JPH09304352A - 金属検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 交番磁界中に被検査物を置いた状態で、検波
回路に供給される検波信号の位相調整時には、自動平衡
調整回路が動作しないようにする。 【解決手段】 交流信号により発振コイル２を励磁して
交番磁界を発生させ、該磁界に磁束と鎖交する受信コイ
ル３ａ，３ｂからの信号を復調するとともに、受信コイ
ル３ａ，３ｂの経年変化による定常信号を、自動的に平
衡調整する回路２０を備えて、発振コイル２と受信コイ
ル３ａ，３ｂとの間を搬送する被検査物Ｗの金属検出装
置であり、自動平衡調整回路２０内に、自動平衡させる
キャンセル信号の出力を制御するキャンセル信号制御回
路２１を設け、前記金属検出装置内の判定回路８から出
力される自動平衡制御信号により、検波回路６ａに供給
される検波信号の位相調整時には、前記キャンセル信号
制御回路２１を介して、フィードバックループを開にし
て前記キャンセル信号が非制御状態にされる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被検査物、例えば
食品などの生活物資中に混入した金属異物を検出する金
属検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】主に食品などの生活物資中に金属異物が
混入している場合、消費者に対し品質上、特に衛生上の
大きなトラブルを引き起こし、また、生産材にも多大な
損害を与えかねない。このため、これらの生産現場で
は、生産の途中および完成後に金属検出を行うことが必
要となっている。

【０００３】従来、この種の被検査物の内部に混入した
金属を検出するための金属検出装置としては、例えば図
４の構成ブロック図に示すものがある。すなわち、同図
において、１は、交流信号、特に高周波信号を発生する
発振器、２は、該発振器１に接続されている発振コイ
ル、３ａ，３ｂは、前記発振器１からの交流信号により
発振コイル２が発生する交番磁界中に配設され、該磁界
中の磁束と鎖交する受信コイルで、通常はこの２個の受
信コイル３ａ，３ｂから発生する電圧と位相は等しく調
整され、差動増幅器４ａからの出力は零となっている。

【０００４】次いで、前記磁界中を、搬送手段、例えば
ベルトコンベア５によって、被検査物Ｗを矢印方向に移
動させる。前記磁界中を移動する被検査物Ｗに、金属が
混入していない場合、磁束に変化は起きず、前記２個の
受信コイル３ａ，３ｂからの受信信号の電圧は等しく、
よって、前記差動増幅器４ａからは何も出力されない。

【０００５】しかし、被検査物Ｗに金属が混入していた
場合、磁束に変化が起き、前記２個の受信コイル３ａ，
３ｂからの受信信号の電圧は等しくなくなり、よって、
前記差動増幅器４ａからは不平衡信号が出力される。こ
の不平衡信号は、発振周波数が金属の信号によって変調
された被変調信号となっている。

【０００６】この被変調信号は、第１の検波回路６ａに
よって復調され、後記切り換え回路１１ａ，１１ｂによ
り、フィルタ回路７を介して金属の検出信号のみを抽出
して、判定回路８に出力され、該復調信号が、前記判定
回路８で設定された基準レベルを超えたとき、金属異物
を検出したと判定される。前記フィルタ回路７は、前記
ベルトコンベア５が動いている場合、変調信号は搬送速
度に比例して変動する信号となり、従って、通常、該フ
ィルタ回路７は、通過周波数が数Ｈｚ程度のローパスフ
ィルタか、バンドパスフィルタが使用される。

【０００７】ところで実際には、被検査物Ｗが水分を含
んでいる場合や、アルミ蒸着紙、アルミ箔などで包装さ
れている場合、金属異物が混入していなくても、これら
の影響によって前記磁界中の磁束に変化が生じるため、
前記差動増幅器４ａに変化が生じて、該被検査物Ｗ自身
による不平衡出力は、金属検出装置の感度を著しく低下
させている。よって、この被検査物Ｗ自身による不平衡
出力の影響を最も小さくするため、前記判定回路８から
の出力信号により、不平衡出力を復調する前記第１の検
波回路６ａに供給する検波信号の位相を、第１の移相回
路９ａで調整する必要がある。

【０００８】そこで、本願の発明者らは、この検波信号
の位相調整を行うために、図４に示すように、前記第１
の検波回路６ａからの出力を平均化する第１の平均化回
路１０ａと、前記判定回路８からの出力により切り換え
られる切り換え回路１１ａ，１１ｂとを設けて、該切り
換え回路１１ａ，１１ｂを介して、前記第１の平均化回
路１０ａが前記フィルタ回路７に代えて切り換え接続さ
れるようにするとともに、前記判定回路８からの出力信
号により、前記ベルトコンベア５を制御する搬送制御回
路１２を設けている。

【０００９】そして、前記判定回路８からの出力信号に
より、前記第１の移相回路９ａからの検波信号の位相調
整時には、該判定回路８からの出力信号により、前記切
り換え回路１１ａ，１１ｂを介して前記第１の平均化回
路１０ａ側に切り換え、前記第１の検波回路６ａの出力
を前記第１の平均化回路１０ａによって平均化して出力
させ、同時に、前記搬送制御回路１２を介して、前記ベ
ルトコンベア５を止めた状態で前記交番磁界中に前記被
検査物Ｗを置き、前記第１の検波回路６ａに供給する検
波信号の位相を変化させて、前記第１の平均化回路１０
ａの出力が零になる位相に自動的に調整する。

【００１０】次いで、前記位相調整後は、前記切り換え
回路１１ａ，１１ｂを介して、前記第１の検波回路６ａ
の出力を前記フィルタ回路７側に切り換えて、必要な信
号を抽出するとともに、前記搬送制御回路１２を介し
て、前記ベルトコンベア５を動かして、前記被検査物Ｗ
中の金属混入を判定するような金属検出装置を、既に提
案している。（特願平８−１００７５５号）

【００１１】前記提案された金属検出装置においては、
被検査物Ｗを前記交番磁界中に置き、前記第１の移相回
路９ａのある設定値で、前記第１の検波回路６ａの出力
が、図５（ａ）に示すような場合には、前記第１の検波
回路６ａの出力値の面積の平均値は前記第１の平均化回
路１０ａによって変換され＋になる。また、前記第１の
移相回路９ａの設定値を変化させ、前記第１の検波回路
６ａの出力が、図５（ｂ）に示すような場合には、その
平均値は−になる。また、図５（ｃ）に示すような場合
には、その平均値は零であり、このときの前記第１の移
相回路９ａの位相値が、前記被検査物Ｗの出力が零にな
る位相となる。

【００１２】一方、長期的には、前記発振コイル２や受
信コイル３ａ，３ｂの、機械的な歪や温度変化によるコ
イルの抵抗値の変化などによって平衡状態が崩れ、前記
差動増幅器４ａからの出力が零ではなくなり、発振器１
と同一周波数で定常的にある振幅をもった信号（以下、
定常信号という）を出力する。この定常信号が大きくな
ると、前記フィルタ回路７から出力される出力信号のノ
イズが大きくなるため、検出感度が低下してしまい、最
悪の場合、金属検出が不可能に陥ることがある。

【００１３】このため、図４に示すように、前記差動増
幅器４ａと第１の検波回路６ａとの間に差動増幅回路４
ｂを挿入するとともに、前記定常信号を平衡状態にする
自動平衡調整回路２０が設けられている。この自動平衡
調整回路２０は、その２つの入力端子ＩＮ１，ＩＮ２
に、それぞれ前記発振器１からの交流信号と前記差動増
幅回路４ｂからの出力信号とが入力され、これらの信号
を基に前記定常信号と同一周波数、同一振幅、同一位相
のキャンセル信号を出力端子ＯＵＴに発生する。そし
て、該キャンセル信号を前記差動増幅回路４ｂの入力側
にフィードバックすることにより、前記差動増幅回路４
ｂの出力側で前記定常信号を零にして、自動的に平衡調
整している。

【００１４】この自動平衡調整回路２０として、本願出
願人は、前記キャンセル信号を発生させるため、Ａ／Ｄ
変換回路と、Ｄ／Ａ変換回路と、それらとデータを入出
力するマイコンとから構成したもの（特願平７−７２５
１８号）、およびＡ／Ｄ変換回路と、プログラマブルゲ
インアンプと、それらとデータを入出力し演算するマイ
コンとから構成したもの（特願平７−７９３０２号）
を、それぞれ既に提案している。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の金属検出装置においては、前記第１の移相回路９ａ
からの検波信号の位相調整時に、前記自動平衡調整回路
２０が動作している状態では、前記ベルトコンベア５を
止めた状態で前記発振コイル２が発生している交番磁界
中に前記被検査物Ｗを置いた場合、前記自動平衡調整回
路２０は該被検査物Ｗからの信号を前記定常信号と誤っ
て判断し、該被検査物Ｗからの信号と同一周波数、同一
振幅、同一位相のキャンセル信号を出力端子ＯＵＴから
発生し、前記差動増幅回路４ｂの出力を零にしようとす
る。このため、前記検波信号の位相に拘らず、前記第１
の平均化回路１０ａの出力が小さくなり、位相調整の精
度が悪くなったり、最悪の場合、前記位相の自動調整が
不可能になるという問題点があった。

【００１６】他方、図６（ａ）に示すように受信コイル
３ａ付近に被検査物Ｗを置いた場合と、図６（ｂ）に示
すように受信コイル３ｂ付近に被検査物Ｗを置いた場合
とでは、前記差動増幅器４ａの出力が反転するため、前
記第１の検波回路６ａの出力の平均値も極性が異なり、
前記第１の平均化回路１０ａの極性から、どちらの位相
に変えた方がよいか、判断することが原理的に不可能で
あった。

【００１７】従って、前記第１の平均化回路１０ａの出
力が零になる位相に調整するには、逐一位相を変えてそ
の出力を判定回路８により確認し、前記第１の平均化回
路１０ａの出力がより零になる位相に徐々に近づけなけ
ればならず、位相調整に多くの時間がかかるという問題
点があった。

【００１８】本発明はかかる点に鑑みなされたもので、
その目的は前記問題点を解消し、交番磁界中に被検査物
を置いた状態で、移相回路から検波回路に供給される検
波信号の位相調整時には、自動平衡調整回路が動作しな
いような金属検出装置を提供することにある。

【００１９】本発明の他の目的は交番磁界中に被検査物
を置いたとき、前記検波信号の位相について、どちらの
方向に移相させたらよいかの位相調整の判断が、原理的
に容易であり、かつその位相調整に要する時間が短縮さ
れる金属検出装置を提供することにある。

【００２０】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明の構成は、次のとおりである。

【００２１】（１） 交流信号を発生する発振器と、該
発振器からの交流信号により交番磁界を発生する発振コ
イルと、該磁界中に被検査物を移動させる搬送手段と、
前記磁界中の磁束と鎖交する受信コイルと、該受信コイ
ルから定常的に出力される信号を消去するためのキャン
セル信号を出力する自動平衡調整回路と、前記受信コイ
ルからの信号と前記自動平衡調整回路からの信号との差
を増幅する差動増幅回路と、該差動増幅回路からの信号
を復調する検波回路と、前記発振器からの交流信号の位
相を調整して、該検波信号として前記検波回路に供給す
る移相回路と、前記検波回路からの復調信号から必要な
信号を抽出するフィルタ回路と、該フィルタ回路からの
出力信号を判定する判定回路と、該判定回路からの出力
信号により切り換えられる切り換え回路と、該切り換え
回路を介して、前記フィルタ回路に代えて切り換え接続
され、かつ前記検波回路からの出力を平均化する平均化
回路と、前記判定回路からの出力信号により、前記搬送
手段を制御する搬送制御回路とからなる。

【００２２】さらに、前記自動平衡調整回路から出力さ
れる前記キャンセル信号は、前記発振器からの交流信号
と前記差動増幅回路からの信号とにより、前記受信コイ
ルからの定常信号と同一周波数、同一振幅、同一位相の
信号であって、該自動平衡調整回路が形成するフィード
バックループを介し、前記差動増幅回路の入力側にフィ
ードバックされて自動的に平衡調整される、前記被検査
物に混入する金属を検出する金属検出装置において、次
のとおりである。

【００２３】前記自動平衡調整回路内に、前記キャンセ
ル信号の出力を制御するキャンセル信号制御回路を設
け、前記判定回路から出力される自動平衡制御信号によ
り、前記検波回路に供給される検波信号の位相調整時に
は、前記キャンセル信号制御回路を介して、前記フィー
ドバックループを開にして前記キャンセル信号が非制御
状態にされることを特徴とする。

【００２４】（２） 交流信号を発生する発振器と、該
発振器からの交流信号により交番磁界を発生する発振コ
イルと、該磁界中に被検査物を移動させる搬送手段と、
前記磁界中の磁束と鎖交する受信コイルと、該受信コイ
ルから定常的に出力される信号を消去するためのキャン
セル信号を出力する自動平衡調整回路と、前記受信コイ
ルからの信号と前記自動平衡調整回路からの信号との差
を増幅する差動増幅回路と、該差動増幅回路からの信号
を復調する第１の検波回路と、前記発振器からの交流信
号の位相を調整して、該検波信号として前記第１の検波
回路に供給する第１の移相回路と、前記第１の検波回路
からの復調信号から必要な信号を抽出するフィルタ回路
と、該フィルタ回路からの出力信号を判定する判定回路
と、該判定回路からの出力信号により切り換えられる切
り換え回路と、該切り換え回路を介して、前記フィルタ
回路に代えて切り換え接続され、かつ前記検波回路から
の出力を平均化する平均化回路と、前記判定回路からの
出力信号により、前記搬送手段を制御する搬送制御回路
とからなる。

【００２５】さらに、前記自動平衡調整回路から出力さ
れる前記キャンセル信号は、前記発振器からの交流信号
と前記差動増幅回路からの信号とにより、前記受信コイ
ルからの定常信号と同一周波数、同一振幅、同一位相の
信号であって、該自動平衡調整回路が形成するフィード
バックループを介し、前記差動増幅回路の入力側にフィ
ードバックされて自動的に平衡調整され、かつ前記判定
回路からの出力信号により、前記第１の移相回路からの
検波信号の位相を調整するとき、前記搬送制御回路を介
して、前記搬送手段を止めた状態で前記交番磁界中に前
記被検査物を置き、前記切り換え回路を介して、前記フ
ィルタ回路を前記平均化回路に切り換えるようにされ
た、前記被検査物に混入する金属を検出する金属検出装
置において、次のとおりである。

【００２６】前記自動平衡調整回路内に、前記キャンセ
ル信号の出力を制御するキャンセル信号制御回路を設
け、前記判定回路から出力される自動平衡制御信号によ
り、前記検波回路に供給される検波信号の位相調整時に
は、前記キャンセル信号制御回路を介して、前記フィー
ドバックループを開にして前記キャンセル信号が非制御
状態にされるとともに、さらに、前記受信コイルからの
信号を復調する第２の検波回路と、前記発振器からの検
波信号の位相を調整して、該検波信号を前記第２の検波
回路に供給する第２の移相回路と、前記第２の検波回路
からの復調信号を平均化して、その出力信号を前記判定
回路に送出する第２の平均化回路とを接続するととも
に、前記判定回路からの出力信号により、前記第１、第
２の移相回路からのそれぞれ前記検波信号の位相が、互
いに異なるように調整されることを特徴とする。

【００２７】請求項１の発明は、以上のように構成され
ているので、交番磁界中に被検査物を置いた状態で、移
相回路から検波回路に供給される検波信号の位相調整時
には、自動平衡調整回路は、キャンセル信号制御回路を
介して、前記フィードバックループを開にして、前記キ
ャンセル信号が位相調整直前値に固定される。そして、
位相調整直前までの、機械的な歪や温度変化などの長期
的な不平衡状態については、これを平衡にするが、被検
査物によって新たに発生する不平衡成分については、平
衡調整動作をしない。このため、前記被検査物Ｗからの
信号を前記定常信号と誤って判断し、自動的に平衡調整
することはなく、前記検波信号の位相調整に支障を及ぼ
すことはない。

【００２８】請求項２の発明は、以上のように構成され
ているので、交番磁界中に被検査物を置いたとき、移相
回路から検波回路に供給する検波信号の位相について、
どちらの方向に移相させたらよいかの位相調整の判断
が、原理的に容易であり、かつその位相調整に要する時
間が大幅に短縮される。このため、作業者の熟練度が不
要になる。

【００２９】さらに、それぞれ２個の移相回路、検波回
路および平均化回路を備えるため、それぞれの移相回路
から２個の異なる位相の検波信号を、それぞれの検波回
路に供給して、それぞれ復調された信号の平均値を得る
ことができ、かつ位相設定に関する情報量が増えるた
め、１個の移相回路、検波回路および平均化回路を備え
る場合に比較して、かなり短い時間で前記位相調整を行
うことができる。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の好
適な実施の形態を詳しく説明する。図１および図２は、
本発明の金属検出装置の請求項１および２について、そ
れぞれの実施の形態を示す構成ブロック図であり、図４
と同一要素には同一符号を付して、その説明を省略す
る。

【００３１】

【実施例】

（第１実施例） 図１において、自動平衡調整回路２０
には、その２つの入力端子ＩＮ１，ＩＮ２に、それぞれ
前記発振器１からの交流信号と前記差動増幅回路４ｂか
らの出力信号とが入力され、これらの信号を基にキャン
セル信号が発生される。このキャンセル信号は、前記受
信コイル３ａ，３ｂなどからの前記定常信号と同一周波
数、同一振幅、同一位相であって、該自動平衡調整回路
２０内に設けられ、前記判定回路８の出力によって、制
御状態、または非制御状態（一定出力値に固定されたま
まになる）にされるキャンセル信号制御回路２１を介し
て、出力端子ＯＵＴから出力されている。

【００３２】自動平衡調整動作時には、前記判定回路８
の出力によって、前記自動平衡調整回路２０のキャンセ
ル信号制御回路２１のキャンセル信号経路は制御状態と
なり、該キャンセル信号は、該自動平衡調整回路２０が
形成するフィードバックループを介し、前記差動増幅回
路４ｂの入力側にフィードバックされて自動的に平衡調
整される。

【００３３】また、前記第１の検波回路６ａに供給され
る検波信号の位相調整時には、前記ベルトコンベア５を
停止し、前記判定回路８から出力される自動平衡制御信
号により、前記自動平衡調整回路２０の前記キャンセル
信号制御回路２１のキャンセル信号経路を非制御状態に
して、前記フィードバックループを開にし、前記差動増
幅回路４ｂへの前記キャンセル信号のフィードバックを
断にする。前記非制御状態では、前記自動平衡調整回路
２０の出力端子ＯＵＴから出力される前記キャンセル信
号を、被検査物Ｗが前記交番磁界中に置かれる直前の値
に固定して、前記第１の検波回路６ａの出力値を、前記
切り換え回路１１ａ，１１ｂを介し前記第１の平均化回
路１０ａを通して前記判定回路８に入力する。

【００３４】次いで、被検査物Ｗを前記交番磁界中に置
き、前記判定回路８は、前記ベルトコンベア５を停止さ
せた状態で、前記第１の移相回路９ａに対して移相値を
変更しては、前記第１の検波回路６ａからの出力の平均
値を読み取るとともに、各移相値における前記第１の平
均化回路１０ａの出力が最も零に近い移相値を判定し
て、その値を前記第１の移相回路９ａに設定し、前記位
相調整を終了する。

【００３５】位相調整後は、前記第１の検波回路６ａか
らの出力を、前記切り換え回路１１ａ，１１ｂを介しフ
ィルタ回路７を通して前記判定回路８に入力する。そし
て、該判定回路８の出力によって、前記自動平衡調整回
路２０のキャンセル信号制御回路２１のキャンセル信号
経路を制御状態にして、該キャンセル信号を、フィード
バックループ２２を介し、前記差動増幅回路４ｂの入力
側にフィードバックさせる。これにより、該自動平衡調
整回路２０の出力端子ＯＵＴから出力されるキャンセル
信号を、前記受信コイル３ａ，３ｂからの定常信号の変
化、すなわち長期的な不平衡信号の変化に追従させると
ともに、前記ベルトコンベア５を動作させ、同一種類の
前記被検査物Ｗの金属異物混入の検査を行う。

【００３６】以上の説明のとおり、前記自動平衡調整回
路２０は、前記第１の検波回路６ａに供給される検波信
号の位相調整時には、前記差動増幅回路４ｂに前記キャ
ンセル信号のフィードバックをかけずに、前記定常信号
と同一周波数、同一振幅、同一位相のキャンセル信号は
発生しているため、該差動増幅回路４ｂの出力は、純粋
に被検査物Ｗからの信号のみとなり、正確な位相調整が
できる。

【００３７】（第２実施例） 図２において、前記受信
コイル３ａ，３ｂから差動増幅器４ａおよび差動増幅回
路４ｂを介して出力される信号を、第２の検波回路６ｂ
により復調し、前記発振器１からの交流信号の位相を第
２の移相回路９ｂにより調整して、検波信号として前記
第２の検波回路６ｂに供給するとともに、前記第２の検
波回路６ｂからの復調信号を、第２の平均化回路１０ｂ
により、その出力値を平均化して、その平均値が前記判
定回路８に出力されるようにする。

【００３８】そして、前記第２の移相回路９ｂは、前記
判定回路８からの出力信号により、前記それぞれの第
１、第２の検波回路６ａ，６ｂの検波信号の位相が、互
いに異なるように調整されて、前記第１、第２検波回路
６ａ，６ｂにそれぞれ供給されている。

【００３９】ここでの前記判定回路８は、本来の判定機
能に加えて、前記第１、第２の移相回路９ａ，９ｂの検
波信号の位相制御、第１の検波回路６ａの出力端と該判
定回路８との間の接続を、前記フィルタ回路７側または
第１の平均化回路１０ａ側のいずれかに切り換える切り
換え回路１１ａ，１１ｂの制御および前記搬送制御回路
１２を介して、ベルトコンベア５の停止または動作の制
御を行っている。

【００４０】図２における前記検波信号の位相調整を、
まず説明する。図３（ａ）および図３（ｂ）は、図２に
おける位相調整の原理を示す図である。

【００４１】この金属検出装置における前記第１、第２
の移相回路９ａ，９ｂから前記第１、第２の検波回路６
ａ，６ｂのそれぞれに供給する検波信号の位相調整時に
は、前記搬送制御回路１２により前記ベルトコンベア５
を停止し、第１、第２の検波回路６ａ，６ｂの出力を前
記第１、第２の平均化回路１０ａ，１０ｂのそれぞれを
通して前記判定回路８に入力する。

【００４２】そして、前記被検査物Ｗを前記発振コイル
２の交番磁界中に置いて、前記切り換え回路１１ａ，１
１ｂを平均化回路１０ａ側に切り換え、第１の移相回路
９ａと、それより少し位相の遅れた検波信号を出力する
第２の移相回路９ｂにより、前記第１、第２の検波回路
６ａ，６ｂのそれぞれの出力が、図３（ａ）に示すよう
な場合には、第１の検波回路６ａの出力に接続された第
１の平均化回路１０ａの出力値は、第２の検波回路６ｂ
の出力に接続された第２の平均化回路１０ｂの出力値よ
り零に近い値になる。

【００４３】また、前記第１、第２の検波回路６ａ，６
ｂのそれぞれ出力が、図３（ｂ）に示すような場合に
は、第１の検波回路６ａの出力に接続された第１の平均
化回路１０ａの出力値は−、第２の検波回路６ｂの出力
に接続された第２の平均化回路１０ｂの出力値は＋にな
り、この間に出力値が零になる位相値が存在することが
わかる。

【００４４】従って、これらの平均化回路１０ａ，１０
ｂの出力から前記判定回路８は、位相値を進めるべき
か、遅らせるべきか、２つの位相値の間をとるべきかの
判断が容易に可能となり、その判断された方向に位相値
を変化させることで、従来より遥かに短い時間で位相調
整を行うことができる。

【００４５】最終的に、平均化回路１０ａまたは１０ｂ
のうち、その出力が最も零に近かった位相値を判定し
て、その値を前記第１の移相回路９ａに設定し、位相の
調整を終了する。位相調整後は、前記切り換え回路１１
ａ，１１ｂをフィルタ回路７側に切り換え、前記第１の
検波回路６ａの出力値を、フィルタ回路７を介して必要
な信号を抽出して、これを前記判定回路８に入力し、同
時に前記搬送制御回路１２を介して、前記ベルトコンベ
ア５を動作させるとともに、自動平衡調整回路２０を制
御状態にして、同一種類の前記被検査物Ｗの金属異物混
入の検査を行う。

【００４６】なお、本実施例では、第２の移相回路９ｂ
の出力の位相が、第１の移相回路９ａの出力の位相より
遅れていたが、逆に、第２の移相回路９ｂの出力の位相
の方を進ませても同様の効果が得られる。

【００４７】本実施例を示す図２では、発振器１より、
第１、第２の移相回路９ａ，９ｂに交流信号が供給され
ているが、前記第２の移相回路９ｂの入力に第１の移相
回路９ａの出力を供給しても、またその逆でも２つの出
力の位相が異なるのであれば、同様な効果が得られる。

【００４８】次に、図２において、自動平衡調整回路２
０は、その２つの入力端子ＩＮ１，ＩＮ２に、それぞれ
前記発振器１からの交流信号と前記差動増幅回路４ｂか
らの出力信号とが入力され、これらの信号を基にキャン
セル信号が発生される。このキャンセル信号は、前記受
信コイル３ａ，３ｂなどからの前記定常信号と同一周波
数、同一振幅、同一位相であって、該自動平衡調整回路
２０内に設けられ、前記判定回路８の出力によって、制
御状態、または非制御状態（一定出力値に固定されたま
まになる）にされるキャンセル信号制御回路２１を介し
て、出力端子ＯＵＴに出力されている。

【００４９】この実施例の金属検出装置は、自動平衡調
整動作時には、前記判定回路８の出力によって、前記自
動平衡調整回路２０のキャンセル信号制御回路２１のキ
ャンセル信号経路は制御状態となり、該キャンセル信号
は、該自動平衡調整回路２０が形成するフィードバック
ループを介し、前記差動増幅回路４ｂの入力側にフィー
ドバックされて自動的に平衡調整される。

【００５０】そして、前記第１の検波回路６ａに供給さ
れる検波信号の位相調整時には、前記ベルトコンベア５
を停止し、前記判定回路８から出力される自動平衡制御
信号により、前記自動平衡調整回路２０の前記キャンセ
ル信号制御回路２１のキャンセル信号経路を非制御状態
にして、前記フィードバックループを開にし、前記差動
増幅回路４ｂへの前記キャンセル信号のフィードバック
を断にしている。前記非制御状態では、前記自動平衡制
御回路２０の出力端子ＯＵＴから出力される前記キャン
セル信号を、被検査物Ｗが前記交番磁界中に置かれる直
前の値に固定して、前記第１の検波回路６ａの出力値
を、前記切り換え回路１１ａ，１１ｂを介し前記第１の
平均化回路１０ａを通して前記判定回路８に入力する。
すなわち、この非制御状態においては、前記自動平衡制
御回路２０は、前記被検査物Ｗによって、新たに生ずる
平衡変動分については、追従しないようになっている。

【００５１】前記検波信号の位相調整時および位相調整
後の調整方法については、前記第２実施例に説明したと
おりである。特に、前記自動平衡調整回路２０は、前記
第１の検波回路６ａに供給される検波信号の位相調整時
には、前記差動増幅回路４ｂに前記キャンセル信号のフ
ィードバックをかけずに、前記定常信号と同一周波数、
同一振幅、同一位相のキャンセル信号は発生しているた
め、該差動増幅回路４ｂの出力は、純粋に被検査物Ｗか
らの信号のみとなり、正確な位相調整ができる。

【００５２】なお、本発明の技術は前記実施例における
技術に限定されるものではなく、同様な機能を果たす他
の態様の手段によってもよく、また本発明の技術は前記
構成の範囲内において種々の変更、付加が可能である。

【００５３】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明の
金属検出装置によれば、請求項１については、前記自動
平衡調整回路内に、前記キャンセル信号の出力を制御す
るキャンセル信号制御回路を設け、前記判定回路から出
力される自動平衡制御信号により、前記検波回路に供給
される検波信号の位相調整時には、前記キャンセル信号
制御回路を介して、前記フィードバックループを開にし
て前記キャンセル信号が非制御状態にされるので、交番
磁界中に被検査物を置いた状態で、移相回路から検波回
路に供給される検波信号の位相調整時には、自動平衡調
整回路が動作することはない。このため、前記検波信号
の位相調整を、精度よくかつ安定に行うことができる。

【００５４】本発明の請求項２については、前記自動平
衡調整回路内に、前記キャンセル信号の出力を制御する
キャンセル信号制御回路を設け、前記判定回路から出力
される自動平衡制御信号により、前記検波回路に供給さ
れる検波信号の位相調整時には、前記キャンセル信号制
御回路を介して、前記フィードバックループを開にして
前記キャンセル信号が非制御状態にされるとともに、さ
らに、前記受信コイルからの信号を復調する第２の検波
回路と、前記発振器からの検波信号の位相を調整して、
該検波信号を前記第２の検波回路に供給する第２の移相
回路と、前記第２の検波回路からの復調信号を平均化し
て、その出力信号を前記判定回路に送出する第２の平均
化回路とを接続するとともに、前記判定回路からの出力
信号により、前記第１、第２の移相回路からのそれぞれ
前記検波信号の位相が、互いに異なるように調整される
ので、交番磁界中に被検査物を置いたとき、前記検波信
号の位相について、どちらの位相に変えた方がよいかの
位相調整の判断が、原理的に容易であり、かつその位相
調整に要する時間が大幅に短縮される。

【００５５】また、作業者の熟練によらず、前記位相調
整に要する時間が短時間で済むという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の金属検出装置の実施の一形態（第１実
施例）を示す構成ブロック図である。

【図２】本発明の金属検出装置の実施の他の一形態（第
２実施例）を示す構成ブロック図である。

【図３】図３（ａ）および図３（ｂ）は、図２における
移相回路からの検波回路に供給される検波信号の位相調
整の原理を示す図である。

【図４】従来の金属検出装置の構成を示すブロック図で
ある。

【図５】図５（ａ）、図５（ｂ）および図５（ｃ）は、
図４の金属検出装置における移相回路からの検波回路に
供給される検波信号の位相調整の原理を示す図である。

【図６】図６（ａ）および図６（ｂ）は、図４の金属検
出装置の前記位相調整の問題点を示す図である。

【符号の説明】

１ 発振器 ２ 発振コイル ３ａ，３ｂ 受信コイル ４ａ 差動増幅器 ４ｂ 差動増幅回路 ５ ベルトコンベア ６ａ 第１の検波回路 ６ｂ 第２の検波回路 ７ フィルタ回路 ８ 判定回路 ９ａ 第１の移相回路 ９ｂ 第２の移相回路 １０ａ 第１の平均化回路 １０ｂ 第２の平均化回路 １１ａ，１１ｂ 切り換え回路 １２ 搬送制御回路 ２０ 自動平衡調整回路 ２１ キャンセル信号制御回路 Ｗ 被検査物

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｇ０１Ｎ 33/02 Ｇ０１Ｎ 33/02

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 交流信号を発生する発振器と、該発振器
   からの交流信号により交番磁界を発生する発振コイル
   と、該磁界中に被検査物を移動させる搬送手段と、前記
   磁界中の磁束と鎖交する受信コイルと、該受信コイルか
   ら定常的に出力される信号を消去するためのキャンセル
   信号を出力する自動平衡調整回路と、前記受信コイルか
   らの信号と前記自動平衡調整回路からの信号との差を増
   幅する差動増幅回路と、該差動増幅回路からの信号を復
   調する検波回路と、前記発振器からの交流信号の位相を
   調整して、該検波信号として前記検波回路に供給する移
   相回路と、前記検波回路からの復調信号から必要な信号
   を抽出するフィルタ回路と、該フィルタ回路からの出力
   信号を判定する判定回路と、該判定回路からの出力信号
   により切り換えられる切り換え回路と、該切り換え回路
   を介して、前記フィルタ回路に代えて切り換え接続さ
   れ、かつ前記検波回路からの出力を平均化する平均化回
   路と、前記判定回路からの出力信号により、前記搬送手
   段を制御する搬送制御回路とからなるとともに、 前記自動平衡調整回路から出力される前記キャンセル信
   号は、前記発振器からの交流信号と前記差動増幅回路か
   らの信号とにより、前記受信コイルからの定常信号と同
   一周波数、同一振幅、同一位相の信号であって、該自動
   平衡調整回路が形成するフィードバックループを介し、
   前記差動増幅回路の入力側にフィードバックされて自動
   的に平衡調整される、前記被検査物に混入する金属を検
   出する金属検出装置において、 前記自動平衡調整回路内に、前記キャンセル信号の出力
   を制御するキャンセル信号制御回路を設け、前記判定回
   路から出力される自動平衡制御信号により、前記検波回
   路に供給される検波信号の位相調整時には、前記キャン
   セル信号制御回路を介して、前記フィードバックループ
   を開にして前記キャンセル信号が非制御状態にされるこ
   とを特徴とする金属検出装置。
2. 【請求項２】 交流信号を発生する発振器と、該発振器
   からの交流信号により交番磁界を発生する発振コイル
   と、該磁界中に被検査物を移動させる搬送手段と、前記
   磁界中の磁束と鎖交する受信コイルと、該受信コイルか
   ら定常的に出力される信号を消去するためのキャンセル
   信号を出力する自動平衡調整回路と、前記受信コイルか
   らの信号と前記自動平衡調整回路からの信号との差を増
   幅する差動増幅回路と、該差動増幅回路からの信号を復
   調する第１の検波回路と、前記発振器からの交流信号の
   位相を調整して、該検波信号として前記第１の検波回路
   に供給する第１の移相回路と、前記第１の検波回路から
   の復調信号から必要な信号を抽出するフィルタ回路と、
   該フィルタ回路からの出力信号を判定する判定回路と、
   該判定回路からの出力信号により切り換えられる切り換
   え回路と、該切り換え回路を介して、前記フィルタ回路
   に代えて切り換え接続され、かつ前記検波回路からの出
   力を平均化する平均化回路と、前記判定回路からの出力
   信号により、前記搬送手段を制御する搬送制御回路とか
   らなるとともに、 前記自動平衡調整回路から出力される前記キャンセル信
   号は、前記発振器からの交流信号と前記差動増幅回路か
   らの信号とにより、前記受信コイルからの定常信号と同
   一周波数、同一振幅、同一位相の信号であって、該自動
   平衡調整回路が形成するフィードバックループを介し、
   前記差動増幅回路の入力側にフィードバックされて自動
   的に平衡調整され、 かつ前記判定回路からの出力信号により、前記第１の移
   相回路からの検波信号の位相を調整するとき、前記搬送
   制御回路を介して、前記搬送手段を止めた状態で前記交
   番磁界中に前記被検査物を置き、前記切り換え回路を介
   して、前記フィルタ回路を前記平均化回路に切り換える
   ようにされた、前記被検査物に混入する金属を検出する
   金属検出装置において、 前記自動平衡調整回路内に、前記キャンセル信号の出力
   を制御するキャンセル信号制御回路を設け、前記判定回
   路から出力される自動平衡制御信号により、前記検波回
   路に供給される検波信号の位相調整時には、前記キャン
   セル信号制御回路を介して、前記フィードバックループ
   を開にして前記キャンセル信号が非制御状態にされると
   ともに、 さらに、前記受信コイルからの信号を復調する第２の検
   波回路と、前記発振器からの検波信号の位相を調整し
   て、該検波信号を前記第２の検波回路に供給する第２の
   移相回路と、前記第２の検波回路からの復調信号を平均
   化して、その出力信号を前記判定回路に送出する第２の
   平均化回路とを接続するとともに、前記判定回路からの
   出力信号により、前記第１、第２の移相回路からのそれ
   ぞれ前記検波信号の位相が、互いに異なるように調整さ
   れることを特徴とする金属検出装置。