Металлоискатель

 

Союз Советских

Социалистических

Ресттублии

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (li) 981917 (6! ) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 03.06.81 (2l) 3298297/18-25 с присоединением заявки М (23)Приоритет

Опубликовано 15.12.82. Бюллетень № 46

Дата опубликования описания 17.12.82 (5I )M. Кл.

С, 01 V 3/11 фйеудврстекииык комитет

СССР ао делам изобретений и открытий (53) УД К 550.837 (088.8) В. И. Юзов, А. A. Голосов, Ю. Б. Зархин, Л. И. Фрейдман и С. Н. Ронжин (72) Авторы изобретения

Красноярский политехнический институт (73) Заявитель (54) МЕТАЛЛОИСКАТЕЛЬ

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано для обнаружения металлических предметов и частиц в технологических потоках, в частности, в качестве

5 чувствительного элемента лотковых сепараторов.

Известен металлоискатель, содержаший последовательно соединенные генератор, индукционный датчик, усилитель, синхронный детектор, опорный вход которого под«« ключен к выходу генератора, и регистра тор 1 3.

Однако такие металлоискатели харак15 теризуются низкой помехоустойчивостью и низкой точностью определения местополо-. жения металлических включений в технологическом потоке. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является металлоискатель, содержащий последовательно соединенные генератор, индукционный датчик, усилитель с управляемым коэф фициентом усиления, синхронный детектор, подключенный опорным входом к выходу генератора, амплитудный дискриминатор и пиковый детектор, подключенный выходом к управляющему входу усилителя, а также регистратор и схему сброса, подключенную выходом к управляющему входу пикового детектора.

Стабилизация формы выходного напряжения синхронного детектора позволяет точнее определять момент пересечения движущимися металлическими включениями заданной плоскости внутри датчика, а при стабильной скорости движения потока и момент включения исполнительного устройства, подключенного к выходу регистратора металлоискателя, что позволяет иоключить металлические включения из технологического потока (2 ).

Однако при нестабильной скорости дви жения транспортирующего устройства точность определения местоположения металлических включений и момент срабаты3 08101

ыния исполнительного устройства оказы ваются недостаточными.

Uenb изобретения — повышение точности определения местоположения металли ческих включений путем учета нестабильности скорости движения технологического потока.

Поставленная цепь достигается тем, что в металлоискатель, содержащий последовательно соединенные генератор, ин- 10 дукционный датчик, усилитель с управляемым коэффициентом усиления, синхронный детектор, подключенный опорным входом к выходу генератора, амплитудный дискриминатор и пиковый детектор, под- 1З ключенный выходом к унравляющему входу усилителя, а также регистратор и схему сброса, подключенную выходом к управляющему входу пикового детектора, дополнительно введены два амплитудных щ селектора, D — и RS -триггеры, ключ, реверсивный счетчик и дешифратор, причем входы амплитудных селекторов подключень к выходу синхронного детектора, 5 -вход R5 -триггера подключен к выхо- 25 ду первого амплитудного селектора, а его выход - к 0 -входу D -триггера и управляющему входу ключа, другой вход которого подключен к выходу генератора, а выход — к С-входу реверсивного счет- gg чика, С-вход 2 -триггера подключен к выходу второго амплитудного селектора, а его выходы - к входам управления реверсом реверсивного счетчика, входы дешифратора подключены к выходам реверсивного счетчика, первый выход кс торого подключен к первому входу схемы сброса, а второй выход — к регистратору и второму входу схемы сброса, 1 -входы указанных триггеров и реверсивного счет- о чика подключены к выходу схемы сброса.

На чертеже приведена структурная схема металлоискателя.

Металлоискатель содержит генератор

1, индукционный датчик 2, усилитель 3 с управляемым коэффициентом усиления, синхронный детектор 4, опорный вход которого соединен с выходом генератора

1, амплитудный дискриминатор 5 и пиковый детектор 6, выход которого подключен к управляющему входу усилителя

3, первый 7 и второй 8 амплитудные селекторы, входы которых подключены к выходам синхронного детектора 4, B S— триггер 9, D -rpmrep 10, реверсивный счетчик 1 Х, ключ 1 2, вход которого соединен с выходом генератора 1, а выход — с С-входом реверсивного счетчи7 ф ка 1 1, дешифратор 1 3, входы которого подключены к выходам реверсивного счетчика 11, первый выход которого подключен к первому входу схемы 14 сброса, а второй выход - к второму входу схемы 14 сброса и регистратору 15, 5 -вход BS -триггера соединен с выходом первого амплитудного селектора 7, а его выход — c управляющим входом ключа 12, и D -входом D -триггера 10, С-вход D -rðèããåðà 10 соединен с выходом второго амплитудного селектора 8, а его выходы — с входами управления реверсом реверсивного счетчика 11, Rвходы триггеров 9 и 10 и реверсивного счетчика 11 подключены к выходу схемы 14 сброса.

Работает металлоискатель следующим образом.

Индукционный датчик 2, возбуждаемый генератором 1, выдает при наличии в зоне чувствительности хорошо проводящего объекта (металлических включе ний) сигнал, который усиливается усилителем 3, детектируется синхронным детектором 4 и поступает на входы амплитудного дискриминатора 5, первого 7 и второго 8 амплитудных селекторов. При прохождении объекта через датчик 2 выходной сигнал синхронного детектора 4 возрастает, достигает экстремума, начинает уменьшаться, меняет знак, вновь достигает экстремума и возвращается к нулевому значению. При прохождении положительной полуволны сигнала положительная разность между выходным сигналом синхронного детектора 4 и порогом дискриминации амплитудного дискриминатора 5 поступает на пиковый детектор 6, где максимальное значение разности запоминается, и далее на управляющий вход усилителя 3. Под действием управляющего сигнала коэффициент усиления усилителя 3 начинает уменьшаться, достигая минимума во время прохождения сигнала синхронного детектора 4 через максимум, а в дальнейшем остается постоянным. Этим достигается постоянство формы выходного сигнала синхронного детектора 4 на участке между двумя экспремумами независимо or размеров н проводимости обнаруженного объекта.

При уменьшении сигнала на выходе синхронного детектора последовательно срабатывают первый амплитудный селектор 7, а затем и второй амплитуднъ|й селектор 8. При срабатывании амплитудного селектора 7 переключаются К5—

5 981 триггер 9 и -триггер 10, открывается ключ 1 2 и реверсивный счетчик 1 1 начинает счет импульсов, поступающих через ключ 12 с выхода генератора 1 . При срабатывании второго амплитудного селектора 8 переключается D -триггер 10, меняя знак реверса реверсивного счетчика l 1 в результате чего записанное ранее в этом счетчике число импульсов начинает уменьшаться. а

При возвращении реверсивного счетчика 11 в исходное состояние, что произойдет после срабатывания второго амплитудного селектора 8, дешифратор 13 по своему первому выходу выдает сиг нал, включающий регистратор 15 и схему

14 сброса. Выходным сигналом схемы 14 сброса в исходное состояние возвращают ся HS - и П-триггеры 9 и 10, соответственно, реверсивный счетчик l l и пико- 20 вый детектор 6, чем восстанавливается исходная чувствительность металлоискателя. Поскольку времена прямого и инверсного счета реверсивного счетчика 11

:одинаковы, то регистратор 1 5 выдает ко- манду на включение исполнительного устройства независимо от скорости движения

Металлических включений, находящихся в технологическом потоке.

При воздействии на датчик 2 металло- ЗО искателя одиночного импульса помех, дающего отрицательное напряжение на выходе синхронного детектора 4, срабатывания амплитудных селекторов 7 и 8 не происходит и, следовательНо, регистратор 3$

15 не выдает команду на включение исполнительного устройства. При положительном напряжении помехи на выходе синхронного детектора 4 амплитудный селектор 7 срабатывает, переключая ЯБ — Ю и Р -триггеры 9 и 10, соответственно, и включая на прямой счет реверсивный счетчик 11. Однако поскольку амплитудный селектор 8 не выдает сигнала на смену реверса реверсивный счетчик 11 4$ может считать лишь в прямом коде и, достигнув значения числа сосчитанных импульсов N „(N щд„выбирается столь большим, что это значение не достигает ся при любой допустимой скорости дви- у жения технологического потока) через дешифратор 13 выдает на схему 14 сброса сигнал, приводящий металлоискатель в исходное состояние. Включение исполнительного устройства при этом также не происходит.

Введение дополнительных элементов и связей в металлоискатель позволяет зна917 чительно повысить точность местоположения металлических включений в технологическом потоке и момент срабатывания исполнительного устройства, независимо

or скоростей движения транспортирующего устройства.

Одновременно возрастает помехозащищенность металлоискателя при воздействии на него внешних электромагнитных помех. Кроме того, металлоискатель оказывается защищенным от влияния объектов,ме л1 ленно перемещающихся вблизи его чатчика.

Форм ула изобретения

Металлоискатель, содержащий последо ватепьно соединенные генератор, индукционный датчик, усилитель с управляемым ° коэффициентом усиления, синхронный детектор, подключенный опорным входом к выходу генератора, амплитудный дискриминатор и пиковый детектор, подключенный выхопом к управляющему входу усилителя, а также регистратор и схему сброса, подключенную выходом к управляющему входу пикового детектора, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности определения месторао1положения металлических включений путем учета нестабильности скорости движен яя технологического потока, в него введены .два амплитудных селектора, 0 - и BSтриггеры, ключ, реверсивный счетчик и дешифратор, причем входы амплитудных селекторов подключены к выходу синхронЭ ного детектора, 5 -axon Б -три 1 подключен к выходу первого амплитудного селектора, а егo выход - к D --входу Dтриггера и управляющ му входу ключа, другой вход которого подключен к выходу генератора, а выход - к С-входу реверсивного счетчика,.С-вход Э -триггера подключен к выходу второго амплитудного селектора, а его выходы к входам управления реверсом реверсивного счетчика, входы дешифратора подключены к выходам реверсивного счетчика, первый выход которого подключен к первому входу схемы сброса, а второй выход - к регистратору и второму входу схемы сброса, R-входы указанных триггеров и реверсивного счетчика подключены к выходу схемы сброса.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Кошарский Б.Д..и др. Автоматизация обогатительных фабрик. М., Недра, 1966, с. 101-102.

2. Авторское свидетельство СССР

No795214,,кл. С 01 V 3/l l, 1979 (прототип) .

9 1917

Составитель В. Майоршин

Редактор Н. Киштулинец ТехредМ.Haas Корректор Л. Бокшан

Заказ 9703/64 Тираж 717 Подпис нее

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