Схемы металлоискателей MD4U
http://md4u.ru/

Делаем металлодетектор стационарный
http://md4u.ru/viewtopic.php?f=101&t=8301		 Страница 1 из 1
Автор:  kvi [ Ср: 06 фев 2013 14:59 ]
Заголовок сообщения:  Делаем металлодетектор стационарный
Здравствуйте.
Я взялся за изготовление такого устройства, но столкнулся с проблемами, которые я сам не могу разрешить. По таким металлодетекторам в интернете нет информации, пришлось руководствоваться описаниями МД для земли. Я правда долго колебался что выбрать-прием-передача или импульсный метод. Остановился пока на прием-передаче.
Идея в чем- изготовлен каркас прямоугольного сечения с апертурой 450х600мм с тремя обмотками-передающая в центре 9 витков диаметром 2мм, и с двух сторон симметрично на расстоянии 100мм две приемных катушки 50 витков диаметром 0,35 мм. Передающая катушка запитывается двуполярными импульсами с размахом 40В и частотой 8192Гц, приемные катушки включены встречно и подключены ко входу приемника. Каркас закрыт сплошным экраном из нержавейки, при этом края экрана выходят за пределы приемных катушек на 100мм и имеют отбортовку внутрь 20мм. Приемник состоит из входного усилителя на малошумящем ОУ(к=23), сумматора(к=34), ПФ 8192Гц(к=10), СД, ФНЧ, УПТ(к=30) и компаратора.Есть отдельный вход для компенсирующей катушки, сигнал от которой через каскад на ОУ, обеспечивающий подачу прямого или инверсного сигнала на второй вход сумматора для компенсации входного несбалансированного сигнала. Усиление приемника можно изменять в широких пределах. Сечас-К=7000 по переменному сигналу.
При попадании металла внутрь апертуры должен нарушиться баланс, разностный сигнал должен усилиться, сработать компаратор и включиться сигнализатор.
У меня собрано все это устройство. Приемник отдельно функционирует, запитка идет. Но дальше начались проблемы. Невозможно получить баланс-на симметричном входе приемника разностный сигнал не менее 0,4 В и то, если вогнать в параллельный резонанс приемные катушки, чтобы избавиться от частот, вызванных фронтами импульсов запитки.Кстати на каждой катушке напряжение равно 17-20 в, при чем разница достигает 1,5 В несмотря на то, что все абсолютно симметрично.
Схему компенсации я пока не задействовал, так как пока я не смогу уменьшить входной сигнал до 0-1мВ по-моему не имеет смысла идти дальше.
Поэтому я сейчас запитал передающую катушку синусоидой вместо импульсов через УНЧ на TDA7294 100Вт от ЗГ. При этом на каждой приемной катушке напряжение 8 В. При встречном включении остается меньше 1мв. При установке экрана таких результатов я уже не получил-никакого баланса. При этом экран я доработал-убрал отбортовку и сделал его шириной на 5мм выходящим за края приемных катушек. Мне неясно этот экран должен быть незамкнутым?!
Так как я в начале отладки, то я и подумал, что эта тема может быть кому то интересна и форум мне поможет в процессе отладки.
Я готов выложить имеющиеся схемы и фото.
Если не получится, то буду пробовать импульсный МД.
Автор:  Andy_F [ Ср: 06 фев 2013 15:13 ]
Заголовок сообщения:  Re: Делаем металлодетектор стационарный
На Геотехе есть патенты по рамочным детекторам. Может быть, там найдётся что-то интересное ?
Автор:  Вадим [ Ср: 06 фев 2013 18:30 ]
Заголовок сообщения:  Re: Делаем металлодетектор стационарный
Почему Вы выбрали именно балансную схему, - какие цели этим преследуются? И какие технические задачи ставятся перед устройством?
По-моему, цельнометаллический экран из нержавейки будет здорово изменять баланс от температуры, вибраций... Насколько он вообще важен в таком виде?
Автор:  kvi [ Чт: 07 фев 2013 9:51 ]
Заголовок сообщения:  Re: Делаем металлодетектор стационарный
Цитата:
На Геотехе есть патенты по рамочным детекторам.

пожалуйста, укажите ссылки по которым можно получить сведения об упомянутых Вами патентах.
Автор:  kvi [ Чт: 07 фев 2013 12:21 ]
Заголовок сообщения:  Re: Делаем металлодетектор стационарный
Цитата:
Почему Вы выбрали именно балансную схему, - какие цели этим преследуются? И какие технические задачи ставятся перед устройством?
По-моему, цельнометаллический экран из нержавейки будет здорово изменять баланс от температуры, вибраций... Насколько он вообще важен в таком виде?


Технические задачи-найти металлические включения в упакованном тюке соломы до того как он попадет в измельчитель. Выбор балансной схемы-нашел описание принципа работы http://ru.mt.com/ru/ru/home/applications/Product-Inspection_2/PI-Contaminant-Detection.html/.
Экран-необязательно из нержавейки. главное чтобы был немагнитным. Его назначение и конструкцию я представляю себе довольно смутно. Вчера экран доработал-в месте соединения частей экрана проложил плетенку и добавил болтов крепления. При этом удалось добиться баланса до 0,2 мв. Сигнал для замкнутого экрана в каждой приемной катушке снизился до 2 В по отношению к уровню 8 В без экрана.. Может быть надо сделать экран незамкнутым?
Автор:  Aztec [ Чт: 07 фев 2013 12:52 ]
Заголовок сообщения:  Re: Делаем металлодетектор стационарный
kvi писал(а):
... Технические задачи-найти металлические включения в упакованном тюке соломы до того как он попадет в измельчитель...

Минимальные размеры "металлических включений" задаются? А то ведь, искать иголку в "тюке соломы" проблематично :D .
Автор:  ARSENAL.UA [ Чт: 07 фев 2013 14:03 ]
Заголовок сообщения:  Re: Делаем металлодетектор стационарный
kvi писал(а):
Цитата:
Может быть надо сделать экран незамкнутым?

А что экран у Вас короткозамкнутый :?: :?: :?:
Экран можно делать из любого токопроводящего материала будь то сталь,алюминий,медь,золото..., но он должен быть не короткозамкнутый!!!
Автор:  kvi [ Чт: 07 фев 2013 15:34 ]
Заголовок сообщения:  Re: Делаем металлодетектор стационарный
Цитата:
Минимальные размеры "металлических включений" задаются? А то ведь, искать иголку в "тюке соломы" проблематично


Конечно. хотелось бы и иголку. По крайней мере стальной шарик диаметром 3мм, как я вычитал в паспорте одного из МД. А так-я не знаю что получится.
Автор:  kvi [ Чт: 07 фев 2013 15:40 ]
Заголовок сообщения:  Re: Делаем металлодетектор стационарный
Цитата:
А что экран у Вас короткозамкнутый
Экран можно делать из любого токопроводящего материала будь то сталь,алюминий,медь,золото..., но он должен быть не короткозамкнутый!!!


Да, я его сделал сплошным. Сегодня же в одно из мест соединения частей экрана вставлю изолятор, толщиной думаю 2-3мм. Спасибо за подсказку. Вот еще почитать где-нибудь на эту тему.
Автор:  ARSENAL.UA [ Чт: 07 фев 2013 18:37 ]
Заголовок сообщения:  Re: Делаем металлодетектор стационарный
А что тут читать, Вы расположили короткозамкнутый виток на обмотку - это все равно, что межвитковое в трансформаторе.
Автор:  Вадим [ Чт: 07 фев 2013 18:58 ]
Заголовок сообщения:  Re: Делаем металлодетектор стационарный
Мне кажется, что только импульсник сможет дать приемлемые параметры по простоте, надёжности и чутью. Балансник с такой катушкой, плюс такой экран, вибрации, внешние факторы... - это сложнее, дольше и хуже в итоге. Кроме того, у балансных приборов сложнее диаграмма, и она имеет разную реакцию на типы ,форму, положение... металмомусора.
Но с другой стороны, чтобы обнаружить предмет в 3мм в полуметровой куче, когда рядом стоит и перемещается другое металлическое оборудование... - это сложно. Здесь, возможно, нужно продумать комплексное исполнение прибора - поставить много рамок поменьше, или вытянутой формы, максимально удалить от всего остального металлического, применить катушки с замкнутым внутри магнитным полем...
Есть ведь и другие варианты - металл имеет большую плотность, поэтому можно применить И инерционный способ - центрифуга, в которой сено будет вылетать вместе с воздухом, а металл оставаться на дне... Можно большУю часть металломусора убирать магнитом...
Автор:  rmdetector [ Чт: 07 фев 2013 23:45 ]
Заголовок сообщения:  Re: Делаем металлодетектор стационарный
Вадим писал(а):
Мне кажется, что только импульсник ...

Вообще-то рамка с размерами 450*600 мм не особо и большая. Тут, наверное, подойдут и импульсник и Q-метр. Сделать на столе макет с катушкой указанных размеров и проверить с какого минимального размера начнёт чуять металлическую мелочь.
Автор:  kvi [ Пт: 08 фев 2013 15:18 ]
Заголовок сообщения:  Re: Делаем металлодетектор стационарный
Огромное спасибо Andy-F за ссылку. Информации много. обязательно буду изучать. Однако сейчас я в процессе наладки уже чего-то сделанного, которое надо довести до логического конца.
Автор:  kvi [ Пт: 08 фев 2013 15:27 ]
Заголовок сообщения:  Re: Делаем металлодетектор стационарный
Цитата:
А что тут читать, Вы расположили короткозамкнутый виток на обмотку - это все равно, что межвитковое в трансформаторе.


Вопрос с экраном для меня стал ясен. Спасибо. До конца недели реализую зазор в экране и закончу баланс. Выложу фото конструкии катушек. А почитать я хотел о том какого рода экранирование-от электрических, электромагнитных полей, вроде если требуют немагнитный экран, то это экран электростатический.
Автор:  kvi [ Пт: 08 фев 2013 15:35 ]
Заголовок сообщения:  Re: Делаем металлодетектор стационарный
Цитата:
Мне кажется, что только импульсник сможет дать приемлемые параметры по простоте, надёжности и чутью...


Импульсник я обязательно запущу где-то к лету чтобы сравнить оба варианта.
Условия применения МД -я думаю можно обеспечить зону свободную от помех, так как МД будет обслуживаться в ручном режиме, без конвейра.
По поводу решения проблемы другими способами-то я сторонник МД, хотя наверняка можно и по другому.
Автор:  kvi [ Пт: 08 фев 2013 15:47 ]
Заголовок сообщения:  Re: Делаем металлодетектор стационарный
Цитата:
Вообще-то рамка с размерами 450*600 мм не особо и большая. Тут, наверное, подойдут и импульсник и Q-метр. Сделать на столе макет с катушкой указанных размеров и проверить с какого минимального размера начнёт чуять металлическую мелочь.


В принципе я рассчитываю получить эти результаты с помощью балансника, подключив к приемным катушкам описанный приемник, но пока я застрял на балансе катушек. С импульсником такой же опыт я проведу позже. где-то к лету.
Если можно. то уточните как использовать в эксперименте Q-метр.
Автор:  Вадим [ Пт: 08 фев 2013 19:04 ]
Заголовок сообщения:  Re: Делаем металлодетектор стационарный
Да, кстати, т.н. Q-метр тоже подойдёт для экспериментов. И по стабильности, простоте, устойчивости результата. Но с чутьём на мелочь тоже придётся повозиться,- у импульсника чутьё побольше, но и помех будет хватать со всех сторон...
По поводу МД - а что нужно делать после того. как прибор что-то обнаружит??? Ведь цепь реагирования должна замкнуться - и желательно на автоматическое устройство, а не на человека... Поэтому МД может оказаться лишним звеном, а вот магнит, и пр., ищет и ещё и исполняет (удаляет)...
Автор:  Вадим [ Пт: 08 фев 2013 19:16 ]
Заголовок сообщения:  Re: Делаем металлодетектор стационарный
Вот весьма хорошая схема для экспериментов в направлении Q-метров. Для катушки 25см и одной ЛМ358 ( переделанная схема) вполне достижима дальность в 27+- см на монету.
viewtopic.php?f=19&t=6001
Автор:  Вадим [ Пт: 08 фев 2013 20:05 ]
Заголовок сообщения:  Re: Делаем металлодетектор стационарный
А катушки к данному Q-метру можно намотать в виде двух максимально одинаковых катушек-рамок с размерами, как Вы описывали - на канале, через который проходит "сено". Но эти две катушки нужно подключить так, что бы они создавали противоположные по направлению поля. Расстояние между катушками порядка размера меньшей стороны, - для начала. Это один из вариантов катушки. Цель - уменьшить влияние внешних полей и предметов. Естественно, нужен электростатический экран, например, из фольги на каждую катушку. Материал каркаса - пока диэлектрик, но схема вполне хорошо работает и при непосредственном расположении вблизи крупных металлических предметов.
Вообще же, rmdetector занимался больше этими приборами.
Автор:  Вадим [ Ср: 13 фев 2013 19:46 ]
Заголовок сообщения:  Re: Делаем металлодетектор стационарный
kvi, очень интересны практические результаты этих обсуждений.
Автор:  kvi [ Чт: 14 фев 2013 14:36 ]
Заголовок сообщения:  Re: Делаем металлодетектор стационарный
Цитата:
kvi, очень интересны практические результаты этих обсуждений.


Вадим, к сожалению похвастаться нечем.Я по-прежнему балансирую катушки. Все высказанные сомнения по поводу балансника пока сбываются, т.е. есть влияние экрана на стабильность баланса, есть помехи внешние (750-800кГц), наверное влияет и то, что катушки не залиты.
Сейчас я получил min 2мВ и думаю как его уменьшить средствами до входа приемника, что-то я видел в патентах.
ВЧ помеху я задавил емкостью 0,01мк параллельно входу ПРМ.
Так как принятый сигнал имеет запаздывание в четверть периода относительно ЗГ, для работы компенсатора ПРМ надо добавлять фазосдвигающие звенья, которые я не предусмотрел.
Сегодня-завтра я выложу фото каркаса с катушками и схему приемника со всеми подключениями, может тогда будет более предметное обсуждение.
По поводу Q-метра. импульсника я уже писал, что пытаюсь довести сначала балансник до какого-то результата.
Автор:  Вадим [ Чт: 14 фев 2013 22:45 ]
Заголовок сообщения:  Re: Делаем металлодетектор стационарный
Указанную схему Q-метра Вы можете сделать в качестве отдыхамежду боями с балансными схемами... :) Это в качестве шутки для поднятия настроения.
Можно датчик сделать с подстроечным резистором, как в АСЕ или ИМП. Это немного сократит время и упростит настройку датчика.
Автор:  Teren [ Ср: 22 апр 2015 15:45 ]
Заголовок сообщения:  Re: Делаем металлодетектор стационарный
Здравствуйте. Очень прошу помощи форумчан !! ХЕЛП !!!
Не хочу создавать еще одной ветки поэтому прошу советов здесь.
Необходимо сделать арочный детектор. Учитывая ситуацию в стране необходимо сделать простой и дешевый прибор который можно забросить на любой блокпост. Предварительно думаю на ClonePI w или АВР. Осматривая фирменные устройства увидел от трех до шести зон сканирования, в данном же случае попробую обойтись одной.
Для конструирования я рассматриваю следующую ТЗ.
размер рамки 2,05 мhttp://www.md4u.ru/posting.php?mode=reply&f=101&t=8301# х 0,6 м
питания 12 в от автомобильного аккумулятора
минимальные объекты (чем, граната, ПМ)
четкая индикация (при условии, что вблизи не будет арматуры)
минимум глюков
Может ли клон обеспечить стабильность без глюков на такой большой рамке. :?: :?: :?:
Имею опыт с рамкой 1м х 1м с клон пи в - чувствительности достаточна при 12 витках сечением 1,6.
Подсказывайте буду рад дорогой совету.
Страница 1 из 1 Часовой пояс: UTC + 3 часа
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group
http://www.phpbb.com/