JPH0619468B2 - 金属検出装置 - Google Patents
金属検出装置Info
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- JPH0619468B2 JPH0619468B2 JP59191926A JP19192684A JPH0619468B2 JP H0619468 B2 JPH0619468 B2 JP H0619468B2 JP 59191926 A JP59191926 A JP 59191926A JP 19192684 A JP19192684 A JP 19192684A JP H0619468 B2 JPH0619468 B2 JP H0619468B2
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- G01V3/08—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with magnetic or electric fields produced or modified by objects or geological structures or by detecting devices
- G01V3/10—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with magnetic or electric fields produced or modified by objects or geological structures or by detecting devices using induction coils
- G01V3/104—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with magnetic or electric fields produced or modified by objects or geological structures or by detecting devices using induction coils using several coupled or uncoupled coils
- G01V3/105—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with magnetic or electric fields produced or modified by objects or geological structures or by detecting devices using induction coils using several coupled or uncoupled coils forming directly coupled primary and secondary coils or loops
- G01V3/107—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with magnetic or electric fields produced or modified by objects or geological structures or by detecting devices using induction coils using several coupled or uncoupled coils forming directly coupled primary and secondary coils or loops using compensating coil or loop arrangements
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Description
【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、磁界中を被検査体を通過させ、被検査体中の
金属によって生じる磁界の変化に基づいて、被検査体中
の金属を検出する、金属検出装置に関する。
金属によって生じる磁界の変化に基づいて、被検査体中
の金属を検出する、金属検出装置に関する。
＜従来技術＞ この種の金属検出装置による金属検出は、第１図に示す
原理によってなされる。
原理によってなされる。
すなわち、電流が供給されて磁界を発生する送信コイル
Ｐに対向させて、磁力線が等量交わるように２個の受信
コイルＳ１、Ｓ２を配置し、この磁界中を被検査体Ｗを
通過させる。
Ｐに対向させて、磁力線が等量交わるように２個の受信
コイルＳ１、Ｓ２を配置し、この磁界中を被検査体Ｗを
通過させる。
被検査体Ｗに金属が混入していない場合には、磁力線に
被検査体Ｗは影響を与えないが、金属が混入していれ
ば、金属によって磁力線に変化が生じて、２個の受信コ
イルＳ１、Ｓ２に交わる磁力線は等量でなくなる。
被検査体Ｗは影響を与えないが、金属が混入していれ
ば、金属によって磁力線に変化が生じて、２個の受信コ
イルＳ１、Ｓ２に交わる磁力線は等量でなくなる。
このため、金属の混入は、両受信コイルＳ１、Ｓ２にお
ける誘起電圧Ｅ１、Ｅ２の差として検出される。
ける誘起電圧Ｅ１、Ｅ２の差として検出される。
しかして、この原理による金属検出装置では、第９図に
示すように、鉄（Ｆｅ）の検出感度は送信コイルＰを駆
動する電流の周波数によって変化ない（感度指数は常に
Ａ）が、ステンレス、アルミニウムなどの非鉄金属（Ｓ
ＵＳ）の検出感度は周波数が高い程良くなることが知ら
れている。
示すように、鉄（Ｆｅ）の検出感度は送信コイルＰを駆
動する電流の周波数によって変化ない（感度指数は常に
Ａ）が、ステンレス、アルミニウムなどの非鉄金属（Ｓ
ＵＳ）の検出感度は周波数が高い程良くなることが知ら
れている。
このため、従来では、被検査体Ｗの金属検出において非
鉄、鉄を問わない場合は、非鉄金属も鉄（Ｆｅ）も共に
ほぼ同一の感度Ｂ′（即ちＡ）が得られる周波数ｆ１に
駆動電流の周波数を選んでいた。
鉄、鉄を問わない場合は、非鉄金属も鉄（Ｆｅ）も共に
ほぼ同一の感度Ｂ′（即ちＡ）が得られる周波数ｆ１に
駆動電流の周波数を選んでいた。
しかし、非鉄、鉄を別々に検出する場合には、従来特開
昭５９−６０２７４号に示すように、発振周波数を分周
する２つの分周器のいずれかを切替えて、非鉄金属の検
出は高周波で、鉄の検出は低周波で行なっていた。
昭５９−６０２７４号に示すように、発振周波数を分周
する２つの分周器のいずれかを切替えて、非鉄金属の検
出は高周波で、鉄の検出は低周波で行なっていた。
また、鉄の検出に、特開昭５４−５６５９１号のように
直流電流で駆動して、磁力線の方向が常に一定の磁界を
発生させて金属検出を行うことも行なわれていた。
直流電流で駆動して、磁力線の方向が常に一定の磁界を
発生させて金属検出を行うことも行なわれていた。
また、アルミニウム箔で被検査体Ｗが包装されている場
合、被検査体Ｗ中の金属検出に高周波を用いると、非鉄
金属であるアルミ箔によって大きな検出出力が生じて被
検査体Ｗ中の金属検出が困難となる。このため、アルミ
箔包装製品内の金属検出も、低周波又は直流で行なうこ
とが必要となり、前記２つの先行技術を用いることが考
えられる。
合、被検査体Ｗ中の金属検出に高周波を用いると、非鉄
金属であるアルミ箔によって大きな検出出力が生じて被
検査体Ｗ中の金属検出が困難となる。このため、アルミ
箔包装製品内の金属検出も、低周波又は直流で行なうこ
とが必要となり、前記２つの先行技術を用いることが考
えられる。
＜本発明が解決しようとする問題点＞ しかしながら、特開昭５９−６０２７４号のように高周
波と低周波とを切替える技術では、分周器、帯域フィル
タなどの回路構成が、高周波用と低周波用にそれぞれ２
列必要なため、回路構成が複雑となるという問題点があ
った。また、極めて微小な金属を検出するには、このよ
うに回路構成が複雑であると、温度変化などによる回路
特性の変化で、検出感度が劣化するという問題点もあっ
た。
波と低周波とを切替える技術では、分周器、帯域フィル
タなどの回路構成が、高周波用と低周波用にそれぞれ２
列必要なため、回路構成が複雑となるという問題点があ
った。また、極めて微小な金属を検出するには、このよ
うに回路構成が複雑であると、温度変化などによる回路
特性の変化で、検出感度が劣化するという問題点もあっ
た。
また、特開昭５４−５６５９１号のように常に直流一定
電圧で磁界を発生させて金属検出する技術では、増幅な
どにおける低周波ノイズの影響を避けるのが困難で、こ
のため高感度の検出は困難であるという問題点があっ
た。
電圧で磁界を発生させて金属検出する技術では、増幅な
どにおける低周波ノイズの影響を避けるのが困難で、こ
のため高感度の検出は困難であるという問題点があっ
た。
本発明はこれらの問題点を解決し、回路構成が簡単で、
ノイズの影響を低減して高感度の金属検出ができるよう
にした金属検出装置を提供することを目的としている。
ノイズの影響を低減して高感度の金属検出ができるよう
にした金属検出装置を提供することを目的としている。
＜前記問題点を解決するための手段＞ 前記問題点を解決するために本発明の金属検出装置では 送信コイルから発生される磁界内を通過する被検査体中
の金属によって生じる第１、第２の受信コイルの不平衡
信号に基づいて金属検出する金属検出装置において、 前記送信コイルを駆動して磁力線の方向が交互に変化す
る交流磁界を発生させる高周波発振器と、 直流電源と、 切替えによって、前記高周波発振器の高周波信号に前記
直流電源の直流電圧が重畳された信号で前記送信コイル
を駆動して前記高周波で脈動する磁界の方向が一定の直
流磁界を発生させる切替スイッチと、 前記第１、第２の受信コイルの不平衡信号を受領して、
前記高周波信号の周波数以上の信号を増幅する交流増幅
器と、 前記高周波発振器から出力される前記高周波信号に基づ
いて、前記交流増幅器で増幅された不平衡信号を同期検
波する検波器と、 前記検波器の出力信号から、前記被検査体の通過速度で
決まる低周波帯域のみを通過させる低域フィルタと、 前記低域フィルタの出力信号の電圧レベルが基準レベル
以上の場合に金属検出信号を出力する比較器と を備えたことを特徴としている。
の金属によって生じる第１、第２の受信コイルの不平衡
信号に基づいて金属検出する金属検出装置において、 前記送信コイルを駆動して磁力線の方向が交互に変化す
る交流磁界を発生させる高周波発振器と、 直流電源と、 切替えによって、前記高周波発振器の高周波信号に前記
直流電源の直流電圧が重畳された信号で前記送信コイル
を駆動して前記高周波で脈動する磁界の方向が一定の直
流磁界を発生させる切替スイッチと、 前記第１、第２の受信コイルの不平衡信号を受領して、
前記高周波信号の周波数以上の信号を増幅する交流増幅
器と、 前記高周波発振器から出力される前記高周波信号に基づ
いて、前記交流増幅器で増幅された不平衡信号を同期検
波する検波器と、 前記検波器の出力信号から、前記被検査体の通過速度で
決まる低周波帯域のみを通過させる低域フィルタと、 前記低域フィルタの出力信号の電圧レベルが基準レベル
以上の場合に金属検出信号を出力する比較器と を備えたことを特徴としている。
＜作用＞ このようにしたため、切替スイッチによって高周波発振
器の高周波信号によって送信コイルを駆動して磁力線の
方向が交互に逆向きになる交流磁界と、直流電源の電圧
を前記高周波信号に重畳してこの高周波信号と同一周波
数で脈動する直流磁界、即ち、磁力線の方向が常に一定
で且つ高周波で脈動する直流磁界とを切替えて使用す
る。
器の高周波信号によって送信コイルを駆動して磁力線の
方向が交互に逆向きになる交流磁界と、直流電源の電圧
を前記高周波信号に重畳してこの高周波信号と同一周波
数で脈動する直流磁界、即ち、磁力線の方向が常に一定
で且つ高周波で脈動する直流磁界とを切替えて使用す
る。
この直流磁界は、高周波と同一周波数で脈動するため、
高周波信号のみによる交流磁界の場合と同じ高周波用の
交流増幅器、検波器、低域フィルタを経て金属検出され
る。
高周波信号のみによる交流磁界の場合と同じ高周波用の
交流増幅器、検波器、低域フィルタを経て金属検出され
る。
＜本発明の実施例＞ 以下、図面に基づいて本発明の一実施例を説明する。
第２図は本発明の一実施例を示すブロック図である。
同図において、１は高周波矩形波信号を出力する高周波
発振器、２は増幅器、３は切替スイッチ４を介して発振
器１からの高周波矩形波信号に重畳されて第４図の
（イ）に示すように電圧レベル０より上側にする直流電
源である。
発振器、２は増幅器、３は切替スイッチ４を介して発振
器１からの高周波矩形波信号に重畳されて第４図の
（イ）に示すように電圧レベル０より上側にする直流電
源である。
５は増幅器２の出力信号によって駆動されて磁界を発生
する送信コイルである。
する送信コイルである。
６ａ、６ｂは送信コイル５が発生する磁界の磁力線が等
量交わるように配置され、逆接続されて差動回路を形成
する第１、第２の受信コイルである。
量交わるように配置され、逆接続されて差動回路を形成
する第１、第２の受信コイルである。
７は受信コイル６ａ、６ｂから成る差動回路の出力信号
を増幅する交流増幅器であって、高周波発振器１の周波
数以上の信号を増幅できる。
を増幅する交流増幅器であって、高周波発振器１の周波
数以上の信号を増幅できる。
８は高周波発振器１の発振周波数の信号を通過させる帯
域フィルタである。
域フィルタである。
９ａ、９ｂは、高周波発振器１の出力信号の位相を変え
る移相器、１０は切替スイッチである。
る移相器、１０は切替スイッチである。
１１は、移相器９ａ又は９ｂの出力信号に同期して移相
器９ａ又は９ｂの出力電圧がある一定電圧以上になって
いる期間だけ帯域フィルタ８からの入力信号を検波する
検波器である。
器９ａ又は９ｂの出力電圧がある一定電圧以上になって
いる期間だけ帯域フィルタ８からの入力信号を検波する
検波器である。
移相器９ａ、９ｂで高周波発振器１の出力信号の位相を
ずらすのは、検出すべき金属によって受信コイル側の出
力信号の位相のずれが異なるので、このずれに対応して
ずらした信号で同期検波して最も感度よく金属検出する
ためである。
ずらすのは、検出すべき金属によって受信コイル側の出
力信号の位相のずれが異なるので、このずれに対応して
ずらした信号で同期検波して最も感度よく金属検出する
ためである。
前記切替スイッチ４、１０は、非鉄金属と鉄とを選択的
に検出する場合において、第８図の（ロ）に示すように
非鉄検出にはｂ側に、鉄検出にはａ側に切替える。
に検出する場合において、第８図の（ロ）に示すように
非鉄検出にはｂ側に、鉄検出にはａ側に切替える。
また、アルミ箔包装製品でない場合とアルミ箔包装製品
とを切替えるには、アルミ箔包装製品でないときはｂ側
に、アルミ箔包装製品のときはａ側に切替える。
とを切替えるには、アルミ箔包装製品でないときはｂ側
に、アルミ箔包装製品のときはａ側に切替える。
移相器９ａの移相角φ１、移相器９ｂの移相角φ２は、
これらの場合にそれぞれ適する角度に設定されている。
これらの場合にそれぞれ適する角度に設定されている。
１２は、被検査体Ｗが通過する速度で決まる低周波の信
号を通過させる低域フィルタである。
号を通過させる低域フィルタである。
１３は、低域フィルタ１２の出力信号のレベルを基準電
圧と比較して、基準電圧を超えた場合に、金属検出信号
を出力する比較器である。
圧と比較して、基準電圧を超えた場合に、金属検出信号
を出力する比較器である。
次に、上記実施例の動作を説明する。
前記したように高周波では非鉄金属が高感度に検出され
るから、非鉄金属であるアルミ箔で包装された製品中の
金属検出に高周波を用いると、アルミ箔によって強い出
力が生じるため、金属検出が困難となる。
るから、非鉄金属であるアルミ箔で包装された製品中の
金属検出に高周波を用いると、アルミ箔によって強い出
力が生じるため、金属検出が困難となる。
従って、アルミ箔包装製品中の金属検出は直流で、そう
でない製品中の金属検出は高周波で行なう。
でない製品中の金属検出は高周波で行なう。
従って、アルミ箔包装製品以外の製品をラインに流す場
合には、切替スイッチ４及び１０をｂ側に接続する。
合には、切替スイッチ４及び１０をｂ側に接続する。
切替スイッチをｂ側にすると、直流電圧が重畳されない
から、第３図の（イ）に示すように正負に交番する高周
波矩形波信号によって送信コイル５が駆動され、磁力線
の方向が交互に逆向きになる交番磁界を発生する。
から、第３図の（イ）に示すように正負に交番する高周
波矩形波信号によって送信コイル５が駆動され、磁力線
の方向が交互に逆向きになる交番磁界を発生する。
被検査体Ｗを所定速度で、送信コイル５と第１、第２の
受信コイル６ａ、６ｂとの間を通過させる。
受信コイル６ａ、６ｂとの間を通過させる。
被検査体Ｗに金属が混入している場合、被検査体Ｗが第
１の受信コイル６ａを通過する時に、第１の受信コイル
６ａの出力電圧は、第３図（ロ）の如く変化し、被検査
体Ｗが第２の受信コイル６ｂを通過する時に、第２の受
信コイル６ｂの出力電圧は第３図（ハ）の如く変化す
る。
１の受信コイル６ａを通過する時に、第１の受信コイル
６ａの出力電圧は、第３図（ロ）の如く変化し、被検査
体Ｗが第２の受信コイル６ｂを通過する時に、第２の受
信コイル６ｂの出力電圧は第３図（ハ）の如く変化す
る。
したがって、受信コイル６ａ、６ｂの不平衡信号を出力
する差動回路の出力波形は、第３図（ニ）に示すように
なる。
する差動回路の出力波形は、第３図（ニ）に示すように
なる。
この不平衡出力信号は、交流増幅器７で増幅された後、
高周波発振器１の周波数と同じ周波数をもつ信号を通過
させることのできる比較的高周波の帯域フィルタ８を通
って、第３図（ホ）に示すような信号となる。
高周波発振器１の周波数と同じ周波数をもつ信号を通過
させることのできる比較的高周波の帯域フィルタ８を通
って、第３図（ホ）に示すような信号となる。
帯域フィルタ８の出力信号は、送信コイル５の印加電圧
と同じ周期の高周波発振器１の出力信号を移相器９ｂに
よって移相角φ２ずらした信号によって、同期された検
波器１１によって同期検波され、第３図（ヘ）に示すよ
うな信号に変換される。
と同じ周期の高周波発振器１の出力信号を移相器９ｂに
よって移相角φ２ずらした信号によって、同期された検
波器１１によって同期検波され、第３図（ヘ）に示すよ
うな信号に変換される。
同期検波された信号は、低周波成分のみを通過させるこ
とのできる低域フィルタ１２を通すことによって高周波
成分が除去され、第３図（ト）に示す信号にされる。
とのできる低域フィルタ１２を通すことによって高周波
成分が除去され、第３図（ト）に示す信号にされる。
この信号のピーク値のレベルが、比較器１３で比較さ
れ、基準電圧以上の場合に金属検出信号が出力される。
れ、基準電圧以上の場合に金属検出信号が出力される。
アルミ箔包装製品をラインに流す場合には、切替スイッ
チ４及び１０をａ側に切替える。
チ４及び１０をａ側に切替える。
切替スイッチ４をａ側にすると、発振器１の高周波矩形
波信号に直流電源３の直流電圧が重畳されて、第４図
（イ）に示すような前記高周波矩形波信号と同一周波数
で脈動する正のみの信号となる。この断続する正のみの
信号によって送信コイル５は駆動され、磁力線の方向が
常に一定で、前記高周波矩形波信号と同一周波で断続す
る脈動の直流磁界が発生する。
波信号に直流電源３の直流電圧が重畳されて、第４図
（イ）に示すような前記高周波矩形波信号と同一周波数
で脈動する正のみの信号となる。この断続する正のみの
信号によって送信コイル５は駆動され、磁力線の方向が
常に一定で、前記高周波矩形波信号と同一周波で断続す
る脈動の直流磁界が発生する。
アルミ箔包装された製品中に金属が混入している場合、
被検査体Ｗが第１の受信コイル６ａを通過する時に第４
図の（ロ）の如く変化し、第２の受信コイル６ｂを通過
する時に第２の受信コイル６ｂの出力電圧は第４図の
（ハ）の如く変化する。
被検査体Ｗが第１の受信コイル６ａを通過する時に第４
図の（ロ）の如く変化し、第２の受信コイル６ｂを通過
する時に第２の受信コイル６ｂの出力電圧は第４図の
（ハ）の如く変化する。
従って差動回路からは、第４図の（ニ）に示す不平衡出
力信号が出力され、増幅器７で増幅され、帯域フィルタ
８を経て第３図の（ホ）に示す信号となる。そして移相
器９ａの出力信号によって、検波器１１で同期検波され
て、第４図の（ヘ）に示す信号となる。
力信号が出力され、増幅器７で増幅され、帯域フィルタ
８を経て第３図の（ホ）に示す信号となる。そして移相
器９ａの出力信号によって、検波器１１で同期検波され
て、第４図の（ヘ）に示す信号となる。
次に低域フィルタ１２を経て、第４図の（ト）に示す信
号となり、比較器１３でこの信号のピーク値のレベルが
比較され、基準電圧以上の場合に金属検出信号が出力さ
れる。
号となり、比較器１３でこの信号のピーク値のレベルが
比較され、基準電圧以上の場合に金属検出信号が出力さ
れる。
このようにａ側の場合、直流磁界であるが、高周波矩形
波信号と同一周波で断続するため、ｂ側の高周波の交流
磁界の場合と同一の高周波用の交流増幅器７、高周波用
の帯域フィルタ８をそのまま共用できる。
波信号と同一周波で断続するため、ｂ側の高周波の交流
磁界の場合と同一の高周波用の交流増幅器７、高周波用
の帯域フィルタ８をそのまま共用できる。
また、このようにａ側にして直流磁界を用いても次のよ
うな理由で、外部ノイズの影響が低減される。
うな理由で、外部ノイズの影響が低減される。
例えば第５図（ロ）の第１の受信コイル出力、（ハ）の
第２の受信コイル出力において、Ａの部分は、第１、第
２の受信コイル６ａ、６ｂの両方に、第５図（ヘ）のＡ
に示すような低周波雑音が混入した場合を示している。
第２の受信コイル出力において、Ａの部分は、第１、第
２の受信コイル６ａ、６ｂの両方に、第５図（ヘ）のＡ
に示すような低周波雑音が混入した場合を示している。
Ｂの部分は、第１の受信コイル６ａにのみ、第５図
（ヘ）のＢに示すような低周波雑音が混入した場合の波
形を示している。
（ヘ）のＢに示すような低周波雑音が混入した場合の波
形を示している。
切替スイッチ４をａ側、ｂ側にいずれに接続した場合で
も、被検査体Ｗ中の金属による低周波信号が高周波信号
を振幅変調するように重畳される場合（第３図（ロ）、
（ハ）及び第４図（ロ）、（ハ）に示す）と違って、第
５図（ロ）、（ハ）に示すように第１、第２の受信コイ
ル６ａ、６ｂに直接雑音が混入する場合には、送信コイ
ル５の電圧によらず、第１、第２の受信コイル６ａ、６
ｂの電圧が雑音によって変動する。
も、被検査体Ｗ中の金属による低周波信号が高周波信号
を振幅変調するように重畳される場合（第３図（ロ）、
（ハ）及び第４図（ロ）、（ハ）に示す）と違って、第
５図（ロ）、（ハ）に示すように第１、第２の受信コイ
ル６ａ、６ｂに直接雑音が混入する場合には、送信コイ
ル５の電圧によらず、第１、第２の受信コイル６ａ、６
ｂの電圧が雑音によって変動する。
このため、第１、第２の受信コイル６ａ、６ｂの電圧波
形は、第５図（ロ）、（ハ）に示すように、第５図
（イ）に示す高周波矩形パルス信号と第５図（ヘ）に示
す雑音の和の波形となる。このような雑音が混入した場
合の差動回路の出力波形は第５図（ニ）に示すような波
形となる。
形は、第５図（ロ）、（ハ）に示すように、第５図
（イ）に示す高周波矩形パルス信号と第５図（ヘ）に示
す雑音の和の波形となる。このような雑音が混入した場
合の差動回路の出力波形は第５図（ニ）に示すような波
形となる。
すなわち、第５図（ロ）、（ハ）のＡの部分のように、
同じ雑音が同相で第１、第２の受信コイル６ａ、６ｂに
混入した場合には、第５図（ニ）のＡの部分に示すよう
に互いに打消されるから、雑音は出力されることがな
い。
同じ雑音が同相で第１、第２の受信コイル６ａ、６ｂに
混入した場合には、第５図（ニ）のＡの部分に示すよう
に互いに打消されるから、雑音は出力されることがな
い。
また第５図（ロ）、（ハ）のＢの部分に示すように、第
１、第２の受信コイル６ａ、６ｂの一方の受信コイルに
混入した雑音は、第５図（ニ）のＢの部分に示すように
不平衡雑音として出力される。
１、第２の受信コイル６ａ、６ｂの一方の受信コイルに
混入した雑音は、第５図（ニ）のＢの部分に示すように
不平衡雑音として出力される。
しかし、このような低周波雑音信号は、第５図（ホ）の
Ｂの部分に示すように、高周波発振器１の発振周波数と
ほぼ同じ周波数帯域の交流増幅器７、帯域フィルタ８、
検波器９で除去される。従って、このような低周波ノイ
ズの出力が防止される。
Ｂの部分に示すように、高周波発振器１の発振周波数と
ほぼ同じ周波数帯域の交流増幅器７、帯域フィルタ８、
検波器９で除去される。従って、このような低周波ノイ
ズの出力が防止される。
なお、前記したように非鉄金属と鉄とを切替えて検出す
るには、非鉄はｂ側の高周波で、鉄はａ側の直流で行な
えば以上の説明と同一の動作で、それぞれ高感度に検出
され、且つ前記したのと全く同様な理由で直流の場合の
ノイズの影響も低減される。
るには、非鉄はｂ側の高周波で、鉄はａ側の直流で行な
えば以上の説明と同一の動作で、それぞれ高感度に検出
され、且つ前記したのと全く同様な理由で直流の場合の
ノイズの影響も低減される。
第６図は、切替器１５を設けて、送信コイル５と受信コ
イル６ａ、６ｂを被検査体Ｗが通過する間に、数十回の
オン、オフを繰り返す切替信号発生器１４の出力信号
で、切替スイッチ４と１０を、ａ側とｂ側に切替えうよ
うにした実施例を示している。
イル６ａ、６ｂを被検査体Ｗが通過する間に、数十回の
オン、オフを繰り返す切替信号発生器１４の出力信号
で、切替スイッチ４と１０を、ａ側とｂ側に切替えうよ
うにした実施例を示している。
その動作は、第７図の（ロ）で示すように切替器１５で
切替えられた切替えスイッチ４、１０が、ｂ側に切替え
られている間は、第７図（イ）で示す交番信号が送信コ
イル５に加えられ、ａ側に切替えられている間は、第７
図（イ）で示す正のみの高周波矩形波信号と同一周波で
断続する脈動の直流信号が、送信コイル５に加えられ
る。
切替えられた切替えスイッチ４、１０が、ｂ側に切替え
られている間は、第７図（イ）で示す交番信号が送信コ
イル５に加えられ、ａ側に切替えられている間は、第７
図（イ）で示す正のみの高周波矩形波信号と同一周波で
断続する脈動の直流信号が、送信コイル５に加えられ
る。
被検査体Ｗが、磁界内を通過したときの実際の検出信号
は、第８図の（ロ）で示すように切替器１５の動作で切
替スイッチ４、１０をａとｂの方向に切替えると、検波
器１１の出力は、第８図（イ）に示す波形となる。
は、第８図の（ロ）で示すように切替器１５の動作で切
替スイッチ４、１０をａとｂの方向に切替えると、検波
器１１の出力は、第８図（イ）に示す波形となる。
鉄、非鉄の検出の場合、第８図（イ）でＡの波形は、切
替スイッチ４、１０がａの方向に切替わっている間の鉄
成分の検出信号を示し、Ｂの波形は、切替スイッチ４、
１０がｂの方向に切替わっている間の非鉄成分の検出信
号を示す。
替スイッチ４、１０がａの方向に切替わっている間の鉄
成分の検出信号を示し、Ｂの波形は、切替スイッチ４、
１０がｂの方向に切替わっている間の非鉄成分の検出信
号を示す。
鉄、非鉄の検出において第９図に示すように、従来で
は、製品自身の影響による出力信号に対して鉄（Ｆ
ｅ）、非鉄金属（ＳＵＳ）ともに感度がバランスよく得
られるｆ１の周波数を使用していたため、Ｂ′の感度指
数であった。これに対し、本発明では、非鉄金属は、ｆ
１よりさらに高感度指数Ｂが得られるｆ２を使用するこ
とができ、鉄は直流によってＢ′とほぼ同じＡの感度指
数が得られる。
は、製品自身の影響による出力信号に対して鉄（Ｆ
ｅ）、非鉄金属（ＳＵＳ）ともに感度がバランスよく得
られるｆ１の周波数を使用していたため、Ｂ′の感度指
数であった。これに対し、本発明では、非鉄金属は、ｆ
１よりさらに高感度指数Ｂが得られるｆ２を使用するこ
とができ、鉄は直流によってＢ′とほぼ同じＡの感度指
数が得られる。
なお、直流を用いる従来の金属検出器では、電子回路や
周囲の雑音の影響を受けるため、実際にはＡより小さな
Ａ′の感度しか得られない。
周囲の雑音の影響を受けるため、実際にはＡより小さな
Ａ′の感度しか得られない。
なお、被検査体Ｗが金属検出器に近づいたことを検出し
て、これを通過するまでの間に、切替スイッチ４、１０
を自動的に切替えて、両方の測定をして金属の有無を検
出することもできる。
て、これを通過するまでの間に、切替スイッチ４、１０
を自動的に切替えて、両方の測定をして金属の有無を検
出することもできる。
なお前記実施例では、送信コイル５に加える信号は矩形
波としたが、これ以外の正弦波などでもよい。
波としたが、これ以外の正弦波などでもよい。
＜本発明の効果＞ 以上説明したように、本発明の金属検出装置では、非鉄
金属の検出、あるいは、アルミ箔非包装製品中の金属検
出は、高周波発振器の高周波信号によって送信コイルを
駆動して磁力線の方向が交互に逆向きになる交流磁界を
用い、鉄の検出、あるいは、アルミ箔包装製品中の金属
検出には、直流電源の電圧を前記高周波信号に重畳して
この高周波信号と同一周波数で断続する直流磁界、即
ち、磁力線の方向が常に一定で且つ同一周波数で断続す
る磁界を用いるように切替えるが、この直流磁界は、高
周波と同一周波数で脈動するため、高周波の場合と同じ
高周波用の交流増幅器、検波器などを共用することがで
きるから、従来の高周波用及び低周波用の二列の回路構
成を、高周波用のみの一列だけにすることができ、著し
く回路が簡単となる。そのため温度変化などによる回路
の影響も低減される。
金属の検出、あるいは、アルミ箔非包装製品中の金属検
出は、高周波発振器の高周波信号によって送信コイルを
駆動して磁力線の方向が交互に逆向きになる交流磁界を
用い、鉄の検出、あるいは、アルミ箔包装製品中の金属
検出には、直流電源の電圧を前記高周波信号に重畳して
この高周波信号と同一周波数で断続する直流磁界、即
ち、磁力線の方向が常に一定で且つ同一周波数で断続す
る磁界を用いるように切替えるが、この直流磁界は、高
周波と同一周波数で脈動するため、高周波の場合と同じ
高周波用の交流増幅器、検波器などを共用することがで
きるから、従来の高周波用及び低周波用の二列の回路構
成を、高周波用のみの一列だけにすることができ、著し
く回路が簡単となる。そのため温度変化などによる回路
の影響も低減される。
また、不平衡信号に現われる低周波の外部ノイズは、交
流増幅器および同期検波器でカットされて出力されな
い。このため、金属検出時の不平衡信号と雑音とが明確
に区別されるので、アルミニウム箔のような非鉄金属で
包装された被検査体中の金属のように、直流磁界でしか
検出できないものでも、雑音に影響されることなく高精
度に検出することが可能となる。
流増幅器および同期検波器でカットされて出力されな
い。このため、金属検出時の不平衡信号と雑音とが明確
に区別されるので、アルミニウム箔のような非鉄金属で
包装された被検査体中の金属のように、直流磁界でしか
検出できないものでも、雑音に影響されることなく高精
度に検出することが可能となる。
また、直流磁界を用いて金属検出を行っていながら不平
衡信号を、従来のように直流増幅器を用いないで、交流
増幅器で増幅することができるので、直流増幅器特有の
雑音の影響を受けず、しかも交流増幅器は直流増幅器に
比べて著しく安価なので、金属検出装置全体として安価
に提供できるという利点がある。
衡信号を、従来のように直流増幅器を用いないで、交流
増幅器で増幅することができるので、直流増幅器特有の
雑音の影響を受けず、しかも交流増幅器は直流増幅器に
比べて著しく安価なので、金属検出装置全体として安価
に提供できるという利点がある。
第１図は金属検出装置の検出原理を示す図、第２図は本
発明の一実施例を示すブロック図、第３図は交番磁界を
用いた場合のタイムチャート、第４図は直流磁界を用い
た場合のタイムチャート、第５図は雑音が混入した場合
のタイムチャート、第６図は本発明の他の実施例を示す
ブロック図、第７、８図は直流磁界と交番磁界を切替え
た場合のタイムチャート、第９図は磁界の周波数と感度
指数を示すグラフである。 １……高周波発振器、２……増幅器、３……直流電源、
４……切替スイッチ、５……送信コイル、６a 、６b …
…受信コイル、７……交流増幅器、８……帯域フィル
タ、９a 、９b ……移相器、１０……切替スイッチ、１
１……検波器、１２……低域フィルタ、１３……比較
器、１４……切替信号発生器、１５……切替器。
発明の一実施例を示すブロック図、第３図は交番磁界を
用いた場合のタイムチャート、第４図は直流磁界を用い
た場合のタイムチャート、第５図は雑音が混入した場合
のタイムチャート、第６図は本発明の他の実施例を示す
ブロック図、第７、８図は直流磁界と交番磁界を切替え
た場合のタイムチャート、第９図は磁界の周波数と感度
指数を示すグラフである。 １……高周波発振器、２……増幅器、３……直流電源、
４……切替スイッチ、５……送信コイル、６a 、６b …
…受信コイル、７……交流増幅器、８……帯域フィル
タ、９a 、９b ……移相器、１０……切替スイッチ、１
１……検波器、１２……低域フィルタ、１３……比較
器、１４……切替信号発生器、１５……切替器。
Claims (1)
- 【請求項１】高周波信号を出力する高周波発振器と、 前記高周波信号を受けて磁界を発生する送信コイルと、 該送信コイルから発生する磁界内を通過する被検査体中
の金属の存在によって不平衡信号を誘起する第１、第２
の受信コイルと、 前記第１、第２の受信コイルの不平衡信号を受領して、
前記高周波信号の周波数以上の信号を増幅する交流増幅
器と、 前記高周波発振器から出力される前記高周波信号に基づ
いて、前記交流増幅器で増幅された不平衡信号を同期検
波する検波器と、 前記検波器の出力信号から、前記被検査体の通過速度で
決まる低周波帯域のみを通過させる低域フィルタと、 前記低域フィルタの出力信号の電圧レベルが基準レベル
以上の場合に金属検出信号を出力する比較器とを備えた
金属検出装置において、 直流電源と、 該直流電源から出力された直流を前記高周波発振器から
出力された高周波信号に重畳させる重畳手段と、 前記高周波発振器から出力された高周波信号を前記送信
コイルに印加して該送信コイルから磁力線の方向が交互
に変化する交流磁界を発生させる場合と、前記重畳手段
によって直流が重畳された高周波信号を前記送信コイル
に印加して該送信コイルから磁力線の方向が一定で、か
つ、磁界の強さが一定周期で変化する直流磁界を発生さ
せる場合とを切替える切替手段とを備えたことを特徴と
する金属検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59191926A JPH0619468B2 (ja) | 1984-09-13 | 1984-09-13 | 金属検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59191926A JPH0619468B2 (ja) | 1984-09-13 | 1984-09-13 | 金属検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6168582A JPS6168582A (ja) | 1986-04-08 |
| JPH0619468B2 true JPH0619468B2 (ja) | 1994-03-16 |
Family
ID=16282738
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59191926A Expired - Lifetime JPH0619468B2 (ja) | 1984-09-13 | 1984-09-13 | 金属検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0619468B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0619470B2 (ja) * | 1988-07-26 | 1994-03-16 | 大和製衡株式会社 | 金属等の異物混入検出方法および検出器 |
| JPH0820523B2 (ja) * | 1989-03-31 | 1996-03-04 | アンリツ株式会社 | 金属検出方法 |
| DE102009049821A1 (de) * | 2009-10-19 | 2011-04-21 | Icontrols, K.S. | Vorrichtung und Verfahren zur Detektion von elektrisch leitfähigen Gegenständen |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5456591A (en) * | 1977-10-14 | 1979-05-07 | Nikka Kk | Method of detecting forgotten description document in medicines |
| JPS5960274A (ja) * | 1982-09-30 | 1984-04-06 | Anritsu Corp | 金属検出装置 |
-
1984
- 1984-09-13 JP JP59191926A patent/JPH0619468B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6168582A (ja) | 1986-04-08 |
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