JP3819903B2 - 金属検出装置 - Google Patents

Description

本発明は例えば食品等の被検体に含まれる異物としての金属を検出する金属検出装置に関する。

一般に、菓子、精肉、総菜、乳酸飲料等を製造、出荷する食品工場の品質検査ラインには食品に含まれる異物としての金属を検出する金属検出装置が配設されている。この金属検出装置は例えば図１１に示すように構成されている（特許文献１参照）。

図１１において、例えば食品からなる被検体１を搬送する搬送機構としてのコンベア２の矢印で示す搬送方向の上流側に、このコンベア２上を搬送される被検体１に含まれる金属を直流磁化する励磁コイル３が組込まれた磁化器４が設けられている。コンベア２の搬送方向の下流側に、搬送方向に互いに離間して配設された検出コイルからなる一対の磁気センサ５、６が組込まれた検出ヘッド７が配設されている。なお、この一対の磁気センサ５、６は差分接続されている。

検出コイルからなる磁気センサ５、６において、この磁気センサ５、６の近傍位置を搬送される被検体１に磁化された金属が含まれると、検出コイルに起電力による電流が流れ、この電流が磁気センサ５、６の検出信号ｄ₁、ｄ₂となる。磁気センサ５、６は差分接続されているので、検出ヘッド７から検出信号ｄ₁、ｄ₂の差分検出信号Δｄが制御部８へ送出される。

Δｄ＝ｄ₁―ｄ₂
制御部８は磁化器４に直流励磁電流を送出する。さらに、制御部８は、入力された差分検出信号Δｄが予め記憶されたしきい値を超えると、被検体１に金属が存在すると判定して、金属検出信号を出力する。

なお、搬送方向に互いに離間して配設された一対の磁気センサ５、６が、同一被検体１の金属を同一タイミングで検出することはなく、かつ、磁気センサ５、６の検出信号ｄ₁、ｄ₂には、ほほ同一レベルの雑音が含まれると仮定すると、検出信号ｄ₁、ｄ₂の差分検出信号Δｄを採用することによって、検出ヘッド７から制御部８へ送出される差分検出信号Δｄに含まれる雑音レベルを低減できる。
特開２００３―６６１５６号公報

しかしながら、図１１に示した金属検出装置においてもまだ解消すべき次のような課題があった。

すなわち、前述したように、この金属検出装置は一般に食品工場における品質検査ラインに組込まれている。この品質検査ラインには、金属検出装置以外にも、この金属検出装置へ被検体１としての食品を搬入したり、この金属検出装置から食品を搬出する多数のコンベアを駆動する電動機や、検査済みの食品を梱包する梱包装置等の多数の電気機器が設置されている。

これらの電気機器は、稼働状態においては、種々の電磁ノイズを定常的に又は電源投入時、電源遮断時において突発的に発生する。この電気機器が発生する電磁ノイズが検出ヘッド７の各磁気センサ５、６の検出信号ｄ₁、ｄ₂に混入する。

この場合、各電気機器の設置場所、電磁ノイズのレベルや種別、電磁ノイズの到来方向に応じて金属検出装置の各磁気センサ５、６の検出信号ｄ₁、ｄ₂に含まれる雑音レベルに大きな変動が生じる。

したがって、図１１に示した金属検出装置のように、搬送方向に離間して配設された磁気センサ５、６を差分接続して、検出信号ｄ₁、ｄ₂の差分検出信号Δｄを採用するのみでは、この差分検出信号Δｄに含まれる雑音レベルを十分に低減できない。

また、一般に、各磁気センサ５、６における金属検出の検出レベル（検出感度）は低いので、差分検出信号Δｄにおける金属検出の検出レベル（検出感度）も十分でないという問題があった。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、外部の電磁ノイズ環境によらず、被検体に含まれる金属を検出する各検出センサの検出信号を合成した合成検出信号に含まれる雑音レベルを大幅に低減でき、かつ必要に応じて金属検出の検出レベル（検出感度）も十分確保でき、金属検出の信頼性と検出精度を向上できる金属検出装置を提供することを目的とする。

本発明の金属検出装置においては、被検体を搬送する搬送機構と、この搬送機構における搬送路の搬送方向に互いに離間して配設され、被検体に含まれる金属を検出する複数の検出センサと、この複数の検出センサのうちの１つ以上の検出センサに対して搬送路を介して対向する位置に配設され、被検体に含まれる金属を検出する１つ以上の検出センサと、各検出センサの検出信号を合成した合成検出信号に基づいて被検体における金属の有無を判定する判定制御部とを備えている。

そして、この金属検出装置の判定制御部は、合成検出信号を得るための検出センサ相互間の接続状態を切換えて、複数種類の合成検出信号のうちの一つの合成検出信号を出力する接続切換部と、被検体を搬送機構に搬送させない状態で、接続切換部における各検出センサの接続状態を切換えて、各接続状態の合成検出信号の信号レベルを検出して、信号レベルが最小の接続状態を選択して接続切換部に設定する接続状態選択手段と、被検体を搬送機構に搬送させた状態で、接続状態選択手段にて設定された接続状態である接続切換部から出力された合成検出信号に基づいて被検体の金属の有無を判定する判定手段とを備えている。

このように構成された金属検出装置においては、搬送方向に複数の検出センサを配設するとともに、この複数の検出センサのうちの１つ以上の検出センサに対して搬送路を介して１つ以上の検出センサを配設している。接続切換部は、合成検出信号を得るための検出センサ相互間の接続状態を切換えて、複数種類の合成検出信号のうちの一つの合成検出信号を出力する。

そして、被検体を搬送機構に搬送させない状態、すなわち、外部の電磁ノイズ環境条件のみの条件において、合成検出信号の信号レベルが最小の接続状態を接続切換部に設定している。

したがって、この接続状態で、被検体に含まれる金属を各検出センサで検出した場合の合成検出信号の雑音レベルを大幅に低減できる。

また、別の発明は、上述した発明の金属検出装置の接続切換部は、少なくとも、搬送路を介して互いに対向する位置に配設された各検出センサの検出信号の差分信号を得るための検出センサの差分接続状態と、搬送路を介して互いに対向する位置に配設された各検出センサの検出信号の加算信号を得るための検出センサの加算接続状態と、搬送路の搬送方向に互いに離間して配設された各検出センサの検出信号の差分信号を得るための検出センサの差分接続状態とを切換える。

このように構成された、金属検出装置において、各検出センサの検出信号の差分信号を得る差分接続状態においては、主に合成検出信号に含まれる雑音レベルが低減される。また、各検出センサの検出信号の加算信号を得る加算接続状態においては、主に合成検出信号に含まれる金属検出の検出レベル（検出感度）が上昇する。

したがって、雑音レベルが高い電磁ノイズ環境においては、差分接続状態を選択して合成検出信号に含まれる雑音レベルを低減させて金属検出の信頼性を向上させ、雑音レベルが低い電磁ノイズ環境においては、加算接続状態を選択して合成検出信号に含まれる金属検出の検出レベル（検出感度）を上昇させて金属検出の精度を向上させることが可能となる。

また、別の発明は、上述した発明の金属検出装置において、搬送機構にて搬送中の被検体に含まれる金属を磁化する磁化器を備えている。また、検出センサは搬送中の被検体に含まれる磁化された金属を検出する磁気センサである。

さらに別の発明は、上述した発明の金属検出装置において、複数の検出センサにおける各検出センサの位置に互いに等しい磁界を形成する１個の共通の磁界発生装置を備えている。そして、検出センサは、共通の磁界発生装置で形成された磁界に基づいて搬送中の被検体に含まれる金属を検出する。

本発明の金属検出装置においては、外部の電磁ノイズ環境によらず、被検体に含まれる金属を検出する各検出センサの検出信号を合成した合成検出信号に含まれる雑音レベルを大幅に低減でき、かつ必要に応じて金属検出の検出レベル（検出感度）も十分確保でき、金属検出の信頼性と検出精度を向上できる。

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装置の概略構成を示す模式図である。図１１に示す従来の金属検出装置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する。

例えば食品からなる被検体１を搬送する搬送機構としてのコンベア２の矢印で示す搬送方向の上流側に、このコンベア２上を搬送される被検体１に含まれる金属を直流磁化する励磁コイルが組込まれ磁化器４が設けられている。この磁化器４には励磁電源１０から直流の励磁電流が供給される。

コンベア２の搬送方向の下流側で、かつコンベア２の下側位置に、搬送方向に互いに離間して、検出コイルからなる一対の磁気センサ１１、１２が配設されている。この各磁気センサ１１、１２に対してコンベア２を介して対向する位置に磁気センサ１３、１４が配設されている。

図２は、金属検出装置の要部の上面図である。励磁コイルが組込まれた磁化器４、及び検出コイルからなる各磁気センサ１１、１２、１３、１４は、被検体１を搬送するコンベア２の幅より広い範囲を覆う。

検出コイルからなる各磁気センサ１１、１２、１３、１４において、この磁気センサ１１、１２、１３、１４の近傍位置を搬送される被検体１に磁化された金属が含まれると、検出コイルに起電力による電流が流れ、この電流が磁気センサ１１、１２、１３、１４の検出信号Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄとなる。各磁気センサ１１、１２、１３、１４の各コイル端子（Ａ₁、Ａ₂）、（Ｂ₁、Ｂ₂）、（Ｃ₁、Ｃ₂）、（Ｄ₁、Ｄ₂）は、例えばコンピュータからなる判定制御部１５内の接続切換部１６の各端子に接続されている。

判定制御部１５内には、接続切換部１６の他に、接続切換部１６から出力された合成検出信号ｓを受信する受信部１７、接続状態選択部１８、比較部１９、しきい値メモリ２０、表示部２１、出力端子２２が設けられている。

接続切換部１６は各磁気センサ１１、１２、１３、１４相互間の接続状態を切換えて、複数種類の合成検出信号のうちの一つの合成検出信号ｓを出力する。すなわち、各磁気センサ１１、１２、１３、１４相互間の接続状態に応じて、磁気センサ１１、１２、１３、１４の検出信号Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを合成した合成検出信号ｓはそれぞれ異なる合成形態となる。接続切換部１６は接続状態に対応した一つの合成検出信号ｓを出力する。この実施形態においては４種類の接続状態を切換可能である。

受信部１７は、接続切換部１６から出力された合成検出信号ｓを増幅してＡ／Ｄ変換してデジタルの合成検出信号ｓとして、接続状態選択部１８、及び比較部１９へ送出する。

図３は接続状態選択部１８の概略構成を示すブロック図である。この接続状態選択部１８内には、接続状態メモリ２３、接続状態指示部２４、信号レベル検出部２５、信号レベルメモリ２６、接続状態決定部２７が設けられている。

接続状態メモリ２３内には、図４に示すように、接続切換部１６におけるＮｏ１〜Ｎｏ４の４種類の接続状態が、各磁気センサ１１、１２、１３、１４の検出信号Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを用いて表現されて記憶されている。

例えば、Ｎｏ１の［（Ａ―Ｃ）―（Ｂ−Ｄ）］で示される接続状態は、上下に対向する磁気センサ（１１、１３）、（１２、１４）をそれぞれ差分接続し、差分接続した搬送方向の磁気センサ（１１、１３）、（１２、１４）の組をさらに差分接続する。その結果、このＮｏ１の接続状態における合成検出信号ｓ₁は、
ｓ₁＝（Ａ―Ｃ）―（Ｂ−Ｄ）
となる。

また、Ｎｏ２の［（Ａ＋Ｃ）―（Ｂ＋Ｄ）］で示される接続状態は、上下に対向する磁気センサ（１１、１３）、（１２、１４）をそれぞれ加算接続し、加算接続した搬送方向の磁気センサ（１１、１３）、（１２、１４）の組を差分接続する。その結果、このＮｏ２の接続状態における合成検出信号ｓ₂は、
ｓ₂＝（Ａ＋Ｃ）―（Ｂ＋Ｄ）
となる。

また、Ｎｏ３の［（Ａ―Ｃ）＋（Ｂ−Ｄ）］で示される接続状態は、上下に対向する磁気センサ（１１、１３）、（１２、１４）をそれぞれ差分接続し、差分接続した搬送方向の磁気センサ（１１、１３）、（１２、１４）の組を加算接続する。その結果、このＮｏ３の接続状態における合成検出信号ｓ₃は、
ｓ₃＝（Ａ―Ｃ）＋（Ｂ−Ｄ）
となる。

さらに、Ｎｏ４の［（Ａ＋Ｃ）＋（Ｂ＋Ｄ）］で示される接続状態は、上下に対向する磁気センサ（１１、１３）、（１２、１４）をそれぞれ加算接続し、加算接続した搬送方向の磁気センサ（１１、１３）、（１２、１４）の組をさらに加算接続する。その結果、このＮｏ４の接続状態における合成検出信号ｓ₄は、
ｓ₄＝（Ａ＋Ｃ）＋（Ｂ＋Ｄ）
となる。

ここで、図５を用いて、複数の磁気センサを用いて外部から入力された電磁ノイズが除去される基本原理を説明する。図５に示すように、４つの磁気センサ１１、１３、１２、１４の中心を原点とする３軸座標（Ｘ、Ｙ、Ｚ）を想定する。なお、コンベア２の被検体１の搬送方向はＸ軸に平行である。

先ず、２つの磁気センサから合成検出信号を取出すこととすると、以下のように説明できる。

ＸＹ平面上にノイズ源がある場合、有効となる接続状態は、ノイズ源から等距離にある磁気センサ１１、１３の差動接続状態（検出信号Ａ−検出信号Ｃ）、及び磁気センサ１２、１４の差動接続状態（検出信号Ｂ−検出信号Ｄ）である。

ＹＺ平面上にノイズ源がある場合、有効となる接続状態は、ノイズ源から等距離にある磁気センサ１１、１２の差動接続状態（検出信号Ａ−検出信号Ｂ）、及び磁気センサ１３、１４の差動接続状態（検出信号Ｃ−検出信号Ｄ）である。

ＺＸ平面上にノイズ源がある場合、ノイズ源の位置により有効となる接続状態が異なる。例えば、図５のＥ点にノイズ源がある場合、Ｅ点と磁気センサ間の距離差が少ない２つの磁気センサを選択して差動接続状態として差動信号を取出すことが、電磁ノイズを相殺する最良の方法である。ここでは、磁気センサ１２、１４の差動接続状態が最良となるため、磁気センサ１１、１３の差動接続状態（検出信号Ａ−検出信号Ｃ）、及び磁気センサ１２、１４の差動接続状態（検出信号Ｂ−検出信号Ｄ）でノイズ除去を行う。

次に、上述した合成検出信号から、さらに合成検出信号を得ることが有効な場合を示す。
いま、図５のＦ点にノイズ源があるとすると、上記と同様に、磁気センサ１１、１３の差動接続状態（検出信号Ａ−検出信号Ｃ）、及び磁気センサ１２、１４の差動接続状態（検出信号Ｂ−検出信号Ｄ）を採用して、２つの合成検出信号（Ａ−Ｃ）、（Ｂ−Ｄ）を取出すこととなる。

ノイズ源がＸＹ平面より多少ずれているため、各合成検出信号（Ａ−Ｃ）、（Ｂ−Ｄ）にはノイズ成分が残っている。そこで、さらにこの得られた２つの合成検出信号（Ａ−Ｃ）、（Ｂ−Ｄ）を、さらに差動接続状態として、合成検出信号［（Ａ−Ｃ）―（Ｂ−Ｄ）］を得ることにより、電磁ノイズ成分をさらに削減することができる。

図６は、図５を用いて説明した電磁ノイズの除去基本原理に基づいて作成した、上下に対向する磁気センサ１１、１３の差分接続状態と加算接続状態、及び搬送方向に離間する磁気センサ１１、１２の差分接続状態と加算接続状態における合成検出信号ｓ’の金属検出の検出レベル（検出感度）、搬送方向（Ｘ方向）から侵入する電磁ノイズに対する耐ノイズ、上下方向（Ｙ方向）から侵入する電磁ノイズに対する耐ノイズの各程度を示す図である。

金属検出の検出レベル（検出感度）は、同一被検体１に対して同一タイミングで金属を検出する上下に対向する磁気センサ１１、１３の加算接続状態が最も有利である。また、上下方向（Ｙ方向）から侵入する電磁ノイズに対する耐ノイズは、搬送方向に離間する磁気センサ１１、１２の差分接続状態が最も有利である。さらに、搬送方向（Ｘ方向）から侵入する電磁ノイズに対する耐ノイズは、上下に対向する磁気センサ１１、１３の差分接続状態が最も有利である。

なお、被検体１内に存在する異物としての金属が磁気センサ１１、１３の中間位置に正確に位置する確率は非常に小さいので、磁気センサ１１、１３の差分接続状態の合成検出信号ｓ’に金属検出に起因する信号は必ず現れる。

このように、要求される金属検出の検出レベル（検出感度）、及び外部の電磁ノイズ環境に応じて、各磁気センサ１１、１２、１３、１４の最適の接続状態を選択可能である。

図３の接続状態選択部１８は、この金属検出装置の電源を投入した状態において、被検体１をコンベア２に搬送させない状態で、接続状態指示部２４が起動して、接続状態メモリ２３のＮｏ１〜Ｎｏ４の接続状態を順次読出して、接続切換部１６へ順次送出する。接続切換部１６は、各磁気センサ１１、１２、１３、１４のＮｏ１〜Ｎｏ４の接続状態を順次実現して、Ｎｏ１〜Ｎｏ４の各接続状態に対応する各合成検出信号ｓ₁〜ｓ₄を順次受信部１７へ送出する。

信号レベル検出部２５は、受信部１７から順次出力される各合成検出信号ｓ₁〜ｓ₄の信号レベルを検出して、信号レベルメモリ２６へ書込む。接続状態決定部２７は、信号レベルメモリ２６に書込まれた各合成検出信号ｓ₁〜ｓ₄の信号レベルのうちの信号レベルが最小の合成検出信号ｓ₁〜ｓ₄の接続状態を選択して接続切換部１６に設定する。さらに、接続状態決定部２７は、決定した接続状態をしきい値メモリ２０へ送出する。

Ｎｏ１〜Ｎｏ４の各接続状態における同一金属検出時における各合成検出信号ｓ₁〜ｓ₄の信号レベルが異なる。したがって、しきい値メモリ２０には、Ｎｏ１〜Ｎｏ４の各接続状態に対応した複数のしきい値が記憶されている。そして、しきい値メモリ２０は、決定した接続状態に対応するしきい値を比較部１９へ印加する。
以上で、この金属検出装置における電源投入時における測定準備処理を終了する。

判定手段としての比較部１９は、上述した測定準備処理を終了した後において、被検体１をコンベア２に搬送させた状態で、接続切換部１６から受信部１７を介して出力された合成検出信号ｓの信号レベルとしきい値とを比較して、合成検出信号ｓの信号レベルがしきい値を超えると、被検体１に金属が存在すると判定して、表示部２１に表示すると共に、出力端子２２に金属検出信号を出力する。

このように構成された第１実施形態の金属検出装置においては、電源を投入して金属検出装置における測定準備段階において、外部の電磁ノイズ環境に応じて、合成検出信号ｓが最も小さくなる各磁気センサ１１、１２、１３、１４の接続状態が自動的に選択されて、接続切換部１６へ設定される。

したがって、外部の電磁ノイズ環境によらず、被検体１に含まれる金属を検出する各検出センサ１１、１２、１３、１４の検出信号Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを合成した合成検出信号ｓに含まれる雑音レベルを大幅に低減でき、金属検出の信頼性を向上できる。

なお、本発明は上述した第１実施形態に限定されるものではない。
電源を投入して金属検出装置における測定準備段階において、信号レベルメモリ２６に書込まれた各合成検出信号ｓ₁〜ｓ₄の信号レベルを表示部２１に表示して、操作者に、最適の接続状態を選択させて、接続切換部１６にマニュアル設定させるマニュアル設定手法を選択可能にする機能を付加することも可能である。

この場合、操作者は、表示部２１に表示された各合成検出信号ｓ₁〜ｓ₄の信号レベルを観察して、雑音レベルが高い電磁ノイズ環境においては、例えばＮｏ１の差分接続状態を選択して合成検出信号ｓに含まれる雑音レベルを低減させて金属検出の信頼性を向上させ、雑音レベルが低い電磁ノイズ環境においては、例えばＮｏ２の加算接続状態を選択して合成検出信号ｓに含まれる金属検出の検出レベル（検出感度）を上昇させて金属検出の精度を向上させることが可能となる。

（第２実施形態）
図７は本発明の第２実施形態に係わる金属検出装置の概略構成を示す模式図である。図１に示す第２実施形態に係わる金属検出装置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する。

この第２実施形態の金属検出装置においては、３個の磁気センサ１１、１２、１３が組込まれている。この３個の磁気センサ１１、１２、１３の各コイル端子（Ａ₁、Ａ₂）、（Ｂ₁、Ｂ₂）、（Ｃ₁、Ｃ₂）は、判定制御部１５ａ内の接続切換部１６ａの各端子に接続されている。

判定制御部１５ａ内には、接続切換部１６ａ、接続切換部１６ａから出力された各合成検出信号ｓ₅、ｓ₆、ｓ₇を選択する信号選択部３１、接続状態選択部１８ａ、比較部１９、しきい値メモリ２０、表示部２１、出力端子２２が設けられている。

接続切換部１６ａは各磁気センサ１１、１２、１３相互間の接続状態を切換えて、図８に示す３種類の合成検出信号ｓ₅、ｓ₆、ｓ₇を出力する。図８（ａ）の接続状態は、磁気センサ１１、１３を差分接続状態とするＮｏ５の接続状態であり、合成検出信号ｓ₅は、ｓ₅＝Ａ−Ｃである。図８（ｂ）の接続状態は、磁気センサ１１、１２を差分接続状態とするＮｏ６の接続状態であり、合成検出信号ｓ₆は、ｓ₆＝Ａ−Ｂである。さらに、図８（ｃ）の接続状態は、磁気センサ１１、１３を加算接続状態とするＮｏ７の接続状態であり、合成検出信号ｓ₇は、ｓ₇＝Ａ＋Ｃである。

接続状態選択部１８ａは、コンベア２に被検体１を搬送させていない状態において、接続切換部１６ａから３種類の合成検出信号ｓ₅、ｓ₆、ｓ₇のうちの最も信号レベルの小さい合成検出信号を選択して、この選択情報を信号選択部３１へ送出する。信号選択部３１は３種類の合成検出信号ｓ₅、ｓ₆、ｓ₇のうち選択された一つの合成検出信号ｓを次の比較部１９へ送出する。

また、接続状態選択部１８ａは、選択された合成検出信号ｓに対応する接続状態をしきい値メモリ２０へ送出する。しきい値メモリ２０には、Ｎｏ５〜Ｎｏ７の各接続状態に対応した複数のしきい値が記憶されている。そして、しきい値メモリ２０は、選択した接続状態に対応するしきい値を比較部１９へ印加する。最後に、接続状態選択部１８ａは、選択した接続状態を接続切換部１６ａに設定する。
以上で、この金属検出装置における電源投入時における測定準備処理を終了する。

比較部１９は、上述した測定準備処理を終了した後において、被検体１をコンベア２に搬送させた状態で、接続切換部１６ａ、信号選択部３１を介して出力された一つの合成検出信号ｓの信号レベルとしきい値とを比較して、合成検出信号ｓの信号レベルがしきい値を超えると、被検体１に金属が存在すると判定して、表示部２１に表示すると共に、出力端子２２に金属検出信号を出力する。

このように構成された第２実施形態の金属検出装置において、外部から入力された磁界ノイズが効率的に除去される状態を図９を用いて説明する。

図９（ａ）に示すように、コンベア２の搬送方向の上流側から図示波形を有する電磁ノイズ３２が入力した場合には、図９（ｂ）に示すように、磁気センサ１１、１３の検出信号Ａ、Ｃのノイズ波形はほぼ等しい。磁気センサ１２の検出信号Ｂのノイズ波形は、磁気センサ１１、１３の検出信号Ａ、Ｃに比較して小さい。したがって、この場合、磁気センサ１１、１３を差分接続状態とする接続状態Ｎｏ５（合成検出信号ｓ₅＝Ａ−Ｃ）の接続状態が、他の接続状態Ｎｏ６、Ｎｏ７に比較してより効果的に磁界ノイズが除去される。

一方、図９（ａ）に示すように、コンベア２の下方側から図示波形を有する電磁ノイズ３３が入力した場合には、図９（ｃ）に示すように、磁気センサ１１、１２の検出信号Ａ、Ｂのノイズ波形はほぼ等しい。磁気センサ１３の検出信号Ｃのノイズ波形は、磁気センサ１１、１２の検出信号Ａ、Ｂに比較して小さい。したがって、この場合、磁気センサ１１、１２を差分接続状態とする接続状態Ｎｏ６（合成検出信号ｓ₆＝Ａ−Ｂ）の接続状態が、他の接続状態Ｎｏ５、Ｎｏ７に比較してより効果的に磁界ノイズが除去される。

なお、本発明は上述した各実施形態に限定されるものではない。
例えば、図１０（ａ）に示すように、搬送方向に離間配置された磁気センサ１１（１３）、１２（１４）の中間位置に、略コ字形状を有した磁界発生装置３４を配設することも可能である。そして、図１０（ｂ）に示すように、この磁界発生装置３４で形成される磁界の中心（磁界中心３５）から各磁気センサ１１、１２、１３、１４までの各距離は等しく設定されている。したがって、各磁気センサ１１、１２、１３、１４の位置における磁界強度は互いに等しい。

磁界発生装置３４は交流磁界又は直流磁界を形成する。各磁気センサ１１、１２、１３、１４は、例えば受信コイルで形成されており、コンベア２上を金属が含まれる被検体１が搬送されると、この金属の存在にて、受信コイルに流れる電流の変化を検出して、検出信号Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄとして出力する。

なお、磁界発生装置３４が発生する磁界が交流磁界の場合は鉄などの磁性金属及びアルミなどの非磁性金属も検出可能であり、磁界発生装置３４が発生する磁界が直流磁界の場合は磁性金属のみ検出可能である。磁界発生装置３４が発生させる磁界は、被検体１の材質によって、交流磁界か直流磁界かを選択することができる。

また、磁界発生装置３４は、図１０（ｃ）に示すように各磁気センサ１１、１２、１３、１４と一体型としてもよい。

さらに、被検体１の搬送路であるコンベア２は、被検体１に流動性がある場合などは筒状となることがある。また、披検体１が落下する途中に磁気センサがあってもよい。このように、搬送路はコンベア２に限られたものではない。

本発明の第１実施形態に係わる金属検出装置の概略構成を示す模式図 同実施形態に係わる金属検出装置の要部の上面図 同実施形態に係わる金属検出装置の接続状態選択部の概略構成を示すブロック図 同金属検出装置の接続状態選択部に組込まれた接続状態メモリの記憶内容を示す図 同金属検出装置における複数の磁気センサを用いて外部から入力された電磁ノイズが除去される基本原理を示す図 同金属検出装置の磁気センサの各接続状態と金属検出の検出レベル（検出感度）、電磁ノイズに対する耐ノイズの各程度との関係を示す図 本発明の第２実施形態に係わる金属検出装置の概略構成を示す模式図 同金属検出装置の接続切換部で実現される接続状態を示す図 同金属検出装置の電磁ノイズが除去される状態を示す波形図 本発明の他の実施形態に係わる金属検出装置の要部を示す模式図 従来の金属検出装置の概略構成を示す模式図

符号の説明

１…被検体、２…コンベア、４…磁化器、１０…励磁電源、１１〜１４…磁気センサ、１５，１５ａ…判定制御部、１６，１６ａ…接続切換部、１７…受信部、１８，１８ａ…接続状態選択部、１９…比較部、２０…しきい値メモリ、２１…表示部、２２…出力端子、２３…接続状態メモリ、２４…接続状態指示部、２５…信号レベル検出部、２６…信号レベルメモリ、２７…接続状態決定部、３１…信号選択部、３４…磁界発生装置

Claims (4)

1. 被検体（１）を搬送する搬送機構（２）と、この搬送機構における搬送路の搬送方向に互いに離間して配設され、前記被検体に含まれる金属を検出する複数の検出センサ（１１、１２）と、この複数の検出センサのうちの１つ以上の検出センサに対して前記搬送路を介して対向する位置に配設され、前記被検体に含まれる金属を検出する１つ以上の検出センサ（１３、１４）と、各検出センサ（１１、１２、１３、１４）の検出信号を合成した合成検出信号に基づいて前記被検体における金属の有無を判定する判定制御部（１５）とを備えた金属検出装置であって、
   前記判定制御部は、
   前記合成検出信号を得るための検出センサ相互間の接続状態を切換えて、複数種類の合成検出信号のうちの一つの合成検出信号を出力する接続切換部（１６）と、
   前記被検体を搬送機構に搬送させない状態で、前記接続切換部における各検出センサの接続状態を切換えて、各接続状態の合成検出信号の信号レベルを検出して、信号レベルが最小の接続状態を選択して接続切換部に設定する接続状態選択手段（１８）と、
   前記被検体を搬送機構に搬送させた状態で、前記接続状態選択手段にて設定された接続状態である接続切換部から出力された合成検出信号に基づいて前記被検体の金属の有無を判定する判定手段（１９）と
   を備えたことを特徴とする金属検出装置。
2. 前記接続切換部は、少なくとも、前記搬送路を介して互いに対向する位置に配設された各検出センサの検出信号の差分信号を得るための検出センサの差分接続状態と、前記搬送路を介して互いに対向する位置に配設された各検出センサの検出信号の加算信号を得るための検出センサの加算接続状態と、前記搬送路の搬送方向に互いに離間して配設された各検出センサの検出信号の差分信号を得るための検出センサの差分接続状態とを切換えることを特徴とする請求項１記載の金属検出装置。
3. 前記搬送機構にて搬送中の被検体に含まれる金属を磁化する磁化器（４）を備え、
   前記検出センサは搬送中の被検体に含まれる磁化された金属を検出する磁気センサである
   ことを特徴とする請求項１又は２記載の金属検出装置。
4. 前記複数の検出センサにおける各検出センサの位置に互いに等しい磁界を形成する１個の共通の磁界発生装置（３４）を備え、
   前記検出センサは、前記共通の磁界発生装置で形成された磁界に基づいて搬送中の被検体に含まれる金属を検出する
   ことを特徴とする請求項１又は２記載の金属検出装置。

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