ДИХОТОМIЧНЕ РОЗРIЗНЕННЯ МЕТАЛУ НА ЧОРНИЙ-КОЛЬОРОВИЙ ЗА ДОПОМОГОЮ СПЕКТРАЛЬНОГО АНАЛIЗУ

Абрамович, А.О.; Мрачковський, О.Д.; Фурманчук, В.Ю.; Abramovich, A.O.; Mrachkovskyi, O.D.; Furmanchuk, V.Yu.

ДИХОТОМIЧНЕ РОЗРIЗНЕННЯ МЕТАЛУ НА ЧОРНИЙ-КОЛЬОРОВИЙ ЗА ДОПОМОГОЮ СПЕКТРАЛЬНОГО АНАЛIЗУ

Абрамович, А.О.; Мрачковський, О.Д.; Фурманчук, В.Ю.; Abramovich, A.O.; Mrachkovskyi, O.D.; Furmanchuk, V.Yu.

URI: http://eztuir.ztu.edu.ua/123456789/6970

Дата: 2017

Анотація:

Задача виявлення металевих предметів в різних середовищах завжди була актуальною. Для її вирішення використовують металошукачі призначені для виявлення та ідентифікації предметів, які за своїми електричними чи магнітними властивостями відрізняються від середовища, в якому вони знаходяться. Найбільш розповсюдженими серед них є металошукачі типу «виявлення на дуже низькій частоті» (Very Low Frequency (VLF) detectors). Вони використовують вихрострумовой метод виявлення металевих мішеней, який вирішує задачу дихотомічного розрізнення, тобто задачу розбиття цілого (чи множини) на дві частини (підмножини): чорна чи кольорова мішень. Розрізнення мішеней в них здійснюється за пороговим рівнем прийнятого сигналу. Однак такий підхід не дозволяє визначати тип мішені, якщо два зразки із різних металів лежать поруч. Для подолання вище описаних обмежень пропонується інший спосіб розрізнення, який побудований на використанні спектрального аналізу сигналу, що виникає в антені металошукача під дією струмів Фуко. Покажемо, що задача дихотомічного розрізнення може бути вирішена за допомого вимірювань ширини та площі під огинаючою амплітудного спектру (в подальшому спектра) прийнятого сигналу. Для цього за допомогою лабораторного макету вихрострумового металошукача знімемо відклик від двох зразків – сталі та міді, розміщених поряд та розрахуємо його спектр. Завдання розрізнення металевих мішеней зводиться до визначення попадання спектрів еталонних зразків в отриманий спектр. Співвідношення між площами виміряного та еталонних спектрів вказує на відсотковий вміст конкретних металів (наприклад, два однакові зразки із різних металів лежали поруч). Обробка сигналу здійснюється спеціально розробленою програмою, яка порівнює спектри двох поряд розміщених зразків з чорного та кольорового металів з базовими.

Анотація (англ.):

The task of detecting metal objects in different environments has always been important. To solve it metal detectors are used. They are designed to detect and identify objects that in their electric or magnetic properties different from the environment in which they are located. The most common among them are the metal detectors of the «detection of very low frequency» type (Very Low Frequency (VLF) detectors). They use eddy current testing for detecting metal targets, which solves the problem of dichotomous distinction, that is a problem of splitting (or set) into two parts (subsets): black or colored target. The target distinction is performed by a threshold level of the received signal. However, this approach does not allow to identify the type of target, if two samples of different metals are nearby. To overcome the above described limitations we propose another way of distinction based on the use of spectral analysis, which occurs in the metal detector antenna by Foucault current. We show that the problem of dichotomous distinction can be solved in just a measurement of width and area by the envelope of amplitude spectrum (hereinafter spectrum) of the received signal. In this regard the laboratory model using eddy current metal detector will combat withdrawal from two samples – steel and copper, located along and calculate its range. The task of distinguishing between metal targets reduced to determining the hit spectra of reference samples obtained spectrum. The ratio between the areas is measured and reference spectra indicates the percentage of specific metals (e.g. two identical samples of different metals lying side by side). Signal processing is performed by specially designed program that compares two spectra along posted samples of black and colored metals with base.

Показати повний опис матеріалу