JP2004170192A - Metal detecting machine - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、食品、化学、薬品、繊維、縫製、鉱業等の分野における各種製品の生産又は加工工程において、その設備や周辺装置から偶発的に脱落するなどにより原料や製品中に混入した金属性の部品や破片等の金属性異物である被検金属片の有無を判別することができる金属検出機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
【特許文献1】特開平9−72885号公報
【特許文献2】特開平9−72886号公報
【特許文献3】特開平11−118766号公報
【0003】
従来において、食品等の原料や製品中に混入した金属性異物を検出するための金属検出機としては、例えば、図6に示すように構成された金属検出機10がある。
【0004】
同図において金属検出機10は、金属性異物を検出する検出ヘッド1と、この検出ヘッド1からの受信信号を増幅演算処理して金属混入の有無を判別する判別装置4と、検出ヘッド1のトンネル状の通路内を通過するように被検体を搬送するベルトコンベヤ5等によって構成されている。
【0005】
検出ヘッド1はそのフレーム内部に、磁界発生用の励磁コイル3と、この励磁コイル3から発生した磁界を受けると共に、外乱の影響を低減するために差動接続された2つの受信コイル2a,2bとを有している。
【0006】
これらの受信コイル2a,2bは、検出ヘッド1のトンネル状の通路より上側のフレーム内に並んで配置され、励磁コイル3は、そのトンネル状の通路より下側のフレーム内に配置されている。そして、励磁コイル3は、その大きさ中央部が受信コイル2a,2bの隣接間隔の中間点に対向するようにして配置されるようになっている。
【0007】
受信コイル2a,2b及び励磁コイル3をこのように配置することにより、電磁誘導原理を利用し、コンベヤ5に載せた被検体を検出ヘッド1のトンネル状の通路内に通過させる際に、励磁コイル3による交流励振磁界の混入金属片による鎖交磁束の変化を、差動接続された受信コイル2a,2bが誘導起電力として捉え、判別装置4がこれを増幅演算処理して被検体内の混入金属片を検出することができるようになっている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の金属検出機10においては、検出ヘッド1から判別装置4に入力される受信信号電圧が、予め金属検出機10に設定されている比較用電圧レベルを超えた場合は、判別装置4に備えられたLCD(液晶表示部)等に、その受信信号電圧を数値またはバーグラフ等により表示したり、被検金属片を検出した旨の文字を表示してオペレータに注意を促したり、金属混入信号(検出信号)を、被検金属片が混入した被検体を除去するための装置に出力するのみであった。
【0009】
このため、検出した被検金属片の種類や大きさ等の情報が不明であり、何時頃、どの設備や装置から金属片が脱落混入したかの特定が困難であると共に、被検金属片に関するその他の広汎な関連情報を記憶、或は表示することができないため、知りたい事項を遡って調べることができないので、測定値の信頼性や検出管理性能を高めることができないという問題があった。
【0010】
また、始業時等において金属検出機10の始動前に、図7に示すような標準の金属球7(例えば直径φ1.0mm、Fe(鉄)製等)が埋め込まれた各種のテストピース6を、検出ヘッド1のトンネル状の通路内に通過させ、金属検出機10の被検金属片の検出能力が所定の管理性能を維持しているかを予めテストする必要があるが、その場合において、検出した各種のテストピース6の種類や大きさ等の情報や上記テストの履歴等を記憶、或は表示することができないという管理上の問題があった。
【0011】
そこで本発明は、上記問題点に鑑みて、被検金属片及び金属検出に関連する広汎な関連情報をも記憶、表示することができるようにして、その信頼性や検出管理性能を高めることができる金属検出機を提供することを課題とするものである。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、
被検体に混入した、検出対象とされる各種の被検金属片を磁気的に検出する検出手段と、この検出手段からの受信信号により前記被検金属片の有無を判別する判別手段とを備えた金属検出機において、
前記判別手段が、
前記被検金属片に関して設定される設定情報、被検金属片が検出された旨の検出情報、及び、被検金属片及び金属検出に関連する関連情報を記憶させることができる記憶手段と、
前記記憶手段に記憶させた前記設定情報、検出情報及び関連情報を表示させることができる表示手段とを有し、
検出動作前に前記設定情報を設定するよう記憶させることができ、
検出動作時に前記設定情報と比較して前記被検体中の被検金属片の有無や特性を判別することができると共に、
被検金属片が混入していると判別した場合には、前記検出情報及び関連情報の両方又は検出情報のみを表示及び/または記憶することができるようにした
ことを特徴とするものである。
【0013】
このような構成の金属検出機によれば、検出対象とされる各種の被検金属片に関して設定される設定情報や被検金属片が検出された旨の検出情報の他に、被検金属片及び金属検出に関連する関連情報をも、記憶させたり表示させたりすることができるので、検出した金属片の種類や大きさ、及び位相特性等の情報の他、例えば電源投入やコンベヤの起動、或は金属検出や各種設定値の変更、発生事項、発生日時など、金属検出機にかかわるあらゆる広汎な事項が容易に確認でき、何時頃、どの設備や装置から脱落混入したか等の特定が容易となるため、金属検出機の信頼性や検出管理性能を高めることができる。
【0014】
また、始業時に標準の金属球が埋め込まれたテストピースを検出ヘッドのトンネル状の通路内に通過させ、金属検出機の検出能力が管理性能を満たしているかを予めテストする場合においても同様に、管理目標である金属片の種類や大きさ及び位相特性、或は各種発生事項や発生日時などの関連情報が記憶、表示できるので、金属検出機の検出管理性能を高めることができるため、被検体の品質保証や安全管理を確実に行うことができる。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る金属検出機の実施の形態について、図面に基づいて具体的に説明する。
【0016】
図1ないし図5は、本発明の一実施の形態に係る金属検出機20について説明するために参照する図である。金属検出機20は、前記従来の金属検出機10と同じ部分には、同じ符号を付して説明し、従来と同様の重複する説明は省略するものとする。
【0017】
図1に示すように、金属検出機20には、検出ヘッド1の励磁コイル3に励磁電流を供給し、受信コイル2a,2bからの受信信号を増幅し演算処理することにより被検体に混入した金属性異物(被検金属片)の有無を判別すると共に、この金属性異物に関する情報を算出する判別装置14が設けられている。
【0018】
判別装置14は、図2のブロック図に示すように、高周波増幅部21、検波部22、低周波増幅部23、フィルタ部24、A/D変換部25、演算処理部26、記憶部27(記憶手段)、操作表示部28(表示手段)、検出出力部29(出力手段)、データ出力部30(出力手段)、印刷部31(印刷手段)、励磁出力部32によって構成されている。
【0019】
判別装置14の励磁出力部32は、検出ヘッド1の励磁コイル3に接続され、演算処理部26の命令を受けて励磁コイル3に励磁電流を供給する。また、高周波増幅部21は、検出ヘッド1の受信コイル2a,2bに接続されており、受信コイル2a,2bからの出力信号を受信するようになっている。
【0020】
受信コイル2a,2bから出力される信号は、判別装置14の高周波増幅部21で励磁周波数のまま増幅されて、検波部22によって低周波信号に変換される。そしてこの低周波信号は、低周波増幅部23によって増幅されてから、フィルタ部24によってこれに含まれるノイズ成分を低減された後、A/D変換部25によってアナログ信号からデジタル信号に変換されて、演算処理部26に入力される。
【0021】
演算処理部26は、A/D変換部25から入力されたデジタル信号と、検出したい種類の被検金属片について記憶部27に設定(記憶)されている比較用電圧レベルとを比較演算するようになっており、これにより被検体に金属片が混入しているか否かについて判別し、また、混入した被検金属片の特性その他の広汎な情報について算出する。
【0022】
記憶部27は、検出対象とされる各種の被検金属片に関して設定される設定情報や、被検体から被検金属片を検出した旨の検出情報を記憶すると共に、演算処理部26によって算出された被検金属片の特性、これと設定情報との比較演算の結果、及び被検金属片を検出した日時やそのときの操作状態等の広汎な情報を、被検金属片及び金属検出に関連する関連情報として記憶する。
【0023】
操作表示部28には、設定情報、検出情報及び関連情報等を表示するためのLCD(液晶表示部)、及び、操作のための各種スイッチが配置されている。またLCDは、被検金属片及び金属検出に関連する広汎な情報を表示すると共に、操作することもできるようにタッチパネル形式になっていてもよい。
【0024】
また、演算処理部26が被検体に被検金属片が混入していると判断した場合には、検出出力部29は、金属混入信号(検出情報)を、被検金属片が混入した被検体を除去するための装置に出力するようになっており、データ出力部30は、被検体から被検金属片を検出した旨の検出情報の他、被検金属片及び金属検出に関連する広汎な関連情報をパソコン等の外部装置に出力する。
【0025】
印刷部31は、検出対象とされる各種の被検金属片に関して設定される設定情報、被検体から被検金属片を検出した旨の検出情報、被検金属片及び金属検出に関連する広汎な関連情報をプリンタによりプリントアウト(印刷)するようになっている。
【0026】
次に、被検金属片についての特性を抽出する方法について説明する。
図3に示すベクトル図は、判別装置14の高周波増幅部21ないしA/D変換部25を経て出力される受信コイル2a,2bの差動接続出力電圧の信号に基づいて、演算処理部26が、被検金属片の特性について演算するときの処理動作を説明するためのものである。
【0027】
実際上の各種の金属は、それぞれ固有の導電率と透磁率を有しているので、受信コイル2a,2bの差動接続出力電圧の信号は、被検体に混入した金属片の磁性及び導電性の差異により、鎖交磁束の変化の影響を受ける。
【0028】
したがって、受信コイル2a,2bの差動接続出力電圧(信号)を演算処理部26が演算することにより、図3に示すようなベクトルとして、被検金属片の特性を表すことができる。すなわち、金属の種類に固有の導電率と透磁率によりベクトルの偏角が定まり、金属片の大きさに比例してベクトルの大きさが定まるようになっている。
【0029】
例えば鉄(Fe)については、その特性をベクトルAおよびA’として表せる。ベクトルAの偏角θ5は、鉄の導電率と透磁率によって鉄に固有の偏角として定まるものである。また、ベクトルAおよびA’の大きさは、鉄片の大きさに比例して定まるものである。ここでは、図3中のベクトルAおよびA’の大きさは、φ1mmの鉄球により定まるものとする。
【0030】
ここでベクトルAの大きさは、被検体が検出ヘッド1のトンネル状の通路内において、受信コイル2a側に位置する場合の受信コイル2a,2bの差動接続出力電圧の最大値に基づくものであり、ベクトルA’の大きさは、被検体が搬送されて受信コイル2b側の位置に来た場合の受信コイル2a,2bの差動接続出力電圧の最大値に基づくものである。
【0031】
受信コイル2a,2bの差動接続出力電圧は、被検体が受信コイル2a側にある場合と受信コイル2b側にある場合とでは、ベクトルAとベクトルA’は、互いに逆の方向を向き、また、その大きさは等しいものとなる。
【0032】
同様にして、その大きさがφ1mmであるアルミニウム、鉛及びステンレスの各球についても、その特性をベクトルとして表すことができる。すなわち、φ1mmのアルミニウム球の特性を表すベクトルは偏角がθ6であるベクトルBおよびB’である。
【0033】
また、φ1mmの鉛球の特性を表すベクトルは偏角がθ7であるベクトルCおよびC’である。そして、φ1mmのステンレス球の特性を表すベクトルは偏角がθ8であるベクトルDおよびD’である。
【0034】
このように金属の種類により導電率と透磁率が異なるので、その金属の特性を表すベクトルの偏角は異なるものとなる。
【0035】
次に、図3において、原点を中心として回転する仮想射影軸Xθnを考え、固定座標軸のX軸との角度をθnとする。そして、φ1mmの鉄球を表すベクトルAの大きさを|A|と表すと、ベクトルAの仮想射影軸Xθnへの射影長さは、|A|cos(θ5−θn)となる。このように、ベクトルAの仮想射影軸Xθnへの射影長さはθnの関数として表すことができる。
【0036】
そして、ベクトルAの仮想射影軸Xθnへの射影長さは、θnがベクトルAの偏角θ5と一致したときに最大値となり、その大きさは|A|となる。また、θnがベクトルAの偏角θ5から90°マイナスした角度θ1のときには、その値は最小値0になる。
【0037】
同様にして、被検金属片がアルミニウム、鉛又はステンレスの各球である場合にも、それぞれのベクトルの仮想射影軸Xθnへの射影長さはθnの関数として表すことができる。そして、それぞれのベクトルの射影長さの最大値とそのときのθn、及び最小値とそのときのθnも、演算により求められる。
【0038】
このように種々の材料の被検金属片について、各々のベクトルの仮想射影軸Xθnへの射影長さを、位相角θnの関数として表すことにより、図4に示すような位相特性曲線としても表せる。
【0039】
例えば、|A|cos(θ5−θn)の位相特性曲線は、φ1mmの大きさを有する鉄片の位相特性曲線を表している。そして、点P5で示す検出信号が最大となるときのその最大値|A|とそのときの偏角θ5、及び、点P1で示す検出信号が最小となるときのその最小値0とそのときの偏角θ1は、φ1mmの大きさを有する鉄球の特性を示す代表値とすることができる。
【0040】
同様にして、φ1mmのアルミニウム球については、|B|cos(θ6−θn)の位相特性曲線の点P6で示す検出信号が最大となるときのその最大値|B|とそのときの偏角θ6、及び、点P2で示す検出信号が最小となるときのその最小値0とそのときの偏角θ2が、その特性を示す代表値とすることができ、さらにφ1mmの鉛球やステンレス球についても、それらの位相特性曲線や代表値によりその特性を示すことができる。
【0041】
記憶部27は、このような金属片の特性を示す代表値を、デジタル値として金属の種類や大きさ毎に記憶するようになっており、操作表示部28はこれらの代表値に基づいて位相特性曲線等を表示できるようになっている。
【0042】
したがって、予め金属の種類や大きさの分かっている標準のテストピースを検出ヘッド1で検出することにより、記憶部27にこれらの上記代表値を設定する(設定情報を記憶させる)ことができる。すなわち、検出しようとする金属の種類や大きさ毎に、テストピースを用いてこれらの上記代表値を設定する。例えば、φ1mm以上の鉄片を検出したい場合には、鉄球φ1mm、φ1.2mm、φ1.5mmのテストピースを用いてこれらの上記代表値を設定する。
【0043】
このように、各種のテストピースを検出ヘッド1で検出することにより、検出しようとする金属片に関する特性を示す代表値を設定することができるが、検出しようとする金属片に関する特性を示す代表値が既知である場合には、操作表示部28を操作することにより、その特性を示す代表値を記憶部27に手動で設定するようにしてもよい。
【0044】
また図4に示すVsは、検出信号について混入金属が混入しているかどうかを判別するために設定される比較用電圧レベルであって、各種の金属について共通のレベルを用いるようにすることができる。受信コイル2a,2bからの検出信号に基づき、演算処理部26による演算の結果、位相特性曲線の検出信号の最大値が比較用電圧レベルVsを超えた場合には、以下のような動作が行われる。
【0045】
すなわち、被検体に混入した金属片について、検出信号における電圧が最大値のときの偏角及びその電圧が最小値のときの偏角を、記憶部27に設定された各種の金属のデータと比較して、金属片の種類を判別する。そして、検出信号における電圧の最大値と、設定されたその種類の金属片における各種の大きさのデータとを比較して金属片の大きさを判別する。
【0046】
被検体から金属片が検出された旨の検出情報と、金属片の種類、大きさ、及び発生日時、その他の広汎な情報が、被検金属片及び金属検出に関連する関連情報として記憶部27に記憶されると共に、それらの情報を操作表示部28のLCDに表示することができる。
【0047】
例えば、被検体に混入している未知の金属片の位相特性が、鉄球のテストピースと同等であって、検出信号の最大値の大きさがφ1.0mmとφ1.2mmの中間である場合には、図5に示すように、操作表示部28のLCDに、鉄の場合ならその大きさφ1.0mm以上、φ1.2mm以下に相当する金属片を検出した旨の項目が、その位相特性曲線検出信号における電圧の最大値と最小値、比較用電圧レベルVs、発生日時等と共に表示される。
【0048】
さらに記憶部27には、操作表示部28のLCDに表示した内容そのものが、被検金属片及び金属検出に関連する関連情報の一つとして記憶され、その関連情報又はその一部がデータ出力部30を介してパソコン等の外部装置に出力されたり、印刷部31からプリントアウトされるようにすることができる。また、関連情報又はその一部と共に検出情報がデータ出力部30を介してパソコン等の外部装置に出力されたり、印刷部31からプリントアウトされるようにしてもよい。
【0049】
そして、被検金属片が混入した被検体を除去するための装置には、検出出力部29を介して検出情報と共に関連情報又はその一部が出力されるようにしてもよく、検出情報のみが出力されるようにしてもよい。
【0050】
また、被検体に混入している被検金属片について、その位相特性曲線の最大値が設定したテストピースの位相特性曲線の最大値の大きさを超えていた場合には、その被検金属片が設定したテストピース内の金属球以上の大きさである旨が表示されるようにすることができる。
【0051】
このような構成の金属検出機20によれば、検出対象とされる各種の被検金属片に関して設定される設定情報や、被検体から金属片が検出された旨の検出情報の他に、被検金属片及び金属検出に関連する関連情報を、記憶させたり表示させたりすることができるので、検出した金属片の種類や大きさ、及び位相特性等の情報の他、例えば電源投入やコンベヤの起動、或は金属検出や各種設定値の変更、各種発生事項、発生日時など、金属検出機にかかわるあらゆる広汎な事項が容易に確認でき、何時頃、どの設備や装置から脱落混入したか等の特定が容易となるため、金属検出機20の信頼性や検出管理性能を高めることができる。
【0052】
また、始業時に標準の金属球7が埋め込まれたテストピース6を検出ヘッド1のトンネル状の通路内に通過させ、金属検出機20の検出能力が管理性能を満たしているかを予めテストする場合においても同様に、管理目標である金属片の種類や大きさ及び位相特性、或は各種発生事項や発生日時などの関連情報が記憶、表示できるので、金属検出機20の検出管理性能を高めることができるため、被検体の品質保証や安全管理を確実に行うことができる。
【0053】
なお、本実施の形態では、受信コイル2a,2bが検出ヘッド1のトンネル状の通路より上側のフレーム内に配置され、励磁コイル3が検出ヘッド1のトンネル状の通路より下側のフレーム内に配置されるようにしたが、励磁コイル3による交流励振磁界の混入金属片による鎖交磁束の変化を、受信コイル2a,2bが誘導起電力として適切に捉えることができるのであれば、これらは本実施の形態と異なる配置方法にしてもよい。
【0054】
また、本実施の形態では、設定される比較用電圧レベルとして各種の金属について共通の電圧レベルを用いる方式について説明したが、各種の金属毎に適切に定められる、それぞれ異なるレベルの比較用電圧レベルを用いる方式とすることもできる。
【0055】
また、本実施の形態においては、判別装置14は検出出力部29とデータ出力部30を個別に設けたが、データ出力部30のみを設けるようにして、金属片を検出した旨の検出信号と、被検金属片及び金属検出に関連する関連情報を、共に他の装置に出力できるようにしてもよい。また、印刷部31を設ける代りに、外部に記録装置(プリンタ)を設けて、これをデータ出力部30に接続するようにしてもよい。
【0056】
また、前記記憶、表示、出力、印刷される、被検金属片及び金属検出に関連する関連情報についても、金属片の種類、大きさ、位相特性、上述のような発生日時等の被検金属片に関する情報のみに限らず、金属検出機20に関する一切の発生事項、例えば金属検出動作以外に、電源投入/切断、コンベヤ起動/停止、動作/テストモード、被検体の銘柄変更、エラー発生/解消、手動設定、自動設定、メモリクリア、オールリセット、比較用電圧レベルの変更、各種設定値の変更、異常発生日時等の広汎な情報を、被検金属片及び金属検出に関連する関連情報として記憶、表示、出力、印刷するようにしてもよい。
【0057】
さらに、金属片のテストピースは、鉄球、アルミニウム球、鉛球、及びステンレス球について、それぞれφ1.0mm、φ1.2mm、φ1.5mmの3種類を用いたテスト結果の各特性を記憶部27に記憶させるようにしたが、他の金属についてテストを行なってもよく、また、上記と異なる大きさのテストピースを用いてテストを行なってもよいことはいうまでもない。
【0058】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明による金属検出機によれば、検出対象とされる各種の被検金属片に関して設定される設定情報や被検金属片が検出された旨の検出情報の他に、被検金属片及び金属検出に関連する関連情報をも、記憶させたり表示させたりすることができるので、検出した金属片の種類や大きさ、及び位相特性等の情報の他、例えば電源投入やコンベヤの起動、或は金属検出や各種設定値の変更、発生事項、発生日時など、金属検出機にかかわるあらゆる広汎な事項が容易に確認でき、何時頃、どの設備や装置から脱落混入したか等の特定が容易となるため、金属検出機の信頼性や検出管理性能を高めることができる。
【0059】
また、始業時に標準の金属球が埋め込まれたテストピースを検出ヘッドのトンネル状の通路内に通過させ、金属検出機の検出能力が管理性能を満たしているかを予めテストする場合においても同様に、管理目標である金属片の種類や大きさ及び位相特性、或は各種発生事項や発生日時などの関連情報が記憶、表示できるので、金属検出機の検出管理性能を高めることができるため、被検体の品質保証や安全管理を確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態に係る金属検出機20の構成を示す正面図である。
【図2】図1における判別装置14の回路構成を示すブロック図である。
【図3】図2における演算処理部26の演算内容を説明するためのベクトル図である。
【図4】各種の金属片の位相特性図である。
【図5】操作表示部28のLCDの表示例を示す図である。
【図6】従来の金属検出機10の構成を示す正面図である。
【図7】金属球7を埋め込んだテストピース6を示すその斜視図である。
【符号の説明】
1 検出ヘッド
2a,2b 受信コイル
3 励磁コイル
4 判別装置
5 ベルトコンベヤ
6 テストピース
7 金属球
10 金属検出機
14 判別装置
20 金属検出機
21 高周波増幅部
22 検波部
23 低周波増幅部
24 フィルタ部
25 A/D変換部
26 演算処理部
27 記憶部
28 操作表示部
29 検出出力部
30 データ出力部
31 印刷部
32 励磁出力部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a process for producing or processing various products in the fields of food, chemical, pharmaceutical, textile, sewing, mining, etc. The present invention relates to a metal detector capable of determining the presence or absence of a test metal piece, which is a metallic foreign substance such as a part or a piece.
[0002]
[Prior art]
[Patent Document 1] JP-A-9-72885 [Patent Document 2] JP-A-9-72886 [Patent Document 3] JP-A-11-118766 [0003]
2. Description of the Related Art Conventionally, as a metal detector for detecting a metallic foreign substance mixed in a raw material such as food or a product, there is, for example, a
[0004]
In FIG. 1, a
[0005]
The
[0006]
The
[0007]
By arranging the
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the
[0009]
For this reason, information such as the type and size of the detected test piece is unknown, and it is difficult to specify when and from which equipment or device the test piece was dropped and mixed. Since other wide-ranging related information cannot be stored or displayed, it is not possible to retroactively examine a matter to be known, so that there has been a problem that the reliability of the measured value and the detection management performance cannot be improved.
[0010]
Also, before starting the
[0011]
In view of the above problems, the present invention can store and display a wide range of relevant information related to a metal piece to be detected and metal detection, and can improve its reliability and detection management performance. It is an object of the present invention to provide a metal detector that can be used.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention
A detection unit for magnetically detecting various types of metal pieces to be detected mixed with the subject, and a determination unit for determining the presence or absence of the metal pieces based on a signal received from the detection unit; Metal detector
The determining means is:
Setting information set for the test metal piece, detection information indicating that the test metal piece has been detected, and storage means capable of storing relevant information related to the test metal piece and metal detection,
Display means for displaying the setting information, detection information and related information stored in the storage means,
It can be stored to set the setting information before the detection operation,
Along with the setting information during the detection operation, it is possible to determine the presence or absence and characteristics of the test metal piece in the test object,
When it is determined that the test piece is mixed, both or both the detection information and the related information or only the detection information can be displayed and / or stored.
[0013]
According to the metal detector having such a configuration, in addition to the setting information set for the various test metal pieces to be detected and the detection information indicating that the test metal piece has been detected, the test piece And related information related to metal detection can also be stored and displayed, so that in addition to information such as the type and size of the detected metal piece and phase characteristics, for example, turning on the power and starting the conveyor, In addition, it is easy to confirm all wide-ranging items related to metal detectors, such as metal detection, changes in various set values, occurrence items, occurrence date and time, and easy identification of when and from which equipment or equipment was dropped and mixed. Therefore, the reliability and detection management performance of the metal detector can be improved.
[0014]
Also, when a test piece with a standard metal ball embedded at the start of business is passed through the tunnel-like passage of the detection head, and the test capability of the metal detector satisfies the management performance is also tested in advance, similarly, Relevant information such as the type, size, and phase characteristics of the metal piece as the management target, or various occurrence items and the date and time of occurrence can be stored and displayed. Quality assurance and safety management can be ensured.
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of a metal detector according to the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
[0016]
FIGS. 1 to 5 are diagrams referred to for describing a
[0017]
As shown in FIG. 1, an excitation current is supplied to the
[0018]
As shown in the block diagram of FIG. 2, the determination device 14 includes a high-frequency amplifier 21, a detector 22, a low-frequency amplifier 23, a filter 24, an A / D converter 25, an
[0019]
The excitation output unit 32 of the discrimination device 14 is connected to the
[0020]
The signals output from the receiving
[0021]
The
[0022]
The storage unit 27 stores setting information set for various types of test metal pieces to be detected and detection information indicating that the test metal pieces have been detected from the subject, and is calculated by the
[0023]
The
[0024]
When the
[0025]
The printing unit 31 includes setting information set for various types of test metal pieces to be detected, detection information indicating that the test metal piece has been detected from the subject, and extensive information related to the test metal pieces and metal detection. The related information is printed out (printed) by a printer.
[0026]
Next, a method for extracting characteristics of the test piece will be described.
The vector diagram shown in FIG. 3 is based on the signal of the differential connection output voltage of the receiving
[0027]
Since various kinds of actual metals have their own specific electrical conductivity and magnetic permeability, the signal of the differential connection output voltage of the receiving
[0028]
Therefore, the
[0029]
For example, for iron (Fe), its characteristics can be represented as vectors A and A ′. The deflection angle theta 5 vector A, are those determined as a unique argument iron by conductivity and magnetic permeability of the iron. The magnitudes of the vectors A and A 'are determined in proportion to the size of the iron piece. Here, it is assumed that the magnitudes of the vectors A and A ′ in FIG. 3 are determined by a φ1 mm iron ball.
[0030]
Here, the magnitude of the vector A is based on the maximum value of the differential connection output voltage of the receiving
[0031]
The differential connection output voltages of the receiving
[0032]
Similarly, the characteristics of aluminum, lead, and stainless steel spheres each having a size of φ1 mm can be represented as a vector. In other words, the vectors representing the characteristics of the φ1 mm aluminum sphere are vectors B and B ′ whose declination is θ 6 .
[0033]
Furthermore, the vector representing the characteristic of the lead sphere φ1mm is the vector C and C 'declination is theta 7. The vector representing the characteristics of the stainless steel ball having a φ1mm is the vector D and D 'declination is theta 8.
[0034]
As described above, since the conductivity and the magnetic permeability differ depending on the type of the metal, the deflection angles of the vectors representing the characteristics of the metal differ.
[0035]
Next, in FIG. 3, the virtual projection axis X θn rotating about the origin is considered, and the angle of the fixed coordinate axis with the X axis is θ n . If the magnitude of the vector A representing the φ1 mm iron ball is represented as | A |, the projection length of the vector A onto the virtual projection axis X θn is | A | cos (θ 5 −θ n ). Thus, it is possible to the projection length of the virtual projection axis X .theta.n of vector A as a function of theta n.
[0036]
Then, the projection length of the virtual projection axis X .theta.n of vectors A, theta n is the maximum value when it matches with the polarization angle theta 5 vector A, whose magnitude is | A | become. Further, when theta n is from deflection angle theta 5 of vector A of 90 ° minus the angle theta 1, its value will be the minimum 0.
[0037]
Similarly, even if the test piece of metal aluminum, each sphere of lead or stainless steel, the virtual projection axis projection length in the X .theta.n of each vector can be expressed as a function of theta n. The maximum value of the projection length of each vector and θ n at that time, and the minimum value and θ n at that time are also calculated.
[0038]
As described above, the projection length of each vector on the virtual projection axis X θn for the test metal pieces of various materials is expressed as a function of the phase angle θ n to obtain a phase characteristic curve as shown in FIG. Can also be expressed.
[0039]
For example, | A | phase characteristic curve of cos (θ 5 -θ n) represents the phase characteristic curve of the iron pieces having a size of Ø1 mm. Then, the maximum value when the detection signal indicating by a point P 5 is maximum | A | and declination theta 5 at that time, and, and its minimum value of 0 when the detection signal indicating by a point P 1 is the smallest deflection angle theta 1 at that time can be a representative value that indicates the characteristics of the iron ball having a size of Ø1 mm.
[0040]
Similarly, for aluminum ball φ1mm, | B | cos its maximum value when the detection signal shown by P 6 terms of the phase characteristic curve becomes the maximum (θ 6 -θ n) | B | and at that time The declination θ 6 , the minimum value 0 when the detection signal indicated by the point P 2 is the minimum, and the declination θ 2 at that time can be representative values indicating the characteristics, and a lead ball of φ1 mm Also, the characteristics of stainless steel balls can be indicated by their phase characteristic curves and representative values.
[0041]
The storage unit 27 stores a representative value indicating such a characteristic of the metal piece as a digital value for each type and size of the metal, and the
[0042]
Therefore, by detecting a standard test piece whose metal type and size are known in advance by the
[0043]
As described above, by detecting the various test pieces with the
[0044]
Vs shown in FIG. 4 is a comparison voltage level set for determining whether or not a mixed metal is mixed in the detection signal, and a common level can be used for various metals. . When the maximum value of the detection signal of the phase characteristic curve exceeds the comparison voltage level Vs as a result of the calculation by the
[0045]
That is, for the metal piece mixed into the subject, the declination when the voltage in the detection signal is the maximum value and the declination when the voltage is the minimum value are compared with the data of various metals set in the storage unit 27. Then, the type of the metal piece is determined. Then, the size of the metal piece is determined by comparing the maximum value of the voltage in the detection signal with the set data of various sizes of the metal piece of that type.
[0046]
The detection information indicating that a metal piece has been detected from the subject, the type, size, date and time of occurrence of the metal piece, and other extensive information are stored in the storage unit 27 as relevant information related to the metal piece to be detected and the metal detection. And the information can be displayed on the LCD of the
[0047]
For example, when the phase characteristic of an unknown metal piece mixed into the subject is equivalent to that of an iron ball test piece and the magnitude of the maximum value of the detection signal is between φ1.0 mm and φ1.2 mm. As shown in FIG. 5, in the LCD of the
[0048]
Further, in the storage unit 27, the content itself displayed on the LCD of the
[0049]
Then, in the device for removing the test object mixed with the test piece, the relevant information or a part thereof may be output together with the detection information via the
[0050]
If the maximum value of the phase characteristic curve of the test piece mixed in the test object exceeds the maximum value of the phase characteristic curve of the set test piece, the test piece is May be displayed to indicate that the size is larger than the metal sphere in the test piece set.
[0051]
According to the
[0052]
In addition, when the
[0053]
In the present embodiment, the receiving
[0054]
Further, in the present embodiment, a method of using a common voltage level for various metals as a set comparison voltage level has been described. However, different comparison voltage levels that are appropriately determined for each metal. May be used.
[0055]
Further, in the present embodiment, the discriminating device 14 is provided with the
[0056]
In addition, for the storage, display, output, and printing, the test piece and the related information related to the metal detection, the type of the metal piece, the size, the phase characteristic, and the test piece such as the occurrence date and time as described above. Not only information on the pieces but also all occurrences related to the
[0057]
Further, the test piece of the metal piece stores the characteristics of the test results using the three types of φ1.0 mm, φ1.2 mm, and φ1.5 mm for the iron ball, the aluminum ball, the lead ball, and the stainless ball in the storage unit 27. Although the memory is stored, it is needless to say that the test may be performed on another metal, or the test may be performed using a test piece having a size different from that described above.
[0058]
【The invention's effect】
As described above, according to the metal detector according to the present invention, in addition to the setting information set for the various test metal pieces to be detected and the detection information indicating that the test metal piece has been detected, The related information relating to the detected metal piece and the metal detection can also be stored and displayed. In addition to the information such as the type and size of the detected metal piece and the phase characteristics, for example, power-on And wide range of matters related to metal detectors such as start-up of conveyors and conveyors, or detection of metals and changes of various set values, occurrences, date and time of occurrence, etc. And the like can be easily specified, so that the reliability and detection management performance of the metal detector can be improved.
[0059]
Also, at the start of operation, a test piece in which a standard metal ball is embedded is passed through the tunnel-like passage of the detection head, and similarly, when the detection capability of the metal detector satisfies the management performance in advance, similarly, Relevant information such as the type, size, and phase characteristics of the metal piece as the management target, or various occurrence items and the date and time of occurrence can be stored and displayed. Quality assurance and safety management can be ensured.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view showing a configuration of a
FIG. 2 is a block diagram showing a circuit configuration of a discrimination device 14 in FIG.
FIG. 3 is a vector diagram for explaining the operation contents of an
FIG. 4 is a phase characteristic diagram of various metal pieces.
FIG. 5 is a diagram showing a display example of the LCD of the
FIG. 6 is a front view showing a configuration of a
FIG. 7 is a perspective view showing a
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記判別手段が、
前記被検金属片に関して設定される設定情報、被検金属片が検出された旨の検出情報、及び、被検金属片及び金属検出に関連する関連情報を記憶させることができる記憶手段と、
前記記憶手段に記憶させた前記設定情報、検出情報及び関連情報を表示させることができる表示手段とを有し、
検出動作前に前記設定情報を設定するよう記憶させることができ、
検出動作時に前記設定情報と比較して前記被検体中の被検金属片の有無や特性を判別することができると共に、
被検金属片が混入していると判別した場合には、前記検出情報及び関連情報の両方又は検出情報のみを表示及び/または記憶することができるようにした
ことを特徴とする金属検出機。A detection unit for magnetically detecting various types of metal pieces to be detected mixed with the subject, and a determination unit for determining the presence or absence of the metal pieces based on a signal received from the detection unit; Metal detector
The determining means is:
Setting information set for the test metal piece, detection information indicating that the test metal piece has been detected, and storage means capable of storing relevant information related to the test metal piece and metal detection,
Display means for displaying the setting information, detection information and related information stored in the storage means,
It can be stored to set the setting information before the detection operation,
Along with the setting information during the detection operation, it is possible to determine the presence or absence and characteristics of the test metal piece in the test object,
A metal detector characterized by being able to display and / or store both the detection information and related information or only the detection information when it is determined that the test piece is mixed.
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