[发明专利]用于生产和包装线的金属探测器

说明书

本发明涉及一种金属探测器（20），具有带进口孔（30）和出口孔（31）的金属外壳（21）。在所述外壳（21）内部设置具有发射线圈和第一及第二接收线圈的线圈系统以界定出探测区（28），该探测区（28）在进、出口孔（30、31）之间延伸并且被探测的物品穿过该探测区行进。相对于所述行进方向（13），第一和第二接收线圈设置在发射线圈的相反侧上。第一和第二接收线圈相互串联连接，但是其绕组按彼此相反旋转方向地布线。当发射线圈被交变电流激励时，被探测物品（2）中的金属杂质在另外的平衡接收线圈中产生了探测信号。为了抵消对探测区（28）外面的金属物品的不希望有的灵敏度，金属探测器（20）具有设置在进口孔（30）处的第一抵消器件（26）以抵消超出线圈系统上游第一距离（d）的金属物品的不希望有的影响和/或具有设置在出口孔（31）处的第二抵消器件（27）以抵消超出线圈系统下游第二距离（e）的不希望有的影响。第一与第二抵消器件（26、27）相互不同，并且因此第一与第二距离（d、e）也相互不同。

技术领域

本发明涉及一种用于食品、饮料、药物、塑料、化学试剂、包装及其他工业的工业用金属探测器。本文中所述类型的金属探测器的主要用途是探测制品、散装物料或者通常被探测的任何物品中金属的存在。所述金属探测器广泛地使用并集成到生产和包装线中，例如在制造过程期间通过来自破损加工机械的金属颗粒或元件来探测食物的污染，这构成食品工业中的主要安全问题。可以将本发明涉及的并且被称为具有环绕线圈布置的平衡三线圈系统的普通种类的金属探测器描述成端口，被探测的制品和材料通过该端口移动，例如安放在水平输送带上的单独包装穿过竖直端口，或者通过竖直管道或者漏斗的自由下落的散装物料流穿过水平设置的端口。

背景技术

所述端口通常被设置成具有进口孔和出口孔的箱形金属外壳。金属探测器的工作部分是缠绕在由非金属材料制成的公共中空支架或者线圈架上的三个电气线圈的系统，其设置在所述金属外壳的内部。线圈架的孔的横截面与进、出口孔的尺寸和形状相匹配并且与其成直线，以使线圈架和进、出口孔形成限定出探测区的通道，输送带或者其他传输装置移动被探测的制品或者材料通过该探测区。该探测区通道的横截面是大致矩形或者圆形的，而且还可能具有任何其他形状。

在该类现有技术的金属探测器中，线圈相互精确地平行，并且因此其平行平面垂直于其公共中心轴线。中心线圈（也被称为发射线圈、发射体线圈或者激励线圈）连接到高频振荡器上并且因此产生主交变电磁场，该交变电磁场进而分别在位于中心线圈两侧的两个线圈（也被称为第一和第二接收线圈）中感应出第一和第二交流电压。第一和第二接收线圈相互串联连接，而且其绕组彼此相反地布线。换句话说，线圈的导线从第一输出端子穿过第一接收线圈的绕组连续地行进，然后以旋转方向的相反方向穿过第二接收线圈的绕组行进至第二输出端子。另外，第一和第二接收线圈离发射线圈等距离地设置。因此，其相对于发射线圈的中心平面相互之间处于完全镜像，并且因此由其通过主交变电磁场感应出的第一和第二交流电压将相互抵消。换句话说，该现有技术的金属探测器的镜像对称具有在第一与第二输出端子之间获得的电压为零的结果。

对称平衡的线圈布置还可以由按如此方式设置的多个发射线圈和/或多个接收线圈组成，即，实现所谓的零位平衡条件。因此，第一接收线圈可以形成一个或多个进口侧接收线圈，并且第二接收线圈可以形成一个或多个出口侧接收线圈。同样，发射线圈可以被设计成一个或多个发射线圈。

然而，如果一块金属穿过该线圈布置，则干扰电磁场，而产生了横跨串联连接的接收线圈的输出端子的动态电压信号。

经常被称为“平衡线圈系统”、“感应平衡金属探测器”和类似事项的前述构想在工业用金属探测器领域通常是已知的。例如，在US4,563,645（第1栏第11-32行和图1）以及US7,061,236B2（第1栏第20-41行和图1及图2a）中描述并图解了总原理。

包围线圈布置的金属外壳用来防止空中的电信号或者附近的金属物品及机械装置不受金属探测器的正常功能的干扰。另外，金属外壳增加了组件的强度和刚度，甚至当线圈相互之间并且相对于外壳的细微错位可能干扰对信号的灵敏度在毫微伏范围内的探测系统时其是绝对重要的。