一种频差式高灵敏金属探测装置的制作方法

本实用新型属于金属探测技术领域，具体的讲涉及一种频差式高灵敏金属探测装置。

背景技术：

金属探测器是高性能探测金属的电子仪器，主要分为电磁感应型，x射线检测型，微波检测型三大类。根据探测区工作面的特殊设计，具有探测面积大、扫描速度快、灵敏度极高等特点，广泛用于军事、安全、考古、工程、矿产勘探等领域。

在档案及文件、书籍的大批量扫描作业中，需要事先拆除装订图钉，再将整叠纸张放入扫描仪中进行扫描，拆除操作中但难免个别订书钉脱落滑入纸页之中，这些金属异物随纸张一同进入扫描仪。由于扫描仪高速运行，金属异物轻则卡住纸张损坏文件，重则损坏扫描仪昂贵光学零件，甚至报废扫描仪，造成严重经济损失，而现有的金属探测器对微小金属器件灵敏度不高，很难直接适用。

技术实现要素：

本实用新型的目的就是提供一种通过对比电磁频率差动变化，精确扫描物品内的微小金属并且灵敏度高，探测效果好，结构简单、使用方便的频差式高灵敏金属探测装置。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案为：

一种频差式高灵敏金属探测装置，包括与电源连接的探测主体，其特征在于：所述探测主体包括分别与控制模块连接的基准振荡器和差动振荡器，所述差动振荡器与探测线圈连接，所述探测线圈由多个子线圈串联闭合而成，所述控制模块包括频率比较单元，其输出端与报警单元连接。

构成上述一种频差式高灵敏金属探测装置的附加技术特征还包括：

——构成所述探测线圈的子线圈数量在10至30个之间，所述子线圈的盘绕直径在5至15mm之间，所述子线圈的匝数在50至150之间；

——所述控制模块还包括与频率比较单元连接的信号放大单元；

——所述探测线圈的外围具有电磁屏蔽线，所述电磁屏蔽线分别与差动振荡器和接地模块连接；

——所述控制模块为单片机，所述报警单元包括警示灯和/或蜂鸣器。

本实用新型所提供的一种频差式高灵敏金属探测装置同现有技术相比，具有以下优点：其一，由于该新型金属探测装置的控制模块分别连接基准振荡器和差动振荡器，差动振荡器与探测线圈连接，用于接收扫描区域内电磁频率变化，并与基准振荡器产生的参考电磁频率进行比较，从而灵敏的感应到微小的金属器件；其二，由于探测线圈由多个子线圈串联闭合而成，复合结构的线圈组电磁感应灵敏度高，即便阻抗发生微小变化，差动振荡器的频率也会相应改变，即两个振荡器之间产生了频率差，这个频率差经控制模块的频率比较单元接受并放大后，其输出端驱动报警单元，提供警示信息，该金属探测装置整体结构紧凑，操作便捷，探测效果好，制造成本低。

附图说明

图1为本实用新型一种频差式高灵敏金属探测装置的电路连接图；

图2为该频差式高灵敏金属探测装置的探测线圈结构图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型所提供的一种频差式高灵敏金属探测装置的结构和工作原理作进一步的详细说明。

参见图1、图2，为本实用新型所提供的一种频差式高灵敏金属探测装置的结构示意图。构成该频差式高灵敏金属探测装置的结构包括与电源1连接的探测主体，探测主体包括分别与控制模块2连接的基准振荡器31和差动振荡器32；其中，差动振荡器32与探测线圈33连接，探测线圈33由多个子线圈331串联闭合而成，控制模块2包括频率比较单元21，其输出端与报警单元4连接。

其工作原理为：该频差式高灵敏金属探测装置安装在扫描仪进纸端，其探测主体包括相同频率的基准振荡器31和差动振荡器32，分别与控制模块2连接，具体而言，基准振荡器31是一个rc时钟发生器，差动振荡器32是一个lc振荡器，并且连接在探测线圈33上，接通电源1，装置通电，在一定探测线圈33的扫描区域内，纸张依次通过，当金属物体a（例如图钉）经过时，探测线圈33的阻抗发生微小变化，差动振荡器32的频率相应改变，两个振荡器之间产生了频率差，这个频率差经控制模块2接受比较后，频差信号通过报警单元4，发出警示信息。

在构成上述频差式高灵敏金属探测装置的结构中，

——根据金属探测装置的不同应用场景，可选的，构成上述探测线圈33的子线圈331数量可以在10至30个之间取值，子线圈331的盘绕直径在5至15mm之间，子线圈331的匝数在50至150之间，通过调整取值参数，实现电磁频率差动标准与使用条件适应，改变扫描灵敏度和微小金属物体的定位准确性；

在一个具有的实施例中，扫描平台为500*500mm，高度范围不大于100mm，子线圈331的串联排列个数为20个，每个子线圈331盘绕直径为10mm、匝数为100圈；探测线圈33采用小直径子线圈331串联方式排列形成的线圈组，子线圈331沿圆周均布，每个子线圈331首尾相连，最后留有两个端子332接入差动振荡器32上，起到接力传递电磁线的作用，可以采用较小的电源1功率，产生及轻微的电磁辐射，提高检测灵敏度，方便检测到质量特别微小的铁质金属异物a（如订书钉），对人体不会产生任何有害影响；

——优选地，上述控制模块2还包括与频率比较单元21连接的信号放大单元22，便于将微小的频率差信号进行实时放大，从而驱动报警单元4工作，提高了装置的探测灵敏度和及时响应能力；

——可选的，上述探测线圈33的外围具有电磁屏蔽线5，电磁屏蔽线5分别与差动振荡器32和接地模块6连接，起到屏蔽杂波信号，提高探测扫描的灵敏度和准确性，防止误判，提高工作效率；

——上述控制模块2为单片机，优选plc控制器，上述报警单元4包括警示灯41和/或蜂鸣器42，通过单片机的信号驱动得到工作指令，能够提供声光报警功能，便于操作人员及时发现异常状况。

技术特征：

1.一种频差式高灵敏金属探测装置，包括与电源连接的探测主体，其特征在于：所述探测主体包括分别与控制模块连接的基准振荡器和差动振荡器，所述差动振荡器与探测线圈连接，所述探测线圈由多个子线圈串联闭合而成，所述控制模块包括频率比较单元，其输出端与报警单元连接。

2.根据权利要求1所述的一种频差式高灵敏金属探测装置，其特征在于：构成所述探测线圈的子线圈数量在10至30个之间，所述子线圈的盘绕直径在5至15mm之间，所述子线圈的匝数在50至150之间。

3.根据权利要求1所述的一种频差式高灵敏金属探测装置，其特征在于：所述控制模块还包括与频率比较单元连接的信号放大单元。

4.根据权利要求1所述的一种频差式高灵敏金属探测装置，其特征在于：所述探测线圈的外围具有电磁屏蔽线，所述电磁屏蔽线分别与差动振荡器和接地模块连接。

5.根据权利要求1所述的一种频差式高灵敏金属探测装置，其特征在于：所述控制模块为单片机，所述报警单元包括警示灯和/或蜂鸣器。

技术总结
本实用新型属于金属探测技术领域，具体的讲涉及一种频差式高灵敏金属探测装置。其结构包括与电源连接的探测主体，其特征在于：所述探测主体包括分别与控制模块连接的基准振荡器和差动振荡器，所述差动振荡器与探测线圈连接，所述探测线圈由多个子线圈串联闭合而成，所述控制模块包括频率比较单元，其输出端与报警单元连接。该频差式高灵敏金属探测装置通过对比电磁频率差动变化，精确扫描物品内的微小金属并且具有灵敏度高，探测效果好，结构简单、使用方便的特点。

技术研发人员：孙其超;王建奎;张光飞;段文聪
受保护的技术使用者：衡水创业工程技术服务有限公司
技术研发日：2021.01.31
技术公布日：2021.08.13