JPS5845548A - 導電性物体の検出方法およびこの方法を実施するための装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、鉄粉を含む被検物体に混在する導電性物体を
検出する方法およびこの方法を実施するための装置に関
する。

鉄粉を含む鉱石、例えば鉄鉱石にバール、ボルト、ナツ
ト等の鉄製器具の入っていることが１）、このときは粉
砕過程にてこれら鉄製器具が粉砕機を破損する危険がら
る。又鉄鉱石を幾つかのベルトの継送によシ長い距離に
亘シ搬送するとき、鉄鉱石に混在する例えばバールが継
送位置であるべルトの継目にて膠着状態になり、かく膠
着したバールによシベルトが縦に裂かれる不都合が生ず
る。

このような粉砕機の破損防止やベルトの保護のために、
金属製器具を検出する金属探知器は既に周知である。然
しなから、従来の金属探知器は、鉄粉を含む鉱石、例え
ば鉄鉱石をも検出するので、鉄鉱石中に混°在するバー
ル、ボルト等を選別して検出することが出来ない。又、
採石やトンネル工事等に於ても、時々鉄粉を多く含んだ
岩石等が通過することがらシ、従来の金属探知器は検出
信号を発してベルト等が停止することになるが、実際に
はこの種の岩石は有害でなく、金属探知器は動作しない
ことが望まれる。

本発明は、従来の金属探知器における上述の欠点を除去
することを目的とする。本発明は、透磁率がありかつ比
較的導電性でない物体が異なる周波数の電磁波波に対し
はソ同じインピーダンス変化を与えるのに対し、導電性
の物体が高い周波数に対し低い周波数に対するよシも大
きなインピーダンス変化を与えるとの認識に基づくもの
である。

以下に、本発明の装置を添附図面について説明する。

第１図に於て、１および２は発振回路であり、発振回路
１は高い周波数、例えば１００−５００ＫＨ２の周波数
、そして発振回路２は低い周波数、例えば５肥以下の周
波数を発振させる。各発振回路は、検出部３にそれぞれ
一次コイルｈ、およびＲ’に備えており、これに各発振
回路の出力を通電する。

高周波用受信回路４および低周波用受信回路５は、検出
部にそれぞれ受信用二次コイル＆およびＲ２を備えてお
り、これら二次コイルに誘起される電圧を検波に必要な
信号まで増幅する。−次コイルＰ１およびＲ２は別々の
コイルであるが、相互間の静電容量結合の遮蔽を考慮し
ながら同一方向に同じボビンに巻くのがよい。二次コイ
ルルおよびＲ２も同じである。二次コイルはそれぞれ１
つのコイルよりなり、又は２つのコイルを差動結合した
ものとすることが出来る。

ついで、各受信回路４および。５よシの信号はゲイン調
整回路６に入り、こ＼で同じ大きさの信号に調整する。

回路ＤＡ、　　および回路ＤＡ２　　よりの信号が同一
であれば、回路ＤＡ　ｓの出力信号は零となり、低周波
増幅回路７および比較回路８を経由しても、検出回路９
が作動しない信号レベルに抑えることが出来る。又回路
ＤＡ３の出力信号を、検出回路が作動しない零以外の値
とすることも出来る。二次コイルＲ，、Ｒ，が通過する
金属の影響により異なる電圧の信号管受けると、′回路
ＤＡｓの出力信号は零を含む上記の値以外の値をとり、
検出回路９が動作してリレーを作動する。よって搬送ベ
ルトの停止その他の手段により金属を取り出すことが出
来る。

次に、第１図に示す回路の動作原理について以下に説明
する、 例えば、鉄鉱石に含まれている磁性成分は粉末状に混入
されているので電気抵抗値は高く、このような鉱石を通
過する電磁波に対しては、その周波数の高低に関係なく
、はソ同じ影響を与える。

例えば、鉄片のない時における鉱石の二次コイルＲ３お
よびＲ３に於ける信号出力をそれぞれｅ、およびｅ２と
し、各受信回路４および５にて増幅されてゲイン調整回
路６に入った信号出力ｅ１．およびｅ２が、回路ＤＡＩ
　　およびＤＡｅ　　で調整されて互いに等しくなるよ
うにする。その結果回路ＤＡ３　では、６、−ｅ２＝０ となる。この場合鉄粉含有岩石又は鉄鉱石は大きいもの
が通過し、又は通過量が多くなれば、ｅ！。

ｅ２は等しく増大するが、両者の差は常に０である。

従って、検出回路９は作動しない。

これに対し、砂利、鉱石と共に鉄片が搬送されるとき、
鉄片は抵抗値が低いので、こ＼を電磁波が通過するとき
渦電流損失を主とした鉄損を生じ、又鉄以外のステンレ
ス、銅、アルミ等の金属についても同様に渦電流損失を
生じ、その損失の大きさは周波数の高低に影響される。

砂利、鉄石に鉄片が混入しているとき、二次コイルＲ１
では、鉄片。

の透磁率に↓る電圧の増加分Δμｅ１があシ、又鉄片に
おける渦電流損失−Δｅ１があるために、信号出力は　
　　　　　　　ｅ、　＋　Δμｅ１　　−　Δｅ１とな
る。他方、二次コイルＲ２の出力電圧は、二次コイルＲ
１におけると同じく、μ効果および鉄片における渦電流
損失があるために ｅ２　　＋Δμｅ２　−Δｅ２ となる。既述のように、回路ＤＡ、およびＤＡ２にてｅ
ｌ　　　：ｅ２ であるように調整されておシ、又鉄片の透磁率により増
加する信号弁Δμｅ、およびΔμｅ２は周波数によシ大
差なく、 Δμｅ１：　Δμｅ２ となる。従って、二次コイルＲ１とＲ２との出力電圧の
差は次のようになる。

（ｅｌ＋Δμｅ１−Δｅｌ）−（ｅ２＋Δμｅ２−Δｅ
２　）＝：（６ｓ−ｅ２）＋（Δμｅ、−Δμｓ、ｚ）
−（Δｅ、−Δｅ、）＝−（Δｅ１−Δｅ２　） 〜０ ここにΔｅ、は高い周波数における鉄片検出出力であり
、Δｅ２　　は低い周波数における鉄片′検出出力であ
る。前者は後者に比べて大きく、その差は０となり得な
い。高低画周波数の差がかなシ大きい場合は　　　Δｅ
、＞＞Δｅ１ となり、上記の出力電圧の差は次のようになる。

−（Δｅ、−Δｅ２）＝−Δｅ１ 信号として取出す場合正負の符号は関係なく、回路ＤＡ
、の増幅率をＧとすれば、 鉄片検出出力信号＝Ｇ（Δｅ１−Δｅ２）＝ＧΔｅ１ が取出せることになる。

高周波用−次コイルＰ１と高周波受信用二次コイルＲ１
、および低周波用−次コイルＰ２と低周波受信用二次コ
イルＲ２は、コイルの巻数やコイル間の距離を同じくす
る同一状態で送出受信を行うようにし、そして被検物体
である鉱石等は上記高周波用コイル組と低周波用コイル
組とに対し同じ関係位置を保持して通過するように搬送
し、それによって各コイルと被検物との関係位置を保持
して通過するように搬送し、それによって各コイルと被
検物との関係位置の相違が信号出力差に影響を与えない
ようにする必要がある。そして上述の関係位置を保持す
るならば、各コイルは任意に配置することが出来る。

第１図および第２図は両−次コイルｐ、　、　ｐ２並に
両二次コイルＲ＋　、Ｒ２’に同一ボビンに巻き、それ
らボビンを被検物の通路の対向側に配置したものである
が、−次コイルｐ、、ｐ２　　と二次コイルＲ，、Ｒ２
との位置関係を逆にすることも可能であシ、又−次コイ
ルを二次コイルとし、二次コイルを一次コイルとして電
気接続を逆にすることも出来る。

第３図の実施例では、高低両周波数送出用−次コイルＲ
−Ｒ’を同一ボビン上に巻き、その１側に高周波受信用
二次コイル＆および低周波受信用二次コイルＲ２に同一
ボビン上に巻いて配置し、これらコイルの中を矢印で示
すように被検物を通す。

第４図の実施例では同一ボビンに巻いた高低両周波数送
出用−次コイルｐ、　、　ｐ、　　と高低画周波数受信
用二次コイルＲ，、Ｒ，と金互いに垂直をなす関係位置
で配置し、二次コイルＲ，、Ｒ，の中を矢印で示すよう
に被検物を通す。この実施例に於ても、−次コイルと二
次コイルとの関係位置を逆にすることも可能である。

上述のように、本発明による方法によれば、鉄粉を含む
鉱石に混入する金属、特に鉄鉱石中の鉄片を容易に検出
し取出すことが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法を実施するための装置に用いる回
路のブロック図、第２図ないし第４図は高周波用および
低周波送出用−次コイルと受信用二次コイルの被検物体
搬送路に対する配置の変形例を示す図である。 １−・・高周波発振回路 ２・・・低周波発振回路 ３・・・検出部 ４・・・高周波用受信回路 ５・・・低周波用受信回路 Ｐｌ・・・高周波送出用−次コイル Ｐ、・・・低周波送出用−次コイル へ・・・高周波受信用二次コイル 鳥−・・低周波受信用二次コイル ６・・・調整回路　　９・・・検出回路昭和５６年ｌθ
月　９日 持Ｊ竹ｒ長官島田春樹殿 １　事件の表示 昭和５６年　特　　許　　願第１４３２３１　　号２発
明の名称 ３　補正をする者 事ｆキとの関係　　　　特　　　許　　　出願人住所Ｘ
蒲刈家 氏名略称）ニツヵ電測株式会社 ４代理人 住　所　　　東京都港区西新橋２丁目３２番４号　梶工
業ビル６、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 ７、補正の内容 （１）明細書第３頁第３行目記載「保護」を「保護等」
に補正します。 （２）　　同第６頁第１５行目記載「鉄石」を「鉄鉱石
」に補正します。 （３）　　同第７頁末行と記載「Δｅｌ　＞＞Δｅｘ　
Ｊを「Δ角）Δｅ２　Ｊに補正します。 ζ４）　同第８頁第２行目記載の符号「＝」を「Φ」に
補正します。 （５）同第８頁第６行目記載の符号「＝」を「÷」に補
正します。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　鉄粉を含む被検物体に混在する導電性物体を
   検出する方法において、２つの異なる周波数の電磁波を
   送出し、上記異なる周波数用の２つの受信コイルを、そ
   の各１つが上記異なる周波数の電磁波の対応する１つを
   同じ状態で受信するように配置し、上記両受化コイルの
   受信状態に対し同一関係位置を保持して被検物体を搬送
   し、その場合の異なる周波数に対する受信コイルの出力
   差を検出することを特徴とする方法。
2. （２）　　鉄粉を含む被検物体に混在する導電性物体を
   検出する装置において、高周波発振回路と、被検物体の
   検出部に設けられ上記高周波発振回路の出力を通電する
   一次コイルと、低周波発振回路と、上記検出部に設けら
   れ上記低周波発振回路の出力を通電する一次コイルと、
   上記検出部に二次コイルを有する高周波受信回路と、上
   記検出部に二次コイルを有する低周波受信回路と、両受
   化回路の出力信号の差をとシ、この差を通常は零を含む
   値に設定し、導電性物体の通過時上記値以外の信号出力
   を出す調整回路と、この調整回路の信号出力によシ作動
   する検出回路とを設け、上記高周波用−次コイルと二次
   コイル酸したことを特徴とする装置。