Металлоискатель

 

Союз Советскик

Социалистических

Респуублик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ИТЕЛЬСТВУ

tiit894 651 (61) Дополнительное к авт. саид-ву М 792192 (22) Заявлено 03.12. 79 (21) 2846301/18-25 (51)М К 3 с присоединением заявки Йо

G 01 V 3/10

Государственный комитет

СССР яо аеяам изобретеиий и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 301281 Бюллетень Й9 48

Дата опубликования описания 30. 12. 81 (53) УДК ЬЬ0.838 (088. 8) (72) Авторы изобретенмя

В. И. Юзов, A. A I oëoco „Ю. B° . 3apxatp и Л.И. Фрейдман il

1.,:.

Красноярский политехнический институт (У! ) Заявитель (54) ИЕТАЛЛОИСКАТЕЛЬ

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике н может быть использовано для обнаружения металлических предметов и частиц в технологических потоках обогатительных фабрик, а также в качестве самородкоулавливателей на драгах.

По основному авт.св. Р 792192 известен металлоискатель, предназначенный для поиска движущихся металлических предметов и частиц и содержащий последовательно соединенные генератор, дифференциальный индукционный датчик, регулируемый аттенюатор, усилитель, опорный вход которого подключен к выходу генератора, синхронный детектор, и индикатор, а также интегратор, включенный между выходом синхронного детектора н управляющим входом аттенюатора(1).

Благодаря наличию инерционной схемы компенсации медленные изменения сигнала, связанные с нестабильностью катушек индукционного датчика или индукционного датчика и близко расположенных металлических масс, удается скомпенсировать, не изменяя чувствительности металлоискателя к движущимся с заданной скоростью объектам.

Однако ввиду неидентичности фазовых сдвигов в дифференциальных приемных катушках индукционного датчика полной компенсации мешающих сигналов не происходит, что ограничивает помехоустойчивость металлоискателя и его чувствительность к движущимся объектам.

Цель изобретения — повышение помехоустойчивости металлоискателя и его чувствительности к движущимся металлическим объектам.

Поставленная цель достигается тем, что в металлоискатель, содержащий последовательно соединенные генератор, дифференциальный индукционный датчик, регулируемый аттенюатор,синхронный детектор, опорный вход которого подключен к выходу генератора, 2О и индикатор, а также интегратор, включенный между выходом синхронного детектора и управляющим входом регулируемого аттенюатора, введены последовательно соединенные дополнительные регулируемый аттенюатор,усилитель и синхронный детектор, усилитель выполнен с дифференциальным входом, причем входы дополнительного регулируемого аттенюатора подключены к вы30 ходам индукционного датчика, второй

894651 вход усилителя подключен к выходу дополнительного регулируемого аттенюатора, опорный вход дополнительного синхронного детектора соединен с выходом генератора, а его выход — с управляющим входом дополнительного регулируемого аттенюатора.

На фиг. 1 приведена структурная схема металлоискателя;на фиг. 2-4 показаны векторные диаграммы, поясняющие его работу.

Хеталлоискатель содержит генератор 1, выход которого через индукционный датчик 2, имеющий дифференциальный выход, подключен ко входам идентичных регулируемых аттенюаторов 3 и 4. Усилитель 5 своими дифференциальными входами подключен к выходам аттенюаторов 3 и 4, а выходом через синхронный детектор 6 соединен с индикатором 7. Интегратор 8 включен между выходом синхронного детектора 6 и управляющим входом аттенюатора 3, Усилитель

9 соединен с аттенюатором 4 и синхронным детектором 10, выход которого подключен к управляющему входу аттенюатора 4. Опорные входи синхронных детекторов 6 и 10 соединены с генератором. 1.

Иеталлоискатель работает следующим образом.

Индукционный да чик 2 возбуждается генератором 1. Выходной сигнал с индукционного датчика 2 через регулируемые аттенюаторы 3 и

4 поступает на усилитель 5.и далее на синхронный детектор 6. Выходной сигнал синхронного детектора

6 поступает на индикатор 7 и одновременно через интегратор 8 иа управляющий вход регулируемого аттенюатора 3. Одновременно вйходной сигнал аттенюатора 4 через усилитель 9 поступает- на синхронный детектор 10 и далее после детектирования на управляющий вход аттенюатора 4.

В стационарном режиме на выходах обонх аттенюаторов 3 и 4 поддерживается выходное напряжение, близкое к нулевому, за счет "быстрой" системы компенсации, состоящей из аттенюатора 4, усилителя 9 и синхронного детектора 10, и инерционной системы компенсации, состоящей из аттенюатора 3 усилителя 5, синхронного детектора 6 и интегратора 8.

" При медленных изменениях сигнала с индукционного датчика, связанных с нестабильностью взаимного расположения катушек индукционного датчиха либо индукционного датчика и металлических масс технологического оборудования, нестабильностью начальной компенсации датчика и пр., обе системы компенсации (" быстрая" и инерционная) успевают отреагиро-, 5

49

50 вать, и сигналы на выходах обоих аттенюаторов, равно как и на входе индикатора 7, практически не изменяются.

При быстрых изменениях сигнала с индукционного датчика, связанных с прохождением через индукционный датчик 2 металлических либо ферромагнитных объектов, сигнал с выхода аттенюатора 4 попадает на вход усилителя 9 и далее на синхронный детектор 10, и после детектирования управляет коэффициентом аттенюации аттенюатора 4, поддерживая напряжение на его выходе близким к нулю. Разность сигналов с выходов аттенюаторов 3 и 4 через усилитель 5 и синхронный детектор

6 поступает на входы индикатора 7 и интегратора 8. При достаточной величине постоянной времени интегратора 8 управляющий сигнал не попадает на вход аттенюатора 3, и уменьшения сигнала не происходит.

На фиг. 2 показана векторная диаграмма для исходного стационарного состояния, на фиг. 3 — для переходного режима и на фиг. 4 - нового стационарного состояния при скачкообразном изменении сигнала с индукционного датчика. Здесь uq u uz напряжения на дифференциальных выходах датчика, U и U4 напряжения на выходах аттенюаторов 3 и 4 соответственно. Напряжение на входе индика гора 7 пропорционально геометрической разности векторов U3 и 04 .

Введение в металлоискатель дополнительных элементов позволяет увеличить глубину компенсации мешающих сигналов, особенно при наличии фазовых сдвигов между выходными напряжениями катушек индукционного датчика или при негармоническом сигнале возбуждения. Это позволяет повысить помехоустойчивость металлоискателя к влиянию металлических и ферромагнитных масс близко расположенного технологического оборудования, что приводит к увеличению чувствительности металлоискателя к движущимся с заданной скоростью металлическим предметам, а также уменьшению ложных срабатываний.

Формула . изобретения

Металлоискатель по авт.св.

9 779922119922, отличающийся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости и чувствительности к движущимся металлическим предметам, в него введены последовательно соединенные дополнительные регулируемый аттенюатор, усилитель и синхронный детектор, усилитель выполнен с дифференциальным входом, причем входы дополнительного регулируемого ат894651

Фме. е

Составитель В. Майоршин

Техред Т. Маточка Корректор С. Шекмар

Редактор Е. Папп

Заказ 11483/75 Тираж 735 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 тенюатора подключены к выходам индукционного датчика, второй вход усилителя подключен к выходу дополнительного регулируемого аттенюатора, опорный вход дополнительного синхронного детектора соединен с выходом генератора, à его выход — с управлякнцим входом дополнительного ре-. гулируемого аттенюатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 792192, кл. G 01 V 3/10, ?9.01.79.