Селективный металлодетектор с гармоническим возбуждением



Селективный металлодетектор с гармоническим возбуждением
Селективный металлодетектор с гармоническим возбуждением
Селективный металлодетектор с гармоническим возбуждением

Владельцы патента RU 2251125:

Машковцев Владимир Викторович (RU)

Металлодетектор относится к устройствам досмотра, входящим в состав интегрированных средств охраны или используемым автономно. Селективный металлодетектор содержит две приемные катушки, фазовращатель, передающую катушку, генератор, синхронные детекторы, вычислительный блок и блок индикации. Вычислительный блок выполнен в виде процессора, а генератор выполнен в виде преобразователя. Технический результат: повышение чувствительности устройства. 3 ил.

 

Область техники.

Металлодетектор относится к устройствам досмотра, входящим в состав интегрированных средств охраны или используемым автономно. Устройство предназначено для обнаружения предметов, запрещенных к проносу на охраняемые объекты. К запрещенным предметам, обычно скрытно размещаемым в одежде, относятся огнестрельное оружие, ручные гранаты и ножи, а также баллончики с распыляемыми химическими веществами. Конструктивно металлодетектор может быть выполнен в виде ворот или быть встроенным в устройства заграждения систем контроля и управления доступом.

Предшествующий уровень техники.

Известен стационарный металлообнаружитель, содержащий намагничивающую катушку, подключенную к генератору, принимающую катушку, усилитель, выход которого подключен к первому входу синхронного детектора, выход которого соединен со входом анализатора, выход которого соединен со входом индикатора, устройство управления, первый выход которого соединен со входом генератора, а второй выход соединен со вторым входом синхронного детектора, отличающийся тем, что последовательно с намагничивающей катушкой включена вторая намагничивающая катушка, последовательно и градиентометрически с приемной катушкой включена вторая приемная катушка, свободные выходы приемных катушек подключены к переменному резистору, управляющий выход которого соединен со входом усилителя, причем намагничивающие катушки устанавливаются в соседних углах контролируемой зоны, а приемные катушки - в противоположных углах [Патент на полезную модель Российской Федерации, "Металлообнаружитель", №2165094, опубликованный 20 января 2001 года].

При появлении в зоне контроля металлического предмета, подлежащего обнаружению (например, пистолета), этот предмет намагничивается переменным полем намагничивающих катушек, в результате чего вокруг него возникает веерообразно расходящееся переменное поле переизлучения. Селективными параметрами обнаруживаемого предмета является индуцированный в нем магнитный момент. Горизонтально направленные компоненты этого поля воздействуют на приемные катушки, вызывая появление на их выходах соответствующие переменные напряжения.

Устройство работает в двух режимах. В первом режиме измеряется синфазная с током возбуждения составляющая полезного сигнала, что позволяет по изменению знака на выходе синхронного детектора судить о материале объекта (цветной или ферромагнитный), а также по величине (амплитуде) сигнала о величине наведенного магнитного момента, который примерно пропорционален объему обнаруживаемого предмета. Во втором режиме измеряется квадратурная составляющая полезного сигнала, которая пропорциональна электромагнитным потерям в обнаруживаемом предмете. Они имеют характерную частотную зависимость и зависят от состава объекта, его объема и формы. Это позволяет использовать дополнительную селективность при обнаружении конкретного объекта на фоне остальных бытовых предметов, находящихся у человека (монеты, перочинные ножи, часы, ключи и т.д.), и обеспечивает высокую достоверность обнаружения запрещенных предметов.

Режимы работы металлообнаружителя задаются устройством управления, которое посылает управляющие сигналы на синхронный детектор. Выделенные и первично обработанные сигналы, несущие информацию об амплитуде и квадратурной составляющей полезного сигнала, поступают на анализатор. Анализатор осуществляет вторичную обработку сигналов, анализируя все селективные компоненты, и выдает информацию о металлическом предмете. Информация отображается на индикаторе.

Недостатком данного устройства является одноканальный анализ, обусловленный наличием одного синхронного детектора. Такой анализ не позволяет достоверно определить одновременно параметры объектов поиска, если один из них изготовлен из ферромагнитного материала, а другой - из цветного металла, тогда как в реальных условиях работы металлообнаружителя зачастую необходимо одновременно распознать наличие пистолета (ферромагнитный объект) и баллончика с отравляющими веществами, обычно в алюминиевом корпусе.

Кроме того, данный металлообнаружитель работает на одной частоте, что также снижает его селективность, поскольку для различных объектов имеются свои оптимальные частоты.

Дополнительным недостатком данного металлообнаружителя является низкая чувствительность. Уровень чувствительности ограничен воздействием помех, отстройка от которых достигается только за счет градиентометрического включения катушек, что недостаточно.

Известен металлодетектор, содержащий селективные схемы различения различных типов металла при обнаружения скрытых объектов [Патент США, "Metal detector apparatus utilizing controlled phase response to reject ground effects and to discriminate between different types of metals", №4486713, опубликованный 04 декабря 1984 года].

Металлодетектор содержит генератор, выход которого подключен к выводам передающей катушки, приемную катушку, выводы которой подключены к первому и второму демодулятору, управляющие входы первого и второго демодуляторов подключены соответственно к выходам управляемого фазовращателя, вход которого соединен с выходом генератора. Выход первого демодулятора через управляемый усилитель и схему выделения абсолютного значения сигнала соединен с первым входом компаратора, а выход второго модулятора через вторую схему выделения абсолютного значения сигнала соединен со вторым входом компаратора.

Металлодетектор позволяет получать управляемый фазовый ответный сигнал, что позволяет отстроиться от нежелательных объектов (в данном случае это минерализованная земля). Алгебраические отношения между двумя сигналами в компараторе определены так, что только входные сигналы, попадающие в пределах желательных алгебраических отношений, используются для формирования выходного сигнала.

Недостатком данного устройства является то, что алгоритм обработки сигнала основан на изначальной фазовой отстройке от нежелательных объектов поиска, в данном случае это минерализованная земля, и дополнительной амплитудной отстройке от слабых сигналов. Такой алгоритм недопустим в стационарных металлодетекторах, где необходимо оценить полный сигнал, выявить ориентировочные объем, массу и материал проносимых через зону контроля объектов и только потом делать вывод о наличии запрещенного объекта. Современные технологии позволяют создать такие материалы и покрытия для оружия, что оно будет излучать энергию непосредственно в том диапазоне, от которого отстроились.

Дополнительным недостатком данного металлообнаружителя является низкая чувствительность.

Известен металлодетектор, содержащий селективные схемы, для обнаружения нежелательных объектов [Патент США, "Metal detector circuit having selectable exclusion range for unwanted objects", №4700139, опубликованный 13 октября 1987 года]. Металлодетектор содержит генератор, выводы которого подключены к выводам передающей катушки, приемную катушку, выводы которой соединены с входами первой и второй фазовращательной цепочки, выходы которой соответственно соединены с первым и вторым синхронным детекторами, причем управляющие входы синхронных детекторов подключены к генератору, выходы синхронных детекторов соединены с вычислительным блоком (который содержит сумматор, усилители, дифференциальные цепи, пороговые элементы и логические схемы).

Металлодетектор используется для обнаружения скрытых металлических объектов. Из сигнала, полученного с приемных катушек, формируют два параллельных сигнала, причем один сдвигается на 5°, а второй - на 60°. Каждый из сдвинутых сигналов проходит через первый и второй синхронные детекторы для получения первого и второго векторных сигналов. Затем в схеме обработки сигнала они суммируются для получения третьего векторного сигнала. Первые и третьи векторные сигналы суммируются, чтобы получить четвертый векторный сигнал, имеющий желательный векторный диапазон между минимальными и максимальными векторными углами. Металлодетектор обеспечивает получение полезного сигнала только для объектов, имеющих фазовый ответный сигнал вне выбранного нежелательного фазового диапазона. Таким образом, схема обработки сигнала позволяет устранить ложные по мнению оператора сигналы и анализировать только полезный сигнал.

Недостатком данного металлодетектора является то, что схема обработки сигнала выполнена на аналоговых элементах. Это не позволяет оперативно настраивать его на требуемые объекты поиска, задавая требуемую чувствительность и изменяя фазовые настройки и частоту генератора.

Дополнительным недостатком данного устройства является низкая чувствительность, поскольку невозможно увеличить чувствительность выше определенного предела, ввиду того, что приобретает существенную амплитуду медленно меняющийся во времени в зависимости от внешних условий наведенный сигнал. Этот сигнал не компенсируется, причем для полной компенсации его необходимы два ортогональных сигнала.

Раскрытие изобретения.

В основу изобретения положена задача создания селективного металлодетектора с гармоническим возбуждением, с высокой достоверность обнаружения запрещенных предметов путем повышения селективности и чувствительности.

Высокая достоверность с низким уровнем ложных срабатываний обеспечивается за счет высокой селективности устройства и высокой чувствительности. Селективность отражает способность устройства различать потенциально опасные металлические объекты от предметов личного пользования (ключи, кольца, цепочки, часы и пр.). При использовании металлодетекторов с низкой селективностью предметы личного пользования вызывают большое количество ложных срабатываний сигнала тревоги, снижая, таким образом, эффективность работы. Высокая селективность достигается сложной обработкой сигнала, когда при одинаковом гармоническом составе намагничивающего поля можно получить информацию об электромагнитных характеристиках намагничиваемого объекта поиска в зоне контроля как в частотной области, измеряя амплитуды и фазы гармоник поля переизлучения, так и во временной области, изучая временные изменения этого поля.

Высокая чувствительность устройства необходима для выявления слабых сигналов, поскольку в настоящее время запрещенные предметы, в частности оружие, покрываются специальными защитными пленками, искажающими реальные свойства объекта и уменьшающими его магнитные свойства. Кроме того, запрещенные объекты изготавливаются из материалов и сплавов с низкими магнитными свойствами, таких как композитные материалы, синтетические материалы и их комбинации (графит, KEVLAR-армированный материал). Постоянно уменьшаются размеры запрещенных объектов и, как правило, они проносятся через зону контроля в разобраном виде. Высокая чувствительность позволяет получать качественный сигнал от этих объектов, достаточный для достоверного различения их от предметов личного пользования, путем дальнейшей обработки сигнала.

Поставленная задача решается тем, что в селективном металлодетекторе с гармоническим возбуждением, содержащем приемную катушку, соединенную с предварительным фазовращателем, передающую катушку, генератор, первый и второй синхронные детекторы, вычислительный блок, выход которого соединен с блоком индикации, дополнительно вычислительный блок выполнен в виде процессора, а генератор выполнен в виде преобразователя, устройство содержит вторую приемную катушку, соединенную со вторым предварительным усилителем, причем первая и вторая приемные катушки включены последовательно и градиентометрически, выходы первого и второго предварительных усилителей соединены соответственно с первым и вторым входами сумматора, выход сумматора соединен с первыми входами первого и второго синхронных детекторов, выход каждого из которых соответственно через первый и второй аналого-цифровые преобразователи соединен с первым и вторым входами процессора, третий вход процессора соединен с клавиатурой, второй выход процессора соединен через преобразователь с входом усилителя мощности, первый и второй выходы которого соединены с выводами передающих катушек, причем первая и вторая катушки включены встречно, третий выход усилителя мощности соединен с входом датчика тока, выход которого соединен с входом первого компаратора, входом первого управляемого усилителя и входом фазовращателя, выход фазовращателя соединен с входом второго управляемого усилителя и входом второго компаратора, выход первого управляемого усилителя соединен с третьим входом сумматора, а выход второго управляемого усилителя соединен с четвертым входом сумматора, выход первого компаратора соединен со вторым входом первого синхронного детектора, а выход второго компаратора соединен с вторым входом второго синхронного детектора, выход первого синхронного детектора через первый интегратор соединен с управляющим входом первого управляемого усилителя, а выход второго синхронного детектора через второй интегратор соединен с управляемым входом второго управляемого усилителя.

Выполнение вычислительного блока в виде процессора 14 позволяет проводить сложный гармонический анализ входных сигналов. Они сначала обрабатываются фильтрами низкой частоты 27 и 28, далее перемножаются с коэффициентами К1, К2, К3, К4 умножителями 29, 30, 31 и 32 и суммируются сумматорами 33 и 34 с целью получения двух линейных комбинаций, которые эквивалентны измерениям составляющих сигнала с приемных катушек с произвольно выбранной фазой. Далее эти сигналы умножаются на коэффициенты К5 и К6 умножителями 35 и 36, которые задают требуемую чувствительность. Данная обработка сигналов позволяет повысить селективность устройства. Все коэффициенты К1-К6 могут быть оперативно изменены с помощью клавиатуры 15, исходя из задач.

Выполнение генератора в виде преобразователя 17, управляемого процессором 17, позволяет выбирать рабочие частоты ƒр исходя из задач, что также повышает селективность устройства.

Введение обратной связи посредством интегратора 26 и управляемого усилителя 23, а также интегратора 25 и управляемого усилителя 21 позволило компенсировать медленно меняющуюся во времени в зависимости от внешних условий амплитуду наведенного сигнала, которая может достигать существенных значений. Причем компенсация осуществляется по двум ортогональным каналам. Это позволило повысить чувствительность устройства, получить от запрещенных объектов небольшого размера качественный сигнал, достаточный для достоверного различения их от предметов личного пользования, путем дальнейшей обработки сигнала.

Краткое описание чертежей.

Сущность изобретения поясняется чертежами: на фиг.1 приведена блок-схема устройства, на фиг.2 показаны расположения приемных и передающих катушек и объекта поиска в зоне контроля, на фиг.3 дана блок-схема математической обработки сигнала.

Осуществление изобретения.

Устройство содержит две передающие катушки 1 и 2, установленные в нижних углах зоны контроля 3, и две приемные катушки 4 и 5, включенные последовательно и градиентометрически для вычитания сигналов, наведенных однородной внешней помехой, и установленные в верхних углах зоны контроля 3 (Фиг.2). Объект поиска 6, скрытно размещенный в одежде, при перемещении досматриваемого попадает в зону контроля 3. Выводы первой и второй приемных катушек 4 и 5 соответственно через первый и второй предварительные усилители 7 и 8 соединены с первым и вторым входами сумматора 9 (Фиг.1). Выход сумматора 9 соединен с первыми входами синхронных детекторов 10 и 11, выход каждого из которых соответственно через аналого-цифровой преобразователь 12 и 13 соединен с первым и вторым входами процессора 14. Третий вход процессора 14 соединен с клавиатурой 15, а первый выход процессора 14 соединен с индикатором 16. Второй выход процессора 14 соединен через преобразователь 17 с входом усилителя мощности 18, первый и второй выходы которого соединены с выводами передающих катушек 1 и 2. Третий выход усилителя мощности 18 соединен с входом датчика тока 19. Выход датчика тока соединен с входом компаратора 20, входом управляемого усилителя 21 и входом фазовращателя 22. Выход фазовращателя 22 соединен с входом управляемого усилителя 23 и входом компаратора 24. Выход управляемого усилителя 21 соединен с третьим входом сумматора 9, а выход управляемого усилителя 23 соединен с четвертым входом сумматора 9. Выход компаратора 20 соединен с вторым входом синхронного детектора 10, а выход компаратора 24 соединен с вторым входом синхронного детектора 11. Выход синхронного детектора 10 через интегратор 25 соединен с управляющим входом управляемого усилителя 21. Выход синхронного детектора 11 через интегратор 26 соединен с управляемым входом управляемого усилителя 23.

Процессор представляет собой устройство управления и устройство обработки сигналов. Блок-схема обработки сигнала (Фиг.3) содержит первый и второй фильтры низких частот 27 и 28, умножители 29, 30, 31 и 31, сумматоры 33 и 34, умножители 35 и 36. Выходы умножителей 35 и 36 являются выходами процессора 14.

Микропроцессор 14 генерирует меандр с частотой, в 10 раз больше рабочей частоты ƒp, и подает его на вход преобразователя 17 меандр-синус. Преобразователь 17 преобразует этот сигнал в синусоидальный сигнал с рабочей частотой и подает этот сигнал на усилитель мощности 18. Усилитель мощности 18 усиливает синусоидальный сигнал и подает его на передающие катушки 1 и 2, которые создают в зоне 3 контроля электромагнитное поле. При этом ток, пропорциональный магнитному полю, регистрируется датчиком тока 19. Магнитное поле передающих катушек 1 и 2 совместно с электромагнитным полем переизлучения, создаваемым объектом 6 поиска и предметами личного пользования, индуцирует напряжение синусоидального сигнала в приемных катушках 4 и 5. Это напряжение усиливается предварительными усилителями 7 и 8. Сигнал с датчика тока 19 подается на фазовращатель 22, управляемый усилитель 21 и компаратор 20. Коэффициент усиления управляемого усилителя 21 может изменяться в определенных пределах, включая положительные и отрицательные значения, исходя из сигнала, подаваемого на управляющий вход с интегратора 25. Фазовращатель сдвигает входной сигнал на 90° и подает его на вход управляемого усилителя 23, который управляется сигналом с интегратора 26, и на компаратор 24. Сигналы с управляемых усилителей 21 и 23 и с предварительных усилителей 7 и 8 суммируются сумматором 9. Сигнал с сумматора подается на два синхронных детектора 10 и 11, которые выделяют в виде выпрямленного сигнала составляющие входного сигнала, синфазные с опорными сигналами синхронных детекторов 10 и 11, которые создаются компараторами 20 и 24 соответственно.

Сигнал с выхода синхронного детектора 10 через интегратор 25 поступает на управляющий вход управляемого усилителя 21. Характеристика регулирования и полярность выходного сигнала управляемого усилителя 21, коэффициенты передачи сумматора 9, синхронного детектора 10 и интегратора 25 выбраны таким образом, что они образуют петлю отрицательной обратной связи по отношению к составляющей сигнала на выходе сумматора 9, которая синфазна сигналу с датчика тока 19.

Управляемый усилитель 23, синхронный детектор 11 и интегратор 26, параметры которых соответственно идентичны параметрам управляемого усилителя 21, синхронного детектора 10 и интегратора 25, образуют петлю обратной связи по отношению к составляющей сигнала на выходе сумматора 9, ортогональной сигналу с датчика тока 19. Таким образом, схема работает как двумерная система обратной связи, которая компенсирует постоянный и медленно меняющийся сигнал с приемных катушек 4 и 5 и стабилизирует работу устройства.

Выходной сигнал синхронного детектора 10 преобразуется в цифровую форму аналого-цифровым преобразователем 12 и передается для дальнейшего анализа в процессор 14. Выходной сигнал синхронного детектора 11 преобразуется в цифровую форму аналого-цифровым преобразователем 13 и также передается для дальнейшего анализа в процессор 14. Входные сигналы сначала обрабатываются фильтрами низкой частоты 27 и 28, далее перемножаются с коэффициентами К1, К2, К3, К4 умножителями 29, 30, 31 и 32 и суммируются сумматорами 33 и 34 с целью получения двух линейных комбинаций, которые эквивалентны измерениям составляющих сигнала с приемных катушек с произвольно выбранной фазой. Далее эти сигналы умножаются на коэффициенты К5 и К6 умножителями 35 и 36, которые задают требуемую чувствительность и подаются на индикатор 16, показывающий величину сигналов для различных материалов в виде светящихся столбиков. Величина сигналов пропорциональна массе объектов поиска. Величины коэффициентов К1-К6 задаются пользователем с помощью клавиатуры 15.

Металлодетектор может работать в нескольких режимах. Для более достоверного обнаружения объектов поиска используется режим с несколькими гармоническими частотами возбуждения. При этом режиме сначала процессор 14 формирует меандр с первой частотой 10 ƒp1, a преобразователь 17 генерирует синусоидальный сигнал первой рабочей частоты ƒp1. Процессор 14 производит полный цикл обработки сигналов.

Затем процессор 14 формирует меандр со второй частотой 10 ƒp2, a преобразователь 17 генерирует синусоидальный сигнал второй рабочей частоты ƒp2. Рабочие частоты ƒp выбираются исходя из задач, поскольку известно, что для обнаружения массивных ферромагнитных объектов поиска целесообразно использовать более низкие рабочие частоты, а для обнаружения небольших объектов и объектов из цветных металлов - более высокие частоты.

Анализ характеристик селективного металлодетектора проводился с использованием в качестве объектов поиска пистолета Макарова и алюминиевого баллончика с OВ, а в качестве предметов личного пользования были взяты:

- Ботинки со стальными супинаторами;

- Ключи для "английского" замка (семь);

- Часы в металлическом корпусе и на металлическом браслете;

- Две шариковые ручки с металлическими корпусами;

- Очки в металлической оправе;

- Монеты (5 шт. - по 5 коп., 3 шт. - по 10 коп., 3 шт. - по 1 рублю и 2 шт. - по 5 рублей);

- Металлическая пряжка ремня из немагнитного материала;

- Пачка сигарет (в твердой упаковке с фольгой);

- Золотое обручальное кольцо;

- Зажигалка в металлической корпусе.

Испытания проводились, с применением методики AST (Американского Общества Материалов и Испытаний), используемой в США. Запрещенные предметы и предметы личного пользования находились в карманах одежды испытуемого.

Предметы поиска определялись селективным металлодетектором с достаточно высокой вероятностью. В соответствии с методикой тестовых процедур достоверность обнаружения пистолета Макарова составила 100%; достоверность обнаружения алюминиевого баллончика с О В составила 99,7%.

Таким образом, подтвердились высокие потребительские свойства металлодетектора:

- 100% или близкая к этому достоверность определения объектов поиска;

- высокая селективность (способность "различать" объекты поиска и предметы личного пользования);

- очень низкая вероятность ложных тревог;

- стабильность параметров во времени.

Дополнительно проводился "3 - Gun Test", разработанный FAA (Федеральной Авиационной службой США) для оценки характеристик металлодетекторов, предназначенных для использования в аэропортах США.

Методикой в качестве тестовых предметов рекомендованы:

- Пистолет МР-25, калибр 0.25, длина 121 мм, высота 80 мм, ширина 22 мм, вес 420 г. Ствол и механические части - из стали, затвор и рама - из цинкоалюминиевого сплава;

- MINI - 5-зарядный револьвер, калибр 0.22, длина 100 мм, высота 59 мм, ширина 20 мм, вес 130 г. Нержавеющая сталь;

- Двухзарядный пистолет Derringer MP-7, калибр 0.38, длина 123 мм, высота 83 мм, ширина 31 мм, вес 230 г. Алюминиевый сплав.

В качестве объектов обнаружения были взяты искусственные модели предметов, изготовленные аналогичных размеров и выполненные из соответствующих материалов.

Предметы поиска определялись селективным металлодетектором с достаточно высокой вероятностью. В соответствии с методикой тестовых процедур достоверность обнаружения пистолета МР-25 составила 100%; достоверность обнаружения зарядного револьвера MINI - 5 составила 100%; достоверность обнаружения двухзарядного пистолета Derringer MP-7 составила 100%.

Селективный металлодетектор с гармоническим возбуждением, содержащий приемную катушку, соединенную с предварительным усилителем, фазовращатель, передающую катушку, генератор, первый и второй синхронные детекторы, вычислительный блок, выход которого соединен с блоком индикации, отличающийся тем, что вычислительный блок выполнен в виде процессора, а генератор выполнен в виде преобразователя, устройство содержит вторую приемную катушку, соединенную со вторым предварительным усилителем, причем первая и вторая приемные катушки включены последовательно и градиентометрически, выходы первого и второго предварительных усилителя соединены соответственно с первым и вторым входами сумматора, выход сумматора соединен с первыми входами первого и второго синхронных детекторов, выход каждого из которых соответственно через первый и второй аналого-цифровые преобразователи соединены с первым и вторым входами процессора, третий вход процессора соединен с клавиатурой, второй выход процессора соединен через преобразователь с входом усилителя мощности, первый и второй выходы которого соединены с выводами передающих катушек, причем первая и вторая катушки включены встречно, третий выход усилителя мощности соединен с входом датчика тока, выход которого соединен с входом первого компаратора, входом первого управляемого усилителя и входом фазовращателя, выход фазовращателя соединен с входом второго управляемого усилителя и входом второго компаратора, выход первого управляемого усилителя соединен с третьим входом сумматора, а выход второго управляемого усилителя соединен с четвертым входом сумматора, выход первого компаратора соединен с вторым входом первого синхронного детектора, а выход второго компаратора соединен с вторым входом второго синхронного детектора, выход первого синхронного детектора через первый интегратор соединен с управляющим входом первого управляемого усилителя, а выход второго синхронного детектора через второй интегратор соединен с управляемым входом второго управляемого усилителя.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области магнитной геологоразведки и может быть использовано при разведке железорудных месторождений. .

Изобретение относится к промысловой геофизике, а именно к способам и устройствам, предназначенным для поверки аппаратуры электромагнитного каротажа. .

Изобретение относится к геоэлектроразведке и может использоваться для измерения распределения удельного электрического сопротивления в верхней части земной коры.

Изобретение относится к магнитной геологоразведке и может быть использовано при разведке железорудных месторождений. .

Изобретение относится к поисковой технике, к медицине, в частности к малоинвазивным, лапароскопическим операциям и предназначено для локализации ферромагнитных инородных предметов в тканях и органах человека, а также может быть использовано для неразрушающего контроля качества материалов и в других областях.

Изобретение относится к методам и средствам обнаружения скрытых объектов из электропроводных и/или ферромагнитных материалов и непосредственно касается индукционного способа обнаружения таких объектов и измерительного преобразователя для его осуществления.

Изобретение относится к поисковой технике и может применяться в геофизике, археологии, строительстве и локализации предметов в земле, определении их размеров и глубины залегания.

Изобретение относится к конфигурации генераторной петли, используемой для наземной и скважинной электромагнитной геофизической разведки

Изобретение относится к электроизмерениям и предназначено для измерения напряженности переменного электрического поля в морской воде при геофизических исследованиях

Изобретение относится к области электромагнитных индукционных неразрушающих зондирований, в частности к устройствам для измерения электропроводности почвы и грунтов. Сущность: устройство содержит плоский излучающий контур, источник переменного тока, непроводящую штангу, расположенную под углом к плоскости излучающего контура, набор приемных катушек, закрепленных на непроводящей штанге. Близкий к нулю вертикальный магнитный поток прямого поля через приемные катушки достигается с помощью выбора угла наклона непроводящей штанги, близким к 35 градусам. Совокупность приемных катушек на штанге соответствует числу выбранных рабочих частот. Технический результат - повышение надежности получаемых данных, упрощение конструкции устройства, увеличение чувствительности и эффективной глубины зондирования. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к средствам радиочастотного сканирования МИТ сканирования пациентов. Способ сканирования объекта заключается в проведении РЧ симуляции для оценки или прогнозирования значения РЧ электромагнитного воздействия, наложенного на объект, в зависимости от предполагаемых рабочих параметров МИТ на основе модели элемента или катушки РЧ передатчика и на основе модели самого объекта, сравнении оценочного или прогнозируемого значения РЧ электромагнитного воздействия с предельным или пороговым значением и проведении МИТ сканирования посредством предполагаемых рабочих параметров, если значение РЧ электромагнитного воздействия ниже предельного или порогового значения, если значение РЧ электромагнитного воздействия равно предельному или пороговому значению или превышает его, повторяют этап с модифицированными предполагаемыми рабочими параметрами МИТ. На компьютерно-считываемом носителе хранится компьютерная программа, адаптированная для выполнения способа. Устройство мониторинга для проведения РЧ МИТ сканирования содержит направленный ответвитель на входе катушки РЧ передачи для отведения части мощности прямого переданного РЧ сигнала, которую подают на РЧ передающую катушку, и части мощности отраженного переданного РЧ сигнала, который отражен на катушке РЧ передачи, и устройство сравнения и завершения для предоставления фактически переданной РЧ мощности, приложенной к объекту. Система магнитной индукционной томографии содержит устройство мониторинга. Использование изобретения позволяет предотвратить превышение РЧ воздействия, приложенного к исследуемому объекту. 4 н. и 11 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области интроскопии и может быть использовано для решения задачи обнаружения металлических объектов, находящихся в различных укрывающих средах. Металлодетектор содержит датчик металлодетектора, содержащий последовательно соединенные первый конденсатор С1 и возбуждающую катушку L1, параллельно соединенные вторую сигнальную катушку L2 и второй конденсатор С2, свободный контакт конденсатора С1 является входом тока возбуждения первой частоты, первый контакт сигнальной катушки L2 является первым выходом датчика, второй контакт сигнальной катушки L2 подключен к общей точке схемы, возбуждающая катушка L1 и сигнальная катушка L2 размещены на одной плоскости и частично совмещены друг с другом с величиной зоны совмещения, выбранной таким образом, чтобы величина потока индукции через сигнальную катушку L2, продуцируемого возбуждающей катушкой L1, была минимальна, датчик дополнительно снабжен последовательно соединенными катушкой L3 и конденсатором С3, причем свободный контакт катушки L3 подключен к входу тока возбуждения первой частоты, свободный контакт конденсатора С3 подключен к средней точке последовательного соединения конденсатора С1 и возбуждающей катушки L1, датчик также дополнительно снабжен последовательно соединенными катушкой L4 и конденсатором С4, при этом свободный контакт катушки L4 подключен к первому выходу датчика, свободный контакт конденсатора С4 подключен к общей точке схемы, датчик снабжен вторым выходом датчика, которым является средняя точка последовательного соединения катушки L4 и конденсатора С4, датчик также снабжен входом тока возбуждения второй частоты, которым является свободный контакт возбуждающей катушки L1. Технический результат - повышение чувствительности металлодетектора при работе одновременно на различных частотах. 5 з.п. ф-лы, 2 ил.

Способ и устройство автоматической фиксации несанкционированного прохода через зону контроля производят формирование стереоизображениея зоны контроля, определение наличия контролируемого параметра для человека, находящегося в зоне контроля. Также с помощью обзорной камеры формируют изображение зоны контроля в направлении, обратном прямому разрешенному направлению прохода через средство контроля. Обеспечивают запись в базу данных в памяти блока управления изображения со стереокамеры и обзорной камеры. На основании полученных данных производят анализ стереоизображения. При наличии сигнала тревоги фиксируют нарушение и формируют доказательную базу. Технический результат заключается в создании системы и способа автоматической фиксации несанкционированного прохода через зону контроля с увеличенной эффективностью и функциональностью за счет автоматического определения несанкционированного прохода через зону контроля (в том числе нескольких идущих вплотную друг за другом людей) с последующим формированием доказательной базы в форме архива видеозаписи с отмеченными на временной шкале моментами времени прохода человека и сигналами тревог от средства контроля, а также возможности определения присутствия сотрудника охраны на посту в зоне контроля. 2 н. и 22 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к металлоискателям. Сущность: устройство для обнаружения металлических предметов содержит излучающую катушку для создания магнитного поля, две приемные катушки, которые ориентированы одна относительно другой в зоне магнитного поля и электрически соединены между собой таким образом, что при одинаковом воздействии магнитного поля на обе приемные катушки результирующее приемное напряжение на них равно нулю, управляющее устройство для подачи переменного передающего напряжения на излучающую катушку и определяющее устройство для определения наличия металлического предмета на основании приемного напряжения. Управляющее устройство выполнено с возможностью регулирования действующего значения передающего напряжения таким образом, что приемное напряжение остается ниже заданного порогового значения. Технический результат: упрощение регулировки чувствительности. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к разведке нефтяных месторождений, в частности к дальномерной системе позиционирования и методике с применением магнитных монополей. Техническим результатом является точное определение местоположения приемника относительно передатчиков и определение расстояния между передатчиком и приемником за счет использования передатчика и/или приемника, содержащего магнитный монополь. Способ включает позиционирование по меньшей мере одного из: передатчика и приемника внутри первой скважины. При этом по меньшей мере один из передатчика и приемника содержит магнитный монополь, генерирование передатчиком первого магнитного поля, измерение приемником сигнала, соответствующего первому магнитному полю, и определение по меньшей мере одной скважинной характеристики посредством сигнала, полученного блоком управления, коммуникативно соединенным с приемником. Причем указанная по меньшей мере одна скважинная характеристика включает в себя определение по меньшей мере одного из: расстояние между передатчиком и приемником, и местоположение приемника относительно передатчика. 2 н. и 27 з.п. ф-лы, 15 ил.

Изобретение относится к поисковым устройствам, предназначено для обнаружения металлических объектов (преимущественно огнестрельного оружия), проносимых проверяемыми лицами под одеждой через зону контроля. Металлообнаружитель выполнен в виде двух вертикальных стоек. В первой стойке горизонтально установлена намагничивающая катушка 3, соизмеримая с высотой стойки, подключенная к генератору 5 переменного тока и у которой одна часть выполнена с намоткой проволоки по часовой стрелке, а другая часть - против часовой стрелки. Во второй стойке горизонтально установлена приемная катушка 4, соизмеримая с высотой стойки, выполненная из шести секций, расположенных под углом 45° к вертикали и чередующихся с намоткой проволоки по часовой и против часовой стрелок. Приемная катушка 4 соединена со входом усилителя 6. Первый выход устройства управления 7 соединен со входом генератора 5, а второй выход - со вторым входом синхронного детектора 8. Выход усилителя 6 соединен с первым входом синхронного детектора 8, выход которого соединен со входом анализатора 9, выход которого соединен со входом блока индикации 10. Блок индикации 10 содержит закрепленный на корпусе цифровой дисплей, сигнальную лампочку и светодиодную линейку левого канала, а также сигнальную лампочку и светодиодную линейку правого канала. Левый канал предназначен для отображения сигналов от объектов из цветного металла, а правый канал - для ферромагнитных объектов. Блок индикации 10 может быть оснащен звуковой сигнализацией, а также иметь возможность подключения внешних устройств. Технический результат заключается в увеличении ширины зоны контроля при сохранении мощности излучения в допустимых пределах. 4 ил.
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2004-03-01 2013-03-23T01:29:58
Наверх