一種新型智能金屬探測儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及金屬探測儀，具體涉及一種新型智能金屬探測儀。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)代自動化流水線生產(chǎn)中，經(jīng)常由于金屬雜質(zhì)混入原料中，造成關(guān)鍵設(shè)備如煙草行業(yè)中的切絲機(jī)、壓梗機(jī)，打葉機(jī)，塑料橡膠業(yè)中的壓延機(jī)，水泥電力行業(yè)中的球磨機(jī)等損壞，使生產(chǎn)線中斷。這些經(jīng)常發(fā)生的事故不僅損壞了設(shè)備，影響了正常的生產(chǎn)，還降低了產(chǎn)品的質(zhì)量，給廠家?guī)砹司薮蟮慕?jīng)濟(jì)損失。金屬探測儀可安裝在關(guān)鍵設(shè)備前方一定的位置，實時的檢測及剔除金屬雜質(zhì)，為生產(chǎn)的安全有序進(jìn)行保駕護(hù)航。
[0003]隨著數(shù)字理論的不斷完善，計算機(jī)技術(shù)得到了快速發(fā)展，計算機(jī)作為信息處理及過程控制的強(qiáng)有力工具被廣泛應(yīng)用于各個行業(yè)。利用計算機(jī)作為金屬探測裝置的核心控制及處理部件，可以有效的提高金屬探測儀的操控性，易于對系統(tǒng)進(jìn)行功能的擴(kuò)展。系統(tǒng)利用數(shù)據(jù)采集卡輸出正弦波信號，即金屬探測儀發(fā)射信號，這樣我們就可以方便的通過計算機(jī)控制正弦波的頻率，幅度等參數(shù)，從而方便的調(diào)整金屬探測儀，使其達(dá)到最佳工作狀態(tài)。同理，獲取金屬探測儀的接收信號，我們也可以利用計算機(jī)強(qiáng)大的計算能力方便的進(jìn)行信號處理及后續(xù)工作，從而提高金屬探測儀的靈敏度等工作性能。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]針對以上現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本實用新型提供了一種新型智能金屬探測儀。
[0005]—種新型智能金屬探測儀，所述新型智能金屬探測儀包括天線、前置接口板、數(shù)字接口、計算機(jī)系統(tǒng)，所述天線包括接收天線和發(fā)射天線，所述前置接口板包括低噪放大電路、故障檢測電路、功率放大電路，所述數(shù)字接口包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器和數(shù)模轉(zhuǎn)換器，所述計算機(jī)系統(tǒng)包括計算機(jī)和監(jiān)視器；
[0006]所述接收天線依次連接低噪放大電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、計算機(jī)，所述故障檢測電路連接數(shù)模轉(zhuǎn)換器和模數(shù)轉(zhuǎn)換器，所述發(fā)射天線依次連接功率放大電路、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、計算機(jī)，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器連接模數(shù)轉(zhuǎn)換器，所述計算機(jī)連接監(jiān)視器，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器還連接前置接口板，其通過前置接口板控制剔除電路和停機(jī)控制電路。
[0007]所述發(fā)射天線包括接口單元I和天線單元I，所述接口單元I包括低通濾波器和功率放大器，所述天線單元I包括諧振匹配變壓器和發(fā)射探頭，所述發(fā)射天線的連接依次為低通濾波器、功率放大器、諧振匹配變壓器、發(fā)射探頭，所述發(fā)射天線的輸入端接數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸出端。
[0008]所述接收天線包括接口單元2和天線單元2，所述天線單元2包括接收天線、諧振匹配變壓器、前置低噪放大器，所述接口單元2包括前置低噪放大器，所述接收天線的連接依次為接收天線、諧振匹配變壓器、前置低噪放大器、前置低噪放大器，所述接受天線的輸出端接模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸入端。
[0009]所述低噪放大電路由兩個獨(dú)立且相同的單級低噪聲放大器組成。
[0010]所述停機(jī)控制電路由兩個獨(dú)立且相同的單級低噪聲放大器組成，其一路為繼電器控制方式，另一路為光電控制方式。
[0011]所述剔除電路由兩個獨(dú)立且相同的繼電器控制方式組成。
[0012]所述故障檢測電路由4051模擬開關(guān)及其外圍器件組成。
[0013]所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器采用研華PCI —1721。
[0014]所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器采用研華PCI — 1714UL。
[0015]所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器的外部時鐘由數(shù)模轉(zhuǎn)換器的時鐘提供。
[0016]本實用新型的有益效果為:本實用新型的設(shè)計提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和檢測精度，同時也實現(xiàn)了數(shù)據(jù)通訊功能；前置接口板用于傳遞天線與數(shù)字卡的信號；所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器采用研華PCI —1721，PC1-1721是一款高性能PCI總線模擬量輸出卡，每個模擬量輸出通道都帶有一個12位的雙緩沖DAC ;所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器采用研華PCI — 1714UL，PC1-1714UL是一款基于32位PCI總線架構(gòu)的高性能數(shù)據(jù)采集卡。PC1-1714UL的最大采樣速度可達(dá)1MH采樣/秒，到主機(jī)內(nèi)存的A/D采樣具有連續(xù)、不間斷、高速和流式數(shù)據(jù)的特點(diǎn)；AD轉(zhuǎn)換器的外部時鐘由DA轉(zhuǎn)換器的時鐘提供，保證兩者的時序關(guān)系。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型一種新型智能金屬探測儀結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為本實用新型一種新型智能金屬探測儀的發(fā)射天線及其接口電路結(jié)構(gòu)框圖；
[0019]圖3為本實用新型一種新型智能金屬探測儀的接收天線及其接口電路結(jié)構(gòu)框圖；
[0020]圖4為本實用新型一種新型智能金屬探測儀的前置低噪放大器的電路連接圖；
[0021]圖5為本實用新型一種新型智能金屬探測儀的低噪放大電路的電路連接圖；
[0022]圖6為本實用新型一種新型智能金屬探測儀的停機(jī)控制電路的電路連接圖；
[0023]圖7為本實用新型一種新型智能金屬探測儀的剔除電路的電路連接圖；
[0024]圖8為本實用新型一種新型智能金屬探測儀的故障檢測電路的電路連接圖；
[0025]圖9為本實用新型一種新型智能金屬探測儀的故障檢測硬件結(jié)構(gòu)圖；
[0026]圖10為本實用新型一種新型智能金屬探測儀的功率放大電路的電路連接圖；
[0027]圖11為本實用新型一種新型智能金屬探測儀的晶體振蕩器電路的電路連接圖；
[0028]圖12為本實用新型一種新型智能金屬探測儀的探頭結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖13為本實用新型一種新型智能金屬探測儀的前置接口板的連接圖。
【具體實施方式】
[0030]以下結(jié)合【具體實施方式】和【附圖說明】對本實用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0031]如圖1和圖12所示，一種新型智能金屬探測儀，所述新型智能金屬探測儀包括天線、前置接口板、數(shù)字接口、計算機(jī)系統(tǒng)，所述天線包括接收天線和發(fā)射天線，所述前置接口板包括低噪放大電路、故障檢測電路、功率放大電路，所述數(shù)字接口包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器和數(shù)模轉(zhuǎn)換器，所述計算機(jī)系統(tǒng)包括計算機(jī)和監(jiān)視器；所述接收天線依次連接低噪放大電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、計算機(jī)，所述故障檢測電路連接數(shù)模轉(zhuǎn)換器和模數(shù)轉(zhuǎn)換器，所述發(fā)射天線依次連接功率放大電路、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、計算機(jī)，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器連接模數(shù)轉(zhuǎn)換器，所述計算機(jī)連接監(jiān)視器，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器還連接前置接口板，其通過前置接口板控制剔除電路和停機(jī)控制電路。
[0032]計算機(jī)通過設(shè)置DA轉(zhuǎn)換器相關(guān)參數(shù)，產(chǎn)生需要的正弦波信號，主要調(diào)整參數(shù)包含頻率、幅度和相位。該正弦波信號經(jīng)過低通濾波器之后，進(jìn)行OTL功率放大，至金屬探測儀發(fā)射天線；金屬探測儀接收天線得到的外部信號，經(jīng)過低噪聲放大器送到AD轉(zhuǎn)換器(通道O)，由計算機(jī)編程處理。其中AD轉(zhuǎn)換器的外部時鐘由DA轉(zhuǎn)換器的時鐘提供，保證兩者的時序關(guān)系；SAD轉(zhuǎn)換器(通道O)得到的接收天線信號，經(jīng)計算機(jī)分析處理，產(chǎn)生一個有無金屬的標(biāo)志信號，經(jīng)DA轉(zhuǎn)換器內(nèi)部D1接口(通道O和2)，至外部繼電器控制傳輸線上的翻板工作。有無金屬的標(biāo)志信號的可以控制參數(shù)包含門限時間、延時時間、剔除時間，并且是可以重復(fù)觸發(fā)的；外部停機(jī)信號由使用廠家提供，用于表示傳輸帶是否運(yùn)行。該信號通過DA轉(zhuǎn)換器內(nèi)部D1接口(通道I和3)至計算機(jī)。依據(jù)外部停機(jī)信號的作用，當(dāng)傳輸線不運(yùn)行時，計算機(jī)應(yīng)保存當(dāng)前狀態(tài)，等待傳輸線重新運(yùn)行。
[0033]如圖2所示，所述發(fā)射天線包括接口單元I和天線單元1，所述接口單元I包括低通濾波器和功率放大器，即圖10中TDA2030A功率放大器和圖10中電阻R201、C201、R202、C202、R203、C203構(gòu)成三級低通濾波器，所述天線單元I包括諧振匹配變壓器和發(fā)射探頭，所述發(fā)射天線的連接依次為低通濾波器、功率放大器、諧振匹配變壓器、發(fā)射探頭，所述發(fā)射天線的輸入端接數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸出端。數(shù)模轉(zhuǎn)換器輸出