JPH055510Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

〈本考案の産業上の利用分野〉 本考案は、送信コイルと受信コイル間の磁界内
を被検査体が通過するとき前記受信コイルの誘起
電圧を同調回路を介し出力して前記被検査体に混
入する金属を検出するものであつて、特に受信コ
イルの温度変化による金属検出感度の低下を防止
するようにした金属検出機に関する。 〈従来の技術〉（第３〜６図） 製品（例えばハム、ソーセージ、みそなど）中
に混入した微小な金属を検出するなどの目的で用
いられる金属検出機は、一般に第３図にその一部
を示す検出回路によつて構成されている。即ち、
図中、１は発振器で、その発振信号は検出部２の
送信コイルＰを駆動し、交番磁界が発生される。
前記検出部２には更に、前記送信コイルＰに対向
して、送信コイルＰによる交番磁界の磁力線が等
量交わり交番磁界によつて生じる誘起電圧E₁，
E₂が等しくなるように二つの受信コイルS₁，S₂
が備えられている。そして受信コイルS₁，S₂の誘
起電圧E₁，E₂の差電圧が可変抵抗VRに出力し、
その信号は同調回路３を構成する可変コンデンサ
Ｃを介し増幅回路４に出力し以後に続く回路によ
つて金属の有無を検出される。第３図はこの回路
の通常時の磁力線の状態を示している。 しかして上述のように配置された送信コイルＰ
と受信コイルS₁，S₂との間を、一方の受信コイル
S₁から他方の受信コイルS₂方向へと、所定速度で
被検査体Ｗを搬送装置（図示せず）によつて搬送
すると、被検査体Ｗ中に金属が混入していれば、
金属によつて磁力線に変化が生じる。即ち、被検
査体Ｗに鉄が混入している場合には、第５図に示
すように、被検査体Ｗが例えば受信コイルS₁を通
過するとき鉄の存在によつて磁路が変形されて受
信コイルS₁に交わる磁力線が増えて誘起電圧E₁
が増え、他方の受信コイルS₂の誘起電圧E₂より
大となる。非鉄金属が混入している場合には、第
６図に示すように非鉄金属内に渦電流が流れ、渦
電流のエネルギーとして電磁束が消費されて一方
の受信コイルS₁に交わる磁力線が減り、誘起電圧
E₁が減り、他方の受信コイルS₂の誘起電圧E₂よ
り小となる。このように被検査体Ｗのなかに金属
が混入している場合、検出部通過時に第１、第２
の受信コイルS₁，S₂の誘起電圧E₁，E₂に差が生
じ、この両者の差電圧を不均衡信号として出力し
て金属を検出している。 〈本考案が解決しようとする問題点〉 ところで、前記受信コイルS₁，S₂の誘起電圧
を、後方の金属の有無を検出する回路に送つて処
理する際に、前記誘起電圧E₁，E₂は先ず、同調
回路に与えられ、その位相が被検査体の材質に応
じて変化させられる。その結果、金属検出の精度
が向上するようになつている。 この場合、前記受信コイルL₁，L₂と、同調回
路内のコンデンサＣとによりLC並列共振回路が
構成されるが、受信コイルL₁，L₂のインダクタ
ンスは温度変化に応じて大きく変化し、そのため
前記LC並列共振回路の共振点（位相）も変化し
て金属検出感度が著しく低下することがあつた。
その際、従来では、手動スイツチ等の操作に応じ
て同調回路内のコンデンサＣの容量を再調整して
いたが、この再調整は非常に煩雑で問題が残され
ていた。 本考案は、上述した問題点を解消するためにな
されたもので、温度変化による金属検出感度の低
下防止が、無調整で自動的に行え、安定した金属
検出感度を維持できるようにした金属検出機を提
供することを目的とする。 〈前記問題点を解決するための手段〉 本考案は、送信コイルと受信コイル間の磁界内
を被検査体を走行させて前記受信コイルの誘起電
圧を同調回路を介し出力し、前記被検査体に混入
する金属を検出する金属検出機において、前記同
調回路を構成するコンデンサの温度係数の極性
を、前記受信コイルの温度係数の極性と異なるよ
うに構成したものである。 〈作用〉 したがつて本考案では、被検査体の検査環境の
温度が大きく変化した場合にも、受信コイルの温
度係数の極性がプラス側であり、一方、同調回路
のコンデンサの温度係数の極性がマイナス側であ
るから、これによりLC並列共振回路の共振点は、
受信コイルとコンデンサの相反する極性の温度係
数のためにそれらの変化分が互いに相殺されて温
度変化に応じて変化することはなくなり、金属検
出感度の低下は無調整で自動的に防止されること
になる。 〈本考案の実施例〉（第１図） 以下、本考案の一実施例を図面に参照して説明
する。 第１図は金属検出機のブロツク回路図である。 同図において、１１は所定周波数の発振信号を
出力する発振器である。１２は該発振信号で駆動
されて交番磁界を発生する送信コイルＰと、これ
に対向して交番磁界の磁力線が等量交わつて各誘
起電圧が等しくなるように配置された第１、第２
の受信コイルS₁，S₂とを備えた検出部である。 １３は受信コイルS₁，S₂の同調回路である。こ
の同調回路１３は検出部１２内に示すコンデンサ
C₁，C₂、及び可変コンデンサC₀から成り、しか
して可変コンデンサC₀の容量を切換スイツチで
切換えることによつて受信コイルの誘起電圧の位
相を変化できるように構成されている。そしてこ
の切換スイツチは、被検査体Ｗの種類ごとに手動
で切換えられる位相粗調整用の手動スイツチ（図
示略）と、制御回路（図示略）からの切換制御信
号によつて切換えられる位相微調整用の自動スイ
ツチ（図示略）とを備えている。 同調回路１３の前記コンデンサC₁，C₂は前記
受信コイルS₁，S₂の温度係数の極性とは逆の極性
をもつように選択されており、これにより前記受
信コイルS₁，S₂と前記コンデンサC₁，C₂，C₀と
で形成される共振回路の共振点の温度変化による
ズレが自動的に調整されるようになつている。 １４は同調回路１３から出力される受信コイル
S₁，S₂からの差電圧信号を増幅する初段増幅回路
である。１５は発振器１１の発振信号の位相を90
度調整する回路である。したがつて、発振器１１
の発振信号を基準信号（０度）とすると、移相回
路１５の出力信号は90度位相のずれた信号であ
る。 オートバランス回路１６は、受信コイルS₁，S₂
の差電圧の温度変化による変動を補正する回路で
ある。この場合、前記差電圧は被検査体Ｗが検出
部１２を通過するとき通常０であるが、温度によ
つて差電圧が０とならぬことがあるため、これを
補正するものである。そのためオートバランス回
路１６には発振器１１の発振出力（基準信号０
度）、初段増幅回路１４の出力、移相回路１５の
90度位相のずれた信号が夫々入力している。そし
てオートバランス回路１６の出力信号は初段増幅
回路１４の出力信号と共に差動増幅回路１７に入
力する。この差動増幅回路１７は前記入力信号を
差動増幅し、同期検波回路１８に供給する。 同期検波回路１８、フイルタ・増幅回路１９、
整流回路２０は被検査体Ｗ中の鉄成分の有無を検
出するための回路である。この場合、同期検波回
路１８には移相回路１５の出力（基準信号の位相
を90度ずらした信号）が入力している。 尚、２１は被検査体Ｗが検出部１２を通過する
際にこれを検知して検知信号を出力する物体検知
器である。この場合、被検査体Ｗはベルトコンベ
ア（図示略）によつて受信コイルS₁側から受信コ
イルS₂側へ移送される。 ここで、前記受信コイルS₁に対するコンデンサ
C₁、受信コイルS₂に対するコンデンサC₂は図示
するコンデンサC₀と共に、上述したように前記
同調回路１３を構成するコンデンサである。しか
して受信コイルS₁の温度係数は正で且つコンデン
サC₁温度係数は負、また受信コイルS₂の温度係
数は正で且つコンデンサC₂の温度係数は負とな
るように設定されている。例えば次表（表１）に
は、本案で使用したコイルとコンデンサの特性例
を従来例と併せて示す。

【表】 またコンデンサC₁，C₂は共に対応する受信コ
イルS₁，S₂と共に検出部１２の検出ヘツドとして
樹脂材により一体構造に構成されている。そして
コンデンサC₀の容量はこれに対して、前記切換
スイツチの切換操作に応じてその値を可変できる
ようになつおり、即ち、コンデンサC₁，C₂が検
出ヘツドとして一体構造となつていることにより
その容量を調整できない点をカバーできるように
構成されている。 〈前記実施例の動作〉 次に、上記実施例の動作を説明する。被検査体
Ｗ内の金属、有無の検知を開始するに際しては最
初、被検査体Ｗの種類に応じて同調回路１３のコ
ンデンサ、即ち、この実施例の場合、コンデンサ
C₀の容量を粗調整用の手動スイツチ（図示略）
を操作して切換えておく。そして被検査体Ｗを１
個ずつ順次、ベルトコンベア上に載せて検出部１
２内を受信コイルS₁側から受信コイルS₂側へ移送
させる。このとき被検査体Ｗは物体検知器２１に
よつて検知され、その検知信号の出力ごとに整流
回路２０から、鉄成分出力が制御回路（図示略）
にとりこまれ、例えば鉄成分有りが判断されると
その旨の報知が成される。 即ち、被検査体Ｗの通過時に受信コイルS₁，S₂
の各誘起電圧の位相は同調回路１３によつて粗調
整され、その出力信号は次いで初段増幅回路１４
によつて交流増幅され、更に差動増幅回路１７に
よつて差動増幅される。このとき差動増幅回路１
７はオートバランス回路１６の出力に応じて受信
コイルS₁，S₂の誘起電圧の差電圧の温度による変
化を調整される。また差動増幅回路１７の出力は
同期検波回路１８Ａ，１８Ｂに入力し、以下フイ
ルタ・増幅回路１９Ａ，１９Ｂ、整流回路２０
Ａ，２０ｂの各動作によつて鉄成分信号出力が得
られる。 また上述の動作中、検出部１２の検出ヘツド付
近の温度が変化した場合には、受信コイルS₁，S₂
は正の温度係数をもち、これに対しコンデンサ
C₁，C₂が負の温度係数をもつているため、受信
コイルS₁とコンデンサC₁、受信コイルS₂とコン
デンサC₂の温度変化に応じたインダクタンスと
容量との変化分は互いに相殺されることになる。
したがつて受信コイルS₁とコンデンサC₁とによ
る共振回路の共振点（位相）のズレ、また受信コ
イルS₂とコンデンサC₂とによる共振回路の共振
点（位相）のズレはともに補正され、金属検出の
検出感度の低下が自動的に防止される。 即ち、手動で調整したりする必要は全くなく
て、常に安定した感度が得られる。 具体的な例として、従来例と本考案とを対比し
た特性図を第２図に示す。なお、この図では、20
℃を基準とした場合の出力変化を示す。 〈本考案の効果〉 以上説明したように本考案は、送信コイルと受
信コイル間の磁界内を被検査体が通過するとき、
前記受信コイルの誘起電圧を同調回路を介して出
力し、前記被検査体に混入する金属を検出手段に
より検出する金属検出機において、前記同調回路
を構成するコンデンサの温度係数の極性と、前記
受信コイルの温度係数の極性を異なるように構成
したから、温度変化によつて従来発生していた
LC共振回路の共振点（位相）のズレの補償が自
動的に、無調整で行われて常に安定した検出感度
が得られ、金属検出が確実に行える利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例による金属検出機の
ブロツク回路図、第２図は20℃を基準としてみた
従来と本案の出力変化のちがいを示す図、第３図
は従来の金属検出機の一部回路を示す回路図、第
４〜６図は金属検出機の動作原理を示す図であ
る。 １１……発振器、１２……検出部、１３……同
調回路、１５……移相回路、１７……差動増幅回
路、１８……同期検波回路、１９……フイルタ・
増幅回路、２０……整流回路、２１……物体検知
器、Ｐ……送信コイル、S₁，S₂……受信コイル、
Ｗ……被検査体、C₁，C₂，C₀……コンデンサ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 送信コイルＰと受信コイルS₁，S₂間の磁界内を
   被検査体Ｗを走行させて前記受信コイルの誘起電
   圧を同調回路１３を介し検出し、前記被検査体に
   混入する金属を検出する金属検出機において、 前記同調回路を構成するコンデンサの温度係数
   の極性が、前記受信コイルの温度係数の極性と反
   対の極性になるように構成したことを特徴とする
   金属検出機。