КОНВЕЙЕРНЫЙ МЕТАЛЛОИСКАТЕЛЬ

КОНВЕЙЕРНЫЙ МЕТАЛЛОИСКАТЕЛЬ


RU (11) 2159946 (13) C2

(51) 7 G01V3/11 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 25.10.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(14) Дата публикации: 2000.11.27 
(21) Регистрационный номер заявки: 99103782/28 
(22) Дата подачи заявки: 1999.02.24 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 1999.02.24 
(45) Опубликовано: 2000.11.27 
(56) Аналоги изобретения: SU 1628035 A, 15.02.1991. SU 1007060 A, 23.03.1983. US 4024468 A, 15.05.1977. US 4128803 A, 05.12.1978. 
(71) Имя заявителя: Семыкин Михаил Анатольевич 
(72) Имя изобретателя: Семыкин М.А. 
(73) Имя патентообладателя: Семыкин Михаил Анатольевич 
(98) Адрес для переписки: 620072, г.Екатеринбург, Сиреневый б-р 15, кв.108, Семыкину М.А. 

(54) КОНВЕЙЕРНЫЙ МЕТАЛЛОИСКАТЕЛЬ 

Использование: на горнообогатительных комбинатах в технологических процессах переработки руд, в технологических процессах производства строительных материалов - для улавливания металлических предметов, способных повредить дробильное оборудование; на драгах - для улавливания самородков. Сущность: конвейерный металлоискатель содержит два индукционных зонда, первичные катушки которых соединены последовательно согласно и подключены к генератору. Приемные катушки индукционных зондов соединены последовательно встречно и подключены к цепи из усилителя и синхронного детектора, которая выделяет квадратурную составляющую сигнала, пропорциональную проводимости металла и его массе. Синфазная составляющая сигнала, пропорциональная магнитной восприимчивости транспортируемого конвейером материала и близлежащих конструкций конвейера, подавляется введенной в устройство цепью из второго синхронного детектора, интегратора, усилителя с управляемым коэффициентом усиления и второго фазовращателя. Технический результат: повышение надежности обнаружения металлических тел, в том числе в потоках материалов, обладающих магнитными свойствами. 2 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к технике обнаружения металлов в конвейерных потоках материалов и может быть использовано в горнорудной промышленности на производствах, использующих конвейерный транспорт.

Известен конвейерный металлоискатель [1], содержащий первый и второй индукционные зонды, генератор, усилитель, синхронный детектор и регистрирующее устройство - общие признаки с предложенным устройством.

В этом известном устройстве-аналоге первый и второй зонды соединены таким образом, что происходит компенсация влияния магнитной восприимчивости рудного материала на результат обнаружения металла. Компенсация, однако, происходит не полная, т.к. в компенсации участвуют только приемные катушки индукционных зондов.

Известен конвейерный металлоискатель [2], содержащий первый и второй индукционные зонды, генератор, усилитель, синхронный детектор, регистрирующее устройство и фазовращатель - общие признаки с предложенным устройством.

В этом известном устройстве-прототипе первый и второй зонды соединены таким образом, что происходит компенсация влияния магнитной восприимчивости рудного материала на результат обнаружения металла. Помимо этого, в этом известном устройстве-прототипе сделана попытка исключить синфазную составляющую сигнала из суммарного выходного сигнала зондов и выделить в чистом виде квадратурную составляющую сигнала. Для этого в устройство введена цепь обратной связи из аналогового ключа и фильтра, преобразующая прямоугольные импульсы в синусоидальный сигнал.

Эта цепь обратной связи работает, однако, не удовлетворительно, поскольку с изменением амплитуды аналогового напряжения, подаваемого на аналоговый ключ, изменяется фаза синусоидального сигнала на выходе фильтра относительно сигнала на выходе фазовращателя.

Технический эффект предложенного - более полная компенсация влияния магнитной восприимчивости рудного материала, находящегося на конвейерной ленте, и находящихся вблизи конструкций конвейера на результат обнаружения металла в конвейерном потоке и, следовательно, более высокая надежность обнаружения металла.

Указанный технический эффект достигается тем, что предлагаемый конвейерный металлоискатель, содержащий первый и второй индукционные зонды, каждый из которых состоит из намагничивающей и приемной катушек, генератор, фазовращатель, усилитель, синхронный детектор и регистрирующее устройство, вход которого подключен к выходу синхронного детектора, вход которого подключен к выходу усилителя, приемные катушки индукционных зондов соединены друг с другом последовательно-встречно, а намагничивающие катушки соединены друг с другом последовательно-согласно и соединены с выходом генератора и с входом фазовращателя, выход которого подключен к входу управления синхронного детектора, дополнительно введены второй синхронный детектор, интегратор, второй фазовращатель, усилитель с управляемым коэффициентом усиления и сумматор, первый вход которого подключен к соединенным друг с другом приемными катушками индукционных зондов, выход сумматора подключен к входу усилителя, выход которого подключен к входу второго синхронного детектора, выход которого подключен к входу интегратора, выход которого подключен к входу управления усилителя с управляемым коэффициентом усиления, инверсный выход которого подключен к второму входу сумматора, третий вход которого соединен с входом усилителя с управляемым коэффициентом усиления и с выходом второго фазовращателя, вход которого подключен либо к общей точке соединения приемных катушек индукционных зондов, либо к входу второго фазовращателя.

Предлагаемый конвейерный металлоискатель поясняется чертежами фиг. 1 и фиг. 2:

фиг. 1 - конструкция индукционных зондов и пример их расположения на конвейере;

фиг.2 - электрическая схема соединений блоков металлоискателя.

Конвейерный металлоискатель (фиг. 1) содержит первый 1 и второй 2 индукционные зонды с намагничивающими 3, 4 и приемными 5, 6 катушками. Катушки намотаны виток к витку. Каждый индукционный зонд выполнен на отдельном каркасе. Индукционные зонды охватывают конвейерную ленту 7 с рудным материалом 8. В рудном материале может находиться металлическое тело 9. Индукционные зонды 1 и 2 установлены в соседних пролетах конвейера между роликоопорами 10, установленными на основании 11 конвейера (хотя, конечно, могут быть установлены и в одном пролете конвейера).

Намагничивающие катушки 3 и 4 индукционных зондов 1 и 2 (фиг. 2) соединены последовательно-согласно, а приемные катушки 5 и 6 - последовательно-встречно.

Электронная схема металлоискателя (фиг. 2) содержит генератор 12, сумматор 13, усилитель 14, первый 15 и второй 16 синхронные детекторы, первый 17 и второй 18 фазовращатели, регистрирующее устройство 19, интегратор 20 и усилитель 21 с управляемым коэффициентом усиления.

Конвейерный металлоискатель работает следующим образом.

Генератор 12 создает в катушках 3 и 4 ток некоторой частоты, намагничивающий рудный материал на конвейере и создающий токи Фуко в металлическом теле 9 (фиг. 1). На последовательно-встречно включенных катушках 5 и 6 в точке А индуцированное рудным материалом напряжение близко к нулю, поскольку напряжение на катушке 5 компенсируется напряжением на катушке 6.

Если через индукционные зонды 1 и 2 проходит металлическое тело 9 (фиг. 1), то на одной из катушек, например на катушке 5, значение напряжения превышает значение напряжения на катушке 6, следовательно, напряжение в точке A становится отличным от нулевого значения. Это напряжение поступает через сумматор 13 на усилитель 14, усиливается и поступает на синхронный детектор 15, на вход управления которого подается от фазовращателя 17 синусоидальное напряжение, сдвинутое по фазе на 90o относительно напряжения в точке A.

От воздействия магнитопроводящего рудного материала на катушках 5 и 6 наводятся напряжения, находящиеся в фазе относительно тока в катушках 3 и 4. От воздействия токопроводящего тела на катушках 5 или 6 наводится напряжение, сдвинутое по фазе на 90o относительно тока в катушках 3 и 4.

Синхронный детектор 15 выделяет квадратурную составляющую сигнала, сформированного на обмотках 5 и 6 (в точке A). Эта составляющая сигнала преобразуется синхронным детектором 15 в аналоговое напряжение положительной или отрицательной полярности и фиксируется регистрирующим устройством 19. Наличие этого напряжения свидетельствует о прохождении токопроводящего металлического тела 9 через индукционные зонды сначала 1, а затем 2. Когда металлическое тело 9 проходит зонд 1, на выходе синхронного детектора 15 формируется аналоговое напряжение, например, положительной полярности. При прохождении металлическим телом 9 зонда 2 на выходе синхронного детектора 15 формируется аналоговое напряжение отрицательной полярности.

Магнитная восприимчивость рудного материала и конструкций конвейера снижает надежность обнаружения металлического тела. Для исключения влияния магнитной восприимчивости рудного материала и металлических конструкций конвейера в электронную схему конвейерного металлоискателя введены сумматор 13, второй синхронный детектор 16, второй фазовращатель 18, интегратор 20 и усилитель 21 с управляемым коэффициентом усиления.

Второй синхронный детектор 16 работает в синфазном режиме, в режиме, в котором на его вход управления подается сигнал из средней точки соединения катушек 5 и 6. На выходе синхронного детектора 16 формируется аналоговое напряжение, пропорциональное синфазной составляющей сигнала на последовательно-встречно соединенных катушках 5 и 6, т.е. напряжение, пропорциональное нескомпенсированной части сигнала в точке A от воздействия магнитной восприимчивости. Это аналоговое напряжение подается на вход интегратора 20, интегрируется и подается на вход управления усилителя 21 с управляемым коэффициентом усиления. Синусоидальные напряжения с выхода второго фазовращателя 18 и с инверсного выхода усилителя 21 с управляемым коэффициентом усиления подаются на сумматор 13. Образующаяся отрицательная обратная связь по цепи сумматор 13, усилитель 14, второй синхронный детектор 16, интегратор 20, усилитель 21 с управляемым коэффициентом усиления приводит к подавлению синфазной составляющей сигнала на выходе усилителя 14. Таким образом, на вход синхронного детектора 15 подается практически только квадратурная составляющая сигнала, пропорциональная проводимости и массе металлического тела 9, что повышает надежность обнаружения металлического тела в рудном материале на конвейере.

Вход управления синхронного детектора 16 может быть подключен либо к общей точке соединения приемных катушек 5 и 6 (фиг. 2), либо к выходу второго фазовращателя 18. Это равноправные альтернативные признаки.

Техническим эффектом предложенного металлоискателя является более высокая надежность обнаружения металлических тел в потоке железорудного материала, что достигается более полной компенсацией влияния магнитной восприимчивости рудного материала и находящихся вблизи зондов металлических конструкций конвейера.

Источники информации

1. Авторское свидетельство СССР N 1078384, G 01 V 3/11, пр. 03.04.1981, опубл. 97.03.1984.

2. Авторское свидетельство СССР N 1628035, G 01 V 3/11, пр. 07.06.1988, опубл. 15.02.1991. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Конвейерный металлоискатель, содержащий первый и второй индукционные зонды, каждый из которых состоит из намагничивающей и приемной катушек, генератор, фазовращатель, усилитель, синхронный детектор и регистрирующее устройство, вход которого подключен к выходу синхронного детектора, вход которого подключен к выходу усилителя, приемные катушки индукционных зондов соединены последовательно-встречно, а намагничивающие катушки индукционных зондов соединены последовательно-согласно и соединены с выходом генератора и с входом фазовращателя, выход которого подключен к входу управления синхронного детектора, отличающийся тем, что он содержит второй синхронный детектор, интегратор, второй фазовращатель, усилитель с управляемым коэффициентом усиления и сумматор, первый вход которого подключен к соединенным друг с другом приемным катушкам индукционных зондов, выход сумматора подключен к входу усилителя, выход которого подключен к входу второго синхронного детектора, выход которого подключен к входу интегратора, выход которого подключен к входу управления усилителя с управляемым коэффициентом усиления, инверсный выход которого подключен к второму входу сумматора, третий вход которого соединен с входом усилителя с управляемым коэффициентом усиления и с выходом второго фазовращателя, вход которого подключен к общей точке соединения приемных катушек индукционных зондов, а вход управления второго синхронного детектора подключен либо к общей точке соединения приемных катушек, либо к выходу второго фазовращателя.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Электроника и электротехника




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+автомобильная -сигнализация".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "датчик" будут найдены слова "датчик", "датчики" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("датчик!").


Металлоискатели и металлодетекторы | Электронные устройства охраны и сигнализации | Электронные устройства систем связи | Приемные и передающие антенны | Электротехнические и радиотехнические контрольно-измерительные приборы и способы электроизмерений | Электронные устройства пуска, управления и защиты электродвигателей постоянного и переменного тока | Электродвигатели постоянного и переменного тока | Магниты и электромагниты | Кабельно-проводниковые и сверхпроводниковые изделия


Рейтинг@Mail.ru