Металлообнаружитель

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 705 9 ( Е ИЗОБРЕТСВИДЕТЕЛЬСТВУ ОП АВТОРСКОМ ройство ды котО- м вхо- твий с я. ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И,ОПРЫТИ(71) Красноярский политехнический институт (53 550. 838 (088. 8 (56) 1. Кошарский Б.Д. и др. Авто матизация обогатительных фабрик. М., "Недра", 1966, с. 101-102.2. Авторское свидетельство ССС Р 855583, кл, С 1 01 Ч 3/10, 1982 (прототип ). (54(57) 1. МЕТАЛЛООБНАРУЖИТЕЛЬ, содержащий задающий генератор, пе вый 6 рмирователь, индукционный датчик, последовательно соединенные усилитель, блок избирательной чувствительности, пороговое устройство и исполнительное уст а также синхронизатор, выхо рого подключены к управляющи дам блока избирательной чувс тельности, о т л и ч а ю щ и тем, что, с целью повышения помехоустойчивости и надежности, дополнительно содержит второй формирователь и конденсатор, один вывод кото рого подключен к входу индукционного датчика, а другой к выходам первого и второго формирователей, линейный пропускатель, сигнальный вход которого соединен с выходом индукционного датчика, управляющий вход через схему ИЛИ соединен с выходами синхронизатора, а выход Е подключен к входу усилителя, и вход синхронизатора подключен к выходу задающего генератора.С:1007059 2. Металлообнаружитель по и. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, синхронизатор содержит последовательно соединенные счетчик и дешифратор, причем вход счетчика является входом синхронизатора, а выходы дешифратора являются выходами синхронизатора.3. Металлообнаружитель по п. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что блок изби. рательной чувствительности содержит линейные пропускатели,сигнальные и управляющие входы которых являются соответственно сигнальными и управ" ляющими входами блока избирательной чувствительности, а выходы соединены с входами, имеющими заданИзобретение относится к техникеобнаруженИя с использованием электромагнитных полей, создаваемых индукционными катушками и изменяемыхобъектом обнаружения, и может быть 5использовано для селективного обна- .ружения металлических предметов ичастиц в технологических потокахгорнодобывающей проюааленности, атакже в качестве чувствительного эле- цмента в сепараторах обогатительныхфабрик,Известен металлообнаружитель, со.держащий последовательно соединенные генератор, индукционный датчик,усилитель, детектор, пороговое устройство и исполнительное устройство 11.Однако этот металлообнаружительобладает низкой помехозащищенностьюи чувствительностью.Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому являетсяметаллообнаружитель, содержащий последовательно соединенные задающийгенератор, формирователь, индукционный датчик, усилитель, блок избирательной чувствительности, пороговоеустройство и исполнительное устройство, а также синхронизатор, выходыкоторого подключены к управляющимвходам блока избирательной чувствительности, а вход подключен к выходу формирователя. Блок избирательнойчувствительности содержит три илиболее линейных пропускателя, входы 35которых являются входами блоке избирательной чувствительности и подключены 1 сигнальные - к выходу усилителя, а управляющие - к выходамсинхронизатора, и решающее устройст Ово, выход которого является выходомблока избирательной чувствительности ный коэФфициенТ передачи, суммирующего усилителя, выход которогосоединен с входом интегратора, выход которого является выходом блока избирательной чувствительности,при этом заданный коэффициент передачи С входа К суюкрующего усилителя рассчитывается по формуле к й-Цк Г)11 Н 1 СО у К Ф Н где С - чувствительность металлоОобнаружителяя - число. линейных пропускателей. и соединен со входом порогового устройства 21.Недостатком известного устройства является низкая помехоустойчивость к внешним помехам и собственным шумам иэ-за формирования заданной функ ции селективности к параметру объ- екта где- проводимость объектац - магнитная проницаемость Ь - характерный размер объекта, только за счет обработки в приемной части.Использование для обработки узких стробирующих импульсов увеличивает шумовую полосу приемного тракта, Возбуждение индукционного датчика импульсами тока прямоугольной формы вызывает появление значительных по амплитуде перенапряжений на формирователе, снижает надежность его работы.Целью изобретения является повышение помехоустойчивости и надежности металлообнаружителя.Указанная цель достигается тем, что металлообнаружитель, содержащий задающий генератор, первый формирователь, индукционный датчик, последовательно оеединенные. усилитель, блок избирательной чувствительности, пороговое устройство и исполнительное устройство, а также синхронизатор, выходы которого подключены к управляющим входам блока избиратель еой чувствительности, дополнительно введены второй фьрмирователь и конденсатор, один вывод которого подключен к входу индукционного датчика, а другой - к выходам первого и второго формирователей, линейный пропускатель, сигнальный вход которого соединен с выходоминдукционного датчика, управляющий вход через схему ИЛИ соединен с выходами синхронизатора, а выход подключен к входу усилителя, вход синхронизатора подключен к выходу задающего генератора.Кроме того, синхронизатор содераит последовательно соединенные счетчик и дешифратор, причем вход счетчика является входом синхрони- ,затора, выходы дешифратора являются выходами синхронизатора.Кроме того, блок избирательной чувствительности содержит линейные пропускатели, сигнальные и управляющие входы которых являются соответственно сигнальными и управляющими входами блока избирательной чувствительности, а выходы соединены со входами, имеющими заданный коэфФициент передачи, суммирующего усилителя, выход которого соединен со входом интегратора, выход которого является выходом блока избирательной чувствительности.Кроме того, коэффициент передачи С входа К суммирующего усилителя определяется по формуле где Со - чувствительность металлообнаружителя;И - число линейных пропускателей.Введение в металлообнаруаитель дополнительных элементов и связей позволяет при той ае избирательной чувствительности к объектам с заданными значениями параметров 7 х значительно повысить Помехоустойчивость по отношению к помехам электромаг- . нитного типа. Это обеспечивается предварительной селекцией объектов за счет свойств сигнала .возбуждения датчика, ийтегрирования сигнала в блоке избирательной чувствительности, уменьшения числа каналов в блоке избирательной чувствительности, что снижает подавление полезного сигнала за счет взаимной компенсации в различных каналах, по сравнению с узкими стробирующими иМпульсами обеспечивает сужение эффективной шумовой полосы.Использование возбуждающего сигнала в форме однопериодного отрезка синусоиды позволяет при той же энергии сигнала возбуждения, что и в известном, увеличить величину отклика от полезного объекта, что такае способствует повыяению помехоустойчивости, Кроме того, выбранная. форма сигнала снижает перенапряжения, возникающие на ключевых элементах формирователей, повышает надежность их работы.На чертеже представлена структурная схема металлообнаружителя.Металлообнаружитель содержит пос ледовательно соединенные задающие генератор 1 и синхронизатор 2, первый3 и второй 4 Формирователи, последовательно соединенные конденсатор 5,один иэ выводов которого подключен 10 к выходам первого 3 и второго 4 Фор".мирователей, индукционйый датчик 6,линейный пропускатель 7, усилитель8, блок избирательной чувствительности 9, пороговое устройство 10, и исполнительное устройство 11, а такжесхему ИЛИ 12, выход которой соединенс управляющим входом линейногр пропускателя 7, причем выходы синхронизатора 2 соединены с управлеацими0 входами первого 3 и второго 4 формирователей, входами блока избирательной чувствительности 9, а также свходами схемы ИЛИ 12.Синхронизатор 2 содержит последовательно соединенные счетчик 13,вход которого является входом синхронизатора 2 и соединен с выходом задающего генератора 1, и дешифратор14, выходы которого являются выходами синхронизатора 2 и подключенык управляющим входам первого 3 и ато.рого 4 формирователей, входами блока9 избирательной чувствительности,атакже входами схемы ИЛИ 12.Блок 9 избирательной чувствитель.35 ности содержит И линейных пропускателей 15, сигнальные входы которыхявляются входами блока 9 избирательной чувствительности и подключенык выходу усилителя 8, а управляющие; 40 к выходам синхронизатора 2, а такжепоследовательно соединенные суммирующий усилитель 16, входы которогосоединены с выходами блока 15 линейных пропускателей, и интегратор 17, 45 выход которого является выходомблока 9 избирательной чувствительности и подключен к входу пороговогоустройства 10.Металлообнаружитель работает сле дующим обРазом.На вход счетчика 13 поступает непрерывная последовательность импульсов с частотой й , вырабатываемаязадающим генератором 1.Возможные состояния счетчика 13преобразуютсядешифратором 14, навыходах которого поочередно появляются импульсы с длительностью Во1/Ео. Первые два импульса используются для возбуждения индукционного, 60 датчика б, импульсыс 4-го по 10+0используются для обеспечения избирательной чувствительности в приемной части металлоискателя.При появлении импульса на первом 65 выходе дешифратора 14 Формирователь.."/ юл)к,ф" о .(р Л Составитель В. ПопадькоРедактор Г. Волкова Техред Т,Фанта Корректор. Рошко Заказ 2133/70 Тираж 708 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 3 подключает колебательный контур,образованный конденсатором 5 и катушкой индукционного датчика б инастроенный на частоту й, к уровнюнапряжения + ОПри появлений импульса на второмвыходе дешифратора 14 формирователь3 закрывается, а колебательный контур оказывается подключенным кнапряжению - Оо через формирователь4. В результате через катушку индукционного датчика б протекает токвозбуждения в форме отрезка синусоиды длительностью в один период,На протяжении последующих (И+2)отрезков времени оба формирователя3 и 4 закрыты и возбуждающий ток виндукционный датчик б не подается.Линейный пропускатель 7 открывается спустя время 1 о после окончания импульса возбуждающего токаи передает вторичный сигнал с индукционного датчика, связанный с наличием в зоне чувствительности проводящего объекта, на усилитель 8и далее на блок 9 избирательной чувствительности. Линейные пропускатели 15 поочередно открываются навремя, равное 1 о и пропускают сигнал, усиленный усилителем 8, насоответствуюьий вход. суммирующегоусилителя 16, а с его выхода на интегратор 17.При превышении выходным сигналомблока 9 избирательной чувствитель-.ности заданного порога пороговогоустройства 10 срабатывает исполнительное устройство 11, отсекая порцию продукта с обнаруженным проводящим объектом.Использование для возбуждения.индукционного датчика б тока в формеотрезка синусоиды длительностью водин период обеспечивает, получение вторичного сигнала с индукционнс гдатчика б вида где 3 - амплитуда возбуждающего то.7К 1 - коэффициент;10 ь - параметр объектаТо. - длительность импульса навыходе дешифратора 14.Селективность металлообнаружйтеля к объектам с заданной величи ной параметраобеспечиваетсяблоком избирательной чувствительности, реализующим функцию Н ("Фо ,-М/сОФ-Ес,1 оМ)а=зк,к,ЯТК 1о/ ,.й 1 к 25 Использование возбуждающего сиг-.нала в форме однопериодного отрезкасинусоиды позволяет произйести предварительную селекцию объектов по велличине с, что исключает возможностьперегрузки приемного тракта.Включение в состав металлообнаружителя дополнительного линейного пропускателя между выходом индукционного датчика и входом усилителя З 5 позволяет снизить требования к коэффициентам подавления пропускателейв закрытом состоянии, что делает ихработу более надежной,. упрощает настройку металлообнаружителя и его 40 обслуживание, повышает помехоустойчивость металлоискателя и его надежность,