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JP2008267869A - Metal detector - Google Patents

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JP2008267869A
JP2008267869A JP2007108280A JP2007108280A JP2008267869A JP 2008267869 A JP2008267869 A JP 2008267869A JP 2007108280 A JP2007108280 A JP 2007108280A JP 2007108280 A JP2007108280 A JP 2007108280A JP 2008267869 A JP2008267869 A JP 2008267869A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To evaluate weight of inspected matters with utilizing detection signal due to material effect detected when the inspected matters are inspected with a metal detector. <P>SOLUTION: The detector includes: a second phase setting device 11 setting a phase so as to maximize the detection signal based on material effect of inspected matters; a second detector 9 for detecting the output signals from receiving coils 2, 3 with the phase set by the second phase setting device 11; a magnifier 16 for magnifying the output signals from the second detector 9; a filter 17 for removing noise from the output signals; an A/D convertor 14 for digitalizing the detection signals after removing noise; a CPU part 15 for computing the weight of the inspected matters based on the correlation formula or the data map with respect to the output signals, from the output signals of the A/D convertor; and a memorizing device part 19, placed to the CPU part 15, for memorizing the correlation formula or the data map. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、被検査物品中に混入している金属または金属成分を検出する金属検出機に関し、より詳しくは食品等の被検査物品が交番磁界中を通過するときの磁界の変動を基に被検査物品中における金属または金属成分の有無を判定する金属検出機に関するものである。   The present invention relates to a metal detector for detecting a metal or a metal component mixed in an article to be inspected, and more specifically, based on fluctuations in a magnetic field when an article to be inspected such as food passes through an alternating magnetic field. The present invention relates to a metal detector for determining the presence or absence of a metal or metal component in an inspection article.

一般に、金属検出機は、被検査物品を検出ヘッド部(検出コイル部)を通過させることにより、被検査物品中に混入している金属が検査磁界に与える変化に基づきその金属の混入を検出するように構成されている。ここで、検出ヘッド部は、交番電流が流れる1個の励磁コイルと、この励磁コイルからの交番磁界による磁力線を受け取る位置に配置された一対の受信コイルとで構成される。また、一対の受信コイルは、互いに逆極性で相互接続されて一組の受信コイルを構成し、各受信コイルは、大きさが等しく且つ励磁コイルに対して立体的に左右が同一の位置関係になるように配置されている。従って、交番磁界によって一対の受信コイルに誘起される電圧の大きさは略相等しくなり、受信コイルの出力端には、一対の受信コイルの各誘起電圧が相殺されて出力電圧が発生せず、いわゆるゼロ平衡状態を保つことになる。そして、このゼロ平衡状態で励磁コイルと受信コイル間の空間内に金属体を動かすと、その進行方向の位置の移動に応じて磁界に局部的な変化が生じて受信コイルの鎖交磁束数が変化し、この変化分が金属体の検出信号として受信コイルの出力端に現れる。こうして、被検査物品中の金属の混入が検出される。なお、このようにして受信コイルの出力端に出力される検出信号は、被検出体である金属の種類によってその振幅と位相が異なっている。   In general, a metal detector detects contamination of a metal to be inspected based on a change applied to an inspection magnetic field by passing the object to be inspected through a detection head portion (detection coil portion). It is configured as follows. Here, the detection head unit is composed of one excitation coil through which an alternating current flows and a pair of reception coils arranged at positions to receive magnetic lines of force generated by the alternating magnetic field from the excitation coil. The pair of receiving coils are connected to each other with opposite polarities to form a pair of receiving coils, and each receiving coil has the same size and the same three-dimensional positional relationship with respect to the exciting coil. It is arranged to be. Therefore, the magnitudes of the voltages induced in the pair of receiving coils by the alternating magnetic field are substantially equal to each other, and at the output end of the receiving coil, the induced voltages of the pair of receiving coils are canceled and no output voltage is generated. A so-called zero equilibrium state is maintained. When the metal body is moved in the space between the exciting coil and the receiving coil in this zero equilibrium state, a local change occurs in the magnetic field according to the movement of the position in the traveling direction, and the number of flux linkages of the receiving coil is increased. The amount of change appears as a detection signal of the metal body at the output end of the receiving coil. In this way, metal contamination in the article to be inspected is detected. The detection signal output to the output end of the receiving coil in this way has an amplitude and a phase that differ depending on the type of metal that is the detection target.

ところで、この種の金属検出機では、被検査物品中の金属によってだけでなく、被検査物品自体によっても検出信号を発生させる場合がある。特に被検査物品が、電解質成分を多量に含む食肉等においては、サーチコイル内の磁束に変化が生じ大きな検出信号が発生する。この現象はマテリアルエフェクト(物品影響)またはプロダクトエフェクト(製品影響)と呼ばれ、金属体の検出信号にノイズとして重畳されるため、金属体の検出精度を低下させる原因となっている。   By the way, in this kind of metal detector, a detection signal may be generated not only by the metal in the inspected article but also by the inspected article itself. In particular, when the article to be inspected is meat containing a large amount of electrolyte components, the magnetic flux in the search coil changes and a large detection signal is generated. This phenomenon is called a material effect (product effect) or a product effect (product effect), and is superimposed on the detection signal of the metal body as noise, which causes a decrease in detection accuracy of the metal body.

このようなことから、この種の金属検出機においては、上記マテリアルエフェクトを最小にし、検出対象としての金属異物等に対する検出精度を高めることが課題となっている。この課題を解決するために、例えば特許文献1においては、マテリアルエフェクトによる検出信号出力値が実質的に0になる状態を安定に保持できるように補正設定した位相角を自動トラッキングできるようにした技術が提案されている。また、特許文献2においては、被検査物品の金属異物を含まない基準サンプルによるマテリアルエフェクト検出信号をディジタル変換して記憶することで、一回の基準サンプルの移動作業でマテリアルエフェクト検出信号との位相差を検出することができるようにした技術が提案されている。   For this reason, in this type of metal detector, there is a problem of minimizing the material effect and increasing the detection accuracy for a metal foreign object or the like as a detection target. In order to solve this problem, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-260260, a technology that can automatically track a phase angle that is corrected and set so as to stably maintain a state in which a detection signal output value by a material effect is substantially zero. Has been proposed. Further, in Patent Document 2, the material effect detection signal based on the reference sample that does not include the metallic foreign matter of the article to be inspected is digitally converted and stored. There has been proposed a technique capable of detecting a phase difference.

しかしながら、上記各特許文献に開示された技術を含め、マテリアルエフェクトに関する従来技術はいずれも、このマテリアルエフェクトが金属検出機の検出感度を低下させるものであるとして、それを除去する方法に関するものであり、マテリアルエフェクトによる検出信号を利用するという考え方を開示したものは見当たらない。   However, all the conventional techniques related to material effects, including the techniques disclosed in the above-mentioned patent documents, all relate to a method of removing the material effects, assuming that this material effect reduces the detection sensitivity of the metal detector. There is no disclosure of the concept of using detection signals by material effects.

特開平5−93782号公報Japanese Patent Laid-Open No. 5-93782 特開平6−160542号公報JP-A-6-160542

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、金属検出機で被検査物品を検査したときに検出されるマテリアルエフェクトによる検出信号を利用して、被検査物品の重量を推定できるようにすることにある。     The present invention has been made in view of such circumstances, and its purpose is to use the detection signal by the material effect detected when the inspection object is inspected by a metal detector, and the weight of the inspection object. Is to be able to estimate.

前記目的を達成するために、本発明による金属検出機は、
交番磁界を発生させる励磁コイルと、前記励磁コイルにて発生される交番磁界中に配される複数の受信コイルとを備え、前記交番磁界中を通過する被検査物品内に混入する金属体を検出する金属検出機において、
前記被検査物品のマテリアルエフェクトに基づく検出信号が最も大きくなる位相を設定する位相設定器と、
前記位相設定器にて設定された位相で前記受信コイルから出力される前記検出信号を検波する検波器と、
前記検波器の出力信号をディジタル化するA/D変換器と、
前記A/D変換器の出力信号から、この出力信号に対する重量値の相関関係式もしくはデータマップに基づき前記被検査物品の重量を演算するコントローラと、
前記コントローラに付設されて前記相関関係式もしくはデータマップを記憶する記憶装置部と
を備えることを特徴とするものである(第1発明)。
In order to achieve the above object, the metal detector according to the present invention comprises:
An excitation coil that generates an alternating magnetic field and a plurality of receiving coils that are arranged in the alternating magnetic field generated by the excitation coil, and detects a metal body mixed in an article to be inspected that passes through the alternating magnetic field In the metal detector that
A phase setter for setting a phase at which the detection signal based on the material effect of the article to be inspected is maximized;
A detector for detecting the detection signal output from the receiving coil at a phase set by the phase setter;
An A / D converter for digitizing the output signal of the detector;
From the output signal of the A / D converter, a controller for calculating the weight of the article to be inspected based on a correlation equation or a data map of a weight value with respect to the output signal;
And a storage unit that is attached to the controller and stores the correlation formula or data map (first invention).

本発明において、重量が既知のサンプル物品を前記交番磁界中を通過させ、前記サンプル物品の重量を前記コントローラに付設の操作設定表示部にて設定し、前記コントローラにて前記相関関係式もしくはデータマップを演算して、この相関関係式もしくはデータマップを前記記憶装置部に記憶させるのが好ましい(第2発明)。   In the present invention, a sample article having a known weight is passed through the alternating magnetic field, the weight of the sample article is set by an operation setting display unit attached to the controller, and the correlation equation or data map is set by the controller. It is preferable to store the correlation equation or the data map in the storage unit (second invention).

また、被検査物品の許容重量範囲を設定し、前記コントローラにて演算された被検査物品の重量が前記許容重量範囲内にないときに、前記コントローラから重量不良信号を発信するようにするのが良い(第3発明)。   Further, an allowable weight range of the inspected article is set, and when the weight of the inspected article calculated by the controller is not within the allowable weight range, a weight defect signal is transmitted from the controller. Good (third invention).

さらに、本発明においては、重量が均一の複数個の物品よりなるブロック物品が被検査物品である場合に、このブロック物品の個数を前記コントローラに付設の操作設定表示部にて設定するとともに、この設定された個数のブロック物品よりなる被検査物品を前記交番磁界中を通過させて、マテリアルエフェクトに基づく検出信号に係るデータを前記記憶装置部に記憶させる操作を行い、この操作を種々の個数のブロック物品について行い、
実際の運転時に、前記ブロック物品の個数を前記操作設定表示部にて設定し、被検査物品を前記交番磁界中を通過させたときのマテリアルエフェクトに基づく検出信号と、前記記憶装置部に記憶されている検出信号に係るデータとの偏差が許容値を越えるときに、前記コントローラから不適格品信号を発信するようにするのが好ましい(第4発明)。
Further, in the present invention, when a block article composed of a plurality of articles having a uniform weight is an article to be inspected, the number of block articles is set by the operation setting display unit attached to the controller, An operation of passing an inspection article composed of a set number of block articles through the alternating magnetic field and storing data relating to a detection signal based on a material effect in the storage device unit is performed for various numbers of operations. Perform on block goods,
During actual operation, the number of block articles is set in the operation setting display section, and a detection signal based on a material effect when the article to be inspected is passed through the alternating magnetic field is stored in the storage section. When the deviation from the data relating to the detected signal exceeds an allowable value, it is preferable that an unqualified product signal is transmitted from the controller (fourth invention).

本発明(第1発明)によれば、金属検出機により、特に食品等の被検査物品中の金属体の有無の検出に加えて、被検査物品が金属体を含んでいなくても、その被検査物品を検査したときに検出されるマテリアルエフェクトによる検出信号を利用して、被検査物品の重量を推測することができる。従来、製品の検査を行うに際しては、金属検出機による金属異物混入の検査と、重量選別機による所定重量範囲にあるか否かの検査の両方を行う必要があり、機器としても金属検出機と重量選別機の両方を揃える必要があった。これに対して、本発明によれば、金属検出機1台で金属異物混入の検査と重量チェックの両機能を発揮することができるので、購入費用並びに設置スペースの節約に寄与することができる。   According to the present invention (first invention), in addition to the detection of the presence or absence of a metal body in an article to be inspected, such as food, in particular, by a metal detector, even if the article to be inspected does not contain a metal body, The weight of the article to be inspected can be estimated using a detection signal by a material effect detected when the article to be inspected is inspected. Conventionally, when inspecting a product, it is necessary to perform both an inspection of contamination by a metal detector by a metal detector and an inspection of whether or not it is within a predetermined weight range by a weight sorter. It was necessary to prepare both weight sorters. On the other hand, according to the present invention, since one metal detector can perform both functions of checking for foreign metal contamination and checking the weight, it can contribute to the purchase cost and the saving of installation space.

また、前記第2発明によれば、重量が既知のサンプル物品を用いることで、マテリアルエフェクトに基づく検出信号に対する重量値の相関関係式を容易に得ることができる。また、水分と塩分の含有率が一定であるがその量が異なる被検査物品を通過させ、別の秤で重量を測定して、この重量を操作設定表示部にて設定するようにしても良い。   Further, according to the second invention, by using a sample article having a known weight, it is possible to easily obtain a correlation equation of the weight value with respect to the detection signal based on the material effect. Further, it is also possible to pass an article to be inspected having a constant moisture and salt content but different amounts, measure the weight with another scale, and set the weight on the operation setting display unit. .

前記第3発明によれば、被検査物品の重量が許容重量範囲内にないときに発信された重量不良信号に基づき、後段に設置されている振分装置等によって重量不良の被検査物品を確実に排除することができる。   According to the third aspect of the invention, based on the weight defect signal transmitted when the weight of the article to be inspected is not within the allowable weight range, the weight-inspected article to be inspected is reliably determined by the sorting device or the like installed in the subsequent stage. Can be eliminated.

さらに、前記第4発明によれば、例えば所定枚数のスライスハムが真空パックされた被検査物品に対して、このスライスハムの枚数毎のマテリアルエフェクトに基づく検出信号に係るデータを採取して記憶させておき、実際の運転において、検査する真空パックされたスライスハムに含まれるべき枚数を入力し、前記記憶されているデータを呼び出し、このデータと、被検査物品を磁界中を通過させたときのマテリアルエフェクトに基づく検出信号と比較することにより、パック内に所定枚数のスライスハムが含まれているか否かを検査し、不適格品を排除することができる。なお、ここで不適格品とは、パック内に所定枚数の物品が入っていない「欠品」と、パック内に所定枚数より多い枚数の物品が入っている「適量品」とを意味している。   Further, according to the fourth invention, for example, for an article to be inspected in which a predetermined number of slice hams are vacuum-packed, data related to detection signals based on the material effect for each number of slice hams is collected and stored. In actual operation, the number of sheets to be included in the vacuum-packed slice ham to be inspected is input, the stored data is called, and this data and the article to be inspected are passed through the magnetic field. By comparing with a detection signal based on the material effect, it is possible to inspect whether or not a predetermined number of slice hams are included in the pack, and to eliminate unqualified products. In this case, the ineligible product means a “missing product” in which a predetermined number of articles are not contained in the pack and an “appropriate quantity product” in which a larger number of articles are contained in the pack. Yes.

次に、本発明による金属検出機の具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。   Next, specific embodiments of the metal detector according to the present invention will be described with reference to the drawings.

図1には、本発明の一実施形態に係る金属検出機のシステム構成図が示されている。   FIG. 1 is a system configuration diagram of a metal detector according to an embodiment of the present invention.

本実施形態において、被検査物品を搬送する図示されない搬送コンベアの途中には、一対の受信コイル2,3と励磁コイル4とよりなる検出コイル部1が配されている。ここで、励磁コイル4には、基準信号発生器5からの信号を増幅器6にて電力増幅した交番電流が流れていて、交番磁界が形成されている。また、一対の受信コイル2,3は互いに逆極性に相互接続され、各コイル2,3は、大きさが等しく且つ励磁コイル4に対して立体的に左右が同一の位置関係になるように配置されている。これにより、交番磁界によって一対の受信コイル2,3に誘起される電圧の大きさは略等しくなる。この結果、受信コイル2,3の出力端には、各受信コイル2,3それぞれの誘起電圧が相殺されて出力電圧が発生せず、いわゆるゼロ平衡状態を保っている。   In the present embodiment, a detection coil unit 1 including a pair of receiving coils 2 and 3 and an excitation coil 4 is disposed in the middle of a conveyance conveyor (not shown) that conveys an article to be inspected. Here, an alternating current obtained by power amplification of the signal from the reference signal generator 5 by the amplifier 6 flows in the excitation coil 4, thereby forming an alternating magnetic field. The pair of receiving coils 2 and 3 are connected to each other with opposite polarities, and the coils 2 and 3 are arranged so as to have the same size and the same three-dimensional position relative to the exciting coil 4. Has been. Thereby, the magnitude | size of the voltage induced by a pair of receiving coils 2 and 3 by an alternating magnetic field becomes substantially equal. As a result, at the output ends of the receiving coils 2 and 3, the induced voltages of the receiving coils 2 and 3 are canceled and no output voltage is generated, so that a so-called zero equilibrium state is maintained.

このゼロ平衡状態で、一対の受信コイル2,3と励磁コイル4とよりなる検出コイル部1の空間内で金属体を動かすと、その進行方向の位置の移動に応じて、構成する磁界に局部的な変化が生じ、受信コイル2,3の鎖交磁束数が変化するので、この変化分だけが、金属体の検出信号として受信コイル2,3の出力端に現れる。そして、この検出信号は、増幅器7で増幅されて第1検波器8および第2検波器9へ送られる。   In this zero equilibrium state, when the metal body is moved in the space of the detection coil section 1 composed of the pair of receiving coils 2 and 3 and the excitation coil 4, the magnetic field to be configured is localized according to the movement of the position in the traveling direction. Change occurs, and the number of interlinkage magnetic fluxes of the receiving coils 2 and 3 changes. Therefore, only this change appears at the output end of the receiving coils 2 and 3 as a detection signal of the metal body. This detection signal is amplified by the amplifier 7 and sent to the first detector 8 and the second detector 9.

前記第1検波器8および第2検波器9にはそれぞれ第1位相設定器10および第2位相設定器11からの参照信号が入力される。ここで、被検査物品に混入された鉄、ステンレス、アルミニウム等の金属体は、この金属体の検出信号において特有の位相特性を有しており、また、金属異物を含まない被検査物品においても、含有される塩分等の電解質の影響により、位相特性すなわちマテリアルエフェクトを有している。これを考慮し、第1位相設定器10では、マテリアルエフェクトの影響の少ない位相で、金属体に対して感度の良い位相が設定される。一方、第2位相設定器11では、マテリアルエフェクトの影響の最も大きい位相が設定される。こうして、第1検波器8では金属体の検出信号が検波され、この第1検波器8によって生成されたアナログ検出信号は増幅器12で増幅され、フィルタ13で雑音が除去され、A/D変換器14で信号がディジタル化されてCPU部(コントローラ)15に送られる。また、第2検波器11でマテリアルエフェクト信号が検波され、この第2検波器11によって生成されたアナログ検出信号は増幅器16で増幅され、フィルタ17で雑音が除去され、A/D変換器14で信号がディジタル化されてCPU部(コントローラ)15に送られる。   Reference signals from a first phase setter 10 and a second phase setter 11 are input to the first detector 8 and the second detector 9, respectively. Here, a metal body such as iron, stainless steel, and aluminum mixed in the inspected article has a phase characteristic peculiar to the detection signal of the metal body, and also in an inspected article that does not include a metal foreign object. It has phase characteristics, that is, a material effect due to the influence of the electrolyte such as salt content. Considering this, the first phase setter 10 sets a phase having a high sensitivity to the metal body with a phase having little influence of the material effect. On the other hand, the second phase setter 11 sets the phase having the greatest influence of the material effect. Thus, the metal detector detection signal is detected by the first detector 8, the analog detection signal generated by the first detector 8 is amplified by the amplifier 12, noise is removed by the filter 13, and the A / D converter The signal is digitized at 14 and sent to the CPU section (controller) 15. Further, the material effect signal is detected by the second detector 11, the analog detection signal generated by the second detector 11 is amplified by the amplifier 16, noise is removed by the filter 17, and the A / D converter 14 is used. The signal is digitized and sent to the CPU unit (controller) 15.

前記CPU部15には操作設定表示部18と記憶装置部19とが付設されている。操作設定表示部18では、各種の操作、設定が行えるとともに、その設定内容および検査結果等の表示が行えるようになっている。また、記憶装置部19では、数十種類の商品(被検査物品)毎にその検査のための設定値が記憶されており、被検査物品(品種)を呼び出すことでその設定内容が自動的に変更できるようにされている。CPU部15は、各種演算を行い、記憶装置部19に記憶された被検査物品毎の最適位相角を第1位相設定器10および第2位相設定器11に設定する。また、このCPU部15は、基準信号発生器5に制御信号を出力し、金属の種類に応じて最適な交番磁界になるように基準信号発生器5の周波数を変更する制御を行う。   The CPU section 15 is provided with an operation setting display section 18 and a storage device section 19. The operation setting display unit 18 can perform various operations and settings, and can display the setting contents and inspection results. The storage unit 19 stores setting values for inspection for each of several tens of types of products (inspected articles), and the setting contents are automatically obtained by calling the inspected articles (product types). Can be changed. The CPU unit 15 performs various calculations and sets the optimum phase angle for each article to be inspected stored in the storage device unit 19 in the first phase setter 10 and the second phase setter 11. In addition, the CPU unit 15 outputs a control signal to the reference signal generator 5 and performs control to change the frequency of the reference signal generator 5 so as to obtain an optimal alternating magnetic field according to the type of metal.

本実施形態においては、物品を交番磁界中を通過させたときのA/D変換器14の出力信号と物品重量との間には高い相関関係を示すことに着目し、この相関関係式もしくはデータマップを前記記憶装置部19に予め記憶させるようにしている。この相関関係式もしくはデータマップは、重量が既知のサンプル物品を検出コイル部1を通過させ、サンプル物品の重量を操作設定表示部18にて設定し、CPU部15にて演算することにより得られる。   In this embodiment, focusing on the fact that a high correlation is exhibited between the output signal of the A / D converter 14 and the weight of the article when the article is passed through an alternating magnetic field, this correlation equation or data The map is stored in advance in the storage unit 19. This correlation equation or data map is obtained by passing a sample article having a known weight through the detection coil unit 1, setting the weight of the sample article on the operation setting display unit 18, and calculating on the CPU unit 15. .

また、被検査物品が、重量の均一な複数個の物品(例えばスライスハム)である場合には、この物品の個数を操作設定表示部18にて設定し、この設定された個数の物品よりなる被検査物品を検出コイル部1を通過させ、マテリアルエフェクトに基づく検出信号に係るデータを記憶装置部19に記憶させる操作を種々の個数の物品に対して行うことにより、前記相関関係式もしくはデータマップを得ることができる。   When the article to be inspected is a plurality of articles having a uniform weight (for example, sliced ham), the number of the articles is set by the operation setting display unit 18 and is composed of the set number of articles. The correlation equation or the data map is obtained by performing an operation of passing the article to be inspected through the detection coil unit 1 and storing the data related to the detection signal based on the material effect in the storage unit 19 on various numbers of articles. Can be obtained.

次に、被検査物品としてスライスハムを用いた場合の実験結果を示す。   Next, an experimental result when sliced ham is used as an article to be inspected is shown.

この実験では、被検査物品として、2枚入り、4枚入り、6枚入り、8枚入り、10枚入りおよび12枚入りのスライスハムの各サンプルを作成し、電子天秤でそれぞれの重量を測定するとともに、各サンプルを検出コイル部1に5回通し、それぞれの検出電圧値(V)を観測した。その測定結果が表1に示されている。また、この表1をもとに5回の平均電圧値と重量値との関係を求めた結果が図2に示されている。   In this experiment, sliced ham samples of 2 pieces, 4 pieces, 6 pieces, 8 pieces, 10 pieces and 12 pieces were prepared as articles to be inspected, and their weights were measured with an electronic balance. At the same time, each sample was passed through the detection coil unit 1 five times, and the detected voltage value (V) was observed. The measurement results are shown in Table 1. Moreover, the result of having calculated | required the relationship between the average voltage value of 5 times and a weight value based on this Table 1 is shown by FIG.

Figure 2008267869
Figure 2008267869

図2より、検出電圧値(V)と重量値(g)とは一次式y=0.0954x−0.1155で近似でき、その相関係数は0.9986となって高い相関関係を示すことがわかる。以上の結果から、金属検出機を金属検出だけでなく、マテリアルエフェクトの大きい製品の重量測定に利用できることは明らかである。   From FIG. 2, the detection voltage value (V) and the weight value (g) can be approximated by a linear expression y = 0.0954x−0.1155, and the correlation coefficient is 0.9986, indicating a high correlation. I understand. From the above results, it is clear that the metal detector can be used not only for metal detection but also for weight measurement of products with a large material effect.

上述のようにして被検査物品の重量測定結果は、操作設定表示部18に表示される。また、操作設定表示部18にて許容重量範囲を設定して予め記憶装置部19内にその設定値を記憶させておき、CPU部15にて演算された被検査物品の重量がその許容重量範囲内にないときには、CPU部15から重量不良信号を発信し、操作設定表示部18に「重量不良」であることを表示させるようにするのが良い。   As described above, the weight measurement result of the article to be inspected is displayed on the operation setting display unit 18. Further, an allowable weight range is set on the operation setting display unit 18 and the set value is stored in the storage device 19 in advance, and the weight of the article to be inspected calculated by the CPU unit 15 is the allowable weight range. When it is not within, it is preferable that a weight defect signal is transmitted from the CPU unit 15 to display “weight defect” on the operation setting display unit 18.

また、被検査物品が、スライスハムのように重量の均一な複数個の物品(ブロック物品)である場合には、このブロック物品の個数を操作設定表示部18にて設定して予め記憶装置部19内に記憶させておき、測定重量が許容重量範囲を越えるときには、CPU部15から不適格品信号を発信し、操作設定表示部18に「不適格品」であることを表示させるようにするのが良い。
Further, when the article to be inspected is a plurality of articles (block articles) having a uniform weight such as sliced ham, the number of the block articles is set by the operation setting display unit 18 and the storage device unit is previously set. 19, and when the measured weight exceeds the allowable weight range, an unqualified product signal is transmitted from the CPU unit 15 and the operation setting display unit 18 is displayed as “unqualified product”. Is good.

本実施形態においては、第1位相設定器10にてマテリアルエフェクトの影響の少ない位相で、金属体に対して感度の良い位相を設定して、第1検波器8にて金属体の検出信号を検波するように構成されているが、位相設定器と検波器とをそれぞれ3個以上設けて、鉄、ステンレス、アルミニウム等の金属体の種類に応じて、感度の良い位相を複数個設定するようにすることもできる。   In the present embodiment, the first phase setter 10 sets a phase having a low effect of the material effect and a high sensitivity to the metal body, and the first detector 8 outputs a detection signal of the metal body. Although it is configured to detect, three or more phase setters and detectors are provided, and a plurality of sensitive phases are set according to the type of metal body such as iron, stainless steel, and aluminum. It can also be.

図3には、本発明の他の実施形態に係る金属検出機のシステム構成図が示されている。   FIG. 3 is a system configuration diagram of a metal detector according to another embodiment of the present invention.

前記実施形態では、金属混入検出信号を主に検出するための第1位相設定器10と、製品影響の信号を主に検出するための第2位相設定器11とよりなる複数個の位相設定器を用いるものとしたが、本実施形態では、90°移相器20を用いて互いに直交するX軸方向およびY軸方向の2次元データを取得するように構成されたものである。なお、図3において、図1に示される先の実施形態と共通もしくは対応する部分には同一符号を付して、その詳細な説明を省略することとする。   In the embodiment, a plurality of phase setters including a first phase setter 10 for mainly detecting a metal contamination detection signal and a second phase setter 11 for mainly detecting a product influence signal. In this embodiment, the 90 ° phase shifter 20 is used to acquire two-dimensional data in the X-axis direction and the Y-axis direction that are orthogonal to each other. In FIG. 3, parts that are the same as or correspond to those in the previous embodiment shown in FIG. 1 are assigned the same reference numerals, and detailed descriptions thereof are omitted.

図4は、検出コイル部1にサンプルを通したときの時間的に推移する検出信号の2次元データをグラフ化したものである。図示のように、上記検出信号には位相変化が生じて、時系列データはX軸方向から反時計方向に角度θだけ傾いた軸線上に現れてくる。この場合、信号のピークはA,A´となっている。Y軸方向の信号の大きさはAsinθとなる。   FIG. 4 is a graph of two-dimensional data of a detection signal that changes with time when a sample is passed through the detection coil unit 1. As shown in the figure, a phase change occurs in the detection signal, and the time-series data appears on the axis inclined by the angle θ counterclockwise from the X-axis direction. In this case, the signal peaks are A and A ′. The magnitude of the signal in the Y-axis direction is Asinθ.

ここで、座標軸を時計方向に角度(90°−θ)だけ回転させると、図5(a)に示されるように、新たな座標軸はX´,Y´となる。CPU部15内にて上記座標変換処理を行うと、データはY´軸上に現れ、その信号のピークがA,A´となる。この状態が、マテリアルエフェクトの信号が最大となる場合である。   Here, when the coordinate axis is rotated clockwise by an angle (90 ° −θ), as shown in FIG. 5A, the new coordinate axes become X ′ and Y ′. When the coordinate conversion process is performed in the CPU unit 15, the data appears on the Y ′ axis, and the peaks of the signals are A and A ′. This state is when the signal of the material effect is maximized.

次に、図4に示される状態から、座標軸を反時計方向に角度θだけ回転させると、図5(b)に示されるように、新たな座標軸はX´´,Y´´となり、この新たな座標軸では、データはX´´上に投影されて、Y´´軸上の信号成分は零になる。この状態が、マテリアルエフェクトを最小化して、金属の検出感度を最大化させる状態である。   Next, when the coordinate axis is rotated counterclockwise by the angle θ from the state shown in FIG. 4, the new coordinate axes become X ″ and Y ″ as shown in FIG. For a simple coordinate axis, the data is projected on X ″ and the signal component on the Y ″ axis is zero. This state is a state in which the material effect is minimized and the metal detection sensitivity is maximized.

このようにして、本実施形態では、検出コイル部1より得られた信号に対して、90°移相器20を用いて前記第1検波器8および第2検波器9に参照信号を入力し、CPU部15内で座標変換処理を行うことにより、マテリアルエフェクト信号の最大化、金属検出信号の最大化を特別な回路を用いることなく、容易に行うことができる。   Thus, in this embodiment, a reference signal is input to the first detector 8 and the second detector 9 using the 90 ° phase shifter 20 with respect to the signal obtained from the detection coil unit 1. By performing the coordinate conversion processing in the CPU unit 15, the material effect signal and the metal detection signal can be easily maximized without using a special circuit.

本発明の一実施形態に係る金属検出機のシステム構成図The system block diagram of the metal detector which concerns on one Embodiment of this invention. 検査物品としてスライスハムを用いた場合の実験結果を示すグラフGraph showing experimental results when using sliced ham as an inspection article 本発明の他の実施形態に係る金属検出機のシステム構成図The system block diagram of the metal detector which concerns on other embodiment of this invention. 時間的に推移する検出信号の2次元データを示すグラフGraph showing two-dimensional data of detection signal that changes over time 座標軸を回転させたときの2次元データを示すグラフGraph showing two-dimensional data when the coordinate axis is rotated

符号の説明Explanation of symbols

1 検出コイル部
2,3 受信コイル
4 励磁コイル
5 基準信号発生器
6,7,12,16 増幅器
8 第1検波器
9 第2検波器
10 第1位相設定器
11 第2位相設定器
13,17 フィルタ
14 A/D変換器
15 CPU部
18 操作設定表示部
19 記憶装置部
20 90°移相器
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Detection coil part 2, 3 Reception coil 4 Excitation coil 5 Reference signal generator 6, 7, 12, 16 Amplifier 8 1st detector 9 2nd detector 10 1st phase setter 11 2nd phase setters 13 and 17 Filter 14 A / D converter 15 CPU unit 18 Operation setting display unit 19 Storage unit 20 90 ° phase shifter

Claims (4)

交番磁界を発生させる励磁コイルと、前記励磁コイルにて発生される交番磁界中に配される複数の受信コイルとを備え、前記交番磁界中を通過する被検査物品内に混入する金属体を検出する金属検出機において、
前記被検査物品のマテリアルエフェクトに基づく検出信号が最も大きくなる位相を設定する位相設定器と、
前記位相設定器にて設定された位相で前記受信コイルから出力される前記検出信号を検波する検波器と、
前記検波器の出力信号をディジタル化するA/D変換器と、
前記A/D変換器の出力信号から、この出力信号に対する重量値の相関関係式もしくはデータマップに基づき前記被検査物品の重量を演算するコントローラと、
前記コントローラに付設されて前記相関関係式もしくはデータマップを記憶する記憶装置部と
を備えることを特徴とする金属検出機。
An excitation coil that generates an alternating magnetic field and a plurality of receiving coils that are arranged in the alternating magnetic field generated by the excitation coil, and detects a metal body mixed in an article to be inspected that passes through the alternating magnetic field In the metal detector that
A phase setter for setting a phase at which a detection signal based on a material effect of the article to be inspected is maximized;
A detector for detecting the detection signal output from the receiving coil at a phase set by the phase setter;
An A / D converter for digitizing the output signal of the detector;
From the output signal of the A / D converter, a controller for calculating the weight of the article to be inspected based on a correlation equation or a data map of a weight value with respect to the output signal;
A metal detector, comprising: a storage unit attached to the controller for storing the correlation formula or the data map.
重量が既知のサンプル物品を前記交番磁界中を通過させ、前記サンプル物品の重量を前記コントローラに付設の操作設定表示部にて設定し、前記コントローラにて前記相関関係式もしくはデータマップを演算して、この相関関係式もしくはデータマップを前記記憶装置部に記憶させる請求項1に記載の金属検出機。   A sample article having a known weight is allowed to pass through the alternating magnetic field, the weight of the sample article is set by an operation setting display unit attached to the controller, and the correlation equation or data map is calculated by the controller. The metal detector according to claim 1, wherein the correlation formula or the data map is stored in the storage unit. 被検査物品の許容重量範囲を設定し、前記コントローラにて演算された被検査物品の重量が前記許容重量範囲内にないときに、前記コントローラから重量不良信号を発信する請求項1または2に記載の金属検出機。   The allowable weight range of the inspected article is set, and when the weight of the inspected article calculated by the controller is not within the allowable weight range, a weight defect signal is transmitted from the controller. Metal detector. 重量が均一の複数個の物品よりなるブロック物品が被検査物品である場合に、このブロック物品の個数を前記コントローラに付設の操作設定表示部にて設定するとともに、この設定された個数のブロック物品よりなる被検査物品を前記交番磁界中を通過させて、マテリアルエフェクトに基づく検出信号に係るデータを前記記憶装置部に記憶させる操作を行い、この操作を種々の個数のブロック物品について行い、
実際の運転時に、前記ブロック物品の個数を前記操作設定表示部にて設定し、被検査物品を前記交番磁界中を通過させたときのマテリアルエフェクトに基づく検出信号と、前記記憶装置部に記憶されている検出信号に係るデータとの偏差が許容値を越えるときに、前記コントローラから不適格品信号を発信する請求項1に記載の金属検出機。
When a block article composed of a plurality of articles having a uniform weight is an article to be inspected, the number of block articles is set by the operation setting display unit attached to the controller, and the set number of block articles is set. An operation to store the data related to the detection signal based on the material effect in the storage unit, and perform this operation on various numbers of block articles.
During actual operation, the number of block articles is set in the operation setting display section, and a detection signal based on a material effect when the article to be inspected is passed through the alternating magnetic field is stored in the storage section. 2. The metal detector according to claim 1, wherein when the deviation from the data relating to the detected signal exceeds an allowable value, an unqualified product signal is transmitted from the controller.
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