Металлоискатель

 

Союз Советски н

Социалистических

Республик

О П И С A Н И E ()890333

ИЗО6РЕТЕН ИЯ

Н АВТО РСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-ву и 798669 (22) Заявлено07. 12. 79 (21) 284842! /18-25 с присоелииением заявки М—

-(23 ) П риоритет— (51)N. Кл. 01 V 3/10

3Ьбуаарбтвенный квинтет

СССР вб данам нзебретеннй к бтнрытнй

Опубликовано 15.12.81. бюллетень И 46 (53) УДК 550.837 (088. 8) Дата опубликования описания 15. 12 . 8 1 (72) Авторы изобретения

Ю.В,Богомягков, Е.А.Белозеров и А . льсевич (71) Заявитель (54) ИЕТАЛЛОИСКАТЕЛЬ

Изобретение относится к измери- тельной технике и может быть ис-! пользовано для обнаружения металлических частиц в потоке технологического продукта.

По основному авт.св. к- 798669 известен металлоискатель, содержащий последовательно соединенные датчик с двумя встречно включенными и расположенными в параллельных плоскостях катушками, генератор, детектор, усилитель, двухканальную схему с генератором тактовых импульсов, каждый канал которой состоит из последовательно соединенных компаратора, регистра сдвига и элемента И, элемент ИЛИ и исполнительное устройство, при этом выход генератора тактовых импульсов подключен к сдвигающим ,входам регистров сдвигов двухканальной схемы, выходы компараторов котоI рой дополнительно соединены с,входами элементов И противоположных каналов. Необходимым условием срабатывания исполнительного устройства металлоискателя является совпадение первого импульса, задержанного регистром сдвига на время т ©д= m, 1

S где m — число разрядов сдвига

f — частота тактовых импульсов генератора, и второго импульса, составляющего сигнал от прохождения через датчик металлического предмета. При использовании известного металлоискателя в технологических линиях,например в случае непрерывного дозирования, скорость движения контролируемого продукта может непрерывно меняться в широких пределах. В этом случае изменение скорости движения контролируемого продукта приходится учитывать, заведомо расширяя задержанный регистром сдвига импульс, составляющий сигнал от движения металлического предмета через первую катушку датчика, до величины соответствующей минимальной скорости движения контролируемого продукта (1) .

8903

Однако расширение задержанного импульса снижает помехоустойчивость известного металлоискателя.

Целью дополнительного изобретения является повышение помехоустойчивости металлоискателя при перемен- . ных скоростях движения контролируемого продукта.

Поставленная цель достигается тем, что в металлоискатель, содержащий последовательно соединенные датчик с двумя встречно включенными и расположенными в параллельных плоскостях ,катушками, генератор, детектор,усилитель, двухканальную схему с гене,ратором тактовых импульсов, каждый канал которой состоит из последовательно соединенных компаратора, регистра сдвига и элемента И, элемент

ИЛИ и исполнительное устройство, при этом выход генератора тактовых импульсов подключен к. сдвигающим входам регистров сдвигов двухканальной схемы, выходы компараторов которой дополнительно соединены с входами 25 элементов И противоположных каналов, дополнительно введен датчик скорости движения продукта, выход которого подключен к управляющему входу .генератора тактовых импульсов двухканальной схемы.

На чертеже изображена блок-схема металлоискателя.

Металлоискатель содержит последовательно соединенные датчик 1, генератор 2, детектор 3, усилитель

4, к выходу которого подключены входы каналов двухканальной схемы,каждый канал которой содержит последовательно соединенные компаратор 5, регистр сдвига 6, элемент И 7. Выходьь каналов подключены ко входам элемен.та ИЛИ 8, выход которого соединен со входом исполнительного устройства

9, причем выход генератора тактовых импульсов 10 подключен к сдвигающим входам регистров 6 обоих каналов,а выходы компараторов 5 дополнительно соединены со входами элементов И 7 противоположных каналов. Выход датчи" ка скорости движения контролируемого продукта подключен к управляющему входу генератора тактовых,импульсов 10.

Металлоискатель работает следующим образом. 55

Случайно попавшие в технологическую массу металлические предметы

1 вместе с массой проходят последоваВ

33 тельно первую и вторую катушки индуктивного датчика 1.

Взаимодействие металлического предмета с датчиком приводит к модуляции колебаний генератора 2. Огибающая выделяется детектором 3 и усиливается измерительным усилителем 4.

На выходе усилителя сигнал представляет собой последовательность двух разнополярных импульсов, следующих один за другим, с временем, равным времени движения металлического предмета от первой катушки до второй.

Разнополярность импульсов обусловлена тем, что катушка датчика 1 включена встречно и их магнитные поля сбалансированы с целью повышения чувствительности металлоискателя. Металлический предмет проходит датчик 1, нарушая этот баланс. Возможны два случая: первый случай, когда через катушки датчика проходит металлический предмет с магнитной проницае- мостью 9 yg (сталь, чугун, и т.п.) .

На выходе усилителя 4 при этом сигнал представляет собой последоо вательность положительного и отрицательного импульсов; второй случай, когда через катушки датчика проходит металлический предмет с магнитной проницаемостью М < 1(латунь, медь, алюминий и т.п.) . На выходе усилителя при этом сигнал представляет собой последовательность отрицательного и положительного импульсов. Оба. случая равновозможны, так как равна

1вероятность попадания в контролиру емую металлоискателем.технологическую массу металлических включений черных или цветных металлов.

В первом случае усиленный сигнал с выхода усилителя 4 попадает на входы двух компараторов 5. Первый положительный импульс, составляющий сигнал от движения металлического предмета через датчик, проходит по первому каналу компаратора 5, где оценивается его амплитуда (уровень чувствительности металлоискателя устанавливается компараторами), и подается на счетный вход сдвигающего регистра б, заполняя его разряды.

Генератор тактовых импульсов 10 обеспечивает задержку поступающего в регистр импульса на время движения

его через все разряды. Время задержки t < пропорционально частоте тактовйх импульсов генератора 10 и зависит от скорости движения тех890333 нологического продукта, контролируемой датчиком скорости. Задержанный сигнал подается на первый вход логического элемента И 7 этого канала.

Второй импульс (отрицательный),составляющий сигнал от движения металлического предмета через вторую ка-. тушку датчика, компаратором первого канала не пропускается, проходит че-рез инвертируемый компаратор 5 второго канала и беэ задержки поступа10 ет на второй вход логического элемента И 7 первого канала. Так как на время задержки . первого импульса соответствует времени движения металического предмета между катушками датчика, то, следовательно, задержанный импульс и второй, составля15 вщий сигнал на элемент И 7, приходят жения продукта. На выходе схемы И 7 формируется импульс, который проходит через элемент ИЛИ 8 и используется -для управления .исполнительным устройством 9. Лервйй (положительный) импульс, со -„танляющий сигнал с выхода компаратора 5 первого канала, направляется и на второй вход элемента И второго канала. Однако второй. (отрицательный) импульс,проходя компаратор 5 второго канала, и, попав на счетный вход регистра сдвига 6 второго канала, задерживается в нем на это же время что исключает совпадение импульсов по второму каналу на элементе И 7 второго канала.

Во втором случае работа металлоискателя происходит аналогично с той лишь разницей, что первый отрицательный импульс инвертируется инвертирующим компаратором 5 второго канала, задерживается в регистре сдвига 6 и поступает на первый вход элемента И 7 второго канала.

Генератор тактовых импульсов 10 выполнен с регулируемой частотой, причем частота тактовых импульсов автоматически устанавливается в зависимости от скорости движения конт25

35

40 однояременно при любой скорости дви-. 20 ролируемого продукта. С увеличением скорости движения продукта увеличивается сигнал на выходе датчика скорости движения контролируемого про- . дукта 11, а, следовательно, пропорционально увеличивается частота генератора тактовых импульсов 10, и, как следствие, уменьшается частота генератора тактовых импульсов

10 и увеличиваетс время задержки.

Таким образом, при переменных скоростях движения контролируемого продукта введенный датчик скорости движения продукта позволяет осуществить автоматическое изменение времени задержки t> первого импульса в соответствии с изменением скорости движения продукта.

Исходя из этого, не требуется расширения задержанного импульса, составляющего сигнал от движения металлического предмета через первую катушку датчика, что повышает поме-. хоустойчивость металлоискателя, а также появляется воэможность существенного уменьшения длительности .как первого так и второго импульса, поступающих на элемент ИЛИ,что уменьшает вероятность ложного срабатывания металлоискателя.

Формула изобретения

Иеталлоискатель по авт. св.

Ф 798669, отличающийся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости металлоискателя при переменных скоростях движения контролируемого продукта, в него дополнительно введен датчик скорости движения продукта, выход которого подключен к управляющему входу генератора тактовых импульсов двухканальной схемы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N 798669, кл. G 01 V 3/10, 21.01 79.

890333

Составитель В.11айорщин

Редактор IO,Ïåòðóøêî Техред Ж.Кастелевич Корректор Л Вокшан

Заказ 10985/75 . Тираж 735 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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