CN211180244U - 双线圈式金属探测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种双线圈式金属探测装置，包括控制器、安装在机架上的传送带和横跨传送带设置的检测门；检测门包括至少两组双线圈组，双线圈组均包括发射线圈和接收线圈，发射线圈的磁力线能够到达传送带表面或者穿过传送带，所有发射线圈的发射区域相连后在横向上能够覆盖传送带，所有接收线圈的接收区域相连后在横向上能够覆盖传送带，所有接收线圈的信号输出端将检测值传送至控制器。本实用新型利用电磁感应原理，设置发射线圈和接收线圈，对金属物体进行检测，只要有金属物体通过检测门，接收线圈由于磁场变化产生电压，并将该电压返回至控制器，控制器对电压进行比较检测，以确定金属物体存在，防止金属物体遗漏，避免漏检。

Description

双线圈式金属探测装置

技术领域

本实用新型属于金属检测领域，具体涉及金属探测装置。

背景技术

随着社会的发展和科学技术的进步，金属探测已经广泛应用于各行各业。在社会安全方面，金属探测用于安全检查,可以检查人体或行李中携带的金属危险物品；在日常生活方面，金属探测可以对食品、药品的安全问题进行监测；在工业生产方面，金属探测可以对生产线中的金属异物进行监测和剔除，同时，金属探测还广泛运用于军事、考古、煤矿等各个方面。

工业用金属探测器主要包括以下几种:输送式金属探测器，检针机(验针机，检针器)，分体式金属探测器(流水线配套使用)。

目前工业的垃圾处理的金属检测和回收大部分使用传统的磁铁吸取金属，但是金属和垃圾混杂在一起，金属处于非游离态，用传统的磁铁回收会使一部分金属遗漏。另一方面，吸铁器在生产线开机之后需要不停机运行，造成较大的能源浪费。

实用新型内容

本实用新型旨在解决现有技术中存在的技术问题，本实用新型的第一个目的是提供双线圈式金属探测装置，以解决现有技术采用磁吸方式检测和回收金属，存在金属遗漏的问题。本实用新型的第二个目的是提供金属探测定位装置。

为达到上述第一个目的，本实用新型采用如下技术方案：双线圈式金属探测装置，包括控制器、安装在机架上的传送带和横跨传送带设置的检测门；

检测门包括横跨传送带设置的支撑架、以及安装在支撑架上的位于传送带上方的至少两组双线圈组，双线圈组均包括发射线圈和接收线圈；

发射线圈的电流输入端与外部电源连接，发射线圈的磁力线能够到达传送带表面或者穿过传送带；

相邻发射线圈的发射区域相接或有交叉，所有发射线圈的发射区域相连后在横向上能够覆盖传送带；

相邻接收线圈的接收区域相接或有交叉，所有接收线圈的接收区域相连后在横向上能够覆盖传送带；

所有接收线圈的信号输出端将检测值传送至控制器。

上述技术方案中，利用电磁感应原理，设置发射线圈和接收线圈，对金属物体进行检测，只要有金属物体通过检测门，接收线圈由于磁场变化产生电压，并将该电压返回至控制器，控制器对电压进行比较检测，以确定金属物体存在，防止金属物体遗漏，避免漏检，且能够在确定有金属存在的情况下再启动吸铁装置，达到节能目的。

在本实用新型的一种优选实施方式中，控制器的警示信号输出端与报警器的驱动端相连。有金属物体通过检测门时，报警器报警以提示人们金属物体的存在。

在本实用新型的一种优选实施方式中，报警器可以为蜂鸣器，喇叭，或指示灯。

在本实用新型的一种优选实施方式中，双线圈组采用阵列设置：

双线圈组分为两列，两列双线圈组在传送带的宽度方向交错设置；

或双线圈组按矩形阵列的方式排列在传送带的上方。

双线圈组按不同的方式排列，将检测带划分为多个通道，多个通道可以同时检测到金属物体，但每个通道又互不影响。

在本实用新型的另一种优选实施方式中，双线圈组阵列中部分发射线圈，其余为接收线圈。

在本实用新型的另一种优选实施方式中，发射线圈和接收线圈均为环形；发射线圈环设在接收线圈的外圈，或接收线圈环设在发射线圈的外圈，或发射线圈与接收线圈在空间上独立设置。提供了每组双线圈组的接收线圈和发射线圈布置的多种方式。

在本实用新型的另一种优选实施方式中，外部电源为高频脉冲电发生器。使发射线圈产生迅速变化的磁场，这个磁场能在金属物体内部产生涡电流，以检测金属物体的存在。

在本实用新型的另一种优选实施方式中，支撑架包括两个竖向设置的竖架和一根横向设置的横梁，两个竖架分别位于传送带的两侧且固定设置，横梁横跨传送带且位于传送带的上方，多组双线圈组安装在横梁上。

为达到上述第二个目的，本实用新型采用如下技术方案：金属探测定位装置，包括上述双线圈式金属探测装置，控制器接收接收线圈的检测数据并将对应的接收线圈的位置输出。

相比现有技术，本实用新的有益效果如下：

1)本装置采用双线圈组来确定金属的存在，发射线圈和接收线圈同步工作，发射线圈通过发射器发出探测高频脉冲,脉冲附近的金属物体内部产生涡流，涡流进一步产生磁场，接收线圈由于磁场变化产生电压，电压返回至控制器，控制器对电压进行比较检测并作用于报警器使其报警，以指示金属物体存在，或者输出启动信号至吸铁器，以完成铁质金属去除。

2)设置多组双线圈组，金属物体通过检测门时，控制器依据产生电压的接收线圈的位置，确定金属物体在所处传送带上的对应位置，实现对金属物体的探测与定位功能。

3)多组双线圈组采用阵列设置，把检测带划分为多个通道，多个通道可以同时检测到金属，但每个通道互不影响。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本申请实施例一的一种双线圈式金属探测装置的结构示意图。

图2是图1的金属探测装置的俯视示意图。

图3是本申请实施例一的另一种双线圈式金属探测装置的俯视示意图。

图4是本申请实施例一的再一种双线圈式金属探测装置的俯视示意图。

说明书附图中的附图标记包括：传送带1、机架11、控制器2、检测门3、支撑架31、竖架311、横梁312、双线圈组32、发射线圈321、接收线圈322、连接杆33、安装骨架34。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“竖向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

实施例一

本实施例提供了双线圈式金属探测装置，如图1和图2所示，在本实用新型的一种优选实施方式中，其包括控制器2、安装在机架11上的传送带1和横跨传送带1设置的检测门3，控制器2可以安装在检测门3的外侧。检测门 3包括横跨传送带1设置的支撑架31、以及安装在支撑架31上的位于传送带 1上方的至少两组双线圈组32，比如设置两组、三组、四组或更多组双线圈组 32，图1和图2中所示为设置四组双线圈组32。

双线圈组32均包括发射线圈321和接收线圈322；发射线圈321的电流输入端与外部电源连接，比如外部电源为高频脉冲电发生器或交流电发生器，打开或关闭发生器可由人工控制。发射线圈321的磁力线能够到达传送带1 表面或者穿过传送带1；相邻发射线圈321的发射区域相接或有交叉，所有发射线圈321的发射区域相连后在横向上能够覆盖传送带1；相邻接收线圈322 的接收区域相接或有交叉，所有接收线圈322的接收区域相连后在横向上能够覆盖传送带1；所有接收线圈322的信号输出端将检测值传送至控制器2。

控制器2可以为STM32F0系列单片机，比如采用UFQFPN32封装的 STM32F051K4型单片机，具体引脚的连接方式以接收线圈322的数量为四个进行说明，比如四个接收线圈322的信号输出端分别与PA0-PA3四个输入引脚相连，驱动传送带1工作的电机与PA6输出引脚相连；具体外围电路的连接可采用其通用的连接方式。

工作原理如下：待检测物体由传送带1传送通过检测门3，有金属物体通过检测门3时，双线圈组32对物体进行检测。具体为，发射线圈321通过发射器持续发射探测高频脉冲或交流脉冲,脉冲附近的金属物体内部产生涡流，涡流进一步产生磁场，接收线圈322由于磁场变化产生电压，电压返回至控制器2，控制器2对电压进行比较检测以确定金属物体存在，以此探测传送带1 上是否有金属物体通过。

比如双线圈组32的数量为四组，四组双线圈组32把检测带划分为四个通道，四个通道可以同时检测到其对应区域是否有金属物体通过，但每个通道又互不影响。

在本实用新型的另一种优选实施方式中，控制器2的警示信号输出端与报警器的驱动端相连。比如控制器2的警示信号输出引脚(比如PA7引脚)与三极管的基极相连，三极管的发射极接地，三极管的集电极与二极管的正极相连，二极管的负极接电源，二极管的负极还外接一接地的滤波电容；报警器的负极与二极管的正极相连，报警器的正极与二极管的负极相连。三极管用于将接收线圈322产生的电压放大，放大的电压作用于报警器，报警器报警以提示人们金属物体的存在。

在本实施方式中，报警器优选但不限于蜂鸣器，喇叭，或指示灯。

在本实用新型的另一种优选实施方式中，双线圈组32采用阵列设置：如图2所示，双线圈组32分为两列，图2中所示为四组，两列双线圈组32在传送带1的宽度方向交错设置；或如图3所示，双线圈组32按矩形阵列的方式排列在传送带1的上方，图3中所示为六组。双线圈组阵列中部分为发射线圈 312，其余为接收线圈322。

在本实用新型的另一种优选实施方式中，如图1-图3所示，发射线圈321 和接收线圈322均为环形，比如圆环状或距环状等；发射线圈321环设在接收线圈322的外圈，当然接收线圈322也可环设在发射线圈321的外圈。应当指出，发射线圈321与接收线圈322在空间上还可独立设置，比如图4中所示，发射线圈321与接收线圈322相对设置，图4所示为三组双线圈组32。

如图1-图4所示，在本实用新型的另一种优选实施方式中，支撑架31包括两个竖向设置的竖架311和一根横向设置的横梁312，两个竖架311分别位于传送带1的两侧且固定设置，比如通过螺栓与机架11固定连接，或通过螺栓与地面固定连接，横梁312横跨传送带1且位于传送带1的上方，多组双线圈组32安装在横梁312上，控制器2设在其中一个竖架311的外侧。

具体地，在横梁312的两侧均焊接有连接杆33，双线圈组32通过连接杆 33安装在横梁312上。当发射线圈321环设在接收线圈322的外圈或接收线圈322环设在发射线圈321的外圈时，如图2和图3所示，发射线圈321和接收线圈322均固定在安装骨架34上，比如卡设或绑扎，安装骨架34由塑料或尼龙制成，连接杆33与安装骨架34固定连接。当发射线圈321与接收线圈322在空间上独立设置时，如图4所示，左侧的连接杆33与左边的发射线圈 321固接，右侧的连接杆33与右边的接收线圈322固接。

实施例二

本实施例提供了金属探测定位装置，其包括实施例一的双线圈式金属探测装置，控制器2接收接收线圈322的检测数据并将对应的接收线圈322的位置输出。接收线圈322产生电压，电压返回至控制器2，控制器2对电压进行比较检测并经三极管放大,放大的电压作用于报警器，比如蜂蜜器，使其鸣叫，以指示金属物体存在。控制器2依据产生电压的接收线圈322的位置，确定金属物体在所处传送带1上的对应位置，实现金属物体的探测与定位功能。具体利用多个接收线圈322确定位置的方法可以但不限于采用CN201310430976.8 中获取可视光源阵列所处位置的方法。

在本说明书的描述中，参考术语“优选的实施方式”、“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多组实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.双线圈式金属探测装置，其特征在于，包括控制器、安装在机架上的传送带和横跨传送带设置的检测门；

所述检测门包括横跨传送带设置的支撑架、以及安装在支撑架上的位于传送带上方的至少两组双线圈组，所述双线圈组均包括发射线圈和接收线圈；

所述发射线圈的电流输入端与外部电源连接，发射线圈的磁力线能够到达传送带表面或者穿过传送带；

相邻发射线圈的发射区域相接或有交叉，所有发射线圈的发射区域相连后在横向上能够覆盖传送带；

相邻接收线圈的接收区域相接或有交叉，所有接收线圈的接收区域相连后在横向上能够覆盖传送带；

所有接收线圈的信号输出端将检测值传送至控制器。

2.如权利要求1所述的双线圈式金属探测装置，其特征在于，所述控制器的警示信号输出端与报警器的驱动端相连。

3.如权利要求2所述的双线圈式金属探测装置，其特征在于，所述报警器可以为蜂鸣器，喇叭，或指示灯。

4.如权利要求1所述的双线圈式金属探测装置，其特征在于，所述双线圈组采用阵列设置：

双线圈组分为两列，两列双线圈组在传送带的宽度方向交错设置；

或双线圈组按矩形阵列的方式排列在传送带的上方。

5.如权利要求4所述的双线圈式金属探测装置，其特征在于，所述双线圈组阵列中部分为发射线圈，其余为接收线圈。

6.如权利要求1所述的双线圈式金属探测装置，其特征在于，所述发射线圈和接收线圈均为环形；发射线圈环设在接收线圈的外圈，或接收线圈环设在发射线圈的外圈，或发射线圈与接收线圈在空间上独立设置。

7.如权利要求1-6之一所述的双线圈式金属探测装置，其特征在于，所述外部电源为高频脉冲电发生器。

8.如权利要求7所述的双线圈式金属探测装置，其特征在于，所述支撑架包括两个竖向设置的竖架和一根横向设置的横梁，两个竖架分别位于传送带的两侧且固定设置，横梁横跨传送带且位于传送带的上方，多组双线圈组安装在横梁上。

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