JP6622462B2 - Magnetic metal foreign object detection method and detection apparatus - Google Patents

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本発明は、磁性金属異物の検出方法および検出装置に関し、より詳しくは磁気シールド空間を一方向に向かって移動する被検査物に含まれた磁性金属異物を検出するのに好適な検出方法および検出装置に関する。   The present invention relates to a detection method and a detection apparatus for a magnetic metal foreign object, and more specifically, a detection method and detection suitable for detecting a magnetic metal foreign object contained in an inspection object that moves in one direction in a magnetic shield space. Relates to the device.

一方向へ間欠的、または連続的に移動する被検査物に含まれた磁性金属異物の磁力を複数の磁気センサによって測定して磁性金属異物を検出することはよく知られている。また、その磁気センサを磁気シールド空間を形成している磁気シールドボックスの内部に設置しておき、被検査物がその磁気シールドボックスを通過するときに、磁性金属異物の磁気を測定することは公知である。   It is well known that a magnetic metal foreign object is detected by measuring the magnetic force of a magnetic metal foreign object contained in an object to be moved intermittently or continuously in one direction by a plurality of magnetic sensors. It is also known that the magnetic sensor is installed inside a magnetic shield box that forms a magnetic shield space, and the magnetism of the magnetic metal foreign object is measured when the inspection object passes through the magnetic shield box. It is.

例えば、特開2005−351746号公報(特許文献1)に記載の信号検出装置は、食肉等の被検体からの磁場をその被検体からの信号として検出する複数の磁気センサと、複数の磁気センサの出力信号に従って被検体からの磁場を検出する信号処理検出手段とを備え、磁気センサは磁気シールドボックスの内部に設置され、信号処理検出手段は複数の磁気センサの出力信号の少なくとも一対の差分を取る差分手段を含んでいる。検出装置はまた、差分手段の出力信号の和を求める総和手段を有し、差分手段は差分の絶対値を導出することができる。   For example, a signal detection device described in Japanese Patent Laid-Open No. 2005-351746 (Patent Document 1) includes a plurality of magnetic sensors that detect a magnetic field from a subject such as meat as a signal from the subject, and a plurality of magnetic sensors. Signal processing detecting means for detecting a magnetic field from the subject in accordance with the output signal of the magnetic sensor, the magnetic sensor is installed inside the magnetic shield box, and the signal processing detecting means calculates at least a pair of differences of the output signals of the plurality of magnetic sensors. Includes differential means to take. The detection apparatus also has a summation means for obtaining the sum of the output signals of the difference means, and the difference means can derive an absolute value of the difference.

このような信号検出装置では、磁気センサのそれぞれに印加される外部環境ノイズの成分が、磁気センサの出力信号の対の差分を取ることにより、除去される。差分を取っても、磁気センサそれぞれにおける被検体についての検出信号の低減は抑制され、信号対ノイズの比(S/N比)を改善することができる。また、差分の絶対値を求めて、その絶対値を加算することにより、信号成分を増幅することができ、検出精度の改善を図ることができる。   In such a signal detection device, components of external environmental noise applied to each of the magnetic sensors are removed by taking the difference between the output signal pairs of the magnetic sensors. Even if the difference is taken, the reduction of the detection signal for the subject in each magnetic sensor is suppressed, and the signal-to-noise ratio (S / N ratio) can be improved. Further, by obtaining the absolute value of the difference and adding the absolute values, the signal component can be amplified, and the detection accuracy can be improved.

特開2005−351746号公報JP 2005-351746 A

対を成す磁気センサの出力信号の差分を取る従来の技術では、外部環境ノイズの成分が大きいと、差分を取るときに、被検査物からの磁気信号を低減させてしまい、信号対ノイズの比の改善を図ることが難しいという場合がある。   In the conventional technology that calculates the difference between the output signals of the paired magnetic sensors, if the component of external environmental noise is large, the magnetic signal from the object under test is reduced when the difference is calculated, and the signal-to-noise ratio It may be difficult to improve.

そこで、本発明は、外部環境ノイズの成分を除去または低減させることに改良が施された磁性金属異物の検出方法および検出装置の提供を課題にしている。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a magnetic metal foreign object detection method and a detection apparatus that have been improved to remove or reduce components of external environmental noise.

前記課題を解決するために、本発明が対象とするところの一つは、磁気シールド空間において移動する被検査物に含まれた磁性金属異物の検出に前記磁気シールド空間に設置された複数の磁気センサを使用する検出方法である。
前記複数の磁気センサが前記磁気シールド空間のノイズを検出しているとみなす基準センサと前記磁性金属異物からの磁気を検出するための磁気信号センサとを有し、前記基準センサの信号の値の絶対値またはその絶対値を越えることのない値を1次演算基準値として、前記磁気信号センサの出力信号から下記1次差分とそれに続くn次差分とを求める演算を繰り返し、前記n次差分に含まれた環境ノイズに起因する信号が所定の値以下になったときの前記n次差分における前記出力信号に基づいて前記磁性金属異物からの磁気信号を検出することを特徴とする前記検出方法。
1次差分=(磁気信号センサの出力信号の絶対値)−(1次演算基準値)
n次差分=((n−1)次差分)−(n次演算基準値)
ただし、n次演算基準値=(n−1)次演算基準値よりも低く設定される演算基準値
n:2または2よりも大きい整数
More in order to solve the above problems, one where the present invention is applied is installed in the magnetically shielded space for the detection of magnetic metallic foreign matter contained in the object to be inspected which moves Oite the magnetically shielded space This is a detection method using a magnetic sensor.
A reference sensor that considers that the plurality of magnetic sensors detect noise in the magnetic shield space, and a magnetic signal sensor for detecting magnetism from the magnetic metal foreign object, and a signal value of the reference sensor Using the absolute value or a value that does not exceed the absolute value as the primary calculation reference value, the calculation for obtaining the following primary difference and the subsequent n-th difference from the output signal of the magnetic signal sensor is repeated, and the n-th difference is obtained. the detection method signal caused by free environment noise and detecting a magnetic signal from the magnetic metal foreign substance on the basis of the output signal at the n-th order difference when it becomes less than a predetermined value .
Primary difference = (Absolute value of output signal of magnetic signal sensor) − (Primary calculation reference value)
nth order difference = ((n−1) th order difference) − (nth order calculation reference value)
However, the nth calculation reference value = (n−1) the calculation reference value set lower than the next calculation reference value n: 2 or an integer greater than 2

前記課題を解決するために、本発明が対象とするところの他の一つは、磁性金属異物を検出するための検出装置である。   In order to solve the above-mentioned problem, another object of the present invention is a detection device for detecting a magnetic metal foreign object.

この検出装置において、本発明が特徴とするところは、本発明に係る検出方法が使用してあることにある。   In this detection apparatus, the present invention is characterized in that the detection method according to the present invention is used.

本発明に係る磁性金属異物の検出方法および検出装置では、磁気センサ出力信号と演算基準値との差分演算において、磁性金属異物からの磁気信号を検出する磁気信号センサと、外部環境ノイズを検出する基準センサとを使用し、基準センサの信号の絶対値またはその絶対値を越えることのない値を演算基準値として使用しながら差分演算を繰り返すから、磁気信号から外部環境ノイズの成分を除去または低減させることができるとともに、磁気信号センサの処理信号の低減を抑制することができて、磁性金属異物の検出精度が向上する。 In the method and apparatus for detecting a magnetic metal foreign object according to the present invention, a magnetic signal sensor for detecting a magnetic signal from the magnetic metal foreign object and external environmental noise are detected in the difference calculation between the magnetic sensor output signal and the calculation reference value. Since the difference calculation is repeated using the reference sensor and the absolute value of the signal of the reference sensor or a value that does not exceed the absolute value as the calculation reference value , the external environmental noise component is removed or reduced from the magnetic signal. In addition, the reduction of the processing signal of the magnetic signal sensor can be suppressed, and the detection accuracy of the magnetic metal foreign matter is improved.

図面は、本開示に係る本発明の特定の実施の形態を示し、発明の不可欠な構成ばかりでなく、選択的及び好ましい実施の形態を含む。
本発明に係る検出装置に使用された磁気シールドボックスの内部構造を示す図。 図1のII−II線矢視図。 アナログ/デジタル信号のブロック図。 制御部のブロック図。 磁気センサが出力する外部環境ノイズの信号を例示する図。 検出装置に鉄球を通過させたときの図5と同様な図。 (1)−(8)によって差分演算の繰り返しを例示する図。 実施態様の一例を示すアナログ/デジタル信号のブロック図。
The drawings illustrate certain embodiments of the invention according to the present disclosure and include selective and preferred embodiments as well as essential configurations of the invention.
The figure which shows the internal structure of the magnetic shield box used for the detection apparatus which concerns on this invention. The II-II arrow directional view of FIG. The block diagram of an analog / digital signal. The block diagram of a control part. The figure which illustrates the signal of the external environmental noise which a magnetic sensor outputs. FIG. 6 is a view similar to FIG. 5 when an iron ball is passed through the detection device. The figure which illustrates repetition of difference calculation by (1)-(8). The block diagram of the analog / digital signal which shows an example of an embodiment.

添付の図面を参照して、本発明に係る磁性金属異物の検出方法とその検出方法が適用されている検出装置との詳細を説明すると、以下のとおりである。   With reference to the attached drawings, the details of the magnetic metal foreign object detection method and the detection apparatus to which the detection method is applied according to the present invention will be described as follows.

図1は、本発明に係る検出装置1の一例が使用されている検査工程の側面図であり、図2は、図1のII−II線矢視図である。ただし、図1においては、検出装置1に使用されている磁気シールドボックス2について、その外部構造ではなくて、内部構造が示されている。図1,2の検査工程は、食肉等の食品や飲料、医薬品等の被検査物100に含まれる磁性金属異物を検出するためのもので、その検査工程には、検出装置1と、搬送手段であるベルトコンベア4と、帯磁手段5とが含まれている。検出装置1は、磁力検出部23と、磁力検出部23と電気的につながる制御部26とを有している。ベルトコンベア4は、ロール4a,4bに駆動されて、機械方向MDへ連続的または間欠的に走行する。ベルトコンベア4はまた、上流側部分5aと下流側部分5bとを有し、上流側部分5aと下流側部分5bとの間には磁気シールド空間を形成する磁気シールドボックス2が設置されている。   FIG. 1 is a side view of an inspection process in which an example of a detection apparatus 1 according to the present invention is used, and FIG. 2 is a view taken along the line II-II in FIG. However, FIG. 1 shows the internal structure of the magnetic shield box 2 used in the detection apparatus 1, not the external structure thereof. The inspection process of FIGS. 1 and 2 is for detecting magnetic metal foreign matter contained in an object 100 to be inspected such as food such as meat, beverages, and pharmaceuticals. The inspection process includes a detection device 1 and a conveying means. The belt conveyor 4 and the magnetizing means 5 are included. The detection device 1 includes a magnetic force detection unit 23 and a control unit 26 that is electrically connected to the magnetic force detection unit 23. The belt conveyor 4 is driven by the rolls 4a and 4b and travels continuously or intermittently in the machine direction MD. The belt conveyor 4 also has an upstream portion 5a and a downstream portion 5b, and a magnetic shield box 2 that forms a magnetic shield space is installed between the upstream portion 5a and the downstream portion 5b.

図の検査工程では、被検査物100が帯磁手段5を通過すると、被検査物100に混入している磁性金属異物(図示せず)が、磁力を帯びるか磁力を強化されて顕在化する。その被検査物100が磁気シールドボックス2を通過する過程では、検出装置1の磁力検出部23における複数の後記磁気センサSによって磁性金属異物からの磁気信号を検出する。   In the inspection process shown in the figure, when the inspection object 100 passes through the magnetizing means 5, a magnetic metal foreign substance (not shown) mixed in the inspection object 100 becomes apparent with increased magnetic force or enhanced magnetic force. In the process in which the inspection object 100 passes through the magnetic shield box 2, a magnetic signal from the magnetic metal foreign object is detected by a plurality of postscript magnetic sensors S in the magnetic force detection unit 23 of the detection device 1.

検査工程で使用されている帯磁手段5は、ベルトコンベア4を挟んで対向する一対の永久磁石19,20を有するもので、永久磁石19のN極と永久磁石20のS極とに間には直流磁界が形成されている。永久磁石19,20は、電磁石に代えることができる。   The magnetizing means 5 used in the inspection process has a pair of permanent magnets 19 and 20 that are opposed to each other with the belt conveyor 4 interposed therebetween, and between the N pole of the permanent magnet 19 and the S pole of the permanent magnet 20. A DC magnetic field is formed. The permanent magnets 19 and 20 can be replaced with electromagnets.

磁力検出部23に使用されている図1,2に例示の2層構造の磁気シールドボックス2は、各層がパーマロイ等の高透磁性材料で形成されていて、上流側開口60aと下流側開口60bとを有する。被検査物100は、上流側開口60aから磁気シールドボックス2に進入し、下流側開口60bから退出する。磁気シールドボックス2の内部に設置された磁気センサSは、被検査物100に接近して対向することが可能な位置にあって基盤70に取り付けられている磁気センサS−Sと、天井部分に取り付けられている磁気センサSとを有している。被検査物100が磁気シールドボックス2を通過する過程では、ベルトコンベア4の幅方向、すなわち機械方向MDに直交する交差方向においてほぼ等間隔に並ぶ隅数個の磁気センサS−Sが被検査物100に含まれた磁性金属異物からの磁気を検出する。 The magnetic shield box 2 having a two-layer structure illustrated in FIGS. 1 and 2 used in the magnetic force detection unit 23 is formed of a highly permeable material such as permalloy, and includes an upstream opening 60a and a downstream opening 60b. And have. The inspection object 100 enters the magnetic shield box 2 from the upstream opening 60a and exits from the downstream opening 60b. The magnetic sensor S installed inside the magnetic shield box 2 includes a magnetic sensor S 1 -S 8 attached to the base board 70 at a position where the magnetic sensor S is close to and can be opposed to the inspection object 100, and the ceiling. and a magnetic sensor S 9 mounted in the part. In the process in which the inspection object 100 passes through the magnetic shield box 2, several magnetic sensors S 1 -S 8 arranged at almost equal intervals in the width direction of the belt conveyor 4, that is, in the crossing direction orthogonal to the machine direction MD, are covered. Magnetism from the magnetic metal foreign matter contained in the inspection object 100 is detected.

磁気シールドボックス2の天井部分に取り付けられた磁気センサSは、被検査物100に対して実質的な意味において使用状態にある磁気センサS−Sのいずれよりも、磁気シールドボックス2に進入している被検査物100との間の最短距離が大きい位置にある。かかる磁気センサSは、被検査物100からの磁気を検出するためではなく、磁気シールドボックス2に侵入した外部環境ノイズに起因する磁気シールドボックス2の内部における磁気ノイズを検出する基準センサとして使用されている。ただし、後記するように、検出装置1において、磁気センサS−Sは常時使用されるものであるが、磁気センサSは必要に応じて使用されるものである。 The magnetic sensor S 9 attached to the ceiling portion of the magnetic shield box 2 is more in contact with the magnetic shield box 2 than any of the magnetic sensors S 1 to S 8 that are in use in a substantial sense with respect to the inspection object 100. The shortest distance from the inspected object 100 is large. The magnetic sensor S 9 is not used to detect the magnetism from the inspection object 100 but is used as a reference sensor for detecting the magnetic noise inside the magnetic shield box 2 due to the external environmental noise that has entered the magnetic shield box 2. Has been. However, as described later, in the detection device 1, the magnetic sensors S 1 to S 8 are always used, but the magnetic sensor S 9 is used as necessary.

本発明において、磁気センサS、すなわち磁気センサS−Sと磁気センサSとは、その種類が特定されるものではなく、当該技術分野において慣用のもの、例えばフラックスゲートセンサやMIセンサ、SQUID磁気センサ等を使用可能である。ただし、それらの中にあって、フラックスゲートセンサは扱い易さの点において特に優れている。 In the present invention, the types of the magnetic sensors S, that is, the magnetic sensors S 1 to S 8 and the magnetic sensors S 9 are not specified, and are commonly used in the art, such as flux gate sensors and MI sensors, A SQUID magnetic sensor or the like can be used. However, among them, the fluxgate sensor is particularly excellent in terms of ease of handling.

図3,4は、検出装置1において磁気センサS−Sを使用し、磁気センサSを使用しない場合のブロック線図である。これらの図において、検出装置1の制御部26は、信号処理手段28や差分演算手段32等を有し、差分演算手段32は良否判定手段33を有している。なお、磁気センサSを使用する場合のブロック線図は後記図8に示されている。 3 and 4 are block diagrams in the case where the detection device 1 uses the magnetic sensors S 1 to S 8 and does not use the magnetic sensor S 9 . In these drawings, the control unit 26 of the detection apparatus 1 includes a signal processing unit 28, a difference calculation unit 32, and the like, and the difference calculation unit 32 includes a pass / fail determination unit 33. It is to be noted that the block diagram in the case of using a magnetic sensor S 9 are shown in later Figure 8.

信号処理手段28は、磁力検出部23における磁気センサS−Sからの磁力検出信号を所定の処理条件に基づいて処理し、次いでアナログ信号をデジタル信号に変換するA/D変換器31で処理して磁気センサS−Sからの検出信号を処理信号として差分演算手段32に出力する。図3の場合であれば、信号処理手段28は、磁力検出部23からの磁力検出信号を増幅する増幅器29と、増幅された信号をハイパスフィルタ(HPF)とローパスフィルタ(LPF)で処理するアナログフィルタ30と、フィルタ処理された信号をデジタル変換するA/D変換器31とを有し、変換した結果の絶対値を処理信号として差分演算手段32に出力する。 The signal processing unit 28 is an A / D converter 31 that processes the magnetic force detection signals from the magnetic sensors S 1 to S 8 in the magnetic force detection unit 23 based on predetermined processing conditions, and then converts the analog signals into digital signals. processing and outputs the detection signal from the magnetic sensor S 1 -S 8 as a processing signal to the differential operation circuit 32. In the case of FIG. 3, the signal processing means 28 is an amplifier 29 that amplifies the magnetic force detection signal from the magnetic force detection unit 23, and an analog that processes the amplified signal with a high-pass filter (HPF) and a low-pass filter (LPF). It has a filter 30 and an A / D converter 31 for digitally converting the filtered signal, and outputs the absolute value of the converted result to the difference calculation means 32 as a processed signal.

差分演算手段32は、第1差分演算手段として使われる場合と、第2差分演算手段として使われる場合とがある。第1差分演算手段として使われる場合の差分演算手段32では、図1,2に示された基準センサである磁気センサSを使用せずに、偶数個の磁気センサS−Sを使用して、磁気センサどうしの対を作り、対の一方を基準センサとして扱い、対の間で後記差分演算(図7参照)を行う。また、第2差分演算手段として使われる場合の差分演算手段32では、磁気センサS−Sと基準センサである磁気センサSとを使用し、磁気センサS−Sのそれぞれと基準センサSとの間で後記差分演算(図8参照)を行う。第1差分演算手段として使われている図3の差分演算手段32では、磁気センサS−Sの間で作った対のそれぞれにおいて、デジタル変換された被検査物100についての処理信号を使用して、差分演算をする。差分演算手段32はまた、差分演算で得られた差分の絶対値を導出する絶対値化回路と、絶対値の総和を求める和回路とを含んでいる。図3に例示の磁気センサの対は、S1−S,S−S,S−S,S−Sである。 The difference calculation means 32 may be used as a first difference calculation means or as a second difference calculation means. In the difference calculation means 32 when used as the first difference calculation means, an even number of magnetic sensors S 1 -S 8 are used without using the magnetic sensor S 9 which is the reference sensor shown in FIGS. Then, a pair of magnetic sensors is made, one of the pairs is treated as a reference sensor, and a differential calculation (see FIG. 7) is performed between the pairs. In addition, the difference calculation means 32 when used as the second difference calculation means uses the magnetic sensor S 1 -S 8 and the magnetic sensor S 9 as the reference sensor, and each of the magnetic sensors S 1 -S 8 and the reference performing infra difference calculation (see FIG. 8) between the sensor S 9. In the difference calculation means 32 of FIG. 3 used as the first difference calculation means, a processing signal for the inspected object 100 that has been digitally converted is used in each of the pairs formed between the magnetic sensors S 1 to S 8. Then, the difference calculation is performed. The difference calculation means 32 also includes an absolute value conversion circuit for deriving the absolute value of the difference obtained by the difference calculation, and a sum circuit for calculating the sum of the absolute values. The pairs of magnetic sensors illustrated in FIG. 3 are S 1 -S 5 , S 2 -S 6 , S 3 -S 7 , and S 4 -S 8 .

良否判定手段33は、被検査物100に磁性金属異物が混入しているか否かを判定するものであり、差分演算手段32で得られる差分の絶対値の総和が閾値34(図4参照)を越えている被検査物100は不良品と判定し、越えていないものは良品と判定する。閾値34は制御部26に設けられた設定手段36(図4参照)を使用することによって、レベルを適宜変更することができる。   The pass / fail determination means 33 determines whether or not magnetic metal foreign matter is mixed in the inspection object 100, and the sum of the absolute values of the differences obtained by the difference calculation means 32 is a threshold 34 (see FIG. 4). The inspection object 100 exceeding is determined as a defective product, and the inspection object 100 exceeding is determined as a non-defective product. The level of the threshold 34 can be changed as appropriate by using setting means 36 (see FIG. 4) provided in the control unit 26.

良否判定手段33においての判定結果は、液晶ディスプレイ等で形成される表示部35(図4参照)に出力することができる。不良品と判定された被検査物100については、磁気センサSそれぞれの信号の電圧、不良品の個数、不良品を検出した時刻等を表示部35に表示することもできる。その被検査物100については、磁気センサS−Sそれぞれについての表示内容から磁性金属異物の存在部位を特定することもできる。 The determination result in the pass / fail determination means 33 can be output to the display unit 35 (see FIG. 4) formed by a liquid crystal display or the like. For the inspected object 100 determined to be defective, the voltage of each signal of the magnetic sensor S, the number of defective products, the time when the defective products are detected, and the like can be displayed on the display unit 35. For the object 100 to be inspected, it is also possible to specify the presence site of the magnetic metal foreign object from the display contents of each of the magnetic sensors S 1 to S 8 .

図1の検査工程では、アラーム警報器を設置しておいて、良否判定手段33において被検査物100が不良品であると判定されると、その結果を直ちに作業者に知らせることもできる。   In the inspection process of FIG. 1, when an alarm alarm device is installed and the pass / fail determination means 33 determines that the inspection object 100 is defective, the operator can be immediately notified of the result.

本発明において、磁性金属異物からの磁気を検出するための磁気センサの個数や並べ方は、図示例に限らず、被検査物100の性状に応じて適宜決めることができる。   In the present invention, the number and arrangement of magnetic sensors for detecting magnetism from a magnetic metal foreign material are not limited to the illustrated example, and can be determined as appropriate according to the properties of the object 100 to be inspected.

図5−7は、差分演算手段32が図2の磁気センサS−Sを使用する第1差分演算手段である場合の差分演算の進め方を例示するためのものである。 FIG. 5-7 is a diagram for illustrating how the difference calculation proceeds when the difference calculation means 32 is the first difference calculation means using the magnetic sensors S 1 to S 8 of FIG.

図5の(1)−(8)は、図1,2の検査工程において上流側の近傍に17Hzの外部環境ノイズがあるときに、図3,4のブロック図で処理された磁気センサS−Sそれぞれの処理信号を出力として表示するch1−ch8でのアナログ信号とピーク電圧(mV)とを示している。図では、磁気シールドボックス2の交差方向(図1,2においての機械方向に直交する磁気シールドボックス2の幅方向)における中央部に位置するch4とch5の磁気センサSとSの拾うノイズ信号が大きく、交差方向の両側部に位置するch1,ch8の磁気センサSとSの拾うノイズ信号が小さいという状態にある。 (1) to (8) in FIG. 5 show the magnetic sensor S 1 processed in the block diagrams of FIGS. 3 and 4 when there is 17 Hz external environmental noise in the vicinity of the upstream side in the inspection process of FIGS. -S 8 shows an analog signal and peak voltage (mV) in ch 1 to ch 8 for displaying each processed signal as an output. In the figure, pick up the magnetic sensor S 4 and S 5 of ch4 and ch5 positioned at the center of (the width direction of the magnetic shield box 2 which is perpendicular to the machine direction of the Figures 1 and 2) crossing the direction of the magnetic shield box 2 Noise signal is large, in the state that the noise signal picked up with the magnetic sensor S 1 and S 8 of ch1, ch8 located on both sides in the transverse direction is small.

図6の(1)−(8)は、17Hzの環境ノイズの下で、磁気センサSの直下を直径0.5mmの鉄球が通過した場合の磁気センサS1−Sそれぞれにおけるアナログ信号を示している。ch6には、Vp=240mVの異物信号が現れている。 (1) to (8) in FIG. 6 show analog signals in each of the magnetic sensors S 1 to S 8 when an iron ball having a diameter of 0.5 mm passes directly under the magnetic sensor S 6 under environmental noise of 17 Hz. Is shown. A foreign substance signal of Vp = 240 mV appears on ch6.

図7の(1)−(8)は、17Hzの外部環境ノイズの下で、ch6の磁気センサSの直下に直径0.5mmの鉄球を通過させた場合のデジタル信号処理と差分演算方法とを示している。ch6の磁気センサSは、ch2の磁気センサSと対を作っている(図3参照)。 (1) in FIG. 7 - (8), under the external environment noise 17 Hz, the digital signal processing and difference calculation method when passed through an iron ball of 0.5mm diameter just below the magnetic sensor S 6 for ch6 It shows. Magnetic sensor S 6 for ch6 is making a magnetic sensor S 2 and a pair of ch2 (see FIG. 3).

図7の(1)において、磁性金属異物である直径0.5mmの鉄球による磁気センサSにおける信号は、Vp=240mVである。 In (1) in FIG. 7, the signal in the magnetic sensor S 6 with iron ball having a diameter of 0.5mm, which is a magnetic metal foreign object is Vp = 240 mV.

図7の(2)においては、磁気センサSと磁気センサSとの絶対値をとり、グラフAとグラフBとを得る。 In (2) of FIG. 7, taking the absolute value of the magnetic sensor S 2 and the magnetic sensor S 6, to obtain the graph A and graph B.

図7の(3)においては、図7の(2)におけるch2とch6との信号の大きさを比較し、信号の小さいチャネルの磁気センサを基準センサとし、磁気シールドボックス2の内部におけるノイズを検出しているものとみなす。また、信号の大きいチャネルの磁気センサは磁性金属異物に対する磁気信号センサとして扱う。したがって、図7の(2)では、ch2の磁気センサSが基準センサとなり、ch6の磁気センサSが磁気信号センサとなる。差分演算を開始するに当たり、磁気センサSの信号について、図7の(2)における信号の値または図7の(2)における信号のピーク値50mV(図5の参照)よりも小さな値、例えば40mVをノイズ基準値として設定する。40mVをノイズ基準値としたときには、40mVよりも大きい信号の部分は、その部分をノイズ基準値に加えた形である信号のそのまま波形(生の波形)を使用し、40mV以下の信号の部分にはノイズ基準値40mVを使用するデジタル演算を実施して、磁気センサSについて、ノイズレベルの絶対値を示すグラフCを得る。グラフCは、基準センサである磁気センサSから得られる1次演算基準値であって、後記差分演算において使用される。 In (3) of FIG. 7, the signal magnitudes of ch2 and ch6 in (2) of FIG. 7 are compared, and the magnetic sensor of the channel with a small signal is used as a reference sensor, and noise inside the magnetic shield box 2 is reduced. It is assumed that it is detected. A magnetic sensor of a channel with a large signal is treated as a magnetic signal sensor for magnetic metal foreign matter. Therefore, in (2) in FIG. 7, the magnetic sensor S 2 of ch2 is a reference sensor, the magnetic sensor S 6 for ch6 is magnetic signal sensor. In starting the difference calculation, the value of the signal of the magnetic sensor S 2 is smaller than the value of the signal in (2) of FIG. 7 or the peak value of 50 mV (see FIG. 5) of the signal in (2) of FIG. 40 mV is set as the noise reference value. When 40 mV is used as the noise reference value, the signal portion larger than 40 mV uses the waveform (raw waveform) of the signal in a form obtained by adding the portion to the noise reference value, and the signal portion of 40 mV or less is used. is carried out digital operations using noise reference value 40 mV, the magnetic sensor S 2, to obtain a curve C indicating the absolute value of the noise level. Graph C is a primary calculation reference value obtained from the magnetic sensor S 2 is the reference sensor are used in later difference operation.

図7の(4)では、グラフBとグラフC(1次演算基準値)との差分(1次差分)を求める演算をし、差分の絶対値を求めて、グラフDを得る。   In (4) of FIG. 7, a calculation for obtaining a difference (primary difference) between the graph B and the graph C (primary computation reference value) is performed, and the absolute value of the difference is obtained to obtain the graph D.

図7の(5)では、図7の(3)のグラフCを1/2にして、基準センサすなわち磁気センサSについての2次演算基準値であるグラフEを得る。2次演算基準値は、1次演算基準値よりも低く設定される値である。 In (5) in FIG. 7, in the half of the graph C of (3) in FIG. 7, to obtain a graph E is a secondary calculation reference value for the reference sensor or the magnetic sensor S 2. The secondary calculation reference value is a value set lower than the primary calculation reference value.

図7の(6)では、グラフDとグラフE(2次演算基準値)との差分(2次差分)をとる演算をし、差分の絶対値を求めて、グラフFを得る。   In (6) of FIG. 7, the calculation which takes the difference (secondary difference) of the graph D and the graph E (secondary calculation reference value) is performed, the absolute value of the difference is obtained, and the graph F is obtained.

図7の(7)では、図7の(3)のグラフCを1/4にして、すなわち図7の(5)のグラフEを1/2にして、3次演算基準値であるグラフGを得る。3次演算基準値は、2次演算基準値よりも低く設定される値である。   In (7) of FIG. 7, the graph C of (3) of FIG. 7 is set to 1/4, that is, the graph E of (5) of FIG. Get. The tertiary calculation reference value is a value set lower than the secondary calculation reference value.

図7の(8)では、グラフFとグラフG(3次演算基準値)との差分(3次差分)をとる演算をし、差分の絶対値を求めて、グラフHを得る。   In (8) of FIG. 7, an operation for obtaining a difference (third-order difference) between the graph F and the graph G (third-order calculation reference value) is performed, and the absolute value of the difference is obtained to obtain a graph H.

本発明では、このような差分演算を繰り返し、差分におけるノイズ成分のレベルが所定の値、例えば5mV以下になったところで演算を終了する。その所定の値は、磁性金属異物からの磁気信号に比べて十分に小さな値となるように設定される。   In the present invention, such a difference calculation is repeated, and the calculation ends when the level of the noise component in the difference becomes a predetermined value, for example, 5 mV or less. The predetermined value is set to be sufficiently smaller than the magnetic signal from the magnetic metal foreign object.

グラフHから明らかなように、本発明によれば、差分演算を繰り返して、例えば図7の2次差分、または3次差分、または3次差分以上のn次差分を求めることによって(nは、2または2よりも大きい整数)、磁気シールドボックス2の内部におけるノイズ、換言すると外部環境ノイズに起因するノイズ成分を著しく低減させ、信号対ノイズの比を向上させることができ、図示例の如き17Hzの外部環境ノイズの下でも、磁性金属異物からの微弱な磁力を確実に検出することが可能になる。ただし、その差分演算の繰り返しでは、n次演算基準値が(n−1)次演算基準値よりも小さくなるように、演算基準値を変化させる。例えば、(n−1)次演算基準値に対して1を越えることのない正の係数を掛け合わせてn次演算基準値を求める。図7の例でいえば、(n−1)次演算基準値に対して使用する係数が1/2n−1であって、差分演算を繰り返す毎に係数が順次小さくなる。磁気センサの対ごとに得られるn次差分は、和回路(図3参照)で合成し、信号成分を増幅させたうえで閾値34(図4参照)と対比することが好ましい。 As is apparent from the graph H, according to the present invention, the difference calculation is repeated, for example, by obtaining the second order difference, the third order difference, or the nth order difference equal to or higher than the third order difference in FIG. 2 or an integer larger than 2), noise in the magnetic shield box 2, in other words, noise components caused by external environmental noise can be significantly reduced, and the signal-to-noise ratio can be improved. Even under external environmental noise, it is possible to reliably detect a weak magnetic force from a magnetic metal foreign object. However, in the repetition of the difference calculation, the calculation reference value is changed so that the nth order calculation reference value becomes smaller than the (n−1) th order calculation reference value. For example, the (n−1) th order calculation reference value is multiplied by a positive coefficient that does not exceed 1 to obtain the nth order calculation reference value. In the example of FIG. 7, the coefficient used for the (n−1) th order calculation reference value is ½ n−1 , and the coefficient is sequentially reduced every time the difference calculation is repeated. The n-th order difference obtained for each pair of magnetic sensors is preferably synthesized by a sum circuit (see FIG. 3) and amplified with a signal component and compared with a threshold value 34 (see FIG. 4).

図7の例において採用したノイズ基準値40mVは、検出装置1において検出しようとする磁性金属異物における金属の種類や大きさを考慮して設定することのできる値でもある。例えば、磁性金属異物の検出において、直径が少なくとも0.5mmの鉄球を検出しようとする場合であれば、磁性金属異物としての異物信号は少なくとも240mVであることが当業者には分かるであろう。また、磁性金属異物のうちで、検出しようとする最小のものが持つ磁気信号の大きさを実験的に予め知ることもできる。そこで、240mVの異物信号とノイズとが混在している磁気信号、例えば磁気センサSの磁気信号から1次差分を得るための1次演算基準値を定めるには、その異物信号の1/2を越えることがないように小さく設定したノイズ基準値、40mVを採用する。そのときの240mVの異物信号に対する1次差分の信号値は、240−40=200になる。2次差分の信号値は、2次演算基準値を1次演算基準値よりも小さく、例えば40mVの1/2にまで小さくして求めるもので、200−20=180になる。3次差分の信号値は、3次演算基準値を2次演算基準値よりも小さく、例えば40mVの1/4にして求めるもので、180−10=170になる。演算基準値を順次小さくしながら差分演算をこのように繰り返す間に、ノイズのレベルは著しく低減するが、異物信号のレベルは著しく変化するということがない(図7の(8)参照)。 Noise reference value 40mV adopting in the example of FIG. 7 is also a value can Kotono set in consideration of the type and size of the metal in the magnetic metal foreign substance to be detected in the detection device 1. For example, in the detection of a magnetic metal foreign object, those skilled in the art will know that the foreign object signal as a magnetic metal foreign object is at least 240 mV if an iron ball having a diameter of at least 0.5 mm is to be detected. . Also, it is possible to experimentally know in advance the magnitude of the magnetic signal possessed by the smallest magnetic metal foreign object to be detected. Therefore, in order to determine a primary calculation reference value for obtaining a primary difference from a magnetic signal in which a 240 mV foreign matter signal and noise are mixed, for example, a magnetic signal of the magnetic sensor S 6 , 1/2 of the foreign matter signal. A noise reference value of 40 mV, which is set to be small so as not to exceed the threshold value, is adopted. The signal value of the primary difference with respect to the 240 mV foreign object signal at that time is 240−40 = 200. The signal value of the secondary difference is obtained by reducing the secondary calculation reference value to be smaller than the primary calculation reference value, for example, to 1/2 of 40 mV, and becomes 200−20 = 180. The signal value of the third order difference is obtained by making the third order calculation reference value smaller than the second order calculation reference value, for example, 1/4 of 40 mV, and is 180-10 = 170. While the difference calculation is repeated in this manner while sequentially reducing the calculation reference value, the noise level is remarkably reduced, but the level of the foreign substance signal does not change significantly (see (8) in FIG. 7).

ただし、1次差分を求めるための1次演算基準値が大き過ぎると、異物信号が過度に低減した状態になって、信号対ノイズの比を向上させることができなくなるので注意を要する。例えば、240mVの異物信号に対して、ノイズ基準値と1次演算基準値とを200mVとして、演算を繰り返す毎に演算基準値を1/2ずつ低下させるとすると、1次差分の信号値は240−200=40程度になる。2次差分をとるための信号値は、40−100=−60となり、2次差分をとる段階で異物信号が消失する。したがって、このようなノイズ基準値と1次演算基準値のとり方では、差分演算を繰り返すことに意味がないということになる。   However, if the primary calculation reference value for obtaining the primary difference is too large, the foreign object signal is excessively reduced, and the signal-to-noise ratio cannot be improved. For example, if the noise reference value and the primary calculation reference value are set to 200 mV for a foreign substance signal of 240 mV, and the calculation reference value is decreased by half each time the calculation is repeated, the signal value of the primary difference is 240. -200 = about 40. The signal value for taking the secondary difference is 40-100 = -60, and the foreign substance signal disappears when the secondary difference is taken. Therefore, in this way of taking the noise reference value and the primary calculation reference value, it is meaningless to repeat the difference calculation.

なお、磁気センサS−Sの並べ方にもよるが、磁性金属異物が直径1mmの鉄球であるというような大きなものである場合には、例えば、互いに隣接している磁気センサSとSとがほぼ同じレベルの異物信号を検出するということがある。このようなときに、磁気センサSとSとが対になって使用されていると、差分演算では異物信号が消去されることになる。それゆえ、検出装置1において磁気センサの対を作る場合には、隣接する磁気センサと対を作ることがないようにすることが好ましい。 Although depending on the arrangement of the magnetic sensors S 1 to S 8 , when the magnetic metal foreign object is a large one such as an iron ball having a diameter of 1 mm, for example, the magnetic sensors S 5 adjacent to each other sometimes referred to as S 6 detects a substantially foreign object signal of the same level. In such a case, when the magnetic sensor S 5 and S 6 are used in pairs, so that the foreign material signal is eliminated in the difference calculation. Therefore, when making a pair of magnetic sensors in the detection apparatus 1, it is preferable not to make a pair with an adjacent magnetic sensor.

差分演算手段32におけるこのような差分演算は、以下のようにまとめることができる。すなわち、磁性金属異物からの磁気信号のうちで、検出しようとする磁気信号のレベルの最小値を絶対値化して、その絶対値の1/2を越えることのない適宜の値をノイズ基準値とし、1次演算基準値を得る。磁気センサ、例えば磁気センサSの出力信号からは、下記で定義される1次差分とそれに続くn次差分とを求める演算を繰り返し、n次差分に含まれた環境ノイズに起因する信号が所定の値、例えば5mV以下になったときに演算の繰り返しを止めて、n次差分における出力信号に基づいて磁性金属異物からの磁気信号を検出する。
1次差分=(磁気センサの出力信号の絶対値)−(1次演算基準値)
n次差分=((n−1)次差分)−(n次演算基準値)
ただし、n次演算基準値=(n−1)次演算基準値よりも低く設定される演算基準値
n:2または2よりも大きい整数
Such a difference calculation in the difference calculation means 32 can be summarized as follows. That is, among the magnetic signals from the magnetic metal foreign matter, the minimum value of the level of the magnetic signal to be detected is converted into an absolute value, and an appropriate value that does not exceed 1/2 of the absolute value is set as the noise reference value. A primary calculation reference value is obtained. From the output signal of the magnetic sensor, for example, the magnetic sensor S 6 , the calculation for obtaining the first order difference and the subsequent nth order difference defined below is repeated, and a signal caused by the environmental noise included in the nth order difference is predetermined. When the value becomes less than 5 mV, for example, the calculation is stopped, and the magnetic signal from the magnetic metal foreign matter is detected based on the output signal in the n-th order difference.
Primary difference = (Absolute value of magnetic sensor output signal) − (Primary calculation reference value)
nth order difference = ((n−1) th order difference) − (nth order calculation reference value)
However, the nth calculation reference value = (n−1) the calculation reference value set lower than the next calculation reference value n: 2 or an integer greater than 2

図7の例において基準センサとした磁気サンサSは、検出する磁気信号が主として環境ノイズのそれである。その磁気信号のレベルの絶対値は、検出しようとする磁性金属異物の最小の磁気信号を絶対値化したときの値の1/2を越えることがないものとみなされている。 Magnetic Sansa S 2 that the reference sensor in the example of FIG. 7, the magnetic signal detected is primarily that of environmental noise. It is considered that the absolute value of the level of the magnetic signal does not exceed 1/2 of the value when the minimum magnetic signal of the magnetic metal foreign object to be detected is converted into an absolute value.

図8は、本発明の実施態様の一例を示す図3と同様なブロック図である。このブロック図に基づく検出装置1の差分演算手段32は、図3における差分演算手段32とは異なり、本発明における第2差分演算手段として使用されている。また、第2差分演算手段のための磁気センサSには、図2に例示の磁気センサS−Sと、基準センサSとが使用されている。その基準センサSからの処理信号は、磁気センサS−Sのそれぞれからの処理信号におけるノイズ成分を消去または低減するために使用される。すなわち、図7では磁気センサS−Sの間で対を作り、それぞれの対における一方の磁気センサ、例えば磁気センサSの処理信号に対してノイズ基準値を定めて、1次演算基準値を得たのであるが、図8では、基準センサSの処理信号に対してノイズ基準値と1次演算基準値とを定め、その1次演算基準値を磁気センサS1−Sそれぞれに対して使用する。例えば、基準センサSは、磁気センサSに対しても、磁気センサSに対しても基準センサとなる。基準センサSの処理信号に対してノイズ基準値を定めて1次演算基準値を得る手順、および差分演算を繰り返す毎に演算基準値を順次小さくする手順は、図7における磁気センサSの場合と同じである。 FIG. 8 is a block diagram similar to FIG. 3 showing an example of an embodiment of the present invention. Unlike the difference calculation means 32 in FIG. 3, the difference calculation means 32 of the detection device 1 based on this block diagram is used as the second difference calculation means in the present invention. Further, as the magnetic sensor S for the second difference calculation means, the magnetic sensors S 1 to S 8 and the reference sensor S 9 illustrated in FIG. 2 are used. Processing signals from the reference sensor S 9 is used for erasing or reducing the noise component in the processing signals from each of the magnetic sensors S 1 -S 8. That is, in FIG. 7, a pair is formed between the magnetic sensors S 1 to S 8 , and a noise reference value is determined for a processing signal of one magnetic sensor in each pair, for example, the magnetic sensor S 2 , and the primary calculation reference although the yield value, in FIG. 8, reference sensor determines the noise reference value and the primary calculation reference value for processing signals S 9, the magnetic sensor S 1 -S 8 are the primary calculation reference value Use for. For example, the reference sensor S 9 is also the magnetic sensor S 2, the reference sensor with respect to the magnetic sensor S 6. Procedure for obtaining a reference sensor primary calculation reference value defining a reference noise value for processing signals S 9, and procedures for sequentially reduced operational reference value for each repeated differential operation, the magnetic sensor S 2 in FIG. 7 Same as the case.

検出装置1が基準センサSを使用するものである場合、磁気信号センサの個数は、偶数であっても奇数であってもよい。 If detection device 1 is intended to use a reference sensor S 9, the number of magnetic signal sensor may be odd even even.

これまでに説明した本発明のうちの磁性金属異物の検出方法に係る発明は、少なくとも以下のようにまとめることができる。
磁気シールド空間において移動する被検査物に含まれた磁性金属異物の検出に前記磁気シールド空間に設置された複数の磁気センサを使用する検出方法であって、
前記複数の磁気センサが前記磁気シールド空間のノイズを検出しているとみなす基準センサと前記磁性金属異物からの磁気を検出するための磁気信号センサとを有し、前記基準センサの信号の値の絶対値またはその絶対値を越えることのない値を1次演算基準値として、前記磁気信号センサの出力信号から下記1次差分とそれに続くn次差分とを求める演算を繰り返し、前記n次差分に含まれた環境ノイズに起因する信号が所定の値以下になったときの前記n次差分における前記出力信号に基づいて前記磁性金属異物からの磁気信号を検出することを特徴とする前記検出方法。
1次差分=(磁気信号センサの出力信号の絶対値)−(1次演算基準値)
n次差分=((n−1)次差分)−(n次演算基準値)
ただし、n次演算基準値=(n−1)次演算基準値よりも低く設定される演算基準値
n:2または2よりも大きい整数
磁性金属異物の検出方法に係る本発明には、以下の実施態様がある。
(1)前記複数の磁気センサの間で対を作り、対となった前記磁気センサどうしの間で出力信号を比較し、当該出力信号のレベルの低い方の前記磁気センサを前記基準センサとして当該基準センサにおける前記出力信号の絶対値および当該絶対値よりも低い値のいずれかを前記1次演算基準値として使用する。
(2)前記磁気シールド空間は、前記複数の磁気センサのうちの一つの前記磁気センサが、前記被検査物との距離がその他の前記磁気センサそれぞれにおける前記距離よりも大きいノイズ検出用磁気センサであって、前記ノイズ検出用磁気センサを前記基準センサとして、当該基準センサの出力信号の絶対値および当該絶対値よりも低い値のいずれかを前記1次演算基準値として使用する。
(3)前記1次演算基準値が前記出力信号の前記絶対値よりも低い値であるときには、前記出力信号のうちで前記絶対値よりも高い値の部分を前記1次演算基準値に加えて前記1次差分を求める。
(4)前記複数の磁気センサについて得られる前記n次差分絶対値の総和を使用して前記磁性金属異物を検出する。
(5)前記n次演算基準値は、前記(n−1)次演算基準値に対して1を越えることのない正の係数を掛け合わせた値であって、前記演算を繰り返すごとに前記係数が順次小さくなる。
(6)前記係数が1/2n−1である。
(7)前記磁性金属異物からの磁気信号について、検出すべき最小値を絶対値化し、該絶対値の1/2を越えることのない値を、前記基準センサの出力信号の絶対値に替えて使用する。
磁性金属異物の検出装置に係る本発明は、少なくとも以下のようにまとめることができる。
本発明に係る磁性金属異物の検出方法が使用してあることを特徴とする磁性金属異物の検出装置。
磁性金属異物の検出装置に係る本発明には、以下の実施態様がある。
(1)前記検出装置が信号処理手段と差分演算手段とを有し、前記信号処理手段では、前記複数の磁気センサからの出力信号をフィルタ回路と、A/D変換器と、絶対値化回路とで処理して、処理信号として前記差分演算手段に出力し、前記差分演算手段では、前記処理信号と前記演算基準値との間で前記検出方法における前記演算を繰り返す。
(2)前記被検査物が食品である。
The invention relating to the magnetic metal foreign matter detection method of the present invention described so far can be summarized at least as follows.
A detection method that uses a plurality of magnetic sensors installed in the magnetic shield space to detect a magnetic metal foreign object contained in an inspection object that moves in the magnetic shield space,
A reference sensor that considers that the plurality of magnetic sensors detect noise in the magnetic shield space, and a magnetic signal sensor for detecting magnetism from the magnetic metal foreign object, and a signal value of the reference sensor Using the absolute value or a value that does not exceed the absolute value as the primary calculation reference value, the calculation for obtaining the following primary difference and the subsequent n-th difference from the output signal of the magnetic signal sensor is repeated, and the n-th difference is obtained. the detection method signal caused by free environment noise and detecting a magnetic signal from the magnetic metal foreign substance on the basis of the output signal at the n-th order difference when it becomes less than a predetermined value .
Primary difference = (Absolute value of output signal of magnetic signal sensor) − (Primary calculation reference value)
nth order difference = ((n−1) th order difference) − (nth order calculation reference value)
However, nth-order calculation reference value = (n−1) calculation reference value set lower than the next-order calculation reference value n: 2 or an integer larger than 2 In the present invention relating to the magnetic metal foreign object detection method, There are embodiments.
(1) the make multiple pairs between the magnetic sensor, and comparing the output signals between each other said magnetic sensor paired, the said magnetic sensor having a lower level of the output signal as said reference sensor use one of the absolute value and the value lower than the absolute value of the output signal at the reference sensor as the primary operational reference value.
(2) In the magnetic shield space , one of the plurality of magnetic sensors has a noise detection magnetic sensor whose distance from the object to be inspected is larger than each of the other magnetic sensors. a is, the magnetic sensor noise detected as the reference sensor, using either an absolute value and the value lower than the absolute value of the output signal of the reference sensor as the primary operational reference value.
(3) When the primary calculation reference value is lower than the absolute value of the output signal, a portion of the output signal having a value higher than the absolute value is added to the primary calculation reference value. The primary difference is obtained.
(4) The magnetic metal foreign matter is detected using a sum of absolute values of the n-th order differences obtained for the plurality of magnetic sensors .
(5) The n-th order calculation reference value is a value obtained by multiplying the (n-1) -th order calculation reference value by a positive coefficient that does not exceed 1, and each time the calculation is repeated, the coefficient Gradually decreases.
(6) The coefficient is 1/2 n-1 .
(7) For the magnetic signal from the magnetic metal foreign matter, the minimum value to be detected is converted into an absolute value, and a value that does not exceed 1/2 of the absolute value is replaced with the absolute value of the output signal of the reference sensor. use.
The present invention relating to a magnetic metal foreign object detection device can be summarized as follows.
A magnetic metal foreign object detection device using the magnetic metal foreign object detection method according to the present invention.
The present invention relating to a magnetic metal foreign object detection device includes the following embodiments.
(1) The detection apparatus includes a signal processing unit and a difference calculation unit. In the signal processing unit, output signals from the plurality of magnetic sensors are filtered, an A / D converter, and an absolute value circuit. And output as a processed signal to the difference calculation means, and the difference calculation means repeats the calculation in the detection method between the processing signal and the calculation reference value.
(2) The inspection object is food.

1 検出装置
2 磁気シールド空間(磁気シールドボックス)
4 搬送手段(ベルトコンベア)
28 信号処理手段(信号処理部)
32 差分演算手段(演算処理部)
60a 開口(上流側開口)
60b 開口(下流側開口)
100 被検査物
−S 磁気センサ
基準センサ(磁気センサ)
基準センサ(磁気センサ)
1 Detector 2 Magnetic shield space (magnetic shield box)
4 Conveying means (belt conveyor)
28 Signal processing means (signal processing unit)
32 Difference calculation means (calculation processing unit)
60a Opening (upstream opening)
60b Opening (downstream opening)
100 inspection object S 1 -S 8 magnetic sensor S 2 reference sensor (magnetic sensor)
S 9 reference sensor (magnetic sensor)

Claims (11)

磁気シールド空間において移動する被検査物に含まれた磁性金属異物の検出に前記磁気シールド空間に設置された複数の磁気センサを使用する検出方法であって、
前記複数の磁気センサが前記磁気シールド空間のノイズを検出しているとみなす基準センサと前記磁性金属異物からの磁気を検出するための磁気信号センサとを有し、前記基準センサの信号の値の絶対値またはその絶対値を越えることのない値を1次演算基準値として、前記磁気信号センサの出力信号から下記1次差分とそれに続くn次差分とを求める演算を繰り返し、前記n次差分に含まれた環境ノイズに起因する信号が所定の値以下になったときの前記n次差分における前記出力信号に基づいて前記磁性金属異物からの磁気信号を検出することを特徴とする前記検出方法。
1次差分=(磁気信号センサの出力信号の絶対値)−(1次演算基準値)
n次差分=((n−1)次差分)−(n次演算基準値)
ただし、n次演算基準値=(n−1)次演算基準値よりも低く設定される演算基準値
n:2または2よりも大きい整数
A detection method that uses a plurality of magnetic sensors installed in the magnetic shield space to detect a magnetic metal foreign object contained in an inspection object that moves in the magnetic shield space,
A reference sensor that considers that the plurality of magnetic sensors detect noise in the magnetic shield space, and a magnetic signal sensor for detecting magnetism from the magnetic metal foreign object, and a signal value of the reference sensor Using the absolute value or a value that does not exceed the absolute value as the primary calculation reference value, the calculation for obtaining the following primary difference and the subsequent n-th difference from the output signal of the magnetic signal sensor is repeated, and the n-th difference is obtained. the detection method signal caused by free environment noise and detecting a magnetic signal from the magnetic metal foreign substance on the basis of the output signal at the n-th order difference when it becomes less than a predetermined value .
Primary difference = (Absolute value of output signal of magnetic signal sensor) − (Primary calculation reference value)
nth order difference = ((n−1) th order difference) − (nth order calculation reference value)
However, the nth calculation reference value = (n−1) the calculation reference value set lower than the next calculation reference value n: 2 or an integer greater than 2
前記複数の磁気センサの間で対を作り、対となった前記磁気センサどうしの間で出力信号を比較し、当該出力信号のレベルの低い方の前記磁気センサを前記基準センサとして当該基準センサにおける前記出力信号の絶対値および当該絶対値よりも低い値のいずれかを前記1次演算基準値として使用する請求項1記載の検出方法。 Wherein creating a plurality of pairs among the magnetic sensors, compares the output signals between each other said magnetic sensor paired, in the reference sensor the magnetic sensor having a lower level of the output signal as said reference sensor detection method according to claim 1, wherein the use of either an absolute value and the value lower than the absolute value of said output signal as said primary calculation reference value. 前記磁気シールド空間は、前記複数の磁気センサのうちの一つの前記磁気センサが、前記被検査物との距離がその他の前記磁気センサそれぞれにおける前記距離よりも大きいノイズ検出用磁気センサであって、前記ノイズ検出用磁気センサを前記基準センサとして、当該基準センサの出力信号の絶対値および当該絶対値よりも低い値のいずれかを前記1次演算基準値として使用する請求項1記載の検出方法。 In the magnetic shield space , one of the plurality of magnetic sensors is a noise detecting magnetic sensor having a distance from the object to be inspected that is larger than the distance in each of the other magnetic sensors. the magnetic sensor noise detected as the reference sensor, detects according to claim 1, wherein using either an absolute value and the value lower than the absolute value of the output signal of the reference sensor as the primary calculation reference value Method. 前記1次演算基準値が前記出力信号の前記絶対値よりも低い値であるときには、前記出力信号のうちで前記絶対値よりも高い値の部分を前記1次演算基準値に加えて前記1次差分を求める請求項2または3記載の検出方法。   When the primary calculation reference value is lower than the absolute value of the output signal, a portion of the output signal having a value higher than the absolute value is added to the primary calculation reference value to add the primary calculation reference value. The detection method according to claim 2 or 3, wherein a difference is obtained. 前記複数の磁気センサについて得られる前記n次差分絶対値の総和を使用して前記磁性金属異物を検出する請求項1−4のいずれかに記載の検出方法。 The detection method according to claim 1, wherein the magnetic metal foreign object is detected using a sum of absolute values of the n-th order differences obtained for the plurality of magnetic sensors . 前記n次演算基準値は、前記(n−1)次演算基準値に対して1を越えることのない正の係数を掛け合わせた値であって、前記演算を繰り返すごとに前記係数が順次小さくなる請求項1−5のいずれかに記載の検出方法。   The n-th order calculation reference value is a value obtained by multiplying the (n-1) -th order calculation reference value by a positive coefficient that does not exceed 1, and each time the calculation is repeated, the coefficient decreases in order. The detection method according to claim 1. 前記係数が1/2n−1である請求項6記載の検出方法。 The detection method according to claim 6, wherein the coefficient is 1/2 n−1 . 前記磁性金属異物からの前記磁気信号について、検出すべき最小値を絶対値化し、該絶対値の1/2を越えることのない値を、前記基準センサの出力信号の絶対値に替えて使用する請求項1記載の検出方法。For the magnetic signal from the magnetic metal foreign object, the minimum value to be detected is converted to an absolute value, and a value that does not exceed 1/2 of the absolute value is used instead of the absolute value of the output signal of the reference sensor. The detection method according to claim 1. 請求項1−のいずれかの方法が使用してあることを特徴とする磁性金属異物の検出装置。 Detection device of the magnetic metal foreign substance, characterized in that the method of any of claims 1 8 are used. 前記検出装置が信号処理手段と差分演算手段とを有し、
前記信号処理手段では、前記複数の磁気センサからの出力信号をフィルタ回路と、A/D変換器と、絶対値化回路とで処理して、処理信号として前記差分演算手段に出力し、
前記差分演算手段では、前記処理信号と前記演算基準値との間で前記検出方法における前記演算を繰り返す請求項記載の検出装置。
The detection device has a signal processing means and a difference calculation means,
In the signal processing means, output signals from the plurality of magnetic sensors are processed by a filter circuit, an A / D converter, and an absolute value conversion circuit, and output as processed signals to the difference calculation means ,
The detection device according to claim 9, wherein the difference calculation unit repeats the calculation in the detection method between the processing signal and the calculation reference value.
前記被検査物が食品であることを特徴とする請求項1−8のいずれかに記載の検出方法。The detection method according to claim 1, wherein the inspection object is food.
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