NO812076L

NO812076L - DEVICE FOR SOLID DETECTION, LIQUID OR GASES OF THE METAL PARTICLES CONTAINED, THEIR POSITION AND DETERMINATION OF THEIR SIZE

Info

Publication number: NO812076L
Application number: NO812076A
Authority: NO
Inventors: Jacques Clausin
Original assignee: Jacques Clausin
Priority date: 1979-10-22
Filing date: 1981-06-18
Publication date: 1981-06-18
Also published as: ES510409A0; DK275081A; BR8008878A; JPS56501382A; ES8304323A3; FR2468133B1; FR2468133A1; EP0038326A1; WO1981001198A1

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører detektorer for metallpartikler som inneholdes i legemer som er lite elektrisk ledende, for eksempel metalliske elementer som kan befinne seg i tømmer og hvis tilstedeværelse er meget skade-lig for sager, eller våpen som er gjemt av personer som befinner seg på offentlige steder eller i forretninger med verdifulle varer. The present invention relates to detectors for metal particles contained in bodies that are not electrically conductive, for example metallic elements that can be found in timber and whose presence is very harmful to saws, or weapons that are hidden by people who are in public places or in businesses with valuable goods.

Denne deteksjon foretas i dag ved måling av impedans-variasjonen i en ringformet flat spole som i sitt midtre område krysses av den gjenstand eller person som skal kon-trolleres, og frembringer en sinusformet vekselstrøm. Today, this detection is carried out by measuring the impedance variation in a ring-shaped flat coil which in its middle area is crossed by the object or person to be controlled, and produces a sinusoidal alternating current.

Denne anordning er imidlertid forbundet med den ulempe at den ikke tillater lokalisering av gjenstanden eller måling av dens størrelse. Dessuten er den meget følsom overfor uønskede radiobølger eller svingninger som således for-årsaker falske detekteringer. However, this device is associated with the disadvantage that it does not allow locating the object or measuring its size. In addition, it is very sensitive to unwanted radio waves or oscillations which thus cause false detections.

I tillegg til å detektere eleketrisk ledende gjenstander eller magnetiske gjenstander, kan anordningen ifølge foreliggende oppfinnelse lokalisere gjenstandene og angi deres størrelse. Den er også ufølsom overfor parasittsvingninger* In addition to detecting electrically conductive objects or magnetic objects, the device according to the present invention can locate the objects and indicate their size. It is also insensitive to parasitic fluctuations*

Foreliggende anordning omfatter to detekterings-enheter som hver består av en firkantet flat spole som ut-sender et elektromagnetisk felt med definert frekvens, The present device comprises two detection units, each of which consists of a square flat coil which emits an electromagnetic field with a defined frequency,

i det følgende betegnet sender, i hvis akse befinner seg en samlespole for det utsendte magnetiske felt og eventuelt forsynt med en ferromagnetisk fokuseringskjerne og hvis akse samtidig er perpendikulær på senderes akse og parallell med gjenstandens forflytningsretning, og i det følgende betegnet mottager. hereinafter referred to as the transmitter, in whose axis there is a collecting coil for the emitted magnetic field and optionally provided with a ferromagnetic focusing core and whose axis is at the same time perpendicular to the transmitter's axis and parallel to the direction of movement of the object, and hereinafter referred to as the receiver.

I fravær av alle elektrisk ledende legemer eller avIn the absence of all electrically conductive bodies or of

en magnetisk permeabilitet som er forskjellig fra den i tom tilstand, mottar mottageren ingen magnetisk fluks og derfor opptrer ingen spenning ved dens poler eller kontakter. a magnetic permeability different from that in the empty state, the receiver receives no magnetic flux and therefore no voltage appears at its poles or contacts.

Omvendt, når en gjenstand med de ovenfor angitte egen-skaper forflytter seg parallelt med mottagerens akse i den sone som befinner seg mellom sistnevnte og senderen, opptrer det ved dens kontakter en sinusformet spenning som tiltar og deretter opphører når gjenstanden befinner seg i senderens symmetriplan perpendikulært på mottagerens akse, og deretter tiltar på nytt og opphører når gjenstanden fjerner seg. Spenningsfasen forandres når gjenstanden passerer i senderens symmetriplan. En kjent synkrondemodulator omdanner denne vekselspenning til et kontinuerlig signal med varierende polariteter avhengig av gjenstandens posisjon.i forhold til symmetriplanet. Conversely, when an object with the above-mentioned properties moves parallel to the axis of the receiver in the zone between the latter and the transmitter, a sinusoidal voltage appears at its contacts which increases and then ceases when the object is perpendicular to the plane of symmetry of the transmitter on the receiver's axis, then picks up again and stops when the object moves away. The voltage phase changes when the object passes in the plane of symmetry of the transmitter. A known synchronous demodulator converts this alternating voltage into a continuous signal with varying polarities depending on the object's position in relation to the plane of symmetry.

Foreliggende anordning har den fordel at den levererThe present device has the advantage that it delivers

et beregnelig signal hvis morfologi avhenger av avstanden mellom gjenstanden og senderes plan og dens elektromagnetiske masse. En kjent numerisk datamaskin leverer således to informa-sjoner, nemlig avstand fra senderens plan og størrelse. a calculable signal whose morphology depends on the distance between the object and the transmitter's plane and its electromagnetic mass. A known numerical computer thus supplies two pieces of information, namely distance from the transmitter's plane and size.

Ifølge oppfinnelsen er en annen identisk enhet som benytter en forskjellig frekvens for å unngå innvirkningen av gjensidige parasittstrålinger, anbragt på lignende måte i gjenstandens bane, men vinkelforskøvet 9 0°. According to the invention, another identical unit, which uses a different frequency to avoid the influence of mutual parasitic radiation, is placed in a similar way in the path of the object, but angularly shifted by 90°.

Den leverer således elementer for bestemmelse av avstanden Z mellom gjenstanden og senderen og den elektromagnetiske størrelse. Således kjenner man gjenstandens størrelse, dens posisjon i planet XOZ og i forflytningsretning-en Y. It thus supplies elements for determining the distance Z between the object and the transmitter and the electromagnetic quantity. Thus one knows the size of the object, its position in the plane XOZ and in the direction of movement Y.

Anvendelse av to innfangingsinnretninger tillater undertrykkelse av feilene som skyldes elektromagnetiske parasittsvingninger fordi de opptrer samtidig i de to innfangningsinnretningene, således at gjenstandenes kjenne-tegn alltid er forskutt i deres kronologiske rekkefølge. The use of two capture devices allows suppression of the errors due to electromagnetic parasitic oscillations because they appear simultaneously in the two capture devices, so that the characteristics of the objects are always shifted in their chronological order.

De medfølgende figurer 1, 2 og 3 illustrerer som eksempel en utførelse av foreliggende anordning. The accompanying figures 1, 2 and 3 illustrate, as an example, an embodiment of the present device.

Som vist omfatter.anordningen to sendere 1 og 2As shown, the device comprises two transmitters 1 and 2

og to mottagere 3 og 4 forbundet ved hjelp av to stativer 5 og 6. and two receivers 3 and 4 connected by means of two racks 5 and 6.

De to mottagerene omfatter en elektromagnetisk skjærm-kappe 7 og 8 som er åpen for å frigjøre elektrisk stråling og de kjente antenneeffekter. Signalene blir deretter fil-trert og forsterket av filteret 9 og forsterkeren 10. En null-kompenseringsinnretning 11 annullerer de siste para-sittspenningene fra stråling av faste legemer beliggende rundt enhetene og en synkrondemodulator 12 styrt av en synkronsinusformet spenning og etterfulgt av en forsterker med kontinuerlig strømtilførsel 13, leverer utgangssignalet. The two receivers comprise an electromagnetic shield cover 7 and 8 which is open to release electrical radiation and the known antenna effects. The signals are then filtered and amplified by the filter 9 and the amplifier 10. A null compensation device 11 cancels the last parasitic voltages from radiation of solid bodies located around the devices and a synchronous demodulator 12 controlled by a synchronous sinusoidal voltage and followed by an amplifier with continuous power supply 13, supplies the output signal.

Figur 4 viser signalene som oppnås av foreliggende anordning for en geometrisk bestemt konstruksjon og ikke begrensende. Figure 4 shows the signals obtained by the present device for a geometrically determined construction and not limiting.

Signalet 14 har to vendepunkter 15 og 16 hvis-.midler-tidige posisjon i forhold til nullpunktet er karakteristisk for gjenstandens avstand fra senderens plan. Denne posisjon er uavhengig av partiklens størrelse. Derimot er amplityden 17 karakteristisk for gjenstanden. The signal 14 has two turning points 15 and 16 whose mean-temporal position in relation to the zero point is characteristic of the object's distance from the plane of the transmitter. This position is independent of the particle's size. In contrast, the amplitude 17 is characteristic of the object.

Foreliggende anordning kan anvendes i alle tilfeller hvor det er nødvendig eller nyttig å få vite posisjonen til metallgjenstander.eller mer generelt posisjonen til elek-triske eller magnetiske ledere. The present device can be used in all cases where it is necessary or useful to know the position of metal objects, or more generally the position of electric or magnetic conductors.

To anvendelser som er av særlig interesse kan nevnes uten begrensninger: Den første består i å detektere metallpartikler i tømmer. Den tredimmensjonale oppmerking tillater således en maksimal utnyttelse av ressursene; en ikke beskrevet oppmerkingsanordning er forbundet med en kalkulator. Two applications that are of particular interest can be mentioned without limitation: The first consists in detecting metal particles in timber. The three-dimensional marking thus allows a maximum utilization of the resources; an undescribed marking device is connected to a calculator.

Den andre anvendelsen består i å detektere våpen hos personer som befinner seg på offentlige steder: kjenn-skap til hvor våpnet befinner seg på den aktuelle person tillater at sikkerhetsvakten diskret kan intervenere uten risiko. The second application consists in detecting weapons in people who are in public places: knowing where the weapon is located on the person in question allows the security guard to intervene discreetly without risk.

Claims

1. Device for detecting raw number particles comprising one to two units each consisting of a transmitter and a receiver for electromagnetic waves.

2. Device according to claim 1, characterized in that the detection of the size and position according to two axes is ensured by means of the geometric shape of the transmitter and the receiver and their respective position.

3. Device according to claim 1, characterized in that the transmitter consists of a square-shaped wire coil of a size that is larger than that of the object to be detected.

4. Device according to claim 1, characterized in that the receiver consists of a small coil of wire provided with an electromagnetic core with an axis perpendicular to the axis of the transmitter.

5. Device according to claim 1, characterized in that the signal is demodulated by a synchronous demodulator.

6. Device according to claim 1, characterized in that the residual voltages are compensated by an electronic correction circuit.

7. Device according to claim 1, characterized in that the combination of the two units each consists of a transmitter and a receiver supported perpendicularly to each other, and in that they provide a three-dimensional marking of the object.

8. Device according to claim 1, characterized in that the device according to claim 7 eliminates all errors caused by industrial electromagnetic parasitic oscillations.