Brevet FR2748892A1 — publié le 19971128

DETECTEUR DE METAUX POUR REPERER LA PRESENCE D'UN METAL DANS UN FLUX DE PRODUIT RECOLTE La présente invention se rapporte à un détecteur de mé- taux pour repérer la présence d'un métal dans un flux de produit récolté entre des éléments rotatifs de machines récolteuses, en particulier des ramasseuses-hacheuses, comprenant plusieurs aimants permanents pour engendrer un champ magnétique traver- sant la zone du flux du produit récolté; des bobines engendrant des signaux utiles lors du passage d'un corps étranger à travers le champ magnétique; et une unité de traitement de signaux pour traiter les signaux engendrés. Chez presque tous les fabricants, des détecteurs de mé- taux se trouvent dans un cylindre d'amenée implanté en amont du tambour porte-lames. Pour des raisons tenant au fonctionnement et à l'usure, les constructeurs donnent la préférence à des cy- lindres d'amenée dont les enveloppes consistent en de l'acier non magnétisable. Tous les détecteurs de métaux fonctionnent à l'aide d'aimants permanents dont les lignes de champ franchis- sent l'enveloppe du cylindre et traversent le canal de circula- tion du flux de produit récolté. D'après le brevet US-A-3 972 156, l'on connaît un détecteur de métaux présentant un conduc- teur enroulé en une bobine, la bobine s'étendant sur toute la largeur du cylindre d'amenée. Des bobines de ce genre n'émet- tent aucun signal de localisation lorsque le métal se trouve au centre du dispositif à aimant et bobine. L'on tente de pallier cet inconvénient en installant, respectivement, plusieurs bobines agencées en juxtaposition, ou bien des systèmes à bobines et aimants dont les bobines se chevauchent en partie. Lorsque les polarités magnétiques sont différentes, les bobines sont regroupées dans un circuit res- pectif d'addition ou de compensation et délivrent un signal global à un dispositif de traitement de signaux. Le dispositif de traitement de signaux amplifie le signal global acquis de toutes les bobines, le filtre et le compare à une valeur de seuil qui est supérieure à un signal parasite provoqué par des pertur- bations. Si le signal global est plus grand que la valeur de seuil, le dispositif de traitement de signaux engendre un signal activant le dispositif d'arrêt des cylindres d'amenée, lequel provoque, à très court terme, la mise à l'arrêt des cy- lindres d'amenée et, par conséquent, l'interruption du flux de produit récolté. D'apres la demande de brevet DE-A-41 40 812, l'on connaît, à cette fin, un dispositif de repérage de corps étran- gers ferromagnétiques, dans lequel la génération d'un champ ma- gnétique présente un nombre impair de pôles magnétiques et les pôles magnétiques sont disposés sur une ligne, transversale- ment par rapport au canal de circulation du flux de produit ré- colté. Les bobines réceptrices sont branchées en succession, de sorte que les tensions induites dans lesdites bobines s'addi- tionnent. Lorsqu'on utilise un cylindre d'amenée en matière plastique, il ne se produit aucune des perturbations provenant du cylindre d'amenée. Dans le cas de cylindres d'amenée dont les enveloppes consistent en de l'acier non magnétisable, le maté- riau des enveloppes des cylindres renferme des non-homogénéi- tés magnétiques (structure ferritique). Du fait qu'elles sont proches de l'aimant, ces dernières provoquent des perturba- tions limitant la sensibilité. L'effet de courant tourbillon- naire représente une autre cause de signaux parasites. Lorsque l'enveloppe cylindrique électriquement conductrice se déplace au-dessus d'un champ magnétique, il se produit, dans celui-ci, une induction de courants électriques formant, autour d'eux- mêmes, des champs magnétiques perturbant le champ de détection. Etant donné que les tensions perturbatrices dépendent de la vi- tesse de rotation et de la résistance électrique intérieure de l'enveloppe cylindrique, elles sont la cause d'un niveau de perturbation difficile à détecter. C'est pourquoi la sensibi- lité de tous les circuits de ce type est limitée. L'utilisation de capteurs de Hall et de champs magnétiques s'étendant obli- quement procure également, certes, une économie de place, mais aucune amélioration de la sensibilité (EP-0 666 021). Le détec- teur de métaux selon le document EP-0 702 248, conçu pour repé- rer des corps étrangers métalliques, autorise certes une loca- lisation précise de la pièce métallique au-dessus du dispositif à bobines. Cependant, du fait que les bobines sont regroupées dans un circuit en étoile, et qu'un signal sommateur est inter- prété par toutes les tensions de bobines, la sensibilité est, là encore, fortement diminuée par les sources de perturbation pré- citées. L'invention a pour objet de fournir un détecteur de mé- taux pour repérer la présence d'un métal dans un flux de produit récolté, dont la sensibilité soit accrue vis-à-vis des inévita- bles signaux parasites et qui autorise, de manière simple, une localisation du corps étranger métallique. Conformément à l'invention, cet objet est atteint par le fait qu'un amplificateur et un filtre considérés, auxquels suc- cède un commutateur respectif à valeurs de seuil, sont raccor- dés séparément à chacune des bobines; et par le fait que les sorties de tous les commutateurs à valeurs de seuil sont regrou- pées par l'intermédiaire d'un circuit OU auquel succède un dis- positif d'arrêt. Selon d'autres caractéristiques judicieuses de l'inven- tion: - les amplificateurs des bobines peuvent avantageusement pos- séder des facteurs d'amplification différents; - de préférence, les filtres branchés en aval des amplifica- teurs possèdent différentes courbes caractéristiques de fil- trage; - les commutateurs à valeurs de seuil peuvent commodément pos- séder des valeurs de seuil différentes; et - chacun des commutateurs à valeurs de seuil est raccordé, de préférence, à un affichage de réponse indiquant le commutateur à valeurs de seuil qui est commandé. L'invention va à présent être décrite plus en détail, à titre d'exemple nullement limitatif, en regard du dessin annexé sur lequel la figure unique illustre un circuit d'un détecteur de métaux pour repérer la présence d'un métal dans un flux de produit récolté. Le détecteur de métaux consiste, pour l'essentiel, en une cuve magnétique 1 intégrée rigidement dans l'un des cylin- 3 dres d'amenée. Trois aimants permanents 2, 3, 4 se trouvent dans la cuve magnétique 1. Des bobines 5, 6, 7 sont placées autour de ces aimants permanents 2, 3, 4, en vue de la génération de si- gnaux. Un amplificateur 8, 9 ou 10 considéré, auquel succède un filtre respectif 11, 12 et 13, est raccordé séparément à chaque sortie d'une bobine. Les filtres 11, 12 et 13 sont suivis d'un commutateur respectif 14, 15 et 16 à valeurs de seuil. Les sor- ties des commutateurs 14, 15 et 16 à valeurs de seuil sont re- groupées par l'intermédiaire d'un circuit OU 17. Ce circuit regroupé représente l'unité 18 de traitement de signaux. Un dispositif d'arrêt 19 succède à la sortie de l'unité 18 de trai- tement de signaux, qui constitue simultanément la sortie du circuit OU 17. Les tensions induites dans les bobines 5, 6 ou 7 sont amplifiées, filtrées et appliquées aux commutateurs asso- ciés 14, 15 ou 16 à valeurs de seuil. Lorsque la tension U des signaux, amplifiée et filtrée, excède une tension réglable Uschw des valeurs de seuil, un signal d'arrêt est engendré dans le commutateur considéré 14, 15 ou 16 à valeurs de seuil, indépen- damment de chaque autre commutateur. Ce signal d'arrêt est transmis au circuit OU 17. Il en résulte l'activation du circuit OU 17, et la commande du dispositif d'arrêt 19 stoppant l'en- traînement des cylindres d'amenée. Celle des bobines 5, 6 ou 7 qui a engendré le signal d'arrêt est simultanément affichée, si bien que la position du corps étranger est localisée de manière simple. Ce traitement de signaux séparé offre l'avantage consistant en ce que le signal utile, engendré par des corps étrangers au-dessus d'un aimant permanent 2, 3 ou 4, est plus grand, comparativement au signal parasite engendré au-dessus de l'aimant permanent 2, 3 ou 4 considéré, que lorsque les si- gnaux de tous les aimants permanents 2, 3 et 4 sont additionnés. Ainsi, l'intervalle entre les signaux utile et parasite est plus grand et peut être réglé separément dans chaque branche du circuit. De ce fait, l'intervalle entre les signaux utile et parasite s'améliore par rapport à des agencements connus, et la faculté de réglage distinct des valeurs de seuil individuelles autorise une adaptation optimale du détecteur de métaux aux particularités de la machine. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au détecteur décrit et représenté, sans sortir du cadre de l'invention. - R E V E N D I C A T I O N S - 1. Détecteur de métaux pour repérer la présence d'un métal dans un flux de produit récolté, comprenant plusieurs aimants permanents (2, 3, 4) pour engendrer un champ magnétique traversant la zone du flux du produit récolté; des bobines (5, 6, 7) engendrant des signaux utiles lors du passage d'un corps étranger à travers le champ magnétique; et une unité (18) de traitement de signaux pour traiter les signaux engendrés, détecteur caractérisé par le fait qu'un amplificateur (8, 9, ) et un filtre (11, 12, 13) considérés, auxquels succède un commutateur respectif (14, 15, 16) à valeurs de seuil, sont rac- cordés séparément à chacune des bobines (5, 6, 7); et par le fait que les sorties de tous les commutateurs (14, 15, 16) à valeurs de seuil sont regroupées par l'intermédiaire d'un cir- cuit OU (17) auquel succède un dispositif d'arrêt (19). 2. Détecteur de métaux selon la revendication 1, carac- térisé par le fait que les amplificateurs (8, 9, 10) des bobines (5, 6, 7) possèdent des facteurs d'amplification différents. 3. Détecteur de métaux selon la revendication 1, carac- térisé par le fait que les filtres (11, 12, 13), branchés enaval des amplificateurs (8, 9, 10), possèdent différentes courbes caractéristiques de filtrage. 4. Détecteur de métaux selon la revendication 1, carac- térisé par le fait que les commutateurs (14, 15, 16) à valeurs de seuil possèdent des valeurs de seuil différentes. 5. Détecteur de métaux selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 4, caractérisé par le fait que chacun des commuta- teurs (14, 15 ou 16) à valeurs de seuil est raccordé à un affi- chage de réponse indiquant le commutateur (14, 15 ou 16) à valeurs de seuil qui est commandé.