Индуктивный преобразователь

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

«и 687433 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено22й 377 (2 .) 2465027/18-25 с присоединением заявки М (23) Приоритет (51)М. Кл.

G 01 V 3/10

Государственный комитет

СССР

Ilo делам изобретений и открытий

Опубликовано 2509.79. Бюллетень М 35

Дата опубликования описания 2509.79 (53) УДК 550.83 (088,8) (72) Автор изобретения

3.3. Марк

Специальное конструкторское бюро по проектированию приборов и средств автоматизации (71) Заявитель (54) ИНДУКТИВННЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к технике измерения вторичных электромагнитных полей, а именно к индуктивным преобразователям металлообнаружителей, использующим переменное электромагнитное поле, и предназначено для избирательного обнаружения металлических тел, скрытых различными реальными средами. Такие преобразователи необходимы в различных отраслях народного хозяйства, например, в строительстве, геологоразведке,и т.д.

Известны индуктивные преобразователи для обнаружения металлических тел, скрытых во вмещающей среде, состоящие из контура излучающей катушки и набора приемных катушек, расположенных внутри контура так, что с помощью каждой приемной катушки исследуют часть плоскости, заключенной внутри контура (lj. Это устройство громоздко и сложно в эксплуатации.

Известны также более простые устройства, в которых индуктивные преобразователи выполнены из излучающей и приемной катушек, причем излучающая катушка выполнена в виде кольца, а приемная катушка намотана на сердечнике, расположенном симметрично внут-З0 ри и в плоскости излучающей катушки (2) °

Более простая .конструкция таких преобразователей предпочтительней, однако, влияние прямого поля излучающей катушки на приемную катушку делае-, результаты измерений мало достоверными.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является преобразователь, в котором две включенных последовательно-встречно приемные катушки расположены в плоскости, параллельной плоскости излучающей катушки (3), Однако свойственная преобразователю широкая диаграмма направленности не позволяет отличить один металлический предмет от другого нэ груп" пы блиэрасположенных, а наличие на выходе преобразователя противофаэных значений сигнала зависит от расположения преобразователя по отношению к металлическому предмету.

Целью изобретения является сужение диаграммы направленности индуктивного преобразователя.

Достигается это тем, что приемные и излучающая катушки расположены коаксиально в одной плоскости и фор687433 мы приемных катушек повторяют форму излучающей катушки.

На фиг. 1 изображен схематически индуктивный преобразователь; на фиг. 2 — диаграмма направленности1 на фиг. 3 — вариант возможного ис -пользования преобразователя в схеме избирательного металлообнаружителя.

Индуктивный преобразователь содержит излучающую катушку 1, приемные катушки 2 и 3, формы которых повторяют форму излучающей катушки. Приемные катушки включены последовательновстречно и расположены в плоскости, параллельной плоскости излучающей катушки. Приемная катушка 2 выполнена подковообразной формы.

Диаграмма направленности излучающей катушки 1 (см. фиг. 2) характеризуется областью A ограниченной кривой а.

БлагОдаря подковообразной форме приемной катушки 2, значения сигналов наводимых в этой катушке от источника вторичного поля, находящегося в плоскости, параллельной плоскости преобразователя, идентичны во всех случаях равноудаленности источника вторичного поля от центра преобразователя. Вследствие этого (и поскольку приемные катушки 2 и 3 включены последовательно-встречно) во всех поперечных сечениях, проходящих через центр преобразователя, диаграммы направленности приемных катушек характеризуются областями В и

С, ограниченными соответственно кривыми в и с (в связи с симметрией преобразователя кривые на фиг. 2 показаны относительно оси симметрии).

Последовательно-встречное включение приемных катушек, во-первых, уменьшает ЭДС наводимую в каждой из приемных катушек от первоначального поля излучающей катушки, во-вторых, зоны В и С являются зонами противофазных значений сигнала, т.е, в зависимости от нахождения источника вторичного поля в зоне В или С фазы сигналов отличаются на 180.

Работа с индуктивным преобразователем заключается в том, что сигнал, наводимый в приемных катушках 2 и 3 от какого-либо источника вторичного поля, суммируется с сигналом, наводимым этим же источником в излучающей катушке 1. Поскольку всегда имеется воэможность фазу сигнала, снимаемого с приемных катушек 2 и 3, д изменить на 180, например, посредством перемены выходных концов этих катушек предлагаемый вихретоковый

1О !

60 преобразователь характеризуется двумя диаграммами направленности — зоной К ( (фиг.2), ограниченной кривой к и зоной М, ограниченной кривой м.

Таким образом, в зависимости от характера выполняемых измерений можно воспользоваться одной из двух диаграмм направленности, направленной зоной К или кольцеобразной зоной М с большим полем расстояния.

Индуктивный преобразователь,включающий катушки 1, 2 и 3, может работать, например, с устройством, приведенным на фиг. 3. Данное устройство содержит генератор переменного тока

4, датчик опорного уровня 5, усилитель б, дифференциальный усилитель 7, фаэовращатель 8, дифференциальный усилитель 9, фазочувствительный детектор 10, индикатор амплитуды 11 и индикатор фазы 12.

В приведенном устройстве, представляющем собой избирательный металлообнаружитель, схемы блоков и их работа общеизвестна и здесь не приводится.

Наличие у индуктивного преобразователя направленной диаграммы направленности выгодно отличает его от прототипа. Изобретение дает воэможность производить избирательное обнаружение предметов иэ группы близ расположенной, а также повышает точность определения контуров этих предметов.

Формула изобретения

Индуктивный преобразователь, состоящий из излучающей и двух приемных катушек, включенных последовательновстречно и расположенных внутри контура излучающей катушки, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью сужения диаграммы направленности индуктивного преобразователя, приемные и излучающая катушки расположены коаксиально в одной плоскости и формы приемных катушек повторяют форму излучающей катушки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Японии У 48-39745, кл. 107 D 2 (G 01 P 13/00), опублик.

1973.

2. Патент СНА Р 3742341, кл. 324-3 (G 01 V 3/10), опублик, 1973.

3. Марк Э.Э, Прибор для обнаружения частиц в мясных продуктах.

М.: Мясная индустрия СССР, 1974, У 11, с. 30 (прототип).

687433

Редактор Е. Гончар

Заказ 5725/44 с с с Ы 1

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

/

Составитель Л. Воскобойников

Техред 3 Чужик Корректор Е. Лукач

Тираж 697 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Иосква Ж-35 Ра ская наб. д. 4 5