JP2513004Y2

JP2513004Y2 - 金属検出装置

Info

Publication number: JP2513004Y2
Application number: JP1990029520U
Authority: JP
Inventors: 文雄柳谷
Original assignee: ニッカ電測株式会社
Priority date: 1990-03-22
Filing date: 1990-03-22
Publication date: 1996-10-02
Anticipated expiration: 2005-03-22
Also published as: JPH03119783U

Description

【考案の詳細な説明】（イ）産業上の利用分野本考案は、食品等の被検査物に混入されている微小金
属片を検出する装置に関するものである。

（ロ）従来の技術従来、ハム等の食品に混入されている金属片を検出す
る装置として、第１図ないし第３図に示すものが実用化
されており、これらの図に従い従来装置について説明す
る。

第１図は従来の金属検査装置の外観斜視図、第２図は
発振コイルと受信コイルの概略図、第３図はブロック図
である。

１は被検査物としてのハム２を搬送するためのベルト
コンベアで、布、ゴム、樹脂等の非金属にて形成されて
いる。前記ベルトコンベア１の中央部上方には送信コイ
ル３が設けられ、下方には相互に逆方向に巻回されてい
る２個１対の受信コイル4A、4Bが設けられている。前記
送信コイル３は両受信コイル4A、4Bの調度中間位置の上
方に対向配備されている。

前記送信コイル３と受信コイル4A、4Bとの間には、両
コイル３、4A、4B間の間隔を一定に保持する堅牢なライ
ナー5A、5Bが設けられている。

また、前記送信コイル３、受信コイル4A、4Bの下流側
には、金属片が混入され不良と判定されたハム２を、ベ
ルトコンベア１上から側方に排出するためのアクチュエ
ータ７が備えられている第２図において、送信コイル３は交流電源８に接続さ
れており、受信コイル4A、4Bの一端は接地され、他端は
増幅回路９を介して出力側回路に接続されている。

より具体的には、第３図に示すように、発振器10はパ
ワー増幅回路11を介して前記送信コイル３に接続されて
いると共に、タイミング回路12を介して位相検波するた
めのゲート回路13に接続されている。前記受信コイル4
A、4Bは、高周波増幅回路14および前記ゲート回路13を
介し、さらにバンドパスフィルター15を介して判定回路
16に接続されている。

而して、ハム２が送信コイル３と受信コイル4A、4Bと
の間を通過すると、受信コイル4A、4Bからは出力電圧が
得られる。この際、ハム２に金属片Ｍが混入されていな
い場合の誘起出力波形と、ハム２に金属片Ｍが混入され
ている場合の誘起出力波形とでは、その位相が異なる。

従って受信コイル4A、4B側の出力電圧を測定すること
によって、ハム２に金属片Ｍが混入しているか否かを知
ることができる。しかしながら従来の受信コイル4A、4B
は第２図に示すように、ハム２の移動方向と直行する方
向に直線的に延在しており、ハム２とステンレス等の非
鉄の金属片Ｍではその位相は近似し出力電圧のみが異な
り（ハムが大）、その波形や波長は類似している従っ
て、出力電圧のみで判断せざるを得なかったが、金属片
Ｍが微小である場合には、電圧は余り大きく変化せず、
検出ミスを起こす虞れがあったなお、受信コイル4A、4Bをハム２の移動方向と非直角
な方向（例えば45°程度傾斜する方向）に、直線的に延
在させることによって、ハム２が通過した場合と金属片
Ｍが通過した場合で、その出力電圧のみならず、その出
力波形や波長を変化させることは可能である。しかしな
がら、そうすると装置全体が大型化するのみならず、ハ
ム２が、その移動方向に沿って前側の端縁が前記受信コ
イル4A、4Bと並行する姿勢で供給された場合には、前述
と同様の問題点を有することになる。

なお、通常ハム２などの食品によるノイズは渦電流損
によるもので、電気抵抗が低い金属のうちステンレス等
の非鉄（非磁性体）の金属片Ｍと近い位相となり、鉄等
の磁性体からなる金属片Ｍでは透磁率が高いため、それ
が受信コイル4A、4B上に到来すると、当該金属片Ｍの周
囲の磁力線も引き寄せるので、当該受信コイル4A、4Bの
誘起電圧が上がり、通常ハム２や非鉄の金属片Ｍとは逆
位相となる。

ところが、鉄等の磁性体からなる金属片Ｍは、電気抵
抗も低いため渦電流損も同時に発生するので、当該磁性
体からなる金属片Ｍの場合には、検出信号は誘起電圧と
渦電流損の合成された位相と波形になる。また、渦電流
損による信号も電気抵抗によってその位相がずれる。

従って、被検出物と金属片Ｍの位相が大きく乖離して
いる場合には、位相検波の際に、被検出物の信号をキャ
ンセルする位相に合わせるとができるので、金属片Ｍの
みの信号を抽出しやすく、容易に金属片Ｍを検出するこ
とができる。

しかしながら、被検出物がハム２のように導電性を有
する物体で、金属片Ｍがステンレス等の非鉄の金属であ
る場合には、前述のように、相互にその位相が近似し、
ハム２の寸法や乾燥具合などのばらつきによって金属信
号が被検出物自体の検出信号のばらつきの範囲内に埋没
するので微小金属Ｍの検出が困難であった。

また、２個のコイルの向き合う同志が２種類の異なる
角度に形成されているものが、実願昭52−51520号（実
開昭53−147747号）の明細書と図面のマイクロフィルム
に記載されている。

前記出願明細書および図面に記載されている受信コイ
ルはその入口側と出口側のみが２種類の異なる角度で形
成され、中央部分は両辺とも直線で、被検査物の移動方
向と直交している。

（ハ）考案が解決しようとする課題前者の従来技術では、受信コイル4A、4Bはハム２の移
動方向と直行する方向に直線的に延在しており、ハム２
と金属片Ｍではその出力電圧のみが異なり、その波形や
波長は類似しているので出力電圧のみで判断せざるを得
ず、金属片Ｍが微小である場合には検出ミスを起こす虞
れがあり、信頼性に問題があった。

また、後者の従来技術では、装置全体が大型化するの
みならず、場合によっては前者の従来技術と同様の問題
を有することになる。

更に、実願昭52−51520号（実開昭53−147747号）の
明細書と図面のマイクロフィルムに記載されているもの
では、前述のように、受信コイルはその入口側と出口側
のみが２種類の異なる角度で形成されているものの、中
央部分は両辺とも直線で、被検査物の移動方向と直交し
ているので、被検出物が通過する際、肝心の中央部分で
の検出信号が急峻に変化し、当該部分では正確に金属を
検出できないという問題があった。

なお、中央部分がもっとも重要な部分であり、この部
分で金属を正確に検出できないことは、金属検出装置と
してはその効果が極端に減殺されることになる。

（ニ）課題を解決するための手段本考案は、送信コイルと一対の受信コイルが対向配備
され、当該両コイル間に発生する磁界線と交差する方向
に被検出物を移動させ、受信コイルに誘起される電圧の
変化を検出して、前記被検査物中に金属が混入している
か否かを判定する金属検出装置において、前記受信コイ
ルの、前記被検査物の移動方向と交差する方向に延在す
る全ての辺が、被検査物の移動方向に対し、少なくとも
２種類の異なる角度を有する部分が形成されていること
を特徴とするものである。

（ホ）作用本考案では、受信コイルは被検査物の移動方向に対
し、少なくとも２種類の異なる角度を有する部分、即ち
折曲部分が形成されているので、被検査物の移動方向に
対し非直角な部分が形成され、非検査物が通過した場合
と金属片Ｍが通過した場合で、その出力電圧のみなら
ず、その出力波形や出力波長を変化させることが可能と
なる。

具体的には、第５図に示すように、ハム等の大型の非
検査物は受信コイルの非直角部を全般的に徐々に横切る
ので、その検出信号は緩やかに立ち上がるが、金属片Ｍ
は受信コイルの一部を通過した際に急峻に立ち上がり、
非検査物自体の影響は抑制されることになる。

即ち、非検査物は鋸刃状もしくは葛折状の受信コイル
によって受信信号に影響を受けるが、金属片Ｍの受信信
号はその影響を受けず、両信号を峻別しやすくなる。

（ヘ）実施例第４図および第５図は本考案装置の一実施例を示し第
４図は受信コイル4A、4Bの平面図で、第５図はその出力
波形図である。なお、本考案が従来の技術と異なる点は
受信コイル4A、4Bの平面形状だけであるので、この点に
ついてのみ説明する。

第４図から明らかなように、受信コイル4A、4Bは、ハ
ム２の移動方向に対してジグザグに、葛折状に形成され
ている。受信コイル4A、4Bがこのように形成されている
と、ハム２のみが通過した場合の出力波形は、第５図に
実線で示す形状となり、金属片Ｍが通過した場合の出力
波形は第５図に破線で示す形状となる。

なお、第４図における各位置Ａ、Ｂ、Ｃおよびａ、
ｂ、ｃと第５図における各位置Ａ、Ｂ、Ｃおよびａ、
ｂ、ｃは夫々対応している。

そして、ハム２が受信コイル4A、4Bの上部に差し掛か
ると、ハム２は大型であるので、葛折状に形成されてい
る受信コイル4A、4Bの非直角部を全般的に徐々に横切
り、その検出信号は、第５図に示すように、Ａ点から緩
やかに立ち上がり、Ｂ点やＣ点においても緩やかに立ち
下がったり立ち上がったりする。

一方、金属片Ｍは受信コイル4A、4Bの一部を通過した
際に、ａ点から急峻に立ち上がり、ｂ点やｃ点において
も、急峻に立ち下がったり立ち上がったりする。

もし、受信コイル4A、4Bが従来同様に直線的である
と、ハム２は金属片Ｍと同様にＡ点、Ｂ点、Ｃ点でで急
峻に立ち上がりと立ち下がりを繰り返し、両信号を峻別
し難くなって所謂S/N比は低くなる。

また、中央部の辺も折曲形成されることになるので、
ハム２が受信コイル4Aの幅一杯に進入した時点（ハム２
の下流側端部が第４図のＢ点に差しかかった時点）で
は、受信コイル4Bの一部にも被われており、受信コイル
4Aが受けるハム２の信号がピークに達する前に、受信コ
イル4Bによる相殺信号が出て、両者の差動信号である検
出信号が小さくなる。

受信コイル4A、4Bはハム２の移動方向に対してジグザ
グに形成されているので、図から明らかなようにL1＝L2
＞１＝l2の関係が成立する。

なお、ジグザグに形成されている受信コイル4A、4B上
を、当該ジグザグピッチよりも大なるハム２が通過した
場合、誘起信号の波形の立上りおよび立下りが共に積分
され、その変化率は緩慢となる。

一方、受信コイル4A、4Bのジグザグピッチよりも遥か
に小なる金属片Ｍでは、当該受信コイル4A、4Bのジグザ
グ部の極一部を通過するため、前述のような積分は実質
的には行われず、誘起信号の波形の立上りおよび立下り
が急駿となる従って、金属片Ｍが混入されていないハム２のみが通
過した場合と、金属片Ｍが混入されているハム２が通過
した場合とでは、第５図に示すように受信コイル4A、4B
の出力波形および波長は夫々異なる。

なお、第４図においては、受信コイル4Aの右側の導線
と、受信コイル4Bの左側の導線との間に、間隙が形成さ
れているが、実際には両導線は重なり合っている。

また、受信コイル4A、4Bは単線にて形成されている
が、各受信コイル4A、4Bは複数本の導線にて形成されて
いてもよい。

本実施例では、ハム２が通過した場合と金属片Ｍが通
過した場合で、その出力電圧のみならず、その出力波形
や出力波長が変化するので、両者の識別がより確実にな
る。

第６図は受信コイル4A、4Bの第２の実施例を示す平面
図である。この第２の実施例では、受信コイル4A、4Bは
夫々Ｖ字状に形成されている。

第７図は受信コイル4A、4Bの第３の実施例を示す平面
図である。この第３の実施例では、受信コイル4A、4Bは
夫々鋸刃状に形成されている。

（ト）考案の効果本考案では、受信コイルは被検査物の移動方向に対
し、少なくとも２種類の異なる角度を有する部分、即ち
折曲部分が形成されているので、被検査物の移動方向に
対し非直角な部分が形成され、非検査物が通過した場合
と金属片が通過した場合で、その出力電圧のみならず、
その出力波形や出力波長を変化させることが可能とな
る。従って、金属片が微小であっても検出ミスを起こす
ことはなく、信頼性の向上を企図し得る。

また、装置全体を小型化できるのみならず、被検査物
がいかなる姿勢で移送されても、混入されている金属片
を確実に検出することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は金属検査装置の外観斜視図、第２図は従来の金
属検査装置の発振コイルと受信コイルの概略図、第３図
はブロック図、第４図は本考案の第１の実施例の受信コ
イルの平面図、第５図はその出力波形図、第６図は本考
案の第２の実施例の受信コイルの平面図そして第７図は
本考案の第３の実施例の受信コイルの平面図である。１……ベルトコンベア、２……ハム、３……送信コイ
ル、4A、4B……受信コイル、5A、5B……ライナー、７…
…アクチュエータ、８……交流電源、９……増幅回路、
10……発振器、11……パワー増幅回路、12……タイミン
グ回路、13……ゲート回路、14……高周波増幅回路、15
……バンドパスフィルター、16……判定回路。

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】送信コイルと一対の受信コイルが対向配備
され、当該両コイル間に発生する磁界線と交差する方向
に被検出物を移動させ、受信コイルに誘起される電圧の
変化を検出して、前記被検査物中に金属が混入している
か否かを判定する金属検出装置において、前記受信コイルの、前記被検査物の移動方向と交差する
方向に延在するいずれの辺にも、被検査物の移動方向に
対し、少なくとも２種類の異なる角度を有する部分が形
成されていることを特徴とする金属検出装置。
【請求項２】受信コイルの、被検査物の移動方向と交差
する方向に延在するいずれの辺も葛折状もしくは鋸刃状
に形成されている請求項１記載の金属検出装置。