金屬檢測機

概述

發展到今天，這類設備在各個不同領域發揮著作用，比如機場用的安檢門和手持的金屬探測裝置。

目前在工業上套用的金屬檢測機是一種用於排除金屬異物污染的精密檢測設備。

金屬檢測機用於檢測食品、醫藥、化裝品、紡織等生產過程中混入的金屬異物.其原理是一條中央發射線圈和兩個對等的接收線圈，這三個線圈裝在一個探測頭中。振盪器通過中間的發射線圈發射出一個高頻磁場，與兩個接收線圈相連，但極性相反，在磁場不受外界干擾的情況下，它們產生的電壓輸出信號相互抵消。一旦金屬雜質進入磁場區域，就會破壞這種平衡，兩個接收線圈的感應電壓就無法抵消，未被抵消的感應電壓經由控制系統放大處理，金屬檢測機就能檢測到金屬的存在，並產生報警信號（檢測到金屬雜質）。系統可以利用該報警信號驅動自動剔除裝置等，從而把金屬雜質排除生產線以外。

特性

金屬檢測機的精確性和可靠性取決於電磁發射器頻率的穩定性，一般使用從80 to 800 kHz的工作頻率。工作頻率越低，對鐵的檢測性能越好；工作頻率越高，對高碳鋼的檢測性能越好。檢測器的靈敏度隨著檢測範圍的增大而降低，感應信號大小取決於金屬粒子尺寸和導電性能。

由於電流的脈動和電流濾波的原因，金屬檢測機對檢測物品的輸送速度有一定的限制。如果輸送速度超過合理範圍，檢測器的靈敏度就會下降。

為了確保靈敏度不下降，必須選擇合適的金屬檢測機以適應相應的被檢測產品。一般來說，檢測範圍儘可能控制在最小值，對於高頻感應性好的產品，檢測器通道大小應匹配於產品尺寸。檢測靈敏度的調整要參考檢測線圈的中心來確定，中心位置的感應最低。產品的檢測值會隨生產條件的變化而變化，比如溫度、產品尺寸、濕度等的變化，可通過控制功能作調整補償

球狀物有重複性，最小的表面積，對金屬檢測機而言也最難檢測。因此，球狀物可作為檢測靈敏度的參考樣本。對於非球狀的金屬，檢測靈敏度很大程度上取決於金屬的位置，不同的位置有不同的橫斷面積，檢測效果也就不同。比如，縱向通過時，鐵比較靈敏；而高碳鋼和非鐵就不太靈敏。橫向通過時，鐵不太靈敏，高碳鋼和非鐵則比較靈敏。

在食品工業中，系統通常使用較高的工作頻率。對於如乳酪食品，由於其內在的高頻感應性能好，會成比例地增加高頻信號的回響。潮濕的脂肪或鹽份物質，例如麵包類、乳酪、香腸等的導電性能與金屬相同，在這種情況下，為了防止系統給出錯誤信號，必須調整補償信號，降低感應靈敏度。

原理

利用電磁感應的原理，利用有交流電通過的線圈，產生迅速變化的磁場。這個磁場能在金屬物體內部能感生渦電流。渦電流又會產生磁場，倒過來影響原來的磁場，引發探測器發出鳴聲。

結構組成

典型的金屬檢測系統由下列四種主要部件構成：

檢測頭

檢測機線圈或者稱為檢測頭，內置“平衡式線圈”，三個線圈纏繞在非金屬框架或成型器上，各線圈之間完全平行，中間的線圈（發射線圈）通高頻電流產生磁場。位於中間線圈兩側的兩個線圈為接收線圈。由於這兩個線圈完全相同，並且與發射器保持相同間距，因此其感應電動勢完全相同。當這些線圈反向連線時，電動勢相互抵消，從而形成“零輸出”，即達到平衡狀態。然後用水泥灌注，確保在沒有產品通過時，磁場屬於動態平衡的狀態，而不受比如溫度變化、振動、電磁干擾等外部環境的影響。檢測時產品相繼穿過三個線圈，如果包含金屬異物，磁場的平衡將被打破，產生感應電流，從而檢測各種金屬異物。