JPH0293394A - 金属検出機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 く本発明の産業上の利用分野〉 本発明は、食品等の被検査体に混入した金属を検出する
ための金属検出機に関する。

〈従来技術〉 食品等に混入した小さな金属を検出するための金属検出
機は、一般に第１１図に示すように、交番磁界を発生さ
せる送信コイルＰと、この送信コイルＰに対向して、送
信コイルＰによる交番磁界の蟻力徨が等小会わりその交
番磁界によって生じる誘起電圧が等しくなるように配置
された２つの受信コイルＳ１、Ｓ２とを備えており、送
信コイルＰと受１エコイルＳ１、Ｓ２との間を、一方の
受信コイルＳ１側から他方の受信コイルＳ２方向へと、
所定速度で被検査体Ｗを搬送させるようにしている。

この受信コイルＳ１、Ｓ２は、被検査体Ｗと交わる交番
磁界を受信するために被検査体Ｗの搬送路幅と同程度の
比較的大きな径のコイルが用いられている。

したがって、被検査体Ｗに金属が混入している場合、そ
の金属の通過により、２つの受信コイルＳ１、Ｓ２に交
わる磁力線の数が変化し、誘起電圧Ｅ１、Ｅ２に電位差
が生じるため、この電位差信号の大きさを所定値と比較
することによって金属検出を行なうことができる。

なお、食品等のように水分を多く含む被検査体の場合は
、この被検査体に金属が混入していなくても、２つの受
信コイルＳ１、Ｓ２の誘起電圧Ｅ］、Ｅ２に電位差が生
じるため、被検査体の種類や検出する金属の種類に応じ
て、送信コイルＰの周波数（直流磁界も含む）や電位差
信号に対する比較値等を選んで金属検出を最良の感度で
行なうようにしている。

く本発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、前記のように構成された従来装置では、
混入金属の存在は検知できるが、受信コイルの径が大き
くその指向性が広いため、検知感度が低く金属が被検査
体のどの部分に含まれているかを知ることができない。

このため被検査体自身の影響により小さな混入金属を検
知できなかったり、その混入要因を調べてその対策を施
すのに非常に手間がかかるという問題があった。

本発明は、この課題を解決した金属検出別を提供するこ
とを目的としている。

く前記課題を解決するための手段〉 前記問題を解決するために本発明の第１の金属検出機は
、 被検査体の通過方向に並んだ偶数個の磁気センサを１組
として通過方向の幅方向に沿って複数重の磁気センサを
配置し、磁気センサの出力電圧の差を求める差動検出手
段を前記磁気センサ１組毎に設けている。

また、第２の金属検出機は、 少なくとも通過方向の幅方向にに゛つて磁気センサを複
数個配置し、磁気センサのＵ　・信号の変化量を出力す
る検出手段を磁気センサ毎に設けている。

〈作用〉 したがって、被検査体中の金属による磁Ｗの変化は、複
数重あるいは複数の磁気センサにより少なくとも通過方
向の幅方向に分割されて局部的に検知される。

く本発明の第１の実施例〉（第１〜５図）以下、図面に
基づいて本発明の第１の実施例を説明する。

第１図は、第１の実施例の別構部を示す概略の側面図で
あり、１０は、被検査体を搬送するための搬送コンベア
である。

この搬送路中央には被検査体中の金属を検出するための
検出ヘッド１１が設けられている。

検出ヘッド１１は、上方から搬送路に向って交番磁界を
発生する送信コイル１２と、この送信コイル１２に対向
し、第２図に示すように搬送路の幅方向に２列に並んだ
受信コイル１３＋〜１３ｎ、１４１〜１４ｎから構成さ
れている。

送信コイル１２は、所定周波数の励磁信号（図示せず）
により、各受信コイルにほぼ等巾の磁束を鎖交させるよ
うに構成されている。

なお、搬送コンベア１０の両側には被検査体の検出ヘッ
ド１１への進入を光で検知するための投光器１５と受光
器１６が設けられている。

検出ヘッド１１の各受信コイルは、被検査体Ｗの通過幅
に比べて小径で鋭い指向性をそれぞれが有しており、搬
送方向に隣接する受信コイル同士を１１１１として第３
図に示すように差動接続され、それぞれ検出回路２ＣＢ
〜２Ｏｎに接続されている。

検出回路２０１〜２Ｏｎは同一に構成されており、増幅
器２１で増幅した差分信号を同期検波回路２２で励磁信
号により同期検波した後、被検査体の搬送速度に対応す
る周波数特性を有する低域フィルタ２３でノイズ成分を
除去して得られた検出信号のうち一方側の極性の検出信
号を整流回路２４より出力するように構成された周知の
回路である。

各検出回路２０１〜２０ｎからの検出信号は、判定回路
３０および波形表示装置３５に入力されている。

判定回路３０は、各検出信号を所定の基準値と比較して
、この基準値より大きな検出信号が入力されると金属混
入を知らせるアラーム信号（図示せず）等を発生するよ
うに構成されている。

波形表示８置３５は、被検査体が検出ヘッド１１に進入
してから′ｉ！１′Ａするまでの間の各検出信号を受け
て、被検査体中の金属の混入状態を画面表示するように
構成されており、例えば受信コイルの配列方向（Ｗｉ返
送路幅方向）をＸ軸、時間経過をＹ軸、検出信号の大き
さをＺ軸として三次元表示するようにマイクロコンピュ
ータ等でプロゲラｌ＼制御されている。

次に、このように構成された金属検出機の動作を説明す
る。

搬送コンベア１０上に搬入された被検査体Ｗが投光器１
５と受光器１６の間を横切って検出ベンド１１内に進入
すると、被検査体Ｗ自身による磁界への影響で各組の受
信コイル１３１〜１３ｎ側の磁束密度が変化し、進入前
に平衡状態にあった１組毎の受信コイルの誘起電圧が、
不平衡状態となる。

このため、検出回路２０１〜２０ｎの各増幅器２１から
この差分信号が同期検波回路２２で検波され、低域フィ
ルタ２３から整流回路２４を介して一方の極性の検出信
号がそれぞれ出力される。

ここで、被検査体Ｗの内部に金属が混入していて、その
混入部分が受信コイル１３１１１４１の上方を通過した
場合、各検出回路２０１〜２Ｏｎからの検出信号Ｄ＋〜
Ｄｎは第４図に示すように、この受信コイル１３ｉ　　
　１４ｉ　とその近傍の受信コイルに対応する検出信号
Ｄｉ　、　Ｄｉ＋１　、［）＋−１の出力のみが増大し
て、他の検出信号はほとんど変化しないで出力されるこ
とになる。

この検出信号Ｄ１〜Ｏｎは判定回路３０に入力され、予
め決められた基準レベル■ｒと比較されるが、検出信号
Ｄｉ　　（およびｌ）ｉ＋１　、Ｄｉ−１）は口の基準
レベル■ｒより大きくなるため、判定回路３０からアラ
ーム信号等が出力される。

一方、これらの検出信号Ｄ＋〜Ｄｎを受けた波形表示装
置３５は、この信号をプログラム処理して、たとえば第
５図に示すような三次元の画面表示を行なう。

この表示では、金属の混入している場所だけが山のよう
に高く表わされるため、被検査体Ｗのどの部分にどの位
の大きさの金属が混入しているかを明確に知ることがで
きる。

なお、この波形表示装置４０を、判定回路３０で金属混
入があったと判定された場合の画面データを記・ｎする
ように構成しておけば、このデータを混入ルート等の調
査に利用することができる。

また、この実施例では、判定回路３ｏを波形表示装置３
５と別個に設けていたが、波形表示装置３５で検出信号
の判定を行なってもよく、表示方法もこの実施例のよう
な三次元表示だけでなく、検出信号の大きさに対応して
段階的に色付は表示するようにしてもよく、周知の表示
方法を各種用いることが可能であり、このような波形表
示回路３５を設けなくとも各検出信号の判定結果をラン
プ表示するようにしてもよい。

く本発明の第２の実施例〉（第６〜１０図）なお、前記
実施例では、被検査体の搬送方向に隣接する２つの受信
コイルを１組として金属検知を行なうようにしていたが
、第６図に示すように搬送コンベア１０の幅方向に一列
に並べた受信コイル１８１〜１８ｎに、それぞれ第７図
のような検出回路２５１〜２５ｎを接続して構成しても
よい。

この検出回路２５１〜２５ｎは、前記実施例の検出回路
２０１〜２Ｏｎの構成ににサンプルホールド回路２６と
減算器２７を加えて構成されている。

サンプルホールド回路２６は、整流回路２４の出力Ｄ１
〜Ｄｎを、コンベア１０の搬送速度に比べて非常に速い
周期でサンプリングして、その保持出力を減算器２７へ
送出するように構成され、減輝器２７は、この保持出力
と整流回路２４の出力とを減算した信号を検出信号Ｋ】
〜Ｋｎとして出力する。

したがって、受信コイル１８１〜１８ｎの誘起電圧の所
定時間当たりの変化量が検出信号として各検出回路２５
１〜２５ｎから出力されることになる。

ここで、前記同様に受信コイル１８１の上方を、被検査
体Ｗの金属混入部分が通過すると、検出回路２５１の整
流回路２４出力ＤＩは、第８図のように急激に増大する
ため、減粋器２７の出力にもこれと同時に、振幅の大き
な検出信号を出力する。

この検出信号を前記同様に波形表示菰＠３５に入力して
その振幅変化の激しい場所を例えば明暗等で表示させれ
ば金属混入位置を明確に知ることができる。

なお、この実施例では、検波整流出力をサンプルホール
ド回路２６および減舜器２７に入力するようにしていた
が、送信コイルあるいは送信コイルに代わる永久磁石か
ら直流磁界が発生されている場合は、第９図のように増
幅器２１の出力を直接サンプルホールド回路２６と減痒
器２７に接続するように検出回路４０１を構成してもよ
い。

また、サンプルホールド回路２６の代わりに遅延回路を
用いることも可能であり、第１０図に示すように、イン
ダクタンスＬとコンデンサＣからなる遅延回路４２によ
り、増幅器２１からの交流の誘起電圧信号を位相の一致
した状態で数周切分遅らせて減輝器２７へ出力し、遅延
されていない信号との差信号を検波回路４３で検波する
ように検出回路４１１を構成するようにしてもよい。

この場合は、被検歪体Ｗ中の金属混入部分が受信コイル
１８１を通過するときの誘起信号の振幅および位相の変
化を検出することができる。

く本発明の他の実施例〉 なお、前記第１、第２の実施例では、１組あるいは個々
の受信コイルを搬送路の幅方向に一列に整列した状態で
並べていたが、このコイル列を搬送方向に複数月並べて
、時間差を有する検出信号を得るようにすれば波形観α
Ｊ用のデータが増え、混入金属の検知をより明確に行な
うことができるとともに、検出中のある時間に雑音が発
生しても、雑音を含まない検出信号を用いることができ
るという利点がある。

また、前記第２の実施例のように個々の受信コイルから
検出信号を得るようにしたものでは、受信コイルの配置
を一様（−列）にせずに不規則に配置するようにしても
よい。

また、前記第１、第２の実施例では、磁気センサとして
受信コイルを用いていたが、ホール素子等の他の磁気セ
ンサを用いてもよい。

く本発明の効果〉 本光明の金属検出機は、前記説明のように磁気センサを
少なくとも搬送路の幅方向に複数配置して、被検査体中
の混入金属を局部的に検出するようにしたため、指向性
の強い小型の磁気センサを用いることができ、高感度な
金属検出が行なえるとともに、各組あるいは個々の磁気
センサに対応した検出手段からの検出信号に基づいて混
入金属の位置を明確に知ることができるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の第１の実施例の機構部を示ｔａ略側
面図、第２図は第１図の要部を示す概略平面図、第３図
は第１の実施例の検出回路を示ずブロック図である。 第４図は、第１の実施例の各検出信号を示す信号図、第
５図は、各検出信号に基づいて表示される波形図の一例
を示す図である。 第６図は、本発明の第２の実施例の概略平面図、第７図
は第２の実施例の検出回路を示すブロック図、第８図は
第２の実施例の要部の信号図である。 第９図、第１０図は、本発明の他の実施例の一部のみを
示すブロック図である。 第１１図は、金属検出の原即を説明するための概略図で
ある。 １０・・・・・・搬送コンベア、１１・・・・・・検出
ヘッド、１２・・・・・・送信コイル、１３１〜１３ｎ
、１４１〜１４ｎ、１８＋〜１８ｎ・・・・・・受信コ
イル、１５・・・・・・投光器、１６・・・・・・受光
器、２０１〜２Ｏｎ、２５１〜２５ｎ・・・・・・検出
回路、２２・・・・・・同期検波回路、２３・・・・・
・低域フィルタ、２４・・・・・・整流回路、２６・・
・・・・サンプルホールド回路、２７・・・・・・減算
器、３０・・・・・・判定回路、３５・・・・・・波形
表示装置、４２・・・・・・遅延回路。 特許出願人　　　　アンリツ株式会社

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）被検査体の搬送路に対し磁界を発生させる磁界発
   生手段と、前記磁界発生手段によつて発生した磁界を受
   ける位置に配置された磁気センサとを備え、前記磁界中
   を通過する被検査体中の金属によつて生じる前記磁気セ
   ンサの出力信号変化に基づいて金属検知を行なう金属検
   出機において、被検査体の通過方向に並んだ偶数個の磁
   気センサを１組として前記通過方向の幅方向に沿つて複
   数組の磁気センサを配置し、磁気センサの出力電圧の差
   を求める差動検出手段を前記磁気センサ１組毎に設けた
   ことを特徴とする金属検出機。
2. （２）被検査体の搬送路に対し磁界を発生する磁界発生
   手段と、前記磁界発生手段によって発生した磁界を受け
   る位置に配置された複数の磁気センサとを備え、前記磁
   界中を通過する被検査体中の金属によつて生じる前記磁
   気センサの出力信号に基づいて金属検知を行なう金属検
   出機において、少なくとも被検査体の通過方向の幅方向
   に沿つて前記磁気センサを複数個配置し、磁気センサの
   出力信号の変化量を出力する手段を磁気センサ毎に設け
   たことを特徴とする金属検出機。