[发明专利]分时多频金属检测机

说明书

技术领域

本发明属于电或磁的勘探或探测技术领域，尤其涉及一种分时多频金属检测机。

背景技术

工业环境使用的金属检测系统是基于金属在交变磁场产生涡流效应实现检测物料中的金属杂质的；由于其被监测对象的多样性和使用环境的复杂性；对于单一频率的金属检测系统而言，由于工作频率单一和固定性，导致在检测中如果使用较高频率,一般为几百KHz信号检测时，对于非铁磁性金属非常敏感；但是由于被检测对象具有导电特性，将会影响其检测灵敏度；同时当采用较高的频率检测时，对于铁磁性的金属的检测性能会下降，导致铁磁性金属检测灵敏度会降低。相反如果采用较低频率进行检测，由于非铁磁性的金属对于低频不敏感，虽然降低了产品效应，但同时也降低了非铁磁性金属的灵敏度；严重时可能导致设备无法检测污染的金属杂质。

发明内容

本发明就是针对上述问题，提供一种检测全面、检测灵敏度高、稳定性好的分时多频金属检测机。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案，本发明包括控制单元、信号产生单元、功率放大单元、发射线圈、平衡接收线圈、接收单元、信号调理单元、零点控制单元、解调单元、矢量信号处理单元、数据采样单元，其结构要点控制单元、信号产生单元、功率放大单元、发射线圈依次相连，平衡接收线圈、接收单元、信号调理单元、零点控制单元、解调单元、矢量信号处理单元、数据采样单元、控制单元依次相连，控制单元的输出端口分别与信号调理单元、零点控制单元、解调单元、矢量信号处理单元、数据采样单元的输入端口相连，信号产生单元的输出端口分别与零点控制单元、解调单元的输入端口相连；

所述控制单元控制信号产生单元产生按照时间顺序变化的两种或者两种以上的频率信号M01发送给功率放大单元；

所述平衡接收线圈通过耦合接收来自发射线圈的信号得到幅度相等方向相反的两个输出信号F21和F22；

所述接收单元对F21和F22进行叠加处理后形成一个F3信号；

所述零点控制单元在控制单元的控制下，通过对信号产生单元输入的M01和M01+90°两路信号处理后，得到一个与信号调理单元输出信号F41幅度相同相位相差180度的F42C信号，F41与F42C叠加得到F42信号输出给解调单元；

所述解调单元通过来自信号发生单元的M0°和M90°两路信号对F42进行解调运算得到信号F431和F432；

所述数据采样单元把矢量信号处理单元输出的携带幅度相位信息的模拟信号F441和F442转化为数字信号给控制单元，控制单元根据信号幅度和相位进行金属杂质是否存在判断产生报警信息。

作为一种优选方案，本发明所述信号产生单元包括四个DDS（直接数字式频率合成器）和两个OP（运放），四个DDS的输入端口均与所述控制单元的输出端口相连，两个DDS分别输出所述M0°和M90°信号，另两个DDS分别通过OP输出所述M01和M01+90°信号。

作为另一种优选方案，本发明所述零点控制单元包括两个DA（数模转换器）、两个乘法器和两个加法器；一乘法器的输入端分别接收所述M01+90°和一DA输出信号，输出端接第一加法器一输入端；另一乘法器的输入端分别接收所述M01和另一DA输出信号，输出端接第一加法器另一输入端；第一加法器输出端接第二加法器一输入端，第二加法器另一输入端接所述F41信号，第二加法器输出所述F42信号；所述两个DA的输入端均与控制单元输出端口相连。

本发明有益效果：

本发明中采用分时进行多种频率发送方式，能够很好的利用M01的特征进行多种频率分时发送；使同一个被检测对象分时工作在不同的频率环境中；从而很好的实现对铁磁性金属和非铁磁性金属的同时检测的能力；很好的提高设备检测灵敏度及其稳定性。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。本发明保护范围不仅局限于以下内容的表述。

图1是本发明电路原理框图。

图2是本发明信号发生单元产生信号的一种示例。

图3是本发明信号发生单元结构示意图。

图4是本发明零点控制单元结构示意图。

图中，1为功率放大单元、2为传感器单元、3为接收单元、4为核心处理部分、41为信号调理单元、42为零点控制单元、43为解调单元、44为矢量信号处理单元、45为数据采样单元、46为信号产生单元、47为控制单元。

具体实施方式