JP3789618B2 - Metal detection device, detection abnormality investigation method thereof, and subject property change investigation method using a metal detection device - Google Patents

Metal detection device, detection abnormality investigation method thereof, and subject property change investigation method using a metal detection device Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は食品、その他の農水産物、薬品、服飾品、産業資材等のあらゆる非金属の製品について、混入してはならない金属異物の有無の検査、検出を行うために用いる金属検出装置とその検出異常調査方法および金属検出装置を用いた被検体の主体特性変化調査方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の金属検出装置としては、例えば図9に示すようなものがあった。同図に示す金属検出装置は、モーター25により駆動されて矢印A方向に回転する従動車26を介して、矢印B方向に送られるよう駆動されるコンベヤベルト28上の上流側(図中右下側)に冷凍食品等の被検物質1を載置すると、被検物質1はコンベヤベルト28により矢印B方向に搬送され、その搬送途中で被検物質1内に金属異物、例えばビスやワッシャー等の混入の有無を磁気的に検査されるようになっている。
【0003】
金属検出装置の本体31の上方には、サーチコイルを内蔵すると共に、長方形のトンネル通路32aを有するサーチコイル内蔵ケーシング32が設けられ、被検物質1がサーチコイル内蔵ケーシング32のトンネル通路32aを通過する際に、そのサーチコイル内蔵ケーシング32内のサーチコイルにより、被検物質1内にビスやワッシャー等の金属異物が混入していればそれを磁気的に検知するようになっている。
【0004】
ユーザーがそれを操作することにより金属検出装置を作動させたり、或はその金属検出装置の各部の動作を制御するための操作制御装置34は、外側にデータ表示部や操作ボタン等を有すると共に、内側にマイクロコンピューターのCPU(中央演算処理装置,マイクロプロセッサー)等の各種電気回路や配線ファーネス、その他の電気部品等を収納している。
【0005】
サーチコイル内蔵ケーシング32内部には、図10に示すようなサーチコイル100が収納されており、同図に示すようにサーチコイル100は、送信コイル103と受信コイル201を組合せて有する構成となっている。このサーチコイル100は、同図に示すように、送信アンプ101や受信アンプ202を介して他の回路と接続されて、それら全体として金属検出回路を構成している。
【0006】
送信コイル103と受信コイル201は、図9の被検物質1を載置したコンベヤベルト28を上下両方向から挾んで、各々のコイルを含む平面とコンベヤベルト28の載置面(被検物質1を載置する面)が互いに平行となって対向するように配置されている。
【0007】
送信コイル103は、送信アンプ101により増幅された発振器102からの高周波電流により交番磁界を発生させるようになっていて、受信コイル201は送信コイル103の交番磁界により電流を誘起される。受信コイル201は耐外乱特性を向上させるため、2つの受信コイルから構成されており、それらが互いに差動接続されるよう構成されている。
【0008】
ところで、被検物質1内に混入されるおそれがある金属異物は、微弱ではあるが磁性や導電性を有していて磁界に影響を与える性質を有しており、一方被検物質1自体は基本的にはこのような性質を有していないため、金属異物と被検物質1とは一般的に磁界に与える影響が大きく異なる。
【0009】
このため、被検物質1内に混入された金属異物は、コンベヤベルト28に搬送されて移動することにより、送信コイル103の磁界による受信コイル201の鎖交磁束に変化を与えて、それまで電圧が零であった2つの差動接続された受信コイル間に電圧が誘起される。
【0010】
このような差動接続された2つの受信コイル201間から出力される誘起電圧は、受信アンプ202により増幅されて、検波回路206において参照位相角調整器205により参照位相角を調整されて検波され、検波回路206からの信号は、信号フィルター204を通って余分なノイズを除去された後、コンパレータ203において、感度設定器207によりしきい値が設定され、このしきい値を越えた信号は金属検出電圧として出力される。
【0011】
ところで、被検物質1内に混入された金属は、図11に示すように、鉄FeとかステンレスSUS、アルミニウムAL等の材質の違いにより、検出信号において特有の位相特性を有している。一方、食品A,B等の被検物質1においても、同図に示すように、含有される塩分濃度等の電解質の影響により、金属検出装置から見ると金属と同様の位相特性(プロダクトエフェクト又はマテリアルエフェクト)を呈するものがある。
【0012】
このような食品等の被検物質1における位相特性は、金属検出装置にとっては好ましくなく、金属異物の検出性能の信頼性を低下させる原因の1つになっている。これらの食品等の被検物質1においては、使用している食材成分等の違いにより、図11に示す食品A,Bのようにそれぞれ特有の位相特性を持っているので、金属検出装置の使用に際しては、被検物質が異なる毎に参照位相角や感度の設定を変更して、最高の感度が得られるよう操作される。
【0013】
すなわち、例えば図11に示すような位相角を有する食品Aを被検物質として、その中に含まれる金属を検出しようとする場合は、食品Aの位相角を有するベクトルと直交する仮の座標軸X′を設定し、この座標軸X′に対する角度θに係るcosθを検出ベクトル値に乗じた値を取り出すようにする。すなわち、各検出ベクトルは座標軸X′に垂直に射影した射影ベクトルとして取り出すようにする。すると食品Aの検出ベクトルと座標軸X′との角度θAは90°なので、そのcos90°の値は0となり、したがって検出出力は0(零)となる。
【0014】
ところが図11では、鉄Fe,アルミニウムAL,或いはステンレススチールSUS304等の、上記の位置に設定した仮の座標軸X′に対する各々の検出ベクトルの角度θFe,θAL,或いはθSUS304は、90°から外れて異なる角度となっている。したがって、上述した鉄Fe,アルミニウムAL,或いはステンレススチールSUS304等の、座標軸X′に垂直に射影した射影ベクトルは零とはなり得ない。この結果、プロダクトエフェクトを有する食品Aと他の金属とはその設定位相角の弁別検出が可能となる。ここで射影ベクトルの検出出力は、射影ベクトルのスカラー量成分の絶対値として求めることができる。
【0015】
このような座標軸X′の、+(プラス)側の本来のX軸からの傾き角度αが食品Aについての参照位相角である。図11に示すような位相角を求めるには従来は、まず同一の被検物質を角度を少しずつ変化させながら、その都度逐次、被検物質をラインに流してその位相特性を測定することにより、図12に示すような位相特性グラフを得ることができ、それを記録するような方法をとっていた。例えば図12において検出電圧が最小値を示す設定位相角Aが、図11にベクトルで示す食品Aの位相角と一致する。
【0016】
また、近年の金属検出装置は、何種類もの商品(被検物質)の銘柄に対応した、参照位相角や感度等の最適値をあらかじめ記憶しておき、その銘柄を指定すれば、それに伴う参照位相角や感度等の各種の値の最適値を一括して設定できるようになっているものもある。
【0017】
しかしながら、食品等の被検物質の位相特性は常に安定しているわけではない。例えば、食品の容量が変化したり、成分に差が生じると位相角が変化し、金属検出装置の検出電圧は変化してしまう。また、被検物質の塩分濃度や温度の違いによっても位相角が変化するものがあり、検出電圧もそれに伴って変化してしまう。生産ラインでは被検物質の品質の規格化が図られているが、多少のバラツキはさけられない。このような被検物質自体の位相特性の変化は、混入金属を確実に検出するという動作を妨げるおそれがある。
【0018】
以上の問題に対処するために従来は、金属検出装置の動作を監視する監視装置が製品化されている。この監視装置は、金属検出機構部については、電源のオン/オフは勿論、設定値の変更、動作モードの変更等の操作の履歴、金属検出した場合とその検出電圧値、異常状態等を、随時、年月日時分と共に、印刷したり、記録させたりすることができるようになっている。
【0019】
このような印刷や記録を調査することにより、いつどんな操作をしたのか、いつ金属を検出したのか、或いはいつどんな異常が発生したのかを容易に知ることができる。このため、このような監視装置の監視記録を定期的に調査することにより、金属検出装置の動作を適格に分析することが一応は可能となっている。
【0020】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の監視装置は、ある特定のポイント時間(時点,瞬間)の状況しか記録できない。このため、そのような従来の監視装置では、金属検出装置での検出電圧の記録は、例えば図12における設定位相角A等の特定の時点での検出電圧のみに限られる。
【0021】
このため、固定した設定位相角の時点だけでは、位相特性が時間の流れと共に変化する場合は適切な検出をすることはできない。このため検出電圧の変動の要因が混入金属によるものなのか、又は被検物質の位相特性(プロダクトエフェクト)が変化したことによるものなのかを、判定するのは容易ではない。
【0022】
従って検出電圧の変動の要因が混入金属によるものなのか、或いはプロダクトエフェクトの変化によるものなのかが分からなければ、被検物質の検出電圧が、金属混入判定のしきい値と比較する上で、本当に信頼できるものであるか否かを判定することができないおそれがある。
【0023】
さらに、前述のように従来においては、同一の被検物質を角度を少しずつ変化させながら、その都度逐次被検物質を検出搬送ラインに流して、その位相特性をその都度測定することにより、図12に示すような位相特性グラフを得ることができ、それを記録するような方法をとっていたので、多数の被検物質が連続して検出搬送ラインに流れて通過するような状態においては、被検物質の位相特性を測定して図12に示すような位相特性グラフを得ることができず、それを記録することはできなかった。
【0024】
従って、金属が混入しているのに金属の混入を検出できなかった製品(被検物質)の検出状況を後で調査しようとしても、先の金属混入検出時の状況を完全に復元してそれを正確に把握、分析することができなかった。
【0025】
本発明は上記問題点を解決すべく為されたものであり、被検体の金属異物検査中かその後かに拘わらず、また、被検体が金属異物を含むか否かに拘わらず、その詳細な特性情報を視認できる金属検出装置とその検出異常調査方法および金属検出装置を用いた被検体の主体特性変化調査方法を提供することを目的とする。
【0026】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために金属検出装置に係る本発明は搬送される被検査対象となる被検体に混入した金属異物による磁場の乱れを検出して検出信号を出力する検出部と、該検出信号をX−Y座標内で検出ベクトルとして表示させたときに該検出ベクトルの先端が描く軌跡図形と該軌跡図形を原点を通る位相参照軸上に垂直に射影させ、その最大値を位相参照軸の変化に応じて描いた位相特性グラフのデータを演算する演算手段と、被検体の主体を成す物質に対応して設定された参照位相角での位相特性グラフの値が所定の閾値を上回ったとき、被検体金属異物が含まれていたものと判別して金属異物検出信号を出力する金属異物検出手段と、演算手段が演算した軌跡図形または位相特性グラフのデータをその時の日時データと共に時系列的に連続して記憶する記憶手段とを具えたものである。
【0027】
また、さらに記憶手段から読み出された過去の特定時点での軌跡図形または位相特性グラフのデータを表示手段に表示させ、その時点で検出した被検体の詳細な特性情報を視認できるようにしたものであっても良い
【0028】
金属検出装置の検出異常調査方法に係る本発明にあっては、上記 表示手段に表示された被検体の過去の軌跡図形または位相特性グラフに基づいて金属検出装置に生じた金属異物の検出洩れ等の検出異常を調査するようにしたものである。
【0029】
金属検出装置を用いた被検体の主体特性変化調査方法に係る本発明にあっては、上記表示手段に表示された被検体の過去の軌跡図形または位相特性グラフに基づいて被検体の主体を成す物質の特性の変化を調査するようにしたものである
【0030】
【発明の実施の形態】
以下、本発明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。
図1ないし図7は、本発明の第1の実施の形態に係る金属検出装置を説明するために参照する図である。
【0031】
本実施の形態に係る金属検出装置は、その外観構成は図9に示した従来の金属検出装置と同様なので説明を省略する。図1は、図9のサーチコイル内蔵ケーシング32内のサーチコイル100に接続された、金属検出装置10の金属検出回路のブロック回路図である。従来の図10のブロック回路図における部品と同様の部品には同じ符号を用いて説明する。
【0032】
図1に示す、金属検出装置10のサーチコイル(検出部)100が有する送信コイル103は、送信アンプ101からの電気量を磁界に変換するものである。一方サーチコイル100が有する受信コイル201は、金属等が通過した場合の磁界の変化を電気量に変換するものである。
【0033】
すなわち、送信コイル103は送信アンプ101からの交番電流により交番磁界を発生させるようになっていて、受信コイル201は送信コイル103の交番磁界により電流を誘起される。受信コイル201は耐外乱特性を向上させるため、2つの受信コイルから構成されており、それらが互いに差動接続されるよう構成されている。
【0034】
サーチコイル100の送信コイル103に接続する送信アンプ101は、X・Y位相検出演算装置(信号処理手段)108からの発振信号に基づいて、例えば図2に示すような、高周波数(1KHz〜1MHz程度)の交番電流(搬送波電流)Iを送信コイル103へ送る機能を有している。
【0035】
そして、被検物質1内に混入された金属異物が、コンベヤベルト28に搬送されて移動することにより、送信コイル103の磁界による受信コイル201の鎖交磁束に変化を与えて、それまで電圧が零であった2つの差動接続された受信コイル201間に電圧が誘起される。
【0036】
上記のような差動接続された2つの受信コイル201間から出力される誘起電圧Eは、被検物質1により変調され、受信コイル201に接続する受信アンプ202により、図3に示すような変調波電圧(検出電圧)Fに増幅され、その検出電圧Fの信号は同期検波器(弁別検波手段)105に入力される。
【0037】
このような検出電圧Fは、被検物質1の材質により特有の位相角を有している。検出電圧Fは同期検波器105により、図4に示すように、X軸とY軸の直交座標上に、X軸に対して位相角ψを傾けて配置するように設定される。そして同期検波器105は、そのようなXY直交座標における検出電圧Fを、X軸成分FXとY軸成分FYに分けて抽出すると共に、それらのX軸成分FX,Y軸成分FYについて検波する。
【0038】
図4において、検出電圧Fは、誘起電圧Eの振幅変調と、誘起電圧Eの位相変化範囲θによる位相変調により形成されるものである。
【0039】
同期検波器105に入力される、X・Y位相検出演算装置108からのX検波クロック信号とY検波クロック信号で同期がとられて、同期検波器105からは、上記検波されたX軸成分FXとY軸成分FYに係る各々の信号が別々に出力されるようになっている。
【0040】
同期検波器105には2つの信号フィルター204が接続されており、この信号フィルター204の各々は、同期検波器105から出力されたX軸成分FXとY軸成分FYに係る信号から、不要なノイズを除去した各々の成分に対応する信号を出力する機能を有している。
【0041】
同期検波器105から出力されたX軸成分FXとY軸成分FYに係る信号は、各々信号フィルター204を通った後、A/D変換(アナログ信号からデジタル信号に変換)され、X・Y位相検出演算装置108に入力する。X・Y位相検出演算装置108は、X軸成分FXとY軸成分FYの各々に係る信号に基づいて被検物質の位相演算を行って、図12に示すような位相特性グラフが被検物質について自動的に求められる。
【0042】
すなわち、まずX軸成分FXとY軸成分FYに係る信号を、X・Y位相検出演算装置108により演算して合成すると、図5に示すような、いわゆるリサージュ図形が得られる。同図において、各点P1,P2,P3…Pnは、合成した検出電圧Fのベクトルを表している。
【0043】
このようなリサージュ図形は、図4における検出電圧Fの起点PをXY直交座標の原点(0,0)に移して、時間的要素を取り除いて形成したものである。図5のリサージュ図形は、そもそも合成により図4における検出電圧Fのように直線として復元されるべきものであるが、図5のように変形した楕円形状となって、直線として復元できないのは、X軸成分とY軸成分の信号波形が一般には、位相差や振幅差をもつ歪波形となるためである。
【0044】
以下に、図5のように得られたリサージュ図形から、図12に示すような位相特性グラフを求める方法について、図6に基づいて説明する。同図において、P1,P2,P3…Pnは、X・Y位相検出演算装置108により合成した、検出電圧Fのベクトルを表しているものとする。
【0045】
まずXY直交座標に、原点を通り、X軸からθmの角度の位相参照軸A−A′を引き、上記各ベクトルP1,P2,P3…Pnの各々の先端から位相参照軸A−A′に垂直な線を引き、その垂直な線と位相参照軸A−A′との交点とXY直交座標の原点との距離の最大値(絶対値)を求め、その最大値を角度θmにおける値として図12にプロットする。
【0046】
次に位相参照軸A−A′を角度θmより正の方向に少しずらして、上記と同様に最大値(絶対値)を求め、その最大値を、上記少しずらした角度における値として図12にプロットする。このようにして位相参照軸A−A′を少しずつずらして、位相参照軸A−A′を原点の回りに180°(或いは360°)回転させたときの、各角度における上記最大値を結ぶと、図12のような位相特性グラフが得られる。
【0047】
このような信号処理操作は、X・Y位相検出演算装置108において行われる。このような信号処理操作を行うX・Y位相検出演算装置108には、マイクロコンピューターのCPU(中央演算処理装置,マイクロプロセッサー)が用いられる。
【0048】
また、説明を分かり易くするために図6のような楕円形のリサージュ図形を用いて説明したが、図12のような位相特性グラフを得る元となるリサージュ図形としては、図7に示すようなリサージュ図形の方がより相応しいものであるということができる。
【0049】
図12に示す位相特性グラフは、前記従来の技術の説明において図11を用いて述べたように、材質の異なる各被検物質における検出ベクトルを参照位相角を使って弁別を行い、その検出出力と参照位相角を各々X・Y直交座標のX軸とY軸上に対比させて表したものである。この図は次のように使われる。
【0050】
例えば食品Aについて金属検出を行った場合に、同期検波器105からのX軸成分とY軸成分に係る信号に基づいて、次々と入力されるそれらの新しい信号値に対応して、図12の位相特性グラフを刻々と更新して作成し、図12の設定位相角Aにおける検出電圧が所定のしきい値より大きく検出されたときは、ステンレスSUSとか鉄Fe等の金属異物が混入していると判別して、X・Y位相検出演算装置108は金属検出信号を出力し、図示しないアラーム装置を作動させてユーザーに知らせることができる。
【0051】
X・Y位相検出演算装置108はこの他に、X軸成分FXとY軸成分FYに係る信号のデータをXYデータ記録装置(記録手段)110に、金属検出装置10の運転中途切れることなく連続して送るようになっている。
【0052】
XYデータ記憶装置110は、X・Y位相検出演算装置108から送られてきたX軸成分とY軸成分の信号データを記憶媒体に書き込んで記憶するものであり、その記憶媒体としては例えば、半導体メモリ、フロッピーディスク、ハードディスク、光磁気ディスク、磁気テープ等を用いることができるが、その他どのような形態の記憶媒体を用いてもよい。
【0053】
XYデータ記憶装置110には上記X軸成分とY軸成分に係る信号データの他に、次のようなものが時間の流れに沿って、X・Y位相検出演算装置108から送られて記憶される。
(1)主電源スイッチの「入」「切」
(2)ベルトコンベヤの駆動電源スイッチの「入」「切」
(3)テストモード切替スイッチの「入」「切」
(4)ベルトコンベヤによる搬送物の通過の有無
(5)金属の検出の有無
(6)除去装置の動作の有無
(7)金属検出電圧
(8)制御回路の印加電圧
(9)感度設定電圧
(10)被検物質の設定位相角度
(11)被検物質の銘柄
【0054】
さらにX・Y位相検出演算装置108は、同期検波器105からのX軸成分とY軸成分に係る信号のデータに基づいて、図4の検出電圧FのX軸成分とY軸成分の時間軸グラフFX,FY、検出電圧FのX軸成分とY軸成分を合成した図7のリサージュ図形のX・Y軸直交座標グラフ、図12の位相特性グラフ等を演算して、これらのグラフのデータを表示装置(表示手段)112に送って、表示装置112にこれらのグラフを表示させることができるようになっている。また表示装置112には、これらのグラフの演算要素データの数値も表示することができる。
【0055】
表示装置112の形態としては、CRT(ブラウン管)、LCD(液晶画面)、或いは印刷装置等を用いることができるが、その他どのような形態の表示装置を用いてもよい。
【0056】
X・Y位相検出演算装置108には、操作パネルやキーボード等により操作可能な操作器114が接続されており、この操作器114は、X・Y位相検出演算装置108が処理する信号の感度(しきい値)を、手動又は自動により所定値に設定、又は変更したり、或いはX・Y位相検出演算装置108の動作モードを所望のモードに設定、又は変更したりする機能を有するものである。
【0057】
このような金属検出装置10によれば、受信アンプ202からの検出信号のX軸成分とY軸成分に係る信号のデータを、それを採取した日時と共に、金属検出装置10の運転時間中連続してXYデータ記憶装置110が記録するようになっているため、運転時間中連続してその動作を監視することができ、金属検出装置10の動作をいつでも時間を追って詳しく分析することが可能となる。このため、万一被検物質に混入した金属異物の検出洩れが生じても、後でその原因を容易、迅速に見つけることができ、その対策を講じてさらに万全を期することが可能となる。
【0058】
また、金属検出装置10の運転中でも表示装置112は、金属検出装置10の運転を止めることなく、また金属検出装置10の運転中の検出動作に影響を与えることなく、X・Y位相検出演算装置108が演算した前記時間軸グラフ等を即時に表示することができる。このため、表示装置112を常時監視することによって異常を即時に発見することが可能となり、万一金属の検出洩れが生じそうになっても未然に防止したり、或いは検出洩れを最小限に食い止めることができる。
【0059】
ところで、図8に示す本発明の第2の実施の形態のように、金属検出装置10には、そのXYデータ記憶装置110にデータ再確認用補助装置(再生手段)116を接続することができる。このデータ再確認用補助装置116は、金属検出装置10のXYデータ記憶装置110に記憶された過去のX軸成分とY軸成分に係る信号のデータを読み出すXYデータ読み取り部118と、その信号のデータに基づいて前記X軸成分とY軸成分の時間軸グラフ等を演算するXYデータ処理部(信号処理手段)120と、このXYデータ処理部120が演算した前記時間軸グラフ等を表示する表示部(表示手段)122とを有している。
【0060】
このようなデータ再確認用補助装置116を別の場所に設置したとすると、金属検出装置10の実稼動中でも別の場所で、金属検出装置10のXYデータ記憶装置110に記憶された過去のX軸成分とY軸成分に係る信号のデータを読み出して、その信号のデータをXYデータ処理部120により演算して、表示部122に前記時間軸グラフ等を表示することができる。
【0061】
このため、金属検出装置10の過去の動作を刻々と時間を追って詳しく分析することが可能となる。したがって、被検物質(製品)のプロダクトエフェクトの変化推移を観測記録し、これを分析することにより、例えば図12の位相特性グラフにおけるディップ点(最低検出値)の推移等を観測する等して、製品の状態変化との相関を検討することができるので、製品の品質管理に使用することが可能である。
【0062】
また、万一金属の検出洩れが生じたときは過去の動作を時間を追って詳しく分析することにより、その原因を容易に見つけることができるので、その対策を講じることにより、その後の同じ原因による検出洩れを確実に防止することができる。
【0063】
【発明の効果】
以上説明したように請求項1〜3記載の発明によれば、記憶手段は軌跡図形または位相特性グラフのデータをその時の日時データと共に時系列的に連続して記憶し、必要に応じてそれらのデータを表示手段に表示させるので、運転時間中連続してその動作を監視することができ、金属検出装置の動作を時間を追って詳しく分析することが可能となる。このため、万一被検に混入した金属異物の検出洩れ等の金属検出装置の検出異常が生じても、後でその原因を容易、迅速に見つけることができ、その対策を講じてさらに万全を期することが可能となる。
【0064】
請求項4記載の発明によれば、表示手段に表示された被検体の過去の軌跡図形または位相特性グラフに基づいて被検体の主体を成す物質の特性の変化を調査するようにしたので、軌跡図形または位相特性グラフの変化と当該物質の状態変化との相関を検討できるから、検討結果を被検体としての例えば、製品の状態変化の監視等の品質管理に応用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係る金属検出装置10の構成を示すブロック回路図である。
【図2】送信アンプ101から送信コイル03へ送られる交番電流Iの波形図である。
【図3】受信アンプ202により増幅された誘起電圧Eが変調した検出電圧Fの波形図である。
【図4】X・Y軸直交座標における検出電圧F、及びそれから弁別されたX軸成分とY軸成分の時間軸グラフFX,FYを示す線図である。
【図5】検波してノイズを除去したX軸成分とY軸成分を合成したベクトルに基づく検出電圧のリサージュ図形を示す図である。
【図6】リサージュ図形から位相特性グラフを作成する方法を説明するための図である。
【図7】図12の位相特性グラフに対応する各材料のリサージュ図形を示す図である。
【図8】本発明の第2の実施の形態に係る金属検出装置10とデータ再確認用補助装置116の構成を示すブロック回路図である。
【図9】従来の金属検出装置の外観構成を示す斜視図である。
【図10】図9の金属検出装置の金属検出制御回路を示すブロック回路図である。
【図11】被検物質1の材質による位相角の違いを表すベクトルの大きさや方向を示す図である。
【図12】図7のリサージュ図形に対応する各材料の位相特性グラフを示す図である。
【符号の説明】
1 被検物質
10 金属検出装置
25 モーター
26 従動車
28 コンベヤベルト
31 本体
32 サーチコイル内蔵ケーシング
32a トンネル通路
34 操作制御装置
100 サーチコイル
101 送信アンプ
102 発振器
103 送信コイル
105 同期検波器
108 X・Y位相検出演算装置
110 XYデータ記憶装置
112 表示装置
114 操作器
116 データ再確認用補助装置
118 XYデータ読み取り部
120 XYデータ処理部
122 表示部
201 受信コイル
202 受信アンプ
203 コンパレータ
204 信号フィルター
205 参照位相角調整器
206 検波回路
207 感度設定器
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention is a metal detection device used to inspect and detect the presence or absence of metallic foreign objects that should not be mixed in any non-metallic products such as food, other agricultural and marine products, medicines, clothing and industrial materials., Its detection abnormality investigation method, and subject property change investigation method using a metal detection deviceIt is about.
[0002]
[Prior art]
As a conventional metal detector, for example, there is one as shown in FIG. The metal detector shown in the figure is driven upstream by a motor 25 and driven on a conveyor belt 28 that is driven so as to be fed in the direction of arrow B via a driven vehicle 26 that rotates in the direction of arrow A (lower right in the figure). When the test substance 1 such as frozen food is placed on the side), the test substance 1 is transported in the direction of arrow B by the conveyor belt 28, and in the middle of the transport, a metal foreign substance, such as a screw or a washer, is provided. The presence or absence of contamination is magnetically inspected.
[0003]
A search coil built-in casing 32 having a rectangular tunnel passage 32a is provided above the metal detection device main body 31, and the test substance 1 passes through the tunnel passage 32a of the search coil built-in casing 32. At this time, if a foreign object such as a screw or washer is mixed in the test substance 1 by the search coil in the search coil built-in casing 32, it is magnetically detected.
[0004]
The operation control device 34 for operating the metal detection device by the user operating it or controlling the operation of each part of the metal detection device has a data display unit, operation buttons, etc. on the outside, Various electric circuits such as a CPU (central processing unit, microprocessor) of the microcomputer, wiring furnace, and other electric parts are housed inside.
[0005]
A search coil 100 as shown in FIG. 10 is accommodated in the search coil built-in casing 32. As shown in FIG. 10, the search coil 100 has a combination of a transmission coil 103 and a reception coil 201. Yes. As shown in the figure, the search coil 100 is connected to other circuits via a transmission amplifier 101 and a reception amplifier 202 to constitute a metal detection circuit as a whole.
[0006]
The transmission coil 103 and the reception coil 201 sandwich the conveyor belt 28 on which the test substance 1 shown in FIG. 9 is placed from both the upper and lower directions, and the plane including each coil and the placement surface (the test substance 1 for the test substance 1). The mounting surfaces are arranged so as to face each other in parallel.
[0007]
The transmission coil 103 generates an alternating magnetic field by the high frequency current from the oscillator 102 amplified by the transmission amplifier 101, and the receiving coil 201 is induced by the alternating magnetic field of the transmission coil 103. The receiving coil 201 is composed of two receiving coils in order to improve the disturbance resistance characteristics, and they are configured to be differentially connected to each other.
[0008]
By the way, the metal foreign matter that may be mixed into the test substance 1 is weak but has magnetism and conductivity and has a property of affecting the magnetic field, whereas the test substance 1 itself is Since it does not basically have such properties, the influence of the metal foreign object and the test substance 1 on the magnetic field is generally greatly different.
[0009]
For this reason, the metallic foreign matter mixed in the test substance 1 is transferred to the conveyor belt 28 and moved, thereby changing the interlinkage magnetic flux of the receiving coil 201 due to the magnetic field of the transmitting coil 103, and voltage until then. A voltage is induced between the two differentially connected receive coils where is zero.
[0010]
The induced voltage output from between the two differentially connected receiving coils 201 is amplified by the receiving amplifier 202 and detected by adjusting the reference phase angle by the reference phase angle adjuster 205 in the detection circuit 206. The signal from the detection circuit 206 is passed through the signal filter 204 to remove excess noise, and then a threshold value is set by the sensitivity setting unit 207 in the comparator 203. Output as detection voltage.
[0011]
By the way, as shown in FIG. 11, the metal mixed in the test substance 1 has a phase characteristic peculiar in the detection signal due to a difference in material such as iron Fe, stainless steel SUS, or aluminum AL. On the other hand, in the test substances 1 such as foods A and B, as shown in the figure, the phase characteristics (product effect or Some exhibit material effects.
[0012]
Such a phase characteristic in the test substance 1 such as food is not preferable for the metal detection device, and is one of the causes for reducing the reliability of the detection performance of the metal foreign matter. These test substances 1 such as foods have their own phase characteristics like foods A and B shown in FIG. 11 due to differences in the ingredients used, etc. At that time, every time the test substance is different, the setting of the reference phase angle and sensitivity is changed so that the highest sensitivity is obtained.
[0013]
That is, for example, when food A having a phase angle as shown in FIG. 11 is used as a test substance and a metal contained therein is to be detected, a temporary coordinate axis X orthogonal to the vector having the phase angle of food A ′ Is set, and a value obtained by multiplying the detected vector value by cos θ related to the angle θ with respect to the coordinate axis X ′ is extracted. That is, each detection vector is extracted as a projection vector projected perpendicularly to the coordinate axis X ′. Then, the angle θ between the detection vector of food A and the coordinate axis X ′AIs 90 °, the value of cos 90 ° is 0, and thus the detection output is 0 (zero).
[0014]
However, in FIG. 11, the angle θ of each detection vector with respect to the temporary coordinate axis X ′ set at the above position, such as iron Fe, aluminum AL, or stainless steel SUS304.Fe, ΘAL, Or θSUS304Is different from 90 °. Therefore, a projection vector projected perpendicularly to the coordinate axis X ′, such as the above-described iron Fe, aluminum AL, or stainless steel SUS304, cannot be zero. As a result, it is possible to detect the discrimination of the set phase angle between the food A having the product effect and other metals. Here, the detection output of the projection vector can be obtained as the absolute value of the scalar quantity component of the projection vector.
[0015]
The inclination angle α of the coordinate axis X ′ from the original X axis on the + (plus) side is the reference phase angle for the food A. In order to obtain the phase angle as shown in FIG. 11, conventionally, by changing the angle of the same test substance little by little, each test substance is sequentially flowed to the line and the phase characteristics are measured. A phase characteristic graph as shown in FIG. 12 can be obtained, and a method of recording the phase characteristic graph has been adopted. For example, the set phase angle A at which the detected voltage has a minimum value in FIG. 12 matches the phase angle of the food A indicated by a vector in FIG.
[0016]
In addition, recent metal detectors store in advance optimal values such as reference phase angles and sensitivities that correspond to the brands of various types of products (substances to be tested). In some cases, optimum values of various values such as phase angle and sensitivity can be set collectively.
[0017]
However, the phase characteristics of test substances such as food are not always stable. For example, when the volume of the food changes or a difference occurs between the components, the phase angle changes and the detection voltage of the metal detection device changes. In addition, there are those in which the phase angle changes depending on the salt concentration or temperature of the test substance, and the detection voltage also changes accordingly. The production line standardizes the quality of the test substance, but some variation cannot be avoided. Such a change in the phase characteristics of the test substance itself may hinder the operation of reliably detecting the mixed metal.
[0018]
Conventionally, in order to deal with the above problems, a monitoring device for monitoring the operation of the metal detection device has been commercialized. This monitoring device, for the metal detection mechanism part, of course, not only the power on / off, but also the history of operations such as setting value change, operation mode change, metal detection and its detected voltage value, abnormal state, etc. At any time, it can be printed or recorded along with the date and time.
[0019]
By examining such prints and records, it is possible to easily know when and what operation was performed, when the metal was detected, and what abnormality occurred. For this reason, it is possible to analyze the operation of the metal detection device properly by periodically examining the monitoring records of such a monitoring device.
[0020]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional monitoring apparatus can record only a situation at a specific point time (time point, moment). For this reason, in such a conventional monitoring device, the recording of the detection voltage by the metal detection device is limited to only the detection voltage at a specific time such as the set phase angle A in FIG.
[0021]
For this reason, when the phase characteristic changes with the flow of time only at the time of the fixed set phase angle, appropriate detection cannot be performed. For this reason, it is not easy to determine whether the variation factor of the detection voltage is due to the mixed metal or due to a change in the phase characteristic (product effect) of the test substance.
[0022]
Therefore, if you do not know whether the fluctuation factor of the detection voltage is due to the mixed metal or the change of the product effect, the detection voltage of the test substance is compared with the threshold value for determining the metal contamination. There is a possibility that it cannot be determined whether or not it is truly reliable.
[0023]
Furthermore, as described above, in the prior art, by changing the angle of the same test substance little by little, each test substance is sequentially flowed to the detection transport line each time, and its phase characteristics are measured each time. Since the phase characteristic graph as shown in Fig. 12 was obtained and the method for recording it was taken, in a state where a large number of test substances continuously flow and pass through the detection transport line, The phase characteristic graph as shown in FIG. 12 could not be obtained by measuring the phase characteristic of the test substance, and it could not be recorded.
[0024]
Therefore, even if an attempt is made later to investigate the detection status of a product (test substance) in which metal contamination has not been detected even though metal contamination has occurred, the previous metal contamination detection status is completely restored. Could not be accurately grasped and analyzed.
[0025]
  The present invention has the above-mentioned problemsThis is a metal that can be used to visually recognize detailed characteristic information regardless of whether or not the test object is during or after the inspection of a metal foreign object, and whether or not the object contains a metal foreign object. It is an object of the present invention to provide a detection apparatus, a detection abnormality investigation method thereof, and a subject characteristic change investigation method using a metal detection apparatus.
[0026]
[Means for Solving the Problems]
  To solve the above problemsThe present invention relating to a metal detection apparatus detects a disturbance of a magnetic field caused by a metal foreign matter mixed in a subject to be inspected and outputs a detection signal, and the detection signal is expressed in XY coordinates. A trajectory figure drawn by the tip of the detection vector when displayed as a detection vector, and the trajectory figure are projected vertically onto the phase reference axis passing through the origin, and the maximum value is drawn according to the change of the phase reference axis. When the value of the phase characteristic graph at the reference phase angle set corresponding to the substance that constitutes the subject of the subject exceeds the predetermined threshold, the object metal foreign matter is included. A metallic foreign object detection means for determining that it has been detected and outputting a metallic foreign object detection signal, and a memory for continuously storing the data of the locus graphic or phase characteristic graph calculated by the calculation means in time series together with the date and time data at that time hand Equipped with doorIs.
[0027]
  In addition, the trace graphic or phase characteristic graph data at a specific point in the past read from the storage means is displayed on the display means so that the detailed characteristic information of the object detected at that time can be visually recognized. May be.
[0028]
In the present invention relating to the detection abnormality investigation method of the metal detection device, the above A detection abnormality such as a detection leak of a metal foreign matter generated in the metal detection device is investigated based on the past locus graphic or phase characteristic graph of the subject displayed on the display means.
[0029]
  In the present invention relating to the subject characteristic change investigation method using the metal detector, the subject is formed based on the past trajectory graphic or phase characteristic graph of the subject displayed on the display means. It is intended to investigate changes in the properties of substances.
[0030]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
1 to 7 are diagrams which are referred to for explaining the metal detection device according to the first embodiment of the present invention.
[0031]
The metal detector according to the present embodiment has the same external configuration as that of the conventional metal detector shown in FIG. FIG. 1 is a block circuit diagram of a metal detection circuit of the metal detection device 10 connected to the search coil 100 in the search coil built-in casing 32 of FIG. Components similar to those in the conventional block circuit diagram of FIG. 10 will be described using the same reference numerals.
[0032]
The transmission coil 103 included in the search coil (detection unit) 100 of the metal detection device 10 shown in FIG. 1 converts the amount of electricity from the transmission amplifier 101 into a magnetic field. On the other hand, the receiving coil 201 included in the search coil 100 converts a change in a magnetic field when metal or the like passes into an electric quantity.
[0033]
In other words, the transmission coil 103 generates an alternating magnetic field by the alternating current from the transmission amplifier 101, and the receiving coil 201 is induced by the alternating magnetic field of the transmission coil 103. The receiving coil 201 is composed of two receiving coils in order to improve the disturbance resistance characteristics, and they are configured to be differentially connected to each other.
[0034]
The transmission amplifier 101 connected to the transmission coil 103 of the search coil 100 has a high frequency (1 KHz to 1 MHz, for example) as shown in FIG. About 1) alternating current (carrier current) I to the transmission coil 103.
[0035]
Then, the metal foreign matter mixed in the test substance 1 is transferred to the conveyor belt 28 and moved, thereby changing the interlinkage magnetic flux of the receiving coil 201 due to the magnetic field of the transmitting coil 103, and the voltage until then. A voltage is induced between two differentially connected receive coils 201 that were zero.
[0036]
The induced voltage E output from between the two differentially connected reception coils 201 as described above is modulated by the test substance 1 and modulated as shown in FIG. 3 by the reception amplifier 202 connected to the reception coil 201. The signal is amplified to a wave voltage (detection voltage) F, and a signal of the detection voltage F is input to a synchronous detector (discrimination detection means) 105.
[0037]
Such a detection voltage F has a specific phase angle depending on the material of the test substance 1. As shown in FIG. 4, the detection voltage F is set by the synchronous detector 105 so that the phase angle ψ is inclined with respect to the X axis on the orthogonal coordinates of the X axis and the Y axis. Then, the synchronous detector 105 converts the detected voltage F in such XY orthogonal coordinates to the X-axis component F.XAnd Y axis component FYIn addition to the extraction, the X-axis component FX, Y axis component FYDetect about.
[0038]
In FIG. 4, the detection voltage F is formed by amplitude modulation of the induced voltage E and phase modulation by the phase change range θ of the induced voltage E.
[0039]
Synchronization is established by the X detection clock signal and the Y detection clock signal from the X / Y phase detection arithmetic unit 108 which are input to the synchronous detector 105, and the detected X axis component F is detected from the synchronous detector 105.XAnd Y axis component FYEach of the signals related to is output separately.
[0040]
Two signal filters 204 are connected to the synchronous detector 105, and each of the signal filters 204 is an X-axis component F output from the synchronous detector 105.XAnd Y axis component FYIt has a function of outputting a signal corresponding to each component obtained by removing unnecessary noise from the signal.
[0041]
X-axis component F output from the synchronous detector 105XAnd Y axis component FYEach of the signals is passed through the signal filter 204, A / D converted (converted from an analog signal to a digital signal), and input to the X / Y phase detection arithmetic unit 108. The X / Y phase detection arithmetic unit 108 is configured to generate an X-axis component FXAnd Y axis component FYA phase characteristic graph as shown in FIG. 12 is automatically obtained for the test substance by performing the phase calculation of the test substance based on the signals related to each of the above.
[0042]
That is, first, the X-axis component FXAnd Y axis component FYWhen the signals related to are calculated and synthesized by the X / Y phase detection arithmetic unit 108, a so-called Lissajous figure as shown in FIG. 5 is obtained. In the figure, each point P1, P2, PThree... PnRepresents a vector of the combined detection voltage F.
[0043]
Such a Lissajous figure is formed by moving the starting point P of the detection voltage F in FIG. 4 to the origin (0, 0) of the XY rectangular coordinates and removing the temporal element. The Lissajous figure in FIG. 5 should be restored as a straight line by the synthesis like the detection voltage F in FIG. 4, but the deformed elliptical shape as shown in FIG. This is because the signal waveforms of the X-axis component and the Y-axis component are generally distorted waveforms having a phase difference and an amplitude difference.
[0044]
Hereinafter, a method for obtaining a phase characteristic graph as shown in FIG. 12 from the Lissajous figure obtained as shown in FIG. 5 will be described with reference to FIG. In the figure, P1, P2, PThree... PnRepresents a vector of the detection voltage F synthesized by the X / Y phase detection arithmetic unit 108.
[0045]
First, go to the XY Cartesian coordinates through the origin andmAnd the above-mentioned vector P1, P2, PThree... PnA line perpendicular to the phase reference axis A-A 'is drawn from the tip of each, and the maximum value (absolute value) of the distance between the intersection of the vertical line and the phase reference axis A-A' and the origin of the XY orthogonal coordinates And calculate the maximum value as the angle θmThe values at are plotted in FIG.
[0046]
Next, the phase reference axis A-A ′ is set to the angle θmThe maximum value (absolute value) is obtained in the same way as described above with a slight shift in the positive direction, and the maximum value is plotted as a value at the slightly shifted angle in FIG. In this way, the phase reference axis A-A ′ is shifted little by little, and the maximum value at each angle is obtained when the phase reference axis A-A ′ is rotated 180 ° (or 360 °) around the origin. Then, a phase characteristic graph as shown in FIG. 12 is obtained.
[0047]
Such a signal processing operation is performed in the X / Y phase detection arithmetic unit 108. A CPU (central processing unit, microprocessor) of a microcomputer is used as the X / Y phase detection arithmetic unit 108 that performs such signal processing operations.
[0048]
In order to make the explanation easy to understand, the elliptical Lissajous figure as shown in FIG. 6 is used for explanation, but the Lissajous figure from which the phase characteristic graph as shown in FIG. 12 is obtained is shown in FIG. It can be said that the Lissajous figure is more appropriate.
[0049]
The phase characteristic graph shown in FIG. 12 discriminates the detection vector of each test substance made of different materials using the reference phase angle, as described with reference to FIG. And the reference phase angle are respectively expressed by comparing them on the X and Y axes of the X and Y orthogonal coordinates. This figure is used as follows.
[0050]
For example, when metal detection is performed on the food A, based on the signals related to the X-axis component and the Y-axis component from the synchronous detector 105, corresponding to those new signal values that are sequentially input, FIG. The phase characteristic graph is updated every moment, and when the detection voltage at the set phase angle A in FIG. 12 is detected to be larger than a predetermined threshold value, metal foreign matter such as stainless steel SUS or iron Fe is mixed. In other words, the X / Y phase detection arithmetic unit 108 outputs a metal detection signal, and can activate the alarm device (not shown) to notify the user.
[0051]
In addition to this, the X / Y phase detection arithmetic unit 108 is also capable of generating an X axis component FXAnd Y axis component FYThe data of the signal is continuously sent to the XY data recording device (recording means) 110 without interruption during the operation of the metal detecting device 10.
[0052]
The XY data storage device 110 writes and stores the X-axis component and Y-axis component signal data sent from the X / Y phase detection arithmetic device 108 in a storage medium. As the storage medium, for example, a semiconductor A memory, floppy disk, hard disk, magneto-optical disk, magnetic tape, or the like can be used, but any other form of storage medium may be used.
[0053]
In the XY data storage device 110, in addition to the signal data relating to the X-axis component and the Y-axis component, the following is sent from the XY phase detection arithmetic unit 108 and stored along the time flow. The
(1) “On” and “Off” of the main power switch
(2) “On” and “Off” of the belt conveyor drive power switch
(3) Test mode selector switch “On” “Off”
(4) Presence / absence of transported goods by belt conveyor
(5) Presence or absence of metal detection
(6) Presence / absence of operation of removal device
(7) Metal detection voltage
(8) Applied voltage of control circuit
(9) Sensitivity setting voltage
(10) Set phase angle of test substance
(11) Test substance brand
[0054]
Further, the X / Y phase detection calculation device 108 is based on the X-axis component and the Y-axis component time axis of the detection voltage F in FIG. Graph FX, FY7 calculates the X / Y axis orthogonal coordinate graph of the Lissajous figure of FIG. 7 obtained by synthesizing the X axis component and the Y axis component of the detection voltage F, the phase characteristic graph of FIG. The display unit 112 can display these graphs on the display device 112. The display device 112 can also display the numerical values of the calculation element data of these graphs.
[0055]
As a form of the display device 112, a CRT (CRT), an LCD (Liquid Crystal Screen), a printing device, or the like can be used, but any other form of display device may be used.
[0056]
An operation device 114 that can be operated by an operation panel, a keyboard, or the like is connected to the X / Y phase detection calculation device 108, and this operation device 114 has a sensitivity of a signal processed by the X / Y phase detection calculation device 108 ( Threshold) is set or changed to a predetermined value manually or automatically, or the operation mode of the X / Y phase detection arithmetic unit 108 is set or changed to a desired mode. .
[0057]
According to such a metal detection device 10, the data of the signals related to the X-axis component and the Y-axis component of the detection signal from the reception amplifier 202 are continuously recorded during the operation time of the metal detection device 10 together with the date and time when the data was collected. Since the XY data storage device 110 records data, the operation can be continuously monitored during the operation time, and the operation of the metal detection device 10 can be analyzed in detail over time. . For this reason, even if a metal foreign matter mixed in the test substance is leaked, the cause can be easily and quickly found later, and it is possible to take further measures by taking countermeasures. .
[0058]
In addition, the display device 112 does not stop the operation of the metal detection device 10 and does not affect the detection operation during the operation of the metal detection device 10 even during the operation of the metal detection device 10. The time axis graph calculated by 108 can be displayed immediately. For this reason, it is possible to detect an abnormality immediately by constantly monitoring the display device 112, and even if a metal detection leak is likely to occur, it can be prevented or the detection leak can be minimized. be able to.
[0059]
By the way, as in the second embodiment of the present invention shown in FIG. 8, a data reconfirmation auxiliary device (reproduction means) 116 can be connected to the XY data storage device 110 of the metal detection device 10. . The data reconfirmation auxiliary device 116 includes an XY data reading unit 118 that reads data of signals related to past X-axis components and Y-axis components stored in the XY data storage device 110 of the metal detection device 10, and the signal An XY data processing unit (signal processing means) 120 for calculating the time axis graph of the X-axis component and the Y-axis component based on the data, and a display for displaying the time axis graph calculated by the XY data processing unit 120 Part (display means) 122.
[0060]
If such a data reconfirmation auxiliary device 116 is installed at another location, the past X stored in the XY data storage device 110 of the metal detection device 10 at another location even during actual operation of the metal detection device 10. Data of signals related to the axis component and the Y-axis component can be read out, the data of the signal can be calculated by the XY data processing unit 120, and the time axis graph or the like can be displayed on the display unit 122.
[0061]
For this reason, it becomes possible to analyze the past operation | movement of the metal detection apparatus 10 in detail over time. Therefore, the change transition of the product effect of the test substance (product) is observed and recorded, and by analyzing this, for example, the transition of the dip point (minimum detection value) in the phase characteristic graph of FIG. Since the correlation with the change in the state of the product can be examined, it can be used for quality control of the product.
[0062]
In the unlikely event that a metal detection leak occurs, the cause can be easily found by analyzing the past operation in detail over time. Leakage can be reliably prevented.
[0063]
【The invention's effect】
  Claim 1 as described above~ 3 describedAccording to the invention,Since the storage means stores the data of the trajectory graphic or the phase characteristic graph continuously in time series together with the date and time data at that time, and displays the data on the display means as necessary,The operation can be monitored continuously during the operation time, and the operation of the metal detector can be analyzed in detail over time. For this reason, in the unlikely eventbodyDetection leakage of metallic foreign matter mixed inAbnormal detection of metal detectors such asEven if a problem occurs, the cause can be easily and quickly found, and it is possible to take further measures by taking countermeasures.
[0064]
  According to the invention described in claim 4, since the change in the characteristics of the substance constituting the subject of the subject is investigated based on the past locus graphic or phase characteristic graph of the subject displayed on the display means, the locus Since the correlation between the change in the figure or phase characteristic graph and the change in the state of the substance can be examined, the results of the study can be applied to quality control such as monitoring the change in the state of the productcan do.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block circuit diagram showing a configuration of a metal detection device 10 according to a first embodiment of the present invention.
2 is a waveform diagram of an alternating current I sent from a transmission amplifier 101 to a transmission coil 03. FIG.
FIG. 3 is a waveform diagram of a detection voltage F obtained by modulating an induced voltage E amplified by a reception amplifier 202.
FIG. 4 shows a detected voltage F in X / Y axis orthogonal coordinates, and a time axis graph F of an X axis component and a Y axis component discriminated therefrom.X, FYFIG.
FIG. 5 is a diagram illustrating a Lissajous figure of a detection voltage based on a vector obtained by synthesizing an X-axis component and a Y-axis component from which noise has been removed by detection.
FIG. 6 is a diagram for explaining a method of creating a phase characteristic graph from a Lissajous figure.
7 is a diagram showing a Lissajous figure of each material corresponding to the phase characteristic graph of FIG.
FIG. 8 is a block circuit diagram showing a configuration of a metal detection device 10 and a data reconfirmation auxiliary device 116 according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a perspective view showing an external configuration of a conventional metal detection device.
10 is a block circuit diagram showing a metal detection control circuit of the metal detection device of FIG. 9;
11 is a diagram showing the magnitude and direction of a vector representing the difference in phase angle depending on the material of the test substance 1. FIG.
12 is a diagram showing a phase characteristic graph of each material corresponding to the Lissajous figure of FIG. 7;
[Explanation of symbols]
1 Test substance
10 Metal detector
25 motor
26 Follower
28 Conveyor belt
31 body
32 Search coil built-in casing
32a Tunnel passage
34 Operation control device
100 search coil
101 Transmitting amplifier
102 oscillator
103 Transmitting coil
105 Synchronous detector
108 X / Y phase detection arithmetic unit
110 XY data storage device
112 Display device
114 controller
116 Auxiliary device for data reconfirmation
118 XY data reading unit
120 XY data processing unit
122 Display section
201 Receiver coil
202 Receiving amplifier
203 Comparator
204 signal filter
205 Reference phase angle adjuster
206 Detection circuit
207 Sensitivity setter

Claims (4)

搬送される被検査対象となる被検体に混入した金属異物による磁場の乱れを検出して検出信号を出力する検出部と、該検出信号をX−Y座標内で検出ベクトルとして表示させたときに該検出ベクトルの先端が描く軌跡図形と該軌跡図形を原点を通る位相参照軸上に垂直に射影させ、その最大値を前記位相参照軸の変化に応じて描いた位相特性グラフのデータを演算する演算手段と、前記被検体の主体を成す物質に対応して設定された参照位相角での前記位相特性グラフの値が所定の閾値を上回ったとき、前記被検体に金属異物が含まれていたものと判別して金属異物検出信号を出力する金属異物検出手段と、前記演算手段が演算した前記軌跡図形または前記位相特性グラフのデータをその時の日時データと共に時系列的に連続して記憶する記憶手段とを具えた金属検出装置。 When detecting a magnetic field disturbance due to a metallic foreign object mixed in a subject to be inspected and outputting a detection signal, and when the detection signal is displayed as a detection vector in XY coordinates The trajectory figure drawn by the tip of the detection vector and the trajectory figure are projected vertically onto the phase reference axis passing through the origin, and the data of the phase characteristic graph in which the maximum value is drawn according to the change of the phase reference axis is calculated. When the value of the phase characteristic graph at a reference phase angle set corresponding to the substance constituting the subject of the subject exceeds the predetermined threshold value, the subject contains a metallic foreign object. A metallic foreign object detection means for discriminating the object and outputting a metallic foreign object detection signal, and data for the locus graphic or the phase characteristic graph calculated by the calculating means are continuously stored in time series together with date / time data at that time. Metal detecting apparatus and means. 記憶手段から読み出された過去の特定時点での軌跡図形または位相特性グラフのデータを表示手段に表示させ、その時点で検出した被検体の詳細な特性情報を視認できるようにしたことを特徴とする請求項1記載の金属検出装置。 The trajectory graphic or phase characteristic graph data read from the storage means in the past at a specific time point is displayed on the display means so that detailed characteristic information of the subject detected at that time can be visually recognized. The metal detection device according to claim 1 . 表示手段に表示された被検体の過去の軌跡図形または位相特性グラフに基づいて金属検出装置に生じた金属異物の検出洩れ等の金属検出装置の検出異常を調査するようにした請求項2記載の金属検出装置の検出異常調査方法 3. The detection abnormality of the metal detection device such as a detection leak of a metal foreign matter generated in the metal detection device is investigated based on a past locus graphic or phase characteristic graph of the subject displayed on the display means. Method of investigating detection abnormality of metal detector . 表示手段に表示された被検体の過去の軌跡図形または位相特性グラフに基づいて被検体の主体を成す物質の特性の変化を調査するようにした請求項2記載の金属検出装置を用いた被検体の主体特性変化調査方法 3. A subject using a metal detection apparatus according to claim 2, wherein a change in characteristics of a substance constituting the subject of the subject is investigated based on a past locus graphic or phase characteristic graph of the subject displayed on the display means. Of investigating changes in the subject's characteristics .
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