JPH08101279A - Metal detector - Google Patents

Metal detector

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JPH08101279A
JPH08101279A JP26142894A JP26142894A JPH08101279A JP H08101279 A JPH08101279 A JP H08101279A JP 26142894 A JP26142894 A JP 26142894A JP 26142894 A JP26142894 A JP 26142894A JP H08101279 A JPH08101279 A JP H08101279A
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JP
Japan
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coil
metal
receiving
belt
metal detector
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Pending
Application number
JP26142894A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshifumi Takahashi
良文 高橋
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Anritsu Corp
Original Assignee
Anritsu Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Anritsu Corp filed Critical Anritsu Corp
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Publication of JPH08101279A publication Critical patent/JPH08101279A/en
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  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Abstract

PURPOSE: To obtain a highly sensitive metal detector by utilizing the high sensitivity regions of transmission coil and receiving coil. CONSTITUTION: A metal 8 mixed into an object 7 carried on a carrying means 1 is magnetized by the field generated from a transmission coil 4 or an eddy current is induced. The difference between outputs from receiving coils 5 and 6 is determined and the electromotive force, induced by the field of the transmission coil 4, is offset thus detecting the metal 8. Since the metal 8 passes through the transmission coil 4 and the receiving coil 5 arranged in a substantially identical plane, high detection sensitivity is ensured.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、食品、薬品、衣類など
の生活関連の製品や、加工用原料などの被検査体中に混
入した金属片を検出する金属検出機に係り、特に送受信
コイルが持つ検出感度が良好な領域を利用するようにし
て、検出感度を向上させた金属検出機に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a metal detector for detecting metal pieces mixed in products such as foods, medicines, clothes and other products related to daily life and raw materials for processing, and particularly to a transmitting / receiving coil. The present invention relates to a metal detector in which the detection sensitivity is improved by making use of a region having good detection sensitivity.

【0002】[0002]

【従来の技術】食品、薬品、衣類などの製品を製造する
際、製造装置の一部の欠落、あるいは縫製用のミシン針
の折れなどで製品に金属が混入することがある。製品の
安全性を保つには、金属を取り除いたり、金属の混入し
た製品を排除する必要がある。製品に混入した金属を検
出するには、通常、金属検出機と呼ばれる装置が用いら
れる。金属検出機は、被測定物である製品に磁界を加
え、金属の存在により、磁界が変化することを利用して
いる。磁界を加える方法としては、コイルに電流を流し
磁界を発生させる方法が、磁界の変化を検出する方法と
しては、コイルに誘起される電圧変化を検出する方法が
用いられている。通常、磁界を発生するコイルを送信コ
イル、磁界の変化を検出するコイルを受信コイルと呼
び、送信コイルと受信コイルとを合わせて検出ヘッドと
呼んでいる。
2. Description of the Related Art When manufacturing products such as foods, medicines, and clothes, metal may be mixed into the products due to a part of the manufacturing apparatus being cut off or a sewing machine needle for sewing being broken. To maintain product safety, it is necessary to remove metal or eliminate products containing metal. A device called a metal detector is usually used to detect the metal mixed in the product. A metal detector applies a magnetic field to a product to be measured, and utilizes the fact that the magnetic field changes due to the presence of metal. As a method of applying a magnetic field, a method of passing a current through a coil to generate a magnetic field is used, and as a method of detecting a change in a magnetic field, a method of detecting a voltage change induced in the coil is used. Usually, a coil that generates a magnetic field is called a transmission coil, a coil that detects a change in a magnetic field is called a reception coil, and the transmission coil and the reception coil are collectively called a detection head.

【0003】この種の金属検出機では、検出感度を向上
させるために様々な検出ヘッド形状が提案されている。
従来の代表的な形状として、特願昭58ー34397号
にあるような、一つの送信コイル4と二つの受信コイル
5、6を対向させて設け、被測定物7を送信コイル4と
受信コイル5、6の間を通過させる対向形と呼ばれるも
の(図10にその基本構成を示す)や、実願昭53ー1
77263号にあるような、送信コイル4を二つの受信
コイル5、6で挟むようにし、しかも搬送手段であるベ
ルト1に対して垂直になるように送信コイル4、受信コ
イル5、6を配置し、被測定物7をこれら三つの送受信
コイルの中を通過させるように配置した同軸形と呼ばれ
るもの(図11にその基本構成を示す)や、特願平02
ー237615号にあるような、搬送手段であるベルト
1近傍のベルトの進行方向に対して平行になるように送
信コイル4を配置し、送信コイル4とほぼ同一平面内の
ベルトの進行方向に対して前後する位置に二つの受信コ
イル5、6を配置し、被測定物7をこれら三つのコイル
の近傍を通過させる水平一面形と呼ばれるもの(図12
にその基本構成を示す)などがある。
In this type of metal detector, various detection head shapes have been proposed in order to improve the detection sensitivity.
As a typical conventional shape, as shown in Japanese Patent Application No. 58-34397, one transmitting coil 4 and two receiving coils 5 and 6 are provided so as to face each other, and the DUT 7 is set to the transmitting coil 4 and the receiving coil. What is called an opposed type that passes between 5 and 6 (the basic structure is shown in FIG. 10), and Japanese Utility Model Application No. 53-1
No. 77263, the transmission coil 4 is sandwiched between the two reception coils 5 and 6, and the transmission coil 4 and the reception coils 5 and 6 are arranged so as to be perpendicular to the belt 1 which is the conveying means. , What is called a coaxial type in which the DUT 7 is arranged so as to pass through these three transmitting and receiving coils (the basic configuration is shown in FIG. 11), and Japanese Patent Application No.
No. 237615, the transmission coil 4 is arranged so as to be parallel to the traveling direction of the belt in the vicinity of the belt 1 which is the transporting means, and the transmitting coil 4 is disposed substantially in the same plane as the traveling direction of the belt. The two receiving coils 5 and 6 are arranged at the front and rear positions so that the DUT 7 passes near these three coils, which is called a horizontal one-sided shape (Fig. 12).
The basic configuration is shown).

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】このように構成された
従来の金属検出機は、送信コイルによる磁界を相殺し金
属による磁界のみを検出するために、一方が金属による
影響を受けているときに、他方は金属による影響をなる
べく受けないように、二つの受信コイルを被測定物の進
行方向に対して前後に配置していたため、受信コイルが
持ち合わせている金属を磁化する能力あるいは金属に渦
電流を生ぜしめる能力の大きい領域と、受信コイルが持
ち合わせている検出感度の良好な領域を十分活用してお
らず、金属検出機の検出感度に限界があり、微小な金属
を検出することが不可能であった。
The conventional metal detector having the above-described structure cancels the magnetic field generated by the transmitting coil and detects only the magnetic field generated by the metal. On the other hand, because the two receiving coils are placed in front of and behind the traveling direction of the object to be measured so as not to be affected by the metal as much as possible, the ability of the receiving coil to magnetize the metal held or the eddy current in the metal. It is impossible to detect minute metal because the metal detector has a limit in its detection sensitivity because it does not fully utilize the area with a large ability to generate Met.

【0005】本発明の目的は、送信コイルおよび受信コ
イルの検出能力の良好な領域を使っていないといった従
来の金属検出機の問題点を解決し、検出感度の高い金属
検出機を提供することである。
An object of the present invention is to solve the problems of the conventional metal detector, such as not using the regions with good detection ability of the transmitter coil and the receiver coil, and to provide a metal detector with high detection sensitivity. is there.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明の金属検出機は、金属の混入を検査したい被
測定物を搬送する搬送手段と、この搬送手段の搬送路を
遮る面内に配置され、前記被測定物がその中を通過する
開口部を備えていて、電流を流すことにより磁界を発生
する送信コイルと、前記面と実質的に同一の面内にあっ
て、そのうちの一つは前記被測定物がその中を通過する
開口部を備えている、少なくとも二つの受信コイルとを
備えている。
In order to solve the above-mentioned problems, a metal detector of the present invention is a metal detector which conveys an object to be inspected for metal contamination, and a surface which interrupts the conveyance path of the conveyer. And a transmitter coil having an opening through which the DUT passes therethrough, which generates a magnetic field by passing an electric current, and which is substantially in the same plane as the plane, One of them comprises at least two receiving coils having an opening through which the DUT passes.

【0007】[0007]

【作用】前述の「少なくとも二つの受信コイル」は、そ
のうちの一つが被測定物がその中を通過する開口部を備
えている受信コイルであり、他の受信コイルが複数であ
れば、その合計の出力が送信コイルの磁界による出力を
相殺するために用いられる。ここでは、説明の煩雑さを
避けるために、前記他の受信コイルが一つであるとして
説明する。被測定物が混入していない場合、二つの受信
コイルの検出信号の出力電圧は、ほぼ等しくなるように
調整する。このため、二つの受信コイルの検出信号を差
動増幅器に入力すると、差動増幅器の出力電圧はゼロボ
ルトである。被測定物に鉄などの磁性金属が混入してい
る場合は、送信コイルより発生する磁界により磁性金属
が磁化されると、新たに磁界が発生し、二つの受信コイ
ルは、送信コイルによる磁界と磁性金属の磁化による磁
界が合成された磁界を検出する。二つの受信コイルの信
号を差動増幅器に入力すると、送信コイルによる磁界は
相殺され、磁性金属による磁界のみを検出することがで
きる。差動増幅器により出力される電圧は、金属の移動
に伴って変化し、移動速度に比例した周波数成分を有す
る特徴的な波形となる。
In the above-mentioned "at least two receiving coils", one of them is a receiving coil having an opening through which the object to be measured passes, and if there are a plurality of other receiving coils, the total thereof is obtained. Is used to cancel the output due to the magnetic field of the transmitter coil. Here, in order to avoid the complexity of the description, it is assumed that the number of the other receiving coils is one. When the DUT is not mixed, the output voltages of the detection signals of the two receiving coils are adjusted to be almost equal. Therefore, when the detection signals of the two receiving coils are input to the differential amplifier, the output voltage of the differential amplifier is zero volt. When magnetic metal such as iron is mixed in the object to be measured, when the magnetic metal is magnetized by the magnetic field generated by the transmitting coil, a new magnetic field is generated, and the two receiving coils are separated from the magnetic field by the transmitting coil. A magnetic field obtained by combining the magnetic fields generated by the magnetization of the magnetic metal is detected. When the signals of the two receiving coils are input to the differential amplifier, the magnetic fields of the transmitting coils are canceled out, and only the magnetic field of the magnetic metal can be detected. The voltage output by the differential amplifier changes with the movement of the metal, and has a characteristic waveform having a frequency component proportional to the moving speed.

【0008】また、被測定物に例えばSUS304ステ
ンレス、SUS316ステンレスなどの非磁性体金属が
混入している場合は、送信コイルが発生する磁界によ
り、混入した非磁性金属に渦電流が流れ、新たに磁界が
発生する。二つの受信コイルは、送信コイルによる磁界
と渦電流による磁界の合成された磁界を検出する。二つ
の受信コイルの信号を差動増幅器に入力すると、送信コ
イルによる磁界は相殺され、渦電流による磁界だけを検
出することができる。差動増幅器により出力される電圧
は、金属の移動に伴って変化し、移動速度に比例した周
波数を有する特徴的な波形となる。
Further, when a non-magnetic metal such as SUS304 stainless steel or SUS316 stainless steel is mixed in the object to be measured, an eddy current flows in the mixed non-magnetic metal due to the magnetic field generated by the transmission coil, and a new magnetic field is generated. A magnetic field is generated. The two receiving coils detect the combined magnetic field of the magnetic field of the transmitting coil and the magnetic field of the eddy current. When the signals of the two receiving coils are input to the differential amplifier, the magnetic fields of the transmitting coils are canceled out, and only the magnetic field of the eddy current can be detected. The voltage output by the differential amplifier changes with the movement of the metal, and has a characteristic waveform having a frequency proportional to the moving speed.

【0009】このような原理による金属検出機において
は、送信コイルおよび受信コイルの向き、間隔、配置に
よらず、磁性体金属や非磁性体金属が磁界を発生する送
信コイルに近いほど、それぞれ強く磁化したり、強い渦
電流を流したりすることができる。また、磁化した、あ
るいは渦電流の流れた金属は、受信コイルに近いほど大
きい起電力を発生できる。特に、最大の起電力が得られ
るのは、送信コイルと受信コイルが同一面にあり、金属
が前記同一面の送信コイルと受信コイルの中にある時で
ある。
In the metal detector based on the principle as described above, the closer the magnetic metal or the non-magnetic metal is to the transmitting coil that generates a magnetic field, the stronger the magnetic coil and the non-magnetic metal are, regardless of the orientation, spacing, and arrangement of the transmitting coil and the receiving coil. It can be magnetized and can flow strong eddy currents. Further, the magnetized or eddy current flowing metal can generate a larger electromotive force as it is closer to the receiving coil. In particular, the maximum electromotive force is obtained when the transmitter coil and the receiver coil are in the same plane and the metal is in the transmitter coil and the receiver coil on the same plane.

【0010】本発明の金属検出機は、二つの受信コイル
の出力の差をできるだけ大きくするために、一方の受信
コイルは金属による影響をなるべく受けないように配置
する、すなわち、二つの受信コイルを被測定物の進行方
向に対して前後に配置するという従来の設計方法にとら
われず、電磁気理論に基づき数値的な検討を行い、送信
コイルと受信コイルをほぼ同一の面に構成し、被測定物
をこの面内の一方の受信コイル中を通過させるという最
適なコイル形状、構成とした。このように構成されてい
るので、前述の大きな起電力を得る条件に適っており、
金属を高感度に検出する。
In the metal detector of the present invention, in order to make the difference between the outputs of the two receiving coils as large as possible, one receiving coil is arranged so as not to be influenced by the metal, that is, the two receiving coils are arranged. Without being bound by the conventional design method of arranging them in the front-back direction with respect to the traveling direction of the DUT, we conducted a numerical study based on the electromagnetic theory and constructed the transmitter coil and the receiver coil on almost the same plane, Has an optimum coil shape and configuration that allows one to pass through one of the receiving coils in this plane. Since it is configured in this way, it is suitable for the above-mentioned conditions for obtaining a large electromotive force,
Detects metal with high sensitivity.

【0011】[0011]

【実施例】本発明の金属検出機の第一の実施例を図1を
用いて説明する。被測定物を搬送する搬送手段1である
ベルト1は、二つのローラ2,3により駆動され、被測
定物7を一定速度で左から右に搬送している。このベル
ト1を囲むように(言い換えれば、送信コイル4の開口
部4a内を被測定物7が通過するように)送信コイル4
が、ベルト1の搬送方向に対してほぼ垂直に配置されて
いる。送信コイル4が配置されている面とほぼ同一の面
には、送信コイル4が発生する磁界により電圧を発生す
る二つの受信コイル5,6が配置されている。一方の受
信コイル5はベルト1を囲むように配置されており、他
方の受信コイル6はベルト1の下方に配置されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the metal detector of the present invention will be described with reference to FIG. A belt 1, which is a conveying unit 1 that conveys an object to be measured, is driven by two rollers 2 and 3 and conveys an object to be measured 7 from left to right at a constant speed. The transmission coil 4 so as to surround the belt 1 (in other words, so that the DUT 7 passes through the opening 4a of the transmission coil 4).
Are arranged substantially perpendicular to the conveying direction of the belt 1. Two receiving coils 5 and 6 that generate a voltage by the magnetic field generated by the transmitting coil 4 are arranged on a surface substantially the same as the surface on which the transmitting coil 4 is arranged. One receiving coil 5 is arranged so as to surround the belt 1, and the other receiving coil 6 is arranged below the belt 1.

【0012】送信コイル4には、基準信号発生器9で発
生した交流信号をフィルタ10と電力増幅器11を経由
して加える。この交流信号により送信コイル4は、交番
磁界を発生する。送信コイル4とほぼ同一の面に配置さ
れた二つの受信コイル5,6は、送信コイル4により発
生する磁界を受け、それぞれ起電力を発生する。二つの
受信コイル5,6の起電力は、差動増幅器12に入力さ
れる。通常、この差動増幅器12より出力される電圧
は、ゼロボルトに調整される。ここで、金属8の混入し
た被測定物7が、送信コイル4及び受信コイル5内を通
過していくと、金属8の大きさと、その位置に応じた信
号が差動増幅器12より出力される。差動増幅器12よ
り出力された信号は、第一の検波回路14と第二の検波
回路15に入力される。第一の検波回路14に入力され
た信号は、移相回路13で設定された位相(送信コイル
と同位相)で同期検波され、出力信号は帯域フィルタ1
6、増幅器18、A/D変換器20を経由し判定手段2
2に入力される。この信号は鉄などの磁性体金属の検出
に用いる。一方、第二の検波回路15に入力された信号
は、移相回路13で設定された位相(第一の検波回路1
4に送られる信号の位相より90度遅れた位相)で同期
検波され、出力信号は帯域フィルタ17、増幅器19、
A/D変換器21を経由し判定手段22に入力される。
この信号は、SUS304ステンレスなどの非磁性体の
検出に用いる。判定手段22は、例えば、入力信号の最
大値と判定基準値とを比較して金属混入の有無を判定す
る。
The AC signal generated by the reference signal generator 9 is applied to the transmission coil 4 via the filter 10 and the power amplifier 11. The transmission coil 4 generates an alternating magnetic field by this AC signal. The two receiving coils 5 and 6 arranged on substantially the same surface as the transmitting coil 4 receive the magnetic field generated by the transmitting coil 4 and respectively generate electromotive force. The electromotive force of the two receiving coils 5 and 6 is input to the differential amplifier 12. Normally, the voltage output from the differential amplifier 12 is adjusted to zero volt. Here, when the DUT 7 in which the metal 8 is mixed passes through the transmitting coil 4 and the receiving coil 5, a signal corresponding to the size of the metal 8 and its position is output from the differential amplifier 12. . The signal output from the differential amplifier 12 is input to the first detection circuit 14 and the second detection circuit 15. The signal input to the first detection circuit 14 is synchronously detected at the phase set in the phase shift circuit 13 (the same phase as the transmission coil), and the output signal is the bandpass filter 1
6, determination means 2 via amplifier 18, A / D converter 20
Entered in 2. This signal is used to detect magnetic metal such as iron. On the other hand, the signal input to the second detection circuit 15 has a phase set by the phase shift circuit 13 (first detection circuit 1
4 is 90 degrees delayed from the phase of the signal sent to 4), and the output signal is band-pass filter 17, amplifier 19,
It is input to the determination means 22 via the A / D converter 21.
This signal is used to detect a non-magnetic material such as SUS304 stainless steel. The determination means 22 determines the presence or absence of metal inclusion by comparing the maximum value of the input signal with the determination reference value, for example.

【0013】第一の実施例では、搬送手段であるベルト
1が、上部にある受信コイル5内を通過しているが下部
にある受信コイル6を通過させることもできる。このよ
うにした第二の実施例を図2に示す。搬送手段であるベ
ルト1は、二つのローラ2,3により駆動され、被測定
物7を一定速度で左から右に搬送している。このベルト
1を囲むように送信コイル4が、ベルト1の搬送方向に
対してほぼ垂直になるように配置されている。送信コイ
ル4が配置されている面とほぼ同一の面には、送信コイ
ル4が発生する磁界により電圧を発生する二つの受信コ
イル5,6が配置されている。一方の受信コイル6はベ
ルト1を囲むように配置され、他方の受信コイル5はベ
ルト1の上部方向に配置されている。本発明の特徴は一
面形の検出ヘッドと、該検出ヘッドと搬送路との間の構
成(位置関係)にあるので、第二の実施例以下において
は電気信号系の説明及び図示は省略する。
In the first embodiment, the belt 1 which is the conveying means passes through the inside of the receiving coil 5 at the upper portion, but can pass through the receiving coil 6 at the lower portion. The second embodiment thus configured is shown in FIG. The belt 1, which is a conveying unit, is driven by two rollers 2 and 3 and conveys the DUT 7 from left to right at a constant speed. A transmission coil 4 is arranged so as to surround the belt 1 so as to be substantially perpendicular to the conveyance direction of the belt 1. Two receiving coils 5 and 6 that generate a voltage by the magnetic field generated by the transmitting coil 4 are arranged on a surface substantially the same as the surface on which the transmitting coil 4 is arranged. One receiving coil 6 is arranged so as to surround the belt 1, and the other receiving coil 5 is arranged above the belt 1. Since the features of the present invention are the one-sided detection head and the configuration (positional relationship) between the detection head and the transport path, the description and illustration of the electrical signal system will be omitted in the second and subsequent embodiments.

【0014】本発明の金属検出機の他の実施例として図
3、図4、図5に示すものも考えられる。図3に示す第
三の実施例は、検出ヘッドを搬送手段であるベルト1の
搬送面に垂直な方向の軸を中心に折り曲げた形状の検出
ヘッドとした実施例である。第三の実施例では、搬送手
段であるベルト1が上部にある受信コイル5の中を通過
するようになっているが、第二の実施例のように、下部
の受信コイル6の中を通過させるようにしてもよい。図
4に示す第四の実施例は、搬送手段であるベルト1に対
して左右方向に角度を持たせて平面形の検出ヘッドを設
けた実施例である。第四の実施例では、搬送手段である
ベルト1が下部の受信コイル6を通過するようになって
いるが、上部の受信コイル5の中を通過させるようにし
てもよい。図5に示す第五の実施例は、搬送手段である
ベルト1に対して上下方向に角度を持たせて平面形の検
出ヘッドを設けた実施例である。第五の実施例では、搬
送手段であるベルト1が上部の受信コイル5を通過する
ようになっているが、下部の受信コイル6の中を通過さ
せるようにしてもよい。第三の実施例ないし第五の実施
例のようにすれば、例えば直方体の被測定物が斜めにそ
の角から送受信コイル面に入ることで、被測定物自体の
影響を小さくできる。第三の実施例及び第四の実施例
は、例えば搬送方向に長い直方体の被測定物などに、第
五の実施例は、例えば搬送方向に垂直な方向に長い直方
体の被測定物などに有効である。
As another embodiment of the metal detector of the present invention, one shown in FIGS. 3, 4 and 5 is also conceivable. The third embodiment shown in FIG. 3 is an embodiment in which the detection head is a detection head having a shape bent around an axis in a direction perpendicular to the conveyance surface of the belt 1 as a conveyance means. In the third embodiment, the belt 1, which is the conveying means, passes through the upper receiving coil 5, but as in the second embodiment, it passes through the lower receiving coil 6. You may allow it. The fourth embodiment shown in FIG. 4 is an embodiment in which a planar detection head is provided at an angle in the left-right direction with respect to the belt 1 which is the conveying means. In the fourth embodiment, the belt 1, which is the conveying means, passes through the lower receiving coil 6, but it may pass through the upper receiving coil 5. The fifth embodiment shown in FIG. 5 is an embodiment in which a flat type detection head is provided at an angle in the vertical direction with respect to the belt 1 which is the conveying means. In the fifth embodiment, the belt 1, which is the conveying means, passes through the upper receiving coil 5, but it may pass through the lower receiving coil 6. According to the third to fifth embodiments, the influence of the object to be measured itself can be reduced by, for example, the object to be measured having a rectangular parallelepiped obliquely entering the transmitting and receiving coil surface from the corner. The third embodiment and the fourth embodiment are effective for, for example, a rectangular parallelepiped object to be measured long in the transport direction, and the fifth embodiment is effective for a rectangular parallelepiped object to be measured long in the direction perpendicular to the transport direction. Is.

【0015】次に、本発明の金属検出機における検出ヘ
ッドの小形化を意図した第六の実施例について図6を用
いて説明する。搬送手段であるベルト1の搬送方向に対
して垂直な面内で、その開口部4a内をベルト1が通る
ように送信コイル4を設ける。送信コイル4とほぼ同一
面内に、その開口部5a内をベルト1が通るように受信
コイル5を設ける。一方、受信コイル6は、受信コイル
5より磁束を受ける面積を小さくし、受信コイル5と同
一面内の下部に設ける。この場合、受信コイル5と受信
コイル6の起電力は異なるが、コイルのターン数及びコ
イルで囲まれる部分の面積の調整を行い磁束量とターン
数を掛け合わせた量が等しくなるようにすることによ
り、二つの受信コイル5,6の起電力を等しくする事が
できる。また、ターン数や面積を調整しない場合は、後
段に増幅器などの電気回路を付加することにより出力電
圧を調整することができる。このような構成にすると小
形の検出ヘッドを構成することが可能になる。また、図
7に示す第七の実施例のように下部に設けた受信コイル
6の中を被測定物7を通過させ囲まれる面積が小さい受
信コイル5を上部に設けてもよい。
Next, a sixth embodiment intended to miniaturize the detection head in the metal detector of the present invention will be described with reference to FIG. The transmission coil 4 is provided so that the belt 1 passes through the opening 4a in a plane perpendicular to the conveying direction of the belt 1 which is the conveying means. The receiving coil 5 is provided in the same plane as the transmitting coil 4 so that the belt 1 passes through the opening 5a. On the other hand, the receiving coil 6 has a smaller area for receiving the magnetic flux than the receiving coil 5, and is provided in the lower part in the same plane as the receiving coil 5. In this case, although the electromotive forces of the receiving coil 5 and the receiving coil 6 are different, the number of turns of the coil and the area of the portion surrounded by the coil are adjusted so that the amount of magnetic flux multiplied by the number of turns becomes equal. Thus, the electromotive forces of the two receiving coils 5 and 6 can be equalized. When the number of turns and the area are not adjusted, the output voltage can be adjusted by adding an electric circuit such as an amplifier in the subsequent stage. With such a configuration, it becomes possible to configure a small detection head. In addition, as in the seventh embodiment shown in FIG. 7, the receiving coil 5 provided in the lower portion may be provided in the upper portion so that the object to be measured 7 is passed therethrough and the enclosed area is small.

【0016】さらに、本発明の金属検出機の第八の実施
例を図8に示す。第八の実施例では、被測定物7がその
中を通過しない受信コイルを磁界を発生する送信コイル
4の外側に左右に第二の受信コイル6aと第三の受信コ
イル6bとして、送信コイル4とほぼ同一面に配置して
いる。被測定物7がその中を通過する第一の受信コイル
5は、送信コイル4とほぼ同一の形状をしており、送信
コイル4に重なるようにほぼ同一面に配置している。本
実施例においては、送信コイル4による磁界により発生
する電圧を相殺する受信コイルを左右に分離して設けて
いるため、金属8がその中を通過しない受信コイルへの
金属8の磁界による影響を小さくできる。本実施例で
は、第二の受信コイル6aと第三の受信コイル6bを送
信コイル4の同一面の外側の左右に配置したが、送信コ
イル4の同一面の上下に配置することもできる。また、
この例では、二つとしたが、被測定物7がその中を通過
しない受信コイルの数は三つ以上にしてもよい。
Furthermore, FIG. 8 shows an eighth embodiment of the metal detector of the present invention. In the eighth embodiment, the receiving coil, through which the DUT 7 does not pass, is provided outside the transmitting coil 4 that generates a magnetic field as the second receiving coil 6a and the third receiving coil 6b on the left and right. It is located almost on the same plane as. The first receiving coil 5 through which the DUT 7 passes has a substantially same shape as the transmitting coil 4, and is arranged on the substantially same plane so as to overlap with the transmitting coil 4. In the present embodiment, since the receiving coil for canceling the voltage generated by the magnetic field generated by the transmitting coil 4 is provided separately on the left and right sides, the effect of the magnetic field of the metal 8 on the receiving coil in which the metal 8 does not pass through the receiving coil is separated. Can be made smaller. In the present embodiment, the second receiving coil 6a and the third receiving coil 6b are arranged on the left and right outside the same surface of the transmitting coil 4, but may be arranged above and below the same surface of the transmitting coil 4. Also,
In this example, the number is two, but the number of receiving coils through which the DUT 7 does not pass may be three or more.

【0017】本発明に用いる検出ヘッドの実現方法とし
て、図9に示す実施例が考えられる。絶縁基板23上に
フォトエッチング技術を用いて送信コイル4と受信コイ
ル5、6をパターンニングする。次に、被測定物7が通
過する送信コイル4の開口部4a(受信コイル5の開口
部5aでもある)をくり貫く。このように送受信コイル
4,5を同一基板上に設けることによりコイル間隔の変
動を低減することが可能となり、安定した検出ヘッドを
構成することができる。検出ヘッドが安定することは、
検出感度の向上にもつながる。
As an implementation method of the detection head used in the present invention, an embodiment shown in FIG. 9 can be considered. The transmitting coil 4 and the receiving coils 5 and 6 are patterned on the insulating substrate 23 using a photoetching technique. Next, the DUT 7 passes through the opening 4a of the transmission coil 4 (also the opening 5a of the reception coil 5). By thus providing the transmitting and receiving coils 4 and 5 on the same substrate, it is possible to reduce fluctuations in the coil spacing, and it is possible to configure a stable detection head. The stability of the detection head means
It also improves the detection sensitivity.

【0018】表1に、被測定物の通過する開口部の寸法
などの条件を同一にして、対向形、同軸形、水平一面
形、および本発明の金属検出機のそれぞれの感度を金属
の通過高さzとの関係から求めた数値計算の一例を示
す。通過高さzは、対向形の場合、下に配置された受信
コイルからの高さ、同軸形の場合、コイルの下部からの
高さ、水平一面形の場合、送受信コイルが配置された面
からの高さ、本発明の金属検出機の場合、搬送手段であ
るベルトがその中を通過する受信コイルの下部からの高
さである。
In Table 1, the conditions such as the size of the opening through which the object to be measured passes are the same, and the respective sensitivities of the facing type, the coaxial type, the horizontal one-sided type, and the metal detector of the present invention are passed through the metal. An example of numerical calculation obtained from the relationship with the height z will be shown. The passing height z is the height from the receiving coil arranged below in the case of the opposed type, the height from the lower part of the coil in the case of the coaxial type, and from the surface on which the transmitting / receiving coil is arranged in the case of the horizontal one-sided type. In the case of the metal detector of the present invention is the height from the lower part of the receiving coil through which the belt as the conveying means passes.

【0019】[0019]

【表1】 [Table 1]

【0020】表1から、本発明の金属検出機は、金属の
通過高さ10mmにおいて、水平一面形の約1.3倍、
同軸形の約8倍、対向形の約86倍の検出感度を得るこ
とが可能である。また、通過高さ60mmにおいても水
平一面形の約4.7倍、同軸形の約2.1倍、対向形の
約8.3倍の検出感度があることが分かる。
From Table 1, it can be seen that the metal detector of the present invention has a metal passing height of 10 mm, which is about 1.3 times that of the horizontal single-faced type.
It is possible to obtain detection sensitivity about 8 times that of the coaxial type and about 86 times that of the opposed type. Further, it can be seen that even at a passing height of 60 mm, there is a detection sensitivity of about 4.7 times that of the horizontal flat surface type, about 2.1 times that of the coaxial type, and about 8.3 times that of the facing type.

【0021】表2は、本発明の金属検出機において、検
出ヘッドを搬送手段であるベルト1の搬送方向に対して
左右方向に傾けた場合(図4に示す第四の実施例参照、
但し、ベルト1は第一の実施例と同じく受信コイル5の
開口部を通る)、ベルト1の搬送方向に対して上下方向
に傾けた場合(図5に示す第五の実施例参照)、本発明
の金属検出機の検出ヘッドをベルト1の搬送方向に対し
て垂直に配置した場合(図1に示す第一の実施例参
照)、及び同軸形(図11参照)の検出感度を数値計算
で比較した結果を示している。被測定物7の通過する開
口部の寸法などの条件は、同一にしてある。本発明の金
属検出機の送信コイル4及び受信コイル5は、被測定物
7の通過する開口部の寸法を確保するために、傾きの程
度に応じて、左右方向に傾けた場合は左右方向に長い、
上下方向に傾けた場合は上下方向に長いコイル形状とし
ている。通過高さzは、同軸形の場合、コイルの下部か
らの高さ、本発明の金属検出機の場合、搬送手段である
ベルト1の通過する受信コイル5の下部からの高さであ
る。
Table 2 shows, in the metal detector of the present invention, when the detection head is tilted in the left-right direction with respect to the conveying direction of the belt 1 as the conveying means (see the fourth embodiment shown in FIG. 4,
However, when the belt 1 passes through the opening of the receiving coil 5 as in the first embodiment) and is tilted in the vertical direction with respect to the conveying direction of the belt 1 (see the fifth embodiment shown in FIG. 5), When the detection head of the metal detector of the invention is arranged perpendicularly to the conveyance direction of the belt 1 (see the first embodiment shown in FIG. 1) and the coaxial type (see FIG. 11), the detection sensitivity can be numerically calculated. The result of comparison is shown. The conditions such as the size of the opening through which the DUT 7 passes are the same. The transmission coil 4 and the reception coil 5 of the metal detector of the present invention are arranged in the left-right direction when tilted in the left-right direction depending on the degree of tilt in order to secure the size of the opening through which the DUT 7 passes. long,
When tilted in the vertical direction, the coil shape is long in the vertical direction. The passing height z is the height from the lower portion of the coil in the case of the coaxial type, and in the case of the metal detector of the present invention, the height from the lower portion of the receiving coil 5 through which the belt 1 which is the conveying means passes.

【0022】[0022]

【表2】 [Table 2]

【0023】表2の比較から、本発明の金属検出機の検
出ヘッドを搬送手段であるベルトに対して左右方向に4
5度傾けても、検出感度は、垂直のときとほとんど変わ
らないこと、ベルトの搬送方向に対して上下方向に垂直
から45度傾けても、検出感度は、同軸形と同程度であ
ることが分かる。
From the comparison of Table 2, the detection head of the metal detector of the present invention is arranged in the left-right direction with respect to the belt as the conveying means.
Even if it is tilted 5 degrees, the detection sensitivity is almost the same as when it is vertical, and even if it is tilted 45 degrees vertically from the vertical with respect to the belt conveyance direction, the detection sensitivity is almost the same as that of the coaxial type. I understand.

【0024】[0024]

【発明の効果】以上説明したように、本発明では、送信
コイルと受信コイルをほぼ同一の面内に配置し、さらに
被測定物が送信コイルと一つの受信コイルの開口部内を
通過する構成としたから、従来にない検出感度の高い金
属検出機が実現できた。
As described above, according to the present invention, the transmitting coil and the receiving coil are arranged in substantially the same plane, and the object to be measured passes through the openings of the transmitting coil and one receiving coil. Therefore, we were able to realize a metal detector with high detection sensitivity that has never been seen before.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第一の実施例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第二の実施例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第三の実施例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a third embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第四の実施例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a fourth embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第五の実施例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a fifth embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第六の実施例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a sixth embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第七の実施例を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a seventh embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第八の実施例を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing an eighth embodiment of the present invention.

【図9】本発明における検出ヘッドの実現方法の一実施
例を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing an embodiment of a method of realizing a detection head according to the present invention.

【図10】従来技術である対向形金属検出機の構成を示
す図である。
FIG. 10 is a diagram showing a configuration of a facing metal detector which is a conventional technique.

【図11】従来技術である同軸形金属検出機の構成を示
す図である。
FIG. 11 is a diagram showing a configuration of a coaxial metal detector that is a conventional technique.

【図12】従来技術である水平一面形金属検出機の構成
を示す図である。
FIG. 12 is a diagram showing a configuration of a horizontal single-sided metal detector that is a conventional technique.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 搬送手段としてのベルト 2 ローラー 3 ローラー 4 送信コイル 5 受信コイル 6 受信コイル 7 被測定物 8 混入金属 9 基準信号発生器 10 フィルタ 11 電力増幅器 12 差動増幅器 13 移相回路 14 第一の検波回路 15 第二の検波回路 16 帯域フィルタ 17 帯域フィルタ 18 増幅器 19 増幅器 20 A/D変換器 21 A/D変換器 22 判定手段 23 絶縁基板 1 Belt as a Conveying Device 2 Roller 3 Roller 4 Transmission Coil 5 Reception Coil 6 Reception Coil 7 DUT 8 Object to be Measured 8 Mixed Metal 9 Reference Signal Generator 10 Filter 11 Power Amplifier 12 Differential Amplifier 13 Phase Shifting Circuit 14 First Detection Circuit 15 Second detection circuit 16 Band filter 17 Band filter 18 Amplifier 19 Amplifier 20 A / D converter 21 A / D converter 22 Judgment means 23 Insulating substrate

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】被測定物を搬送する搬送手段(1)と、該
搬送手段の搬送路を遮る面内に配置され前記被測定物が
その中を通過する開口部(4a)を備えた一つの送信コ
イル(4)と、前記面と実質的に同一の面内にあって、
そのうちの一つが前記被測定物がその中を通過する開口
部(5a)を備えた、少なくとも二つの受信コイル
(5,6)とを含み、被測定物に含まれる金属を検出す
る金属検出機。
1. A transporting means (1) for transporting an object to be measured, and an opening (4a) arranged in a plane that interrupts a transportation path of the transporting means and through which the object to be measured passes. Two transmitter coils (4) and in substantially the same plane as said plane,
A metal detector, one of which comprises at least two receiving coils (5, 6) with an opening (5a) through which the object to be measured passes, the metal detector detecting metal contained in the object to be measured. .
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