Назначение: в области обнаружения токопроводящих и ферромагнитных предметов с помощью индукционных катушек, создающих переменное магнитное поле, для упрощения схемы обработки информации и обеспечения эффективной безынерционной индикации, не ограниченной пределами шкалы прибора, удобства регулировки чувствительности в широких пределах и возможности работы в темноте под водой. Сущность изобретения: металлоискатель содержит опорный и перестраиваемый генераторы, смеситель и устройство...
Область деятельности(техники), к которой относится описываемое изобретение
Ноу-хау разработки, а именно данное изобретение автора относится к области обнаружения токопроводящих и ферромагнитных предметов с помощью индукционных катушек, создающих переменное магнитное поле.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Известен металлоискатель, содержащий перестраиваемый и опорный генераторы, последовательно соединенные коммутатор, первый счетчик импульсов и первый запоминающий блок, элемент коррекции, цифроаналоговый преобразователь, индикатор, второй запоминающий блок, выход которого соединен с управляющим входом элемента коррекции, и второй счетчик импульсов, вход которого подключен к выходу опорного генератора, а выход соединен с управляющими входами первого запоминающего блока и коммутатора, вход которого подключен к перестраиваемому генератору. Для повышения производительности измерений за счет автоматизации процесса коррекции показаний индикатора металлоискатель снабжен дешифратором и третьим счетчиком импульсов.
Известны также и другие металлоискатели, содержащие опорный и перестраиваемый генераторы, схемы сравнения частоты, стрелочные и звуковые индикаторы - головные телефоны.
Общая структурная схема указанных аналогов приведена ниже. Повышение чувствительности в них достигается за счет сравнения опорной частоты с высшими гармониками частоты автогенератора.
Недостатками известных металлоискателей являются: ограничение чувствительности, обусловленное восприятием сигналов на слух; неудобство для аквалангистов при работе под водой; нежелательное привлечение внимания людей звуком; неудобство при работе с наушниками из-за множества проводов.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является металлоискатель (авт.св. N 1327033, 1987 - прототип).
rnrnrnrnrnrnrnrnrn
Металлоискатель содержит опорный и перестраиваемый генераторы, схему управления и индикатор. Для повышения производительности и упрощения в металлоискатель введены последовательно соединенные коммутатор, первый счетчик импульсов, первое запоминающее устройство, схема коррекции и цифроаналоговый преобразователь, второй счетчик импульсов, и второе запоминающее устройство. Выход цифроаналогового преобразователя соединен со стрелочным индикатором.
При появлении в зоне действия металлоискателя токопроводящего предмета происходит изменение частоты перестраиваемого генератора, что в результате многократных преобразований, запоминаний и коррекции приводит к появлению соответствующей цифровой информации, поступающей в цифроаналоговый преобразователь, и далее - к отклонению стрелки индикатора.
Недостатком данного известного технического решения является сложность преобразований, необходимость периодической кнопочной коррекции, а также инерционность стрелочного индикатора.
Задачей изобретения является упрощение схемы обработки информации, обеспечение эффективной безинерционной индикации, не ограниченной пределами шкалы прибора, удобство регулировки чувствительности в широких пределах, возможность работы в темноте под водой.
Указанная задача достигается тем, что в металлоискателе, содержащем опорный и перестраиваемый генераторы, смеситель и устройство индикации, последнее выполнено в виде цепочки из n светодиодов, расположенных в форме кольца или линии, создающих эффект "бегущего огонька", и дополнительно содержит счетчик-дешифратор с n выходами, к которым присоединены светодиоды, элемент задержки, делитель на n, триггер и элемент запрета света, при этом выход перестраиваемого генератора дополнительно соединен с счетными входами C счетчика-дешифратора и делителя на n, выход смесителя соединен со входом элемента задержки и входом установки S триггера, выход элемента задержки соединен со входом сброса R делителя на n, выход которого соединен со входом сброса R триггера, прямой выход Q которого соединен со входом сброса R счетчика-дешифратора и со входом элемента запрета света, выход которого соединен с общим проводом светодиодов, а инверсный выход триггера соединен со входом запрета счета EC счетчика-дешифратора.
В целом за счет совокупности отличительных признаков достигается создание металлоискателя, позволяющего упростить схему обработки информации, обеспечить эффективную безынерционную индикацию, не ограниченную пределами шкалы прибора, удобную регулировку чувствительности в широких пределах, удобство работы в темноте под водой. При этом величина перемещения "бегущего огонька" (угол, количество оборотов и т.д.) пропорциональна изменению частоты автогенератора и позволяет наглядно судить о расстоянии до предмета поиска, а также о его размерах, а направление перемещения ввиду противоположной частотной реакции на цветные (вихретоковая) и черные (магнитная) металлы позволяет различать черные и цветные металлы.
Сочетание звуковой индикации с предлагаемой световой позволяет более оперативно и быстро производить поиск токопроводящих и ферромагнитных предметов.
Более подробно предлагаемое техническое решение рассматривается на блок-схеме фиг. 1 и принципиальной электрической схеме фиг. 2.
Блок-схема металлоискателя, изображенная на фиг. 1, состоит из следующих элементов: 1 - перестраиваемый автогенератор с поисковой катушкой, 2 - генератор опорной частоты, 3 - смеситель, 4 - элемент задержки, 5 - делитель на n, 6 - триггер, 7 - счетчик-дешифратор на n выходов, 8 - элемент запрета света (выключение светодиодов).
Металлоискатель с эффективной индикацией работает следующим образом
блок-схема металлоискателя с эффективной индикацией
rnrnrnrnrnrnrnrnrn
При отсутствии металлического предмета поиска в магнитном поле катушки перестраиваемого автогенератора 1 частота последнего постоянна, и на выходе смесителя 3 присутствует постоянное значение разности частот (или их гармоник). В промежутке между импульсами разностной частоты триггер 6 под действием более частых импульсов с выхода делителя 5 находится в состоянии сброса R, счетчик-дешифратор 7 - в состоянии запрета счета EC, элемент запрета света 8 открыт, при этом включен какой-либо один из светодиодов. При поступлении с выхода смесителя 3 очередного импульса разностной частоты триггер 6 перебрасывается в состояние установки S, при этом по цепи сброса R, счетчика-дешифратора 7 происходит его сброс на "0", по цепи EC - включение разрешения счета, а элемент 8 отключает светодиоды. Одновременно запускается элемент задержки 4 с постоянным временем задержки, превышающим период следования выходных импульсов делителя 5, то есть превышающим максимальное время переключения диодов счетчика-дешифратора 7, после чего элемент задержи 4 выдает импульс сброса на "0" делителя 5, осуществляя таким образом временную привязку начала отсчета к началу каждого периода разностной частоты. Пока разностная частота постоянна, каждый ее импульс по времени совпадает с каким-либо одним и тем же импульсом в последовательности из n импульсов счета счетчика-дешифратора, который производит от момента сброса на "0" до прихода импульса запрета счета одно и то же количество переключений выходов, что каждый раз приводит к включению одного и того же светодиода, то есть при этом "огонек" в цепи неподвижен. При приближении катушки автогенератора 1 к металлическому предмету его частота и, следовательно, период следования импульсов разностной частоты изменяются, что приводит к сдвигу во времени момента их попадания в интервал из n импульсов счета, в результате чего количество переключений счетчика 7 от сброса до остановки изменяется, и соответственно поочередно включаются соседние светодиоды, создавая эффект "бегущего огонька".
Принципиальная электрическая схема металлоискателя с эффективной индикацией
Принципиальная электрическая схема металлоискателя с эффективной индикацией показана на фиг. 2. В ней перестраиваемый автогенератор реализован на микросхеме DD1, конденсаторах C1 и C2 и резисторах R1 и R2. В качестве индуктивности контура служит поисковая катушка L1. Опорный генератор выполнен на микросхеме DD2, кварцевом резонаторе ZQ1 и резисторе R3. Смеситель выполнен на D-триггере DD4.1, элемент задержки - на транзисторе VT1 и элементах DD3.2, R5, R6, R12, C4 и C7; делитель на n - на микросхеме DD5, триггер управления - на микросхеме DD4.2, DD6 - счетчик-дешифратор. На транзисторе VT2 и резисторах R7 и R8 выполнен элемент запрета света, на элементах DD3.1, C3, R4 - формирователь коротких импульсов сброса для микросхем DD4 и DD6. К выходам счетчика-дешифратора DD6 подключена цепочка индикаторных светодиодов VD1 ... VD10. Кроме того, сохранена звуковая индикация в виде пьезоэлектрического звукового преобразователя, подключенного к выходам смесителя через буферные элементы DD3.3 и DD3.4.
Предлагаемое техническое решение полностью решает задачу, стоящую перед изобретением.
На настоящее время техническое решение, характеризующееся совокупностью заявляемых отличительных признаков, не известно в Российской Федерации и за границей и отвечает требованиям критерия "новизна".
Предлагаемое техническое решение является оригинальным, существенно упрощая и улучшая известные технические решения, оптимизирует конструкцию, не вытекает очевидным образом из существующего уровня техники и отвечает требованиям критерия "изобретательский уровень".
В настоящее время изготовлено и испытано несколько макетов и готовится запуск изделий в производство.
Предлагаемое устройство - металлоискатель - может быть реализовано промышленным способом с использованием известных технических средств, технологий, материалов и комплектующих и отвечает требованиям критерия "промышленная применимость".
Формула изобретения
Металлоискатель с эффективной индикацией, содержащий опорный и перестраиваемый генераторы, смеситель и устройство индикации, отличающийся тем, что устройство индикации выполнено в виде цепочки из n светодиодов, расположенных в форме кольца или линии, создающих эффект "бегущего огонька", и дополнительно содержит счетчик-дешифратор с n выходами, к которым присоединены светодиоды, элемент задержки, делитель на n, триггер и элемент запрета света, при этом выход перестраиваемого генератора дополнительно соединен со счетными входами с счетчика-дешифратора и делителя на n, выход смесителя соединен с входом элемента задержки и входом установки S триггера, выход элемента задержки соединен с входом сброса R делителя на n, выход которого соединен с входом сброса R триггера, прямой выход Q которого соединен с входом сброса R счетчика-дешифратора и с входом элемента запрета света, выход которого соединен с общим проводом светодиодов, а инверсный выход триггера соединен с входом запрета счета ЕС счетчика-дешифратора.
Имя изобретателя: Лепинь Леонард Эдуардович Имя патентообладателя: Лепинь Леонард Эдуардович Дата начала отсчета действия патента: 1997.04.02
Разместил статью: search
Дата публикации: 23-07-2003, 13:25
Использование: для обнаружения локальных неоднородностей в виде металлических предметов из ферромагнитных и немагнитных металлов. Сущность изобретения: радиочастотный обнаружитель металлических тел содержит последовательно соединенные: магнитную антенну, генератор, смеситель, полосовой фильтр, детектор, усилитель переменного тока, индикатор обнаружения, а также гетеродин, подключенный выходом к управляющему входу смесителя, пиковый детектор, триггер Шмидта, ключ электронный, интегратор,...
Никакого начала не было - безконечная вселенная существует изначально, априори как безконечное пространство, заполненное энергией электромагнитных волн, которые также существуют изначально и материей, которая состоит из атомов и клеток, которые состоят из вращающихся ЭМ волн.
В вашей теории есть какие-то гравитоны, которые состоят из не известно чего. Никаких гравитонов нет - есть магнитная энергия, гравитация - это магнитное притяжение.
Никакого начала не было - вселенная, заполненная энергией ЭМ волн , существует изначально.
То есть, никакой энергетической проблемы не решилось от слова совсем. Так как для производства металлического алюминия, тратится уймище энергии. Производят его из глины, оксида и гидроксида алюминия, понятно что с дико низким КПД, что бы потом его сжечь для получения энергии, с потерей ещё КПД ????
Веселенькое однако решение энергетических проблем, на такие решения никакой энергетики не хватит.
Вместо трудновыполнимых колец, я буду использовать,цилиндрические магниты, собранные в кольцевой пакет, в один, два или три ряда. На мой взгляд получиться фрактал 1 прядка. Мне кажется, что так будет эффективней, в данном случае. И в место катушек, надо попробывать бифиляры или фрактальные катушки. Думаю, хороший будет эксперимент.
Проблема в том, что человечество зомбировано религией, что бог создал всё из ничего. Но у многих не хватает ума подумать, а кто создал бога? Если бога никто не создавал - значит он существует изначально. А почему самому космосу и самой вселенной как богу-творцу - нельзя существовать изначально?
Единственным творцом материального мира, его составной субстанцией, источником движения и самой жизни является энергия космоса, носителем которой являются ЭМ волны, которыми как и полагается богу заполнено всё космическое пространство, включая атомы и клетки.
От углеводородов кормится вся мировая финансовая элита, по этому они закопают любого, кто покусится на их кормушку. Это один. Два - наличие дешевого источника энергии сделает независимым от правительств стран все население планеты. Это тоже удар по кормушке.
Вначале было то, что существует изначально и никем не создавалось. А это
- безграничное пространство космоса
- безграничное время протекания множества процессов различной длительности
- электромагнитная энергия, носителем которой являются ЭМ волны, которыми как и положено творцу (богу) материального мира, заполнено всё безграничное пространство космоса, из энергии ЭМВ состоят атомы и клетки, то есть материя.
Надо различать материю и не материю. Материя - это то, что состоит из атомов и клеток и имеет массу гравитации, не материя - это энергия ЭМ волн, из которых и состоит материя
Назначение: в области обнаружения токопроводящих и ферромагнитных предметов с помощью индукционных катушек, создающих переменное магнитное поле, для упрощения схемы обработки информации и обеспечения эффективной безынерционной индикации, не ограниченной пределами шкалы прибора, удобства регулировки чувствительности в широких пределах и возможности работы в темноте под водой. Сущность изобретения: металлоискатель содержит опорный и перестраиваемый генераторы, смеситель и устройство...
Использование: в устройствах обнаружения металлов. Технический результат: повышенная чувствительность при незначительном потребляемом токе. Сущность: металлоискатель содержит поисковый LC-генератор с поисковой катушкой индуктивности, образцовый ВЧ-генератор, селективно-усилительный узел, двухвходовой смеситель, усилитель сигнала биений, исполнительный блок. Селективно-усилительный узел осуществляет выделение и усиление ВЧ-гармоники выходного сигнала поискового генератора с последующей подачей...
Использование: для обнаружения локальных неоднородностей в виде металлических предметов из ферромагнитных и немагнитных металлов. Сущность изобретения: радиочастотный обнаружитель металлических тел содержит последовательно соединенные: магнитную антенну, генератор, смеситель, полосовой фильтр, детектор, усилитель переменного тока, индикатор обнаружения, а также гетеродин, подключенный выходом к управляющему входу смесителя, пиковый детектор, триггер Шмидта, ключ электронный, интегратор,...
Никакого начала не было - безконечная вселенная существует изначально, априори как безконечное пространство, заполненное энергией электромагнитных волн, которые также существуют изначально и материей, которая состоит из атомов и клеток, которые состоят из вращающихся ЭМ волн.В вашей теории есть какие-то гравитоны, которые состоят из не известно чего. Никаких гравитонов нет - есть магнитная энергия, гравитация - это магнитное притяжение.
