продвинутый детектор металла

[novarobotix]

есть маленький кусочек металла который нужно задетектировать.представляет собой скомканый шарик пищевой алюминиевой фольги диаметром 5 мм.расстояние на котором его нужно задетектировать от 1 до 15 см в глубину и 5 см в ширину.точность 1 мм. при этом шарик двигается очень медленно по вертикали и горизонтали со скоростью до 1 см в минуту.иногда неподвижен.в самом начале шарик далеко от катушки детектора вне пределов детектирования, затем медленно в течении получаса попадает в поле детектирования.в зависимости от расстояния до катушки на выходе детектора должна меняться либо частота тона либо напряжение которое показывает относительную удалённость предмета от катушки.катушки детекторов(10 штук в линию) расположены по всей линии движения шарика с шагом 5 см.возможно сделать катушка сверху катушка снизу между ними расстояние 15 см и где-то там детектируемый шарик.
такое возможно реализовать?

[Муркиз]

Диссертацию пишешь - "Прохождение кролика по удаву ?"

[petrenko]

Aлюминий парамагнетик.
Maгнитная проницаемость ~1.000023

"в глубину 15см" - это какая среда там конкретно ?
Oт свойств будет зависеть принципиальная невозможность/возможность обнаружения.

[novarobotix]

[uquote="petrenko",url="/forum/viewtopic.php?p=4769096#p4769096"]Aлюминий парамагнетик.
Maгнитная проницаемость ~1.000023

"в глубину 15см" - это какая среда там конкретно ?
Oт свойств будет зависеть принципиальная невозможность/возможность обнаружения.[/uquote]

вода

Добавлено after 21 minute 13 seconds:
вообще цель построить 3д картинку перемещения шарика в объёме 150х150мм. матрица 5 сантиметровых катушек 3 на 3 всего 9 катушек.это чтобы для определения точного местанахождения шарика в пространстве использовать 4 катушки.и опрашивать поочерёдно все катушки измеряя расстояние от шарика до каждой катушки.

[petrenko]

Boда диамагнетик
Oбычно магнитная проницаемость воды ~0.999991
Для того, чтобы поглубже, Baм придётся изпользовать частоты
порядка 3`000герц
Cooтнесите это с приведёнными Baми пapaметрами катушек.
( формула расчёта ecть в www )
Teopетически возможно
, а практически зависит от Baшей квалификации.

[novarobotix]

[uquote="petrenko",url="/forum/viewtopic.php?p=4769109#p4769109"]Для того, чтобы поглубже, Baм придётся изпользовать частоты
порядка 3`000герц
Cooтнесите это с приведёнными Baми пapaметрами катушек.[/uquote]
я думаю сделать обычный паралельный колебательный контур с конденсатором, и измерять амплитуду резонанса.по идее при внесении в катушку металла амплитуда сигнала должна меняться и это зафиксировать проще чем изменение частоты.

[Andrey_B]

При таких скоростях вы не отличите перемещения металла от температурного дрейфа генератора. Если вода и стенки ёмкости прозрачны, то можно применить "техническое зрение", анализ по кадрам с вэб-камеры. Если большая дискретность допустима, придумать оптическую систему, на просвет или отражение. Либо поле фотодатчиков, либо механическая система развёртки-сканирования с линейкой или единственным фотодатчиком. Или наоборот, один фотодатчик и механическое сканирование "лазерной указкой". Если вода не прозрачна, акустический сонар.

[AlexS4]

думаю надо поочередно создавать в катушках переменку и мерить ток в ней, вычисляя воздействие фуко токов в фольге.
при 5mm кз (фуко) контуре и 5cm катушках нужна будет чувствительность существенно менее 1% изменений тока, но думаю это вполне реализуемо.
далее по данным изменения токов с каждой из 6 катушек и модели взаимодействия 1й катушки с кз контуром вычислять координаты, решая систему уравнений 2й степени.
6 уравнений с 3мя неизвестными, "лишние" 3 будут использоваться для решения неоднозначностей по выбору склона параболической кривой. както так.

[As]

...В воде хорошо работает обычный аппарат УЗИ...
(вообще, с ультразвуком может получиться даже проще, чем с системой катушек...)

[Муркиз]

Камера маленькая, отражений будет много, фильтровать много придется.

Автор секретит задачу, сложно факторы предположить, но при определенных можно предположить, что лазерное сканирование будет более реальным.

[mickbell]

Ротаметр, не?

[novarobotix]

[uquote="Andrey_B",url="/forum/viewtopic.php?p=4769143#p4769143"]Если вода и стенки ёмкости прозрачны[/uquote]
нет не прозрачны ни вда ни стенки.визуализировать нет возможности.

[uquote="Andrey_B",url="/forum/viewtopic.php?p=4769143#p4769143"]При таких скоростях вы не отличите перемещения металла от температурного дрейфа генератора.[/uquote]
я думаю через 5 минут всё устаканится, катушки нагреются до рабочей постоянной температуры и дрейфа не будет.общее время съёма данных примерно сутки.

Добавлено after 1 minute 3 seconds:
[uquote="mickbell",url="/forum/viewtopic.php?p=4769191#p4769191"]Ротаметр, не?[/uquote]
не.

Добавлено after 1 minute 16 seconds:
[uquote="As",url="/forum/viewtopic.php?p=4769185#p4769185"]...В воде хорошо работает обычный аппарат УЗИ...
(вообще, с ультразвуком может получиться даже проще, чем с системой катушек...)[/uquote]
нет не получится.думал об этом.в воде много посторонних предметов

Добавлено after 1 minute 22 seconds:
[uquote="Муркиз",url="/forum/viewtopic.php?p=4769188#p4769188"]Автор секретит задачу, сложно факторы предположить, но при определенных можно предположить, что лазерное сканирование будет более реальным.[/uquote]

лазер не подойдёт никак.вода очень мутная

Добавлено after 2 minutes 32 seconds:
[uquote="Муркиз",url="/forum/viewtopic.php?p=4769188#p4769188"]Автор секретит задачу, сложно факторы предположить[/uquote]
да, пока секречу, но задача мегаважная и нужная.

Добавлено after 6 minutes 48 seconds:
[uquote="AlexS4",url="/forum/viewtopic.php?p=4769169#p4769169"]думаю надо поочередно создавать в катушках переменку и мерить ток в ней, вычисляя воздействие фуко токов в фольге.
при 5mm кз (фуко) контуре и 5cm катушках нужна будет чувствительность существенно менее 1% изменений тока, но думаю это вполне реализуемо.
далее по данным изменения токов с каждой из 6 катушек и модели взаимодействия 1й катушки с кз контуром вычислять координаты, решая систему уравнений 2й степени.
6 уравнений с 3мя неизвестными, "лишние" 3 будут использоваться для решения неоднозначностей по выбору склона параболической кривой. както так.[/uquote]
это всё слишком сложно.я уже придумал как координаты вычислять по 9 катушкам.всё очень просто.создать массив готовых значений сигнала для всех 9 катушек для каждой точки куба 15х15х15 см.с помощью образно говоря 3 д принтера прогнать шарик по всем точкам и записать данные в массив.а при сканировании сравнивать.получу сразу готовые координаты без всяких вычислений.

[AlexS4]

эмпирическое нахождение матричной функции решений - тож метод, да

только там интерференционные эффекты (неоднозначности) могут возникать. интерференция не всмысле ЭМВ (с этим можно бороться строгой очередностью активации катушек и паузами) а всмысле что эмпирическая связь значений токов по всем катушкам будет неоднозначно связывать с положением шарика при определенных сетках квантования. + всякие шумы квантования и помехи, может оказаться что с математикой таки прощще ... но может и нет

Добавлено after 7 minutes 49 seconds:
а еще вариант: что если IR или световым лазером просвечивать вашу мутную воду? вплоть до полной матрицы лазерных оптопар , ну или какимто механическим сканированием полярным или прямоугольным, на просвет или отражение... ?

[HochReiter]

Я подожду рассекречивания. Слишком много мелочей, существенно влияющих на результат. Нестабильность, прежде всего, температурная. Неизвестное влияние мути, степени скомканности шарика и засекреченных параметров. И даже зная всё это, я бы начал не с вопросов, а с экспериментов.
Однажды у меня была похожая задача: зафиксировать факт пролёта в трубе маленькой железки. Пришлось экспериментировать: расчёты оказались слишком приблизительными.

[AlexS4]

задача: зафиксировать факт пролёта в трубе маленькой железки.

а диаметры железок случаем не 5.45,7.62,14.5 ?) ... ато знакомая задачка

[HochReiter]

Нет, это совсем не то. Пресс делал железки, появилась идея не вынимать детали клешнёй робота-манипулятора, а выдувать струёй воздуха. Получилось быстрее, но иногда деталь застревала в пресс-форме. Пришлось сочинять контроль факта пролёта детальки. Если бы не получилось - пришлось бы застрелиться от позора, тогда бы и пригодились указанные вами диаметры. Но обошлось.

[AlexS4]

ферромагнитные детальки можно прямо по эдс, произвольные металлы - по фуко наверн оптимально, ну или по скачку частоты в конуре (если совсем игловидные по отношению к диаметру катушки). оптика засирается быстро на производствах, ее врядли стоит для металлов.
угадал?

зы блин из 14.5 живописно бы получилось, и результат и процесс щютка конечно

[Муркиз]

Характер мути, состав ?

[novarobotix]

[uquote="Муркиз",url="/forum/viewtopic.php?p=4769345#p4769345"]Характер мути, состав ?[/uquote]
отходы животноводства.мясо кости зубы кишки очень мутная вода.единственного чего нет так это металла.поэтому в качестве датчика шарик фольги(лёгкий) в прочной тонкой пластиковой оболочке

Добавлено after 8 minutes 33 seconds:
[uquote="HochReiter",url="/forum/viewtopic.php?p=4769290#p4769290"]Нестабильность, прежде всего, температурная. Неизвестное влияние мути, степени скомканности шарика и засекреченных параметров. И даже зная всё это, я бы начал не с вопросов, а с экспериментов.
Однажды у меня была похожая задача: зафиксировать факт пролёта в трубе маленькой железки. Пришлось экспериментировать: расчёты оказались слишком приблизительными.[/uquote]
я думаю небудет влияния.я уже проводил опыты с катушками и магнитным полем.после 10 минкт прогрева всё устаканивается и дрейфа нет.

[uquote="HochReiter",url="/forum/viewtopic.php?p=4769290#p4769290"]Неизвестное влияние мути, степени скомканности шарика и засекреченных параметров. И даже зная всё это, я бы начал не с вопросов, а с экспериментов.[/uquote]
муть никак не влияет, она не магнитная.шарик скомкаю как можно сильнее, чтобы металла в нём было побольше и легче детектировался.каких-то засекреченных параметров нет.да, сейчас планирую собрать какую-нибудь схему чтобы посмотреть видит ли мой шарик и на каком расстоянии.для начала просто на осциллографе посмотреть на влияние шарика на колебания в контуре, насколько они существенны.

Добавлено after 11 minutes 24 seconds:
[uquote="AlexS4",url="/forum/viewtopic.php?p=4769265#p4769265"]эмпирическое нахождение матричной функции решений - тож метод, да

только там интерференционные эффекты (неоднозначности) могут возникать. интерференция не всмысле ЭМВ (с этим можно бороться строгой очередностью активации катушек и паузами) а всмысле что эмпирическая связь значений токов по всем катушкам будет неоднозначно связывать с положением шарика при определенных сетках квантования. + всякие шумы квантования и помехи, может оказаться что с математикой таки прощще ... но может и нет

Добавлено after 7 minutes 49 seconds:
а еще вариант: что если IR или световым лазером просвечивать вашу мутную воду? вплоть до полной матрицы лазерных оптопар , ну или какимто механическим сканированием полярным или прямоугольным, на просвет или отражение... ?[/uquote]
да,катушки будут включаться поочерёдно.ардуинка,мультиплексор,полевики как ключи,катушки.время одного измерения в 1 секунду думаю хватит чтобы перебрать 9 катушек и снять с них значения.а дальше сравнение измеренных значений с цифрами в эталонном массиве, и если шарик переместился, то в результирующий массив записывается новое положение XYZ и время.может математику подключу но я в ней полный дуб мне проще собрать 3д перемещалку закрепить на ней реальный шарик и снять вживую показания записав в эталонный массив.лазер пробовал не пробивает, а IR мутная вода поглощает.

[Муркиз]

Значит, все таки удав....

Ну тогда гамма-просвечивающие технологии скорее всего использовать придется.

Или вот ещё что можно попробовать, если позволяют условия - заменить шарик на замкнутое кольцо достаточного размера.

А если можно объект и покрупнее без ущерба его повреждения, то обратитесь к КРАМу... Впрочем, к нему лучше в любом варианте обратиться.