Brevet FR2658921A1 — publié le 19910830

- La présente invention concerne la technique de détection de corps contenant un métal avec utilisation de champs électromagnétiques, et plus particulièrement, elle concerne des dispositifs pour une telle détection. La présente invention peut trouver une large application dans différents secteurs de l'industrie et de l'économie, tels que le bâtiment, la géodésie, l'agriculture, l'exploitation des ouvrages, l'archéologie, la géologie et autres, pour détecter des corps et des lignes de communication contenant des métaux désignés, ou non désignés sur le plan du terrain: des tuyauteries, des câbles électriques, des repères géodésiques, des dalles en béton armé, des couvercles de trous souterrains de visite et autres corps contenant un métal, y compris ceux réalisés en métaux non-ferreux. Il est également possible d'utiliser la présente invention dans l'industrie du traitement du bois, dans l'industrie alimentaire et d'autres branches de l'industrie et de l'agriculture, pour détecter des inclusions métalliques dans les matières premières, les matériaux et les fourrages. A l'heure actuelle, l'un des problèmes importants est celui de la recherche des corps contenant un métal, y compris non-ferreux, qui ne sont pas désignés sur le plan du terrain Une des voies possibles pour résoudre ce problème est l'utilisation de dispositifs compacts d'induction réunissant les fonctions d'émission d'un champ électromagnétique primaire et de réception du champ électromagnétique secondaire, induit par un corps qui contient un métal se trouvant dans la zone d'action du champ primaire du dispositif. Il existe des dispositifs pour la détection de corps souterrains contenant un métal (dispositif de détection HF de haute qualité M 480 de la société "Seba Dynatronic" (RFA) et détecteur de tuyaux et de câbles TW- 5 de la société "Grigsby Company" (EUA) réalisés de la même façon et 2 comportant chacun: un générateur sur lequel est branché un cadre excitateur, un cadre-récepteur orthogonal au premier et sur lequel sont branchés, en série, un amplificateur sélectif, un bloc de traitement de l'information et un avertisseur acoustique Le dispositif est muni d'un moyen de compensation géométrique dans le cadre récepteur du signal, dû à l'action du champ électromagnétique primaire du cadre excitateur. Le principe de fonctionnement de ces dispositifs est basé sur la création, par le cadre excitateur, d'un champ électromagnétique primaire qui se propage dans la zone de recherche et sur la réception du champ électromagnétique secondaire induit par le corps contenant un métal. Ces dispositifs sont caractérisés par une mauvaise insensibilité aux parasites dus aux champs électro- magnétiques extérieurs et aux corps contenant un métal, par exemple, aux moyens de communication, se trouvant à proximité de la zone de recherche, parce qu'ils émettent également un champ électromagnétique secondaire dû à l'action du champ électromagnétique primaire produit par le cadre excitateur. Outre cela, la fiabilité de détection des moyens de communication disposés sous un angle inférieur à 200 par rapport au sens de déplacement du dispositif est faible. Ceci est dû à une faible valeur du signal du cadre excitateur induit dans le moyen de communication. On connaît largement aussi des dispositifs de détection de corps contenant un métal (Bakhmutsky V F, Zuenko G I "Détecteurs à induction des câbles" ("Induktsionnye kableiskateli"), 1970, "Sviaz" (Moscou), (pages 75 à 78, figures 31 et 32) comportant chacun un cadre excitateur et deux cadres récepteurs rigidement reliés au premier, disposés orthogonalement à celui-ci et à raccordement différentiel entre eux, les cadres récepteurs étant placés symétriquement par rapport au cadre excitateur, des deux côtés de ce dernier Dans un cas, le 3 - cadre excitateur est horizontal et les cadres récepteurs sont verticaux Dans un autre cas, la disposition est inverse Le circuit d'enregistrement de signaux électriques est identique pour ces versions et est réalisé d'une façon analogue à ce qui a été décrit plus haut. Il faut noter que le sens de déplacement du dispositif coïncide avec la direction de l'axe de la barre reliant les cadres récepteurs. Ces dispositifs sont caractérisés par une mauvaise insensibilité aux parasites dus aux champs électro- magnétiques extérieurs et aux corps contenant un métal se trouvant à proximité de la zone explorée Ceci est dû à la grande distance entre les cadres récepteurs, nécessaire pour assurer une sensibilité suffisante et une profondeur nécessaire de la compensation géométrique Outre cela, en cas de disposition des moyens de communication sous un angle inférieur à 200 par rapport au sens de déplacement, la fiabilité de la détection est faible ce qui est dû, pour le premier cas de disposition des cadres, à une faible valeur du champ électromagnétique secondaire engendré par les moyens de communication et, pour le deuxième cas, à une faible valeur du signal induit dans les moyens de communication par le cadre excitateur. Il faut noter que, par suite de la mauvaise insensibilité aux bruits de tous les dispositifs décrits, il est impossible de les utiliser sur un moyen de transport qui est une source de bruit pour ces dispositifs, diminuant la productivité des travaux de détection. Plus productif et résistant aux bruits dus aux champs électromagnétiques extérieurs est un dispositif de détection de corps contenant un métal (SU, A, 1190330) qui comporte un cadre excitateur rigidement relié à deux cadres récepteurs placés coaxialement et parallèlement l'un à l'autre, symétriquement et orthogonalement par rapport au cadre excitateur, luimême disposé dans un plan passant par l'axe commun des cadres récepteurs, un générateur de 4 - tension alternative électriquement relié au cadre excitateur et, en série, un bloc égalisateur des signaux des cadres récepteurs, dont les entrées sont branchées sur les cadres récepteurs, et un amplificateur différentiel à la sortie duquel est branchée l'entrée d'information d'un bloc de compensation électrique du signal dû à l'action, sur les cadres récepteurs, du champ électromagnétique primaire du cadre excitateur, dont l'entrée de commande est électriquement reliée au générateur de tension alternative, et la sortie, à l'entrée d'un amplificateur sélectif à la sortie duquel est branchée l'entrée d'un bloc de traitement de l'information dont la sortie est branchée sur un enregistreur et est électriquement reliée à un bloc de signalisation. La disposition réciproque décrite des cadres excitateur et récepteur formant un système à induction permet d'augmenter notablement son insensibilité aux bruits, parce que les niveaux des signaux dus aux sources de champs électromagnétiques extérieurs (des lignes de transport d'électricité, des chemins de fer électrifiés, des lignes de télécommunications, etc), apparaissant dans les cadres récepteurs, sont essentiellement égaux et sont compensés grâce à leur mise en opposition. Le dispositif connu est caractérisé par une faible largeur de la bande d'accrochage, autrement dit de la zone o les cadres récepteurs peuvent détecter un champ électro- magnétique secondaire induit par un corps contenant un métal Il est connu que la largeur de la bande d'accrochage est définie par la sensibilité du dispositif et par la distance entre les cadres récepteurs Comme l'augmentation de cette distance et l'augmentation de la sensibilité mènent à la baisse de l'insensibilité aux bruits, la largeur de la bande d'accrochage est limitée. Outre cela, dans le cas de la disposition de corps contenant un métal (voies de communication) sous un angle inférieur à 200 par rapport au sens de l'exploration, - choisi perpendiculaire à la barre reliant les cadres récepteur et excitateur, la probabilité de détection d'une voie de communication est faible par suite du faible niveau du champ électromagnétique primaire induit dans la voie de communication par le cadre récepteur. Pour augmenter la probabilité de la détection d'une voie de communication, il faut effectuer un profilage double de la même zone en disposant d'une façon différente le système à induction par rapport au sens de déplacement. Cependant, même dans ce cas, la probabilité de détection est insuffisante ce qui est dû à la difficulté de maintenir le même sens de déplacement au second passage, tant dans le cas d'une exploration par un opérateur portant l'appareil que dans le cas du montage de l'appareil sur un moyen de transport. L'invention vise à créer un dispositif de détection de corps contenant un métal, lequel, grâce à l'élargisse- ment de la bande d'accrochage, augmenterait la probabilité de détection des corps contenant un métal sans réduire l'insensibilité aux bruits du dispositif, ce qui augmenterait la productivité de la recherche. Le problème posé est résolu du fait qu'un dispositif de détection de corps contenant un métal qui comporte: un cadre excitateur, relié rigidement à deux cadres récepteurs, disposés coaxialement et parallèlement l'un à l'autre, symétriquement et orthogonalement par rapport au cadre excitateur, lequel est disposé, dans un plan passant par l'axe commun des cadres récepteurs; un générateur de tension alternative, relié électriquement au cadre excitateur, et, en série, un bloc égalisateur des signaux des cadres récepteurs, dont les entrées sont branchées sur les cadres récepteurs, et un amplificateur différentiel, sur la sortie duquel est branchée l'entrée d'information d'un bloc de compensation électrique du signal dû à l'action, sur les cadres récepteurs, du champ électromagnétique excitateur et dont l'entrée de commande 6 - est électriquement reliée au générateur de tension alternative, et la sortie, à l'entrée d'un amplificateur sélectif, à la sortie duquel est branchée l'entrée d'un bloc de traitement de l'information, dont la sortie est branchée sur un enregistreur et est reliée électriquement à un bloc de signalisation, conformément à l'invention, comporte: deux cadres récepteurs supplémentaires, identiques aux principaux, reliés rigidement au cadre excitateur et disposés symétriquement et orthogonalement par rapport au cadre excitateur, de son côté opposé, coaxialement et parallèlement l'un à l'autre; un bloc égalisateur des signaux des cadres récepteurs supplémentaires, connecté, par ses entrées, à ces derniers et un amplificateur différentiel supplémentaire en série entre eux; un bloc de compensation électrique du signal dû à l'action, sur les cadres récepteurs supplémentaires, du champ électromagnétique primaire engendré par le cadre excitateur, ce bloc ayant son entrée d'information branchée à la sortie de l'amplificateur différentiel supplémentaire et son entrée de commande, électriquement reliée au générateur de tension alternative; et, en série entre eux, un amplificateur sélectif supplémentaire, dont l'entrée est électriquement reliée à la sortie du bloc de compensation électrique du signal dû à l'action,sur les cadres récepteurs supplémentaires, du champ électromagnétique primaire provenant du cadre excitateur, un bloc de traitement de l'information et un enregistreur supplémentaires, ainsi qu'un circuit logique "OU" dont les entrées sont branchées sur les sorties des blocs de traitement de l'information principal et supplémentaire, et la sortie est branchée au bloc de signalisation. Il est utile que le dispositif comporte deux cadres excitateurs supplémentaires, dont le premier est rigidement relié aux cadres récepteurs principaux et est symétrique et orthogonal par rapport à eux dans un plan passant par l'axe commun des cadres récepteurs principaux, sous un angle par 7 - rapport au cadre excitateur principal, et dont le second est rigidement relié aux cadres récepteurs supplémentaires et est symétrique et orthogonal par rapport à eux dans un plan passant par l'axe commun des cadres récepteurs supplémentaires, sous un angle par rapport au cadre excitateur principal; un bloc de compensation électrique du signal dû à l'action, sur les cadres récepteurs principaux, du champ électromagnétique du premier cadre excitateur supplémentaire, ce bloc ayant son entrée d'information branchée sur la sortie de l'amplificateur différentiel principal; un bloc de compensation électrique du signal dû à l'action, sur les cadres récepteurs supplémentaires, du champ électromagnétique primaire engendré par le deuxième cadre excitateur supplémentaire, ce dernier bloc ayant son entrée d'information raccordée à la sortie de l'amplificateur différentiel supplémentaire des deuxième et troisième amplificateurs sélectifs supplémentaires, un commutateur dont les entrées sont branchées sur le générateur de tension alternative et sur les sorties des blocs de compensation électrique des signaux dus à l'action, sur les cadres récepteurs principaux, du champ électromagnétique primaire du cadre excitateur principal et du premier cadre excitateur supplémentaire, ainsi que sur les sorties des blocs de compensation électrique des signaux dus à l'action, sur les cadres récepteurs supplémentaires, du champ électro- magnétique primaire du cadre excitateur principal et du second cadre excitateur supplémentaire, les sorties du commutateur étant connectées aux cadres excitateurs principal et supplémentaires, aux entrées de commande des blocs de compensation électrique des signaux dûs à l'action sur les cadres récepteurs principaux, du champ électro- magnétique primaire du cadre excitateur principal et du premier cadre excitateur supplémentaire, aux entrées de commande des blocs de compensation électrique des signaux dus à l'action, sur les cadres récepteurs supplémentaires 8 - du champ électromagnétique primaire du cadre excitateur principal et du second cadre excitateur supplémentaire, ainsi qu'aux entrées des amplificateurs sélectifs supplémentaires, ledit commutateur réalisant le branchement successif sur le générateur de tension alternative, d'abord, du cadre excitateur principal et des entrées de commande des blocs de compensation électrique des signaux dus à l'action, sur les cadres récepteurs, du champ électromagnétique primaire du cadre excitateur principal, ainsi que des sorties de ces blocs aux entrées de l'amplificateur sélectif principal et du premier amplificateur supplémentaire, ensuite, du premier cadre excitateur supplémentaire et de l'entrée de commande du bloc de compensation électrique du signal dû àl'action, sur les cadres récepteurs principaux, du champ électro- magnétique primaire du premier cadre excitateur supplémentaire, et de la sortie de ce dernier bloc, sur l'entrée du deuxième amplificateur sélectif supplémentaire, puis du second cadre excitateur supplémentaire et de l'entrée de commande du bloc de compensation électrique du signal dû à l'action, sur les cadres récepteurs supplémentaires, du champ électromagnétique primaire du second cadre excitateur supplémentaire et de la sortie du dernier bloc de compensation, sur l'entrée du troisième amplificateur sélectif supplémentaire des deuxième et troisième blocs supplémentaires de traitement de l'information dont les entrées sont branchées sur les sorties des deuxième et troisième amplificateurs sélectifs supplémentaires, et les sorties, sur des entrées supplémentaires du circuit logique "OU"; des deuxième et troisième enregistreurs supplémentaires connectés aux sorties des deuxième et troisième blocs supplémentaires de traitement de l'information. Il est utile que l'angle entre le cadre excitateur principal et le premier cadre supplémentaire, et entre le cadre principal et le second cadre supplémentaire soit 9- compris entre 60 et 120 . Il est avantageux que le commutateur comporte sept clés et un bloc commandant la commutation des clés et que les sorties de ce bloc soient branchées aux entrées de commande de ces clés. Il est préférable que le bloc commandant la commutation des clés comporte, en série, un générateur d'impulsions rectangulaires, un compteur modulo 3 et un décodeur, trois circuits à retard ayant leurs entrées branchées aux sorties du décodeur, qui sont les premières sorties du bloc commandant la commutation des clés, et trois circuits logiques "ET" dont les premières entrées sont branchées aux sorties du décodeur, et les autres aux sorties des circuits à retard qui forment les autres sorties du bloc commandant la commutation des clés. L'invention proposée permet d'élever la productivité des recherches grâce à l'élargissement de la zone d'accrochage et à un profilage unique du terrain à explorer. En outre, la fiabilité de détection des corps contenant un métal est élevée, indépendamment de leur disposition par rapport au sens du déplacement. L'invention ressortira de la description qui suit des exemples concrets de son exécution, schématisés sur les dessins annexés, dont: la figure 1 représente un schéma fonctionnel d'un dispositif de détection de corps contenant un métal, selon l'invention; la figure 2 représente la disposition réciproque des cadres excitateurs et récepteurs (en perspective) avec représentation conventionnelle des champs électro- magnétiques primaire et secondaire et avec coupe partielle suivant les cadres excitateur et récepteurs pour la version d'exécution du dispositif faisant l'objet de la figure 1, selon l'invention; la figure 3 représente le même dispositif que sur - la figure 1, mais avec trois cadres excitateurs, selon l'invention; la figure 4 est une vue identique à la figure 2, sans coupe partielle, pour la version d'exécution du dispositif faisant l'objet de la figure 3, selon l'invention; la figure 5 représente une vue d'ensemble de la version d'exécution du dispositif représenté sur la figure 1, monté sur un moyen de transport; la figure 6 (a, b, c, d, e, f, g, h, i, j, k, 1, m, n, o, p) représente des chronodiagrammes expliquant le fonctionnement du commutateur pour la version d'exécution du dispositif représenté sur la figure 3. Le dispositif de détection de corps contenant un métal montré à la figure 1 comporte un cadre excitateur 1 et deux paires de cadres récepteurs 2, 3 et 4, 5 formant un système à induction mixte 6, ainsi qu'un générateur de tension alternative 7 branché sur le cadre excitateur 1. Sur les cadres récepteurs 2, 3 et 4, 5 sont respectivement branchées les entrées 8, 9 et 10, 11 de blocs égalisateurs 12 et 13 des signaux des cadres récepteurs Aux blocs 12 et 13 sont connectés en série, respectivement, des amplificateurs différentiels 14, 15, des blocs de compensation électrique 16, 17 des signaux dus à l'action, sur les cadres récepteurs 2, 3 ou 4, 5, du champ électromagnétique primaire du cadre excitateur, des amplificateurs sélectifs 18, 19 et des blocs 20, 21 de traitement de l'information Des enregistreurs 22 et 23 et les entrées 24 et 25 d'un circuit logique "OU" 26, dont la sortie est reliée à un bloc de signalisation 27, sont connectés aux sorties des blocs 20, 21. Au générateur 7 de tension alternative sont branchées les entrées de commande 28, 29 des blocs de compensation électrique 16 et 17 dont les entrées d'information 30 et 31 forment les sorties des amplificateurs différentiels 14 et 15. il - Les blocs égalisateurs de signaux 12 et 13 sont identiques et servent à égaliser les signaux venant, respectivement, des cadres récepteurs 2, 3 et 4, 5, apparaissant lors de l'action, sur le système à induction 6, de champs électromagnétiques extérieurs créant des bruits et dus à l'inégalité des paramètres électro- magnétiques des cadres récepteurs 2, 3 et 4, 5. Les blocs égalisateurs de signaux 12 et 13 peuvent être réalisés suivant un schéma connu et, dans la version considérée, chacun comporte un déphaseur 32 dont l'entrée forme l'entrée 9 du bloc 12 et l'entrée 11 du bloc 13, un potentiomètre 33, relié à l'entrée 8 et à une sortie du bloc 12 ou à l'entrée 10 et à une sortie du bloc 13, et un potentiomètre 34 relié à la sortie du déphaseur 32 et aux autres sorties des blocs 12 et 13. Les blocs de compensation électrique de signaux 16 et 17 sont identiques et chacun comporte un déphaseur 35, dont l'entrée forme l'entrée de commande 28 du bloc 16 ou l'entrée de commande 29 du bloc 17, un potentiomètre 36, branché à la sortie du déphaseur 35, et un amplificateur différentiel 37 dont une entrée est branchée sur le potentiomètre 36 et une autre forme l'entrée d'information du bloc 16 ou l'entrée d'information 31 du bloc 17. Les amplificateurs sélectifs 18 et 19 réalisent l'amplification des signaux électriques à la fréquence de service du générateur de tension alternative 7. Les blocs de traitement de l'information 20 et 21 sont exécutés suivant un schéma connu et, dans la version considérée, chacun comporte, en série, un amplificateur logarithmique 38, assurant la possibilité d'élargir la variété des corps détectés suivant leurs dimensions, sans réglage de la sensibilité lors des recherches, un détecteur 39 et un limiteur de minimum 40, assurant l'indépendance par rapport aux facteurs agissant en permanence (les bruits de l'appareillage, les vibrations, etc). En tant qu'enregistreurs 22 et 23, on peut utiliser 12 - des instruments indicateurs analogiques ou numériques (voltmètres). Le bloc de signalisation 27 peut être réalisé à base d'une source de signaux acoustiques et d'une lampe témoin en utilisant un schéma connu et assurant une signalisation acoustique et lumineuse en cas de détection d'un corps contenant un métal. Comme on peut le voir à la figure 2, dans la version décrite d'exécution du dispositif, les cadres récepteurs 2, 3 et 4 du système à induction 6 sont identiques et sont disposés les uns par rapport aux autres deux à deux, coaxialement et parallèlement, et symétriquement par rapport au cadre excitateur 1, de deux côtés de ce dernier. Le cadre excitateur 1 est dans un plan passant par les axes communs 41 et 42, respectivement, des cadres récepteurs 2, 3 et 4, 5 qui sont reliés entre eux deux à deux et au cadre excitateur 1 à l'aide de barres 43 et 44 Ainsi, le système à induction 6 se présente sous la forme d'une structure rigide. Une telle disposition réciproque des cadres excitateur et récepteurs 1, 2, 3, 4, 5 assure un couplage électromagnétique minimal entre eux On choisit la distance L 1 entre les cadres excitateurs et récepteurs 1, 2, 3, 4, 5 en partant de la stabilité nécessaire du système à induction 6, définie par la constance de la disposition réciproque des cadres 1, 2, 3, 4, 5 et de la profondeur de la compensation géométrique du champ électromagnétique primaire dépendant de la distance entre ces cadres 1, 2, 3, 4, 5 Il est connu que la profondeur de la compensation géométrique, toutes les autres conditions étant égales, peut être assurée en augmentation la distance L 1 et la stabilité, en diminuant la distance L 1 C'est pourquoi, en fonction de la destination concrète du dispositif (version portable ou version montée sur un moyen de transport) et des possibilités de l'exécution constructive (matériaux utilisés, technologie de fabrication), la distance L 1 est 13 - choisie individuellement pour chaque cas en tenant compte de la largeur nécessaire de la bande de couverture mais à condition de préserver la stabilité et la profondeur de la compensation géométrique La largeur de la bande de couverture sera toujours supérieure à 2 L 1 Les cadres excitateurs et récepteurs 1, 2, 3, 4, 5 sont réalisés en conducteurs 45 dont les spires sont conventionnellement représentées sur la figure 2 sur laquelle, sont également conventionnellement représentées en trait plein les lignes de force 46 du champ électromagnétique primaire induit par le cadre excitateur 1 dans la zone de recherche et, en pointillé, les lignes de forces, 47 du champ électromagnétique secondaire induit par un objet 48 contenant un métal et se trouvant sous terre. Le sens de l'exploration (déplacement du système à induction 6) est indiqué par la flèche A. Dans une autre version d'exécution du dispositif, montrée à la figure 3, pour assurer la possibilité de détecter des corps contenant un métal, indépendamment de leur disposition par rapport au sens du déplacement, le dispositif comporte en supplément des deuxième et troisième cadres excitateurs 49 et 50 et des blocs 51 et 51 de compensation électrique de signaux dus à l'action, sur les cadres récepteurs 2, 3 et 4, 5, du champ électromagnétique primaire, respectivement, des cadres excitateurs 49 et 50, ces blocs étant branchés par leurs entrées d'information 53 et 54 aux sorties des amplificateurs différentiels 14 et 15. Pour brancher successivement, sur le générateur de tension alternative 7, les cadres excitateurs 1, 49 et 50 et les entrées de commande 28, 29, 55 et 56 des blocs de compensation électrique 16, 17, 51 et 52, le dispositif décrit est muni d'un commutateur 57 qui, par ses entrées 58, 59 et 60, est branché sur le générateur de tension alternative 7 et, par ses entrées 61, 62, 63 et 64, est branché aux sorties des blocs 16, 17, 51 et 52 Aux sorties 14 - , 66 et 67 du commutateur 57 sont branchés les cadres excitateurs 1, 49 et 50 et les entrées de commande 28, 29, et 56 des blocs 16, 17, 51 et 52. Le dispositif de détection de corps contenant un métal, dans la version considérée d'exécution, comporte, en supplément, deux amplificateurs sélectifs 68 et 69 branchés aux entrées 70 et 71 du commutateur 57, aux sorties 72 et 73 duquel sont branchées les entrées des amplificateurs sélectifs 18 et 19. En fonction du branchement des cadres excitateurs 1, 49 et 50 et des entrées de commande 28, 29, 55 et 56 des blocs 16, 17, 51 et 52 au générateur de tension alternative 7, le commutateur 57 réalise le branchement des sorties des blocs 16, 17, 51 et 52 aux entrées des amplificateurs sélectifs 18, 19, 68 et 69. Le dispositif de détection de corps contenant un métal comporte en supplément deux blocs 74 et 75 de traitement de l'information, branchés aux sorties des amplificateurs sélectifs 68 et 69 et deux enregistreurs 76 branchés aux sorties des blocs 74 et 75, o est branché le circuit logique "OU" 26 par ses entrées supplémentaires 78 et 79. Les blocs de compensation électrique 51 et 52 sont identiques aux blocs 16 et 17, et les blocs 74 et 75 de traitement de l'information sont identiques aux blocs 20 et 21. Le commutateur 57, dans la version d'exécution considérée, comporte sept clés 80, 81, 82, 83, 84, 85 et 86 et un bloc 87 commandant la commutation des clés, branché aux entrées 88, 89, 90, 91, 92, 93 et 94 des clés 80, 81, 82, 83, 84, 85 et 86 Les entrées et les sorties des clés , 81 et 82 forment les entrées 58, 59 et 60 et les sorties 65, 66 et 67 du commutateur 57, dont les entrées 61, 62, 63 et 64 et les sorties 72, 73, 70 et 71 forment les entrées et les sorties des clés 86, 83, 85 et 84. Le bloc 87 commandant la commutation des clés - comporte, dans la version d'exécution considérée, en série, un générateur d'impulsions rectangulaires 95, un compteur modulo 3 96 et un décodeur 97. Aux sorties 98, 99 et 100 du décodeur 97 sont branchés des circuits à retard 101, 102 et 103 dont les sorties sont branchées aux premières entrées de circuits logiques "ET" 104, 105 et 106, dont les autres entrées sont branchées aux sorties 98, 99 et 100 du décodeur 97. Les sorties 98, 99 et 100 du décodeur 97 forment, respectivement, les entrées de commande 88, 89 et 90 des clés 80, 81 et 82 du commutateur 57 et les sorties des circuits logiques "ET" 104, 105 forment les entrées de commande 91, 94, 93 et 92 des clés 83, 86, 85 et 84. Dans la version considérée, le bloc de commande 87 utilise un générateur 95 d'impulsions rectangulaires dont le facteur de forme est égal à 2 Ceci assure la même durée de branchement des cadres excitateurs 1, 49 et 50 au générateur de tension alternative 7 Dans ces conditions, la fréquence du générateur 95 est choisie inférieure à 0,1 f, o f est la fréquence de service du générateur 7 A une telle fréquence du générateur 95 définissant la durée de branchement des cadres excitateurs 1, 49 et 50 au générateur de tension alternative 7 et tenant compte des processus transitoires, est assurée la possibilité d'enregistrer les signaux dus à l'actions du champ électro- magnétique secondaire induit par un corps contenant un métal. Dans la version d'exécution considérée, les cadres excitateurs 49 et 50 du système à induction 6 représenté sur la figure 4 sont disposés orthogonalement et symétriquement par rapport aux cadres récepteurs 2, 3 et 4, , dans des plans passant par les axes communs 41 et 42 de ces cadres 2, 3 et 4, 5, sous un angle t par rapport au cadre excitateur 1 L'angle Et, est compris entre 60 et 1200 et est choisi en fonction de la destination concrète du dispositif. 16 - Dans le cas d'un montage du système à induction 6 en porte-à-faux à la partie avant d'un moyen de transport, pour assurer une bonne capacité de franchissement, il est souhaitable de choisir un angle OL égal à 60 ou à 1200, comme on peut le voir à la figure 4 Dans le cas d'une exigence de compacité notable du système à induction 6, l'angle entre le cadre excitateur 1 et les cadres excitateurs 49 et 50 est à choisir égal à 600 Les cadres 49 et 50 sont à une distance L 2 des axes 41 et 42 des cadres récepteurs 2, 3 et 4, 5 et y sont rigidement reliés par des barres 107. Pour rendre la description explicite, sur la figure 4 sont représentées les lignes de force 46 du champ électromagnétique primaire produit par tous les cadres excitateurs 1, 49 et 50. Il faut noter que les cadres excitateurs 49 et 50 sont disposés par rapport aux cadres récepteurs 2, 3, 4 et , de façon à obtenir, entre les cadres 49 et 4, 5 ou 50 et 2, 3, un couplage électromagnétique minimal. A tout angles-{ de la gamme choisie ( 60 à 1200), on obtient une haute fiabilité de détection des corps 48 contenant un métal, par exemple, des voies de communication parce que l'angle B entre les voies de communication et la barre 44 reliant l'un des cadres excitateurs 1, 49 ou 50 (dans la version considérée, le cadre 1) à la barre 44 est toujours inférieur à 600, ce qui assure un niveau suffisant de signal induit dans la voie de communication. La distance L 2 entre les cadres excitateurs et récepteurs 49, 50, 2, 3, 4 et 5, tout comme la distance Li. est choisie compte tenu de la stabilité nécessaire et de la profondeur de la compensation géométrique du champ électro- magnétique primaire. La figure 5 représente une vue d'ensemble du dispositif de détection de corps contenant un métal, réalisé conformément à la figure 1, et monté sur un moyen de transport Le système à induction 6 est fixé au 17 - pare- choc avant du moyen de transport à l'aide de supports 107 La partie électronique du dispositif, y compris le générateur de tension alternative 7, est montée dans un corps 108 et est installée dans la cabine devant l'opérateur pour la commodité de la lecture des indications des enregistreurs 22 et 23 Les cadres récepteurs 2, 3 et 4, 5 sont dans un boîtier 109. Pour mieux comprendre l'essence du dispositif décrit, sur la figure 6 (a, b, c, d, e, f, g, h, i, j, k, 1, m, n, o, p) sont représentés des chronogrammes expliquant le fonctionnement du commutateur 57 de la figure 3 Ainsi, sur la figure 6 (a) est représenté le chronogramme de-s signaux (U 1) à la sortie du générateur d'impulsions rectangulaires 95; sur la figure 6 (b, c, d), celui des signaux U 2, U 3, U 4 à la sortie du décodeur 97; sur la figure 6 (e, f, g), celui des signaux U 5, U 6, U 7 à la sortie des circuits à retard 101, 102, 103; sur la figure 6 (h, i, j), le chronogramme des signaux U 8, U 9, U 10 à la sortie des circuits logiques "ET" 104, 105, 106; sur la figure 6 (k, m, n, o, p), le chronogramme des états des clés 80, 81, 82, 83, 86, 85 et 84, la position " 1 " correspondant à leur état ouvert et la position " O ", à leur état fermé. Le dispositif proposé de détection de corps contenant un métal fonctionne de la façon suivante. Au préalable, avant de procéder aux travaux de recherche et pour assurer une haute insensibilité du dispositif aux bruits et la fiabilité de la détection de corps contenant un métal, on effectue l'égalisation des signaux à la sortie des cadres récepteurs 2, 3, 4 et 5 A cet effet, on débranche, du générateur de tension alternative 7, le cadre excitateur 1, on met à zéro les potentiomètres 36 des blocs de compensation électrique 16 et 17 et on agit, par un champ électromagnétique extérieur, sur le système à induction 6 du dispositif La source de ce champ peut se présenter sous la forme d'un cadre identique 18 - au cadre excitateur, branché sur le générateur 7 et disposé, par rapport aux cadres récepteurs 2, 3, 4 et 5, le plus symétriquement possible et à une distance supérieure à trois profondeurs de détection des corps contenant un métal qui est déterminée par la puissance du générateur de tension 7 et par les paramètres électromagnétiques du système à induction 6 On obtient, à l'aide des potentiomètres 33 et 34, des lectures proches du zéro aux enregistreurs 22 et 23. L'égalisation des signaux est à effectuer dans le cas d'un changement des conditions de travail du dispositif. Ainsi, par exemple, lorsque le dispositif doit être monté sur un autre moyen de transport, ou qu'il est utilisé d'abord en version portable et ensuite sur un moyen de transport, ou vice versa. Chaque fois, avant de procéder aux travaux de recherche, on effectue le réglage des blocs de compensation électrique 16 et 17 des signaux dus à l'action, sur les cadres récepteurs 2, 3, 4 et 5, du champ électromagnétique primaire induit par le cadre excitateur 1 et non compensés aux frais de la compensation géométrique ou aux frais du branchement différentiel des cadres récepteurs 2, 3, 4 et Le réglage des blocs 16 et 17 se fait lorsque le dispositif se trouve dans la zone o il n'y a pas de corps contenant un métal, de la façon suivante. On augmente progressivement l'amplitude du signal de sortie du générateur 7, on règle, dans les blocs 16 et 17, à l'aide du déphaseur 35 et du potentiomètre 36, la phase et l'amplitude du signal issu du générateur 7, en obtenant des lectures proches du zéro sur les enregistreurs 22 et 23 Cette opération est poursuivie jusqu'au moment o l'amplitude du signal de sortie du générateur 7 devient celle de travail. En l'absence de tout corps contenant un métal, le signal de sortie des blocs 16 et 17 est proche de zéro ce qui est dû à la compensation géométrique et électrique du 19 - champ électromagnétique primaire. En présence, dans la zone de recherche, d'un corps 48 contenant un métal, le champ électromagnétique primaire, produit par le cadre excitateur 1, dont les lignes de force 46 couvrent le corps 48 contenant un métal, induit, dans ce dernier, un courant qui, à son tour, crée un champ électro- magnétique secondaire dont les lignes de force 47 traversent les cadres récepteurs 2, 3, 4 et 5 du système à induction 6 Le champ électromagnétique secondaire induit, dans les cadres 2, 3, 4, 5, une force électromotrice dont la valeur est proportionnelle à la distance entre chaque cadre 2, 3, 4 et 5 et le corps 48 contenant un métal Comme cette distance diffère à la sortie du bloc 16 ou 17 de compensation électrique, se forme un signal différentiel variable en fonction de la variation de la distance (en plan) entre les cadres récepteurs 2, 3, 4 et 5 et le corps 48 contenant un métal Le signal de sortie de l'un des blocs 16 ou 17 attaque l'amplificateur sélectif respectif 18 ou 19 de la sortie duquel le signal arrive à l'entrée du bloc respectif de traitement de l'information 20 ou 21. Dans les blocs 20 et 21, les signaux sont amplifiés à l'aide de l'amplificateur logarithmique 38, sont détectés et viennent dans le limiteur de minimum 40 Les sorties des blocs 20 et 21 fournissent des signaux à l'enregistreur 22 ou 23 respectif et à l'une des entrées 24 ou 25 du circuit logique "OU" 26 dont la sortie les fournit au bloc de signalisation 27. Les instruments indicateurs des enregistreurs 22, 23 changent d'indications en fonction de la variation de la distance (en plan) entre les cadres récepteurs 2, 3, 4 et 5 et le corps 48 contenant un métal Le bloc de signalisation 27 produit des signaux acoustique et lumineux témoignant de la détection d'un corps contenant un métal. Avant de procéder au travail avec le dispositif représenté sur la figure 3, on fait, d'une façon analogue, l'égalisation des signaux des cadres récepteurs 2, 3, 4 et - et le réglage des blocs 16, 17, 51 et 52 de compensation électrique de signaux dus à l'action, sur les cadres 2, 3, 4, 5, du champ électromagnétique primaire induit par les cadres excitateurs 1, 49 et 50 A l'aide du dispositif préparé de cette façon-là, on commence la recherche des corps contenant un métal. Le générateur d'impulsions rectangulaires 95 produit des signaux U 1 (figure 6 a), d'une durée t, qui attaquent le compteur 96 remplissant la fonction de diviseur par trois, dont les signaux attaquent les entrées du décodeur 97 assurant la transformation du code binaire fourni par les sorties du compteur 96 en un code de position unitaire. Des sorties du décodeur 97, les signaux U 2, U 3, U 4 (figure 6 b, c, d), d'une durée 2 ?t 1, attaquent les entrées de commande 88, 89 et 90 des clés 80, 81 et 82, les entrées des circuits à retard 101, 102 et 103 et les premières entrées des circuits logiques "ET" 104, 105 et 106. Les circuits à retard 101, 102 et 103, à l'issue de chaque intervalle C 2 ' produisent les signaux U 5, U 6, U 7 (figures 6 e, f g), de durée 2 T 1, qui se succèdent. Les clés 80, 81 et 82, sur les signaux de commande U 2, U 3 et U 4 (figures 6 b, c, d) venant des sorties du décodeur 97, s'ouvrent et réalisent le branchement successif des cadres excitateurs 1, 49 et 50, pendant une période de temps 2 1 ' (figures 6 k, 1, m) sur le générateur 7 par les sorties 65, 66, 67 et les entrées 58, 59, 60 du commutateur 57. Au moment t 1 (figure 6 a), le commutateur 57 branche, par exemple, le cadre excitateur 1 et les entrées de commande 28 et 29 des blocs de compensation électrique 16 et 17 sur le générateur 7 et au moment t 2 (figure 6 e, h) se mettent en fonctionnement le circuit à retard 101 et le circuit logique "ET" 104, produisant un signal unitaire d'une durée 2 t 1 t 2 attaquant les entrées de commande 94 et 91 des clés 86 et 83 qui deviennent conductrices (figure 6 n) et, par les entrées 61 et 62 et les sorties 72 21 - et 73 du commutateur 57, branchent les blocs de compensation électrique 16 et 17 sur les amplificateurs sélectifs 18 et 19 Dans ce cas, les blocs 51 et 52 de compensation électrique sont débranchés des amplificateurs sélectifs 68 et 69, autrement dit les première et deuxième voies réceptrices formées des blocs de compensation électrique 16 et 17, des amplificateurs sélectifs 18 et 19, des blocs de traitement de l'information 20 et 21 et des enregistreurs 22 et 23 fonctionnent. Au moment t 3 (figure 6 a), sur le signal de commande du bloc 87, les clés 80 et 83 cessent de conduire (figures 6 k, n), débranchant le cadre excitateur 1 du générateur 7 et les amplificateurs sélectifs 18 et 19 des blocs de compensation électrique 16 et 17 Simultanément, la clé 81 commence à conduire (figure 6 1) en branchant le cadre excitateur 49 et l'entrée de commande 55 du bloc de compensation électrique 51 sur le générateur 7 par la sortie 66 et l'entrée 59 du commutateur 57. Au moment t 4 (figure 6 f, i) le circuit à retard 102 et le circuit logique "ET" 105 fonctionnent Le signal unitaire de la sortie du circuit "ET" 105 attaque l'entrée de commande 93 de la clé 85 qui commence à conduire (figure 6 o) et, par l'entrée 63 et la sortie 70 du commutateur 57, branche le bloc de compensation électrique 51 sur l'amplificateur sélectif 68 Dans ce cas, la troisième voie réceptrice formée du bloc de compensation électrique 51, de l'amplificateur sélectif 68, du bloc de traitement d'information 74 et de l'enregistreur 76 fonctionne. Au moment t 5 (figure 6 a), le commutateur 57 débranche le cadre excitateur 49 du générateur 7 et l'amplificateur sélectif 68, du bloc 51, et branche en même temps le cadre excitateur 50 et l'entrée de commande 56 du bloc de compensation électrique 52 au générateur 7. Au temps t 6 (figures 6 j, p), le signal unitaire de la sortie du circuit "ET" 106 attaque l'entrée de commande 92 de la clé 84 qui commence à conduire et, par l'entrée 64 et 22 - la sortie 71 du commutateur 57, branche le bloc de compen- sation électrique 52 sur l'amplificateur sélectif 69 Dans ce cas, la quatrième voie réceptrice formée par le bloc de compensation électrique 52, l'amplificateur 69, le bloc de traitement de l'information 75 et l'enregistreur 77 fonctionnent. Ensuite, le processus de commutation des signaux continue dans la séquence décrite. Le temps L 2 (figures 6 e, f, g) sur lequel les circuits 101, 102 et 103 réalisent le retard de la répétition des impulsions venant du générateur 95 est déterminé par la durée des processus transitoires et doit être supérieur au temps d'atténuation du champ électro- magnétique primaire produit par l'un des cadres excitateurs 1, 49 ou 50 après son débranchement du générateur 7. Les première, deuxième, troisième et quatrième voies réceptrices sont ajustées de façon que le signal à leurs sorties aux enregistreurs 22, 23, 76 et 77) soit proche de zéro en l'absence de corps contenant du métal dans la zone de recherche. En présence, dans la zone de recherche, d'un corps 48 contenant un métal comme on peut le voir à la figure 4, le champ électromagnétique primaire produit par l'un des cadres excitateurs 1, 49 ou 50, dont les lignes de force 46 couvrent le corps 48 contenant du métal, y induit un courant qui produit un champ électromagnétique secondaire dont les lignes de force traversent les cadres récepteurs 2, 3, 4 et 5 Ce champ électromagnétique secondaire induit, dans les cadres récepteurs 2, 3, 4 et 5, une force électro- motrice dont la valeur est proportionnelle à la distance entre chacun des cadres 2, 3, 4 et 5 et le corps 48 contenant du métal. Les signaux de sortie arrivant des sorties des blocs 16, 17 ou 51 ou 52 sont envoyés, à l'aide du commutateur 57, comme il est décrit ci-dessus, aux entrées des ampli- ficateurs sélectifs 18, 19 ou 68 ou 69 respectifs Le 23 - traitement ultérieur des signaux se fait de la même façon que ce qui a été décrit ci-dessus. La productivité des travaux de recherche réalisés par le dispositif proposé est notablement supérieure au cas de l'utilisation de dispositifs identiques connus, ce qui est assuré par l'élargissement de la zone de couverture et par le fait d'un profilage en un seul passage de la zone de recherche En outre, le dispositif proposé assure une meilleure fiabilité de détection de corps contenant du métal, indépendamment de leur disposition par rapport au sens du déplacement. 24 - R E V E N D I C A T I O N S 1 Dispositif de détection des corps contenant un métal, du type comportant un cadre excitateur rigidement relié à deux cadres récepteurs montés coaxialement et parallèlement l'un à l'autre, symétriquement et orthogonalement par rapport au cadre excitateur disposé dans un plan passant par l'axe commun des cadres récep- teurs; un générateur de tension alternative relié électriquement au cadre excitateur, ainsi que, en série, un bloc égalisateur de signaux des cadres récepteurs, qui a ses entrées branchées aux cadres récepteurs, et un amplificateur différentiel à la sortie duquel est branchée l'entrée d'information d'un bloc de compensation électrique du signal dû à l'action, sur les cadres récepteurs, d'un champ électromagnétique primaire, qui a son entrée de commande électriquement reliée au générateur de tension alternative, et sa sortie connectée à l'entrée d'un amplificateur sélectif, à la sortie duquel est branchée l'entrée d'un bloc de traitement de l'information dont la sortie est branchée sur un enregistreur et est électriquement reliée à un bloc de signalisation, caractérisé en ce qu'il comporte de plus: deux cadres récepteurs supplémentaires ( 4 et 5) identiques aux principaux, liés rigidement au cadre excitateur ( 1) et disposés symétriquement et orthogonalement par rapport à lui, de son autre côté, coaxialement et parallèlement l'un à l'autre, ainsi que, en série, un bloc ( 13) égalisateur de signaux des cadres récepteurs supplémentaires, qui a ses entrées ( 10 et 11) branchées sur les cadres récepteurs supplémentaires ( 4 et 5) et un amplificateur différentiel supplémentaire ( 15); un bloc ( 17) de compensation électrique du signal dû à l'action, sur les cadres récepteurs supplémentaires, du champ électromagnétique primaire produit par le cadre excitateur et qui a son - entrée d'information ( 31) branchée sur la sortie de l'amplificateur différentiel supplémentaire ( 15), et son entrée de commande ( 29) électriquement reliée au générateur de tension alternative ( 7); en série, un amplificateur sélectif supplémentaire ( 19) dont l'entrée est électriquement reliée à la sortie dudit bloc ( 17) de compensation électrique; un bloc ( 21) de traitement de l'information et un enregistreur ( 23) supplémentaires et un circuit logique "OU" ( 26) branché par ses entrées ( 24 et 25) aux sorties des blocs principal et supplémentaire de traitement de l'information ( 20, 21) , et par sa sortie, au bloc de signalisation ( 27). 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte deux cadres excitateurs supplémentaires ( 49 et 50) dont l'un est rigidement lié aux cadres récepteurs principaux ( 2 et 3) et est disposé symétriquement et orthogonalement par rapport à ceux-ci, dans un plan passant par l'axe commun ( 41) desdits cadres récepteurs ( 2, 3), sous un angle (&) par rapport au cadre excitateur principal ( 1), et l'autre est rigidement lié aux cadres récepteurs supplémentaires ( 4 et 5) et est disposé, par rapport à ceux-ci, symétriquement et orthogonalement dans un plan passant par l'axe commun ( 42) des cadres récepteurs supplémentaires ( 4 et 5), sous un angle (t) par rapport au cadre excitateur principal ( 1); un bloc ( 51) de compensation électrique du signal dû à l'action, sur les cadres récepteurs principaux, du champ électromagnétique primaire produit par le premier cadre excitateur supplémentaire, qui a son entrée d'information ( 53) branchée sur la sortie de l'amplificateur différentiel principal ( 14); un bloc ( 52) de compensation électrique du signal dû à l'action, sur les cadres récepteurs supplémentaires, du champ électromagnétique primaire produit par le deuxième cadre excitateur supplémentaire, qui a son entrée d'information ( 54) branchée sur la sortie de l'amplificateur différentiel supplémentaire ( 15) des 26 deuxième et troisième amplificateurs sélectifs supplémentaires ( 68 et 69) ; un commutateur ( 57) branché, par ses entrées ( 58, 59, 60, 61, 62, 63 et 64), sur le générateur de tension alternative ( 7), ainsi que sur les sorties des blocs ( 16 et 51) de compensation électrique des signaux dus à l'action, sur les cadres récepteurs principaux, du champ électromagnétique primaire du cadre excitateur principal et du premier cadre excitateur auxiliaire et sur les sorties des blocs ( 17 et 52) de compensation électrique des signaux dûs à l'action, sur les cadres récepteurs supplémentaires, du champ électro- magnétique primaire produit par le cadre excitateur principal et le deuxième cadre supplémentaire, les sorties ( 65, 66, 67, 72, 73, 70 et 71) du commutateur étant branchées sur le cadre excitateur principal et sur les premier et deuxième cadres excitateurs supplémentaires ( 1, 49 et 50), aux entrées de commandes ( 28, 55, 29 et 56) desdits blocs ( 16, 51) de compensation électrique des signaux, aux entrées de commande desdits blocs ( 17 et 52) de compensation électrique des signaux, ainsi qu'aux entrées de l'amplificateur sélectif principal ( 18) et des premier, deuxième et troisième amplificateurs sélectifs supplémentaires ( 19, 68 et 69), ledit commutateur ( 57) branchant successivement, au générateur de tension alternative ( 7), d'abord le cadre excitateur principal ( 1) et les entrées de commande ( 28 et 29) des blocs ( 16 et 17) de compensation électrique, et les sorties de ces blocs, aux entrées de l'amplificateur sélectif principal et du premier supplémentaire, ( 18 et 19), ensuite, le premier cadre excitateur supplémentaire ( 49) et l'entrée de commande ( 55) du bloc ( 51) de compensation électrique du signal et la sortie du bloc ( 51), à l'entrée du deuxième amplificateur sélectif supplémentaire ( 68) et enfin, le deuxième cadre excitateur supplémentaire ( 50) et l'entrée de commande ( 56) du bloc ( 52) de compensation électrique du signal et la sortie du bloc ( 52), à l'entrée du troisième 27 amplificateur sélectif supplémentaire ( 69), et en ce qu'il comporte aussi: des deuxième et troisième blocs supplémentaires de traitement de l'information ( 74, 75) branchés par leurs entrées aux sorties des deuxième et troisième amplificateurs sélectifs ( 68 et 69), et par leurs sorties, à des entrées supplémentaires ( 78 et 79) du circuit logique "OU" ( 26), ainsi que des deuxième et troisième enregistreurs supplémentaires ( 76, 77) branchés sur les sorties des deuxième et troisième blocs supplémentaires ( 74 et 75) de traitement de l'information. 3 Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'angle (o L) entre le cadre excitateur principal et le premier cadre auxiliaire, le cadre principal et le deuxième cadre auxiliaire ( 1, 49 et 50) est compris entre 60 et 1200. 4 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que le commutateur ( 57) comporte sept clés ( 80, 81, 82, 83, 84, 85 et 86) et un bloc ( 87) commandant la commutation des clés, branché, par ses sorties, sur les entrées de commande ( 88, 89, 90, 91, 92, 93 et 94) desdites clés. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le bloc ( 87) commandant la commutation des clés comporte, en série un générateur d'impulsions rectangulaires ( 95), un compteur modulo 3 ( 96) et un décodeur ( 97), trois circuits à retard ( 101, 102 et 103), branchés par leurs entrées aux sorties du décodeur ( 97), et trois circuits logiques "ET" ( 104, 105 et 106), qui ont les premières de leurs entrées branchées sur les sorties du décodeur ( 97) qui forment certaines des sorties dudit bloc ( 87), les autres entrées étant raccordées aux sorties des circuits à retard ( 101), 102 et 103), les sorties du circuit "ET" formant les autres sorties dudit bloc ( 87).