JPS6035285A - 金属物質用電磁検出器 - Google Patents
金属物質用電磁検出器Info
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- JPS6035285A JPS6035285A JP59085090A JP8509084A JPS6035285A JP S6035285 A JPS6035285 A JP S6035285A JP 59085090 A JP59085090 A JP 59085090A JP 8509084 A JP8509084 A JP 8509084A JP S6035285 A JPS6035285 A JP S6035285A
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V3/00—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation
- G01V3/08—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with magnetic or electric fields produced or modified by objects or geological structures or by detecting devices
- G01V3/10—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with magnetic or electric fields produced or modified by objects or geological structures or by detecting devices using induction coils
- G01V3/104—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with magnetic or electric fields produced or modified by objects or geological structures or by detecting devices using induction coils using several coupled or uncoupled coils
- G01V3/105—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with magnetic or electric fields produced or modified by objects or geological structures or by detecting devices using induction coils using several coupled or uncoupled coils forming directly coupled primary and secondary coils or loops
- G01V3/107—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with magnetic or electric fields produced or modified by objects or geological structures or by detecting devices using induction coils using several coupled or uncoupled coils forming directly coupled primary and secondary coils or loops using compensating coil or loop arrangements
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
く技術分野〉
本発明は電磁検出装置に関し、より詳しくは高感度であ
ってフィルタ素子内の金属片のような少量の金属物質を
検出し得る装置に関する１、〈背景技術〉 本発明は金属物質の検出または監視に一般に適用される
が、とりわけ潤滑系や冷却系にフィルタを用いるエンジ
ンや機械装置の摩耗を油（定しまた破損を予測丁べ（フ
ィルタカートリッジのフィルタ素子内に捕えられた金属
片を検出する装置に有効である。
ってフィルタ素子内の金属片のような少量の金属物質を
検出し得る装置に関する１、〈背景技術〉 本発明は金属物質の検出または監視に一般に適用される
が、とりわけ潤滑系や冷却系にフィルタを用いるエンジ
ンや機械装置の摩耗を油（定しまた破損を予測丁べ（フ
ィルタカートリッジのフィルタ素子内に捕えられた金属
片を検出する装置に有効である。
金属材料を検出する装置は検出回路の向かいあうコイル
をつなぐ通常は平衡している交番磁場がそれらのコイル
の近くにもたらされた金属物質によりひずむという原理
により機能する嗣型峙圧微分変成器を組み入れており、
そのひずみが回かいあうコイル内で誘導される信号の不
平衡を生じさせてそのような物質の存在を表わす入力信
号をもたらす。しかしながら検出器回路のコイルをつな
ぐ交番磁場は付近の金属物質によってもひずみ、特定の
目標物質を指示するのではない誘導信号同不平衡を生じ
させ、また生産環境内に存する迷走磁場によってもひす
まされる。検出器のコイルをつなぐ交番磁場における監
視中の標的物佃もしくは基準状態に関係ないひずみによ
って検出もしくは測定装置としての装置の正しい機能が
阻害される。
をつなぐ通常は平衡している交番磁場がそれらのコイル
の近くにもたらされた金属物質によりひずむという原理
により機能する嗣型峙圧微分変成器を組み入れており、
そのひずみが回かいあうコイル内で誘導される信号の不
平衡を生じさせてそのような物質の存在を表わす入力信
号をもたらす。しかしながら検出器回路のコイルをつな
ぐ交番磁場は付近の金属物質によってもひずみ、特定の
目標物質を指示するのではない誘導信号同不平衡を生じ
させ、また生産環境内に存する迷走磁場によってもひす
まされる。検出器のコイルをつなぐ交番磁場における監
視中の標的物佃もしくは基準状態に関係ないひずみによ
って検出もしくは測定装置としての装置の正しい機能が
阻害される。
〈発明の開示〉
本発明の主要な目的はフィルタ素子内の金属物質の存在
を感知する電磁検出装置を提供することにある。
を感知する電磁検出装置を提供することにある。
他の重要な目的は馴型゛シ圧微分変成器とそれに組み合
わせられた検出回路を用いるこの型の電磁検出装置を提
供することである。
わせられた検出回路を用いるこの型の電磁検出装置を提
供することである。
本発明のより詳細な目的は感知もしくは監視すべき特定
の標的金属物質を表わｊ誘導信号と、様様な他の条件と
りわけ本装置の付近にある他の金属物質、例えば捕えら
れた金属ｖ／Ｊ質の存在に関して検食されるフィルタ素
子の構造に含まれる金属部材に由来する誘導信号とを識
別し得る線型重圧微分変成器を用いろ電磁検出装置の検
出回路を提供することにある。
の標的金属物質を表わｊ誘導信号と、様様な他の条件と
りわけ本装置の付近にある他の金属物質、例えば捕えら
れた金属ｖ／Ｊ質の存在に関して検食されるフィルタ素
子の構造に含まれる金属部材に由来する誘導信号とを識
別し得る線型重圧微分変成器を用いろ電磁検出装置の検
出回路を提供することにある。
本発明の更に他の目的は異なる金属物質を識別し得るの
に加えて標的金属物質を表わす信号と本装置のコイルを
つなぐ迷走磁場により誘導される電気的雑音を含む迷走
信号を識別し得るが故に検出回路を高感度でかつ極めて
少量の金属物質の存在を示し得るようにする電磁検出装
置用検出回路を提供することにある。
に加えて標的金属物質を表わす信号と本装置のコイルを
つなぐ迷走磁場により誘導される電気的雑音を含む迷走
信号を識別し得るが故に検出回路を高感度でかつ極めて
少量の金属物質の存在を示し得るようにする電磁検出装
置用検出回路を提供することにある。
本発明のもう１つの目的は異なる金属物質な網側すべく
ひずみをもった交番磁場により誘導される信号を位相感
知検出し得る電磁検出装置用検出回路であって、この回
路の機能は付近の金属物情が磁場のひずみを生じさせる
のみならず検出回路のコイルをつなぐひずみをもった交
番磁場により誘導される信号において識別し得る移相を
も生じさせるという現象を利用している。
ひずみをもった交番磁場により誘導される信号を位相感
知検出し得る電磁検出装置用検出回路であって、この回
路の機能は付近の金属物情が磁場のひずみを生じさせる
のみならず検出回路のコイルをつなぐひずみをもった交
番磁場により誘導される信号において識別し得る移相を
も生じさせるという現象を利用している。
本発明の更にもう１つの目的は標的物潰を表わす与えら
れた位相を持つ信号とそのままでは本回路の４幾能に影
響を及ぼすような他の非同位相信号とを識別すべく位相
感知する′電磁検出装置用検出回路を提供することであ
る。
れた位相を持つ信号とそのままでは本回路の４幾能に影
響を及ぼすような他の非同位相信号とを識別すべく位相
感知する′電磁検出装置用検出回路を提供することであ
る。
〈発明の最良の実施態様〉
次に図面を参照すると、第１図に線型微分変成器１０を
構成″１″る電磁検出装置が中心入力コイル１２と１対
の外部ピックアップコイル１４．１６を含む６つの巻線
を有するものとして示されている。中心入力コイル１２
は交流信号源１８からの正弦交番電流を受け取って１対
の外部ピックアップコイ）ｖ１４．１６に結合され、通
常は平衡している交番磁場を生じる。コイル１４，１６
はコイル内で誘導される信号を逆関係に結合するピック
アップコイルとして働くように逆巻きもしくは逆接続さ
れ、その信号は系が平衡している場合には相殺し合う。
構成″１″る電磁検出装置が中心入力コイル１２と１対
の外部ピックアップコイル１４．１６を含む６つの巻線
を有するものとして示されている。中心入力コイル１２
は交流信号源１８からの正弦交番電流を受け取って１対
の外部ピックアップコイ）ｖ１４．１６に結合され、通
常は平衡している交番磁場を生じる。コイル１４，１６
はコイル内で誘導される信号を逆関係に結合するピック
アップコイルとして働くように逆巻きもしくは逆接続さ
れ、その信号は系が平衡している場合には相殺し合う。
これらのピックアップコイル１４．１６に結合された磁
場はそれらの付近に至来する金属物質によってひずみを
生じ、そのひずみによりコイル内で誘導されるイ百号に
不平衡が生じる。
場はそれらの付近に至来する金属物質によってひずみを
生じ、そのひずみによりコイル内で誘導されるイ百号に
不平衡が生じる。
この不平衡のび導信号により物質の存在な衣わ１入力信
号が発生されろ。そのような入力信号は、演算増幅装置
１９とスイッチ装置２０により処理され、ピックアップ
コイル１４．１６の付近にある金属９勿質の存在を示す
ための直流出力信号として直流信号感知装置２２に与え
られる。
号が発生されろ。そのような入力信号は、演算増幅装置
１９とスイッチ装置２０により処理され、ピックアップ
コイル１４．１６の付近にある金属９勿質の存在を示す
ための直流出力信号として直流信号感知装置２２に与え
られる。
本発明を実施するに際し、フィルタ系予肉に捕えられた
金属片を検出するための検出器としての特定の、しかし
排他的ではない有用性を有１−る電磁検出装置を提供す
るために、第４図と第５図に示される微分変成器１００
入カコイル１２とピックアップコイ／Ｉ／１．４．１６
が円柱巻枠２３の周囲に巻かれ、との巻枠は開放した中
心部を有してその中にフィルタ索子Ｆをその外被から外
した後検査のために設置することができる。巻枠２３に
巻かれた微分変成器コイルがフィルタ素子内に捕えられ
た金属片を検出するためのセンサを与え、そのようなフ
ィルタ素子は自らの潤滑系または冷却系を用いているエ
ンジンや戟株装置の摩耗の測定や破損を予測する装置を
実現することかできる。
金属片を検出するための検出器としての特定の、しかし
排他的ではない有用性を有１−る電磁検出装置を提供す
るために、第４図と第５図に示される微分変成器１００
入カコイル１２とピックアップコイ／Ｉ／１．４．１６
が円柱巻枠２３の周囲に巻かれ、との巻枠は開放した中
心部を有してその中にフィルタ索子Ｆをその外被から外
した後検査のために設置することができる。巻枠２３に
巻かれた微分変成器コイルがフィルタ素子内に捕えられ
た金属片を検出するためのセンサを与え、そのようなフ
ィルタ素子は自らの潤滑系または冷却系を用いているエ
ンジンや戟株装置の摩耗の測定や破損を予測する装置を
実現することかできる。
高感度の検出装置を達成１−るために、円柱巻枠２３は
例えばガラスのような熱膨張率の低し・物質から成るこ
とが望ましい。他の＋！ａ質も巻枠に用い得るが、例え
ば熱い潤滑油を含むフィルタ素子がセンサ内に置かれる
際に巻枠へ伝導される熱が巻枠の温度変化によりもたら
される巻枠の大きさの変化によってピックアップコイル
からの信号に及ぼ１−影響が最小となるような、大きさ
の安定性を有てる′物質を用いることが望ましい。
例えばガラスのような熱膨張率の低し・物質から成るこ
とが望ましい。他の＋！ａ質も巻枠に用い得るが、例え
ば熱い潤滑油を含むフィルタ素子がセンサ内に置かれる
際に巻枠へ伝導される熱が巻枠の温度変化によりもたら
される巻枠の大きさの変化によってピックアップコイル
からの信号に及ぼ１−影響が最小となるような、大きさ
の安定性を有てる′物質を用いることが望ましい。
変成器１０の中心入力コイル１２が巻枠２３の中心に隣
接して対称に配置され軸方向に間隔をおいた周辺フラン
ジ２４Ａ、２４Ｂの間に巻かれ、また同様な軸方向に間
隔をおいた周辺フランジ２６Ａ、、２６Ｂ、２８Ａ、２
８Ｂが変成器の各々のピックアップコイル１４．１６の
ために設けられる。円柱巻枠２３は検査すべきフィルタ
索子（第４図のＦ）を上端に挿入できるようその端に開
放した中心部を有する。円柱巻枠２３は中１ｂｊ壁２９
を有しその上面はこの中心部の軸方向中央にある。中間
壁２９に１は巻枠２３内の中心外位置に上端から挿入さ
れたフィルタ素子Ｆがフィルタ素子内のいかなる金属物
質も下方のピックアップコイル１６より外部上方のピン
クアップコイル１４に近い方になるよう配置され、ピッ
クアップコイルと結合する磁場内にひずみを生じさせ、
このコイル内で誘導される信号に不平衡を生じてフィル
タ素子内の金属物質を表わす入力信号を生ずる。
接して対称に配置され軸方向に間隔をおいた周辺フラン
ジ２４Ａ、２４Ｂの間に巻かれ、また同様な軸方向に間
隔をおいた周辺フランジ２６Ａ、、２６Ｂ、２８Ａ、２
８Ｂが変成器の各々のピックアップコイル１４．１６の
ために設けられる。円柱巻枠２３は検査すべきフィルタ
索子（第４図のＦ）を上端に挿入できるようその端に開
放した中心部を有する。円柱巻枠２３は中１ｂｊ壁２９
を有しその上面はこの中心部の軸方向中央にある。中間
壁２９に１は巻枠２３内の中心外位置に上端から挿入さ
れたフィルタ素子Ｆがフィルタ素子内のいかなる金属物
質も下方のピックアップコイル１６より外部上方のピン
クアップコイル１４に近い方になるよう配置され、ピッ
クアップコイルと結合する磁場内にひずみを生じさせ、
このコイル内で誘導される信号に不平衡を生じてフィル
タ素子内の金属物質を表わす入力信号を生ずる。
電源１８の電圧信号の位相に対するピックアップコイル
１４．１６内で誘導される電圧信号の位相が検出装置の
場の内で誘導される金属の種類に依ることが発見されて
いる。アルミニウムやある種のステンレス鋼のような多
くの非磁性合金が炭素鋼により生じる信号とは約９０度
位相のずれた電圧信号の誘導を生じさせる。
１４．１６内で誘導される電圧信号の位相が検出装置の
場の内で誘導される金属の種類に依ることが発見されて
いる。アルミニウムやある種のステンレス鋼のような多
くの非磁性合金が炭素鋼により生じる信号とは約９０度
位相のずれた電圧信号の誘導を生じさせる。
本発明の実施においては、フィルタ素子内に捕えられた
炭素銅粒子のような標的金Ｂλ物僅を表わす信号から他
の金属物質により誘導される信号のみならすビックアン
プコイルをつなぐ迷走磁場により誘導される電気雑音を
含む迷走信号を識別し得る位相感知１−るピックアップ
コイル１４．１６を含む検出回路が提供される。従って
それらの１ぎ号の位相に基づいて、フィルタ素子内に捕
えられた金属片をステンレス鋼端口金や心もしくはフィ
ルタ媒ａの支持メツシュのようなフィルタ素子内に用い
られている金属構成、部分から識別すべく検出回路の位
相識別能力が用いられる。
炭素銅粒子のような標的金Ｂλ物僅を表わす信号から他
の金属物質により誘導される信号のみならすビックアン
プコイルをつなぐ迷走磁場により誘導される電気雑音を
含む迷走信号を識別し得る位相感知１−るピックアップ
コイル１４．１６を含む検出回路が提供される。従って
それらの１ぎ号の位相に基づいて、フィルタ素子内に捕
えられた金属片をステンレス鋼端口金や心もしくはフィ
ルタ媒ａの支持メツシュのようなフィルタ素子内に用い
られている金属構成、部分から識別すべく検出回路の位
相識別能力が用いられる。
第１図を参照すると、信号源１８がｌ ＫＨｚの正弦波
発振器３０を含み、それが減衰回路３２を通じて可聴周
波数′由１力増幅器３４０入力に与えられる。′重力増
幅器３４の出力が微分変成器１０の中心入力コイル１２
に作用する。中心入力コイル１２と増幅器３４を合理的
にインピーダンス整合させることが望ましい。例えば１
つの好ましい構成においては、容易に入手可能な可聴電
力増幅モジュールを利用丁べく入力コイルがＩＫＨｚに
おいて４オームのインピーダンスを有する。入力コイル
１２が０．１オームの精密抵抗３６を通じて接地される
。するとコイルを流れる電流は抵抗３６の端子電圧に比
例する。この電圧が絶対値増幅器３８の入力に与えられ
、その平均値は巻線電流に比例する脈動直流４８号に変
換される。フィルタ４０内でのＲＣリシルフィルタ作用
の後、この平均電圧は、比較器４２における固定基準電
圧と比較され、可聴増幅器３４への正弦波入力の大きさ
を変化させるためにフィー「パックループの先Ｑｍにあ
る減衰回路３２を制御する。このフィードバックループ
が入力コイル１２における一定の又香電流レベル、たと
えば１アンペアのＲＭＳ（言−号な自動的に保持する。
発振器３０を含み、それが減衰回路３２を通じて可聴周
波数′由１力増幅器３４０入力に与えられる。′重力増
幅器３４の出力が微分変成器１０の中心入力コイル１２
に作用する。中心入力コイル１２と増幅器３４を合理的
にインピーダンス整合させることが望ましい。例えば１
つの好ましい構成においては、容易に入手可能な可聴電
力増幅モジュールを利用丁べく入力コイルがＩＫＨｚに
おいて４オームのインピーダンスを有する。入力コイル
１２が０．１オームの精密抵抗３６を通じて接地される
。するとコイルを流れる電流は抵抗３６の端子電圧に比
例する。この電圧が絶対値増幅器３８の入力に与えられ
、その平均値は巻線電流に比例する脈動直流４８号に変
換される。フィルタ４０内でのＲＣリシルフィルタ作用
の後、この平均電圧は、比較器４２における固定基準電
圧と比較され、可聴増幅器３４への正弦波入力の大きさ
を変化させるためにフィー「パックループの先Ｑｍにあ
る減衰回路３２を制御する。このフィードバックループ
が入力コイル１２における一定の又香電流レベル、たと
えば１アンペアのＲＭＳ（言−号な自動的に保持する。
コイル１２により生じる１ｌ−ａ場の強さがアンペア回
数に比例するので、この信号の・直圧調整よりむしろ電
流調整が望まれる３、この回路がコイル１２の、インダ
クタンスもしくは４バ抗、また（・まそのケーブルと接
続器における何らかの熱的もしくは他の環境変化に対；
−７−１自動補正を提供する。。
数に比例するので、この信号の・直圧調整よりむしろ電
流調整が望まれる３、この回路がコイル１２の、インダ
クタンスもしくは４バ抗、また（・まそのケーブルと接
続器における何らかの熱的もしくは他の環境変化に対；
−７−１自動補正を提供する。。
さて検出回路に転すると、２つの向かい合うピックアッ
プコイル１４．１６からの結合された出力が演算〕曽幅
装瀘１９に送られる。この増幅器はここでは第１の非反
転増幅器４３と第２の反転域１１＠器４４を含むものと
して示されている。これらの増幅器４３．４４が非反転
（Ｑ号と反転１ｄ号を生じ、それらがアナフグスイッチ
４６の入力に送られる。スイッチ４６は信号源１８から
の信号と同じ周波数のあらかじめ定められた位相を有す
る駆動信号りによってチョッパとして機能させられる。
プコイル１４．１６からの結合された出力が演算〕曽幅
装瀘１９に送られる。この増幅器はここでは第１の非反
転増幅器４３と第２の反転域１１＠器４４を含むものと
して示されている。これらの増幅器４３．４４が非反転
（Ｑ号と反転１ｄ号を生じ、それらがアナフグスイッチ
４６の入力に送られる。スイッチ４６は信号源１８から
の信号と同じ周波数のあらかじめ定められた位相を有す
る駆動信号りによってチョッパとして機能させられる。
駆動信号りの位相はピックアップコイＡ／１４．１６の
付近にある標的金属物質により定められる特定の位相を
有するピックアップコイル１４．１６からの入力信号成
分を選択するために調整可能である。駆動信号りと同位
相であるピックアップコイル１４．１６からの入力信号
成分は出力信号感知装置２２に供給され、一方弁同位相
構成成分と何らかの直流オフセットはスイッチ装置の演
算によって自己相殺される。
付近にある標的金属物質により定められる特定の位相を
有するピックアップコイル１４．１６からの入力信号成
分を選択するために調整可能である。駆動信号りと同位
相であるピックアップコイル１４．１６からの入力信号
成分は出力信号感知装置２２に供給され、一方弁同位相
構成成分と何らかの直流オフセットはスイッチ装置の演
算によって自己相殺される。
第２Ａ図において、ピックアップコイル１４．１６から
の入力信号工が信号源１８から得られる尋出信＠Ｄと同
位相で示されている。アナログスイッチ装置２０の出力
信号０が第２Ｂ図に示されておりそれはスイッチ２０が
入力信号工に対しチョッパとして機能して、スイッチ２
０が１つの状」訳にある第１のインタバルＡにおいて入
力信号の正の半分を感知装置２２に送り、またスイッチ
２０がその第２の状態にある第２のインタバルＢにおい
て入力信号の反転された負の半分を感知装置２２に送る
ことを示している。従ってスイッチ２０が演算増幅器４
３．４４の出力を部層Ｊ信号の相対位相に従って等時間
間隔についてサンフ０リングする。
の入力信号工が信号源１８から得られる尋出信＠Ｄと同
位相で示されている。アナログスイッチ装置２０の出力
信号０が第２Ｂ図に示されておりそれはスイッチ２０が
入力信号工に対しチョッパとして機能して、スイッチ２
０が１つの状」訳にある第１のインタバルＡにおいて入
力信号の正の半分を感知装置２２に送り、またスイッチ
２０がその第２の状態にある第２のインタバルＢにおい
て入力信号の反転された負の半分を感知装置２２に送る
ことを示している。従ってスイッチ２０が演算増幅器４
３．４４の出力を部層Ｊ信号の相対位相に従って等時間
間隔についてサンフ０リングする。
次に第６Ａ図において、入力信号工１が示されており、
それは信号源１８からの信号から導出される駆動信号り
に関して位相が９０度ずれている。
それは信号源１８からの信号から導出される駆動信号り
に関して位相が９０度ずれている。
これが例えばピックアップコイルの伺近にあるアルミニ
ウムもしくはステンレス鋼により誘４ｚされる信号を近
似している。
ウムもしくはステンレス鋼により誘４ｚされる信号を近
似している。
第６Ｂ図はスイッチ２ｏがチョッパとして機能し、感知
装置２２にチョップされた非反転信号と反転信号を送る
ことを示している。この場合入力波の負の部分はその大
きさがその波の正の部分にζ・ｆしく、それらの信号は
直流出力信号感知装置６２２によって感知されるごとく
自己相殺している。
装置２２にチョップされた非反転信号と反転信号を送る
ことを示している。この場合入力波の負の部分はその大
きさがその波の正の部分にζ・ｆしく、それらの信号は
直流出力信号感知装置６２２によって感知されるごとく
自己相殺している。
第２Ｂ図に示されるように、アナログスイッチ２０が増
幅器４３と４４の両方の出力を等時間間隔でサンプルす
る際に到来直流オフセットは向かい合う増幅極性によっ
て自己相殺する。低周波数干渉信号は同様に無視される
。高周波数信号は感知装置２２による直流電圧測定の性
質によって自己相殺される。従って出力において示され
る唯一の信号はアナログスイッチ２０を動作させる駆動
信号りにより表わされる周波数と位相における信号であ
る。
幅器４３と４４の両方の出力を等時間間隔でサンプルす
る際に到来直流オフセットは向かい合う増幅極性によっ
て自己相殺する。低周波数干渉信号は同様に無視される
。高周波数信号は感知装置２２による直流電圧測定の性
質によって自己相殺される。従って出力において示され
る唯一の信号はアナログスイッチ２０を動作させる駆動
信号りにより表わされる周波数と位相における信号であ
る。
高いレベルでの直流排除を達成するには、アナログスイ
ッチ２０が増幅器４３．４４の両方の出力をサンプリン
グする時間間隔がほとんど等しくなければならない。こ
れを達成するために、本発明と調オロするデイゾタル回
路が駆動信号りの導出に際して用いられる。第１図に示
されるように、位相ロックされたループの被電圧制御発
振器５０が例えば２ ＫＨｚのような周波数で発振すべ
く設定される。この信号によって２進分割器５２へ送ら
れ、てＩ ＫＨｚの方形波出力が生ずる。各々の場合に
２ＫＨｚの到来信号の負の転換が検出され、２進分割器
５２の出力が高い出力電圧から低い出力電圧へ変化し、
もしくはその逆に変化する。従って分割器５２の出力の
全サイクルが２サイクルの入力を必要とする。分割器５
２が同じ負の転換を用い、各反転について同じ入力回路
により検出されるので、その出力の衝撃係数はほぼ５０
パーセントになる。高調波ひすみ、直流オフセット、正
と負の掃引回路の差異および他の変数の故に、正弦彼か
ら直接に極性反転を検出することや測定される正のイン
タバルが負のインタバルに等しいと期待することは困難
である。ここに示される周波数分割装置は発振器が１つ
のサイクルから次のサイクルへ各々のサイクルが対称的
にひすませられ得るという事実にかかわらず高度な再現
性を有することを利用する。
ッチ２０が増幅器４３．４４の両方の出力をサンプリン
グする時間間隔がほとんど等しくなければならない。こ
れを達成するために、本発明と調オロするデイゾタル回
路が駆動信号りの導出に際して用いられる。第１図に示
されるように、位相ロックされたループの被電圧制御発
振器５０が例えば２ ＫＨｚのような周波数で発振すべ
く設定される。この信号によって２進分割器５２へ送ら
れ、てＩ ＫＨｚの方形波出力が生ずる。各々の場合に
２ＫＨｚの到来信号の負の転換が検出され、２進分割器
５２の出力が高い出力電圧から低い出力電圧へ変化し、
もしくはその逆に変化する。従って分割器５２の出力の
全サイクルが２サイクルの入力を必要とする。分割器５
２が同じ負の転換を用い、各反転について同じ入力回路
により検出されるので、その出力の衝撃係数はほぼ５０
パーセントになる。高調波ひすみ、直流オフセット、正
と負の掃引回路の差異および他の変数の故に、正弦彼か
ら直接に極性反転を検出することや測定される正のイン
タバルが負のインタバルに等しいと期待することは困難
である。ここに示される周波数分割装置は発振器が１つ
のサイクルから次のサイクルへ各々のサイクルが対称的
にひすませられ得るという事実にかかわらず高度な再現
性を有することを利用する。
２進分割器５２の出力は位相比較器５４０１つの入力に
送られる。他の入力は信号源１８の可聴周波数電力増幅
器３４の出力から位相調整回路５６を通じて到来する。
送られる。他の入力は信号源１８の可聴周波数電力増幅
器３４の出力から位相調整回路５６を通じて到来する。
位相比戦器５４の出力が被電圧制御発振器を調整して２
進分割器５２の出力が電力増幅器３４からの信号と共に
望まれる位相になることを保証する。位相調整回路をＲ
ｅ回路網としてそれに対しピックアップコイルからの所
望される信号位相を最大にすべくアナログスイツイング
周期を移相させることができる。
進分割器５２の出力が電力増幅器３４からの信号と共に
望まれる位相になることを保証する。位相調整回路をＲ
ｅ回路網としてそれに対しピックアップコイルからの所
望される信号位相を最大にすべくアナログスイツイング
周期を移相させることができる。
従って２進分割器５２の精密比例方形波出力はアナログ
スイッチ２０のための駆動信号であって、それが調整可
能な位相角度と同期して一様な衝撃係数を提供する。
スイッチ２０のための駆動信号であって、それが調整可
能な位相角度と同期して一様な衝撃係数を提供する。
この位相感知検出回路は演算周波数を持ち選択された位
相にある信号が全波整流信号（第２Ｂ図を見よ）とかな
り類似して減衰なしに送るような性質ヲ持つ。到来信号
の位相角が０哩から９０度に移行する際フィルタに通さ
れるか、もしくは平均された出力が位相角の余弦曲線に
従ってゼロとなる。位相角が６６０度に近づくと、信号
の位相が戻って減衰しない平均出力を与えるがなおも位
相角の余弦曲線に従う。このようにして異なる位相の信
号が選択的に切り換えられる。しかしながら１方の信号
を完全に入れて他方を全て排除し得るのはそれらが正確
に９０度離れている場合のみである。
相にある信号が全波整流信号（第２Ｂ図を見よ）とかな
り類似して減衰なしに送るような性質ヲ持つ。到来信号
の位相角が０哩から９０度に移行する際フィルタに通さ
れるか、もしくは平均された出力が位相角の余弦曲線に
従ってゼロとなる。位相角が６６０度に近づくと、信号
の位相が戻って減衰しない平均出力を与えるがなおも位
相角の余弦曲線に従う。このようにして異なる位相の信
号が選択的に切り換えられる。しかしながら１方の信号
を完全に入れて他方を全て排除し得るのはそれらが正確
に９０度離れている場合のみである。
検出位相はフィルタ素子のステンレス鋼成分をゼロにす
るに従って望まれる炭素鋼片の信号を最大化する程まで
に大きすぎないよう選択し得ることが理解されよう。こ
れらの信号は互いにほぼ９０度に近いのでステンレス鋼
素子がゼロにされると炭素鋼片信号がほぼそのピークの
強さに近づく。
るに従って望まれる炭素鋼片の信号を最大化する程まで
に大きすぎないよう選択し得ることが理解されよう。こ
れらの信号は互いにほぼ９０度に近いのでステンレス鋼
素子がゼロにされると炭素鋼片信号がほぼそのピークの
強さに近づく。
ある場合にはこの位相のずれた場のひずみを平衡させる
ことによりゼロオフセットを最小にすべく、検査中のフ
ィルターと対照にセンサｒｒｈ部に配置された清浄ダミ
ーフィルターを配置することが望ましい。
ことによりゼロオフセットを最小にすべく、検査中のフ
ィルターと対照にセンサｒｒｈ部に配置された清浄ダミ
ーフィルターを配置することが望ましい。
物足の実用ユニットでは１ ＫＨｚの周波数か選択され
る。非磁性金属の検出はより高い周波数ではより著しい
が磁性物質はそれほど周波数感知されない。このためも
し磁性物質のみを検出すべき場合はすっと低い周波数が
選択される。非磁訃金縞片が興味の約数である場合は１
００ ＫＨｚの高さの周波数が用いられる。そのような
検出器は全てがプラスチックから成るフィルタ素子に関
して特に役立つ。
る。非磁性金属の検出はより高い周波数ではより著しい
が磁性物質はそれほど周波数感知されない。このためも
し磁性物質のみを検出すべき場合はすっと低い周波数が
選択される。非磁訃金縞片が興味の約数である場合は１
００ ＫＨｚの高さの周波数が用いられる。そのような
検出器は全てがプラスチックから成るフィルタ素子に関
して特に役立つ。
本発明に関して開示される好ましい実施例においてはフ
ィルタ素子Ｆがエンシンの潤滑系における外被から取り
外されてピックアップコイル１４．１６をになうセンサ
内に配置される。しかしながら本カ１明ではフィルタ素
子を外板から取り外して他のｉｎ ５ｉｔｕ検出もしく
は感知へ適用することなくフィルタ素子内の金鳩物質を
横歪することへの適用か考えられる。それはこのような
他の適用に関してここに開示された検出器回路の位相識
別能力の故に竹に有用であり、フィルタ素子内に捕えら
れた金槁片と周辺環境の金Ｈ４構成要素とを識別するた
めに用いることができる。本発明の他の適用および特徴
や利点は当業者には理解されよう。
ィルタ素子Ｆがエンシンの潤滑系における外被から取り
外されてピックアップコイル１４．１６をになうセンサ
内に配置される。しかしながら本カ１明ではフィルタ素
子を外板から取り外して他のｉｎ ５ｉｔｕ検出もしく
は感知へ適用することなくフィルタ素子内の金鳩物質を
横歪することへの適用か考えられる。それはこのような
他の適用に関してここに開示された検出器回路の位相識
別能力の故に竹に有用であり、フィルタ素子内に捕えら
れた金槁片と周辺環境の金Ｈ４構成要素とを識別するた
めに用いることができる。本発明の他の適用および特徴
や利点は当業者には理解されよう。
本発明の範囲は本特許請求の範囲により定められる。
第１図は本発明を実施する電磁検出器を示す概略的なブ
ロック線図、第２Ａ図はビックアップ０コイルからの入
力信号を示ず線図、第２Ｂ図は第２Ａ図の入力信号から
導出され、入力信号と同期にさい断された非反転入力信
号と反転入力信号とを交互にして構成された出力信号を
示す總図、第６Ａ図は第２Ａ図に例示された入力信号に
対し９０度位相かずれているピックアップコイル９０か
りの入力信号を示す線図、第６Ｂ図は第６Ａ図の入力信
号から導出され、第２Ａ図に例示される人力信号と同期
にさい断された非反転入力信号と反転入力信号とを交互
にして構成された出力信号なボす線図、第４図は本発明
によるセンサ乞例示１−る第５図の１α緋４−４による
平面においてとられ、ガラスの巻型上にある微分変成器
巻ｍｖ含む１すす面図、第５図は第４図のセンサを示ｉ
” ／ｌ、ｆ面図である。 代理人浅村 皓 図面の浄書（内容に変更なし） −２＝ｆ 手続補正書（方式） 昭和（７年を月／２日 特許庁長官殿 １、事件の表示 昭和ｇｆ）年特許前箱 〃ρ／ρ 号 ２、発明の名称 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 ４、代理人 昭和ご７年 ７月Ｓ１日 ６、補正にＪ：す増加する発明の数
ロック線図、第２Ａ図はビックアップ０コイルからの入
力信号を示ず線図、第２Ｂ図は第２Ａ図の入力信号から
導出され、入力信号と同期にさい断された非反転入力信
号と反転入力信号とを交互にして構成された出力信号を
示す總図、第６Ａ図は第２Ａ図に例示された入力信号に
対し９０度位相かずれているピックアップコイル９０か
りの入力信号を示す線図、第６Ｂ図は第６Ａ図の入力信
号から導出され、第２Ａ図に例示される人力信号と同期
にさい断された非反転入力信号と反転入力信号とを交互
にして構成された出力信号なボす線図、第４図は本発明
によるセンサ乞例示１−る第５図の１α緋４−４による
平面においてとられ、ガラスの巻型上にある微分変成器
巻ｍｖ含む１すす面図、第５図は第４図のセンサを示ｉ
” ／ｌ、ｆ面図である。 代理人浅村 皓 図面の浄書（内容に変更なし） −２＝ｆ 手続補正書（方式） 昭和（７年を月／２日 特許庁長官殿 １、事件の表示 昭和ｇｆ）年特許前箱 〃ρ／ρ 号 ２、発明の名称 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 ４、代理人 昭和ご７年 ７月Ｓ１日 ６、補正にＪ：す増加する発明の数
Claims (7)
- （１） 検査用フィルタ素子を収容するのに用いられる
円柱巻型、前記円柱巻型に巻かれた入力コイルと１対の
ピックアップコイルを有する微分変成器、前記１対のピ
ックアップコイルをつなぐ平衡交番磁場を生じさせるた
めに前記入力コイルに与えられる選択された周波数の信
号源、および前記交番磁場により前記ピックアップコイ
ル内に誘導される信号を受け取って反転関係に結合する
検出回路を有し、前記結合された信号が平衡磁場の存在
によって事実上相殺され、検査のために前記円柱巻型内
に存１−るフィルタ素子内の金属材料と前記ピックアッ
プコイル内に誘導される前記信号内の非平衝が前記ピッ
クアップコイルから前記イｇ号ｍｔ信号に対して特定の
位相を伴い前記金属物質を表す入力信号を生成し、前記
回路が前記金属材料を表す前記入力信号を定めることを
特徴とする電磁検出器。 - （２） 特許請求の範囲第１項記載において、前記決定
装置が前記入力信号と前記ピックアップコイルの付近に
ある他の金属物質を表わす異プよる位相を有する他の入
力信号を識別すべ（位相感知することを特徴とする電磁
検出装置。 - （３）特許請求の範囲第２項記載において前記位相感知
装置が（ａ）前記入力信号を受け取るべ（接続され非反
転信号と反転信号を生成すべく機能し得る演算増幅装置
、（ｂ）前記入力信号と同じ周波数とそれに関して選択
された周波数を有する装置、（ｃ）出力信号感知装置、
および（ａ）前記駆動信号を受取って前記出力信号感知
装置に前記非反転信号と前記反転信号を前記駆動装置の
周波数と位相により定められる交番時間間隔内で伝送し
、それにより前記金属材料を表わす該入力信号により定
められる出力信号を提供するスイッチ装置を含むことを
特徴とする電磁検出器。 - （４）特許請求の範囲第６項記載において駆動信号を生
成する前記装置が前記駆動信号の位相を前記ピックアッ
プコイル付近の前記フィルタ素子内にある前記金属材料
を表わ１前記入力信号の位相と整合させるために前記駆
動信号の位相を前記信号源信号の位相に関して調整する
だめの装置を含む電磁検出装置。 - （５）特許請求の範囲第２項記載において前記位相感知
検出装置が前記入力信号の位相および周波数と同期した
交番時間間隔内で前記アップコイル付近の他の金属物質
、電気的雑音および直流電圧を表わす異なる位相の４ｇ
号と相殺１−るために前記入力（Ｉ号なさい断てる装置
を含むことを特徴とする電磁検出装置５、 - （６） 特許請求の範囲第２項記載において前記位相感
知決定装置が調整可能であることを特徴とする電磁検出
装置。 - （７） 特許請求の範囲第１項記載において、前記円柱
巻型に検査用フィルタ素子と位相のずれた場のひずみを
平衡させる偽清浄フィルタを収容するだめの１対の対称
空洞を設けることを特徴とする電磁検出器。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US489175 | 1983-04-27 | ||
| US06/489,175 US4613815A (en) | 1983-04-27 | 1983-04-27 | Electromagnetic detector for metallic materials having an improved phase detection circuit |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6035285A true JPS6035285A (ja) | 1985-02-23 |
| JPH0352836B2 JPH0352836B2 (ja) | 1991-08-13 |
Family
ID=23942721
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59085090A Granted JPS6035285A (ja) | 1983-04-27 | 1984-04-26 | 金属物質用電磁検出器 |
Country Status (13)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4613815A (ja) |
| EP (1) | EP0124042B1 (ja) |
| JP (1) | JPS6035285A (ja) |
| AU (1) | AU2723184A (ja) |
| CA (1) | CA1224258A (ja) |
| CH (1) | CH657922A5 (ja) |
| DE (1) | DE3473052D1 (ja) |
| DK (1) | DK161267C (ja) |
| FI (1) | FI841661A7 (ja) |
| FR (1) | FR2545218B1 (ja) |
| GB (1) | GB2140568B (ja) |
| NO (1) | NO841667L (ja) |
| ZA (1) | ZA842627B (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2023070171A (ja) * | 2021-11-07 | 2023-05-18 | ポール・コーポレーション | 金属デブリセンサアセンブリを有するフィルター |
| JP2023070173A (ja) * | 2021-11-07 | 2023-05-18 | ポール・コーポレーション | 金属デブリセンサアセンブリでの監視方法 |
| JP2023070172A (ja) * | 2021-11-07 | 2023-05-18 | ポール・コーポレーション | 金属デブリセンサアセンブリを有する摩耗検出システム |
Families Citing this family (31)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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