CH308309A - Appareil électrique pour la recherche de masses de matières magnétiques et de matières conductrices de l'électricité. - Google Patents

Description

  
 



  Appareil électrique pour la recherche de. masses de matières magnétiques et de matières
 conductrices de   l'électricité.   



   La présente invention a pour objet un appareil électrique pour la recherche de masses de matières magnétiques et de matières conductrices de l'électricité, cet appareil étant utilisable pour la détection de telles masses lorsqu'elles sont disposées de façon que leur recherche par des méthodes simples, telles que la recherche visuelle ou la recherche par contact physique, soit rendue difficile ou impossible; il comprend un oscillateur électrique, un dispositif explorateur et un dispositif détecteur disposés pour fournir une indication en présence d'une masse d'une matière recherchée choisie.



   L'appareil objet de l'invention est caractérisé par des moyens. injecteurs agencés pour injecter dans ledit dispositif détecteur une fraction du courant oscillant produit par ledit oscillateur, le tout étant agencé de façon à assurer une sensibilité choisie d'avance de ce dispositif détecteur pour des signaux d'entrée de phase correspondant à ladite matière recherchée choisie.



   Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'appareil selon l'invention.



   La figure unique de ce dessin est un schéma électrique seulement partiellement détaillé de cette forme d'exécution.



   Le dessin représente un oscillateur électrique 1, un dispositif explorateur 2, des moyens d'équilibrage 3 et un amplificateur 4, le tout étant représenté à gauche de la ligne en pointillé. A droite de cette ligne sont représentés des circuits accessoires ainsi qu'un dis positif indicateur (par exemple un relais téléphonique) qui font partie de l'appareil.



   L'oscillateur 1 fournit du courant à l'un des enroulements, 2', du dispositif explorateur 2, et toute tension induite dans l'autre enroulement de ce dispositif est amplifiée par l'amplificateur 4. Les moyens d'équilibrage 3 servent à compenser tout couplage mutuel résiduel entre les enroulements du dispositif explorateur 2 en l'absence de métal dans leur champ commun.



   Considérons le fonctionnement du   circuit    représenté à droite de la ligne pointillée. Un signal fourni par l'amplificateur de tension alternative 4 est combiné à une partie, que nous appellerons  X , du signal directement fourni par l'oscillateur 1 à la résistance 5.



  Le signal combiné formé par cette addition est redressé par un redresseur 6 et filtré par un condensateur 7, de façon à produire une tension dont l'amplitude est fonction de l'amplitude et de la relation de phase existant entre les signaux de sortie de l'amplificateur 4 et de l'oscillateur 1. Cette tension est équilibrée par une tension de même valeur, constituée par une partie, que nous appellerons  X1 , du signal produit par l'oscillateur 1, appliquée à travers une résistance 8 à un redresseur 9 et filtrée par un condensateur 10.  



  La différence entre ces deux tensions est amplifiée par des tubes 11 et 12 et produit une différence de potentiel entre les anodes 13 et 14 de ces tubes.



   La différence de potentiel entre les anodes 13 et 14 est appliquée aux grilles d'une double triode 17 comprenant des anodes 19 et 20 dans le circuit desquelles est branché un relais 18, de sorte qu'un déséquilibre suffisant entre    les potentiels des anodes 19 et 20 du tube : 17    provoque le fonctionnement du relais.



   On se rend compte que le circuit décrit jusqu'ici est sensible à toute modification suffisamment grande de l'amplitude aussi bien que de la phase du signal reçu de   1'amplifi-    cateur 4. L'avantage de cette disposition est expliqué ci-dessous.



   En admettant que l'inductance   mutuelle    des inductances soit initialement égale à zéro, la présence de tout objet métallique susceptible de modifier cet état a pour effet de faire apparaître un courant alternatif   dans l'induc-    tance exploratrice, et sa détection ne présente aucune difficulté. Cependant, dans tout appareil, il est en pratique impossible de maintenir cette   eondition    d'induetanee   mutuelle¯égale    à zéro pendant une période de temps considérable.

   Si un faible courant alternatif présentant un angle de phase déterminé (par rapport au courant traversant   l'induetance    excitée)   circule    dans l'inductance exploratrice, il est possible que la présence d'un objet métallique ne modifie en rien l'amplitude du signal dans   l'indnctance    exploratrice et ne modifie que son angle de phase. Par conséquent, un dispositif détecteur sensible uniquement à l'amplitude de ce signai ne provoquera aucune indication signalant la présence d'un tel objet métallique. Dans le dispositif décrit, ceci ne peut pas se passer.



   Cependant, il subsiste une difficulté dé  coulant      dn    fait que le couplage entre les enroulements formant le dispositif explorateur peut varier lentement avec le temps, produisant ainsi dans le circuit un déséquilibre qui n'est pas dû. à la présence   d'ton    objet métallique quelconque. Cette difficulté est vaincue de la manière expliquée ci-dessous.



     Les    constantes de temps deys condensateurs de couplage 15 et 16 et des résistances 22 et 21 qui relient les anodes 13 et 14 aux grilles du tube suivant 17 sont réglables et choisies de manière telle qu'il soit nécessaire que la vitesse de variation de la différence de potentiel entre les anodes 13 et 14 dépasse une certaine valeur déterminée afin de faire fonctionner le relais 18 branché entre les anodes 19 et 20 du tube 17.



   Tant que la vitesse de variation de la diffé  rence    de potentiel entre les anodes 13 et 14 est inférieure à ladite valeur minimum déterminée, la valeur effective de cette différence de potentiel peut varier, c'est-à-dire que les potentiels des anodes 13 et 14 peuvent cesser   d'être    équilibrés, et cela sans provoquer le fonctionnement du relais 18. La sensibilité de l appareil à de rapides variations du couplage entre les enroulements du dispositif explorateur, variations produites par le passage d'objets métalliques, est cependant presque intégralement maintenue si cette valeur déterminée de la vitesse de variation de la différence de potentiel entre les anodes 13 et 14 est fortement dépassée.



   Enfin, comme on désire assurer d'avance une bonne sensibilité du dispositif détecteur de variations de couplage représenté à droite de la ligne pointillée du dessin, pour une matière recherchée choisie d'avance, on prévoit des moyens tels qu'un condensateur non représenté et branché en parallèle sur la bobine 2' et qui est eapable de changer la phase des courants circulant dans cette bobine.



   Dans une réalisation pratique du circuit représenté, une différence de potentiel entre les anodes 13 et 14 pouvant atteindre environ 200 volts était tolérable sans que cela entraîne une perte de sensibilité notable de l'appareil.



   Si les parties de signal  X  et  X1  mentionnées ci-dessus et obtenues à partir de l'oscillateur 1 différaient de   20  /o    au lieu d'être égales, alors on avait une différence d'environ 200 volts entre les potentiels respectifs des deux anodes 13 et 14 et cela lorsque aucun couplage n'existait entre   l'oseillateur    1  et l'entrée de l'amplificateur 4 à l'instant où   l'on    effectuait la mesure du déséquilibre.



   Le déséquilibre maximum encore tolérable pour cet appareil et dû aux enroulements du dispositif explorateur était le même que celui provoqué par un couplage existant entre   l oseillateur    1 et l'entrée de l'amplificateur 4 d'une valeur 50 fois plus grande et de même phase qu'un couplage causé par le passage rapide, dans le champ du dispositif explorateur, d'un objet en métal pour lequel la sensibilité était maximum et qui faisait juste déclencher le relais 18. Si ce déséquilibre maximum était dépassé, la différence de potentiel d'environ   200    volts entre les anodes 13 et 14 était également dépassée et l'appareil devenait moins sensible.



   Il est important, lorsqu'on emploie un dispositif automatique de neutralisation tel que celui décrit, que l'oscillateur ne soit pas sensible aux variations de la tension du réseau.



  De même, l'amplificateur doit être robuste et construit de façon que son gain ne présente pas de variations brusques. Dans bien des cas, il est suffisant de régler à nouveau l'appareil lorsqu'on est obligé de remplaeer des tubes.
  

Claims (1)

1. REVENDICATION: Appareil électrique pour la recherche de masses cie matièl4es magnétiques et de matières conductrices de l'électricité comprenant un oseillateur électrique, un dispositif explorateur et un dispositif détecteur disposés pour fournir une indication en présence d'une masse d'une matière recherchée choisie, caractérisé par des moyens injecteurs agencés pour injecter dans ledit dispositif détecteur une fraction du courant oscillant produit par ledit oscillateur, le tout étant agencé de façon à assurer une sensibilité choisie d'avance de ce dispositif détecteur pour des signaux d'entrée de phase correspondant à ladite matière recherchée choisie.

   SOUS-REVENDICATIONS : 1. Appareil selon la revendication, caractérisé en ce que ledit dispositif explorateur comprend des inductances équilibrées, leur état d'équilibre étant susceptible d'être troublé par la présence de la matière recher chée.

   2. Appareil selon la revendication, earacté- risé en ce que ledit dispositif détecteur comprend une paire de tubes excités par ledit oscillateur et agencés pour fournir des signaux de sortie à un autre tube susceptible de faire fonctionner un dispositif indicateur, les circuits de cet autre tube étant agencés de façon que ce tube ne soit sensible qu'à des variations rapides de la différence de potentiel existant entre les signaux de sortie de ladite paire de tubes.

   3. Appareil selon la revendication, caractérisé par des premiers moyens amplificateurs agencés pour amplifier le signal de sortie dudit dispositif explorateur, en ce que ledit dispositif détecteur comprend des moyens pour combiner ee signal après amplification avec un premier signal fourni par lesdits moyens injecteurs et pour produire une première tension, des moyens équilibreurs agencés pour produire une seconde tension à partir d'un second signal fourni par lesdits moyens injecteurs, et des seconds moyens amplificateurs alimentés par lesdites première et seconde tensions et disposés pour commander un tube disposé pour faire fonctionner un dispositif indicateur.

   4. Appareil selon la revendication, caractérisé par des moyens de couplage agencés de manière à permettre de régler le couplage de chacun des tubes d'une paire de tubes excités à partir dudit dispositif explorateur, à un autre tube disposé pour commander un dispositif indicateur, de façon à obtenir une discrimination désirée vis-à-vis de modifications du couplage d'induetanees que comprend ledit dispositif explorateur, qui ne résititent pas de la présence d'une masse de la matière recher chée.

   5. Appareil selon la revendication et la sous-revendieation 2, caractérisé en ce que chacun des tubes de ladite paire de tubes est couplé audit autre tube par l'intermédiaire l'un circuit réglable à résistance et capacité, de façon à permettre une discrimination visà-vis de signaux autres que ceux résultant de variations rapides des différences de potentiel entre les signaux de sortie de ladite paire de tubes.