JPH0587942A - 金属検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 種々の被検査体に対する混入金属の検出を高
感度に行なう。 【構成】 基準パルス発生器１１からのパルス信号は、
フィルタ１２によって正弦波に変換され、磁界強度可変
部１５のプログラマブル増幅器１６へ入力される。プロ
グラマブル増幅器１６の出力は、電力増幅器２１によっ
て電力増幅され、入力電圧に対応した強さの磁界が送信
コイル２２から発生する。この磁界の強さは、品種入力
手段１８あるいは手動可変手段２０によって被検査体Ｗ
自身による磁界への影響が最も少ない強さに可変設定す
ることが出来る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、被検査体に含まれる金
属の有無を、被検査体が磁界に与える影響を検出して判
定する金属検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の金属検出装置は、コイル等に電
流を流して磁界を発生させ、この磁界の磁束を受ける位
置にコイル等の磁気センサを配置し、この磁界中を通過
する被検査体による磁束変化を磁気センサからの信号に
よって検出し、この検出信号に基づいて被検査体の金属
の有無を判定している。

【０００３】図４は、交番磁界によって金属の検出を行
なう従来の金属検出装置の構成を示している。

【０００４】この金属検出装置の磁界発生部１は、基準
信号発生器２から出力される所定周波数の正弦波信号を
電力増幅器３によって増幅して送信コイル４に所定の励
磁電流を流し、送信コイル４から磁界を発生させる。

【０００５】この金属検出装置の磁気センサは、送信コ
イル４から発生する磁界の磁束を等量受ける位置に並ん
だ１対の受信コイル５、６によって形成されている。

【０００６】受信コイル５、６に誘起される等しい大き
さの電圧信号は、差動増幅器７に入力されている。した
がって、被検査体Ｗが磁界と交わらない位置にあるとき
には、差動増幅器７の出力は零となる。

【０００７】ここで、被検査体Ｗが送信コイル４と一方
の受信コイル５との間に移動すると、被検査体Ｗに含ま
れる金属が磁界に影響を与え、２つの受信コイル５、６
に交わる磁束が不平衡となる。例えば、鉄金属が含まれ
ている場合、磁束が一方の受信コイル５側に集中して、
他方の受信コイル６側に交わる磁束が減少する。

【０００８】このため、受信コイル５、６に誘起される
電圧に差が生じて、差動増幅器７からはその差動信号が
出力される。この差動出力は検波部８によって同期検波
され、その検波信号は、判定部９において基準電圧と比
較され、基準電圧より大きな検波電圧が検出されたと
き、金属の混入があったと判定される。

【０００９】このような構成の金属検出装置の金属検出
感度は、一般的にその磁界強度が大きい程高くなること
が知られており、従来の金属検出装置では、送信コイル
４に比較的大きな一定の交流電流を流して、強い磁界を
発生するように構成されていた。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、被検査
体の種類によっては、磁界の強さが弱い程、混入金属に
対する検出感度が高くなる場合がある。例えば、味噌や
漬物等を検査する場合、前記のような強い磁界では、被
検査体自身の影響が強くでてしまい、大きな混入金属の
検出しかできなかった。これを実際の測定値で示すと、
従来の強磁界の装置では、直径０．４ｍｍの鉄金属単体
を検出できるのに対し、味噌５００ｇ中の鉄金属では、
直径１．５ｍｍ以上でなければ検出できなかった。これ
は、非鉄金属の場合でも同様であった。

【００１１】このため、種々の物品を検査する検査ライ
ンでは、被検査体の種類が変わる毎にその被検査体に合
った金属検出装置に交換するか、頻繁に検査する被検査
体に対応した磁界強度の金属検出装置によって、他種の
被検査体に対する検査を低感度を承知で行なっているの
が現状であった。

【００１２】本発明は、この課題を解決し、種々の被検
査体に対して常に最高の検出感度で金属検出できる金属
検出装置を提供することを目的としている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明の金属検出装置は、磁界発生手段によって発
生する磁界の被検査体による磁束変化を検出して、前記
被検査体に含まれる金属の有無を判定する金属検出装置
において、前記磁界発生手段に、発生する磁界の強さを
可変させる磁界強度可変手段を設けている。

【００１４】

【作用】本発明の金属検出装置によれば、磁界強度可変
手段によって磁界発生手段からの磁界強度を可変するこ
とができ、被検査体の種類に対応した磁界強度で金属検
出を行なうことができる。

【００１５】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の一実施例を説
明する。

【００１６】図１は、本発明の一実施例の金属検出装置
の構成を示す図である。

【００１７】この金属検出装置の磁界発生部１０は、基
準パルス発生器１１から出力される基準周波数のパルス
信号をフィルタ１２に入力して、正弦波の信号を出力さ
せ、この正弦波信号を磁界強度可変部１５に出力する。

【００１８】この磁界強度可変部１５は、正弦波信号を
ゲインデータに対応した増幅度で増幅するプログラマブ
ル増幅器１６と、予め、被検査体の種類毎の最適なゲイ
ンデータが記憶されているゲインメモリ１７と、被検査
体の種類を指定するための品種入力手段１８と、品種入
力手段１８によって指定された品種のゲインデータをゲ
インメモリ１７から読み出してプログラマブル増幅器１
６に設定するゲイン設定手段１９によって形成されてい
る。なお、このゲイン設定手段１９は、手動可変手段２
０の操作によって、プログラマブル増幅器１６に対する
ゲインデータを変化させる。

【００１９】プログラマブル増幅器１６は、例えば、図
２に示すように演算増幅器１６ａの帰還抵抗Ｒ₁ 〜Ｒ_n
を、ゲインデータに応じてオンオフするスイッチＳ₁ 〜
Ｓ_n によって切り替えるように構成されている（Ｒ₀ は
入力抵抗である）。

【００２０】この磁界強度可変部１５のプログラマブル
増幅器１６から出力される信号は、電力増幅器２１によ
って電力増幅され、入力電圧に対応した励磁電流が送信
コイル２２に流れる。

【００２１】送信コイル２２は、磁界強度可変部１５で
品種指定がなされたとき、その指定された品種の被検査
体の金属を最も高感度で検出することのできる強さの磁
界を発生する。

【００２２】磁気センサを形成する２つの受信コイル２
５、２６は、送信コイル２２から発生する磁界の磁束を
等量受ける位置に配置され、その誘起電圧は差動増幅器
２７に入力され、差動増幅器２７の出力は検波部２８に
入力されている。検波部２８は、基準パルス発生器１１
からのパルス信号によって差動出力信号を同期検波し、
その検波出力を判定部２９へ出力する。判定部２９は、
検波信号を所定の基準電圧Ｖｒと比較して、混入金属の
有無を判定する。

【００２３】なお、ゲインメモリ１７に対するゲインデ
ータの記憶は、手動可変部２０によってプログラマブル
増幅器１６のゲインを変えながら、実際に金属を混入さ
せた被検査体を送信コイル２２と受信コイル２５、２６
の間に通過させ、最も小さな金属を検出できるゲインデ
ータをその品種に最適のデータとして記憶させる。

【００２４】このように構成された金属検出装置では、
検査しようとする品種を品種入力手段１８によって指定
すると、その品種の被検査体の混入金属を最も高感度で
検出する強さの磁界が送信コイル２２から発生する。

【００２５】ここで、指定された品種の被検査体Ｗが送
信コイル２２と受信コイル２５の間に進入すると、被検
査体自身の影響で磁束の変化が発生し、差動出力が差動
増幅器２７から出力されるが、送信コイル４からの磁界
の強さが最適な強さに設定されているため、その検波出
力は、図３のＡの部分に示されるように、ごく僅かであ
る。

【００２６】この被検査体に例えば鉄金属が混入してい
ると、受信コイル２５側の磁束密度が増し、逆に受信コ
イル２６側の磁束密度が減少するため、大きな差動出力
が検波部２８へ出力され、その検波出力は、図３のＢに
示すように、基準電圧Ｖｒ以上となる。このため、判定
部２９から、混入金属があることを示す信号が出力され
る。

【００２７】以下同様に、送信コイル２２と受信コイル
２５、２６の間を通過する被検査体に対する金属検出動
作が、被検査体自身の影響が最も少ない高感度な状態で
なされる。

【００２８】この金属検出装置によって前述の味噌５０
０ｇ中に混入された鉄金属の検出感度を測定したとき、
電力増幅器２１に対する入力電圧が１６ｖ（ピーク間電
圧）のとき（強磁界）に、前記従来装置と同様に直径
１．５ｍｍの検出感度となり、入力電圧１ｖのときに、
０．８ｍｍの検出感度が得られた。

【００２９】なお、被検査体の品種が切り替えられたと
きには、品種入力手段１８によって、その品種を指定す
れば、その品種の金属検出を高感度に行なうことのでき
る強さの磁界を発生させるようにプログラマブル増幅器
１６の増幅度が可変設定され、直ちにその品種に対応す
ることができる。

【００３０】なお、この実施例では、プログラマブル増
幅器１６の増幅度を可変することによって、発生磁界の
強度を可変していたが、可変抵抗器やプログラマブル減
衰器によって電力増幅器２１への入力電圧を可変するよ
うにしてもよい。

【００３１】また、前記実施例では、品種入力手段１８
の操作によって、プログラマブル増幅器１６に対するゲ
インデータの設定を行なっていたが、前ラインからの品
種信号等によって、ゲインデータを自動可変することも
でき、このようにすればラインの無人化運転が可能とな
る。

【００３２】また、前記実施例では、磁界発生部から交
番磁界を発生する場合について説明したが、直流磁界に
よって金属検出を行なう装置についても本発明を同様に
適用できる。

【００３３】また、前記実施例の金属検出装置では、送
信コイル２２に対向するように配置された１対の受信コ
イル２５、２６を磁気センサとしていたが、これは本発
明を限定するものでなく、ホール素子等の半導体センサ
を磁気センサとして用いた金属検出装置についても同様
に適用できる。

【００３４】また、送信コイルと受信コイルとを同軸状
に配置した金属検出装置や、大径の送信コイルの内側に
受信コイルを同一向きに配置した金属検出装置について
も本発明を同様に適用できる。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の金属検出
装置は、磁界発生手段に、その磁界の強さを可変する磁
界強度可変手段を設けているため、被検査体自身の影響
が最も少ない磁界強度で、被検査体に含まれる金属の検
出を高感度に行なうことができ、１台で種々の品種の物
品をそれぞれ高感度に検査できる

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の構成を示すブロック図であ
る。

【図２】一実施例の要部の回路図である。

【図３】一実施例の動作を検波出力信号を示す図であ
る。

【図４】従来装置の構成を示すブロック図である。

【符号の説明】

１０ 磁界発生部 １１ 基準パルス発生器 １２ フィルタ １５ 磁界強度可変部 １６ プログラマブル増幅器 １７ ゲインメモリ １８ 品種入力手段 １９ ゲイン設定手段 ２０ 手動可変手段 ２１ 電力増幅器 ２２ 送信コイル ２５、２６ 受信コイル ２７ 差動増幅器 ２８ 検波部 ２９ 判定部

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【手続補正書】

【提出日】平成３年１１月２９日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図３】

【図１】

【図２】

【図４】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】磁界発生手段によって発生する磁界の被検
   査体による磁束変化を検出して、前記被検査体に含まれ
   る金属の有無を判定する金属検出装置において、 前記磁界発生手段に、発生する磁界の強さを可変させる
   磁界強度可変手段を設けたことを特徴とする金属検出装
   置。