительность импульса одновибратора б выбираетс  равной или немного мень5 Ч1ей длительности импульсаZ/cf на выходе формировател  5 при отсутствии металла в зоне контрол  (фиг.7). the comparator 4 produces an impulse, voltage, and) (Fig. 6), the duration of which is determined by the moments of the equality of the voltages at the inputs of the comparator. Since the signal from the VP is a slowly varying value (damping law, close to exponential), with wave levels of the reference voltage Ujj, the trailing edge of the comparator 4 turns out to be closed (Fig. 6). To form the steep edges of this pulse, a shaper 5 is connected to the output of the comparator 4, from which output the generated pulse t (Fig. 7) is fed to one of the trigger inputs with separate start 9 and to the inverter 8. A second pulse is fed to the second trigger input with separate start 9 t ' one-shot 6 (Fig. 8) triggered by the falling edge of the pulse of the generator 1. In addition, a single vibrator pulse b is fed to the input of the inverter 7 and is inverted (Fig. 11). The pulse duration of the one-shot b is chosen equal to or slightly less than 5 times the length of the pulse Z / cf at the output of the former 5 in the absence of metal in the control zone (Fig. 7).

Таким образс и, при отсутствии металлических предметов в зоне контроQ л  на выходе триггера с раздельным запуском 9 импульс напр жени  или отсутствует (при равенстве длительностей импульсов эдиовибратораThus, in the absence of metallic objects in the zone of control Q at the output of the trigger with separate start 9, there is no voltage pulse (if the pulse durations of the ediovibrator are equal

Qg И формировател  ti ) , либо имеетQg And shaper ti) either has

к;to;

- минимальную длительность, равную tiф-tQg (фиг. 9). В том случае, если длительность импульса одновибратора в результате температурного или временного дрейфа оказываетс  больше длительности.импульса формировател - minimum duration equal to tif-tQg (Fig. 9). In the event that the duration of a one-shot pulse due to temperature or time drift is greater than the duration.

Claims (1)

Ьф , выходной импульс U( , по вл етс  на выходе cxeN« 10 совпадени  (фиг. 12), на входы которой подаютс  проинвертированные импульсы с формировател  5 и одновибратора б (фиг. 10 и 11). Сигнал определенной длительности . , ; по вл ющийс  на выходе триггера 9 с раздельным запус ком или схвглл 10 совпадени  подаетс  .на блок 11 зар да и открывает соответствующий ключ 14 или 16 (фиг. 3) Величина напр жени  зар да U,ap(t) конденсатора 17 пропорциональна дли тельности импульса сигнала выу ij и благодар  большой посто нной времени разр да запоминаетс  до следующего такта измерени  (фиг. 13 и 14). Пол рность напр жени  на конденсаторе 17 положительна при подаче на ключ 14 импульса EL n.ji с выхода триггера с раздель ьых Lfj. ным запуском 9 или отрицательна - пр подаче на ключ 16 импульса (/и5 со схемы 10 совпадени . В результате на вход интегрирующе го усилител  12 и блока 13 индикации подаетс  практически посто нное напр жение Unjop(t), пропорциональное длительности импульса сигнала. Во избежание шунтировани  конден сатора зар да блок индикации и интегрирующий усилитель должны иметь высокие входные сопротивлени . Перед началом очередного такта измерени  «конденсатор 17 .разр жаетс  путем подачи импульса Utbdv.reH выхода задаю щего каскада генератора 1 на транзис торный ключ 15, шунтирук дий конденсатор 17. С выхода интегрирующего усилител  12, имеющего большую посто нную времени (несколько секунд), сигнал поступает на второй вход компаратора 4, где суммируетс  с опорным напр жением UOP . Таким образом, при по влении на выходе блока 11 зар да напр жени  той или иной пол рности , вызванного температурным или временным дрейфом длительности импульса , одновибратора, или собственной посто нной времени катушки ВП, по вл етс  сигнал на выходе интегрирующего усилител , который вызывает изменение уровн  опорного напр жени  на входе компаратора, а следовательно , и изменение длительности имnyjibcat формировател  5. В результате происходит самобгшансировка тракта и сигнс1л на выходе блока зар да равен нулю. При по влении метгшлического предмета в зоне контрол .длительность импульса Vgn переходного процесса на катушке ВП увеличиваетс  (фиг. 16), что вызывает по вление сигнала положительной пол рности на выходе блока зар да. Учитыва  то, что врем  нахождени  металлического предмета в поле ВП при контроле в технологическом потоке либо при сканировании ВП над поверхностью объекта меньше посто нной времени интегрирующего усилител , полезный сигнал не компенсируетс  и регистрируетс  блоком индикации (фиг. ). Таким образом, импульсный вихретоковый металлоискатель позвол ет автоматизировать процесс контрол , что увеличивает производительность труда. Формула изобретени  Импульсный вихретоковый металлоискатель по авт. св. W 748319, о тличающийс  тем, что, с целью повышени  стабильности работы и автоматизации процесса контрол ,он дополнительно снабжен двум  инверторами , схемой совпадени , блоком зар да и интегрирующим усилителем,причем входы инверторов подключены соответственно к выходам формировател  и одновибратора , их выходы подключены к входу ::xeNtt3i совпадени , триггер с раздельным запуском, схема совпадени  и генератор импульсов соединены через блок зар да с блоком индикации и интегрирующим усилителем, выход которого подключен к второму входу компаратора . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР I 748319, кл. G 01 V 3/10, 1978. . :JL 0-tZD-Lf, the output pulse U (appears at the output cxeN "10 coincidence (Fig. 12), to the inputs of which inverted pulses are fed from the former 5 and the single vibrator B (Fig. 10 and 11). A signal of a certain duration.,; The output of the flip-flop 9 with a separate start or a skhvgll 10 coincidence is fed to the charging unit 11 and opens the corresponding key 14 or 16 (Fig. 3) The magnitude of the charging voltage U, ap (t) of the capacitor 17 is proportional to the pulse duration of the signal you ij and thanks to the large constant time of the discharge is remembered until the next one Measurements (Fig. 13 and 14). The polarity of the voltage on the capacitor 17 is positive when the pulse EL n.ji is applied to the key 14 from the output of the trigger with separate Lfj start 9 or negative — the pulse is applied to the key 16 (/ and 5 from coincidence circuit 10. As a result, an almost constant voltage Unjop (t) proportional to the pulse duration of the signal is applied to the input of the integrating amplifier 12 and the display unit 13. In order to avoid a charge condenser bypass, the display unit and the integrating amplifier must have high input resistance Before the beginning of the next measurement cycle, the capacitor 17 is discharged by applying a pulse Utbdv.reH of the output of the master oscillator 1 to the transistor switch 15, a shunt-on capacitor 17. From the output of the integrating amplifier 12, which has a large time constant (several seconds) the signal is fed to the second input of the comparator 4, where it is summed with the reference voltage UOP. Thus, when a voltage of one or another polarity arises at the output of unit 11 caused by temperature or time drift of the pulse duration, one-shot, or the own time constant of the VP coil, a signal appears at the output of the integrating amplifier, which causes a change in The level of the reference voltage at the input of the comparator, and consequently, the change in the duration of the janny jibcat driver 5. As a result, the path is self-implanted and the signal at the output of the charging unit is zero. With the appearance of a metric object in the control zone, the transient pulse voltage Vgn on the VP coil increases (Fig. 16), which causes the appearance of a positive polarity signal at the output of the charge unit. Taking into account that the time spent by a metal object in the EP field when monitoring in the process stream or scanning the EP above the object surface is less than the time constant of the integrating amplifier, the useful signal is not compensated and is registered by the display unit (Fig.). Thus, a pulsed eddy current detector can automate the process of control, which increases labor productivity. Claims of the invention Pulsed eddy current detector according to the ed. St. W 748319, differing in the fact that, in order to increase the operation stability and automate the monitoring process, it is additionally equipped with two inverters, a coincidence circuit, a charging unit and an integrating amplifier, the inverter inputs being connected to the driver and single-oscillator outputs, respectively, to the outputs input :: xeNtt3i coincidence, trigger with separate start, coincidence circuit and pulse generator are connected via a charging unit with a display unit and an integrating amplifier, the output of which is connected to the second input Ator. Sources of information taken into account in the examination 1. USSR author's certificate I 748319, cl. G 01 V 3/10, 1978.. : JL 0-tZD- + fTOW. + fTOW. ищ-ген.search-gene Hj /f(Wffl/fHj / f (Wffl / f -П(Л«. и-в-P (l. And-in D DD d U3ap.eff}U3ap.eff} и зад ген.and ass gene.
SU792847827A 1979-12-05 1979-12-05 Pulse eddy current metal detector SU855585A2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792847827A SU855585A2 (en) 1979-12-05 1979-12-05 Pulse eddy current metal detector

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792847827A SU855585A2 (en) 1979-12-05 1979-12-05 Pulse eddy current metal detector

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU748319 Addition

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU855585A2 true SU855585A2 (en) 1981-08-15

Family

ID=20862806

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU792847827A SU855585A2 (en) 1979-12-05 1979-12-05 Pulse eddy current metal detector

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU855585A2 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
GB1185898A (en) Apparatus for Particle Classification and Analysis
GB1335840A (en) Weighing scale system for a conveyor with footage counter for calibration
GB1272813A (en) Improvements in method and apparatus for measuring uniformity of tyres
US4647856A (en) Method and apparatus for determining mechanical properties of articles by pulse magnetic methods
SU855585A2 (en) Pulse eddy current metal detector
GB997181A (en) Temperature measuring instrument
US3427868A (en) Ultrasonic device for measuring the thickness of objects
GB1153201A (en) Improvements in or relating to Apparatus for Measuring the Voltage of a D.C. Component in an Electrical Voltage
Pattison An Apparatus for the Accurate Measurement of Internal Friction
SU815686A1 (en) Device for measuring azimuth non-uniformity of sinusoidal magnetic fields
SU1748031A1 (en) Method and device for determining mechanical properties of articles of ferromagnetic materials
SU1714634A1 (en) Metallic product pickup
SU805230A1 (en) Measuring device for geoelectrical survey
US3521176A (en) Device for verification of linear deviation of a frequency modulated signal
SU665259A1 (en) Device for investigating physico-mechanical parameters of ferromagnetic articles
SU691767A1 (en) Pulse amplitude measuring apparatus
SU823833A1 (en) Method of measuring thickness
SU1702285A1 (en) Apparatus for nondestructive control of heat treatment quality
SU637654A1 (en) Electromagnetic flat detector
SU464839A1 (en) Microwave power meter
SU1670574A1 (en) Apparatus for control by eddy currents
SU726483A1 (en) Device for measuring the area of electric pulses
SU991283A1 (en) Electromagnetic checking device
SU1395366A1 (en) Apparatus for monitoring the size of crushed ore
SU1154336A1 (en) Device for measuring melt level in converter