JPH0415414B2 - - Google Patents
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- JPH0415414B2 JPH0415414B2 JP57153385A JP15338582A JPH0415414B2 JP H0415414 B2 JPH0415414 B2 JP H0415414B2 JP 57153385 A JP57153385 A JP 57153385A JP 15338582 A JP15338582 A JP 15338582A JP H0415414 B2 JPH0415414 B2 JP H0415414B2
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- Japan
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- signal
- phase
- metal piece
- sample metal
- purity
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/72—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables
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- Analytical Chemistry (AREA)
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- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、渦電流を利用して金属片の組成等を
検知して選別する装置に係り、株に高純度金属片
の選別装置に係る。
検知して選別する装置に係り、株に高純度金属片
の選別装置に係る。
従来、渦電流を用いて試料金属片を選別する装
置としては、例えば第１図に示す様な装置が知ら
れていた。同図に於て、AMPは増幅器であり、
Ｃ１，Ｃ２はセンサとして作用するコイルであ
る。このコイルＣ１，Ｃ２はその一次巻線が正方
向に、二次巻線が逆方向になる様に夫々が直列に
接続され、増幅器AMPの出力端子および入力端
子に接続されている。これによつて、増幅器
AMPの入力端子にはコイルＣ１とＣ２の出力信
号の不均衡分が正帰還され、全体として差動型の
発振器を構成している。
置としては、例えば第１図に示す様な装置が知ら
れていた。同図に於て、AMPは増幅器であり、
Ｃ１，Ｃ２はセンサとして作用するコイルであ
る。このコイルＣ１，Ｃ２はその一次巻線が正方
向に、二次巻線が逆方向になる様に夫々が直列に
接続され、増幅器AMPの出力端子および入力端
子に接続されている。これによつて、増幅器
AMPの入力端子にはコイルＣ１とＣ２の出力信
号の不均衡分が正帰還され、全体として差動型の
発振器を構成している。
この様に構成された差動発振器はコイルＣ１と
Ｃ２との出力が等しい場合には互いに相殺し合つ
て、増幅器AMPの入力端子には信号が与えられ
ず、発振動作は起らないが、両者の出力に差があ
ると、その差分が増幅器AMPで増幅されて正帰
還されるため、発振が始まる。ここで、一方のコ
イルＣ１に標準となる試料金属片をセツトし、他
方のコイルＣ２に被選別試料金属片をセツトすれ
ば、試料金属片の金属組成、外形等に応じて夫々
の試料金属片に特有の渦電流が流れる。従つて、
２つの試料金属片が同一であれば、両者に流れる
渦電流に差異はなく、コイルＣ１，Ｃ２の出力に
差が生じず、装置が発振することはないが、２つ
の試料金属片の金属組成、外形寸法等に差がある
と、渦電流の流れ方が変わり、コイルＣ１，Ｃ２
の出力にも差が生じ、この差分によつて装置は発
振を開始する。即ち、装置が発振すれば両試料金
属片の間に差異があり、発振しなければ同一であ
ることが識別できる。
Ｃ２との出力が等しい場合には互いに相殺し合つ
て、増幅器AMPの入力端子には信号が与えられ
ず、発振動作は起らないが、両者の出力に差があ
ると、その差分が増幅器AMPで増幅されて正帰
還されるため、発振が始まる。ここで、一方のコ
イルＣ１に標準となる試料金属片をセツトし、他
方のコイルＣ２に被選別試料金属片をセツトすれ
ば、試料金属片の金属組成、外形等に応じて夫々
の試料金属片に特有の渦電流が流れる。従つて、
２つの試料金属片が同一であれば、両者に流れる
渦電流に差異はなく、コイルＣ１，Ｃ２の出力に
差が生じず、装置が発振することはないが、２つ
の試料金属片の金属組成、外形寸法等に差がある
と、渦電流の流れ方が変わり、コイルＣ１，Ｃ２
の出力にも差が生じ、この差分によつて装置は発
振を開始する。即ち、装置が発振すれば両試料金
属片の間に差異があり、発振しなければ同一であ
ることが識別できる。
しかしながら、この様な金属片選別装置に於て
は、差動発振器の感度設定が難かしく、例えば、
99.9％の金塊と99.99％の金塊との選別などの金
属の純度を判定する様な金属片選別装置には適用
できず、また試料金属片の外形寸法の誤差、ある
いは試料金属片の内部の傷、表面状態等に起因す
る不平衡もそのまま増幅器に入力されてしまうた
め、同一純度の試料金属片であるにもかかわら
ず、差動発振器が発振してしまうという欠点もあ
つた。
は、差動発振器の感度設定が難かしく、例えば、
99.9％の金塊と99.99％の金塊との選別などの金
属の純度を判定する様な金属片選別装置には適用
できず、また試料金属片の外形寸法の誤差、ある
いは試料金属片の内部の傷、表面状態等に起因す
る不平衡もそのまま増幅器に入力されてしまうた
め、同一純度の試料金属片であるにもかかわら
ず、差動発振器が発振してしまうという欠点もあ
つた。
本発明は、従来技術に関する上記の欠陥を解消
することを目的としてなされたものであり、即ち
高純度試料金属片に生ずる渦電流の微妙な変化を
検知し、高純度の標準試料金属片と高純度の、但
し選別対象である被検試料金属片との外径・寸法
における相違や、これらの試料金属片を装置にセ
ツトした際の位置ずれ等に起因する不平衡成分を
除去し、両試料金属片における金属組成の相違に
起因する不平衡成分のみを抽出して選別信号と
し、これによつて上記の被検試料金属片の金属組
成が上記の標準試料金属片の金属組成と実質的に
同一視し得るものか否かを判断する、高純度金属
片の選別装置を提供するものであつて、電磁的に
結合し且つ同心配置された駆動コイルと検出コイ
ルとを有する一対のセンサであつて、一方の検出
コイルの内部には高純度標準試料金属片がセツト
され且つ他方の検出コイルの内部には高純度の、
但し選別されるべき試料金属片がセツトされ、上
記の各試料金属片の存在により生ずる両コイル間
の電磁結合の変化を読み取るセンサと；上記の各
センサの駆動コイルを励磁するための且つ両駆動
コイルに対して共通の交流信号源と；該交流信号
源からの信号を受けて所定の位相差を有する２つ
の基準位相信号を作成する位相信号発生器と；上
記の各センサの検出コイルと接続されており、各
検出コイルからの検出信号を受けて、その差分信
号を増幅出力する差動増幅器と；該差動増幅器か
らの出力信号の内で高調波成分を除去する低域フ
イルタと；該低域フイルタを通過した差分信号を
受け且つ前記の両基準位相信号が指定する各位相
位置での信号を取り出して座標化信号になす検波
器と；該検波器からの座標化信号を、予め設定さ
れた値に従つて位相回転させた座標上で再評価
し、選別信号を発生する移相器と；該移相器から
の選別信号を、予め設定された基準信号と比較
し、該基準信号値よりも小であれば前記の選別対
象高純度試料金属片の金属組成が前記の高純度標
準試料金属片の金属組成と同一と判断し、一方上
記の基準信号値よりも大であれば上記の両試料金
属片の金属組成が異なるものと判断する比較器と
を備えていることを特徴としている。
することを目的としてなされたものであり、即ち
高純度試料金属片に生ずる渦電流の微妙な変化を
検知し、高純度の標準試料金属片と高純度の、但
し選別対象である被検試料金属片との外径・寸法
における相違や、これらの試料金属片を装置にセ
ツトした際の位置ずれ等に起因する不平衡成分を
除去し、両試料金属片における金属組成の相違に
起因する不平衡成分のみを抽出して選別信号と
し、これによつて上記の被検試料金属片の金属組
成が上記の標準試料金属片の金属組成と実質的に
同一視し得るものか否かを判断する、高純度金属
片の選別装置を提供するものであつて、電磁的に
結合し且つ同心配置された駆動コイルと検出コイ
ルとを有する一対のセンサであつて、一方の検出
コイルの内部には高純度標準試料金属片がセツト
され且つ他方の検出コイルの内部には高純度の、
但し選別されるべき試料金属片がセツトされ、上
記の各試料金属片の存在により生ずる両コイル間
の電磁結合の変化を読み取るセンサと；上記の各
センサの駆動コイルを励磁するための且つ両駆動
コイルに対して共通の交流信号源と；該交流信号
源からの信号を受けて所定の位相差を有する２つ
の基準位相信号を作成する位相信号発生器と；上
記の各センサの検出コイルと接続されており、各
検出コイルからの検出信号を受けて、その差分信
号を増幅出力する差動増幅器と；該差動増幅器か
らの出力信号の内で高調波成分を除去する低域フ
イルタと；該低域フイルタを通過した差分信号を
受け且つ前記の両基準位相信号が指定する各位相
位置での信号を取り出して座標化信号になす検波
器と；該検波器からの座標化信号を、予め設定さ
れた値に従つて位相回転させた座標上で再評価
し、選別信号を発生する移相器と；該移相器から
の選別信号を、予め設定された基準信号と比較
し、該基準信号値よりも小であれば前記の選別対
象高純度試料金属片の金属組成が前記の高純度標
準試料金属片の金属組成と同一と判断し、一方上
記の基準信号値よりも大であれば上記の両試料金
属片の金属組成が異なるものと判断する比較器と
を備えていることを特徴としている。
尚、上記の交流信号源における出力信号の周波
数は、試料金属片の表面状態や内部における巣等
により渦電流が受ける影響を小ならしめるため
に、低周波数に、例えば50−500Hzに設定される
ことが好ましい。
数は、試料金属片の表面状態や内部における巣等
により渦電流が受ける影響を小ならしめるため
に、低周波数に、例えば50−500Hzに設定される
ことが好ましい。
次に、本発明の実施形につき、図面を参照しつ
つ詳細に且つ具体的に説明する。
つ詳細に且つ具体的に説明する。
第２図は本発明の一実施例を示すブロツクダイ
ヤグラムであり、第３図および第４図はこれに用
いるセンサの一例を示す平面図および断面図であ
る。
ヤグラムであり、第３図および第４図はこれに用
いるセンサの一例を示す平面図および断面図であ
る。
同図に於て、１および１′はセンサであつて、
一対用意され、第３図および第４図にその詳細を
示すように、同心円状に巻回配置された駆動コイ
ル１ａと検出コイル１ｂとを備えている。高純度
試料金属片（以下、単に「試料金属片」と称する
２はこの検出コイル１ｂの中空部内に夫々セツト
されるものであつて、例えば、センサ１の検出コ
イル１ｂ内には選別すべき試料金属片２がセツト
され、センサ１′の検出コイル１ｂ内には標準と
なる試料金属片２がセツトされる。
一対用意され、第３図および第４図にその詳細を
示すように、同心円状に巻回配置された駆動コイ
ル１ａと検出コイル１ｂとを備えている。高純度
試料金属片（以下、単に「試料金属片」と称する
２はこの検出コイル１ｂの中空部内に夫々セツト
されるものであつて、例えば、センサ１の検出コ
イル１ｂ内には選別すべき試料金属片２がセツト
され、センサ１′の検出コイル１ｂ内には標準と
なる試料金属片２がセツトされる。
３はこの一対のセンサ１および１′の駆動コイ
ル１ａを励磁駆動するための駆動信号を供給する
交流信号源であつて、試料金属片２の内部の傷、
表面の状態等によつて、生起する渦電流が影響を
受けず、また表皮効果の影響も小さなものとする
ため、50Hz〜500Hz程度の低い周波数の正弦波交
流信号を定電流あるいは定電圧で供給している。
ル１ａを励磁駆動するための駆動信号を供給する
交流信号源であつて、試料金属片２の内部の傷、
表面の状態等によつて、生起する渦電流が影響を
受けず、また表皮効果の影響も小さなものとする
ため、50Hz〜500Hz程度の低い周波数の正弦波交
流信号を定電流あるいは定電圧で供給している。
４は、前記一対のセンサ１および１′の検出コ
イル１ｂが出力する検出信号を受けてその差分を
とり、これを例えば10000倍程度の増幅率で増幅
する差動増幅器である。５はこの差動増幅器４の
出力信号に含まれている高調波成分を除去し、交
流信号源３が送出する駆動信号の周波数成分のみ
を通過させて差分信号を作成する低域フイルタで
ある。
イル１ｂが出力する検出信号を受けてその差分を
とり、これを例えば10000倍程度の増幅率で増幅
する差動増幅器である。５はこの差動増幅器４の
出力信号に含まれている高調波成分を除去し、交
流信号源３が送出する駆動信号の周波数成分のみ
を通過させて差分信号を作成する低域フイルタで
ある。
６は前記交流信号源３から受けた前記駆動信号
と同一周波数の交流信号から所定の位相差を有す
る位相基準信号を作成する位相信号発生器であ
る。この位相基準信号は、例えば、駆動信号の位
相角０ラジアンおよびπ／２ラジアンに夫々対応
したπ／２ラジアンの位相差を持つた信号であ
る。７は、この位相基準信号を用いて、前記低域
フイルタ５から転送されて来る差分信号を処理し
て、前記位相基準信号の位相位置に対応する信号
ｘおよびｙを作成する検波器である。例えば、前
記位相基準信号の指定する位相位置、即ち、駆動
信号の位相角０ラジアンおよびπ／２ラジアンの
位相位置での差分信号の振幅値を検出して、これ
を信号ｘあるいは信号ｙとして送出するものであ
る。
と同一周波数の交流信号から所定の位相差を有す
る位相基準信号を作成する位相信号発生器であ
る。この位相基準信号は、例えば、駆動信号の位
相角０ラジアンおよびπ／２ラジアンに夫々対応
したπ／２ラジアンの位相差を持つた信号であ
る。７は、この位相基準信号を用いて、前記低域
フイルタ５から転送されて来る差分信号を処理し
て、前記位相基準信号の位相位置に対応する信号
ｘおよびｙを作成する検波器である。例えば、前
記位相基準信号の指定する位相位置、即ち、駆動
信号の位相角０ラジアンおよびπ／２ラジアンの
位相位置での差分信号の振幅値を検出して、これ
を信号ｘあるいは信号ｙとして送出するものであ
る。
８は電気回路系の“０”調整を行なうための自
動バランサである。半導体部品のドリフト、部品
の値のバラツキ等が原因で、センサ１，１′に同
一の試料金属片が正確にセツトされても、前記検
波器７が出力する信号ｘおよび信号ｙが“０”に
ならない事がある。この自動バランサ８は例えば
利得調整が可能な２個の増幅器によつて構成され
ていて前述の電気回路系の不平衡によつて“０”
とならなかつた信号ｘおよびｙを前記増幅器の利
得調整を行つて、自動的に打消しを行ない、これ
より出力される信号ＸおよびＹが“０”となる様
に初期設定される。
動バランサである。半導体部品のドリフト、部品
の値のバラツキ等が原因で、センサ１，１′に同
一の試料金属片が正確にセツトされても、前記検
波器７が出力する信号ｘおよび信号ｙが“０”に
ならない事がある。この自動バランサ８は例えば
利得調整が可能な２個の増幅器によつて構成され
ていて前述の電気回路系の不平衡によつて“０”
とならなかつた信号ｘおよびｙを前記増幅器の利
得調整を行つて、自動的に打消しを行ない、これ
より出力される信号ＸおよびＹが“０”となる様
に初期設定される。
９は本発明による金属片選別装置の核心部をな
す移相器であり、１０はその回転位相量を予め設
定しておく位相設定器である。ここで、多くの測
定点を前述の信号Ｘ、Ｙに基いて平面座標にプロ
ツトしてゆく実験を行つた結果、 同一形状の試料金属片２を正確な位置決めを
行なつてセンサ１内にセツトし、その金属組成
を変えると、その計測値は第５図にＡで示す第
１象限および第３象限を通る直線で近似でき
る。
す移相器であり、１０はその回転位相量を予め設
定しておく位相設定器である。ここで、多くの測
定点を前述の信号Ｘ、Ｙに基いて平面座標にプロ
ツトしてゆく実験を行つた結果、 同一形状の試料金属片２を正確な位置決めを
行なつてセンサ１内にセツトし、その金属組成
を変えると、その計測値は第５図にＡで示す第
１象限および第３象限を通る直線で近似でき
る。
金属組成の同一な試料金属片２であつても、
センサ内の磁束密度が均一でないため、試料金
属片２の外形寸法の誤差、センサ１へのセツテ
イング位置のずれ等で影響を受け、その測定値
は第５図のＢで示す第２象限および第４象限を
通る直線で近似できる。
センサ内の磁束密度が均一でないため、試料金
属片２の外形寸法の誤差、センサ１へのセツテ
イング位置のずれ等で影響を受け、その測定値
は第５図のＢで示す第２象限および第４象限を
通る直線で近似できる。
これらの近似直線ＡおよびＢが元の座標軸
Ｘ、Ｙとなす角度θは、駆動信号の周波数やセ
ンサ１，１′の形状等の条件で変化する。
Ｘ、Ｙとなす角度θは、駆動信号の周波数やセ
ンサ１，１′の形状等の条件で変化する。
等の事実を発見した。
従つて、予め所定の条件で実験を行なつて、前
述の近似直線と座標軸とのなす角度θに対応する
データを得ておき、検波器８の出力する信号X1，
Y1で決められる測定点Ｃを、前述の角度θだけ
回転させた座標上で再評価すれば、外形寸法、セ
ツテイング位置等の誤差に起因する成分を除去で
きることになる。位相設定器１０はこの座標軸と
予備実験による近似直線とのなす角度に対応する
データを回転位相量として予め設定しておくため
のものであり、移相器９はこの位相設定器１０に
予め設定された回転位相量に応じて座標軸を回転
変換し、計測値をこの変換された座標上で再評価
して、第５図に矢印Ｄで示される値、即ち、近似
直線Ｂからの距離を求め、試料金属片２の金属組
成の差異に対応した選別信号として出力するもの
である。
述の近似直線と座標軸とのなす角度θに対応する
データを得ておき、検波器８の出力する信号X1，
Y1で決められる測定点Ｃを、前述の角度θだけ
回転させた座標上で再評価すれば、外形寸法、セ
ツテイング位置等の誤差に起因する成分を除去で
きることになる。位相設定器１０はこの座標軸と
予備実験による近似直線とのなす角度に対応する
データを回転位相量として予め設定しておくため
のものであり、移相器９はこの位相設定器１０に
予め設定された回転位相量に応じて座標軸を回転
変換し、計測値をこの変換された座標上で再評価
して、第５図に矢印Ｄで示される値、即ち、近似
直線Ｂからの距離を求め、試料金属片２の金属組
成の差異に対応した選別信号として出力するもの
である。
１１は基準信号発生器であり、１２はこの基準
信号発生器１１が出力する基準信号と前記移相器
９の出力する選別信号とを比較する比較回路であ
る。比較の結果、例えば、選別信号が基準信号よ
り小さければ、金属組成は同一であると判定し、
逆に大きければ相違すると判定して、この判定結
果に基づく判定信号を出力する。１３は表示駆動
回路であつて、前記比較回路１２からの判定信号
に応動してデイスプレイ１４のランプL1あるい
はL2を点灯駆動するものである。
信号発生器１１が出力する基準信号と前記移相器
９の出力する選別信号とを比較する比較回路であ
る。比較の結果、例えば、選別信号が基準信号よ
り小さければ、金属組成は同一であると判定し、
逆に大きければ相違すると判定して、この判定結
果に基づく判定信号を出力する。１３は表示駆動
回路であつて、前記比較回路１２からの判定信号
に応動してデイスプレイ１４のランプL1あるい
はL2を点灯駆動するものである。
次に、この様に構成された金属片選別装置を用
いて金属片の選別を行なう際の手順を説明する。
いて金属片の選別を行なう際の手順を説明する。
まず、選別作業に先立つて、金属片選別装置の
初期設定が行なわれる。これには先ず、２つのセ
ンサ１および１′内に同一形状、同一組成の試料
金属片２をセツテイング位置に充分注意を払つて
セツトする。ここで交流信号源３によつて両セン
サ１および１′を駆動しても、差動振幅器４の出
力は両センサ１および１′の検出信号が互いに相
殺し合つて完全に“０”となり、従つて検波器７
の出力信号ｘ、ｙも本来“０”となるべきもので
ある。しかしながら、半導体のドリフト、部品の
値のバラツキ等で必ずしも“０”にはなり得な
い。従つて、自動バランサ８内の増幅器の利得調
整等によつてその出力信号ＸおよびＹが“０”と
なる様に、装置の電気系路の“０”調整を行な
う。次に、予備実験を行なつて所定の条件の下で
の近似直線を求め、この近似直線と座標軸とのな
す角度を位相設定器１０内に回転位相量として予
め設定しておく。この予備実験は、使用するセン
サを変える等々条件を変えて種々行なつておき、
各予備実験で得られた値をその条件と対応付けて
位相設定器１０内に格納しておけば、条件が変わ
る都度予備実験をして回転位相量を求める必要は
なくなる。
初期設定が行なわれる。これには先ず、２つのセ
ンサ１および１′内に同一形状、同一組成の試料
金属片２をセツテイング位置に充分注意を払つて
セツトする。ここで交流信号源３によつて両セン
サ１および１′を駆動しても、差動振幅器４の出
力は両センサ１および１′の検出信号が互いに相
殺し合つて完全に“０”となり、従つて検波器７
の出力信号ｘ、ｙも本来“０”となるべきもので
ある。しかしながら、半導体のドリフト、部品の
値のバラツキ等で必ずしも“０”にはなり得な
い。従つて、自動バランサ８内の増幅器の利得調
整等によつてその出力信号ＸおよびＹが“０”と
なる様に、装置の電気系路の“０”調整を行な
う。次に、予備実験を行なつて所定の条件の下で
の近似直線を求め、この近似直線と座標軸とのな
す角度を位相設定器１０内に回転位相量として予
め設定しておく。この予備実験は、使用するセン
サを変える等々条件を変えて種々行なつておき、
各予備実験で得られた値をその条件と対応付けて
位相設定器１０内に格納しておけば、条件が変わ
る都度予備実験をして回転位相量を求める必要は
なくなる。
このよう様にして初期設定の行なわれた金属片
選別装置の一方のセンサ１には、これから選別を
行なう試料金属片２がセツトされ、他方のセンサ
１′には標準となる試料金属片２がセツトされる。
ここで、交流信号源３を動作させ、駆動信号をセ
ンサ１および１′の駆動コイル１ａに送ると、駆
動コイル１ａの作る磁束が検出コイル１ｂに鎖交
してこれに検出信号が誘起する。この検出信号は
検出コイル１ｂ内にセツトされた試料金属片２の
組成の違い、外形寸法、セツト位置の誤差等によ
つて、前述の磁束によつて試料金属片２内に生ず
る渦電流が微妙に異なり、センサ１と１′とでは
多少異なつたものとなる。
選別装置の一方のセンサ１には、これから選別を
行なう試料金属片２がセツトされ、他方のセンサ
１′には標準となる試料金属片２がセツトされる。
ここで、交流信号源３を動作させ、駆動信号をセ
ンサ１および１′の駆動コイル１ａに送ると、駆
動コイル１ａの作る磁束が検出コイル１ｂに鎖交
してこれに検出信号が誘起する。この検出信号は
検出コイル１ｂ内にセツトされた試料金属片２の
組成の違い、外形寸法、セツト位置の誤差等によ
つて、前述の磁束によつて試料金属片２内に生ず
る渦電流が微妙に異なり、センサ１と１′とでは
多少異なつたものとなる。
差動増幅器４はこの両センサ１および１′の検
出信号の差分をとつて10000倍程度に増幅し、低
域フイルタ５によつて高調波成分を除去し、差分
信号を作成して検波器７に与える。検波器７は位
相信号発生器６が発生する、π／２ラジアンの位
相差を持つた２つの位相基準信号に応動して、そ
の各々の位相角に於ける前記差分信号の値に対応
した信号ｘ、ｙを出力する。この検波器７の出力
は自動バランサ８によつて信号ＸおよびＹに変換
されて移相器９へ送られる。
出信号の差分をとつて10000倍程度に増幅し、低
域フイルタ５によつて高調波成分を除去し、差分
信号を作成して検波器７に与える。検波器７は位
相信号発生器６が発生する、π／２ラジアンの位
相差を持つた２つの位相基準信号に応動して、そ
の各々の位相角に於ける前記差分信号の値に対応
した信号ｘ、ｙを出力する。この検波器７の出力
は自動バランサ８によつて信号ＸおよびＹに変換
されて移相器９へ送られる。
ここで、２つのセンサ１，１′にセツトされた
試料金属片２の組成が同一であつた場合、信号Ｘ
およびＹの値を第５図に示す座標上にプロツトす
れば、外形寸法の誤差等に起因するもののみであ
るため測定点は近似直線Ｂ上に乗り、矢印Ｄで示
す成分は“０”となる。従つて、移相器９に於て
座標軸を位相設定器１０に設定された回転位相量
に応じて回転変換し、この変換座標上で前記測定
点を再評価すると、そのＸ軸方向の成分は“０”
となる。また、金属組成に差がある場合には、こ
の回転変換された座標軸上で再評価した測定値の
Ｘ軸方向成分が“０”とはならず、金属組成の差
に応じたある値を持つことになる。移相器９はこ
れらの値を選別信号として比較回路１２へ送出す
る。
試料金属片２の組成が同一であつた場合、信号Ｘ
およびＹの値を第５図に示す座標上にプロツトす
れば、外形寸法の誤差等に起因するもののみであ
るため測定点は近似直線Ｂ上に乗り、矢印Ｄで示
す成分は“０”となる。従つて、移相器９に於て
座標軸を位相設定器１０に設定された回転位相量
に応じて回転変換し、この変換座標上で前記測定
点を再評価すると、そのＸ軸方向の成分は“０”
となる。また、金属組成に差がある場合には、こ
の回転変換された座標軸上で再評価した測定値の
Ｘ軸方向成分が“０”とはならず、金属組成の差
に応じたある値を持つことになる。移相器９はこ
れらの値を選別信号として比較回路１２へ送出す
る。
比較回路１２では、送られて来た選別信号を基
準信号発生器１１の発生する基準信号と比較して
金属組成の異同の判定を行なう。即ち、選別信号
“０”であれば同一、値を持てば相違と判定する
ものであるが、測定誤差等を考慮して決定した適
当な値の基準信号と選別信号との比較を行ない、
これよりも小さな値であれば同一組成、大きな値
となれば異組成と判定し、この判定結果に応じた
判定信号を表示駆動回路１３へ送出する。表示駆
動回路１３はこの判定信号が同一組成を示すもの
であれば、デイスプレイ１４の例えばランプL1
を駆動して点灯させ、異組成を示すものであれ
ば、例えばランプL2の点灯駆動を行なう。
準信号発生器１１の発生する基準信号と比較して
金属組成の異同の判定を行なう。即ち、選別信号
“０”であれば同一、値を持てば相違と判定する
ものであるが、測定誤差等を考慮して決定した適
当な値の基準信号と選別信号との比較を行ない、
これよりも小さな値であれば同一組成、大きな値
となれば異組成と判定し、この判定結果に応じた
判定信号を表示駆動回路１３へ送出する。表示駆
動回路１３はこの判定信号が同一組成を示すもの
であれば、デイスプレイ１４の例えばランプL1
を駆動して点灯させ、異組成を示すものであれ
ば、例えばランプL2の点灯駆動を行なう。
以上、図示の実施例に従つて詳細に説明した
が、本発明これにのみ限定されるものでないこと
はいうまでもない。
が、本発明これにのみ限定されるものでないこと
はいうまでもない。
例えば、センサの数は必ずしも２個に限られる
ものではなく、多数個用意しておき、切替器を用
いて、試料金属片の形状等に対応させて切替使用
しても良い。この場合、各センサ毎に予備実験を
行なつて近似直線を求め、位相設定器にその回転
位相量を設定しておく必要がある。また、使用さ
れている一対のセンサの一方に標準となる試料金
属片をセツトしたものでなくとも同様にして選別
することができる。即ち、一方に適当な試料金属
片をセツトし、他方に標準となる試料金属片をセ
ツトして選別系の初期設定を行ない、その後、標
準となる試料金属片を被選別試料金属片に変えれ
ば、被測定試料金属片と標準試料金属片の組成の
異同の選別が可能となる。この場合、比較回路で
の判定は“０”との比較ではなく、ある所定の値
との比較になり、この値に測定誤差等を考慮した
幅を設定し、その範囲に入るか否かで金属組成の
異同を判定することになる。この事を更に拡張す
れば、一方のセンサに何もセツトしておかない空
心状態であつても全く同様に金属組成の異同を選
別することができ、比較回路を工夫すれば、金属
組成を段階的に多数種選別することも可能とな
る。
ものではなく、多数個用意しておき、切替器を用
いて、試料金属片の形状等に対応させて切替使用
しても良い。この場合、各センサ毎に予備実験を
行なつて近似直線を求め、位相設定器にその回転
位相量を設定しておく必要がある。また、使用さ
れている一対のセンサの一方に標準となる試料金
属片をセツトしたものでなくとも同様にして選別
することができる。即ち、一方に適当な試料金属
片をセツトし、他方に標準となる試料金属片をセ
ツトして選別系の初期設定を行ない、その後、標
準となる試料金属片を被選別試料金属片に変えれ
ば、被測定試料金属片と標準試料金属片の組成の
異同の選別が可能となる。この場合、比較回路で
の判定は“０”との比較ではなく、ある所定の値
との比較になり、この値に測定誤差等を考慮した
幅を設定し、その範囲に入るか否かで金属組成の
異同を判定することになる。この事を更に拡張す
れば、一方のセンサに何もセツトしておかない空
心状態であつても全く同様に金属組成の異同を選
別することができ、比較回路を工夫すれば、金属
組成を段階的に多数種選別することも可能とな
る。
更に、センサの構造も実施例のものにのみ限定
されるものではなく、駆動コイルと検出コイルを
重ねたものでも良く、試料金属片を検出コイル内
にセツトせず、センサの上に載置するもの等、駆
動コイルの発生する磁束が試料金属片を有効に貫
通するものであれば良い。さらに、空心コイルで
構成したもののみではなく、Ｅ形、壷型等の磁路
が閉じていない鉄心に駆動コイルと検出コイルを
巻いて、磁路の開いている部分に試料金属片をセ
ツトする形式にすれば効率の良いセンサを得るこ
ともできる。
されるものではなく、駆動コイルと検出コイルを
重ねたものでも良く、試料金属片を検出コイル内
にセツトせず、センサの上に載置するもの等、駆
動コイルの発生する磁束が試料金属片を有効に貫
通するものであれば良い。さらに、空心コイルで
構成したもののみではなく、Ｅ形、壷型等の磁路
が閉じていない鉄心に駆動コイルと検出コイルを
巻いて、磁路の開いている部分に試料金属片をセ
ツトする形式にすれば効率の良いセンサを得るこ
ともできる。
また、交流信号源の発生する駆動信号の周波数
は、表皮効果、試料金属片内の傷等によつて渦電
流の流れ方に影響が出るのを防止するため、50Hz
〜500Hz程度の低周波として、試料金属片全体に
大きく渦電流が流れる様にしているが、試料金属
片の大きさ等の条件が異なればより高い周波数に
しても良いことはいうまでもない。
は、表皮効果、試料金属片内の傷等によつて渦電
流の流れ方に影響が出るのを防止するため、50Hz
〜500Hz程度の低周波として、試料金属片全体に
大きく渦電流が流れる様にしているが、試料金属
片の大きさ等の条件が異なればより高い周波数に
しても良いことはいうまでもない。
以上詳細に説明した様に、本発明の金属選別装
置によれば、外形寸法の誤差、セツト位置のずれ
等の影響を完全に除き、金属組成の異同のみを純
粋に判定できるものであるため、例えば、重量は
シビアに管理されるが外形寸法等は比較的ラフな
金塊の純度が99.99％であるのか99.9％であるの
かの選別判定等に適用して極めて有効なものとな
る。
置によれば、外形寸法の誤差、セツト位置のずれ
等の影響を完全に除き、金属組成の異同のみを純
粋に判定できるものであるため、例えば、重量は
シビアに管理されるが外形寸法等は比較的ラフな
金塊の純度が99.99％であるのか99.9％であるの
かの選別判定等に適用して極めて有効なものとな
る。
第１図は従来の金属片選別装置の一例を示すブ
ロツクダイヤグラム、第２図は本発明の一実施例
を示すブロツクダイヤグラム、第３図および第４
図はこれに用いるセンサの一例を示す平面図およ
び断面図、第５図は本発明の原理を説明するため
の図である。 １，１′……センサ、１ａ……駆動コイル、１
ｂ……検出コイル、２……試料金属片、２……交
流信号源、４……差動増幅器、５……低域フイル
タ、６……位相信号発生器、７……検波器、８…
…自動バランサ、９……移相器、１０……位相設
定器、１１……基準信号発生器、１２……比較回
路、１３……表示駆動回路、１４……デイスプレ
イ。
ロツクダイヤグラム、第２図は本発明の一実施例
を示すブロツクダイヤグラム、第３図および第４
図はこれに用いるセンサの一例を示す平面図およ
び断面図、第５図は本発明の原理を説明するため
の図である。 １，１′……センサ、１ａ……駆動コイル、１
ｂ……検出コイル、２……試料金属片、２……交
流信号源、４……差動増幅器、５……低域フイル
タ、６……位相信号発生器、７……検波器、８…
…自動バランサ、９……移相器、１０……位相設
定器、１１……基準信号発生器、１２……比較回
路、１３……表示駆動回路、１４……デイスプレ
イ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 電磁的に結合し且つ同心配置された駆動コイ
ルと検出コイルとを有する一対のセンサであつ
て、一方の検出コイルの内部には高純度標準試料
金属片がセツトされ且つ他方の検出コイルの内部
には高純度の、但し選別されるべき試料金属片が
セツトされ、上記の各試料金属片の存在により生
ずる両コイル間の電磁結合の変化を読み取るセン
サと；上記の各センサの駆動コイルを励磁するた
めの且つ両駆動コイルに対して共通の交流信号源
と；該交流信号源からの信号を受けて所定の位相
差を有する２つの基準位相信号を作成する位相信
号発生器と；上記の各センサの検出コイルと接続
されており、各検出コイルからの検出信号を受け
て、その差分信号を増幅出力する差動増幅器と；
該差動増幅器からの出力信号の内で高調波成分を
除去する低域フイルタと；該低域フイルタを通過
した差分信号を受け且つ前記の両基準位相信号が
指定する各位相位置での信号を取り出して座標化
信号になす検波器と；該検波器からの座標化信号
を、予め設定された値に従つて位相回転させた座
標上で再評価し、選別信号を発生する移相器と；
該移相器からの選別信号を、予め設定された基準
信号と比較し、該基準信号値よりも小であれば前
記の選別対象高純度試料金属片の金属組成が前記
の高純度標準試料金属片の金属組成と同一と判断
し、一方上記の基準信号値よりも大であれば上記
の両試料金属片の金属組成が異なるものと判断す
る比較器とを備えていることを特徴とする、高純
度金属片の選別装置。 ２ 交流信号源における出力信号の周波数が50−
500Hzに設定されていることを特徴とする、特許
請求の範囲第１項に記載の高純度金属片の選別装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57153385A JPS5943349A (ja) | 1982-09-04 | 1982-09-04 | 高純度金属片選別装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57153385A JPS5943349A (ja) | 1982-09-04 | 1982-09-04 | 高純度金属片選別装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5943349A JPS5943349A (ja) | 1984-03-10 |
| JPH0415414B2 true JPH0415414B2 (ja) | 1992-03-17 |
Family
ID=15561318
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57153385A Granted JPS5943349A (ja) | 1982-09-04 | 1982-09-04 | 高純度金属片選別装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5943349A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4944511B2 (ja) * | 2006-06-26 | 2012-06-06 | 株式会社石山 | 発泡容器 |
| KR101365003B1 (ko) * | 2012-12-31 | 2014-02-21 | 제이에스스틸(주) | 금속편 분류 장치 |
| JP7073842B2 (ja) * | 2018-03-28 | 2022-05-24 | 住友金属鉱山株式会社 | 組成判定方法、組成判定装置 |
| EP4298438A4 (en) * | 2021-02-24 | 2025-01-22 | BWXT Nuclear Operations Group, Inc. | DEVICE AND METHOD FOR MATERIAL INSPECTION |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52116290A (en) * | 1976-03-02 | 1977-09-29 | Nippon Steel Corp | Quantitative determination method of magnetite and metal iron in granu lar or powdery non-metallic substances |
-
1982
- 1982-09-04 JP JP57153385A patent/JPS5943349A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5943349A (ja) | 1984-03-10 |
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