Металлоискатель

/ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(57) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, предназначено для обнаружения движущихс металлических предметов и частиц в.технологических потоках обогатительных фабрик. Целью изобретения является повышение помехоустойчивости металлоискателя путем устранения влияния амплитудной нестабильности генератора. Сущность изобретения заключается в том, что сигнал, пропорциональный амплитуде генератора, подается на блок нормирования сигнала, который производит деление полезногосигнала и сигнала, пропорциональногоамплитуде генератора. Таким образомсигнал на выходе блока нормированийсигнала не зависит от амплитуднойнестабильности генератора. 2 з.п.ф-лы, 2 ил.5919 2ется вторым входом измерителя 12 отношения.Устройство работает следующим образом.Индукционный датчик 2 возбуждается напряжением генератора 1. Сигнал,возникающий при прохождении металлического объекта через индукционныйдатчик, усиливается усилителем 3, 10 детектируется синхронным детектором4 и поступает на первый вход блока 5нормирования сигнала,. на второй еговход поступает напряжение с выходагенератора 1 которое, пройдя через 15 буферный каскад 13, преобразующийего по амплитуде и развязывающий попостоянному току от выхода генератора 1, детектируется амплитудным детектором 14, Постоянное или медленно 20 меняющееся по величине напряжениена выходе амплитудного детектора 14П д д пропорционально амплитудевыходного напряжения генератора 1. П выл Я Д = 1Пген,Пвых С, д = 1 о Пген ь 1 131Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, предназначено для обнаружения металлическихпредметов и частиц, движущихся относительно устройства, и может быть использовано в качестве самородкоулавливателя на транспортерах драг, втехнологических потоках обогатительных фабрик,Целью изобретения является повышение помехоустойчивости металлоискателя путем устранения влияния амплитудной нестабильности генератора,На фиг. 1 изображена структурнаясхема металлоискателя; на фиг. 2структурная схема измерителя отношений.Металлоискатель содержит последовательно соединенные генератор 1,многокатушечный индукционный датчик2, усилитель 3, синхронный детектор4, опорный вход которого соединенс дополнительным выходом генератора1, блок 5 нормирования сигнала, первый амплитудный дискриминатор 6, элемент 7 управляемой задержки, схему 8сброса и пиковый дискриминатор 9,выход которого соединен с управляющим входом элемента 7 управляемойзадержки, регистратор 10, вход которого соединен с выходом элемента 7управляемой задержки, второй амплитудный дискриминатор 11, вход которого соединен с выходом блока 5 нормирования сигнала, а выход - с сигнальным входом пикового дискриминатора 9, второй вход блока 5 нормирования сигнала соединен с выходом генератора 1. Блок 5 нормирования сигнала содержит измеритель 12 отношения, первый вход которого являетсяпервым входом блока 5 нормированиясигнала, а его выход - выходом блока 5,и последовательно соединенныебуферный блок 13 и амплитудный детектор 14, выход которого соединен свторым входом измерителя 12 отношения, а вход буферного блока 13 является вторым входом блока 5 нормирования сигнала. Измеритель 12 отношения состоит из дифференциальногоусилителя 15, неинвертирующий входкоторого является. первым входом, авыход - выходом измерителя 12 отношения, и аналогового перемножителя 16,первый вход которого соединен с выходом дифференциального усилителя 15выход соединен с инвертирующим входом усилителя 15, а второй вход явля где 1, - постоянный коэффициент, учитывающий коэффициенты передачи буферного каскада 13 и ам,. плитудного детектора 14;Пген - выходное напряжение генератора.Выходное напряжение синхронногодетектоРа 4 Пеы с д может быть 35 описано выражением где Е - коэффициент, учитывающий пос тоянные преобразования датчика 2,коэффициенты передачи усилителя 3и синхронного детектора 4, а такжеразмер, проводимость и форму металлического предмета, возмущающего по ле в датчике.Измеритель 12 отношения осуществляет операцию деления сигналаПИых С 4 на сигнал П Вых Л Д . Приэтом его выходное напряжение оказы вается пропорционально отношению флАживых и.оП, 1Вых д А 55 и не зависит от величины амплитудывыходного напряжения генератора.Сигнал на выходе синхронного детектора в отсутствии металлического объекта равен нулю. При попадании взону чувствительности металлического предмета ца выходе синхронного детектора возникает сигнал, который нарастает ло амплитуде, достигает максимума, затем, уменьшаясь по амплитуде, переходит через ноль, нарастает до некоторого отрицательного значения и далее, убывая по амплитуде, стремится к нулю. При нормальной регулировке сигнал симметричен отно сительно нулевой линии и амплитуда его зависит от размеров, проводимости и формы металлического предмета. Амплитудный дискриминатор 11 срабатывает при превышении сигналом лоро гового напряжения П Р. При этом пиковый дискриминатор 9 на своем выходе запоминает напряжение П, равное разности между Пои максимальной амплитудой сигнала. Это на пряжение определяет время задержки элемента 7 управляемой задержки. Дискриминатор 6 вырабатывает импульс напряжения при пересечении напряжением сигнала порога Бк. Этот им пульс, задержанный элементом 7 управляемой задержки, поступает на регистратор 10 и вызывает срабатывание отсекателя, удаляющего металлический объект. Укаэанный импульс че рез схему 8 сброса обнуляет пиковый дискриминатор 9 подготавливая схеРму к следующему срабатыванию. При нестабильности амплитуды выходного напряжения генератора 1 может воз никнуть ситуация, когда амплитуда сигнала искажается, при этом время задержки элемента 7 управляемой задержки не соответствует требуемому, и возможен пропуск объекта. Однако 40 этого в устройстве не происходит, так как измеритель 12 отношения, на Первый вход которого подается продетектированный детектором 14 сигнал генератора 1, согласованныи по уров ню .и развязанный по постоянному току буферным каскадом 13, имеет на своем выходе нормированный сигнал, устраняющий влияние изменения амплитуды сигнала генератора.50 Формула изобретения1. Металлоискатель, содержащий последовательно соединенные генератор, многокатушечный индукционный датчик, усилитель и синхронный детектор, опорный вход которого соединен с дополнительным выходом генератора, последовательно соединенные первый амплитудный дискриминатор, элемент управляемой задержки и регистратор, последовательно соединенные второй амплитудный дискриминатор и пиковый дискриминатор, выход которого соединен с управляющим входом элемента управляемой задержки, схему сброса, вход которой соединен с выходом элемента управляемой задержки, а выход - с вторым входом пикового дискриминатора, о т л и ч а ю щ и й - с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости путем увеличения устранения влияния амплитудной нестабильности генератора, в него дополнительно введен блок нормирования сигнала, первый вход которого соединен с выходом синхронного детектора, второй вход - с выходом генератора, а выход - с входами амплитудных дискриминаторов.2. Металлоискатель по п.1, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что блок нормирования сигнала включает измеритель отношения, первый вход которого является первым входом блока, а его выход - выходом блока, и последовательно соединенные буферный блок и амплитудный детектор, вход которого соединен с вторым входом измерителя отношения, а вход буферного блока является вторым входом блока формирования сигнала.3. Металлоискатель по п.2, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что измеритель отношения включает дифференциальный усилитель, выход которого является выходом измерителя отношения, и аналоговый перемножитель, первый вход которого соединен с выходом дифференциального усилителя, второй вход является вторым входом измерителя отношения, а выход перемножителя соединен с инвертирующимвходом дифференциального усилителя,неинвертирующий вход которого является первым входом измерителя отношения.1315919 Составитель А. МягковРедактор И, Шулла Техред М.Ходанич Корректор С и каз 2356/48ВНИИПИ 113 оизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная Тираж 730Государственногоделам изобретенийМосква, Ж, Рауш Подписикомитета СССРоткрытийкая наб., д. 4/5