适用于皮带传送机构的金属探测装置[发明专利]

*CN102096110A*

(10)申请公布号 CN 102096110 A(43)申请公布日 2011.06.15

(12)发明专利申请

(21)申请号 201010551469.6(22)申请日 2010.11.19

(71)申请人北京交通大学

地址100044 北京市海淀区西直门外上园村

3号(72)发明人魏学业 聂慧 袁磊 蔡敏(51)Int.Cl.

G01V 3/12(2006.01)

权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 3 页

(54)发明名称

适用于皮带传送机构的金属探测装置(57)摘要

本发明公开一种金属探测装置，特别涉及一种适用于皮带传送机构的金属探测装置，包括振荡电路、脉冲放大电路、第一比较电路、第二比较电路、双稳态电路、报警驱动电路。所述的振荡电路由双考比兹振荡电路组成，振荡电路的一个输出端连接脉冲放大电路的输入端，脉冲放大电路的输出端连接第一比较电路输入端，第一比较电路输出端连接双稳态电路输入端，双稳态电路输出端连接报警驱动电路，第二比较电路的输入端连接振荡电路的另一个输出端，第二比较电路的输出端连接报警驱动电路。本发明的优点在于能够对金属进行实时检测，并且在传送带的结合部不发出报警信息；用硬件电路实现金属探测，结构简单、稳定性好、成本低、效率高。

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权 利 要 求 书

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1.一种适用于皮带传送机构的金属探测装置，其特征在于：包括振荡电路(1)、脉冲放大电路(2)、第一比较电路(3)、双稳态电路(4)、第二比较电路(6)、报警驱动电路(5)，所述振荡电路(1)的一个输出端连接脉冲放大电路(2)的输入端，脉冲放大电路(2)的输出端连接第一比较电路(3)输入端，所述第一比较电路(3)输出端连接双稳态电路(4)输入端，所述双稳态电路(4)输出端连接报警驱动电路(5)，所述第二比较电路(6)的输入端连接振荡电路(1)的另一个输出端，第二比较电路的输出端连接报警驱动电路，上述振荡电路由双考比兹振荡电路组成。

2.根据权利要求1所述的金属探测装置，其特征在于：所述的脉冲放大电路(2)采用反比例放大的方式，由集成运算放大器(U1B)、隔直流电容(C10)、输入电阻(R4)、反馈电阻(R6)、输出滤波电阻电容(R7、C12)、平衡电阻(R5)、放电电容(C11)构成。

3.根据权利要求1所述的金属探测装置，其特征在于：所述的第一比较电路(3)由一个集成运算放大器(U1A)及其周围的电阻组成。

4.根据权利要求1所述的金属探测装置，其特征在于：所述的双稳态电路(4)由一个可重复触发的双稳态触发器(U2A)和决定时间常数的电阻(ER12)、电容(C13)组成。

5.根据权利要求1所述的金属探测装置，其特征在于：所述的报警驱动电路(5)由一个可重复触发的双稳态触发器(U2B)和放大电路组成。

6.根据权利要求1所述的金属探测装置，其特征在于：所述的第二比较电路(6)由一个电压跟随电路和一个电压比较器构成。

7.根据权利要求1所述的金属探测装置，其特征在于：双考比兹振荡电路的一个输出端连接到第二电感(L2)、第三电感(L3)之间，另一个输出端连接到第一电感(L1)和电容(C2)之间。

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说 明 书

适用于皮带传送机构的金属探测装置

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技术领域

[0001]

本发明涉及一种金属探测装置，特别涉及一种适用于皮带传送机构的金属探测装

置。背景技术

在发电、食品加工、饲料生产等工业中，物料通过皮带传送进入粉碎机前，需要将铁、铜、铝等金属去除，否则将给粉碎机造成致命的破坏，通常采用除铁器自动去除具有磁性的金属，如铁，而对于铝、铜等这些没有磁性的金属，除铁器就无法去除，这就需要一种金属探测装置，在探测到传送带上有金属时即发出报警信息，但在传送带的结合部不发出报警信息。

[0002]

发明内容

[0003] 本发明的目的是提供一种适于皮带传送机构的金属探测装置，此装置具有结构简单、稳定性好、成本低、效率高等优点。[0004] 本发明为实现上述目的，采用如下技术方案：

[0005] 本发明是一种适于皮带传送机构的金属探测装置，其原理框图如图1，包括振荡电路(1)、脉冲放大电路(2)、第一比较电路(3)、第二比较电路(6)、双稳态电路(4)、报警驱动电路(5)。所述振荡电路(1)的一个输出端连接脉冲放大电路(2)的输入端，脉冲放大电路(2)的输出端连接第一比较电路(3)的输入端，所述第一比较电路(3)的输出端连接双稳态电路(4)的输入端，所述双稳态电路(4)的输出端连接报警驱动电路(5)，所述的第二比较电路(6)的输入端连接振荡电路(1)的另一个输出端，第二比较电路(6)的输出端连接报警驱动电路。所述的振荡电路由双考比兹振荡电路组成，双考比兹振荡电路的一个输出端连接到第二电感(L2)、第三电感(L3)之间，另一个输出端连接到第一电感(L1)和电容(C2)之间；所述的脉冲放大电路(2)采用反比例放大的方式，由集成运算放大器(U1B)、隔直流电容(C10)、输入电阻(R4)、反馈电阻(R6)、输出滤波电阻电容(R7、C12)、平衡电阻(R5)、放电电容(C11)构成；所述的第一比较电路(3)由一个集成运算放大器及其周围的电阻组成，所述的双稳态电路(4)由一个可重复触发的双稳态触发器和决定时间常数的电阻、电容组成，所述的报警驱动电路(5)由一个可重复触发的双稳态触发器和放大电路组成，所述的第二比较电路(6)由一个电压跟随电路和一个电压比较器构成。[0006] 本发明的特征在于：采用一个振荡电路寻找金属，通过检测输出电压大小的变化，确定金属存在与否。

[0007] 本发明的有益效果在于：[0008] 1.能够对金属进行实时检测，并且在传送带的结合部不发出报警信息。[0009] 2.用硬件电路实现金属探测，结构简单、稳定性好、成本低、效率高。

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说 明 书

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附图说明

[0010] [0011] [0012] [0013] [0014] [0015] [0016] [0017]

图1为本发明的原理连接框图；

图2为振荡电路原理图；

图3为振荡电路的输出波形图；图4为脉冲放大电路原理图；图5为第一比较电路的原理图；图6为双稳态电路原理图；图7为报警驱动电路原理图；图8为第二比较电路的原理图。

具体实施方式

[0018] 下面结合附图对发明的技术方案进行详细说明：

[0019] 图1为本发明的原理连接方框图。振荡电路1连接脉冲放大电路2的输入端，脉冲放大电路2的输出端连接第一比较电路3的输入端，所述第一比较电路3的输出端连接双稳态电路4的输入端，所述双稳态电路4的输出端连接报警驱动电路5，所述的第二比较电路6的输入端连接振荡电路1的另一个输出端，第二比较电路6的输出端连接报警驱动电路5。如图2所示振荡电路1由双考兹振荡电路组成，有输出C和输出D，输出C连接到L2、L3之间，所示的L1为检测线圈，L1作为传感器来检测金属存在与否，输出D连接在L1和电容C2之间。

[0020] 振荡电路1的输出C接到脉冲放大电路2，常态输出的是一个零电平，当检测到有金属时就会出现一个负电压脉冲，经脉冲放大电路2变成一个正向的电压脉宽。第一比较电路3将采集到的电压与设定值进行比较，生成触发控制信号，触发控制信号经双稳态电路4后控制报警驱动电路5。振荡电路1的输出D接到第二比较电路6，常态下输出的标准的正弦波，当传送带上有金属时其幅值变化并不明显，而当传送带结合部通过时，波形的幅值会有明显的减小。这一明显变化经第二比较电路6后，生成一个负电压脉宽，接到报警驱动电路5的清零端，禁止报警驱动电路5工作。[0021] 图3所示为振荡电路1的输出C、输出D的波形，在常态下其输出波形分别为零电平17和标准的正弦波19。当检测到金属时，振荡电路1的输出C就会输出一个负电压脉冲18，当传送带的结合部经过时，振荡电路1的输出D会输出一个较标准正弦波19幅值减小的正弦波20。

[0022] 图4所示为图1中的脉冲放大电路2。图3中的负电压脉冲18，加到脉冲放大电路2的输入端经电容C10隔除直流后进行反比例放大，所示的R6、R4起到放大作用，R7、C12起到滤波作用。

[0023] 图5所示为第一比较电路3，常态下其输出10为高电平，当输入9输入高电平时则输出一个零电平，产生了一个下降沿，加到图6所示的双稳态电路4的输入11，则输出12会产生一定脉宽的高电平，所示的双稳态电路4由一个触发器U2A和电阻、电容组成，其时间常数由R12、C13决定。输出12则会由高电平变回到零电平，产生了一个下降沿，加到图7所示输入a，触发器U2B输出一个高电平经放大电路后驱动继电器K1动作。[0024] 图8所示为第二比较电路6，当运送带的结合部通过金属探测器时，振荡电路1的

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说 明 书

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输出波形由图3所示的标准正弦波形19变为幅值较小的正弦波形20，加到第二比较电路6的输入15，此信号经电压跟随器U1C隔离，二极管D1半波整流后与参考电压比较，所示的电阻R15、电容C14起到减小波纹的作用。当输入的波形由标准正弦波19变为幅值较小的正弦波20时，输出16的波形就会有一个从高电平变为零电平的下降沿，加到报警驱动电路5的输入b，禁止触发器U2B触发，使其保持零电平。当运送带的结合部经过探测器时，虽然报警驱动电路5的输入a有下降沿来临，但此时输入b已经有下降沿来临禁止了触发器工作，图6所示的双稳态电路4，起到使输入a的下降延时到达的作用，这样就实现了当传送带结合部经过探测器时，不发出报警的功能。

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说 明 书 附 图

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图1

图2

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说 明 书 附 图

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图3

图4

图5

图6

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说 明 书 附 图

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图7

图8

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