Электромагнитный металлоискатель

Электромагнитный металлоискатель

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

г-ъ сУУе эю w ° кт ?ев а чвачн м,а4

О Г1 И C А Н И Е „, в 7$497

ИЗОБРЕТЕК ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 04 01,76 (21)2309035/25 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51) М. Кл.

G 01V 3/10

Государственный номнтет

Совета Инннстров СССР по делом нзобретвннй н открытий (43) Опубликовано 25.10.77, Бюллетень №3 (53) УДК 550.380. ,8 (088.8) (45) Дата опубликования описании 25.11.77

IQ. И, Стеблев, Ю, А, Маланичев, В, Е. Шатерпиков и Ю. С, Дмитриев (723 Авторы изобретения (71} Заявитель

Куйбышевский эрдена Трудового Красного Знамени авиационный институт им. акад. С. П. Кэрэлева (54) ЭПЕКТРОМАГНИТНЫЙ МЕТАЛЛОИСКАТЕПЬ

Изобретение относится к контрольно-и мерительной технике и может быть исполь зовано для обнаружения электропроводяших тел в непроводяших и слабоироводяших средахе 5

Известны электр о маг нитные металл оискВ» тели, используемые для обнаружения электропроводяших обьектов (1)

Из известных электромагнитных металлоискателей наиболее близким по технической 10 сушности является прибор МТКИ (2 )

Указанное устройство содержит генератор синусоидального напряжения, индукциэнный преобразователь с геометрической компенсацией трансформаторной ЭДС, усилители, де» 15 модулятор, регистрируюшее устройство, Недостатком известного устройства является низкая помехозашишенность, обусловленная влиянием небольших близкэраспэлэженных металлических предметов, неоднород-20 ностей грунтов и покрытий. Это обусловлено тем, что близкорасположенные к индукционному преобразователю небольшие металлические предметы, не подлежашие обнаружению, а также неодинаковость электрофизических 25 параметров поверхностного слоя (влажный, сухой грунт, наличие переходов земля- е, земля-вода и т.д.,наличие травы, снеГа ) IlpB водят к срабатыванию металлэискателя я, следовательно, к ложному обнаружению иско»мorо объекта.

14елью изобретения является повышение помехоустойчивости металлопскателя за счет подавления влияния небольших близкорасположенных к индукционному преобразователю металлических предметов, а также подавления влияния неоднородностей грунтов и покрытий.

Это достигается тем, что в индукционный преобразователь металлэискателя введена вспомогательная генераторная обмотка, раоположенная коаксиально с основой генерагорной обмоткой и диаметры обмоток связаны соотношением: -, где в2 2

Ii,;2 - диаметры соответственно вспомогательной и основной генера-. торных обмоток;

hq - расстояние от центра вспомогательной обмотки до исследуемой поверхности:

577497

hg — расстояние от центра основно1 генераторной обмотки до искомого объекта, причем выход генератора синусоидального напря. жения соединен со входами дву. ключей, выход первого ключа соединен с основной .генераторной обмоткой

-l индукционного преобразователя, выход второг ключа соединен со вспомогательной генераторной обмоткой, а измерительная обмотка индукционного преобразователя через усилитель соединена со входами третьего и четвертого ключей, выход третьего ключа соединен через демодулятор сигнала основной генераторной обмотки с одним входом регист->5 рирующего устройства, выход четвертого ключа через блок обработки сигнала вспомогатель ной генераторной обмотки соединен с другим входом регистрируюшего устройства, управляюшие входы первого и третьего клю- 20 чей соединены с одним выходом генератора тактовых импульсов, а управляющие входы второго и четвертого ключей соединены с другим выходом генератора тактовых импульсовв. 25

На чертеже изображена структурная схема электромагнитного металлоискателя. Предлагаемый электромагнитный металлоискатель содержит генератор синусоидальных колебаний 1, ключи 2, 3, 4, 5,индукционный пре- Зо образователь 6 .с основной 7 генераторной обмоткой, вспомогательной 8 генераторной обмоткой и измерительной обмоткой 9, усилитель 10, демодулятор 11 сигнала основной генераторной обмотки, блок 12 обработ З ки сигнала вспомогательной генераторной обмотки, регистрируюшее устройство 13 и генератор тактовых импульсов 14.

Металлоискатель работает следующим образом, 40

Сигнал с генератора синусоидального напряжения 1 через ключи 2, 3, работаюшие в противофазе, поступает на основную 7 и вспомогательную 8 генераторные обмотки индукционного преобразователя 6. Основная

7 и вспомогательная 8 генерачорные обмотки,расположены коаксиально в одной плоскости, причем диаметр вспомогательной генераторной обмотки 8 выбирается из усло-:М=

50 где 02, D> — диаметры соответственно вспо. могательной и основной генераторных обмоток; п4 — расстояние от центра вспомогатепьной генераторной обмот ки дэ поверхности (шрунт, вода и т.д.); ожидаемое расстояние от це нт. ра основной генераторной об. мотки до искомого объекта.

С помощью ортогонального расположения измерительной обмотки З относительно. генераторных обмоток 7, 8 осуществляется геометрическая компенсация трансформаторной ЭДС первичного электромагнитного поля. Измеряемое напряжение с индукционного преобразователя 6 через усилитель 10 посту пает на входы ключей 4, 5. Ключи 2, 4 и

3, 5 работают синхронно, причем, когда ключи 2 и 4 открыты, ключи 3 и 5 закрыты и наоборот. Таким образом, с помощью генератора тактовых импульсов 14, выраб тывающего управляющее напряжение типа МЕАНДР", и ключей 2,3,4,5 осуществляется временное разделение сигналов от основной генераторной обмотки 7 и вспомогательной генераторной обмотки 8, Сигнал основной генераторной обмотки 7с выхода ключа 4 через демодулятор 11 поступает на один из входов регистрирующего устройства 13. Сигнал вспомогательной генераторной обмотки

8 с выхода ключа 5 поступает в блок 12 обработки сигнала. Сигнал вспомогательной измерительной обмотки демодулируется и усиливается в блоке 12 обработки сигнала, С помощью изменения величины коэффициента усиления в блоке 12 регулируется степень отстройки металлоискателя от влияния блпзкораспсдоженных к индукционному преобразователю 6 металлических предметов, а также неоднородностей грунтов и пЬкрытий. Сигнал вспомогательной генераторной обмотки с выхода блока обработки сигнала

12 поступает на другой вход регистрирук щего устройства 13. В регистрирующем уст ройстве 13 сигналы генератор ых обмоток

7, 8 алгебраически вычитаются. Вследствие этого в регистрируемом сигнале содер жится информация только о металлических— предметах, расположенных вне зоны действия вспомогательной измерительной обмотки, Вве дение новых элементов: дополнительной ген раторной обмотки в индукционный преобразователь, а также генератора тактовых импул2 сов, ключей, блока обработки сигнала, регист рируюшего устройства, соединенных указанным способом, выгодно отличает предлагаемое устройство от известных.

Предлагаел1ый электромагнитный металлоискатель обладает, достаточно высокой помехоустойчивостью IID сравнению с извест ными типами металлоискателей за счет пода вления влияния небольших, близкорасположеь. ш х к индукционному преобразователю, металлических предметов; надежностью обнаружения металлических предметов в сложных условиях эксплуатации (неоднородности груп тов, покрытий, и т,д.); .прост по устройству и конструктивно реализуется в переносном ваРианте с питанием от батарей, 577497

Рецактор М. Рогова Техрец М. Кепемеш Корректор С. Гарасиняк

Заказ 4279/9 Тираж 7 1 7 Поцписное

БНИИПИ Государственного комитета Совета Министров С CP

>-ггпу по цепам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., ц. i /5

Фипиап ППП Патент", г. Ужгороц, уп. Проектная, 4

Формула изобретения

Электромагнитный метвллоискатель, содержащий генератор синусоидвльного напряжения, индукционный преобразователь с геометричео5 кой компенсацией трансформаторной ЭДС, усилитель, регистрирующее устройство, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, в индукцион10 иый преобразователь введена вспомогательная генераторная обмотка, расположенная б коаксиально с основной генераторной обмот кой,и диаметры обмоток связаны соотношением - - = -, где D< > D> — диаметры 5 ь ь, 2 соответствейно вспомогательной и основной геиераторных обмоток; 1 — расстояние от центра вспомогательной генераторной обмотки до исследуемой поверхности; h> — раостояние от центра основной генераторной:об- 0 мотки до искомого объекта, причем выход генератора синусоидального напряжения со динен со входами двух ключей, а выход первого ключа соединен с основной генераторной обмоткой индукционного преобразоввте- 25 ля, выход второго ключа соединен со вспомогательной генераторной обмоткой, а измерительная обмотка индукционного преобразователя через усилитель соединена со входами третьего и четвертого ключей, выход третьего ключа соединен через демодулятор сигнала основной енераторной обмотки с одним входом регистрирующего устройства, выход четвертого ключа через блок обработки сигнала вспомогательной генераторной обмотки соединен с другим входом регистрирующего устройства, управляющие входы первого и третьего ключей соединены с одним выходом генератора тактовых импульсов, а управляющие входы второго и четвертого ключей соединены с другим выходом генератора тактовых импульсов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент СШЛ % 3471773, кл. 324-3, 1969.

2. Бахмутский В, Ф„Зуенко Г. Н. Индукционные кабелеисквтели, М„1970, с. 85-98.