Металлообнаружитель

 

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 управлянвдим 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 Q с выходами синхронизатора, а выход ® подключен к входу усилителя, и вход (Л синхронизатора подключен к выходу задающего генератора.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1007059. A

3 (50

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И 0THPbITMA (211 3299072/18-25 (22) 11. 06. 81 (46) 23. 03. 83, Бюл. В 11 (72) A.A.Ãîëîñîâ, Ю.Б.Зархин, Л.И.Фрейдман и В.И.Юзов (71) Красноярский политехнический институт (531 550. 838 (088. 8) (56) 1. Кошарский Б.Д. и др. Автоматизация обогатительных фабрик.

М., "Недра", 1966, с. 101-102.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 855583, кл. Q 01 V 3/10, 1982 (прототип ). (54)(57) 1. МЕТАЛЛООБНАРУЖИТЕЛЬ, содержащий задающий генератор, первый фбрмирователь, индукционный датчик, последовательно соединенные усилитель, блок избирательной чувствительности, пороговое устройство 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 ф подключен к входу усилителя, и вход синхронизатора подключен к выходу задающего генератора.

С:

1007059

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

3. Металлообнаружитель по п. 1, о т л и ч а ю шийся тем,что блок избирательной чувствительности содержит линейные пропускатели,сигнальные и управляющие входы которых являются соответственно сигнальными и управ« ляющими входами блока избирательной чувствительности, а выходы соединены с„ входами, имеющими заданИзобретение относится к технике обнаруженИя с использованием электромагнитных полей, создаваемых индукционными катушками и изменяемых объектом обнаружения, и может быть 5 использовано для селективного обна- . ружения металлических предметов и частиц в технологических потоках горнодобывающей проыааленности, а также в качестве чувствительного эле- ц мента в сепараторах обогатительных фабрик.

Известен металлообнаружитель, со держащий последовательно соединенные генератор, индукционный датчик, усилитель, детектор, пороговое устройство и исполнительное устройство (1).

Однако этот металлообнаружитель обладает низкой помехозащищенностью и чувствительностью.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является металлообнаружитель, содержащий последовательно соединенные задающий генератор, формирователь, индукционный датчик, усилитель, блок избирательной чувствительности, пороговое устройство и исполнительное устройство, а также синхронизатор, выходы которого подключены к управляющим входам блока избирательной чувствительности, а вход подключен к выходу формирователя. Блок избирательной чувствительности содержит три или более линейных пропускателя, входы 35 которых являются входами блоке избирательной чувствительности и подключены сигнальные — к выходу уси лителя, а управляющие - к выходам синхронизатора, и решающее устройст- g0 во, выход которого является выходом блока избирательной чувствительности ный коэФфициенТ передачи, суммирующего усилителя, выход которого соединен с входом интегратора, выход которого является выходом блока избирательной чувствительности, при этом заданный коэффициент передачи С входа К суввяруюшего усилителя рассчитывается по формуле где С вЂ” чувствительность металлоо обнаружителя

N - число. линейных пропускателей. и соединен со входом порогового устройства 52) .

Недостатком известного устройства являешься низкая помехоустойчивость к внешним помехам и собственным шумам иэ-за формирования заданной функ ции селективности к параметру объекта л. где - проводимость объекта (ц - магнитная проницаемость>

Ь вЂ” характерный размер объекта, только за счет обработки в приемной части.

Использование для обработки узких стробирующих импульсов увеличивает шумовую полосу приемного тракта, Возбуждение индукционного датчика импульсами тока прямоугольной формы вызывает появление значительных по амплитуде перенапряжений на формирователе, снижает надежность его работы.

Целью изобретения является повышение помехоустойчивости и надеж ности металлообнаружителя.

Указанная цель достигается тем, что металлообнаружитель, содержащий задающий генератор, первый формирователь, индукционный датчик, последовательно оеединенные. усилитель, блок избирательной чувствительности, пороговое устройство s исполнительное устройство, а также синхронизатор, выходы которого подключены к управляющим входам блока избиратель ha чувствительности, дополнительно введены второй фьрмирователь и конденсатор, один вывод которого подключен к входу индукционного датчика, а другой — к выходам первого и второго формирователей, линейный проз 1007059 4 пускатель, сигнальный вход которого соединен с выходом индукционного датчика, управляющий вход через схему ИЛИ соединен с выходами синхронизатора, а выход подключен к входу усилителя, вход синхронизатора подключен к выходу задающего генератора.

Кроме того, синхронизатор содержит последовательно соединенные счетчик и дешифратор, причем вход счетчика является входом синхрони- .затора, выходи дешифратора являются выходами синхронизатора.

Кроме того, блок избирательной чувствительности содержит линейные пропускатели, сигнальные и управляющие входы которых являются соответственно сигнальными и управляющими входами блока избирательной чувствительности, а выходи соединены со входами, имеющими заданный коэффициент передачи, суммирующего усилителя, выход которого соединен со входом интегратора, выход которого является выходом блока избирательной чувствительности.

Кроме того, коэффициент передачи С входа К суммирующего усилителя определяется по формуле где С вЂ” чувствительность металлообнаружителя;

N — - число линейных пропускателей.

Введение в металлообнаружитель дополнительных элементов и связей позволяет при той же избирательной чувствительности к объектам с заданными значениями параметров Тх значительно повысить Помехоустойчивость по отношению к помехам электромаг- . нитного типа. Это обеспечивается предварительной селекцией объектов за счет свойств сигнала .возбуждения датчика, ийтегрирования сигнала в блоке избирательной чувствительности, уменьшения числа каналов в блоке избирательной чувствительности, что снижает подавление полезного сигнала за счет взаимной компенсации в различных каналах, по сравнению с узкими стробируюшими иМпульсами обеспечивает сужение эффективной шумовой полосы.

-Использование возбуждающего сиг} нала в форме однопериодного отрезка синусоиды позволяет при той же энергии сигнала возбуждения, что и в известном, увеличить величину отклика от полезного объекта, что также способствует повышению помехоустойчивости. Кроме того, выбранная. форма сигнала снижает перенапряжения, возникающие на ключевых элеменrax формирователей, повышает надежность их работы.

На чертеже представлена структурная схема металлообнаружителя.

Иеталлообнаружитель содержит пос5 ледовательно соединенные задающие ге. нератор 1 и синхронизатор 2, первый

3 и второй 4 Формирователи, последовательно соединенные конденсатор 5, один иэ выводов которого подключен

10 к выходам первого 3 и второго 4 фор" мирователей, индукционный датчик 6, линейный пропускатель 7, усилитель

8, блок избирательной чувствительнос. ти 9, пороговое устройство 10, и исполнительное устройство 11, а также схему ИЛИ 12, выход которой соединен с управляющим входом линейного пропускателя 7, причем выходы синхронизатора 2 соединены с управляющими

® входами первого 3 и второго 4 формирователей, входами блока избирательной чувствительности 9, а также с входами схемы ИЛИ 12.

Синхронизатор 2 содержит последовательно соединенные счетчик 13, вход которого является входом синхро. низатора 2 и соединен с выходом задающего генератора 1, и дешифратор

14, выходы которого являются выходами синхронизатора 2 и подключены к управляющим входам первого 3 и второго 4 формирователей, входами блока

9 избира-.ельной чувствительности,а также входами схемы ИЛИ 12.

Блок 9 избирательной чувствитель35 ности содержит N линейных пропускателей 15, сигнальные входы которых являются входами блока 9 избирательной чувствительности и подключены к выходу усилителя 8, а управляющие:

4Q к выходам синхронизатора 2, а также последовательно соединенные суммирующий усилитель 16, входы которого соединены с выходами блока 15 линейных пропускателей, и интегратор 17, 45 выход которого является выходом блока 9 избирательной чувствительнос. ти и подключен к входу порогового устройства 10.

Металлообнаружитель работает сле50 дующим образом.

На вход счетчика 13 поступает непрерывная последовательность импульсов с частотой f, вырабатываемая задающим генератором 1.

Возможные состояния счетчика 13 преобразуются дешифратором 14, на выходах которого поочередно появляются импульсы с длительностью to

1/Ео. Первые два импульса используются для возбуждения индукционного, 60 датчика б, импульсы с 4-го по (К+К. используются для обеспечения избирательной чувствительности в приемной части металлоискателя.

При появлении импульса на первом

65 выходе дешифратора 14 Формирователь.

1О07О59 г,/

U(t,i) 3, о — +— .(,,р Л

Составитель В. Попадько

Редактор Г. Волкова Техред Т.Фанта Корректор3. Рошко

Заказ 2133/70 Тираж 708 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 подключает колебательный контур, образованный конденсатором 5 и катушкой индукционного датчика б и настроенный на частоту f, к уровню напряжения + U, При появлений импульса на втором выходе дешифратора 14 формирователь

3 закрывается, а колебательный контур оказывается подключенным к напряжению — Uo через формирователь

4. В результате через катушку индукционного датчика б протекает ток возбуждения в форме отрезка синусоиды длительностью в один период.

На протяжении последующих (N+2) отрезков времени оба формирователя

3 и 4 закрыты и возбуждающий ток в индукционный датчик б не подается.

Линейный пропускатель 7 открывается спустя время to после окончания импульса возбуждающего тока и передает вторичный сигнал с индукционного датчика, связанный с наличием в зоне чувствительности проводящего объекта, на усилитель & и далее на блок 9 избирательной чувствительности. Линейные пропускатели 15 поочередно открываются на время, равное to и пропускают сигнал, усиленный усилителем 8, на соответствующий вход. суммирующего усилителя 16, а с его выхода на интегратор 17.

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

Использование для возбуждения-индукционного датчика б тока в форме отрезка синусоиды длительностью в один период обеспечивает, получение вторичного сигнала с индукционн . > датчика б вида где J — амплитуда возбуждающего то7

К1 — коэффициент;

10 ь — параметр объекта

У

t0. — длительность импульса на выходе дешифратора 14.

Селективность металлообнаружйтеля к объектам с заданной величи-!

5 ной параметра 7 обеспечивается блоком избирательной чувствительности, реализующим функцию

Н (Кб ) о р о

u(„) -E c„ f u(t,,".) de=3„,к, К=< 4 ЯТ

К1 о е- оИ1й-1

Использование возбуждающего сиг-. нала в форме однопериодного отрезка синусоиды позволяет произйести предварительную селекцию объектов по вел личине с, что исключает возможность перегрузки приемного тракта.

Включение в состав металлообнаружителя дополнительного линейного пропускателя между выходом индукционного датчика и входом усилителя

Ç5 позволяет снизить требования к коэффициентам подавления пропускателей в закрытом состоянии, что делает их работу более надежной,. упрощает настройку металлообнаружителя и его

40 обслуживание, повышает помехоустойчивость металлоискателя и его надежность,