Цифровой металлообнаружитель

Цифровой металлообнаружитель

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 040880 (21) 2969234/18-25 {$$) М. Кд.З

G 01 V 3/08 с присоединением заявки Й9 (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР о делам изобретений и открытий

Опубликовано 230582, Бкзллетень Й9 19 {$$) УДК 550.838 (088. 8) Дата опубликования описания 23. 05. 82 (72) Автор изобретения

A.A.Ìèõàéëîâ (71) Заявитель (54) ЦИФРОВОИ МЕТАЛЛООБНАРУЖИТЕЛЬ

15

25

Изобретение относится к обнаружению металлических тел с использованием магнитного поля и может быть использовано при контроле деталей из диэлектриков, порошков и любых . других материалов, в которых нежелательны металлические включения.

Известно устройство для обнаружения металлических включений в массе неэлектропроводного материала, которое состоит из чувствительного элемента — датчика, выполненного в виде катушки индуктивности, связанной с контуром генератора, диодного выпрямителя, фильтра, усилителя и исполнительного элемента (1).

Недостатком этого устройства является низкая чувствительность вследствие того, что обнаружение металлических включений производят, используя лишь эффект изменения амплитуды выходного сигнала генератора вследствие изменения активного сопротивления катушки датчика при нахождении металлической частицы в зоне обнаружения.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является цифровой металлообнаружитель, который содержит датчик, управляемый и неуправляемый генераторы прямоугольных импульсов, схему И, дешифратор, исполнительное устройство (2), Недостатком известного устройства также является низкая чувствительность вследствие того, что обнаружение металлических включений производят, используя лишь эффект изменения частоты выходного сигнала генератора.

Цель изобретения — повышение чувствительности цифрового металлообнаружителя.

Поставленная цель достигается тем, что в известное устройство,содержащее датчик, управляемый и неуправляемый генераторы прямоуголь; ных импульсов, схему И, дешифратор, исполнительное устройство, дополнительно введены генератор синусоидального напряжения, аналоговый комь паратор, дискриминатор, детектор, триггер со четным входом, цифро; аналоговый преобразователь, основной и дополнительный реверсивные счетчики„ цифровой компаратор, цифровой задатчик, при этом датчик включен в колебательный контур генератора синусоидального напряжения, выход

930191 генератора синусоидального напряжения подключен к входам детектора и дискриминатора, выход детектора подключен к первому входу аналогового компаратора, выход дискриминатора подключен к входу триггера со счетным входом, первому входу схемы И, входам режима работы основного и до;" полнительного реверсивных счетчиков, выход триггера со счетным входом подключен к второму входу схемы И, выход!0 неуправляемого генератора прямоугольных импульсов подключен к счетному входу дополнительного реверсивного счетчика, выходы разрядов дополнительного реверсивного счетчика подключены к входам дешифратора, выходы дешифратора подключены к входам цифроаналогового преобразователя, выход схемы И подключен к входам стробирования цифроаналогового пре 0 образователя и цифрового компаратора, вы сод цифроаналогового преобразователя подключен к второму входу аналогового компаратора, выход аналогового компаратора подключен к входу управляемого генератора прямоугольных импульсов, выход которого подключен к счетному входу основного реверсивного счетчика, выходы разрядов которого подключены к входам цифрового компаратора, входы установки порога цифрового компаратора подключены к выходам цифрового задатчика, выход цифрового компаратора подключен к входу исполнительного. устройства. 35

На чертеже представлена схема цифрового металлообнаружителя.

Устройство содержит датчик 1, включенный в колебательный контур генератора 2 синусоидального напря- 40 жения. Выход генератора 2 синусоидального напряжения подключен ко входу дискриминатора 3, служащего для выработки импульса перехода через нуль, и через детектор 4, слу- 45 жащий для детектирования несущей частоты, подключен ко входу аналогового компаратора 5. Выход дискриминатора 3 подключен ко входам ре жима работы основного 6 и дополнительного 7 реверсивных счетчиков, а также ко входу триггера со счетным входом 8, между входом и выходом которого включена схема И 9. Выход схемы И.9 подключен ко входу стробирования цифроаналогового преобразователя 10, информационные входы котоporf через дешифратор 11 подключены к выходам дополнительного реверсивного счетчика 7, к счетному входу которого подключен выход неуправляемого генератора 12 прямоугольных импульсов. Выход цифроаналогового преобразователя 10 подключен ко второму входу аналогового компаратора 5 для образования сигнала порога компа- 65 рирования по частоте. Выход аналогового компаратора 5 подключен ко входу управляемого генератора 13 прямоугольных импульсов, выход которого подключен к счетному входу основного реверсивного счетчика 6. Выходы основного реверсивного счетчика 6 подключены кс входам цифрового компаратора 14, входы порога компарирования которого соединены с выходами цифрового задатчика 15, служащего для установки порога срабатывания, а вход стробирования соединен с выходом схемы И. Выход цифрового компаратора 14 подключен ко входу исполнительного устройства 16.

Цифровой металлообнаружитель работает следующим образом.

В отсутствие металлических включений в зоне обнаружения датчика 1 дополнительный реверсивный счетчик

7 находится в исходном состоянии, соответствующем исходному порогу компарирования на входе аналогового компаратора 5. Основной реверсивный счетчик 6 находится в состоянии счета, меньшем, чем состояние счета, соответствующее коду порога компарирования, установленному на цифровом эадатчике 15, При наличии металлических включений в зоне обнаружения датчика 1 увеличивается активное сопротивление катушки, что влечет уменьшение амплитуды и изменение частоты выходного сигнала генератора 2 синусоидального напряжения.

Дискриминатор 3 формирует импульсы перехода нуля, которые изменяют режим работы дополнительного реверсивного счетчика 7 со сложения на вычитание и обратно. В результате код дополнительного реверсивного счетчика 7 соответствует изменению частоты выходного сигнала генератора 2 синусоидальйого напряжения. Дешифратор 11 и цифроаналоговый преобразователь 10 при изменении частоты формируют сигнал, увеличивающий порог компарирования аналогового компаратора 5, тем самым изменяя .скважность импульсов на выходе аналогового компаратора 5, которые управляют генератором 13 прямоугольных импульсов. В основном реверсивном счетчике 6 формируется код, соответствующий разности числа импульсов, образующейся при изменении длительности импульсов на выходе аналогового компаратора 5, на которую влияет также амплитуда выходного сигнала генератора 2 сияусоидального напряжения. При превышении числом, записанным в основном реверсивном счетчике 6, величины уставки цифрового задатчика 15, цифровой компаратор 14 формирует импульсы, которые запускают исполнительное устройство 16 на период времени, 930191 соответствующий изменению частоты и амплитуды выходного сигнала генератора 2 синусоидального напряжения — происходит срабатывание устройства. После удаления металлического включения из зоны обнаружения основной 6 и дополнительный 7 реверсивные счетчики возвращаются в исходное состояние, исполнительное устройство

16 отключается.

Таким образом, увеличение чувстви,тельности цифрового металлообнаружителя достигается за счет использования обоих эффектов: изменения частоты и изменения амплитуды выходного сигнала генератора при появлении металлического включения в зоне обнаружения датчика.

Технико-зкономический эффект изобретения заключен в повышении чувствительности обнаружения металлических включений и, как следствие, по- 20 вышении эффективности и качества контроля материалов.

Формула изобретения

Цифровой металлообнаружитель, содержащий датчик, управляемый и неуправляемый генераторы прямоугольных импульсов, схему И, дешифратор, исполнительное устройство, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения чувствительности, дополнительно введены генератор синусоидального напряжения, аналоговый компаратор, дискриминатор, детектор, 35 триггер со счетным входом, цифроаналоговый преобразователь, основной и дополнительный реверсивные счетчики, цифровой компаратор, цифровой задатчик, при этом датчик включен 4g в колебательный контур генератора синусоидального напряжения, выход генератора синусоидального напряжения подключен к входам детектора и дискриминатора, выход детектора под. ключен к первому входу аналогового компаратора, выход дискриминатора .подключен к входу триггера со счетным входом, первому входу схемы И, входам режима работы основного и

1дополнительного реверсивных счетчиков, выход триггера со счетным входом подключен к второму входу схемы И, выход неуправляемого генератора прямоугольных импульсов подключен к счетному входу дополнительного реверсивного счетчика, выходы разрядов дополнительного реверсивного счетчика подключены к входам дешифратора, выходы дешифратора подключены к входам цифроаналогового преобразователя, выход схемы И подключен к входам стробирования цифроаналогового преобразователя и цифрового компаратора, выход цифроаналогового преобразоватепя подключен к второму входу аналогорого компаратора, выход аналогового сомпаратора подключен к входу управляемого генератора прямоугольных импульсов, выход которого подключен к счетному входу основного реверсивного счетчика, выходы разрядов которого подключены к входам цифрового компаратора, входы установки по рога цифрового компаратора подключены к выходам цифрового задатчика выход цифрового компаратора подключен к входу исполнительного устройства. !

Источники информации,,принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 103629, кл. G 01 V 3/10, опублик, 1954.

2 ° Патент США Р 4075563, кл. 324-3, опублик. 1978.(прототип) .

930191

Составитель В.Попадъко

Редактор В.Лазаренко Техред 3. Фанта КорректорА.Дзятко

Заказ 3461/59 Тираж 719 Подписное, ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4