Металлоискатель

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, предназначено для обнаружения движущихся металлических предметов и частиц в технологических потоках обогатительных фабрик. Целью изобретения является повышение помехоустойчивости металлоискателя путем устранения влияния амплитудной нестабильности генератора . Сущность изобретения заключается в том, что сигнал, пропорциональный амплитуде генератора, подается на блок нормирования сигнала, который производит деление полезного сигнала и сигнала, пропорционального амплитуде генератора. Таким образом сигнал на выходе блока нормирования сигнала не зависит от амплитудной нестабильности генератора. 2. з.п. ф-лы, 2 ил,. i сл со, сл со

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

/ (19) (11) 19 А1 (51)4 G 01 V 3/11

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

/

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3992895/31-25 (22) 18. 12.85 (46) 07.06.87. Бюл. Ф 21 (71) Красноярский политехнический институт (72) А.А. Голосов, Ю.Б. Зархин, Л.И. Фрейдман и В.И. Юзов (53) 550.83(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 390191, кл. G Oi V 3/08, 1982.

Авторское свидетельство СССР

У 840779, кл. G Oi V 3/11, 1981. (54) МЕТАЛЛОИСКАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, предназначено для обнаружения движущихся металлических предметов и частиц в .технологических потоках обогатительных фабрик. Целью изобретения является повышение помехоустойчивости металлоискателя путем устранения влияния амплитудной нестабильности генератора. Сущность изобретения заключается в том, что сигнал, пропорциональный амплитуде генератора, подается на блок нормирования сигнала, который производит деление полезного сигнала и сигнала, пропорционального амплитуде генератора. Таким образом сигнал на выходе блока нормирований сигнала не зависит от амплитудной нестабильности генератора. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

5919 2 ется вторым входом измерителя 12 отношения.

Устройство работает следующим образом.

Индукционный датчик 2 возбуждается напряжением генератора 1. Сигнал, возникающий при прохождении металлического объекта через индукционный датчик, усиливается усилителем 3, 10 детектируется синхронным детектором

4 и поступает на первый вход блока 5 нормирования сигнала,. на второй его вход поступает напряжение с выхода генератора 1,, которое, пройдя через буферный каскад 13, преобразующий его по амплитуде и развязывающий по постоянному току от выхода генератора 1, детектируется амплитудным детектором 14. Постоянное или медленно

20 меняющееся по величине напряжение на выходе амплитудного детектора 14

U> д д пропорционально амплитуде выходного напряжения генератора 1.

U алых д.д k1 Пген, П еых С. д = kо, Пген ь

1 131

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, предназначено для обнаружения металлических предметов и частиц, движущихся относительно устройства, и может быть использовано в качестве самородкоулавливателя на транспортерах драг, в технологических потоках обогатительных фабрик.

Целью изобретения является повышение помехоустойчивости металлоискателя путем устранения влияния амплитудной нестабильности генератора, На фиг. 1 изображена структурная схема металлоискателя; на фиг. 2 структурная схема измерителя отношений.

Металлоискатель содержит последовательно соединенные генератор 1, многокатушечный индукционный датчик

2, усилитель 3, синхронный детектор

4, опорный вход которого соединен с дополнительным выходом генератора I, блок 5 нормирования сигнала, первый амплитудный дискриминатор 6, элемент 7 управляемой задержки, схему 8 сброса и пиковый дискриминатор 9, выход которого соединен с управляющим входом элемента 7 управляемой задержки, регистратор 10, вход которого соединен с выходом элемента 7 управляемой задержки, второй амплитудный дискриминатор 11, вход которого соединен с выходом блока 5 нормирования сигнала, а выход — с сигнальным входом пикового дискриминатора 9, второй вход блока 5 нормирования сигнала соединен с выходом генератора 1. Блок 5 нормирования сигнала содержит измеритель 12 отношения, первый вход которого является первым входом блока 5 нормирования сигнала, а его выход — выходом блока 5, и последовательно соединенные буферный блок 13 и амплитудный детектор 14 выход которого соединен с вторым входом измерителя 12 отношения, а вход буферного блока 13 является вторым входом блока 5 нормирования сигнала. Измеритель 12 отношения состоит из дифференциального усилителя 15, неинвертирующий вход которого является. первым входом, а выход — выходом измерителя 12 отношения, и аналогового перемножителя 16, первый вход которого соединен с выходом дифференциального усилителя 15 выход соединен с инвертирующим входом усилителя 15, а второй вход явля где k — постоянный коэффициент, учитывающий коэффициенты передачи буферного каскада 13 и ам30, плитудного детектора 14; — выходное напряжение генератора.

Выходное напряжение синхронного детектора 4 U „„ д может быть

35 описано выражением где k — коэффициент, учитывающий пос40 тоянные преобразования датчика 2, коэффициенты передачи усилителя 3 и синхронного детектора 4, а также размер, проводимость и форму металлического предмета, возмущающего по45 ле в датчике.

Измеритель 12 отношения осуществляет операцию деления сигнала

ПБы„ с 4 на сигнал П Вых д.д . При этом его выходное напряжение оказы50 вается пропорционально отношению » с A k

Вых н.о"- и, = 1, Ьых д д

55 и не зависит от величины амплитуды выходного напряжения генератора.

Сигнал на выходе синхронного детектора в отсутствии металлического объекта равен нулю. При попадании в

1315919 4 зону чувствительности металлического предмета на выходе синхронного детектора возникает сигнал, который нарастает ло амплитуде, достигает максимума, затем, уменьшаясь по амплитуде, переходит через ноль, нарастает до некоторого отрицательного значения и далее, убывая по амплитуде, стремится к нулю. При нормальной регулировке сигнал симметричен отно- 10 сительно нулевой линии и амплитуда

его зависит от размеров, проводимости и формы металлического предмета.

Амплитудный дискриминатор 11 срабатывает при превышении сигналом лоро- 15 гового напряжения U p „ . При этом пиковый дискриминатор 9 на своем выходе запоминает напряжение U равное разности между Unop q и максимальной амплитудой сигнала. Это на- 20 пряжение определяет время задержки элемента 7 управляемой задержки.

Дискриминатор 6 вырабатывает импульс напряжения при пересечении напряжением сигнала порога U< > <. Этот импульс, задержанный элементом 7 управляемой задержки, поступает на регистратор 10 и вызывает срабатывание отсекателя, удаляющего металлический объект. Укаэанный импульс че- 30 рез схему 8 сброса обнуляет пиковый дискриминатор 9 подготавливая схеР му к следующему срабатыванию. При нестабильности амплитуды выходного напряжения генератора 1 может воз- 35 никнуть ситуация, когда амплитуда сигнала искажается, при этом время задержки элемента 7 управляемой задержки не соответствует требуемому, и возможен пропуск объекта. Однако 40 этого в устройстве не происходит, так как измеритель 12 отношения, на

Первый вход которого подается продетектированный детектором 14 сигнал генератора 1, согласованныи по уров- 45 ню .и развязанный по постоянному току буферным каскадом 13, имеет на своем выходе нормированный сигнал, устраняющий влияние изменения амплитуды сигнала генератора.

Формула изобретения

1. Иеталлоискатель, содержащий последовательно соединенные генератор, многокатушечный индукционный датчик, усилитель и синхронный детектор, опорный вход которого соединен с дополнительным выходом генератора, последовательно соединенные первый амплитудный дискриминатор, элемент управляемой задержки и регистратор, последовательно соединенные второй амплитудный дискриминатор и пиковый дискриминатор, выход которого соединен с управляющим входом элемента управляемой задержки, схему сброса, вход которой соединен с выходом элемента управляемой задержки, а выход — с вторым входом пикового дискриминатора, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости путем увеличения устранения влияния амплитуднбй нестабильности генератора, в него дополнительно введен блок нормирования сигнала, первый вход которого соединен с выходом синхронного детектора, второй вход — с выходом генератора, а выход — с входами амплитудных дискриминаторов.

2. Металлоискатель по п.1, о т— л и ч а ю шийся тем, что блок нормирования сигнала включает измеритель отношения, первый вход которого является первым входом блока, а его выход — выходом блока, и последовательно соединенные буферный блок и амплитудный детектор, вход которого соединен с вторым входом измерителя отношения, а вход буферного блока является вторым входом блока формирования сигнала.

3. Металлоискатель по п.2, о т— л и ч а ю шийся тем, что измеритель отношения включает дифференциальный усилитель, выход которого является выходом измерителя отношения, и аналоговый перемножитель, первый вход которого соединен с выходом дифференциального усилителя, второй вход является вторым входом измерителя отношения, а выход пере1 множителя соединен с инвертирующим входом дифференциального усилителя, неинвертирующий вход которого является первым входом измерителя отношения.

1315919

Фиг. 2

Составитель А. Мягков

Редактор И. Шулла Техред M.Õoäàíè÷ Корректор С. Черни

Заказ 2356/48 Тираж 730 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4