Конвейерный металлоискатель
Изобретение относится к технике обнаружения металлов в потоках сыпучих материалов , и может быть использовано а горнообогатительной промышленности на производствах, использующих конвейерный транспорт. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости. Металлоискатель содержит сумматор, аналоговый ключ, фильтр низких частот, фазовращатель и измерительный выпрямитель, с помощью которых подавляется синфазная составляющая сигнала, пропорциональная магнитной восприимчивости металла и руды. Благодаря этому сдвиг фаз между напряжениями на выходах усилителей становится не зависимым от массы металла и сигнал на выходе измерителя фазы формируется при сдвиге фазы 90° следовательно, магнитная восп- pt имчивость металла и руды не влимет на работу металлоискателя, чтп повышает адежность обнаружения металлических объектов 1 з п ф-лы, 4 ил Ё
союз сОВетских
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (я)s G 01 Ч 3/11
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР ((l
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4437145/25 (22) 07.06.88 (46) 15.02.91. Бюл. М 6 (71) Институт горного дела (72) О.Н.Молчанов, В.В.Климов, М.А.Семыкин и B.Ë.Êoëåñíèê (53) 550.895 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
N 1179792, кл, G 01 V 3/11, 1984.
Авторское свидетельство СССР
N 1078384, кл. G 01 V 3/11, 1981. (54) КОНВЕЙЕРНЫЙ МЕТАЛЛОИСКАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к технике обнаружения металлов в потоках сыпучих материалов, и может быть использовано в горнообогатительной промышленности на производствах, использующих конвейерИзобретение относится к технике обнаружения металлов в потоках материалов и может быть использовано в горнообогатительной промышленности на производствах., использующих конвейерный транспорт.
Цель изобретения — повышение помехоустойчивости, На фиг. 1 изображено пространственное расположение обмоток катушек на конвейере; на фиг, 2 — электрическая схема соединения блоков металлоискателя по и, 1 формулы изобретения; на фиг. 3 — то же, по и. 2 формулы изобретения; на фиг. 4 — полезный сигнал и его магнитная и квадратурная составляющие.
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, выполнен,„,!Ж„„1628035 А1 ный транспорт. Цель изобретения — повышение помехоустойчивости. Металлоискатель содержит сумматор, аналоговый ключ, фильтр низких частот, фазовращатель и измерительный выпрямитель, с помощью которых подавляется синфазная составляющая сигнала, пропорциональная магнитной восприимчивости металла и руды. Благодаря этому сдвиг фаэ между напряжениями на выходах усилителей становится не зависимым от массы металла и сигнал на выходе измерителя фазы формируется при сдвиге фазы 90 . следовательно, магнитная госпр :имчивость металла и руды не вли ет на работу металлоискателя, тп повыша . (адежность обнаружения металлических объектов, 1 3.fl. ф-ль(, 4 ил, ном в виде двух каркасов, жестко соединенных между собо I, охвэ T(-...àþøèх конвейерную ленту 6 с находящимся на ней рудным материалов 7 и искомым металлическим предметом 8. Направление движения конвейерной ленты показано с1релкой 9. Общий каркас 5 раэмешается 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 последовательновстречно. Это — зондовое устройство металлоискателя. Электронная схема металлоискателя содержит (фиг, 2 и 3) усилители 13 и 14, фаэочувствительный детектор 15 (синхронный детектор), фаэометр 16 и исполнительный механизм 17. Кроме того, конвейерный металлоискатель содержит конденсатор 18, сумматор 19, аналоговый
1628035 ключ 20, фильтр 21 низких частот, фазовращатель 22, измерительный выпрямитель 23 (фиг. 2), а также дополнительный сумматор
24, сглажинающий фильтр 25, дополнительный аналоговый кл<оч 26, дополнительный фильтр 27 «-изк <х частот и дополнительный фазовращатель 28 (фиг, 3).
Конвейерный метяллоискатель работает следующим обрязо<л.
В качестве основного информативного си<нала н устройстнЕ используется фазовый угол между действующей на входе усилителя 13 ЭДС и опорной ЭДС н общей точке приемных обмоток 3 и 4.
Ге<<ератор 12 создает в обмотках 1 и 2 ток некоторой чяс<оты. В реальных условиях Гlа рада I
crory 1анаparopa 12, На обмо<кях 3 и 4 нянодятся ЭДС, од<<я«п opllno 1<уленой си1нял, Если Ila копн иере имен-ся руда дажа и со з1<ачи гель<<ой мн<-1<ит<<ой< носпри лмчинос<»lo, Iг< нсе par Если «epаз об<лот<;и 1 и 3 ripoxoq<;s иронодящае магялличаское тело, та ня входе ус. ли Гаг<я 13 (фиг. 2) появляется ЭДС, причем зта ЭДС имаег по сраннени<о с ЗДС ня входе усили галя 14 иную фазу, Р:<з<<ост1, фнз фиксируется фязо летром 16, и, если рнзI gIaaoIn,.тра 16 фор1лируется сигнал, поступэloIJlI<й 1<я вход исполн1<те li;Iloro мн <низмя 17. Напряже<<ие с F.ыхода усилителя 13 поступает ня дегактг<р 15, г<ы<<ря лляется п через соответствующие элементы схемы поступает на исполнительный механизм 17, Г<ри наличии сигнялон 1<а обоих входах исполнительный механизм сраба<ь<вяет и останавливает конвейер (для того, чтобы извлечь из руды металлический предмет}, Остяльные элементы н слемн на фиг. 2 служат для того, чтобы привести сдвиг фяз между сигналами, поступающими на фазо летр, к знячению, близкому к 90О. что существенно повышает надежность обнаружения металла. Выполняется это следующим образом. Сигнал а (фиг. 4) с выхода усилителя 13 через сумматор 19 подается на детектор 15, на вход управления которого поступает сигнал с выходя усилигеля 14. На выходе детектора 15 формируется аналоговый сигнал, содержащий информацию только об активной состянляющей (сигнал б. фиг. 4). Значение напр <жения этого aF :игнала пропорционально ямплитуде сигна5 ?0 55 ла б (фиг, 4). Этот аналоговый сигнал преобразуется в прямоугольные импульсы с помощью аналогового ключа 20, а затем с помощью фильтра низких частот эти прямоугольные импульсы снова преобразуются в синусоидал ьный сигнал, фаза которого устанавливается фазовращателем 22 сдвинутой на 180 относительно сигнала б (фиг. 4). Следовательно, сумматор 19 из сигнала а вычитает сигнал б, в результате на его выходе выделяется только кввдратурная составляющая сигнала (сигналов). ЭДС на обмотке 4, где металла нет, находится в фазе с составляющей (сигнал б), поэтому сдвиг фаз сигналов, поступающих на фазометр 16, равен именно 90 . Сигнал с выхода сумматора 19 поступает на измерительный выпрямитель 23, выпрямляется и поступает на исполнительный механизм 17, который при наличии сигналов на обоих своих входах отключает конвейер. Дальнейшее усложнение схемы (фиг, 3) сделано для того, чтобы иэ сигнала а исключить паразитную квадратурную составляющую, возникающую из-эа возникновения токов Фуко в витках обмоток, в находящихся вблизи обмоток металлических конструкциях, я также из-за временной деформации каркаса с обмотками. Сигнал в, содержащий гол ько кнадратурную составляющую (полезную и параэитную), поступает на сумматор 24, выпрямляется измерительным выпрямителем 23 и через сглаживающий фильтр 25 проходит на аналоговый ключ 26 и превращяатг я н прямоугольные импульсы, которые затем снова с помощью фильтра 27 низких ° 24 вычитает из сигнала б сигнал на выходе фильтра 27, Когда на конвейерной ленте металла нет, схема на фиг. 3 на выходе сумматора 24 отрабатывает практически нулевой сигнал и. следовательно, компенсирует перекосы каркаса и другие источники паразитной квадратурной составляющей. Если же по конвейеру проходит металлический предмет, то возникающий вследствие этого на выходе сумматора 24 кратковременный импульс практически не проходит через сглаживающий фильтр 25 и, следовательно, не влияет на работу этой цепи обрагной связи. Таким образом, полезный сигнал очищается от паразитной квадратурной составляющей. Формула изобретения 1, Конвейерный металлоискатель, содержащий дне охватывающие конвейерную ленту излучающие обмотки, помещенные на 1628035 каркасах, соединенные последовательносогласно и подключенные к генератору, первый и второй усилители, фаэометр, фаэочувствительный детектор, первую и вторую приемные обмотки и исполнительный механизм, первая и вторая приемные обмотки помещены на каркасах излучающих обмоток и намотаны совместно с ними виток к витку, а каркасы излучающих обмоток жестко соединены между собой, начало первой приемной обмотки подключено к входу первого усилителя, а ее конец соединен с началом второй приемной обмотки, образуя общую точку, и подключен к входу второго усилителя, выход которого соединен с вторыми входами фаэочувствительного детектора и фазометра, выход последнего соединен с первым входом исполнительного механизма, отличающийся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, дополнительно содержит сумматор. аналоговый ключ, фильтр низких частот. фазовращатель и измерительный выпрямитель, выход первого усилителя подключен к первому входу сумматора, выход которого соединен с первым входом фазочувствительного детектора, вторым входом фаэометра и входом измерительного выпрямителя, выход которого подключен к второму входу исполнительного механизма, выход фазочувствительного детектора соединен с 5 входом аналогового ключа, выход последнего через фильтр низких частот подключен к второму входу сумматора, выход второго усилителя подключен к входу фазовращателя, выход которого подключен к входу уп10 равления аналогового ключа. 2. Металлоискатель по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что дополнительно содержит второй сумматор, второй фаэовращатель и последовательно соединенные сглаживаю15 щий 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 20 первым входом фазометра, измерительный выпрямитель подключен к выходу второго сумматора и соединен с входом сглаживающего фильтра, при этом выход второго усилителя через второй фазовращатель 25 подключен к входу управления второго аналОГОВОГО ключа. 1628035 1628035 Составитель А.Мягков Техред М.Моргентал Корректор И.Эрдейи Редактор А.Лежнина Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 Заказ 340 Тираж 332 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5
