JPH1123725A - 金属検出装置及び金属検出方法 - Google Patents
金属検出装置及び金属検出方法Info
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- JPH1123725A JPH1123725A JP18158997A JP18158997A JPH1123725A JP H1123725 A JPH1123725 A JP H1123725A JP 18158997 A JP18158997 A JP 18158997A JP 18158997 A JP18158997 A JP 18158997A JP H1123725 A JPH1123725 A JP H1123725A
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Abstract
可能な金属検出装置及び金属検出方法の提供。 【解決手段】 送信コイル2と受信コイル3を、送信コ
イル2が受信コイル3に対して垂直に、且つ受信コイル
3の略中央に送信コイル2の一端が位置するようにT字
型に配置することにより、送信コイル2が発生させる交
流磁界を被検査物W及びその非磁性体金属製の包装部分
Tの周囲で平行に分布させる。この平行磁界の中を被検
査物Wを移動させることにより生じる磁界の変化に基づ
いて、被検査物W内の金属異物の有無を判断する。
Description
属検出装置及び金属検出方法に関し、例えば、被検査物
内に含まれる金属製の異物を検出する金属検出装置及び
金属検出方法に関する。
物(以下、金属異物)を検出する金属検出装置が広く利
用されている。このような金属検出装置の一例を図8を
参照して説明する。
明する図である。同図において、1は交流信号を出力す
る発振器、2は発振器1に接続されている送信コイルで
ある。6は、被検査物Wを搬送する搬送手段としての搬
送ベルトである。
により交流磁界を発生する。送信コイル2が発生させた
交流磁界は、2つの受信コイル3a,3bにより検出さ
れる。
bとの位置関係は、送信コイル2からの交流磁界による
磁束を2つの受信コイル3a,3bにて等しく鎖交させ
るべく、被検査物Wの搬送方向軸上に配置され、且つ2
つの受信コイル3a,3bが送信コイル2の前後に配置
されている。そして、このような位置関係に配置された
送信コイル2及び2つの受信コイル3a,3bの中を被
検査物Wを通過させると、磁界分布は変化する。
イル3a,3bにより検出された交流磁界による交流信
号に基づいて、被検査物W内の金属異物の有無を判断す
る。
器のように非磁性体金属であるアルミ箔を使用して容器
に蓋(包装部分T)をしてある被検査物について、その
被検査物中の金属異物の検出に、上記のような金属検出
装置を採用する場合を考える。蓋材であるアルミ箔の表
面には、送信コイル2からの磁力線によりその磁力線を
減少させる方向に渦電流が発生するが、この場合、送信
コイル2が発生する交流磁界の磁力線の方向は周期的に
交互に反転し、アルミ箔による不平衡出力が大きく作用
することになる。受信コイル3a,3bは、金属異物の
検出のためには不必要な該不平衡出力をも検出してしま
うため、結果として、被検査物中に含まれる微少な金属
の検出が困難になるという問題がある。そこで、この問
題を解決するため、アルミ箔等の包装材による影響が小
さい直流磁界を用いた金属異物の検出手法が、例えば特
開昭51−141655等に提案されている。
た金属検出装置においては、金属異物が鉄等の強磁性体
金属の場合、その透磁率が高いことに起因して検出が良
好に行われる。しかしながら、例えば、アルミニウム、
銅、ステンレス等の強磁性体ではない金属(以下、本願
では説明の便宜上、「非磁性体金属」と称する)製の異
物の場合、交流磁界を使用した場合のように渦電流が流
れないために検出感度が非常に低く、混入した非磁性体
金属の金属異物の大きさがかなり大きいものでないと検
出が困難であるという問題がある。
の有無を高感度で検出可能な金属検出装置及び金属検出
方法の提供を目的とする。
め、本発明に係る金属検出装置は以下の構成を特徴とす
る。
送信コイルが発生する磁界を検出する受信コイルとを備
え、該磁界中に被検査物を配置したときの磁界の変化に
基づいて、該被検査物に含まれる金属異物を検出する金
属検出装置であって、前記被検査物を、前記送信コイル
の長手方向外側の磁界領域に配置する配置手段を備え、
前記受信コイルを、前記送信コイルと前記被検査物との
間であり、且つ前記配置手段側の前記送信コイルの長手
方向の端部が前記受信コイルの中央部近傍において垂直
に位置するように配置することを特徴とする。
イルとを同一軸上に、且つその同一軸上において前記2
つの受信コイルを前記送信コイルの両側に等間隔に配置
しても良い。
イルとを同一軸上に、且つその同一軸上において前記2
つの送信コイルを前記受信コイルの両側に等間隔に配置
しても良い。
金属を含む素材により一端を包装されている場合におい
て、前記配置手段は、前記素材と、前記送信コイル及び
受信コイルとの間に前記被検査物の内容物が位置するよ
うに、且つ前記素材と、前記磁界領域における磁力線と
が略平行に位置するように、前記被検査物を配置するこ
とを特徴とする。これにより、金属異物の検出には強い
磁界を使用し、非磁性体金属を含む素材付近では弱い磁
界を発生させ、非磁性体金属を含む素材により生じる不
平衡出力を低減する。
磁界は、交流磁界であって、非磁性体製の金属異物をも
高感度で検出することを特徴とする。
明に係る金属検出方法は以下の構成を特徴とする。
送信コイルが発生する磁界を検出する受信コイルとを使
用して、該磁界中に被検査物を配置したときの磁界の変
化に基づいて、該被検査物に含まれる金属異物を検出す
る金属検出方法であって、前記受信コイルを、前記送信
コイルと前記被検査物との間であり、且つ前記配置手段
側の前記送信コイルの長手方向の端部が前記受信コイル
の中央部近傍において垂直に位置するように配置し、前
記被検査物を、前記送信コイルの長手方向外側の磁界領
域に配置することを特徴とする。
イルとを同一軸上に、且つその同一軸上において前記2
つの受信コイルを前記送信コイルの両側に等間隔に配置
し、前記被検査物を、前記送信コイルの長手方向外側の
磁界領域に配置しても良い。
イルとを同一軸上に、且つその同一軸上において前記2
つの送信コイルを前記受信コイルの両側に等間隔に配置
し、前記被検査物を、前記送信コイルの長手方向外側の
磁界領域に配置しても良い。
金属を含む素材により一端を包装されている場合におい
て、前記素材と、前記送信コイル及び受信コイルとの間
に前記被検査物の内容物が位置するように、且つ前記素
材と、前記磁界領域における磁力線とが略平行に位置す
るように、前記被検査物を配置することを特徴とする。
これにより、金属異物の検出には強い磁界を使用し、非
磁性体金属を含む素材付近では弱い磁界を発生させ、非
磁性体金属を含む素材により生じる不平衡出力を低減す
る。
磁界発生させ、非磁性体製の金属異物をも高感度で検出
することを特徴とする。
の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。はじめ
に、本実施形態の金属検出装置の装置構成の概要を図1
を参照して説明する。
検出装置の構成を説明する図である。
は発振器1に接続されている送信コイルである。6は、
後述する検出ヘッド4の開口部に、被検査物Wを搬送
し、配置する配置手段としての搬送ベルトである。W
は、例えばヨーグルト等の包装容器のように、内容物が
納められた容器にアルミニウム等の非磁性体金属製の包
装部分(以下、包装部分T)により蓋をしてある被検査
物である。コントローラ5は、受信コイル3に誘起され
た信号に基づいて被検査物W内の金属異物の有無を判定
するコントローラである。
により交流磁界を発生する。送信コイル2が発生させた
交流磁界は、受信コイル3により検出される。ここで、
送信コイル2と受信コイル3とは、同図に示すようにT
字型に配置されており、送信コイル2が受信コイル3に
対して垂直に、且つ受信コイル3の略中央に送信コイル
2の一端が位置するように配置されている。
被検査物Wが図5の矢印方向に移動すると、送信コイル
2が発生させる交流磁界の分布が、受信コイル3の周辺
において変化する。そこで、この変化を、受信コイル3
に誘起された信号の変化としてコントローラ5にて検出
することにより、被検査物W内の金属異物の有無を判断
する。ここで、コントローラ5の検出回路の一例を図2
を参照して説明する。
トローラのブロック構成図である。
信号を増幅する増幅器である。55は、発振器1からの
発振信号である交流信号の所定域の位相を変化させ、検
波信号を検波回路52に供給する移相回路である。ここ
で、所定域には、被検査物W自体が交流磁界の印加によ
り発生させる信号の影響を低減できる位相を予め設定す
ればよい。被検査物Wがその素材に応じて発生する信号
は、被検査物W内の金属異物を検出する上で必要ないも
のであるからである。52は、増幅器51の出力信号
を、移相回路55からの検波信号に基づいて同期検波す
る検波回路である。53は、検波回路52の出力信号か
ら被検査物Wの搬送速度Vに応じて所定の低周波帯域だ
けを通過させるフィルタ回路である。54は、フィルタ
回路53の出力信号の電圧レベルが所定の基準レベルよ
り大きいか否かを判断することにより被検査物W内の金
属異物の有無を判定し、金属異物の有無を表わす判定信
号を外部装置に出力する判定回路である。ここで、所定
の基準レベルには、被検査物Wに金属異物が含まれてい
ない場合のフィルタ回路の出力信号よりある程度大きな
値を設定すればよい。
コイル3等の位置関係を図3を参照して説明する。
検出装置の検出ヘッドの構造を示す斜視図である。
受信コイル3は、同図に示すように、ロの字型の開口部
を有する検出ヘッド4内に収納されている。また、被検
査物Wを搬送する搬送ベルト6が、検出ヘッド4の開口
部を貫通するように配置されている。また、被検査物W
は、図3に示すように搬送ベルト6により、包装部分T
が受信コイル3と略平行な位置関係を保ちながら搬送さ
れる。
て必要な条件は、被検査物W及びその包装部分Tが受信
コイル3を挟んで送信コイル2の反対側に配置されるこ
と、且つ包装部分Tと受信コイル3との間に被検査物W
の容器及び金属異物が混入しているかもしれない内容物
が位置することである。
を、搬送ベルト6により検出ヘッド4の開口部を通過さ
せると、その被検査物W中に金属異物が混入していなく
ても、非磁性体金属としての包装部分Tの影響によって
磁界の分布に変化が生じ、その結果、受信コイル3から
は不平衡信号が出力される。
コイルが発生する磁界の様子を説明する図であり、同図
は、図1に示した送信コイル2が発生する磁界のうち、
搬送ベルト6の搬送面に平行な2辺が発生する磁界を、
側方から模式的に示した図である。同図に示すように、
破線に囲まれた領域において、送信コイル2の発生する
交流磁界は略平行な状態となる(以下、平行磁界と言
う)。
中央に送信コイル2の一端を配置しているので、被検査
物Wが周囲に存在しない待機状態において、送信コイル
2の発生する磁束密度は送信コイルを中心として左右で
略均等になる。従って、待機状態において、受信コイル
3には起電力が誘起されず、受信コイル3からの出力は
0である。しかしながら、金属異物が混入している被検
査物Wが、搬送ベルト6により平行磁界の領域を通過す
ると、被検査物W内の金属異物の影響により、送信コイ
ル2が発生させる交流磁界の分布が受信コイル3の周辺
において大きく変化する。即ち、金属異物が混入してい
る被検査物Wの位置が、図4の送信コイル2を境にし
て、左側に位置する場合と、右側に位置する場合とでは
明らかに受信コイル3に誘起される信号波形が異なる。
また、この時の信号は、前述の包装部分Tによって生じ
る不平衡信号と比較して大きなレベルの信号である。そ
こで、この信号の変化をコントローラ5にて検出するこ
とにより、被検査物W内の金属異物の有無を判断すれば
よい。
査物Wを通過させる。その様子を図5に示す。
査物に加えられる平行磁界を説明する図である。
うち、図4の平行磁界の領域だけを矢印で示す(尚、矢
印の方向は交流磁界による磁力線の向きを示す)。被検
査物Wは、同図に示すように平行磁界の中を通過するた
め、包装部分Tにおける磁界強度の変化を小さくするこ
とができる。従って、送信コイル2及び受信コイル3、
並びに被検査物Wの位置関係を上述した構成することに
より、従来のように送信コイル及び受信コイルを同軸上
に配置し、それらのコイルの中に被検査物を通して検出
する場合と比較して、非磁性体金属である包装部分Tが
発生させる不平衡出力の影響を顕著に低減できる。
平行にすることができるため、包装部分Tを鎖交する磁
束を略ゼロにすることができる。これにより、非磁性体
金属としての包装部分Tの影響により生じる受信コイル
3からの不平衡出力を低減できる。
り被検査物Wの底部に位置することが予想される。本実
施形態では、金属異物が混入しているかもしれない内容
物の位置を、包装部分Tの位置よりも送信コイル2に対
して近くに位置させた。また、平行磁界の強度は、送信
コイル2から遠ざかるに従って弱くなる。これにより、
内容物の位置において金属異物の検出に必要十分な磁界
の強度を確保することと、そして包装部分Tの周囲では
底部に比較して弱い交流磁界とすることができるため、
包装部分Tの影響により生じる受信コイル3からの不平
衡出力の低減と金属異物の高精度な検出が可能となる。
実施形態の変形例1としての金属検出装置の構成を説明
する図である。本変形例において上述した実施形態と異
なるのは、まず、送信コイル2と2つの受信コイル3
a,3bとを使用し、2つの受信コイル3a,3bの間
に送信コイル2を配置することである。本変形例では、
受信コイル3a,3bから2つの出力を得るため、コン
トローラ5の増幅器に差動増幅器を用いる。
するために必要な位置関係としては、図6に示すよう
に、送信コイル2と2つの受信コイル3a,3bを搬送
ベルト6の下側で同一軸上に配置し、且つ2つの受信コ
イル3a,3bを送信コイル2の両側に等間隔で配置す
る。これは、被検査物Wが存在しないときに、2つの受
信コイル3a,3bにそれぞれ誘起される信号の差によ
り、差動増幅器の出力信号が生じることを防ぐためであ
る。また、被検査物Wの包装部分Tと各コイルの軸心と
を平行に位置させることである。そして、送信コイル2
及び受信コイル3a,3bの外側と、包装部分Tとの間
に被検査物Wの容器及び金属異物が混入しているかもし
れない内容物を位置させることである。
検出装置の場合と同様に、包装部分Tによる影響を低減
して高精度な異物検出が可能となる。
しての金属検出装置の構成を説明する図である。本変形
例は、2つの送信コイル2と受信コイル3とを使用し、
2つの送信コイル2a,2bの間に受信コイル3を配置
する。また、各コイルと被検査物Wの包装部分Tに必要
な位置関係は図6の変形例1の場合と同様のため、説明
を省略する。
面上に示した送信コイル及び受信コイルの形状は、何れ
も4角形のコイルとしたが、これに限られるものではな
く、例えば円形形状等であってもよいことは言うまでも
ない。また、上述した各実施形態では、交流磁界を使用
したが、本発明はこれに限られるものではなく、例え
ば、直流磁界を使用してもよいことは言うまでもない。
た実施形態及びその変形例に係る金属検出装置によれ
ば、包装部分Tに略平行な磁界分布にできるため、包装
部分Tにて鎖交する磁力線による不平衡出力を低減でき
る。更に、金属異物が含まれているであろう部分には強
い磁界、そして包装部分Tの付近では弱い磁界を発生さ
せることができるため、その包装部分により生じる不平
衡出力の発生を低減することができる。従って、発生さ
せた磁界を包装部分を介して受信コイルにて検出する場
合と比較して、非磁性体金属としての包装部分Tによる
影響を低減し、はるかに高精度な異物検出が可能とな
る。
被検査物中の金属異物の有無を高感度で検出可能な金属
検出装置及び金属検出方法の提供が実現する。
成を説明する図である。
ロック構成図である。
出ヘッドの構造を示す斜視図である。
する磁界の様子を説明する図である。
れる平行磁界を説明する図である。
出装置の構成を説明する図である。
出装置の構成を説明する図である。
る。
Claims (11)
- 【請求項1】 磁界を発生する送信コイルと、その送信
コイルが発生する磁界を検出する受信コイルとを備え、
該磁界中に被検査物を配置したときの磁界の変化に基づ
いて、該被検査物に含まれる金属異物を検出する金属検
出装置であって、 前記被検査物を、前記送信コイルの長手方向外側の磁界
領域に配置する配置手段を備え、前記受信コイルを、前
記送信コイルと前記被検査物との間であり、且つ前記配
置手段側の前記送信コイルの長手方向の端部が前記受信
コイルの中央部近傍において垂直に位置するように配置
することを特徴とする金属検出装置。 - 【請求項2】 磁界を発生する送信コイルと、その送信
コイルが発生する磁界を検出する2つの受信コイルとを
備え、該磁界中に被検査物を配置したときの磁界の変化
に基づいて、該被検査物に含まれる金属異物を検出する
金属検出装置であって、 前記被検査物を、前記送信コイルの長手方向外側の磁界
領域に配置する配置手段を備え、前記送信コイルと前記
2つの受信コイルとを同一軸上に、且つその同一軸上に
おいて前記2つの受信コイルを前記送信コイルの両側に
等間隔に配置することを特徴とする金属検出装置。 - 【請求項3】 磁界を発生する2つの送信コイルと、そ
の送信コイルが発生する磁界を検出する受信コイルとを
備え、該磁界中に被検査物を配置したときの磁界の変化
に基づいて、該被検査物に含まれる金属異物を検出する
金属検出装置であって、 前記被検査物を、前記送信コイルの長手方向外側の磁界
領域に配置する配置手段を備え、前記受信コイルと前記
2つの送信コイルとを同一軸上に、且つその同一軸上に
おいて前記2つの送信コイルを前記受信コイルの両側に
等間隔に配置することを特徴とする金属検出装置。 - 【請求項4】 前記被検査物が、非磁性体金属を含む素
材により一端を包装されている場合において、 前記配置手段は、前記素材と、前記送信コイル及び受信
コイルとの間に前記被検査物の内容物が位置するよう
に、且つ前記素材と、前記磁界領域における磁力線とが
略平行に位置するように、前記被検査物を配置すること
を特徴とする請求項1乃至請求項3の何れかに記載の金
属検出装置。 - 【請求項5】 前記配置手段は、前記送信コイル及び受
信コイルと、前記被検査物とを相対的に移動させること
を特徴とする請求項1乃至請求項4の何れかに記載の金
属検出装置。 - 【請求項6】 前記送信コイルが発生する磁界は、交流
磁界であって、非磁性体製の金属異物をも検出すること
を特徴とする請求項1乃至請求項5の何れかに記載の金
属検出装置。 - 【請求項7】 磁界を発生する送信コイルと、その送信
コイルが発生する磁界を検出する受信コイルとを使用し
て、該磁界中に被検査物を配置したときの磁界の変化に
基づいて、該被検査物に含まれる金属異物を検出する金
属検出方法であって、 前記受信コイルを、前記送信コイルと前記被検査物との
間であり、且つ前記配置手段側の前記送信コイルの長手
方向の端部が前記受信コイルの中央部近傍において垂直
に位置するように配置し、 前記被検査物を、前記送信コイルの長手方向外側の磁界
領域に配置することを特徴とする金属検出方法。 - 【請求項8】 磁界を発生する送信コイルと、その送信
コイルが発生する磁界を検出する受信コイルとを使用し
て、該磁界中に被検査物を配置したときの磁界の変化に
基づいて、該被検査物に含まれる金属異物を検出する金
属検出方法であって、 前記送信コイルと前記2つの受信コイルとを同一軸上
に、且つその同一軸上において前記2つの受信コイルを
前記送信コイルの両側に等間隔に配置し、 前記被検査物を、前記送信コイルの長手方向外側の磁界
領域に配置することを特徴とする金属検出方法。 - 【請求項9】 磁界を発生する送信コイルと、その送信
コイルが発生する磁界を検出する受信コイルとを使用し
て、該磁界中に被検査物を配置したときの磁界の変化に
基づいて、該被検査物に含まれる金属異物を検出する金
属検出方法であって、 前記受信コイルと前記2つの送信コイルとを同一軸上
に、且つその同一軸上において前記2つの送信コイルを
前記受信コイルの両側に等間隔に配置し、 前記被検査物を、前記送信コイルの長手方向外側の磁界
領域に配置することを特徴とする金属検出方法。 - 【請求項10】 前記被検査物が、非磁性体金属を含む
素材により一端を包装されている場合において、 前記素材と、前記送信コイル及び受信コイルとの間に前
記被検査物の内容物が位置するように、且つ前記素材
と、前記磁界領域における磁力線とが略平行に位置する
ように、前記被検査物を配置することを特徴とする請求
項7乃至請求項9の何れかに記載の金属検出方法。 - 【請求項11】 前記送信コイルにより交流磁界発生さ
せ、非磁性体製の金属異物をも検出することを特徴とす
る請求項7乃至請求項10の何れかに記載の金属検出方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18158997A JP3608701B2 (ja) | 1997-07-07 | 1997-07-07 | 金属検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18158997A JP3608701B2 (ja) | 1997-07-07 | 1997-07-07 | 金属検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1123725A true JPH1123725A (ja) | 1999-01-29 |
| JP3608701B2 JP3608701B2 (ja) | 2005-01-12 |
Family
ID=16103461
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18158997A Expired - Fee Related JP3608701B2 (ja) | 1997-07-07 | 1997-07-07 | 金属検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3608701B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009534644A (ja) * | 2006-09-01 | 2009-09-24 | キネテイツク・リミテツド | 金属物体検出装置 |
| JP2012075200A (ja) * | 2010-09-27 | 2012-04-12 | Toshiba Corp | 無線電力伝送装置 |
| JP2018141683A (ja) * | 2017-02-27 | 2018-09-13 | アンリツインフィビス株式会社 | 金属検出機 |
| JP2021173762A (ja) * | 2020-04-29 | 2021-11-01 | ミネベア インテック アーヘン ゲーエムベーハー ウント ツェーオー カーゲー | 金属検出器 |
-
1997
- 1997-07-07 JP JP18158997A patent/JP3608701B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009534644A (ja) * | 2006-09-01 | 2009-09-24 | キネテイツク・リミテツド | 金属物体検出装置 |
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| JP2018141683A (ja) * | 2017-02-27 | 2018-09-13 | アンリツインフィビス株式会社 | 金属検出機 |
| JP2021173762A (ja) * | 2020-04-29 | 2021-11-01 | ミネベア インテック アーヘン ゲーエムベーハー ウント ツェーオー カーゲー | 金属検出器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3608701B2 (ja) | 2005-01-12 |
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