Изобретение относится к устройствам селективного обнаружения металлических объектов произвольной формы и проиэвопьной ориентации в пространстве и может быть использовано при селективном обнаружении металлических объектов.

Известен датчик металлообнаружителя, состояший иэ трех пар взаимно ортогональных индуктивных рамок, обеспечиваюших возбуждение и прием взаимно ортогональных магнитных полей. Каждая из пар ра10 мок может быть пространственно отнесена ог других или совмещена с ними так, что объекты подвергаются воздействию магнитных полей последовательно или одновременно (1). т3

Однако при пространственном разнесении рамок габариты датчика увелйчиваютler в несколько раэ, что ведет к снижентпо. пропускной способности металлообнаружителя и к значительному усложнению его

: конструкции.

Наиболее близким техническиьт решением к изобретению является датчик се2 лективного металлообнаружителя, содержащий три пары ортогональных индуктивных рамок для возбуждения и приема магнитных полей, .раапопоженных в пространстве в форме парадттелепипеда, ребра которого соизмеримы с размерами контрщтируемого человека. В этом случае расстояние между соосными рамками, лежашими в нижиеМ и верхнем основаниях, по крайней мере, в два раза болиде, чем расстояние между боковыми. Это приводит к тому, что сигнал иа выходе горизонтальных рамок датчика почти на два порядка меньше, чем на выходе вертикальных, что, в свою очередь, снижает чувствительность и увеличивает погрешность сигналов от изменения ориентации и местонахождения обьекта в поле датчика. Кроме того, указанный датчик имеет повышенную чувствительность к металлическим деталям фурнитуры обуви и головных уборов контролируемых тпщ, сигналы которых создают ложную тревогу или искажают переходный процесс искомых объектов, а наличие шес88104 1 4 ти рамок значительно усложняет его кон» струкцию. Г З.

Иелью изобретения является уменьшеwe погрешности измерения от изменения ориентации и местонахождения объекта внутри датчика, увеличение чувствительности и повышение помехозащищенности.

Поставленная цель достигается тем, что в датчике селективного металлообнаружнтеля, содержащем индуктивные рамки для возбуждения и приема магнитных полей, одна пара которых выполнена в виде разнесенных в пространстве соосных прямоугольных рамок, две другие индуктивные рамки выполнены в виде изогнутых на концах взаимно перпендикулярных скрещивающихся рамок, размещенных внутри объема, ограниченного парой соосных прямоугольных рамок, причем плоскости кажвЂ” дой иэ скрещивающихся рамок перпендику- 20 лярны плоскостям соосных рамок, а концы скрещивающихся рамок изогнуты под углом, обеспечивающим исключение .вер.тикальной составляющей компоненты маг» нитного поля 25

На фиг. 1 показана конструкция датчика металлообнаружителя; на фиг. 2 вЂ” графики распределения магнитного поля известного и предлагаемого датчиков.

Для исключения зависимости сигнала от изменения положения и ориентации объекта произвольной формы в пространстве необходимо обеспечить поочередное возбуждение и прием в заданном объеме пространства ортогональных магнитных полей. Эти поля возбуждаются индуктивными рамками 1-4 (фиг. 1), расположенными вокруг контролируемого пространства, и согласно соединенными последовательно (или параллельно). При поочередной подаче тока в рамки, 1-4 в контролируемом пространстве возбуждаются маг нитные поля Н>, Н и H соответственно, вектора напряженности которых являются нормалями к плоскостям соответствукицих рамок, т;е. Н„1H>lH . Прием вторичных полей вихревых токов возбужденного объекта осуществляется теми же (или совмещенными с ними) рамками в паузе между первичными полями и в тех же проекциях объекта. Рамки горизонтальной компоненты датчика имеют вытянутую прямоугольную форму.

Характер распределения поля по координатным осям датчика известного и пред- 55 лагаемого для того единичной силы дан на фиг. 2. Как видно из графиков, в объеме известного датчика напряженность полей

II >, 1!у изменяется в небольших пределах, а Йапряженность поля Н изменяется резко и в широких пределах. Это приводит к тому, что сигнал с выхода Z -комп< ненты в зависимости от местоположения объекта изменяется более чем на три порядка. При этом в верхней и нижней частях объема датчик имеет повышенную чувствительность к объектам поиска, а в средней (О < Z, с 0,5) вЂ” ослабленную, что приводит к нежелательному подчеркиванию сигналов от фурнитуры обуви и головных уборов (например, форменных фура- жек) контролируемых лиц и к потере чувствительности к объектам поиска, расположенных в наиболее вероятной области их проноса.

Сравнивая графики распределения полей предлагаемого датчика и известного, нетрудно заметить, что напряженность поля

Н;,в центре датчика при прочих равных условиях возросла по сравнению с известным в 40 раз, а напряженность поля компоненты Н вЂ” в 1,25 раза, что увеличиваег уровень выходных сигналов (чувствительность указанных компонент датчика) в 1600 и 1,5 раза соответственно.

Оценивая неоднородность поля по каждой компоненте в рабочем объеме датчика

Н коэффициентом К =, следует, что

Н пса неоднородность поля в 2. -компоненте улучшилась по сравнению с известным в

15 раэ, а в У-компоненте вЂ” незначительно ухудшилась. Следовательно, в предлагаемом датчике изменение местоположения объекта приводит к незначительному изменению выходных сигналов, что снижает погрешность измерения при изменении ориентации объекта произвольной формы в объеме датчика.

Как правило, обувь и, в ряде случаев, головные уборы контролируемых лиц содержат металлические детали, сигналы от которых соизмеримы с сигналами от объектов поиска. В естественных условиях эти детщти имеют только вертикальные моменты. Для исключения сигналов от них необходимо, чтобы датчик в верхней и нижней частях объема имел только гориэонтщтьные компоненты поля. В предлагаемом техническом решении это достигается за счет изгиба верхних и нижних частей рамок 3 и 4 таким образом, чтобы направления их моментов были горизонтальными (плоскость этих частей рамок вертикальная). Тогда в верхней и нижней частях объема датчика будут присутствовать только две горизонтальные

5 881641 6 компоненты поля. Таким образом, будут; помехоэащищенности, две другие индуктивисключены сигналы от металлической фур- ные рамки выполнены в виде изогнутых на нитуры обуви и головных уборов, явпяю- концах, взаимно перпендикулярных скрещищиеся помех ообраэующими. вающихся рамок, размещенных внутри объе-

5 ма, ограниченного парой соосных прямоугольных рамок,. причем плоскости каждой

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я . иэ скрещивающихся рамок перпендикулярны плоскостям соосных рамок, а концы

Датчик селективного металлообнаружи- скрещивающихся рамок изогнуты под угтеля, содержащий индуктивные рамки для 1о лом, обеспечивающим исключение вертивоэбуждения и приема магнитных полей, кальной составляющей компоненты магнитодна пара которых выполнена в виде раэ- ного поля. несенных в пространстве соосных прямо- Источники информации, угольных рамок, отлич а ющ ий- принятые во внимание при экспертизе с я тем, что, с целью уменьшения по1 5 1. Патент Великобритании № 1350273, решности измерения от изменения ориен- кл. G, 1 Й, опублик, 1974. тации и местонахождения обьектов внутри 2. Патент США ¹ 3686564, датчика, увеличения чувствительности и кл. 324-41, онублик. 1972 (прототип).

881641

fp0

x,s, K(e) 0,S 0, 0,S

X Pacripedenenue nonrr Ю damvurre npomomuna

Распределение воля 8 предполаааанок датчике

Составитель В. Майоршин

Редактор Т. Орловская Техред М. Рейвес Корректор А. Дзятко

Заказ 9964/68 Тираж 735

ВНИИПИ . Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Устройство для обнаружения неоднородностей в массиве горных пород // 855584

Металлоискатель // 855583

Устройство для геоэлектроразведки // 851305

Бесконтактный датчик // 842683

Способ геоэлектроразведки // 819776

Устройство для обнаружения метал-лических включений b потоке he-электропроводного материала // 817645

Устройство для обнаружениянеоднородностей // 817644

Автогенераторный металлоискательсо звуковым индикатором // 817643

Устройство для геоэлектроразведки // 817642

Устройство для распознавания ферромагнитных посторонних тел, в частности для защиты рабочих органов уборочной машины // 2106775

Металлоискатель // 2115143

Индукционный способ обнаружения скрытых объектов и измерительный преобразователь для его осуществления // 2123193

Изобретение относится к методам и средствам обнаружения скрытых объектов из электропроводных и/или ферромагнитных материалов и непосредственно касается индукционного способа обнаружения таких объектов и измерительного преобразователя для его осуществления

Полюсоискатель // 2123302

Изобретение относится к поисковой технике, к медицине, в частности к малоинвазивным, лапароскопическим операциям и предназначено для локализации ферромагнитных инородных предметов в тканях и органах человека, а также может быть использовано для неразрушающего контроля качества материалов и в других областях

Магнитометр // 2148840

Изобретение относится к магнитной геологоразведке и может быть использовано при разведке железорудных месторождений

Способ индукционного частотного зондирования // 2152058

Изобретение относится к геоэлектроразведке и может использоваться для измерения распределения удельного электрического сопротивления в верхней части земной коры

Способ поверки аппаратуры электромагнитного каротажа и устройство для его осуществления // 2187131

Изобретение относится к промысловой геофизике, а именно к способам и устройствам, предназначенным для поверки аппаратуры электромагнитного каротажа

Магнитометр // 2191412

Изобретение относится к области магнитной геологоразведки и может быть использовано при разведке железорудных месторождений

Селективный металлодетектор с гармоническим возбуждением // 2251125

Последовательно соединенные генераторные петли для геофизической разведки // 2343506

Изобретение относится к конфигурации генераторной петли, используемой для наземной и скважинной электромагнитной геофизической разведки