Металлоискатель

(191 (111 Ч 3 0 З(511 ННЫЙ КОМИТЕТ СССР ЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ГОСУДАРСТВЕ ПО ДЕЛАМ И ИЯ,": ЕТЕЛЬСТВ К АВТОРСКОМУ кл. Ь, содгенерколебым снтом,ванныколеым снтом ОПИСАНИЕ ИЗ(71) Днепропетровский ордена Трудового Красного Знамени государственный университет им. 300-летиявоссоединения украины с Россией(54)(57) МЕТАЛЛОИСКАТЕЛ щий низкочастотный авто вихретоковым датчиком, ным контуром, соединенн ляемым нелинейным эдеме кочастотный стабилизиро генератор с управляемым ным контуром, соединенн ляемым нелинейным элеме рый соединен с индуктив пространство совмещенн токовым датчиком, а так тудный детектор, блок д преобразователь напряже тоту и индикатор, при э низкочастотного автоген динен с входом амплитуд атор сательуправ"высой авто- .батель- управкотоным датчиком,ым с вихре"же амплиеления,ния в частом выходератора соеного детектора, выход высокочастотного авто- генератора соединен с входом частотного детектора, выход которого соединен с управляющим входом управляемого нелинейного элемента высокочастотного стабилизированного автогенератора, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения чувствительности и надежности обнаружения, он содержит второй частотный детектор, при этом колебательный контур низкочастотного автогенератора выполнен в виде образующих замкнутый контур эмиттерного повторителя, управляемого фазовращателя и усилителя, выход которого соединен с вихретоковым датчиком, управляющий вход управ- Ф Ф ляемого фазовращателя соединен с выходом амплитудного детектора, вы- МФ ход низкочастотного автогенератора соединен с входом второго частотного детектора, выход которого соединен с управляющим входом нелинейного элемента низкочастотного авто- генератора и с первым входом блока деления, второй вход которого соединен с выходом частотного детектора а выход через преобразователь напряжения в частоту соединен с входом индикатора.Изобретение относится к устройствам для обнаружения металлическихобъектов вблизи поверхности Землии может быть использовано для паис"ка мелких металлических, в том чис"ле ферромагнитных предметов,Известно устройство для обнаружения мелких металлических предметоввблизи поверхности Земли, которое со"держит высокочастотный автогенераторс датчиком, включенным в колебательный контур, преобразователь колебаний, частотный дискриминатор, световой индикатор и схему управления глубиной отрицательной обратной связи Г 13, 15Однако устройство обладает недос"таточной чувствительностью к малымметаллическим предметам, так какосновано на использовании одночастотного одноконтурного автогенератора. 0Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности является металлоискатель, содержащий низкочастотный автогенератор с вихретоконым датчиком, колебательным контуром, соединенным .с управляемымнелинейным элементом, высокочастотный стабилизированный автогенераторс управляемым колебательным контуром, соединенным с управляемым нелинейным элементом, который соединен с индуктивным датчиком, пространственно совмещенным с вихретоковым датчиком, а также амплитудныйдетектор, частотный детектор, блокделения, преобразователь напряжения н частоту и индикатор.При этом выход низкочастотногоантогенератора соединен с входомамплитудного детектора, выход высокочастотного автогенератора соединен 40с входом частотного детектора, выход которого соединен с управляющим входом управляемого нелинейногоэлемента высокочастотного стабилизированного антогенератора 2,45Однако известное устройство отличается недостаточной чувствительностью и надежностью обнаружениямалых металлических предметов иэ-эанизкой добротности низкочастотныхрезонансных контуров.Цель изобретения - повышениечувствительности и надежности обнаружения,указанная цель достигается тем,что металлоискатель, содержащий низкочастотный автогенератор с вихретоковым датчиком, колебательным контуром, соединенным с управляемымнелинейным элементом, высокочастотный стабилизированный антогенера- бОтор с управляемым колебательным контуром, соединенным с управляемым нелинейным элементом, который соединенс индуктивным датчиком, пространственно совмещенным с вихретоковым датчиком, а также амплитудный детек тор, частотный детектор, блок деления, преобразователь напряжения в частоту и индикатор, при этом выход низкочастотного автогенератора соединен с входом амплитудного детектора, выход высокочастотного авто- генератора соединен с входом частотного детектора, выход которого соединен с управляющим входом управляемого нелинейного элемента высокочастотного стабилизированного антогенератора, дополнительно содержит второй частотный детектор, при этом колебательный контур низкочастотного автогенератора выполнен н виде образующих замкнутый контур эмиттерногоповторителя, управляемого фазовращателя и усилителя, выход которого соединен с вихретоконым датчиком. управляющий вход управляемого фазовращателя соединен с выходом амплитудного детектора, выход низкочастотного автогенератора соединен с входом второго частотного детектора, выход которого соединенс управляю" щим входом нелинейного элемента низ" кочастотного автогенератора и с первым входом блока деления, второй вход которого соединен с выходом частотного детектора, а выход через преобразователь напряжения в частоту соединен с входом индикатора.На чертеже представлена функциональная схема металлоискателя.Металлоискатель содержит низкочастотный автогенератор 1, высокочастотный стабилизированный авто- генератор 2, амплитудный детектор 3, дна частотных детектора 4 н 5, блок б деления, преобразователь 7 напряжения в частоту и индикатор 8. Низкочастотный антогенератор 1 содержит управляемый нелинейный элемент 9, колебательный кбнтур 10, состоящий из усилителя 11, эмиттерного повторителя 12 и управляемого фазовращателя 13, и вихретоконый датчик 14, Высокочастотный стабилизированный антогенератор 2 содержит управляемый нелинейный элемент 15, управляемый колебательный контур 16 и индуктивный датчик 17.Работа металлоискателя заключается в следующем.При появлении металлического не- ферромагнитного объекта в попе геометрически совмещенных вихретоконого датчика 14 и индуктивного датчика 17 добротность колебательного контура 10 низкочастотного авто- генератора 1 уменьшается за счет внесенного активного сопротивления, а напряжение на выходе низкочастотного автогенератора 1 уменьшается. На выходе амплитудного детектора 3 выделяется сигнал который подается на управляющий вход управляемого азовращателя 13, параметры которо1071988 го изменяются, что приводит к изме. нению индуктивного сопротивления колебательного контура 10 и к появлению сигнала на выходе второГо частотного детектора 4, Чувствительность автогенераторного измерителя по изменению реактивного параметра контура больше чувствительности вихретокового датчика 14 к внесенному в контур активному сопротив - лению. Поэтому такое управление - 10 частотой активного контура обеспечивает повышение чувствительности вихретокового датчика 14 к внесен - ному активному сопротивлению. Индуктивный датчик 17, соединенный, 5 с управляющим входом управляемого колебательного контура 16 высокочастотного стабилизированного авто- генератора 2, реагирует на реактивное внесенное сопротивление. Сигнал выделяется на выходе частотного детектора 5, Реактивная составляющая внесенного сопротивления, связанная с электропроводностью объекта, снижает информативность 25 сигнала высокочастотного стабилизированногоавтогенератора 2, Для сведения к минимуму этого фактора помехи сигнал амплитудного детек- тора 3 подается на управляющий вход управляемого колебательного контура 1 б образуя отрицательную обратную связь от низкочастотного авто- генератора 1. Сигнал амплитудного детектора 3, пропорциональный электропроводности объекта на низкойчастоте, и сигнал частотного детектора 5, пропорциональный реактивной составляющей внееенного сопротивления от объекта, подаютсяна входы блока б деления, на выходе которого образуется сигнал,подобный нормированному внесенномусопротивлению. Сигнал подаетсяна преобразователь 7 напряжения вчастоту и далее на индикатор 8, Ис"пользование относительных измере-ний снижает влияние изменений зазора между датчиком и поверхностьюземли при поиске, причем шириназоны, слабо зависящая от изменениявеличины зазора, увеличивается приприближении к равенству модулейсигналов амплитудного детектора 3 ичастотного детектора 5, Отрицательные обратные связи с выходовэтих детекторов на управляемыевходы управляемых нелинейных элементов 9, повышают стабильностьработы устройства,Изобретение, благодаря использованию высокочастотного активного кбнтура, управляемого сигналом автогенераторного измерителя, пропорциональным электропроводности, и применению двух рабочих частот, двух параметров и относительных измерений обеспечивает повышение чувствительности и надежности обнаружения малых металлических предметов. ПИ 3 аказ 118/38аж 711 Подписное филиал ППП "Патент",г.ужгород,ул.Проектная,