CN108072908B - 用于测试金属检测设备的方法及金属检测设备 - Google Patents

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Abstract

一种能测试金属检测设备的方法，产品通过线圈系统，发射线圈的电流在第一接收线圈中感生的第一线圈信号与在第二接收线圈中感生的第二线圈信号在金属存在于产品中时不彼此补偿，使信号处理路径中产生输入信号，金属检测设备具有包括测试物品的测试装置。方法包括下述步骤：测试物品沿第一传输轴线通过检测区，并测量第一输入信号，第一阈值确定为使得第一输入信号的幅值超过阈值；相同的测试物品沿第二或另外的传输轴线通过检测区，并测量第二或另外的输入信号，第二阈值确定为使得第二或另外的输入信号的幅值超过第二或另外的阈值；每当测试物品沿第一、第二或另外的传输轴线移动时，在信号处理路径中选择相关的第一、第二或另外的阈值。

Description

用于测试金属检测设备的方法及金属检测设备
技术领域
本发明涉及一种用于测试金属检测设备的方法以及根据该方法操作的金属检测设备。
背景技术
金属检测设备用于检测和排除不期望的金属污染。当适当地安装和操作时，其将帮助减少金属污染并且改善食品安全。大多数现代金属探测器利用包括“平衡线圈系统”的探测头。该设计的探测器能够检测例如新鲜产品和冷冻产品这样的各种各样的产品中的包括黑色金属、有色金属和不锈钢在内的所有金属污染物类型。
金属检测设备通常包括金属机箱，所述机箱带有具有不同或相同尺寸的横截面面积的入口孔和出口孔，该入口孔和出口孔在机箱内限定检查对象沿着其移动的行进路径。
根据“平衡线圈”原理操作的金属检测设备通常包括缠绕在非金属框架或轭上的三个线圈。线圈系统包括至少一个发射线圈和至少一个第一和至少一个第二接收线圈；各个接收线圈界定了机箱内的位于入口孔与出口孔之间的检测区。检测区具有沿着行进路径变化的或者恒定的横截面轮廓。具有筒状检测区的系统通常使用具有相同尺寸的线圈，其中，发射线圈在两个接收线圈之间对中。具有锥形检测区的系统使用彼此间尺寸不同的线圈，其中，发射线圈在两个接收线圈之间是偏心的。在两种系统中，线圈均布置为使得当所述至少一个发射线圈被交流电流激励时，由此产生的电磁场在第一接收线圈中感生第一电压并且在第二接收线圈中感生第二电压，当在检测对象中不存在金属时，第一与第二电压互相抵消。
当金属颗粒通过线圈装置时，首先在一个接收线圈附近并且然后在另一个接收线圈附近扰乱高频场。当金属颗粒被传送通过接收线圈时，各个接收线圈中感生的电压改变。该平衡的改变使得在接收线圈的输出端处产生信号，该信号可被放大、处理并且之后用于检测金属污染物的存在。
信号处理通道通常将接收的信号分为彼此相差90°两个单独的分量。得到的矢量具有幅值和相位角，这对于通过线圈系统传送的产品和污染物是典型的。为了识别金属污染物，需要去除或减小“产品效应”。如果产品的相位是已知的，则相应的信号矢量可以被减小。从信号频谱消除不需要的信号就得到了对于源自污染物的信号的更高的灵敏度。
因此用于从信号频谱消除不需要的信号的方法利用了如下因素，即产品、污染物和其它干扰物对于磁场具有不同的影响，从而得到相位不同的信号。
借助于相位检测器在不同来源的信号分量的相位之间进行区分使得能够获得关于产品和污染物的信息。相位检测器、例如混频器或模拟乘法电路，生成了代表来自接收线圈的信号这样的信号输入与由发射单元提供给接收单元的参考信号之间的相位差的电压信号。因此，通过将参考信号的相位选择为与产品信号分量的相位一致，在相位检测器的输出端处获得为零的相位差以及相应的产品信号。在源自污染物的信号分量的相位与产品信号分量的相位不同的情况下，则能够检测到污染物的信号分量。然而，在污染物的信号分量的相位接近产品信号分量的相位的情况下，则污染物的检测失败，因为污染物的信号分量与产品信号分量一起被抑制。
因此在已知的系统中，发射频率可选择成使得金属污染物的信号分量的相位将不在产品信号分量的相位中。
US8587301B2公开了一种操作金属检测系统的方法，该金属检测系统使得能够确定优选的发射频率，利用该优选的发射频率，最小尺寸的金属颗粒的信号分量在相位和幅值方面与产品信号的相位和幅值差别最大。
因此，对于测试并且优化金属检测设备，需要利用不同的污染物进行测试，然而这是耗时的。此外，鉴于被处理的产品的频率变化，特别地应定期进行调整。
欧洲专利申请EP15200786.0公开了一种用于测试金属检测设备的测试装置，其中，一个以上的测试物品沿着相对于产品轴线平行的或等同地倾斜的测试轴线传递，产品沿该产品轴线穿过检测区。各个测试物品被嵌入金属块中，该金属块能够在引导管中从一端到另一端自由移动。通过测试物品感生的信号的评估使得能够检查金属检测设备的灵敏度。
沿着相对于产品轴线偏移的测试轴线输送测试物品使得能够在输送产品的同时测试金属检测设备。这样的测试装置的缺点在于，在测试区的比安装了测试装置的区域更重要的另外的区域中未测量金属检测设备的灵敏度。
然而，对于检测区的展现了不同的灵敏度的不同区域，设备的使用者可能使用适合于在检测区的特定区域中的灵敏度的测试物品。然而，例如由金属检测设备的制造商提供的单独的检测物品不适于在检测区的展现了不同灵敏度的区域中进行测试。
发明内容
因此，本发明基于如下目的：提供一种改进的用于测试金属检测设备的方法以及改进的根据该方法操作的金属检测设备。
本发明的方法将使得能够在完整的检测区上或者在选定的区域中测试金属检测设备的灵敏度，所述选定的区域对金属检测设备的正常性能至关重要。
特别地，利用本发明的方法，能够利用单一的检测物品在最不利的条件下测试金属检测设备。
此外，利用本发明的方法，将能够对于被处理的产品中可能出现的所有污染物实际地优化金属检测设备的性能，而无需额外的工作量。
本发明的设备将使得能够方便地以最少的工作量进行测试。此外，将能够在任意金属检测系统中实现本发明的方法，即使是已经使用的系统。
本发明的上述以及另外的目的本发明中限定的改进的金属检测设备的测试方法以及本发明限定的根据该方法操作的金属检测设备来实现。
所述方法使得能够测试金属检测设备，所述金属检测设备具有邻接输送通道的入口孔和出口孔，产品能够沿着所述输送通道移动通过线圈系统，所述线圈系统限定检测区并且包括发射线圈和第一及第二接收线圈，所述发射线圈和第一及第二接收线圈的尺寸被确定为使得施加到所述发射线圈的电流在第一接收线圈中感生第一线圈信号，并且在第二接收线圈中感生第二线圈信号，第一线圈信号与第二线圈信号在金属存在于被传输的所述产品中时不彼此补偿，使得在所述金属检测设备的信号处理路径中产生输入信号，所述金属检测设备还具有至少一个测试装置，所述测试装置包括能够移动通过所述检测区的至少一个测试物品。
所述方法包括下述步骤：
a)使所述测试物品沿着第一传输轴线移动通过所述检测区，并且测量第一输入信号；
b)使相同的、优选为同一测试物品沿着第二或另外的传输轴线移动通过检测区，并且测量第二或另外的输入信号；
c)确定适用于沿着第一传输轴线移动的所述测试物品的第一阈值，使得第一输入信号的幅值超过第一阈值；
d)确定适用于沿着第二或另外的传输轴线移动的测试物品的第二或另外的阈值，使得第二或另外的输入信号的幅值超过第二或另外的阈值；以及
e)每当测试物品沿着第一、第二或另外的传送轴线移动时，在所述信号处理路径中选择相关的第一、第二或另外的阈值。
本发明的方法使得能够在检测区的不同区域中以单一的测试物品测试金属检测设备，从而能够完全地测试金属检测设备的性能，即使利用单一的测试装置和单一的测试物品。
本发明的方法尤其使得能够在检测区的展现了低灵敏度或最低灵敏度的区域中测试金属检测设备的性能。因此，本发明的方法不限于：在检测区的具有高灵敏度的区域中测试金属检测设备；然而另外的区域的测试被忽略，其中由于故障或不正确的校准，灵敏度可能不足。
通过在较低灵敏度的区域中、优选地在最低灵敏度的区域中测试金属检测设备，所需性能的存在可以被验证。可以避免假阳性测试。
此外，能够在检测区的展现了不同灵敏度的多个区域中利用单一测试物品或者利用多个相同的测试物品进行金属检测设备的测试。为了完整地测试金属检测设备，使用者可以因此使用单一测试物品或者具有多个相同测试物品的一组测试物品。
此外，优选地，至少针对第一测试物品对于相关的第一、第二和/或另外的传输轴线并且对于至少第一和第二操作频率确定至少一个第一、至少一个第二或至少一个另外的阈值。因此，对于一组操作频率，提供了相应的一组阈值。
能够手动地或自动地进行测试。在本发明的金属检测设备中，从为检测区的而不同区域预定的一组阈值中自动地选择合适的阈值。此外，测试装置可以自动地在位置之间移动，其中，测试物品可以沿着分别用于在检测区的特定区域中自动测试金属检测设备的相关传输轴线移动。
在优选的实施例中，提供了一组测试物品，其具有不同的性质并且能够被施加于检测区的展现了基本均匀的灵敏度的一个以上区域中。测试物品可以是任意类型，包括黑色金属、非铁金属(例如铝)和无磁不锈钢型。在已经预定了适当的阈值之后，相同组的测试物品可以被施加于具有特定灵敏度的任意传输轴线或区域。
一组测试物品中的不同测试物品可以相继沿着同一传输轴线移动，或者可以沿着其中对于特定测试物品的灵敏度大约相等的不同传输轴线移动。在第一实施例中，对于各个传输轴线或者具有相等的灵敏度的区域，为提供了具有最小幅值的输入信号的测试物品确定相关的第一、第二或另外的阈值裕度或者阈值。因此，如果能够检测出提供了最低信号的测试物品，则假定也能够检测出提供较高信号的另外的测试物品。
在另一重要实施例中，为一组测试物品中的每个测试物品确定阈值。然后优选地针对不同频率对一组测试物品的中每个测试物品进行测试，由此确定其中所确定的阈值被超过的频率范围。基于为各个测试物品确定的频率范围，可以例如通过选择确定的频率范围的中心频率或者两个以上的频率区域的交集来优化金属检测设备。这个过程可以在没有用户介入的情况下自动执行。
因此，利用一组测试物品，可以更精确地测试金属检测装置对于产品中可能出现的所有污染物的灵敏度。如上所述，测试能够与优化金属检测设备相结合。在测试失败的情况下，则可以产生警报信号或报告，或者可以自动采取纠正措施，例如通过使发射频率分级并重复测试，直到超过相关的阈值。在各个发射频率不超过阈值的情况下，则可以发布增强的报告。由于提供了预定的阈值，所以可以高效地并以较少的工作量执行整个测试。
在另一优选的实施例中，对于第一输送轴线，确定第一裕度和第一阈值，测试物品或者一组测试物品对于所述第一输送轴线提供具有最小幅值的输入信号。然后依据第一裕度或第一阈值为第二或另外的传输轴线确定第二或另外的裕度。
因此，进行或可以进行对不同传输轴线的多个测试；之后通过比较相关输入信号的幅值来确定所述第一传输轴线，并且选择已经记录了最小输入信号的传输轴线。替代地，由于检测区的在入口孔和出口孔的中心点处穿过入口孔和出口孔的这样的中心轴线通常展现出最低灵敏度，所以可选择中心轴线作为第一传输轴线。
然后可以以不同的方式确定用于第二或另外的传输轴线的第二或另外的阈值。
优选地通过使第一阈值乘以权重因子q来确定用于第二或另外的传输轴线的第二或另外的阈值，所述权重因子q优选地与对于测试物品针对相关的第二或另外的传输轴线测量的输入信号的幅值和针对第一传输轴线测量的输入信号的幅值之间的比率相对应。
作为替代，通过使第一裕度乘以权重因子q来确定用于第二或另外的传输轴线的第二或另外的阈值，所述权重因子与对于相关的第二或另外的传输轴线测量的输入信号的幅值和对于第一传输轴线测量的输入信号的幅值之间的比率相对应，以便获得第二或另外的裕度，对于相关的第二或另外的传输轴线测量的输入信号比第二或另外的阈值大第二或另外的裕度。因此通过从针对用于相关的第二或另外的传输轴线的测试物品测量的输入信号的幅值减去算得的第二或另外的裕度来确定第二或另外的阈值。
因此，对于灵敏度较高的区域，阈值裕度优选地增大，更优选地与增加的灵敏度或测量的信号强度的比率成比例地增加。
本发明的方法可应用于产品在其中例如水平地或竖直地穿过检测区的任意的金属检测系统。在优选的实施例中，线圈系统限定锥形或筒状的检测区，或者具有矩形横截面的检测区。一个或多个不同的测试物品可沿着第一传输轴线或者沿着第二或另外的传输轴线移动，该第二或另外的传输轴线位于线圈系统之内或之外并位于检测区周边。
在优选的实施例中，不同的第二或另外的传输轴线从第一轴线等距地布置，并且相对第一轴线平行地或者同等倾斜地布置。以该方式，利用多个测试装置，能够在可能存在于产品中的污染物的整个范围测试金属检测设备的性能。
测试装置优选地包括引导装置，所述引导装置设置成用于沿着相关的第一、第二或另外的传输轴线引导测试物品。可以为每个传输轴线分配特定的测试装置，或者至少一个测试装置可在用于进行测试的至少两个传输轴线之间移动。
引导装置优选为管，测试物品能够被气压或重力驱动而在该管中来回移动。
在另一优选实施例中，所述测试装置安装在保持装置上，所述测试装置能够利用所述保持装置在第一位置与第二位置或另外的位置之间移动，在第一位置，所述测试物品能够沿着第一传输轴线移动，在第二或另外的位置，所述测试物品能够沿着第二或另外的传输轴线移动。
所述保持装置优选地耦接到驱动单元，所述保持装置在第一、第二或另外的位置之间能够移动或被移动。
所述金属检测设备优选地包括控制单元，利用所述控制单元，控制了所述驱动单元，和/或根据测试装置的位置在所述信号处理路径中应用第一、第二或另外的阈值。
在另一优选实施例中，所述金属检测设备包括至少一个位置传感器，利用所述位置传感器感测所述测试装置的位置，并且发信号给所述控制单元，每当所述测试物品沿着第一、第二或另外的传输轴线移动，所述控制单元就在所述信号处理路径中选择相关的第一、第二或另外的阈值。
在测试装置在驱动单元的控制之下自动移动的情况下，驱动单元也可以自动设定相应的阈值。然而，在驱动装置被手动移动的情况下，则优选地利用相关的位置传感器感测测试装置到达的位置。
附图说明
已经陈述了本发明的一些目的和优点，当结合附图考虑以下说明时，将显现出另外的方面，其中：
图1示意性地示出金属检测设备9，该金属检测设备9根据本发明的方法操作，并且包括至少一个具有测试物品79的测试装置7，测试装置7可从第一位置和第二位置移动，在第一位置，测试物品79可沿着第一传输轴线或者中轴线ca移动，在第二位置，测试物品79可沿着第二传输轴线或者测试轴线ta移动；
图2示出图1的本发明的金属检测设备9的一优选实施例；
图3示出对于沿着例如图2所示的金属检测设备9的检测区中的水平轴线移动的测试物品79所记录的相对信号强度的图；
图4示出对于首先沿着例如图1或图2所示的金属检测设备9的中轴线ca移动并且然后沿着测试轴线ta移动的一组三个测试物品79A、79B、79C所记录的信号幅值；
图5A示出包括引导管71的测试装置7，所述引导管连接到装配件70并且如图5B所示地包围嵌入金属块78中的测试物品79；
图5B示出图5A的测试装置7的在沿着引导管71和装配件70的中心轴线的平面上截取的剖视图；
图5C以分解视图示出图5A的测试装置9；
图6示出配备有保持装置31以及驱动装置32的图2的金属检测设备9，测试装置7能够利用驱动装置32在第一位置与第二位置之间移动，在第一位置，测试物品79能够沿着输送通道90的中轴线ca移动，在第二位置，测试物品79能够沿着测试轴线ta移动；以及
图7示出包括锥形输送通道90的本发明的金属检测设备9的剖视图。
具体实施方式
图1示意性地示出本发明的金属检测系统9，其包括：发射单元1；平衡线圈系统6，其具有发射线圈61、第一和第二接收线圈62、63；接收单元4，其包括信号处理单元；以及控制单元5、例如标准化计算系统，所述控制单元包括标准化接口、输入设备和输出设备，优选地是键盘和显示器，并且在所述控制单元中实现程序55，利用所述程序55，测量过程、校准过程和测试过程是可控的。图1还象征性地示出了输送机8，可能含有金属污染物C的产品P在该输送机8上沿着产品轴线pa被输送通过金属检测设备9的输送通道90(见图2)并且通过由平衡线圈系统6限界出的检测区60。
发射单元1包括频率发生器11，所述频率发生器向例如根据A或B类标准操作的功率放大器12的输入端提供具有操作频率的信号。功率放大器12的输出端连接到发射线圈61，并且选择性地经由切换开关组14连接到电容器C1、C2、C3。利用可选择的电容器C1、C2、C3，发射线圈61可被调谐到在频率发生器11处由控制单元5选择的发射频率。施加到发射线圈61的发射信号在第一接收线圈62中感生第一线圈信号，并且在第二接收线圈63中感生第二线圈信号，当金属C存在于产品P中时第一线圈信号与第二线圈信号不互相补偿。相反，当金属C存在于被输送的产品P中时，接收线圈62、63的信号提供了差异信号，所述差异信号作为接收单元的信号处理路径4中的输入信号被处理。输入信号例如在接收单元4中被放大和滤波，并且传送到控制单元5。优选地，在控制单元5中，将输入信号与阈值相比较。在输入信号超过阈值的情况下，检测到并且标记出污染物或测试物品。
图1还象征性地示出一个或两个测试装置7，所述测试装置7包括能够沿着相关的传输轴线ca或ta移动的测试物品79。如图5B所示，测试装置优选地包括中空管71，测试物品79能够沿着所述中空管71优选地通过空气压力推进而向前和向后行进。单一的测试装置7可在例如检测区60的中轴线这样的第一传输轴线ca与例如在检测区60的周边选取的测试轴线这样的第二传输轴线ta之间移动。替代地，具有第一测试物品79的第一测试装置7可牢固地安装在测试轴线ta处，同时可单独地设置具有第二测试物品79的可移动的第二测试装置7。
因此，根据本发明，出于测试的目的可使用单一测试装置7的同一测试物品79或者两个以上的测试装置7的相同的测试物品79，尽管金属检测设备9的灵敏度在中轴线ca的区域与在测试轴线ta的区域中是不同的。为了确保在检测区60的不同区域中的同一或相同的测试物品的适用性，为每个传输轴线ca和ta以及独特的测试物品确定独立的阈值。为此目的，测试物品79沿着第一传输轴线ca移动通过检测区60，并且测量了第一输入信号，对于该第一输入信号，将第一阈值th1确定为使得第一输入信号的幅值比第一阈值th1大第一裕度M1(见图4)。然后，同一或相同的测试物品79沿着第二传输轴线ta移动通过检测区60，并且测量了第二输入信号，对于该第二输入信号，将第二阈值th2确定为使得第二输入信号的幅值比第二阈值th2大第二裕度M2。之后，每当测试物品79沿着第一或第二传输轴线ca或ta移动时，就将相关的确定的第一或第二阈值th1、th2应用到接收单元的信号处理路径4中。对于测试物品79当前沿着其移动的传输轴线ca或ta，可手动或自动地选择相关的阈值th1或th2。在优选的实施例中(见图6)，借助于位置传感器33检测测试装置7的位置。
在使用一组测试物品79来测试金属检测设备9的情况下，可以仅针对提供最小信号的测试物品79，或者对于一组测试物品79的每个测试物品79确定用于传输轴线的阈值。利用确定的阈值能够以少的工作量在潜在污染物C的整个范围测试金属检测设备9。同样，通过使用确定的阈值，能够为特定的污染物C优化金属检测设备9。可为不同类型的金属污染物确定发射频率的范围，对于该范围，相关的输入信号超过相关阈值。在关注了两个特定的污染物C的情况下，则在为这些污染物C确定的频率范围的交集中选择发射频率。
因此，在优选的实施例中，至少针对第一测试物品79对于相关的第一、第二或另外的传输轴线ca；ta；……并且对于至少第一和第二操作频率fx、fy确定至少一个第一、至少一个第二和/或至少一个另外的阈值th1x、th1y；th2x、th2y；……最优选地，针对所有的测试物品的所有或部分污染物、所有的传输轴线以及所有的操作频率设置阈值。
由于可自动地执行这些过程，所以能够快速地并且以少的工作量完成金属检测设备9的测试和优化。
图2示出图1的本发明的金属检测设备9的一优选实施例，所述金属检测设备具有集成的控制单元5和输送通道90以及具有矩形横截面的检测区60。测试物品79可沿其移动的第一传输轴线是中轴线ca。测试物品79可沿其移动的第二传输轴线是测试轴线ta，第二传输轴线向中轴线ca的左方偏移大约30mm。
图3示出对于已经在例如图2所示的金属检测设备9的检测区60中沿着水平轴线移动的测试物品79所记录的相对信号强度的二维图。记录的线大致对应于延伸通过检测区60的抛物面的抛物线。位于抛物线的顶点处的中轴线ca垂直于图像的x轴延伸。可以看出，相对信号强度ssREL在中点或中轴线ca处最低，并且从该处向左和向右增大。如图2所示，测试轴线ta设置在中轴线ca的左方30mm处。灵敏度或相对信号强度ssREL沿着该测试轴线增加为大约2.5倍。因此，将设置用于中轴线ca的第一阈值th1优选地乘以因数2.5，以便获得用于测试轴线ta以及同一或相同的测试物品79的阈值th2。
图4示出为已经首先沿着例如图1或图2所示的金属检测设备9的中轴线ca并且然后沿着测试轴线ta移动的一组三个测试物品79A、79B、79C记录的信号幅值。对于由第一测试物品79A提供的最小输入信号s79A，在此以适当的方式确定第一裕度M1。
作为示例，通过使输入信号s79A除以选择的因子、例如10，确定第一裕度M1。通过从输入信号s79A的测得的幅值减去裕度M1，确定第一阈值th1。
确定的第一阈值th1存储在控制单元5中用于以后的应用。通过使第一裕度M1乘以输入信号s*79A与s79A的幅值的比率，来确定通过使第一测试物品79A沿着测试轴线ta移动而记录的输入信号s*79A的第二裕度M2。
在图4的图示中，显示了在一优选的实施例中，还针对由另外的测试物品79B、79C提供的信号确定了阈值th22和th23。利用阈值th21、th22和th23以及相应的一组测试物品79A、79B、79C，能够针对所有关注的材料完全测试本发明的金属检测设备9。
图5A和图5B以空间图和剖视图示出测试装置7的示例。图5C以分解图示出图5A的测试装置7。测试装置7包括中空的筒状引导管71，所述引导管在近端处连接到装配件70，并且包围嵌入金属块78中的测试物品7。引导管71在远端处设置有：通风口711，其具有两个排放孔；以及螺纹部，端部止动件75嵌入该螺纹部中，所述端部止动件可以是螺栓。端部止动件75用作用于金属块78的端部止动件，并且可优选地调节以达到金属块78的行进路径的期望的长度。有角度的装配件70包括：第一装配部701，引导管71被保持在第一装配部中；以及第二装配部702，其可连接到气压式联轴器或者直接连接到空气软管。通过施加空气压力、真空或重力，金属块78能够在引导管71的近端与远端之间来回移动。
图6示出配备有保持装置31和驱动装置32的图2的金属检测设备，测试装置7可利用驱动装置在第一位置与第二位置之间移动，在第一位置，测试物品79可沿着检测区60的中轴线ca移动，在第二位置，测试物品79可沿着位于检测区60的周边的测试轴线ta移动。由于测试装置7目前与中轴线ca对准，所以在第二位置以虚线示出。在该优选的实施例中，驱动装置32在控制单元5的控制之下操作，从而能够使测试装置7移动到期望的位置，对该期望的位置能够确定并且应用阈值th1或th2。利用确定的阈值th1或th2，将来的测试可使用同一或相同的测试物品79自动执行。然而，可以自动地或者在使用者的控制之下执行测试，使用者可通过触摸控制单元5的触摸板显示的触摸命令区域输入命令，和/或手动移动测试装置7。
也可通过位置传感器33检测测试装置7的位置。在测试装置7被手动地并相对于控制单元5独立地移动的情况下，一旦测试装置7已经移动到相关位置、例如中轴线的位置，位置传感器33就将向控制单元5提供信号。
如上所述，能够在任意金属检测设备中实现本发明的方法。图7示出本发明的包括锥形输送通道90的金属检测设备9的剖视图。该金属检测设备9设计成能够在竖直包装应用中检测金属污染产品，即用于在嵌入密封包装之前检查飞行产品。该设备设计成最小的高度，从而使得其能够被安装在例如称量器和制袋机之间的有限空间中。
金属检测设备1包括机箱99，所述机箱具有入口孔和出口孔2A、2B，该入口孔和出口孔2A、2B限界了锥形输送通道90，产品P可移动通过所述输送通道。
金属检测设备9配备有可连接到中央计算机系统的控制单元5。金属检测设备9可自动地操作或者在中央计算机系统的控制下操作，该中央计算机系统可以控制一个以上的金属检测设备9，并且可设置应用参数并收集测量结果。
为了推动测试物品，提供了气动控制装置900，所述气动控制装置优选地包括气动装置，例如压力发生器、真空发生器和阀装置(未示出)，所述气动装置可手动操作或在本地控制单元5或中央计算机系统的控制下经由控制总线操作。气动控制装置900可包括例如根据文丘里原理操作的例如一个以上的空气泵和/或一个以上的真空发生器。压力发生器和真空发生器优选地配备有控制或切换装置，用于使得能够脉冲式地施加特定压力或真空。气动设备和用于控制这种气动设备的装置例如可得自Festo AG(见www.festo.us)。气动控制装置900设计成能够以选定的测试间隔、例如每15或30分钟优选地以脉冲的形式向测试装置的装配部702提供压力或真空。
附图标记列表
1 发射单元
2A 入口孔
2B 出口孔
4 接收单元的信号处理路径
5 控制单元的信号处理路径
6 平衡线圈系统
7 测试装置
9 金属检测设备
11 频率发生器
12 功率放大器
14 切换开关组
31 保持装置
32 驱动装置
33 位置传感器
55 程序
60 检测区
61 发射线圈
62 第一接收线圈
63 第二接收线圈
71 引导管
75 端部止动件
78 金属块
79、79A、79B、79C 测试物品
90 输送通道
C 金属污染物
ca 中轴线
C1、C2、C3 电容器
Fx 第一操作频率
Fy 第二操作频率
M1 第一裕度
M2 第二裕度
P 产品
S79A 最小输入信号
ssrel 相对信号强度
ta 测试轴线
th1x、th1y、th2x、th2y、th21、th22、th23 阈值

Claims (15)

1.一种用于测试金属检测设备(9)的方法，所述金属检测设备(9)具有与输送通道(90)邻接的入口孔和出口孔(2A、2B)，产品(P)能够沿着所述输送通道(90)移动通过线圈系统(6)，所述线圈系统(6)限定检测区(60)并且包括发射线圈(61)和第一及第二接收线圈(62、63 )，所述发射线圈(61)和第一及第二接收线圈(62、63)的尺寸被确定为使得施加到发射线圈(61)的电流在第一接收线圈(62)中感生第一线圈信号，并且在第二接收线圈(63)中感生第二线圈信号，第一线圈信号与第二线圈信号在金属(C)存在于被传输的所述产品(P)中时不彼此补偿，使得在所述金属检测设备(9)的信号处理路径(4、5)中产生输入信号，所述金属检测设备(9)还具有至少一个测试装置(7)，所述测试装置(7)包括能够移动通过所述检测区(60)的至少一个测试物品(79)；
所述方法包括下述步骤：
a)使所述测试物品(79)沿着第一传输轴线(ca)移动通过所述检测区(60)，并且测量第一输入信号；
b)使同一或相同的测试物品(79)沿着第二或另外的传输轴线(ta；…)移动通过检测区(60)，并且测量第二或另外的输入信号；
c)确定适用于沿着第一传输轴线(ca)移动的所述测试物品(79)的第一阈值(th1)，使得第一输入信号的幅值超过第一阈值(th1)；
d)确定适用于沿着第二或另外的传输轴线(ta；…)移动的测试物品(79)的第二或另外的阈值(th2；…)，使得第二或另外的输入信号的幅值超过第二或另外的阈值(th2；…)；以及
e)每当测试物品(79)沿着第一、第二或另外的传送轴线(ca；ta；…)移动时，通过在所述信号处理路径(4)中选择相关的第一、第二或另外的阈值(th1；th2；…)来测试所述设备。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，相对于第一测试物品(79)附加地，具有不同特性的另外的测试物品在存在特定灵敏度的检测区的区域中沿着所述传输轴线(ca；ta；…)中的至少一个移动，针对提供具有最小幅值的输入信号的测试物品(79)确定相关的第一、第二或另外的阈值(th1；th2；…)，或者，针对每个测试物品(79)确定阈值。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，至少针对第一测试物品(79)对于相关的第一、第二或另外的传输轴线(ca；ta；…)并且对于至少第一和第二操作频率(fx、fy)确定至少一个第一、至少一个第二或者至少一个另外的阈值(th1x、th1y；th2x、th2y；…)。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，对于第一传输轴线(ca)确定第一阈值(th1)，测试物品(79)对于第一传输轴线提供了具有最小幅值的输入信号，信号幅值比第一阈值(th1)大第一裕度(M1)，依据第一裕度(M1)或者依据第一阈值(th1)确定对于第二或另外的传输轴线(ta、…)的第二或另外的阈值(th2；th3；…)。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，通过使第一阈值(th1)乘以权重因子q来确定用于第二或另外的传输轴线(ta、…)的第二或另外的阈值(th2；th3；…)，所述权重因子q与对于相关的第二或另外的传输轴线(ta、…)测量的输入信号的幅值和对于第一传输轴线(ca)测量的输入信号的幅值之间的比率相对应。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，通过使第一裕度(M1)乘以权重因子q来确定用于第二或另外的传输轴线(ta、…)的第二或另外的阈值(th2；th3；…)，所述权重因子q与对于相关的第二或另外的传输轴线(ta、…)测量的输入信号的幅值和对于第一传输轴线(ca)测量的输入信号的幅值之间的比率相对应，以便获得第二或另外的裕度(M2、M3；…)，对于相关的第二或另外的传输轴线(ta、…)测量的输入信号比第二或另外的阈值(th2；th3；…)大所述第二或另外的裕度(M2、M3；…)。
7.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，第一传输轴线(ca)是从所述金属检测设备(9)的所述入口孔(2A)延伸到所述出口孔(2B) 的所述检测区(60)的中轴线，和/或，不同的第二或另外的传输轴线(ta、…)相对于第一轴线(ca)等距地布置并且相对于第一轴线(ca)平行地或同等倾斜地布置。
8.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述线圈系统(6)限定锥形或筒状的检测区(60)或者具有矩形横截面的检测区(60)，其中，一个或多个不同的测试物品(79)沿着第一传输轴线(ca)或沿着第二或另外的传输轴线(ta；…)能够移动或被移动，所述第二或另外的传输轴线是位于所述线圈系统(6)之内或之外并位于检测区(60)周边的测试轴线。
9.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述至少一个测试装置(7)包括引导装置(71)，所述引导装置(71)设计成用于沿着相关的第一、第二或另外的传输轴线(ca、ta、…)引导所述测试物品(79)，每个传输轴线(ca；ta；…)都配有测试装置(7)或者至少一个测试装置(7)在所述传输轴线(ca、ta、…)中的至少两个之间能够移动或被移动，所述引导装置是管，所述测试物品(79)能够在所述管中沿着所配属的传输轴线(ca；ta；…)通过气压和/或重力来回移动。
10.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述测试装置(7)安装在保持装置(31)上，所述测试装置(7)利用所述保持装置在第一位置与第二位置或另外的位置之间移动，在第一位置，所述测试物品(79)能够沿着第一传输轴线(ca)移动，在第二或另外的位置，所述测试物品(79)能够沿着第二或另外的传输轴线(ta、…)移动。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述保持装置(31)耦接到驱动单元(32)，所述保持装置(31)利用所述驱动单元手动地或自动地在第一、第二或另外的位置之间能够移动或被移动。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述金属检测设备(9)包括控制单元(5)，利用所述控制单元，控制所述驱动单元(32)，和/或根据所述测试装置(7)的位置在所述信号处理路径(4)中应用第一、第二或另外的阈值(th1、th2…)。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述金属检测设备(9)包括至少一个位置传感器(33)，利用所述位置传感器感测所述测试装置(7)的位置，并且发信号给所述控制单元(5)，每当所述测试物品(79)沿着第一、第二或另外的传输轴线(ca；ta；…)移动时，所述控制单元(5)就在所述信号处理路径(4)中选择相关的第一、第二或另外的阈值(th1、th2…)。
14.一种根据前述权利要求1-13中任意一项限定的方法操作的金属检测设备(9)，所述金属检测设备包括具有至少一个测试物品(79)的至少一个测试装置(7)、以及控制单元(5)，每当所述测试物品(79)沿着已经确定了第一、第二或另外的阈值(th1、th2…)的相关的第一、第二或另外的传输轴线(ca；ta；…)能够移动或被移动时，利用所述控制单元能够在所述信号处理路径(4)中选择并应用第一、第二或另外的阈值(th1、th2…)。
15.根据权利要求14所述的金属检测设备(9)，其特征在于，所述金属检测设备(9)包括测试装置(7)，所述测试装置在所述控制单元(5)的控制下能够手动地或自动地在两个或更多个位置之间移动，其中，测试物品(79)能够沿着相关的第一、第二或另外的传输轴线(ca；ta；…)移动。
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