JP2001091663A - Metal detector - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ベルトコンベア等
の搬送路上を搬送される例えば食品等の被検査体に金属
片が含まれているか否かを検査する金属検出機に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a metal detector for inspecting whether an object to be inspected such as a food conveyed on a conveyor path such as a belt conveyor contains a metal piece.
【０００２】[0002]
【従来の技術】食品の安全を確保するための品質管理シ
ステムとして、近年、HACCP（HazardAnalysis Critical
Control Point 危険分析重要管理点）が導入されてい
る。このHACCPは、消費者保護の観点から、食品中に金
属片などの異物が混入しないよう品質管理することを要
求している。2. Description of the Related Art Recently, HACCP (Hazard Analysis Critical) has been used as a quality control system to ensure food safety.
Control Point (risk analysis critical control point) has been introduced. HACCP requires quality control to prevent foreign substances such as metal chips from entering foods from the viewpoint of consumer protection.
【０００３】この食品等の被検査体に金属片が含まれて
いるか否かを検査する手法は種々の手法が提唱されてい
るが、磁界中に金属が入ることにより、磁界が乱れるこ
とを利用した金属検出手法が一般的である。[0003] Various methods have been proposed for inspecting whether or not a test piece such as a food contains a metal piece. However, it has been proposed to utilize the fact that a magnetic field is disturbed by a metal entering a magnetic field. The metal detection technique described above is common.
【０００４】この検出手法を採用した金属検出機は例え
ば図６に示すように構成されている。食品等の被検査体
１を一定方向に搬送する搬送路としてのベルトコンベア
２を囲むようにフレーム３が設置されている。このフレ
ーム３の正面に操作パネル４が設けられている。[0004] A metal detector adopting this detection method is constructed, for example, as shown in FIG. A frame 3 is provided so as to surround a belt conveyor 2 as a transport path for transporting an inspection object 1 such as food in a certain direction. An operation panel 4 is provided on the front of the frame 3.
【０００５】図７は、特開昭５９―６０２７６号公報に
提唱されているフレーム３内に組込まれている金属検出
機の概略構成を示すブロック図である。FIG. 7 is a block diagram showing a schematic configuration of a metal detector incorporated in the frame 3 proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-60276.
【０００６】交流電源５から出力された励磁電流ａは、
ベルトコンベア２の搬送方向に配設された送信コイル６
に印加される。したがって、この送信コイル６によっ
て、被検査体１の搬送路内に一定磁界が形成される。こ
の送信コイル６の対向位置に一対のコイル７ａ、７ｂが
互いに巻回方向が逆になるように差動接続された受信コ
イル７が配設されている。この受信コイル７の出力端子
相互間に接続された可変抵抗８の可変端子からこの受信
コイル７の出力信号ｂが取出されて各同期検波器９ａ、
９ｂへ入力される。[0006] The exciting current a output from the AC power supply 5 is
Transmission coil 6 arranged in the conveying direction of belt conveyor 2
Is applied to Therefore, a constant magnetic field is formed in the transport path of the device under test 1 by the transmission coil 6. A receiving coil 7 is provided at a position opposite to the transmitting coil 6 so that a pair of coils 7a and 7b are differentially connected so that the winding directions are opposite to each other. An output signal b of the receiving coil 7 is taken out from a variable terminal of a variable resistor 8 connected between the output terminals of the receiving coil 7, and the synchronous detectors 9a,
9b.
【０００７】受信コイル７の各コイル７ａ、７ｂは送信
コイル６にて生起された磁界を検出して誘起電圧を生成
するが、各コイル７ａ、７ｂは巻回方向が互いに逆方向
であるので、誘起電圧は互いに相殺され、出力信号ｂの
信号レベルは０である。具体的には、出力信号ｂの信号
レベルが０となるように可変抵抗８の可変端子の摺動位
置が調整されている。Each of the coils 7a and 7b of the receiving coil 7 detects a magnetic field generated in the transmitting coil 6 and generates an induced voltage. However, since the coils 7a and 7b have winding directions opposite to each other, The induced voltages cancel each other, and the signal level of the output signal b is 0. Specifically, the sliding position of the variable terminal of the variable resistor 8 is adjusted so that the signal level of the output signal b becomes zero.
【０００８】したがって、このベルトコンベア２上を搬
送される被検査体１に金属片が含まれない状態において
は、受信コイル７の出力信号ｂは０レベルである。しか
し、被検査体１に金属片が含まれると、一方のコイル７
ａの誘起電圧に金属片の大きさに対応した変化分＋ΔＥ
が生じる。巻回方向が異なる他方のコイル７ｂの誘起電
圧にも金属片の大きさに対応した変化分―ΔＥが生じ
る。その結果、受信コイル７の出力信号ｂには（＋２Δ
Ｅ）の信号レベルが現れる。Therefore, in a state where the test object 1 conveyed on the belt conveyor 2 does not include a metal piece, the output signal b of the receiving coil 7 is at the 0 level. However, when the test object 1 includes a metal piece, one of the coils 7
change in the induced voltage of a corresponding to the size of the metal piece + ΔE
Occurs. The induced voltage of the other coil 7b having a different winding direction also has a variation -ΔE corresponding to the size of the metal piece. As a result, the output signal b of the receiving coil 7 includes (+ 2Δ
The signal level of E) appears.
【０００９】交流電源５から出力された励磁電流ａは送
信コイル６に印加されるとともに、移相回路１０で微小
角度θだけ移相されて新たな励磁信号ａ1 として一方の
同期検波器９ａへ印加される。微小角度θだけ移相され
た励磁信号ａ1は９０°移相回路１１でさらに９０°だ
け移相されて新たな励磁信号ａ2 として他方の同期検波
器９ｂへ印加される。[0009] with the excitation current a output from the AC power source 5 is applied to the transmitting coil 6, are phase-shifted by the phase shifting circuit 10 by a small angle θ to one of the synchronous detector 9a as a new excitation signal a 1 Applied. Excitation signal a 1 which is phase shifted by a very small angle θ is applied is phase-shifted by further 90 ° in 90 ° phase shifter circuit 11 as a new excitation signal a 2 to the other synchronous detector 9b.
【００１０】一方の同期検波器９ａは受信コイル７の出
力信号ｂを微小角度θだけ移相された励磁信号ａ1で同
期検波する。この同期検波器９ａの出力信号ｃ1 はＢＰ
Ｆ１２ａで雑音成分が除去され増幅器１３ａで増幅され
た後、加算回路１４へ入力される。[0010] One of the synchronous detector 9a is synchronously detects the output signal b of the receiving coil 7 only phase-shifted excitation signal a 1 minute angle theta. Output signal c 1 of the synchronous detector 9a is BP
After the noise component is removed by F12a and amplified by the amplifier 13a, it is input to the addition circuit 14.
【００１１】また、他方の同期検波器９ｂは受信コイル
７の出力信号ｂを（θ＋９０°）だけ移相された励磁信
号ａ2で同期検波する。この同期検波器９ａの出力信号
ｃ2はＢＰＦ１２ｂで雑音成分が除去され増幅器１３ｂ
で増幅された後、加算回路１４へ入力される。Further, the other synchronous detector 9b for detecting synchronization output signal b to (θ + 90 °) by phase shifted excitation signal a 2 of the receiver coil 7. The output signal c 2 of the synchronous detector 9a is noise component is removed by BPF12b amplifier 13b
, And then input to the adder circuit 14.
【００１２】加算回路１４は入力された増幅後の各出力
信号ｃ1 、ｃ2 の信号レベルを加算して金属片の検出信
号ｄとして判定回路１５へ送出する。判定回路１５は入
力された検出信号ｄの信号レベルが予め定められたしき
い値（許容限界）を超えると、金属片ありと判定して、
警告を出力する。The adder circuit 14 adds the signal levels of the input amplified output signals c 1 and c 2 and sends the sum to the decision circuit 15 as a metal piece detection signal d. When the signal level of the input detection signal d exceeds a predetermined threshold (allowable limit), the determination circuit 15 determines that there is a metal piece,
Print a warning.
【００１３】次に、一対の同期検波器９ａ、９ｂを用い
る理由を説明する。被検査体１に含まれる金属片が鉄等
の磁性体の場合、前述したように、各コイル７ａ、７ｂ
に互いに逆方向の誘起電圧の変化分ΔＥが生じるので、
出力信号ｂには（＋２ΔＥ）の信号が現れる。この場
合、図８（ａ）に示すように出力信号ｂの位相は励磁信
号ａの位相に対して変化しない。したがって、この出力
信号ｂを励磁信号ａ1 で同期検波すればよい。Next, the reason why a pair of synchronous detectors 9a and 9b are used will be described. When the metal piece included in the test object 1 is a magnetic material such as iron, as described above, the coils 7a and 7b
Then, a change ΔE of the induced voltage in the opposite direction occurs, so that
A signal of (+ 2ΔE) appears in the output signal b. In this case, as shown in FIG. 8A, the phase of the output signal b does not change with respect to the phase of the excitation signal a. Therefore, it is sufficient synchronously detecting the output signal b by the excitation signal a 1.
【００１４】一方、被検査体１に含まれる金属片がステ
ンレスやアルミ等の非磁性体の場合、磁界の存在によ
り、非磁性体内に渦電流が生じる。磁束がこの渦電流の
ジュール熱に消費されることに起因して受信コイル７の
出力信号ｂに（―ΔＥ）の信号が現れる。さらに、この
場合、渦電流に起因して、図８（ａ）に示すように出力
信号ｂの位相は励磁信号ａの位相に対して９０°変化す
る。したがって、この出力信号ｂを元の励磁信号ａに対
して９０°移相した励磁信号ａ2 で同期検波すればよ
い。On the other hand, when the metal piece included in the test object 1 is a non-magnetic material such as stainless steel or aluminum, an eddy current is generated in the non-magnetic material due to the presence of the magnetic field. The signal (−ΔE) appears in the output signal b of the receiving coil 7 due to the fact that the magnetic flux is consumed by the Joule heat of the eddy current. Further, in this case, due to the eddy current, the phase of the output signal b changes by 90 ° with respect to the phase of the excitation signal a as shown in FIG. Therefore, it is sufficient synchronous detection at 90 ° phase-shifted excitation signal a 2 with respect to the output signal b of the original excitation signal a.
【００１５】したがって、加算回路１４で各同期検波器
９ａ、９ｂの各出力信号ｃ1 、ｃ2の信号レベルを加算
することによって、被検査体１に磁性体と非磁性体との
いずれの金属片が含まれていた場合であっても、これら
の金属片を確実に検出することができる。Therefore, by adding the signal levels of the respective output signals c 1 and c 2 of the synchronous detectors 9 a and 9 b by the adder circuit 14, the DUT 1 can be made of either a magnetic material or a non-magnetic material. Even if pieces are included, these metal pieces can be reliably detected.
【００１６】次に、励磁電流ａを移相回路１０で微小角
度θだけ移相させる理由を説明する。被検査体１が食品
の場合、その食品の材質（食材）によっては、この食品
に元々微小の鉄等の金属成分が含まれる場合が多々あ
る。このような、被検査体１においては、たとえ、除去
すべき有害な金属片が含まれていなかったとしても、図
８（ｂ）に示すように、受信コイル７の出力信号ｂの位
相が励磁信号ａの位相に対して微小角度θだけ移相す
る。Next, the reason why the phase of the exciting current a is shifted by the minute angle θ in the phase shift circuit 10 will be described. When the inspected body 1 is a food, depending on the material (food material) of the food, the food often contains a metal component such as minute iron or the like. In such a test object 1, even if no harmful metal piece to be removed is included, as shown in FIG. 8B, the phase of the output signal b of the receiving coil 7 is excited. The phase is shifted by a small angle θ with respect to the phase of the signal a.
【００１７】したがって、移相回路１０で励磁信号ａを
微小角度θだけ移相させて、この微小角度θだけ移相さ
れた各励磁信号ａ1 、ａ2 で受信コイル７の出力信号ｂ
を同期検波している。Accordingly, the phase shift circuit 10 shifts the phase of the excitation signal a by a small angle θ, and the excitation signals a 1 and a 2 shifted by this small angle θ output the output signal b of the receiving coil 7.
Is synchronously detected.
【００１８】[0018]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図６、
図７に示す金属検出機においても、まだ解消すべき次の
ような課題があった。However, FIG.
The metal detector shown in FIG. 7 also has the following problems to be solved.
【００１９】すなわち、金属検出器のような品質管理装
置は、毎日の業務開始前などに、装置自体が正常に作動
するか否かを確認する必要がある。That is, a quality control device such as a metal detector needs to confirm whether or not the device itself operates normally before starting daily work.
【００２０】具体的には、それぞれ大きさが異なる複数
種類の準金属片を含む試験被検査体（テストピース）を
予め準備しておき、この各試験被検査体（テストピー
ス）と被検査体とを同時にベルトコンベア２に載せて、
この金属検出機で、各被検査体が正常に検出されるか否
かを検査する。この場合、検出感度を過度に高く設定す
ると、前述したように、食品が本来有する金属成分も検
出してしまうので、しきい値（許容値）を設けて、この
しきい値を超える大きさの試験被検査体（テストピー
ス）が検出されたときのみ正常に検出されたと判定する
ようにしている。More specifically, a test object (test piece) including a plurality of types of quasi-metal pieces having different sizes is prepared in advance, and the test object (test piece) and the test object are prepared. And on the belt conveyor 2 at the same time,
This metal detector checks whether each test object is normally detected. In this case, if the detection sensitivity is set too high, as described above, the metal component originally contained in the food is also detected. Therefore, a threshold (allowable value) is provided, and a value exceeding the threshold is set. Only when a test object (test piece) is detected, it is determined that normal detection has been performed.
【００２１】そして、このしきい値を超える大きさの試
験被検査体（テストピース）を測定した場合に警告が出
力され、しきい値未満の大きさの試験被検査体（テスト
ピース）を測定した場合に警告が出力されないように、
感度（ゲイン）を校正する必要がある。When a test object (test piece) having a size exceeding the threshold value is measured, a warning is output, and the test object (test piece) having a size less than the threshold value is measured. So that no warning is output when
It is necessary to calibrate the sensitivity (gain).
【００２２】しかし、この複数の試験被検査体（テスト
ピース）を用いた感度（ゲイン）を校正する作業はこの
金属検出機の管理者にとって非常に煩雑である。さら
に、試験被検査体（テストピース）に含まれる基準の金
属片は腐食や錆等に起因する経時変化等にて大きさや導
電率が変化する。その結果、感度（ゲイン）の校正精度
が低下する問題がある。さらに、複数の試験被検査体
（テストピース）を最良状態で保管するための場所を確
保する必要がある。However, the operation of calibrating the sensitivity (gain) using the plurality of test objects (test pieces) is very complicated for the administrator of the metal detector. Further, the size and conductivity of the reference metal piece included in the test object (test piece) change due to aging or the like caused by corrosion, rust, or the like. As a result, there is a problem that the calibration accuracy of the sensitivity (gain) is reduced. Further, it is necessary to secure a place for storing a plurality of test objects (test pieces) in the best condition.
【００２３】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、試験被検査体（テストピース）の代りに擬
似的な校正信号を印加することによって、試験被検査体
（テストピース）を用いずに、簡単にかつ短時間で検出
感度の校正が自動的に実施でき、常に高い検出精度を維
持でき、信頼性を大幅に向上できる金属検出機を提供す
ることを目的とする。The present invention has been made in view of such circumstances, and applies a simulated calibration signal instead of a test object (test piece) so that the test object (test piece) can be tested. It is an object of the present invention to provide a metal detector that can automatically perform detection sensitivity calibration easily and in a short time without using it, can always maintain high detection accuracy, and can greatly improve reliability.
【００２４】[0024]
【課題を解決するための手段】本発明は、被検査体の搬
送路に沿って、交流の励磁信号が印加される送信コイル
と差動接続された受信コイルとを配設し、同期検波器で
前記受信コイルの出力信号を励磁信号で同期検波し、同
期検波器の出力信号の信号値に基づいて被検査体に含ま
れる金属片を検出する金属検出機に適用する。According to the present invention, there is provided a synchronous detector comprising a transmitting coil to which an AC excitation signal is applied and a receiving coil which is differentially connected along a transport path of an object to be inspected. The present invention is applied to a metal detector for synchronously detecting an output signal of the receiving coil with an excitation signal and detecting a metal piece included in the object to be inspected based on a signal value of an output signal of the synchronous detector.
【００２５】そして、上記課題を解消するために、本発
明の金属検出機においては、試験被検査体（テストピー
ス）における受信コイルの出力信号と同一信号レベルを
有する校正信号を同期検波器へ印加する校正信号印加手
段と、この印加された校正信号に基づいて同期検波器の
出力信号を金属片の大きさに変換するための変換係数を
校正する校正手段とを備えている。In order to solve the above problem, in the metal detector of the present invention, a calibration signal having the same signal level as an output signal of a receiving coil in a test object (test piece) is applied to a synchronous detector. And a calibration means for calibrating a conversion coefficient for converting an output signal of the synchronous detector into a size of a metal piece based on the applied calibration signal.
【００２６】このように構成された金属検出機におい
て、この金属検出機の検出感度を校正する場合には、被
検査体を搬送路へ搬入する前に、校正信号を同期検波器
へ印加する。この校正信号の信号レベルは、試験被検査
体（テストピース）における受信コイルの出力信号と同
一信号レベルを有している。そして、この印加された校
正信号に基づいて同期検波器の出力信号を金属片の大き
さに変換するための変換係数が自動的に校正される。In the metal detector configured as described above, when calibrating the detection sensitivity of the metal detector, a calibration signal is applied to the synchronous detector before the test object is carried into the transport path. The signal level of this calibration signal has the same signal level as the output signal of the receiving coil in the test object (test piece). Then, based on the applied calibration signal, a conversion coefficient for converting the output signal of the synchronous detector into the size of the metal piece is automatically calibrated.
【００２７】したがって、試験被検査体（テストピー
ス）を用いて校正する必要がないので、この金属検出機
の検出感度の校正作業を大幅に簡素化できる。また、試
験被検査体（テストピース）を常備しておく必要がな
い。Therefore, since it is not necessary to calibrate using the test object (test piece), the work of calibrating the detection sensitivity of the metal detector can be greatly simplified. Further, it is not necessary to keep a test object (test piece).
【００２８】さらに別の発明においては、校正信号印加
手段は、試験被検査体（テストピース）における受信コ
イルの出力信号と同一信号レベルを有する校正信号の波
形を記憶する校正信号波形メモリから読出した波形を校
正信号として同期検波器へ印加するようにしている。In still another invention, the calibration signal applying means is read from a calibration signal waveform memory for storing a waveform of a calibration signal having the same signal level as an output signal of a receiving coil in a test object (test piece). The waveform is applied to the synchronous detector as a calibration signal.
【００２９】このように構成された金属検出機において
は、同期検波器に印加する校正信号は予め校正信号波形
メモリに記憶保持されている。したがって、金属検出機
の検出感度を確認する場合は、この校正信号波形メモリ
からこの波形を読出して校正信号とするのみでよいの
で、より一層、検出感度の校正作業が簡素化される。In the metal detector configured as described above, the calibration signal applied to the synchronous detector is stored and held in advance in the calibration signal waveform memory. Therefore, when checking the detection sensitivity of the metal detector, it is only necessary to read out this waveform from the calibration signal waveform memory and use it as a calibration signal, so that the work of calibrating the detection sensitivity is further simplified.
【００３０】さらに別の発明においては、上述した発明
の校正手段における変換係数の校正結果を校正実施時刻
とともに記憶保持する校正結果記憶手段を備得ている。According to still another aspect of the present invention, there is provided a calibration result storage means for storing and holding the calibration result of the conversion coefficient in the calibration means of the above invention together with the calibration execution time.
【００３１】このように構成された金属検出機において
は、校正処理結果の履歴が自動的に記憶保持されるの
で、この金属検出機に対する管理業務の簡素化を図るこ
とができる。In the metal detector configured as described above, the history of the calibration processing result is automatically stored and held, so that the management work for the metal detector can be simplified.
【００３２】さらに別の発明においては、搬送路に被検
査体を搬送させない状態において、同期検波器の出力信
号の信号レベルが０になる信号レベルの校正信号をバイ
アス信号レベルとして求めるバイアス信号レベル検出手
段と、バイアス信号レベル検出手段で求められたバイア
ス信号レベルを有する校正信号をバイアス信号として同
期検波器へ常時印加するバイアス信号印加手段とを備え
ている。According to still another aspect of the present invention, a bias signal level detecting circuit obtains, as a bias signal level, a calibration signal having a signal level at which the signal level of an output signal of a synchronous detector becomes 0 in a state in which a test object is not transported on a transport path. And a bias signal applying means for constantly applying a calibration signal having a bias signal level determined by the bias signal level detecting means to the synchronous detector as a bias signal.
【００３３】交流の励磁信号が印加される送信コイルと
差動接続された受信コイルとを配設した金属片の検出機
構においては、被検査体が搬送されていない状態におい
ては、受信コイルから信号が出力されない。しかし、経
年変化などで、差動接続された受信コイルの平衡度が崩
れると、非常に大きな信号が出てしまい、前述の同期検
波器が正常に動作しなくなり、検出感度が著しく低下し
てしまう。In a metal piece detecting mechanism in which a transmitting coil to which an AC excitation signal is applied and a receiving coil which is differentially connected are arranged, when the object to be inspected is not conveyed, a signal is output from the receiving coil. Is not output. However, if the balance of the differentially connected receiving coil is lost due to aging or the like, a very large signal is output, and the above-described synchronous detector does not operate normally, and the detection sensitivity is significantly reduced. .
【００３４】そこで、上記のように校正信号をバイアス
信号として同期検波器の入力端へ常時印加することによ
り、同期検波器の出力信号の信号レベルを強制的に０と
している。Therefore, the signal level of the output signal of the synchronous detector is forcibly set to 0 by constantly applying the calibration signal as a bias signal to the input terminal of the synchronous detector as described above.
【００３５】さらに別の発明においては、受信コイルと
同期検波器との間に、受信コイルの出力インピーダンス
と同期検波器の入力インピーダンスとの間のインピーダ
ンス整合を行うための同調回路を介挿している。In still another invention, a tuning circuit for impedance matching between the output impedance of the receiving coil and the input impedance of the synchronous detector is interposed between the receiving coil and the synchronous detector. .
【００３６】このように、インピーダンス整合を行うた
めの同調回路を介挿させることによって、信号の伝送ロ
スが減少して、金属片の検出感度を向上できる。As described above, by interposing a tuning circuit for impedance matching, signal transmission loss is reduced, and detection sensitivity of metal pieces can be improved.
【００３７】[0037]
【発明の実施の形態】以下、本発明の各実施形態を図面
を用いて説明する。 （第１実施形態）図１は本発明の第１実施形態に係わる
金属検出機の概略構成を示すブロック図である。図７に
示す従来の金属検出機と同一部分には同一符号を付し
て、重複する部分の詳細説明を省略している。また、こ
の金属検出機の外観図は図６に示す外観図と同じであ
る。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. (First Embodiment) FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a metal detector according to a first embodiment of the present invention. The same parts as those of the conventional metal detector shown in FIG. 7 are denoted by the same reference numerals, and detailed description of the overlapping parts is omitted. The external view of the metal detector is the same as the external view shown in FIG.
【００３８】この第１実施形態の金属検出機において
は、フレーム３に設けられた操作パネル４を操作するこ
とによって、動作モードを通常の「測定動作モード」と
検出感度を校正する「校正動作モード」とを実現でき
る。In the metal detector of the first embodiment, the operation mode is set to the normal "measurement operation mode" and the "calibration operation mode" for calibrating the detection sensitivity by operating the operation panel 4 provided on the frame 3. Can be realized.
【００３９】先ず、通常の「測定動作モード」で使用す
る各部の構成及び動作を説明する。図６におけるフレー
ム３上における送信コイル６と受信コイル７の近傍位置
に、ベルトコンベア２上を搬送される被検査体１を検出
する位置検出器１６が配設されている。この位置検出器
１６は被検査体１が送信コイル６と受信コイル７とに接
近すると、被検査体検出信号ｅをマイクロコンピユータ
からなる制御部１７へ送出する。First, the configuration and operation of each unit used in the normal "measurement operation mode" will be described. At a position near the transmitting coil 6 and the receiving coil 7 on the frame 3 in FIG. 6, a position detector 16 for detecting the test object 1 conveyed on the belt conveyor 2 is provided. When the device under test 1 approaches the transmitting coil 6 and the receiving coil 7, the position detector 16 sends out a device under test detection signal e to a control unit 17 composed of a micro computer.
【００４０】図７に示した従来の金属検出機と同様に、
交流電源５から出力された励磁電流ａは送信コイル６に
印加される。一対のコイル７ａ、７ｂが互いに巻回方向
が逆になるように差動接続された受信コイル７の出力端
子相互間に接続された可変抵抗８の可変端子からこの受
信コイル７の出力信号ｂが取出されて加算器１８を介し
て各同期検波器９ａ、９ｂへ入力される。なお、通常の
「測定動作モード」時においては、この加算器１８へ校
正信号ｇは入力されないので、受信コイル７の出力信号
ｂはそのまま各同期検波器９ａ、９ｂへ入力される。As in the conventional metal detector shown in FIG.
The exciting current a output from the AC power supply 5 is applied to the transmission coil 6. An output signal b of the receiving coil 7 is output from a variable terminal of a variable resistor 8 connected between output terminals of the receiving coil 7 that is differentially connected so that the pair of coils 7a and 7b are wound in opposite directions. It is extracted and input to each of the synchronous detectors 9a and 9b via the adder 18. In the normal "measurement operation mode", the calibration signal g is not input to the adder 18, so that the output signal b of the receiving coil 7 is input to the synchronous detectors 9a and 9b as they are.
【００４１】交流電源５から出力された励磁電流ａは送
信コイル６に印加されるとともに、移相回路１０で微小
角度θだけ移相されて新たな励磁信号ａ1 として一方の
同期検波器９ａへ印加される。微小角度θだけ移相され
た励磁信号ａ1は９０°移相回路１１でさらに９０°だ
け移相されて新たな励磁信号ａ2 として他方の同期検波
器９ｂへ印加される。The exciting current a output from the AC power supply 5 is applied to the transmitting coil 6 and is phase-shifted by a small angle θ in the phase shift circuit 10 to generate a new exciting signal a 1 to one synchronous detector 9 a. Applied. Excitation signal a 1 which is phase shifted by a very small angle θ is applied is phase-shifted by further 90 ° in 90 ° phase shifter circuit 11 as a new excitation signal a 2 to the other synchronous detector 9b.
【００４２】一方の同期検波器９ａは受信コイル７の出
力信号ｂを微小角度θだけ移相された励磁信号ａ1で同
期検波する。この同期検波器９ａの出力信号ｃ1 はＢＰ
Ｆ１２ａで雑音成分が除去され増幅器１３ａで増幅され
た後、Ａ／Ｄ変換器１９ａでデジタルデータに変換さ
れ、制御部１７へ入力される。[0042] One of the synchronous detector 9a is synchronously detects the output signal b of the receiving coil 7 only phase-shifted excitation signal a 1 minute angle theta. Output signal c 1 of the synchronous detector 9a is BP
After the noise component is removed by F12a and amplified by the amplifier 13a, it is converted into digital data by the A / D converter 19a and input to the control unit 17.
【００４３】また、他方の同期検波器９ｂは受信コイル
７の出力信号ｂを（θ＋９０°）だけ移相された励磁信
号ａ2で同期検波する。この同期検波器９ａの出力信号
ｃ2はＢＰＦ１２ｂで雑音成分が除去され増幅器１３ｂ
で増幅され、Ａ／Ｄ変換器１９ｂでデジタルデータに変
換され、制御部１７へ入力される。[0043] Further, the other synchronous detector 9b for detecting synchronization output signal b to (θ + 90 °) by phase shifted excitation signal a 2 of the receiver coil 7. The output signal c 2 of the synchronous detector 9a is noise component is removed by BPF12b amplifier 13b
Are converted into digital data by the A / D converter 19b and input to the control unit 17.
【００４４】マイクロコンピユータからなる制御部１７
は例えば図２に示すように構成されている。Control unit 17 composed of a micro computer
Is configured, for example, as shown in FIG.
【００４５】取込タイミング発生部２０は、位置検出器
１６から被検査体検出信号ｅが入力されると、データ取
込部２１にデータの取込指令を送出する。データ取込部
２１は、各Ａ／Ｄ変換器１９ａ、１９ｂでＡ／Ｄ変換さ
れた各出力信号ｃ1 、ｃ2 を加算部２２へ送出する。加
算部２２は各出力信号ｃ1 、ｃ2 の信号レベルを加算し
て、金属片の検出信号ｄ1 として、次の換算部２３へ送
出する。When the test object detection signal e is input from the position detector 16, the capture timing generator 20 sends a data capture command to the data capture unit 21. The data acquisition unit 21 sends the output signals c 1 and c 2 that have been A / D converted by the A / D converters 19 a and 19 b to the addition unit 22. The adder 22 adds the signal levels of the output signals c 1 and c 2 and sends the sum as a detection signal d 1 of a metal piece to the next converter 23.
【００４６】変換係数メモリ２４内には、検出信号ｄ1
を金属片の大きさｍに変換するための変換係数ｋが記憶
されている。換算部２３は、入力された検出信号ｄ1 を
変換係数メモリ２４の変換係数ｋを用いて金属片の大き
さｍに変換して、次の判定部２５へ送出する。The detection signal d 1 is stored in the conversion coefficient memory 24.
Is converted into a metal piece size m. The conversion unit 23 converts the input detection signal d 1 into a metal piece size m using the conversion coefficient k of the conversion coefficient memory 24, and sends it to the next determination unit 25.
【００４７】しきい値メモリ２６内には、金属片ありと
判定する金属片の大きさｍのしきい値ｍT が記憶されて
いる。判定部２５は入力された金属片の大きさｍをしき
い値メモリ２６に記憶されたしきい値ｍT と比較して、
このしきい値ｍT を超える金属片検出信号ｎを出力部２
７へ送出する。出力部２７は操作パネル４の表示画面に
金属片検出の警告表示を行うとともに、警告音を出力す
る。また、必要に応じて警告を印字出力する。The threshold value memory 26 stores a threshold value m T of the size m of the metal piece for determining that there is a metal piece. The determination unit 25 compares the input metal piece size m with the threshold value m T stored in the threshold value memory 26,
The metal piece detection signal n exceeding the threshold value m T is output to the output unit 2.
7 The output unit 27 performs a warning display of metal piece detection on the display screen of the operation panel 4 and outputs a warning sound. In addition, a warning is printed out as needed.
【００４８】次に、検出感度を校正する「校正動作モー
ド」で使用する各部の構成及び動作を説明する。校正信
号波形メモリ２８内には、基準大ｍSの試験被検査体
（テストピース）における受信コイル７の出力信号ｂと
同一信号レベルを有する校正信号ｇの信号波形を記憶す
る。具体的には、磁性金属及び非磁性金属の互いに位相
が９０°異なる一対の校正信号波形が記憶されている。Next, the configuration and operation of each unit used in the "calibration operation mode" for calibrating the detection sensitivity will be described. In the calibration signal waveform memory 28 stores the signal waveform of the calibration signal g having an output signal b of the same signal level of the receiver coil 7 in the test object to be inspected in reference atmospheric m S (test piece). Specifically, a pair of calibration signal waveforms of the magnetic metal and the non-magnetic metal having phases different from each other by 90 ° are stored.
【００４９】そして、この金属検出機の管理者が操作パ
ネル４でこの金属検出機の動作モードを「校正動作モー
ド」に設定した後、操作入力部２９を介してこの金属検
出機に対する金属片の検出感度校正指令を入力すると、
校正信号送出部３０が起動して、校正信号波形メモリ２
８内に記憶された互いに位相が９０°異なる一対の信号
波形を読出してそれぞれＤ／Ａ変換器３３ａ、３３ｂへ
送出する。また、基準大ｍS は変換係数校正処理部３１
へ入力される。各Ｄ／Ａ変換器３３ａ、３３ｂは入力さ
れた各デジタルの校正信号波形を互いに位相が９０°異
なるアナログの校正信号ｇ1 、ｇ2 に変換して乗算回路
３４ａ、３４ｂへ入力する。After the operator of the metal detector sets the operation mode of the metal detector to the “calibration operation mode” on the operation panel 4, the operator inputs the metal piece to the metal detector via the operation input unit 29. When the detection sensitivity calibration command is input,
When the calibration signal transmitting unit 30 is activated, the calibration signal waveform memory 2
A pair of signal waveforms having a phase difference of 90 ° stored in the memory 8 are read out and sent to the D / A converters 33a and 33b, respectively. The reference large m S is calculated by the conversion coefficient calibration processing unit 31.
Is input to The D / A converters 33a and 33b convert the input digital calibration signal waveforms into analog calibration signals g 1 and g 2 having phases different from each other by 90 ° and input the analog calibration signals g 1 and g 2 to the multiplication circuits 34a and 34b.
【００５０】この乗算回路３４ａ、３４ｂには、励磁信
号ａを微小角度θだけ移相させた励磁信号ａ1、及び
（θ＋９０°）だけ移相させた励磁信号ａ2が入力され
ている。乗算回路３４ａ、３４ｂにて、入力されたアナ
ログの校正信号ｇ1 、ｇ2 はさらに各励磁信号ａ1、ａ2
で変調され、さらに加算器３５で信号合成され、最終の
校正信号ｇとして加算器１８に入力される。The excitation signal a 1 obtained by shifting the phase of the excitation signal a by a small angle θ and the excitation signal a 2 obtained by shifting the phase of the excitation signal a by (θ + 90 °) are input to the multiplication circuits 34a and 34b. The analog calibration signals g 1 and g 2 input by the multiplication circuits 34 a and 34 b are further converted into excitation signals a 1 and a 2
, And the signals are synthesized by an adder 35 and input to the adder 18 as a final calibration signal g.
【００５１】「校正動作モード」時には、被検査体１は
搬入されないので、受信コイル７の出力信号ｂは０レベ
ルである。したがって、各同期検波器９ａ、９ｂには、
基準大ｍS の試験被検査体（テストピース）における受
信コイル７の出力信号ｂと同一信号レベルを有する校正
信号ｇが入力される。In the "calibration operation mode", since the device under test 1 is not carried in, the output signal b of the receiving coil 7 is at the 0 level. Therefore, each of the synchronous detectors 9a and 9b has:
Calibration signal g having an output signal b of the same signal level of the receiver coil 7 in the test object to be inspected in reference atmospheric m S (test piece) is input.
【００５２】この校正信号ｇは、受信コイル７から出力
された正規の出力信号ｂと同様に、同期検波器９ａ，９
ｂ、ＢＰＦ１２ａ，１２ｂ、増幅器１３ａ，１３ｂ、Ａ
／Ｄ変換器１９ａ，１９ｂを経て、制御部１７へ入力さ
れ、加算部２２で検出信号ｄ 1 となる。このデジタルの
検出信号ｄ1は変換係数校正処理部３１へ入力される。The calibration signal g is output from the receiving coil 7
Similarly to the regular output signal b, the synchronous detectors 9a, 9
b, BPFs 12a, 12b, amplifiers 13a, 13b, A
Input to the control unit 17 via the A / D converters 19a and 19b.
And the detection signal d 1Becomes This digital
Detection signal d1Is input to the conversion coefficient calibration processing unit 31.
【００５３】変換係数校正処理部３１は、デジタルの検
出信号ｄ1の信号レベルを基準大ｍS で除算して変換係数
ｋを得る。次に、変換係数メモリ２４に記憶されている
変換係数ｋを今回新たに算出した変換係数ｋで更新す
る。すなわち、変換係数メモリ２４に記憶されている変
換係数ｋを正しい変換係数ｋに校正する。また、変換係
数校正処理部３１は、この校正した新たな変換係数ｋを
校正結果として、現在の日時である校正実施時刻ととも
に校正記録メモリ３２に時系列的に記憶保持する。The conversion coefficient calibration processing section 31 performs digital detection.
Outgoing signal d1The signal level ofS Divided by
Get k. Next, it is stored in the conversion coefficient memory 24.
Update the conversion coefficient k with the newly calculated conversion coefficient k
You. That is, the transformation stored in the transformation coefficient memory 24 is performed.
The conversion coefficient k is calibrated to the correct conversion coefficient k. Also, the translator
The number calibration processing unit 31 calculates the calibrated new conversion coefficient k
As the calibration result, the current date and time
The time is stored in the calibration record memory 32 in time series.
【００５４】このように校正された金属検出機において
は、例えば、１日の業務改組前に、操作パネル４を操作
して動作モードを「校正動作モード」に設定して、校正
開始ボタンを押すと、基準大ｍSの試験被検査体（テス
トピース）における受信コイル７の出力信号ｂと同一信
号レベルを有する校正信号ｇが各同期検波器９ａ、９ｂ
へ自動的に印加される。そして、この校正信号ｇ印加時
に加算部２２の検出信号ｄ1 を金属片の大きさｍに変換
するための変換係数ｋが自動的に正しい値に校正され
る。In the metal detector calibrated in this way, for example, before the business reorganization of one day, the operation mode is set to “calibration operation mode” by operating the operation panel 4 and the calibration start button is pressed. And a calibration signal g having the same signal level as the output signal b of the receiving coil 7 in the test object (test piece) having the reference size m S is output from each of the synchronous detectors 9a and 9b.
Automatically applied. The conversion factor k for converting the detection signal d 1 of the adder 22 during the calibration signal g applied to the size m of the metal strip is calibrated to automatically correct value.
【００５５】したがって、基準大ｍSの試験被検査体
（テストピース）を用いて校正する必要がないので、こ
の金属検出機の検出感度の校正作業を大幅に簡素化でき
る。また、試験被検査体（テストピース）を常備してお
く必要がない。[0055] Therefore, there is no need to calibrate using the test device under test of the reference atmospheric m S (test pieces), it can greatly simplify the calibration work of the detection sensitivity of the metal detector. Further, it is not necessary to keep a test object (test piece).
【００５６】さらに、同期検波器９ａ、９ｂに印加する
校正信号ｇは予め校正信号波形メモリ２８に記憶保持さ
れている。したがって、金属検出機における検出信号ｄ
1 を金属片の大きさｍに変換するための変換係数ｋを正
しい値に変換する検出感度校正作業を実施する場合は、
この校正信号波形メモリ２８からこの波形を読出して校
正信号ｇとするのみでよいので、より一層、検出感度の
校正作業が簡素化される。Further, the calibration signal g to be applied to the synchronous detectors 9a and 9b is stored and held in the calibration signal waveform memory 28 in advance. Therefore, the detection signal d in the metal detector
When performing a detection sensitivity calibration operation for converting a conversion coefficient k for converting 1 into a metal piece size m to a correct value,
Since it is only necessary to read out this waveform from the calibration signal waveform memory 28 and use it as the calibration signal g, the calibration work of the detection sensitivity is further simplified.
【００５７】（第２実施形態）図３は本発明の第２実施
形態に係わる金属検出機の概略構成の要部を取出してを
示すブロック図である。図１に示す第１実施形態の金属
検出機と同一部分には同一符号を付して、重複する部分
の詳細説明を省略している。また、この金属検出機の外
観図は図６に示す外観図と同じである。(Second Embodiment) FIG. 3 is a block diagram showing an essential part of a schematic configuration of a metal detector according to a second embodiment of the present invention. The same parts as those of the metal detector of the first embodiment shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description of overlapping parts is omitted. The external view of the metal detector is the same as the external view shown in FIG.
【００５８】この第２実施形態の金属検出機において
は、受信コイル７の両端は整合トランス３６の一方の一
次巻線３５ａに接続されている。この整合トランス３６
の他方の一次巻線３６ｂには、「校正動作モード」に加
算器３５から出力される校正信号ｇが入力される。In the metal detector of the second embodiment, both ends of the receiving coil 7 are connected to one primary winding 35a of the matching transformer 36. This matching transformer 36
The calibration signal g output from the adder 35 in the "calibration operation mode" is input to the other primary winding 36b.
【００５９】さらに、この整合トランス３６の二次巻線
３６ｃの両端子相互間には、可変コンデンサ３７が接続
され、さらにこの二次巻線３６ｃの両端子相互間には増
幅器３８が接続され、この増幅器３８の出力信号が受信
コイル７の出力信号ｂ1として各同期検波器９ａ、８ｂ
へ入力される。Further, a variable capacitor 37 is connected between both terminals of the secondary winding 36c of the matching transformer 36, and an amplifier 38 is connected between both terminals of the secondary winding 36c. each synchronous detector 9a output signal of the amplifier 38 as an output signal b 1 of the receiving coil 7, 8b
Is input to
【００６０】可変コンデンサ３７の容量は、制御部１７
の操作パネル４を操作して任意の値に設定することが可
能である。具体的には、受信コイル７の出力信号ｂ1の
信号レベルが最大になるように可変コンデンサ３７の容
量を調整する。The capacity of the variable capacitor 37 is
Can be set to any value by operating the operation panel 4. Specifically, the output signal b 1 of the signal level of the receiving coil 7 is to adjust the capacitance of the variable capacitor 37 so as to maximize.
【００６１】したがって、この整合トランス３６とこの
整合トランス３６の二次巻線３６ａと可変コンデンサ３
７とで、受信コイル７の出力インピーダンスと各同期検
波器９ａ、９９ｂの入力インピーダンスとの間のインピ
ーダンス整合を行うための同調回路を構成する。Therefore, the matching transformer 36, the secondary winding 36a of the matching transformer 36 and the variable capacitor 3
7 constitutes a tuning circuit for performing impedance matching between the output impedance of the receiving coil 7 and the input impedance of each of the synchronous detectors 9a and 99b.
【００６２】このように、インピーダンス整合を行うた
めの同調回路を受信コイル７と各同期検波器９ａ、９ｂ
との間に介挿させることによって、出力信号の伝送ロス
が減少して、金属片の検出感度を向上できる。As described above, the tuning circuit for performing impedance matching includes the receiving coil 7 and the synchronous detectors 9a and 9b.
The transmission loss of the output signal is reduced, and the detection sensitivity of the metal piece can be improved.
【００６３】（第３実施形態）図４は本発明の第３実施
形態に係わる金属検出機の要部を取出してを示す切欠ブ
ロック図である。図１に示す第１実施形態の金属検出機
と同一部分には同一符号を付して、重複する部分の詳細
説明を省略している。また、この金属検出機の外観図は
図６に示す外観図と同じである。(Third Embodiment) FIG. 4 is a cutaway block diagram showing a main part of a metal detector according to a third embodiment of the present invention. The same parts as those of the metal detector of the first embodiment shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description of overlapping parts is omitted. The external view of the metal detector is the same as the external view shown in FIG.
【００６４】この第３実施形態の金属検出機において
は、受信コイル７には、図１の第１実施形態の受信コイ
ル７で設けられていた可変抵抗８は設けられておらず、
受信コイル７の端子電圧が直接、この受信コイル７の出
力信号ｂ2となる。そして、この出力信号ｂ2 が直接各
同期検波器９ａ、９ｂへ入力される。In the metal detector of the third embodiment, the receiving coil 7 does not have the variable resistor 8 provided in the receiving coil 7 of the first embodiment of FIG.
The terminal voltage of the receiver coil 7 is directly becomes an output signal b 2 of the receiver coil 7. Then, the output signal b 2 is input the synchronous detector 9a, 9b, directly.
【００６５】そして、この第３実施形態の金属検出機に
おけるマイクロコンピユータからなる制御部１７ａは、
図１に示した第１実施形態の金属検出機の制御部１７と
同様に、「校正動作モード」設定時に、前述した手順
で、変換係数メモリ２４に記憶された変換係数ｋの校正
処理を実施するとともに、この「校正動作モード」時に
おける校正処理の実施に先だって、校正信号ｇを用いた
「初期設定処理」を実施する。In the metal detector of the third embodiment, the control unit 17a composed of a micro computer
Similar to the control unit 17 of the metal detector according to the first embodiment shown in FIG. 1, when the “calibration operation mode” is set, the calibration processing of the conversion coefficient k stored in the conversion coefficient memory 24 is performed by the above-described procedure. At the same time, prior to performing the calibration process in the “calibration operation mode”, “initial setting process” using the calibration signal g is performed.
【００６６】図５は、制御部１７ａが行う「初期設定処
理」の動作を示す流れ図である。先ず、交流電源５を起
動して励磁電流ａを送信コイル６へ印加する（Ｓ１）。
この場合、被検査体１は搬入しない。そして、校正信号
ｇの出力を開始する（Ｓ２）。なお、この「初期設定処
理」時においては、出力される校正信号ｇの信号レベル
は任意に変更可能である。FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the "initial setting process" performed by the control unit 17a. First, the AC power supply 5 is activated to apply the exciting current a to the transmission coil 6 (S1).
In this case, the test object 1 is not carried in. Then, the output of the calibration signal g is started (S2). At the time of the "initial setting process", the signal level of the output calibration signal g can be arbitrarily changed.
【００６７】そして、校正信号ｇの信号レベルを順次増
加しながら、加算部２２から出力される検出信号ｄ1 の
値を順番に読取って行く（Ｓ３）。そして、読取った検
出信号ｄ1 の各値のうち最も値の小さい検出信号ｄ1 に
対応する校正信号ｇの信号レベルを決定する（Ｓ４）。Then, while sequentially increasing the signal level of the calibration signal g, the value of the detection signal d 1 output from the adder 22 is sequentially read (S 3). Then, to determine the signal level of the calibration signal g which corresponds to a smaller detection signal d 1 most value among the values of the detection signals d 1 to read (S4).
【００６８】この決定した校正信号ｇの信号レベルをバ
イアス信号レベル（信号値）として記憶保持する（Ｓ
５）。そして、これ以降、このバイアス信号レベルの校
正信号ｇをバイアス信号として、常時加算器１８に印加
する（Ｓ６）。The signal level of the determined calibration signal g is stored and held as a bias signal level (signal value) (S
5). Thereafter, the calibration signal g of the bias signal level is constantly applied to the adder 18 as a bias signal (S6).
【００６９】なお、このバイアス信号は、「校正動作モ
ード」時や通常の「測定動作モード」時においても、継
続して印加されている。The bias signal is continuously applied even in the “calibration operation mode” or the normal “measurement operation mode”.
【００７０】このように構成された第３実施形態の金属
検出機においては、励磁信号ａが印加される送信コイル
６と差動接続された受信コイル７とを配設した金属検出
機構においては、経時変化などで受信コイル７の平衡が
崩れると、受信コイル７の出力信号ｂの信号レベルは完
全に０にならない場合がある。In the metal detector of the third embodiment configured as described above, in the metal detection mechanism provided with the transmission coil 6 to which the excitation signal a is applied and the reception coil 7 which is differentially connected, If the balance of the receiving coil 7 is lost due to a change over time, the signal level of the output signal b of the receiving coil 7 may not be completely zero.
【００７１】そこで、この第３実施形態の金属検出機の
ように校正信号ｇをバイアス信号として加算器１８を介
して各同期検波器９ａ，９ｂへ常時印加することによ
り、各同期検波器９ａ，９ｂの出力信号ｃ1、ｃ2の信号
レベルを強制的に０としている。Therefore, as in the metal detector of the third embodiment, the calibration signal g is constantly applied as a bias signal to each of the synchronous detectors 9a and 9b via the adder 18, so that each of the synchronous detectors 9a and 9b can be used. The signal levels of the output signals c 1 and c 2 of 9b are forcibly set to 0.
【００７２】したがって、算出部２２から出力されるデ
ジタルの検出信号ｄ1 のダイナミックレンジが広くな
り、金属片の検出精度を大幅に向上できる。Therefore, the dynamic range of the digital detection signal d 1 output from the calculation unit 22 is widened, and the detection accuracy of the metal piece can be greatly improved.
【００７３】なお、この金属検出機における稼働期間中
において、例えば、一定周期で、位置検出器１６が被検
査体１を検出すると、制御部１７から強制的に校正信号
ｇを加算器１８へ印加することも可能である。この場
合、たとえ、通常の稼働期間中であっても、加算器１８
以降の各信号処理回路が正常に動作するか否かを一定周
期で定期的に確認できる。そして、この動作試験結果を
制御部１７において時系列的に記憶保持することが可能
である、During the operation of the metal detector, for example, when the position detector 16 detects the device under test 1 at regular intervals, the control unit 17 forcibly applies the calibration signal g to the adder 18. It is also possible. In this case, even during the normal operation period, the adder 18
Whether or not each of the signal processing circuits thereafter normally operates can be periodically checked at a constant cycle. Then, it is possible to store and hold the operation test result in the control unit 17 in time series.
【００７４】[0074]
【発明の効果】以上説明したように、本発明の金属検出
機においては、試験被検査体（テストピース）の代り
に、この試験被検査体（テストピース）における受信コ
イルの出力信号と同一信号レベルを有する擬似的な校正
信号を同期検波回路に印加している。As described above, in the metal detector of the present invention, instead of the test object (test piece), the same signal as the output signal of the receiving coil of the test object (test piece) is used. A pseudo calibration signal having a level is applied to the synchronous detection circuit.
【００７５】したがって、試験被検査体（テストピー
ス）を用いずに、簡単にかつ短時間で検出感度の校正が
自動的に実施でき、常に高い検出精度を維持でき、信頼
性を大幅に向上できる。Accordingly, without using a test object (test piece), the calibration of the detection sensitivity can be automatically performed easily and in a short time, the high detection accuracy can be always maintained, and the reliability can be greatly improved. .
【００７６】また、校正した新たな変換係数は校正結果
として校正実施時刻とともに校正記録メモリに時系列的
に記憶保持している。したがって、校正処理結果の履歴
が自動的に記憶保持されるので、この金属検出機に対す
る管理業務の簡素化を図ることができる。The calibrated new conversion coefficient is stored as a calibration result in the calibration record memory in chronological order together with the calibration execution time. Therefore, since the history of the calibration processing result is automatically stored and held, the management work for the metal detector can be simplified.
【００７７】さらに、受信コイルの出力信号の信号レベ
ルを見かけ上０にするためのバイアス信号の印加を校正
信号を用いて実現している。したがって、検出信号のダ
イナミックレンジが広くなり、金属片の検出精度を大幅
に向上できる。Further, application of a bias signal for apparently setting the signal level of the output signal of the receiving coil to 0 is realized by using a calibration signal. Therefore, the dynamic range of the detection signal is widened, and the detection accuracy of the metal piece can be greatly improved.
【００７８】また、受信コイルと同期検波器との間にイ
ンピーダンス整合を行うための同調回路を介挿してい
る。したがって、受信コイルから同期検波器へ伝送され
る信号の伝送ロスが減少して、金属片の検出感度を向上
できる。A tuning circuit for impedance matching is inserted between the receiving coil and the synchronous detector. Therefore, the transmission loss of the signal transmitted from the receiving coil to the synchronous detector is reduced, and the detection sensitivity of the metal piece can be improved.
【図１】本発明の第１実施形態に係わる金属検出機の概
略構成を示すブロック図FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a metal detector according to a first embodiment of the present invention.
【図２】同第１実施形態に係わる金属検出機の制御部の
詳細構成を示すブロック図FIG. 2 is a block diagram showing a detailed configuration of a control unit of the metal detector according to the first embodiment.
【図３】本発明の第２実施形態に係わる金属検出機の要
部を取出して示す切欠ブロック図FIG. 3 is a cutaway block diagram showing a main part of a metal detector according to a second embodiment of the present invention.
【図４】本発明の第３実施形態に係わる金属検出機の概
略構成を示すブロック図FIG. 4 is a block diagram showing a schematic configuration of a metal detector according to a third embodiment of the present invention.
【図５】同第３実施形態に係わる金属検出機の制御部が
行う初期化処理動作を示す流れ図FIG. 5 is a flowchart showing an initialization processing operation performed by a control unit of the metal detector according to the third embodiment.
【図６】一般的な金属検出機を示す外観図FIG. 6 is an external view showing a general metal detector.
【図７】従来の金属検出機の概略構成を示すブロック図FIG. 7 is a block diagram showing a schematic configuration of a conventional metal detector.
【図８】送信コイルに印加する励磁信号の位相と受信コ
イルから出力される出力信号の位相との関係を示す図FIG. 8 is a diagram illustrating a relationship between a phase of an excitation signal applied to a transmission coil and a phase of an output signal output from a reception coil.
１…被検査体 ２…ベルトコンベア ４…操作パネル ５…交流電源 ６…送信コイル ７…受信コイル ８…可変抵抗 ９ａ，９ｂ…同期検波器 １０…移相器 １１…９０°移相器 １２ａ，１２ｂ…ＢＰＦ １３ａ、１３ｂ…増幅器 １６…位置検出器 １７，１７ａ…制御部 １８，３５，２２…加算器 ２０…取込タイミング発生部 ２１…データ取込部 ２３…換算部 ２４…変換係数メモリ ２５…判定部 ２６…しきい値メモリ ２７…出力部 ２８…校正信号波形メモリ ２９…操作入力部 ３０…校正信号送出部 ３１…変換係数校正処理部 ３２…校正記録メモリ ３３ａ，３３ｂ…Ｄ／Ａ変換器 ３４ａ，３４ｂ…乗算回路 ３６…整合トランス DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Test object 2 ... Belt conveyor 4 ... Operation panel 5 ... AC power supply 6 ... Transmission coil 7 ... Receiving coil 8 ... Variable resistance 9a, 9b ... Synchronous detector 10 ... Phase shifter 11 ... 90 degree phase shifter 12a 12b BPF 13a, 13b Amplifier 16 Position detector 17, 17a Control unit 18, 35, 22 Adder 20 Capture timing generator 21 Data capture unit 23 Conversion unit 24 Conversion coefficient memory 25 ... Judgment unit 26. Threshold memory 27. Output unit 28. Calibration signal waveform memory 29. Operation input unit 30. Calibration signal transmission unit 31. Conversion coefficient calibration processing unit 32. Calibration record memory 33a, 33b. Units 34a, 34b Multiplication circuit 36 Matching transformer
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長岡 紀彦 東京都港区南麻布五丁目10番27号 アンリ ツ株式会社内 (72)発明者 三谷 聡 東京都港区南麻布五丁目10番27号 アンリ ツ株式会社内 Ｆターム(参考） 2G005 CA02 2G053 AA13 AB19 BA02 BB03 BC02 BC14 CA03 CA17 CB05 CB16 CB22 CC02 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Norihiko Nagaoka 5-10-27 Minami-Azabu, Minato-ku, Tokyo Anritsu Corporation (72) Inventor Satoshi Mitani 5- 10-27 Minami-Azabu, Minato-ku, Tokyo Anritsu F term in reference (reference) 2G005 CA02 2G053 AA13 AB19 BA02 BB03 BC02 BC14 CA03 CA17 CB05 CB16 CB22 CC02
Claims (5)
て、交流の励磁信号が印加される送信コイル（６）と差
動接続された受信コイル（７）とを配設し、同期検波器
（９ａ，９ｂ）で前記受信コイルの出力信号を前記励磁
信号で同期検波し、前記同期検波器の出力信号の信号値
に基づいて前記被検査体に含まれる金属片を検出（２
３，２５）する金属検出機において、 試験被検査体における前記受信コイルの出力信号と同一
信号レベルを有する校正信号（ｇ）を前記同期検波器へ
印加する校正信号印加手段（２８，３４ａ、３４ｂ、３
５．１８）と、 この印加された校正信号に基づいて前記同期検波器の出
力信号を金属片の大きさに変換するための変換係数
（ｋ）を校正する校正手段（３１）とを備えた金属検出
機。1. A transmission coil (6) to which an AC excitation signal is applied and a reception coil (7) differentially connected are provided along a transport path (2) of an object to be inspected (1). A synchronous detector (9a, 9b) synchronously detects an output signal of the receiving coil with the excitation signal, and detects a metal piece included in the device under test based on a signal value of the output signal of the synchronous detector ( 2
3, 25) a calibration signal applying means (28, 34a, 34b) for applying a calibration signal (g) having the same signal level as the output signal of the receiving coil of the test object to the synchronous detector. , 3
5.18), and a calibration means (31) for calibrating a conversion coefficient (k) for converting the output signal of the synchronous detector into a metal piece size based on the applied calibration signal. Metal detector.
における前記受信コイルの出力信号と同一信号レベルを
有する校正信号の波形を記憶する校正信号波形メモリ
（２８）から読出した波形を校正信号として前記同期検
波器（９ａ，９ｂ）へ印加することを特徴とする請求項
１記載の金属検出機。2. The calibration signal applying means according to claim 1, wherein said calibration signal applying means reads a waveform read from a calibration signal waveform memory (28) storing a waveform of a calibration signal having the same signal level as an output signal of said receiving coil in said test object. 2. The metal detector according to claim 1, wherein the voltage is applied to the synchronous detector (9a, 9b).
正結果を校正実施時刻とともに記憶保持する校正結果記
憶手段（３２）を備えたことを特徴とする請求項１又は
２記載の金属検出機。3. The metal detector according to claim 1, further comprising a calibration result storage unit configured to store a calibration result of the conversion coefficient in the calibration unit together with a calibration execution time.
態において、前記同期検波器の出力信号の信号レベルが
０になる信号レベルの校正信号をバイアス信号レベルと
して求めるバイアス信号レベル検出手段（Ｓ４）と、 このバイアス信号レベル検出手段で求められたバイアス
信号レベルを有する校正信号をバイアス信号として前記
同期検波器へ常時印加するバイアス信号印加手段（Ｓ
６）とを備えた請求項１記載の金属検出機。4. A bias signal level detecting means (S4) for obtaining, as a bias signal level, a calibration signal having a signal level at which an output signal of the synchronous detector has a signal level of 0 when the test object is not transported to the transport path. ), And a bias signal applying means (S) which constantly applies a calibration signal having the bias signal level determined by the bias signal level detecting means to the synchronous detector as a bias signal.
6. The metal detector according to claim 1, comprising:
に介挿され、前記受信コイルの出力インピーダンスと前
記同期検波器の入力インピーダンスとの間のインピーダ
ンス整合を行うための同調回路（３６，３７）を備えた
請求項１から３のいずれか１項記載の金属検出機。5. A tuning circuit interposed between the receiving coil and the synchronous detector for performing impedance matching between an output impedance of the receiving coil and an input impedance of the synchronous detector. The metal detector according to any one of claims 1 to 3, further comprising (37).
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