Brevet FR2468133A1 — publié le 19810430

La présente invention concerne les détecteurs de particues00mé?a- liques incluses dans des corps peu condusteurs de l'électricité, par exemple, les inclusions métalliques que peuvent contenir les grumes de bois et dont la présence est fort dommageable our les seines, ou les armes cachées par des personnes fréquentant les lieux publics ou les magasins de produits de luxe. Actuellement, cette détection s'effectue par une mesure de la variation d'impédance d'une bobine cylindrique plate traversée en son milieu par l'objet ou la personne à contrôler, et excitée en courant alternatif sinusoidal. Cette disposition présente cependant l'inconvénient de ne pas permettre ni la localisation de l'objet ni sa taille. De plus elle est très sensible aux parasites radioélectriques provoquant ainsi de fausses détections. Le dispositif selon l'invention, en plus de la détection des objets conducteurs de l'électricité ou magnétiques, les localise et en indique la taille. Il est aussi insensible aux parasites radioélectriques. Le dispositif, objet de l'invention comporte deux unités de détection chacune constituée d'une bobine quadrangulaire plate, rayonnant un champ électromagnétique de fréquence bien définie, et appelée ultérieurement émetteur, dans l'axe de laquelle se trouve placée une bobine collectrice du champ magnétique émis, munie ou non d'un noyau ferromagnétique de focalisation, et dont l'axe est simultanément perpendiculaire a l'axe émetteur et parallèle au sens de déplacement de l'objet, et appelée ultérieurement récepteur. En l'absence de tout corps conducteur de l'électricité ou de perméabilité magnétique différente de celle du vide, le récepteur ne reçoit aucun flux magnétique donc il n'apparatt aucune tension a ses bornes. Inversement, lorsqu'un objet présentant les qualités ci-dessus se déplace parallèlement a l'axe du récepteur dans la zoBe comprise entre ce dernier et l'émetteur, il apparatt à ses bornes une tension sinusoidalQ qui cross puis s'annule lorsque l'objet s Aperpendiculaire a l'ax du recepteur trouve situé dans le plan de symetrie de l'émetteur; puis croit de nouveau et s'annule lorsque l'objet s'éloigne. la phase de la tension change lorsque l'objet passe dans le plan de symétrie deltémetteur. Un dispositif de démodulation synchrone connu convertit cette tension alternative en un signal continu de polarités différentes dépendantes de la position de l'objet par rapport au plan de symétrie. Le dispositif selon l'invention a l'avantage de fournir un signal calculable dont la morphologie dépend de la distance séparant l'objet du plan de l'émetteur et de sa masse électromagnétique. Un calculateur numérique de technologie connue fournit donc ces deux informations, distance au plan de l'émetteur et taille. Selon l'invention, une deuxième unité identique, utilisant une fréquence différente pour éviter l'influence des rayonnements parasites mutuels, est disposée de manière semblable sur le par-cours de l'objet, mais décalée angulairement de 909. Elle fournit donc les éléments de détermination de la distance Z de l'objet a l'émetteur et de la taille électromagnétique. Ainsi est connue la taille de l'objet, sa position dans le plan XOZ, et dans la direction du déplacement Y. Enfin, l'adoption de deux capteurs permet de supprimer les erreurs des aux parasites électromagnétiques, car ils apparaissent simultanément sur les deux capteurs, alors que les signatures des objets sont toujours décalées dans leur chronologie. Lesfigures 1,2et3annéxées illustrent a titre d'exemple un mode de réalisation du dispositif conforme à la présente invention. Tel qu'il est représenté, le dispositif comporte deux émetteurs 1 et 2 et deux récepteurs 3 et 4, réunis par deux batis 5 et 6. Les récepteurs comportent un blindage électromagnétique 7 et 8 ouvert afin de s'affranchir du rayonnement électrique et des effets d'antenne bien connus. Les signaux sont ensuite filtrés et amplifiés par le filtre 9 et l'amplificateur 10. Un dispositif de compensation de zéro 11, annule les dernières tensions parasites issues des rayonnements des corps fixes situés aux alentours des unités et un démodulateur synchrone 12 commandé par une tension sinusoidale synchrone et suivi d'un amplificateur a courant continu 13 délivre le signal de sortie. La figure 4 montre les signaux obtenus par le dispositif selon l'invention pour une configuration géométrique déterminée et non limitative. Le signal 14 comporte deux bosses 15 et 16 dont la position temporelle par rapport au zéro est caractéristique de la distance séparant l'objet du plan de l'émetteur. Cette position est indépendante de la taille de la particule. Par contre, l'amplitude 17 est caractéristique de l'objet. Le dispositif selon l'invention peut entre utilisé dans tous les cas où il est nécessaire ou utile de connattre la position d'objets métalliques ou plus généralement conducteurs de l'électricité ou iagnétiques. Deux applications particulièrement intéressantes peuvent titre énumérées sans limitations: La première consiste à détecter les particules métalliques dans les grumes de bois. Le repérage tridimensionnel permet ainsi la valorisation maximale du Parc National: un dispositif de marquage non décrit est associé au calculateur. La seconde consiste a détecter les armes détenues par des pers on nes fréquentant les lieux publics : la connaissance de la position de l'arme sur l'individu permet aux préposés à la Sécurité d'intervenir discrètement et sans risques. REVENDICATIONS & Dispositif permettant de détecter des particules métalliques comportant une à deux unités constituées chacune d'un émetteur et d'un récepteur à ondes électromagnétiques. 2 Dispositif selon revendication 1 caractérisé par le fait que la détection de la taille et de la position selon deux axes est assurée par la forme géométrique del'émetteur et du récepteur et leur position respective. 3 Dispositif selon revendication 1 caractérisé par le fait que l'émetteur est constitué d'une bobine de fil quadrangulaire de dimension très supérieure aux dimensions de l'objet à détecter. t; Dispositif selon revendication 1 caractérisé par le fait que le récepteur est constitué d'une petite bobine de fil munie d'un noyau électromagnétique d'axe perpendiculaire à l'axe de l'émet-- teur 5 Dispositif selon revendication 1 caractéris par le fait que le signal est démodulé par un démodulateur synchrone. 6 Dispcsitif selon revendication 1 caractérisé par le fait que les tensions résiduelles sont compensées par un circuit électronique de correction. 3 Dispositif selon revendication 1 caractérisé par le fait que la réunion de deux unités constituées chacune d'un émetteur et d'un récepteur, calées perpendiculairement l'une par rapport à l'autre, fournit le repérage de l'objet dans les trois dimensions de l'espace. 8 Dipositif selon revendication 1 caractérisé par le fait que la disposition selon revendication 7 élimine toutes les erreurs doues aux parasites industriels électromagnétiques.