Конвейерный металлоискатель

союз сОВетскихСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК с)280 19) (11) 55 б 01 ТЕН ЛЬСТ КОМ К А делаВ.Клим М.А,Сем ельство СССР3/11, 1984,ельство СССР3/11, 1981,МЕТАЛЛОИСКАосится к техникепотоках сыпучихыть испольэовпромышлен носольэующих коне об.и на ейер ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗ(57) Изобретение отнружения металлов вриалов, и может бгорнообогатительнойпроизводствах, исп Изобретение относится к технике обнаружения металлов в потоках материалов и может быть использовано в горнообогатительной промышленности на производствах, использующих конвейерный транспорт.Цель изобретения - повышение помехоустойчивости,На фиг. 1 изображено пространственное расположение обмоток катушек на конвейере; на фиг, 2 - электрическая схема соединения блоков металлоискателя по и, 1 формулы изобретения; на фиг, 3 - то же, по и. 2 формулы изобретения; на фиг. 4 - полезный сигнал и его магнитная и квадратурная составляющие.Конвейерный металлоискатель (фиг, 1) содержит излучающие обмотки 1 и 2, которые намотаны виток к витку соответственно с приемными обмотками 3 и 4. Обмотки 1 -4 размещены на общем каркасе 5, выполненныи транспорт. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости. Металлоискатель содержит сумматор, аналоговый ключ, фильтр низких частот, фазовращатель и измерительный выпрямитель, с помощью которых подавляется синфазная составляющая сигнала, пропорциональная магнитной восприимчивости металла и руды, Благодаря этому сдвиг фаэ между напряжениями на выходах усилителей становится не зависимым от массы металла и сигнал на выходе измерителя фазы формируется при сдвиге фазы 90 следовательно, магнитная восприимчивость металла и руды не влиет на работу металлоискателя, тп повыша тадежность обнаружения металлических объектов, 1 3 и. ф-лы, 4 ил,ном в виде двух каркасов, жестко соединенных между собов, охват-. ":эюших конвейерную ленту 6 с находящимся на ней рудным материалов 7 и искомым металлическим предметом 8, Направление движения конвейерной ленты показано с 1 релкой 9. Общий каркас 5 размещается между роликоопорами 10, установленными на основании 11 конвейера.Излучающие обмотки 1 и 2 (фиг, 2) соединены последовательно-согласно и подключены к генератору 12, Приемные обмотки 3 и 4 соединены последовательно- встречно. Это - зондовое устройство металлоискателя. Электронная схема металлоискателя содержит (фиг, 2 и 3) усилители 13 и 14, фаэочувстеительный детектор 15 (синхронный детектор), фаэометр 16 и исполнительный механизм 17. Кроме того, конвейерный металлоискатель содержит конденсатор 18, сумматор 19, аналоговыйключ 20, фильтр 21 низких частот, фазовращатель 22, измерительный выпрямитель 23 (фиг. 2), а также дополнительный сумматор 24, сглажинэющил фильтр 25, дополнительный аналоговый кл)оч 26, дополнительный фильтр 27 низких частот и дополнительный фазооращатель 28 (фиг, 3),Конвейерный метдллоискатель работает следующим образовал.В качестве основного информативного си нала н устройстве используется фазовый угол между действующей на входе усилителя 13 ЭДС и опорной ЭДС н общей точке приемных обмоток 3 и 4,Георатор 12 создает в обмотках 1 и 2 ток некоторой чдс)оты. В реальных условиях гаг)адд)":уг))с):.одет(:г л - аготу )аардторд 12, На об)ло)кдх 3 и 4 нднодятся ЭДС, оддкп об)лотки 3 и 4 оключны посладанд)ально-острачнп, о разультата чег) на охода усилителя 13 имеется )улеоой си ндл, Если д конвейере имен) ся г)удд дд)ка и со з)дчигегь)ой мд-)ит)й оосприлмчиносо, г) нсе рдоо последовательо-ос) реоа око еие обмоток 3 и 4 обеспечивает оздимнуо компенсацию ЭДС, следоодтельно д входе уси)иало 13 осе г)доно имеатсн уланпй с:)гналЕсли чег)аз облаткии 3 ггходит пронг)дяцае магдлличаское тело, та д входе усии гагя 13 (фиг, 2) по) оляетс я ЭДС, причем зта ЭДС имаег цо сранненио с ЗДС нд входе усили галя 14 иную фазу, Рдзост), фдз фиксируется фдзолетром 16, и, если рдзносгь фаз сосганляат 135 - 145", нд выходе фазана тра 16 формируется сигнал, пос) упдющий.д вход исголн)тель)ого мо)изма 17. Напряжеие с .ыходд усилителя 13 поступает нд дегактпр 15, ныял)яется и через соотнетст нующие злемен) ы схемы поступает на исполнительный механизм 17, Г 1 ри наличии сигндлон )а обоих входах исполнительный механизм срдбаьвдет и останавливает конвейер (для того, чтобы извлечь из руды металлический предмет),Остдльные элементы о слемн на фиг 2 служат для того, чтобы привести сдвиг фаз между гигндлдми, поступающими на фдзоглетр, к значению, близкому к 90. что существенно повышает надежность обнаружения металла, Выполняется это следующим образом, Сигнал а (фиг 4) с выхода усилителя 13 через сумматор 19 подается на детектор 15, на вход управления ко) орого поступает сигнал с выхода усилигеля 14, На выходе детектора 15 формируется аналоговый сигнал, содержащий информацию только об активной составляющей(сигнал б. фиг, 4) Значение напряжения этого аналогового :игндла пропорционально дмгитуде сигна 5 10 15 20 25 35 40 45 50 55 ла б (фиг, 4). Этот аналоговый сигнал преобразуется в прямоугольные импульсы с помощью аналогового ключа 20, а затем с помощью фильтра низких частот эти прямоугольные импульсы снова преобразуются в синусоидал ьный сигнал, фаза которого устанавливается фазовращателем 22 сдвинутой на 180 относительно сигнала б (фиг, 4).Следовательно, сумматор 19 иэ сигнала а вычитает сигнал б, в результате на его выходе выделяется только квадратурная составляющая сигнала (сигналов). ЭДС на обмотке 4, где металла нет, находится в фазе с составляющей (сигнал б), поэтому сдвиг фаз сигналов, поступающих на фазометр 16, равен именно 90. Сигнал с выхода сумматора 19 поступает на измерительный выпрялитель 23, выпрямляется и поступает на исполнительный механизм 17, который при а)ичии сигналов на обоих своих входах отключает конвейер,Дальнейшее усложнение схемы (фиг, 3) сделано для того, чтобы иэ сигнала а исключить паразитную квадратурную составляющую, возникающую из-эа возникновения токов Фуко в витках обмоток, в находящихся вблизи обмоток металлических конструкциях, а также из-за временной деформации каркаса с обмотками, Сигнал в, содержащий голько кнадратурную составляющую(полезную и параэитную), поступает на сумматор 24, выпрямляется измерительным выпрямителем 23 и через сглаживающий фильтр 25 проходит на аналоговый ключ 26 и превращдатгя о прямоугольные импульсы, которые зд)ом снова с помощью фильтра 27 низкихосто превращаются в синусоидальный сигнал, С помощью фазовращателя 28 фаза этого сигнала устанавливается в противофазе с сигналом н, Следовательно, сумматор 24 вычитает из сигнала б сигнал на выходе фильтра 27, Когда на конвейерной ленте металла нет, схема на фиг, 3 на выходе сумматора 24 отрабатывает практически нулевой сигнал и, следовательно, компенсирует перекосы каркаса и другие источники паразитной квадратурной составляющей.Если же по конвейеру проходит металлический предмет, то возникающий вследствие этого на выходе сумматора 24 кратковременный импульс практически не проходит через сглаживающий фильтр 25 и, следовательно, не влияет на работу этой цепи обрагной связи, Таким образом, полезный сигнал очищается от паразитной квддратурной составляющей,Формула изобретения 1, Конвейерный металлоискатель, содержащий дне охватывающие конвейерную ленту излучающие обмотки, помещенные накаркасах, соединенные последовательно- согласно и подключенные к генератору, первый и второй усилители, фаэометр, фаэочувствительный детектор, первую и вторую приемные обмотки и исполнительный механизм, первая и вторая приемные обмотки помещены на каркасах излучающих обмоток и намотаны совместно с ними виток к витку, а каркасы излучающих обмоток жестко соединены между собой, начало первой приемной обмотки подключено к входу первого усилителя, а ее конец соединен с началом второй приемной обмотки, образуя общую точку, и подключен к входу второго усилителя, выход которого соединен с вторыми входами фаэочувствительного детектора и фазометра, выход последнего соединен с первым входом исполнительного механизма, отл и ч а ю щи й с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, дополнительно содержит сумматор аналоговый ключ, фильтр низких частот фазовращатель и измерительный выпрямитель, выход первого усилителя подключен к первому входу сумматора, выход которого соединен с первым входом фазочувстоительного детектора, вторым входом фаэометра и входом измерительного выпрямителя, выход которого подключен к второму входу исполнительного механизма, выход фазочувствительного детектора соединен с 5 входом аналогового ключа, выход последнего через фильтр низких частот подключен к второму входу сумматора, выход второго усилителя подключен к входу фазовращателя, выход которого подключен к входу уп равления аналогового ключа.2, Металлоискатель по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что дополнительно содержит второй сумматор, второй фаэовращатель и последовательно соединенные сглаживаю щий фильтр, второй аналоговый ключ и второй фильтр низких частот, выход которого подключен к второму входу второго сумматора, первый вход которого соединен с выходом первого сумматора, а выход - с 20 первым входом фазометра, измерительныйвыпрямитель подключен к выходу второго сумматора и соединен с входом сглаживающего фильтра, при этом выход второго усилителя через второй фазовращатель 25 подключен к входу управления второго аналОГОВОГО ключа,1628035 Составитель А.МягковРедактор А.Лежнина Техред М.Моргентал Корректор И.Эрд ГКНТ ССС Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 10 аказ 340 ВНИИ Тираж 332 ПодписноеГосударственного комитета по изобретениям и открытиям113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5