通过式金属探测系统技术方案

本发明专利技术涉及一种通过式金属探测系统。此探测系统包括信号处理电路、中央处理器、振荡电路以及线圈组，线圈组包括通道两侧对称的发射线圈和接收线圈。通过采用本发明专利技术的通过式金属检测系统，检测系统将具有更均匀的检测磁场和具有抗电磁干扰的能力，能够确定所携带的引发警报的金属物体的大致位置以及能够区分细小的非铁磁性金属物质。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种金属探测系统，特别涉及一种智能型通过式金属探测系统。
技术介绍
通过式金属检测系统的主要功能是精确地检测隐藏的违禁金属物体(例如个别人身上携带的枪械和刀具)。近年来，通过式金属检测系统已广泛使用于机场、学校、法院、体育馆、火车站、客运站等公共场所，在安全检查过程中，通过式金属检测系统成为必需使用的设备。对于检测违禁金属物体，现有的通过式检测系统的运作至少有四个缺陷第一，在通过式检测系统中，原有的由发射-接收线圈所生成的检测磁场存在工作盲点，当人员携带违禁金属物体通过这些盲点时检测系统无法检测到，而提高检测器在工作盲点的灵敏度，会使得检测器在正常的响应区域过于灵敏，从而引发不必要的警报；第二，金属检测系统不能够区分同时通过通道的多处较小的许可金属物体的和单个较大的违禁金属物体，此缺点造成的错误报警最多，这需安全人员进行费时的搜查，增加了工作量；第三，金属检测器的原有电子系统不能够区分细小的非铁磁性金属物质，以致一些用非铁磁性金属材料作成的爆炸物或更隐秘的武器则不能被发现；第四，以前的金属检测器抗干扰能力很差，易受环境的干扰，两台或多台设备之间相互干扰，使得设备无法正常工作。因此，提供具备克服以上缺陷的通过式金属检测系统实为必须。
技术实现思路
为了解决现有技术的通过式金属检测器检测磁场分布不均的技术问题，本专利技术提供了一种检测磁场分布均匀的通过式金属探测系统。此外，本专利技术还进一步解决了现有技术的通过式金属检测器不能准确区别多个细小金属物体和较大金属，不能区分细小的非铁磁性金属物质以及抗电磁干扰能力差等技术问题。本专利技术解决现有技术的通过式金属检测器检测磁场分布不均的技术问题所采用的技术方案是提供一种通过式金属探测系统，该系统包括信号处理电路、中央处理器、振荡电路以及线圈组，该线圈组包括通道两侧对称分布的发射线圈和接收线圈。根据本专利技术一优选实施例，通道两侧镜像对称分布的发射线圈在其中点处分为第一发射线圈和第二发射线圈，且均由振荡电路同步驱动。根据本专利技术一优选实施例，通道两侧对称分布的接收线圈各由8组线圈组成。根据本专利技术一优选实施例，线圈组还包括与发射线圈、接收线圈同轴共面排列的调零环路。根据本专利技术一优选实施例，在发射线圈和接收线圈的两边还设置接地的屏蔽层。根据本专利技术一优选实施例，接收线圈排列成“8”字型的差动线圈。根据本专利技术一优选实施例，探测系统进一步包括与中央处理器相连接的可编程逻辑处理器，为所述振荡电路提供变频信号。根据本专利技术一优选实施例，可编程逻辑处理器和振荡电路产生正交检波用的频率f1的0度、90度，和频率f2的0度、90度的双频正交信号。根据本专利技术一优选实施例，信号处理电路是双频的，并且包括自动归零电路，用以排除温度漂移和小的电磁干扰。根据本专利技术一优选实施例，中央处理器采用数字信号处理技术处理来自信号处理电路的信号。根据本专利技术一优选实施例，振荡电路是双频振荡电路。根据本专利技术一优选实施例，振荡电路采用零位隔离技术消除双频振荡电路之间的影响。根据本专利技术一优选实施例，通过式金属探测系统还包括用于调节控制参数及远程监控的通讯装置。根据本专利技术一优选实施例，通过式金属探测系统还包括红外线检测装置。根据本专利技术一优选实施例，通过式金属探测系统的供电电路采用二次电源技术。通过采用上述结构，本专利技术的通过式金属探测系统设置了通道两侧镜像对称的发射线圈和接收线圈，并且由于发射线圈在其中点处分为第一发射线圈和第二发射线圈，由于第一和第二发射线圈之间的互耦作用，产生了均匀的磁场；由于双频信号处理电路的设置、调零环路的设置以及屏蔽层的设置，加强了金属检测系统的抗干扰能力；由于接收线圈排列成“8”字型的差动线圈，可以准确地辨别金属物体。附图说明图1是本专利技术通过式金属检测系统一实施例的系统框图。图2是本专利技术通过式金属检测系统一实施例的示意框图。图3是图2所示的线圈组的线圈的结构示意图。图4是本专利技术通过式金属检测系统的可编程逻辑处理器的示意框图。图5是利用图4的可编程逻辑处理器实现相位和频率可调的振荡信号的示意图。图6是本专利技术通过式金属检测系统的振荡电路的内部结构示意框图。图7a是铁磁性金属物通过本专利技术系统时电压的电阻分量和电压的电抗分量的向量图。图7b是非铁磁性金属物通过本专利技术系统时电压的电阻分量和电压的电抗分量的向量图。图8是本专利技术通过式金属检测系统的信号处理电路的示意图。图9是本专利技术通过式金属检测系统的供电电路示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术进行详细说明。请参考图1和图2，分别是本专利技术通过式金属检测系统一实施例的系统框图和示意框图。通过式金属检测系统包括中央处理器I1，输出端与中央处理器I1的输入端连接的信号处理电路I5，输入端与中央处理器I1的输出端连接的可编程逻辑处理器I2，输入端与可编程逻辑处理器I2的输出端连接的振荡电路I3，以及输入端与振荡电路I3的输出端连接的线圈组I4。此外，检测系统中还包括显示模块以提供多种语言的显示，形成人机对话界面，轻易地完成在现场的各种参数的调整；和外部设备进行通讯的装置I6，例如符合485通讯的协议，以完成与上位机之间的远程监控和参数修改；红外检测装置I8作用是统计通过的人数以及控制金属检测系统工作的速度，当有人通过时金属检测系统处于高速的工作状态，当没有人通过时处于较低的工作状态。请参考图3，是图2所示的线圈组的线圈的结构示意图。线圈组I4包括通道两侧镜像对称的发射线圈TTL、TTR和多个接收线圈THL、THR。发射线圈TTL、TTR的中点与振荡电路I3(图未示)的输出端连接并由其同步激励以生成一个交变的磁场。由于发射线圈TTL、TTR之间的互耦作用，生成了具有相当均匀垂直场密度的磁场，磁场集中在通道内。由于具有均匀的垂直磁场，可以进行精确的金属物体检测，无论其在通道内的相对位置。接收线圈THL、THR关于通道对称，每侧包括8组线圈，且各线圈均与信号处理电路I5中对应的端口相连。各接收线圈THL、THR均排列成“8”字型的差动线圈。并且，在各接收线圈中还设置与线圈同轴排列的调零环路D。此外，在发射线圈TTL、TTR和接收线圈THL、THR的两边各加一层接地的屏蔽层抑制主要的磁场干扰和无线电频率干扰。通过协同摆放调零环路D接收线圈THR，THL和发射线圈TTR，TTL，使接收线圈THR，THL的灵敏度得到了增强。通过适当的调零，可以产生相当均匀的磁场。当没有金属物通过时连接成差动的接收线圈THR，THL没有电压输出处于平衡状态，当有人携带金属违禁物通过通道时对应的差动的线圈微微失恒，对应接收线圈THR，THL感应出微弱的电压。微弱的电压连接到信号处理电路的I5进行信号处理。通过这样的多分区结构能区分单个的大金属物料和多个允许金属物料的组合。现在请参考图4和图5，其中，图4是本专利技术通过式金属检测系统的可编程逻辑处理器的内部结构示意框图，图5是利用图4的可编程逻辑处理器实现相位和频率可调的振荡信号的示意框图。如图所示，可编程逻辑处理器I2根据中央处理器I1所给的频率控制字确定对外部输入的时钟信号的分频系数，由方波发生器一以及方波发生器二产生所需要的振荡信号的二倍频信号，再由二分频器分频产生三路信号，一路作为参考信号，由振荡回路转换成正弦信号，一路为与参本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通过式金属探测系统，包括信号处理电路（Ｉ５）、中央处理器（Ｉ１）、振荡电路（Ｉ３）以及线圈组（Ｉ４），其特征在于：所述线圈组包括通道两侧对称分布的发射线圈（ＴＴＲ、ＴＴＬ）和接收线圈（ＴＨＲ、ＴＨＬ）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郭有军，
申请(专利权)人：郭有军，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]