SU656012A1 - Электромагнитный металлоискатель - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к контрольно-измерительной технике и может быт использовано дл  обнаружени  и определени  глубины залегани  локальных метсШлических тел произвольной формы и размеров в непровод щей или слабопровод щей среде. Известны электромагнитные металло искатели, предназначенные дл  опреде лени  рассто ни  до металлических те Приемна  катушка у таких металлоискателей включена в контур задающего генератора. О рассто нии до металлического тела суд т по изменению частоты генератора i . Зависимость частоты от рассто ни  до металлического тела будет различна дл  тел разной формы. Следователь но, указанные металлоискатели позвол ют определить рассто ние только дл  тел определенной формы. Известно также электромагнитное устройство дл . обнаружени  и определени  глубины залегани  металлических предметов, содержащее генератор синусоидального напр жени , полеза , дающую катушку индукционного преобра зовател , приемные катушки на ферромагнитных стержн х, электрическое компенсирующее устройство, демодул  тор, усилители, индикаторы. Рассто ние до металлического предмета определ ют , использу  известную зависимость фазы выходного сигнала от рассто ни  2 . Недостатком известного устройства  вл етс  то, что оно не позвол ет определить глубину залегани  предметов произвольной формы и размера, а также необходимость ручной настройки металлоискател  при определении рассто ни  до металлических предметов известной форгуЫ. Цель предлагаемого изобретени  автоматическое определение рассто ни  до локального металлического тела произвольной формы и размера. Дл  этого в металлоискатель, содержащий последовательно включенные генератор синусоидального напр жени , индукционный преобразователь с генераторной и измерительными катушками, электрическое компенсирующее устройство , избирательный усилитель, демодул тор и индикатор дополнительно введены генератор тактовых импульсов два коммутатора, усилитель, запоминающее устройство, схема сравнени , электронный ключ и счетчик импульсов. При этом генератор тактовых импульсов соединен с входами коммутаторов и электронным ключом, усилитель включен между генератором синусоидальных колебаний и управл ющим входом электрического компенсатора, а управл ющий вход усилител  соединен с выхо дом одного из коммутаторов, другой комму.татор включенМежду выходом индукционного преобразовател  и входом электрического компенсатора. Последовательно соединенные запоминающее устройство, схема сравнени , электронный ключ и счетчик импульсов включены между выходом демодул тора и индикатором. Выход демодул тора дополнительно соединен со схемой сравнени .

Измерительные катушки индукционного преобразовател  имеют разный диаметр и .коаксиально расположены по отношению к полезадающей катушке.

На чертеже представлена функционнальна  схема предлагаемого устройства .

Электромагнитный металлоискатель содержит генератор 1 синусоидального напр жени , индукционный преобразователь 2 с генераторной катушкой и системой измерительных катушек разного диаметра, расположенных коаксиально с генераторной, коммутаторы 3 и 4, электрическое компенсирующее устройство 5, усилитель 6 с дискретным регулированием коэффициента усилени , генератор 7 тактовых импульсов, избирательный усилитель 8, демодул тор 9, запоминающее устройство 10, схему 11 сравнени , электронный ключ 12, счетчик13 импульсов и индикаторное устройство 14.

Принцип действи  металлоискател  основан на том, что положение максимума напр женности электрического пол  от воздействи  локального металлического тела в плоскости полезадающей катушки зависит от рассто ни  полазадающей катушки до металлического тела и практически не зависит от формы и размеров тела.

Устройство работает следующим образом .

Генератор 1 синусоидального напр жени  имеет два выхода. С одного из них напр жение подаетс  на генераторную катушку индукционного преобразовател  2. С другого выхода снимаетс  напр жение, необходимое дл  формировани  сигнала, компенсирующего величину ЭДС пр мого пол  в измерительных катушках преобразовател  2. Измерительные катушки индукционного преобразовател  2 последовательно подключаютс  к компенсирующему устройству 5 через коммутатор 3. Коммутаторы 3 и 4 управл ютс  импульсами, поступающими с генератора 7 тактовых импульсов. Указанные импульсы определ ют последовательность подключени  измерительных обмоток преобразовател 

2 к электрическому компенсирующему устройству 5 и синхронное дискретное изменение коэффициента усилител  6. Изменение коэффициента усилени  уси лител  6 происходит в соответствии с изменением величины ЭДС пр мого пол , наводимой в коммутируемых измерительных катушках преобразовател  2. В компенсирующем устройстве 5 происходит компенсаци  ЭДС пр мого пол , наводимой в .подключаемой к устройству 5 измерительной катушке индукционного преобразовател  2. Наличие усилител  6 с дискретным регулированием коэффициента усилени  и коммутатора 4, синхронизированного с работой коммутатора 3 импульсами, вырабатываемыми генератором 7 тактовых импульсов, позвол ет автоматически производить компенсацию ЭДС пр мого пол , наводимой в коммутируемых измерительных катушках преобразовател  2. С выхода компенсационного устройства 5 напр жение, вносимое искомым металлическим телом в соответствующую измерительную катушку преобразовател  2, после усилени  в избирательном усилителе 8 через демодул тор 9,поступает на запоминающее устройство 10 и на схему 11 сравнени . Схема 11 сравнени  обеспечивает сравнение величин вносимых напр жений и и г, , снимаемых .с (п+1)ой и п-ой измерительных катушек преобразовател  2. С выхода схемы 11 сравнени  величина разности (Un+f UH поступает на электронный ключ 12 в качестве управл ющего напр жени . В момент времени, соответствующий экстремуму (максимуму) вносимого напр жени , величина разности (Оп.- Up мен ет знак. Таким образом импульс, сформированный в момент экстремума вносимого напр жени , закрывает элекронный ключ 12. До этого момента ключ 12 был открыт и пропускал тактовые импульсы от генератора 7 на счетчик 13 импульсов. Следовательно, на счетчик 13 импульсов поступают импульсы, число которых пропорционально номеру измерительной катушки, соответствующей максимуму вносимого напр жени  (или величине радиуса этой катушки). Выходной сигнал счетчика 13 поступает на индикаторное устройство 14, проградуированное в единицах измер емого рассто ни  от плоскости индукционного преобразовател  2 до искомого металлического объекта Предлагаемый электромагнитный металлоискатель имеет следующие преимущества: позвол ет определить рассто ние до локального металлического тела произвольной формы и размера в непровод щей или слабопровод щей среде; отсутствует ручна  регулировка и настройка устройбтва в процессе эксплуатации; позвол ет производить избирательный поиск металлических

объектов, залегающих на определенной глубине.

Claims (2)

1. Авторское свидетельство СССР №368471, кл. G 01 В 7/17, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР №171483, кл. G 01 V 3/10, 1963.