[发明专利]金属探测器

说明书

一种金属探测器的操作方法，金属探测器具有驱动电路，用于在线圈系统中建立交变磁场以产生给定频率的输出信号，所述方法包括以下步骤：a.产生可调平衡信号；b.将可调平衡信号与探测器的输出信号相接合；c.改变可调平衡信号以提供补偿信号。

发明领域

本发明涉及用于探测污染物的仪器。更具体来说而并不限于，本发明涉及用于探测食物中的金属的仪器。

背景技术

对于许多食品制造商和零售商来说，其产品内的异物是最大的客户投诉源之一。这些异物可以是任何不良的固体物并且包括与食品完全无关的物品(诸如玻璃或金属碎片)以及与食品有关的那些物品(诸如骨头)。对于食品加工行业的最大担忧之一是由于加工的原因而在食品产品内夹杂有不希望的金属颗粒或金属物品。例如，典型的金属夹杂物的范围从加工机械落下或者在维护期间掉下的螺母或垫圈等到例如由机械磨损产生的金属碎屑。

这些金属夹杂物将不仅危害食品安全并引起健康问题，而且对食品制造商以及最终零售商的名声造成负面影响。法律要求食品制造行业应提供有效措施来防止食品产品内存在异物。遵守此要求可以通过使用筛、罗网或诸如金属探测器等更复杂的技术来实现。由于损害其名声的风险，大部分食品零售商现在希望更严格的质量控制措施正迫使食品制造商使用更加现代化的金属探测技术。

用于探测食品产品内的金属污染物的仪器在该行业中是熟知的并且在WO 02/25318(Safeline Limited)和WO2006/087510(Spectrum Inspection Systems Limited)中进行了描述。在WO2006/087510(Spectrum Inspection Systems Limited)的图1中所示的典型金属探测器包括具有使产品通过的孔的筛选搜索头和处理来自该头的信号的控制单元。在该头内部存在三个围绕孔的线圈系统。围绕孔的发射器线圈连接到高频产生电路，其中发射器线圈的轴线平行于传送方向布置。在孔上方和下方的是接收器或探测线圈，这些线圈的轴线竖直布置。两个接收器线圈是相同的并且放置在距发射器线圈相同距离处，这样使得在搜索头内没有变化的磁场的任何干扰时，它们接收相同的信号并产生同样的输出电压。接收器线圈相对地连接，这样使得在没有任何物体时，它们感应的电压彼此相对并且因而彼此抵消从而产生零输出信号。这是当线圈系统处于优选的平衡状态下时的情况。

当导电颗粒穿过金属探测器的线圈时，由于在颗粒表面感应的电流使得穿过一个接收器线圈的高频场受到干扰，这导致平衡状态的轻微改变，例如，改变几微伏，从而使得来自线圈的输出不再是零。使用适合的放大和处理来触发自动拒绝报警。探测的容易性将取决于待测试的导磁性和导电性以及污染物的场频和大小、电阻以及导磁性。各种金属在它们穿过金属探测器的线圈时产生的信号根据金属的传导性和导磁性可以分成两个分量：电阻和电抗，电抗分量相对于电阻分量大体上异相90°，如图1中的矢量图所示。参照图1，诸如铜或不锈钢的非铁但是传导性材料将产生具有大“电阻”分量的输出信号V_s1，且因此与驱动信号V_D同相。由于材料中的损耗，来自诸如铁氧体材料的不良导体的输出信号V_s2的分量与信号的电阻分量大体上相位正交。对于含有呈现一些磁效应和一些导电性的铁的诸如铁氧体材料的大部分材料来说，将产生具有电阻分量和电抗分量的输出信号。参照图1，来自铁氧体材料的矢量线将因此位于电抗与电阻分量之间。这对于金属探测器的操作来说是非常重要的并且这种设备能够探测不同金属类型的颗粒。