Датчик для контроля наличия металла

меь 4 Фнх 4 ю тФвц 44 мж межО П Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик 1 1 706680 ИЗОБРЕТЕН ИяК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51)М. Кл,(22) Заявлено 02.02.77 (21) 2453794/18-10с присоединением заявки М 6 01 В 7/00 Государствеииык комитет СССР ио делам изобретений и открытий(088,8) Дата опубликования описания 30,12.79(54) ДАТЧИК ДЛЯ КОНТРОЛЯ НАЛИЧИЯ МЕТАЛЛА Изобретение относится к области автоматики и может быть использовано в автоматических системах управления технологическими процессами прокатного производства.Известны датчики для контроля наличия металла, содержащие высокочастотный генератор с самовоэбуждением 11.Недостатком этих датчиков является значительное влияние на его работу присутствие дру. гих металлических предметов в рабочей зоне и восприимчивость датчика к температурному и механическому воздействиям..Наиболее близкое к изобретению техннчес кое решение - датчик для контроля налйчия металла, содержащий токоподводящую рамку, являющуюся частью колебательного контура, настроенного высокочастотного генератора 2. Выходным сигналом датчика 2 является сдвиг частоты генератора, обусловленный расстройкой колебательного контура находящимся вблизи рамки металлическим предметом. Кроме того, факторами, ограничивающими применение таких датчиков,в системах автоматики металлургического производства, являются высокая (дЬходящая до 1000 С) температура металла, наличиекоторого контролируется, а также слабая выбростойкость датчика,Цель изобретения - обеспечение возможностиконтроля наличия металла, нагретого до темпе 5оратуры порядка 1000 С, увеличение надежнос.тн датчика и уменьшение влияния на его параметры присутствия находящихся.вблизи рабочейзоны металлических предметов, не подлежащихконтролю,Поставленная цель достигается тем, что датчик, содержащий высокочастотный генераторс колебательным контуром с распределеннымипараметрами, снабжен дополнительным конту.ром с сосредоточенными параметрами; а к колебательному контуру с распределительнымипараметрами прикреплен дополнительный колебательный контур длиной не менее 0,25 Л с массивным основанием и короткоэамыкаюшей перемычкой, имеющей возможность перемещенияпо контуру, где Л - длина волны.Для более эффективного отвода телла иуменьшения потерь, вызываемых ухудшениемсостояния поверхности проводников под дейг3,7ствием температурь 1 вкачестве проводниковосновной линии применены трубы нз нержаве.ющей стали, а в качестве проводников опорнойлиний - сплошные. стержни из того же матери.ала.На чертеже схематична показан предлагаемыйдатчик,Датчик содержит двухконтурныи генераторс самовозбуждейием, собранный на ламповомили полупроводниковом триоде, Один колебательный контур состоит из элементовс сосредоточенными параметрами ипомещен вместе сактивным элементом генератора в корпусе,1,Вторым колебательным контуром генератора ",;являетсядвухпроводная короткозамкнутая .линия 2 длиной 0,75 Л, К линии 2 жестко прикрепленаопора Зв виде;такой же ли длиной, болыней.0,25 Х, имеющая короткбзамыка.куцую.перемычку 4 для настройки датчика,-что позволяет применить простой способ наст., ройки датчика с помощью одной только допол.нительнойлинии - опоры.Датчик работает следующим образом,При отсутствии контролируемого металла бгейератор работает в режиме автоколебаний сдлиной волны Х, приблизительно равной рассто.янию от корпуса 1 до контролируемого металла б. Выбор такой длины волны генераторапозволяет уменьшить влияние нрисутствня металлических предметов, не подлежащих контро лю, вблизи рабочей эоны датчика. В моментнахождения металла б над четвертьволйовымконцом линии 2 происходит срьв гейерации,так как входное сопротивление линии 2 при. определенном расстоянии от контролируемогометалла до линии стремится к входному.со.противлению короткозамкнутой линии длиной. 0,5 Х, т.е, к нулю.Срыв генерации фиксируется по току, пот ребляемому активным элементом, датчика. Датчик наиболее чувствителен к металлу, находя щемуся в рабочей зоне контроля, т,е, в прост ранстве, расположенном выше и ниже четверть.волнового отрезка линии 2, отмеряемого отее короткозамкиутого конца. Расстояние от 06680 4контролируемого металла до четвертьволново.го отрезка должно быть меньше расстояния.между проводниками линии.Прн расстоянии от контролируемого металла до четвертьволнового.отрезка, большем расстояния между проводниками линии,чувствительйость датчика резко падает, так как в этомслучае волновое сопротивление четвертьволнового отрезка почти не изменяется по сравне О нню со случаемотсутствия в рабочей зоне датчика металла, Входное сопротивление линиив сечении, подключенное к активному элементу генератора, остаетсяэквивалентным резонанскому сопротивлению параллельного колеба тельного контура, и срьва генерации не происходит,Формула изобретения 201. Датчик для контроля наличия металла,содержащий высокочастотный генератор с колебательным койтуром с распределенными параметрами, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с25 целью обеспеченйя возможности контроля наличия металла, нагретого, до температуры поряр-:ка 1000 С, увеличения надежности и помехоустойчивости датчика, он снабжен дополнительным1 сонтуром с сосредоточенными параметрами, а кЭо колебательному контуру с распределенными параметрами прикреплен дополнительный.колебательный контур,.длиной не менее 0,25 Л смассивным основанием и короткозамыкающей перемычкой, имеющей возможность перемещенияЗ 5 йо контуру, где Л - длина волны,2, Датчик по п. 1, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что проводники колебательного контурас распределенными параметрами выполнены изтруб, а проводники дополнительного контура40 с распределенными параметрами выполнены изсплошных стержнен,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Вишневский Э. В., Забиякин В. Т. Дат 45 чики в схемах автоматизации технологическихпроцессов обогатительных фабрик. М., 1961,с,88,2, Авторское свидетельство СССР Мф 132873,кл, 0 07 С 5/10, 1960,. Рыбалов ак аз 8205/34ЦН одписно ПП "Патент", г, Ужгород, уп, Проектная,Тираж 845ИИПИ Государственного комитета СССР.по делам изобретений и открытий3035, Москва, Ж.З 5, Раушская наб д. 4/5