KR101786794B1 - 금속 탐지 센서 및 이를 포함하는 금속 탐지기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 금속 탐지 센서 및 이를 포함하는 금속 탐지기에 관한 것으로, 미세한 금속 이물질도 다양한 상황에 대응하면서 높은 정밀도로 탐지할 수 있도록 한다. 코어(12)에 도선(13)이 감겨 자계를 발생시키는 센서 코일(11)과 센서 코일(11)에 의한 자기장이 미치는 범위에서 자화의 자계를 발생시키도록 배치된 금속 이물질의 자화 수단으로서의 자화용 자석(14A)을 구비하고, 센서 코일(11)에서 피검사물의 금속 이물질을 검출하는 금속 탐지 센서(10A)에서 피검사물이 자화용 자계로 이동할 때 포장 부분 또는 피검 사물 자체에 와전류가 발생하여 오 검출 또는 검출 정밀도의 저하를 초래한 경우에 상기 검출용 자계가 소용돌이를 소멸 또는 고장을 발생하지 않는 수준까지 감소시키는 취소 자기장으로 작용하는 형태로 되어 센서 코일(11)이 금속 이물질 검출 수단인 동시에 와전류 취소 수단으로서 기능을 한다.

Description

금속 탐지 센서 및 이를 포함하는 금속 탐지기{Metal detection sensor and metal detector including the same}

본 발명은 금속 탐지 센서 및 이를 포함하는 금속 탐지기에 관한 것이다.

식품이나 의약품 등의 제품 중에 혼입된 강자성체 금속 이물질을 탐지하는 기술은 다양한 방식이 알려졌다. 예를 들어 코일 시스템에 통전 자계를 형성하며 제품 중 금속 이물질이 이를 통과할 때 자계에 미치는 영향을 자계 수신 코일에서 감지하여 혼입된 금속 이물질을 탐지하는 것은 주지된 사실이다.

그러나 그 피검사물이 알루미늄 증착 또는 알루미늄 호일에 의한 통전성이 있거나, 피검사물을 포장 용기 또는 포장용지가 덮여 있다면 자계의 통과 속도에 따라 그 포장 부분에 와전류가 발생할 수 있다. 와전류 발생은 포장 내부의 금속 이물질 탐지를 어렵게 한다.

또한, 피검사물이 액체 식품과 같이 고농도의 전해질 용액을 봉입 한 경우 자계 속에서 이동하게 되어 그 자체에 와전류가 발생하므로 금속 이물질을 탐지하기 어렵다.

일본 특허 공개 2004-85439호 공보에서 교번 자계를 발생시키는 센서 코일과, 상기 센서 코일의 코어에 자화용 자계를 발생시키는 자화용 자석이 배치되어 있다. 알루미늄 등의 비 투자율의 작은 금속으로 구성된 포장에 대해서는 상기 센서 코일로 와전류가 발생하지 않은 정도의 미약한 자기장을 줄 수 있다. 위 선행기술문헌은 알루미늄 포장 제품보다 비투자율이 큰 금속 이물질의 반응을 감지하기 쉽도록 한 기술을 개시하고 있다.

그러나 전술 한 바와 같이 미약한 자계를 사용하여 포장 제품에서 발생한 와전류의 영향을 줄이고자 하는 경우, 금속 이물질 출력 신호를 얻기 위해 큰 증폭률이 필요하며, 외부 노이즈 등에 영향을 받는 단점이 있다. 또한, 최근 제조 현장에서는 금속 이물질 검사 공정에서도 반송 속도가 분당 100m를 넘는 단시간 대량 처리가 요구되는 경향이 있어, 반송 속도의 상승에 따라 알루미늄 포장이나 고농도 전해질 봉입 제품 자체에 생기는 와전류도 커지기 때문에 미세한 금속 이물질을 높은 정밀도로 검출하기 더욱 어려운 실정이다.

한편, 일본 특허 공개 제2003-66156호 공보에는 검출 수단을 착자 수단의 자계가 도달하지 않는 위치에 배치함으로써 피검사물 자체에 와전류가 발생하지 않도록 하고 오 탐지를 예방하는 기술을 제안하고 있다. 이 기술은 알루미늄 포장 제품이나 전해질액 봉입 제품 자체는 비자 성체이기 때문에 착자 수단으로 착자되지 않지만, 착자용 자계가 통과하는 동안 와전류가 발생하기 때문에 그 자계 영향을 받지 않는 위치에서 금속 이물질에 남아있는 자기를 발견한다.

그러나 착자 수단의 영향을 받지 않도록 검출 수단을 떨어진 위치에 배치하면 모처럼 착자 한 금속 이물질이 검출 위치에서 감지한 한 상태가 되어 버리는 것부터, 실용적인 검출 정밀도를 확보하는 것은 실제로 어렵다.

또한, 착자 수단으로 검출 수단을 떨어진 위치에 배치하는 것은 금속 탐지기의 대형화를 초래하므로 큰 배치 공간을 필요로 함께 고비용 화를 초래하게 된다.

또한, 이 방식을 포함한 기존의 금속 탐지기는 밀리(MILLI) 단위의 매우 미세한 금속 이물질을 높은 정밀도로 탐지하는 것은 여전히 곤란하고, 식품과 의약품의 제조 현장의 요구에 충분히 대응하지 못하는 것이 현실이다.

일본국공개특허공표 특개 2004-85439호. 일본국공개특허공표 특개 2003-66156호.

본 발명은 미세한 금속 이물질도 다양한 상황에 대응하면서 정확하게 탐지할 수 있도록 하는 금속 탐지 센서 및 이를 포함하는 금속 탐지기를 제공한다.

본 발명의 한 실시예에 따른 금속 탐지 센서는 코어 및 상기 코어에 감긴 도선을 포함하고, 상기 도선과 상기 코어의 통전으로 검출용 자계를 발생시키는 센서 코일, 그리고 상기 센서 코일 외측에 배치되어 있고 상기 검출용 자계 범위에서 자화용 자계를 발생시키는 자화용 자석을 포함하고, 상기 검출용 자계는 피검사물에 생기는 와전류 자계를 소멸시키거나 오류 검출을 일으키지 않는 레벨까지 감쇄시키는 취소(CANCEL)자계로 작동하며, 상기 센서 코일은 상기 금속 이물질의 검출 수단인 것과 동시에 상기 와전류의 취소 수단이다.

상기 취소 자계는, 상기 피검사물에 생기는 와전류 자계를 감쇄시키기 위해 상기 와전류 자계와 동일 레벨의 강도와 동일 주파수로 역위상 교번 자계를 생성하거나 또는 상기 와전류 자계의 1/2 ~ 1/20 강도로 상기 와전류의 2 ~ 50배 주파수로 교번 자계를 생성할 수 있다.

상기 자화용 자석은 영구 자석이고 상기 피검사물 통과 방향의 중심과 일치한 상태로 상기 코어에 배치되며, 자화 수단, 상기 검출 수단 및 상기 취소 수단일 수 있다.

상기 자화용 자석은 영구 자석이며, 상기 코어에는 적어도 2개의 홈이 길이 방향으로 병렬 형성되고, 상기 코어의 너비 방향 측면에 S극과 N극이 상기 피검사물 통과 방향과 일치하게 길이 방향으로 교대로 연달아 설치되고, 상기 자화 수단과 상기 검출 수단 및 취소 수단이 일체화될 수 있다.

상기 코어에는 길이 방향을 따라 돌기가 형성되어 있고, 상기 돌기 부분을 통과하는 자력선이 다른 부분을 통과하는 자력선 보다 자속 밀도가 높을 수 있다.

본 발명의 한 실시예에 따른 금속 탐지기는 상기와 같이 구성된 금속 탐지 센서, 상기 금속 탐지 센서가 설치되어 있고 피검사물을 반송하는 반송로 및 상기 금속 탐지 센서가 검출 신호를 기초로 상기 피검사물 중 금속 이물질이 존재하는지 아닌지를 판정하는 제어부를 포함한다.

상기 금속 탐지 센서는, 상기 제어부와 별도로 갖춰져 상기 제어부와 무선 또는 유선으로 연결되어 정보를 주고받을 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 자화용 자계와 센서 코일의 검출용 자계가 서로 겹치도록 하는 동시에 피검사물에 생기는 와전류를 취소하게 되어 다양한 상황에 대응하면서 미세한 금속 이물질을 정확하게 탐지할 수 있다.

도 1(A)는 본 발명의 제 1 실시 형태인 금속 탐지 센서의 평면도, (B)는 (A)의 A-A 선에 의한 확대 종단면도.
도 2는 도 1의 금속 탐지 센서를 배치하여 이루어지는 금속 탐지기의 정면도.
도 3은 도 2의 금속 탐지기 금속 탐지 센서를 포함 검출부의 회로 배치도.
도 4는도 1(A)의 금속 탐지 센서에 의한 자기장의 상태를 나타내는 종단면도.
도 5는도 2의 금속 탐지기의 응용 예를 나타낸 정면도.
도 6은 도 2의 금속 탐지기의 다른 응용 예의 정면도.
도 7은 본 발명의 제 2 실시 형태인 금속 탐지 센서의 종단면도.
도 8은도 1의 금속 탐지 센서의 응용 예를 나타내는 종단면도.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1(A)는 본 발명의 제 1 실시 형태인 금속 탐지 센서의 평면도이고, 도 1(B)는 A-A 선에 따라서 확대 한 단면도이다.

도 1을 참고하면, 금속 탐지 센서(10A)는 얇은 전자 강판을 적층 하여 막대 모양으로 형성한 단면이 "Ш"자형 코어(12) 및 코어(12)에 감긴 도선(13)을 포함하며, 코어(12)와 도선(13)의 통전으로 검출용 자계를 발생시키는 센서 코일 (11) 및 센서 코일(11)에 의한 검출용 자계가 미치는 범위에서 자화용 자계를 발생시키도록 배치된 자화용 자석(14A)을 포함한다. 자화용 자석(14A)은 금속 물체를 자화시킨다.

자화용 자석(14A)은 코어(12)의 검출면(상면)의 반대면인 하면에 배치되어 있다. 자화용 자석(14A)의 너비 방향 중심과 코어(12)의 너비 방향 중심은 서로 일치한다. 자화용 자석(14A)은 도시하지 않았지만, 복수의 영구 자석으로 구성되며, 코어(12)의 하면에 극성을 교대로 배치하여 연달아 설치되어 있고 코어(12)의 표면에 자화용 자계를 형성한다.

또한, 자화용 자석(14A) 및 센서 코일(11)의 하면과 그 양쪽 측면을 가리도록 상면이 개방된 "U" 단면 형상의 강자성체 금속으로 이루어진 케이스(15)가 배치되어 있다. 케이스(15)는 자화용 자계를 센서 코일(11) 상면측(검출 측)에 집중시키는 역할을 한다. 또한, 코어(12)의 상면에는 그 너비 방향 중앙 부분이 돌출되는 돌기(12a)가 길이 방향을 따라 형성되어 있다.

돌기(12a)는 그 부분을 통과하는 자력선이 코어(12) 상면측의 다른 부분을 통과하는 자력선보다 높은 자속 밀도가 되도록 한다. 이에, 돌기(12a) 위쪽 위치가 집중적으로 검출 가능한 것이므로 높은 검출 정밀도를 실현할 수 있다.

돌기(12a)는 코어(12)의 상면 중앙 부분이 그대로 돌출되어 형성될 뿐 아니라 코어(12)에 다른 강자성체 부품을 배치하여 형성할 수 있다. 또한, 돌기(12a)는 도 1 (A)에서 도시한 바와 같이 평면에서 보았을 때 직선으로 형성되거나 지그재그 모양 또는 길이 방향으로 짧은 구성 요소를 연속 설치한 형상으로 형성될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 금속 탐지 센서(10A)는 피검사물이 자화용 자석(14A)에 의해 자화용 자계로 이동할 때 피검사물의 포장 부분 또는 피검사물 자체가 와전류를 일으켜 와전류 자계가 형성될 수 있다. 와전류 자계는 오류 검출 또는 검출 정밀도의 저하를 초래한다. 센서 코일(11)에 의한 검출용 자계가 피검사물에 생기는 와전류를 소멸시키거나 오류 검출을 일으키지 않는 수준까지 감소시킬 취소 자계로서 작용하는 상태가 된다. 센서 코일(11)이 금속 이물질 검출수단인 동시에 와전류 취소수단으로 역할을 수행할 수 있다.

도 2는 도 1의 금속 탐지 센서가 설치된 금속 탐지기를 나타낸 것이다.

도 2를 참조하면, 금속 탐지기(1A)는 알루미늄 증착 시트 또는 알루미늄 호일 시트로 포장된 제품이나 고농도 전해질액을 충전한 제품 등이 자화용 자계를 통과할 때 그 포장 또는 제품 자체에 와전류가 생겨 금속 이물질 발견이 곤란해지기 쉬운 제품에 대해 밀리(MILLI) 단위의 미세한 금속 이물질도 정밀하게 검출하는 것을 목적한다.

금속 탐지기(1A)는 모터(4) 구동으로 무한궤도로 동작하는 벨트(30)를 구비한 벨트 컨베이어 형태의 반송부(3), 벨트(30)의 일 구간 하측에 배치되어 있고 금속 탐지 센서(10A)를 갖춘 검출부(5A)(미도시)를 포함한다.

검출부(5A)는 금속 이물질 혼입 판정을 포함한 각종 제어를 실행하는 제어 수단(20)을 갖춘 제어부(2A)로 구성된다.

벨트(30)에 놓여 반송되는 피검사물(50)을 광 센서(7)로 검출한 후 금속 탐지 센서(10A) 위를 지날 때 검출한 신호를 제어부(2A)로 전송하면 제어부(2A)가 금속 이물질 유무 판정을 수행한다.

도 3은 상술한 금속 탐지 센서(10A)를 포함하는 검출부(5A)의 구성과 원리를 설명하기 위한 회로 배치도이다.

검출부(5A)는 영구 자석으로 이루어지는 자화용 자석(14A)에 생긴 정자계(M1)로 금속 이물질을 자화시킨다. 그 자극의 변화는 센서 코일(11)에 의한 교번 자계(M2)에 영향을 주고, 이것을 검출 회로인 브릿지 회로(5)로 검출할 수 있다.

자화용 자석(14A)은 그 정자계(M1)가 센서 코일(11)에 교번 주파수 전원(100)에서 기설정된 주파수, 기설정된 강도의 교류 전류를 인가함으로써 발생하는 교변 자계(M2)에 미치는 범위에 배치한다. 본 실시 형태로는 두 자계가 겹치도록 배치하고 있다.

브리지 회로(51)에서 감지된 신호는 제어부(2A)측의 차동증폭기(21)로 증폭된다. 증폭된 신호는 디지털 컴퓨터와 같은 전자 연산수단을 갖춘 제어 수단(20)에 입력되어 금속 이물질의 혼입 여부가 판정된다. 이때 교번 주파수 전원(100)에 의한 전류를 위상 반전한 신호와의 연산을 수행한다. 그리고 교류 전원의 신호부분을 소거하고, 금속 이물질 신호만을 디지털 컴퓨터에 입력하여 금속 이물질 여부를 판정한다.

상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 센서 코일(11)에 의한 검출용 자계인 교번 자계(M2)는 피검사물에서 발생하는 와전류를 소멸시키거나 오류 검출 방지 레벨까지 줄이는 취소 자계로 작용한다. 구체적으로는 특허 문헌 1에 의한 방식의 금속 탐지기가 금속 이물질을 발견할 때 센서 코일에 의해 발생한 검출용 자계를 피검사물에 발생한 와전류 자계와 동일 레벨 강도 또는 동일 주파수의 자계 또는 1/2~1/20의 강도로 2~50배 주파수에 의한 고조파 교번 자계(피검사물에 생기는 와전류 자계의 주파수보다 높은 주파수의 교번 자계를 말한다)를 생성한다. 이것은 취소 자계를 형성시키는 교번 전류를 센서 코일에 흘려 두는 것으로, 피검사물에 발생하는 와전류(자계)를 억제 또는 소멸시킬 수 있다.

이는 미세한 선형 금속 이물질을 높은 정밀도로 검출하려고 하는 경우에는 검출에 대한 저해 요인을 제거하는 관점에서 유효하다. 따라서 종래의 피검사물에 있어서 여러 위치에서 생성될 수 있는 와전류에 의한 자계에 대해 동일 레벨 강도 또는 동일 주파수의 취소 자계를 센서 코일로 형성하는 방식에 비해 본 발명의 실시예에서는 유효한 파형 폭이 있는 고주파 교번 자계에 의해 취소 자계를 형성하는 방식이 쉽다.

이 방식에 대해 센서 코일에 흘리는 교번 전류의 주파수, 진폭치, 위상은 피검사물의 재질, 반송 속도 등의 조건에 의해 발생하는 와전류의 주파수나 진폭치가 각각 다르므로 상정되는 와전류 상태에 따라서 적절하게 설정될 수 있다. 설정치는 와전류가 완전하게 소멸하는 것이 바람직하지만, 검출 오류가 발생하지 않는 범위로 와전류를 현저히 감소시키는 정도라면 가능하다.

상술한 취소 자계로서 이용하는 고주파 교번 자계는 밀리 단위의 미세한 금속 이물질 특히, 길이가 수 밀리 정도의 직선 모양의 금속 이물질을 고정밀도로 검출 가능토록 상정되는 와전류 자계에 대해서, 와전류 자계 강도의 1/3 ~ 1/5 강도로 와전류 자계 주파수의 3 ~ 10배 주파수로 교변 전계를 생성하는 것이 바람직하다. 또, 자계의 강도란 자계를 권회 코일로 검출했을 때의 파형의 크기와 같다.

도 4는 금속 탐지 센서(10A)에 의한 자계의 상태를 나타내고 있다. 자화용 자석(14A)에 의한 정자계(M1)는 센서 코일(11)에 의한 교류 자계(M2)로 보고 있지만, 이들 자계는 겹치는 동시에 양자 모두 코어(12) 위에 자속이 밀실 하게 되어 있다. 이것은 코어(12)의 상면 중앙 위치에 다른 부분보다 높은 돌기(12a)가 형성되었기 때문이다. 이 부분에 자력선이 집중되는 데 따른 것이다. 또한, 케이스(15)의 존재에 의해 자력선이 측방으로 확산이 어렵기 때문이다.

[실시 예]

다음은 본 발명의 실시예에 따라 제작된 금속 탐지기를 이용하여 실시한 예를 상세하게 설명한다.

사용한 금속 탐지기는 도 2에 도시한 금속 탐지기(1A)와 같은 구성이며, 그 검출부는 도 3에 도시한 검출부(5A)와 같은 구성으로, 금속 탐지 센서는 도 1에 도시한 금속 탐지 센서(10A)와 같은 구성이며, 자화용 자석(14)은 네오디뮴 자석을 이용하고 있다. 벨트에 의한 반송 속도는 40m/분이며, 제어부에서 금속 이물질을 탐지했을 경우에 버저를 울려 검사자가 인지하도록 하였다.

피검사물의 알루미늄 포장은 125mm×170mm의 봉투 모양으로 안쪽면에 알루미늄을 증착한 수지제 과자용 포장용 봉투를 이용하였으며, 금속 이물질로는 직경이 0.5mm×3.0mm의 철심 1개 사용하였다. 시뮬레이션한 결과를 바탕으로 알루미늄 포장 봉투에서 발생하는 와류 자기장에 대해 1/3의 강도로 10배의 주파수의 취소 자계를 형성하는 것으로서 센서 코일에 인가하는 교류 전압의 크기를 1VP -P 주파수를 400Hz로 했다.

그리고 A: 철심 단독, B: 철심을 넣지 알루미늄 포장 봉투, C: 알루미늄 포장 봉투에 철심을 넣은 것에 대해서, 각각 10회 금속 이물질 검사를 한 결과, A는 모든 금속 이물질 검출을 알렸으며, B는 모든 금속 이물 검출을 알리지 않았고, C는 모든 이물질 검출을 알렸다.

덧붙여서, 이 방식으로 센서 코일에 인가하는 교류 전압을 차단하고 취소 자계를 형성하지 않는 방식에 대해서도 같게 수행했지만, A는 모든 금속 이물질 검출을 알렸으며 B는 모두 금속 이물질 검출을 알렸고, C는 매사 금속 이물질 검출을 알렸다. 따라서 본 실시 예에 따른 금속 탐지 센서(1A)는 알루미늄 포장 봉투 중의 미세한 금속 이물질을 높은 정밀도로 검출 할 수 있었다.

도 5는 상술한 금속 탐지기(1A)의 다른 실시예의 금속 탐지기(1B)를 나타내고 있다. 본 실시예는 피검사물이 어느 정도 두께를 갖는 것으로 상정하고, 금속 탐지 센서(10A)의 위쪽에 아치형 부재로 자화용 자석(18)을 기설정된 높이에 배치하여 탐지 가능한 범위를 위쪽으로 넓힌 구성이다. 다른 부분의 구성은 상술한 것과 같다.

그러나 이처럼 자화용 자석(18)을 컨베이어 벨트 위쪽에 배치하는 경우 반송 동작에서 발생하는 진동이나 외부에서 주어진 진동 때문에 자화용 자석(18)이 과도하게 요동해 오 검출될 가능성이 커진다. 이에 대해서 아치 부재의 상부에 3차원 진동 감지기(16)를 배치하고, 진동 감지기(16)의 검출 신호가 제어부(2B)에 입력되는 것으로서 검출에 영향을 주는 레벨의 진동이 있으면 제어 수단(20)이 그 진동에 영향을 받지 않도록 하였다.

도 6은 도 2의 금속 탐지기(1A)의 또 다른 실시 예로서의 금속 탐지기(1C)를 나타내고 있다. 본 실시예는 금속 탐지기(1C)를 구성하고 있는 것은 검출부(5C)와 제어부(2C)만 포함하며 반송부는 생략되고, 기존의 벨트 컨베이어 장치(8)를 사용하는 방식으로 되어 있다. 또한, 본 실시예는 벨트 컨베이어 장치(8)에 설치 검출부(5C)가 제어부(2C)와 별도로 되어 있으며, 양자가 무선 통신으로 연결된 상태로 사용된다.

즉, 금속 탐지 센서(10A)를 갖춘 검출부(5C)에 무선통신 수단(55)이 설치되고, 제어 수단(20)을 구비 한 제어부(2C)에도 무선통신 수단(25)이 배치된다. 금속 탐지 센서(10A)에서 검출한 데이터는 연속적으로 제어부(2C)로 송신된다.

절임 식품 등을 생산하는 식품 공장에서 이물질 검사를 할 경우 디지털 컴퓨터를 포함 제어부가 감지부와 일체로 된 경우 실내의 습기와 염분에 의해 장치의 부식을 초래할 수 있다. 이에, 제어부(2C)를 검출부(5C)와는 다른 곳에 배치하여 원격으로 연결하여 부식 문제를 해결할 수 있도록 한다.

또, 검출부(5C)를 별개로 하여 콤팩드하게 구성하여 내부를 기밀 및 액밀 상태에 가깝게 한다. 검출부 자체에도 비교적 간단하고 쉬운 수단으로 눅눅해지거나 염분, 분진, 젖음을 방지할 수 있도록 형성된다.

도 7은 본 발명의 제2 실시 형태인 금속 탐지 센서(10B)의 단면을 나타낸 것이다. 본 실시예는 자화용 자석(14B)을 정면에서 본 단면 형상이 "Ш"자 모양인 코어(12)의 일측면 배치하고, 자화용 자석(14B)은 S극과 N극이 피검사물 통과 방향으로 교번적으로 배치된 복수의 영구 자석으로 구성하여 자화 수단과 취소 수단을 일체화하였다.

이것은 영구 자석의 배치 방법을 채용하는 것으로, 검출 측 자계가 집중되고 최소한의 자력으로 효율적인 자화 및 탐지를 할 수 있는 것을 알 수 있다. 또한, 코어(12)에 설치하는 자화용 자석(14B)은 상술 한 실시 형태에서 자화용 자석(14A)과 마찬가지로, 코어(12)와 동일한 정도의 길이 방향의 길이를 갖는 것이 바람직하다. 그리고 금속 탐지 센서(10B)는 상술 한 모든 금속 탐지기에 적용될 수 있다.

또한, 도 8에 나타낸 바와 같이, 자화용 자석(14C)을 코어(12)의 하면에 배열하여 그 자계를 검출 측(위쪽)에 어느 정도 집중시킬 수 있고, 센서 위치에서 높은 정밀도로 검출 가능한 범위를 확대할 수 있다.

이상 언급 한 바와 같이 제품 중에 혼입된 금속 이물질을 검출하는 금속 탐지 센서 및 금속 탐지기에 대해 혼입된 금속 이물질이 미세한 것도 본 발명에 따라 다양한 상황에 대응하면서 높은 정확하게 탐지할 수 있다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한, 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

1A, 1B, 1C: 금속 탐지기 2A, 2B, 2C: 제어부
3: 반송 부 5A, 5C: 검출부
10A, 10B, 10C: 금속 탐지 센서 11: 센서 코일
12: 코어 12a: 돌기
13: 도선 14A, 14B, 14C, 18: 자화용 자석
25, 55: 무선 통신 수단 50: 피검 사물

Claims (7)

1. 코어 및 상기 코어에 감긴 도선을 포함하고, 상기 도선과 상기 코어의 통전으로 검출용 자계를 발생시키는 센서 코일, 그리고
   상기 센서 코일 외측에 배치되어 금속 이물질을 자화시키는 정자계를 생성하고, 상기 검출용 자계 범위에서 자화용 자계를 발생시키는 자화용 자석
   을 포함하고,
   상기 검출용 자계는 피검사물에 생기는 와전류 자계를 소멸시키거나 오류 검출을 일으키지 않는 레벨까지 감쇄시키는 취소(CANCEL)자계로 작동하며,
   상기 센서 코일은 상기 금속 이물질의 검출 수단인 것과 동시에 상기 와전류의 취소 수단이고,
   상기 취소 자계는 상기 와전류 자계의 1/2 ~ 1/20 강도를 가지며 상기 와전류 자계의 2 ~ 50배 고주파수로 교번 자계를 생성하고,
   자화용 자석은 상기 정자계가 상기 교번 자계에 미치는 범위에 배치되는
   금속 탐지 센서.
2. 삭제
3. 제1항에서,
   상기 자화용 자석은 영구 자석이고 상기 피검사물 통과 방향의 중심과 일치한 상태로 상기 코어에 배치되며, 자화 수단, 상기 검출 수단 및 상기 취소 수단이 일체화 된 금속 탐지 센서.
4. 제1항에서,
   상기 자화용 자석은 영구 자석이며, 상기 코어에는 적어도 2개의 홈이 길이 방향으로 병렬 형성되고, 상기 코어의 너비 방향 측면에 S극과 N극이 상기 피검사물 통과 방향과 일치하게 길이 방향으로 교대로 연달아 설치되며, 자화 수단, 상기 검출 수단 및 취소 수단이 일체화 된 금속 탐지 센서.
5. 제1항에서,
   상기 코어의 상면에는 길이 방향을 따라 돌기가 형성되어 있고, 상기 돌기 부분을 통과하는 자력선이 다른 부분을 통과하는 자력선 보다 자속 밀도가 높은 금속 탐지 센서.
6. 제1항 및 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 정의되어 있는 금속 탐지 센서,
   상기 금속 탐지 센서가 설치되어 있고 피검사물을 반송하는 반송로 및
   상기 금속 탐지 센서가 검출 신호를 기초로 상기 피검사물 중 금속 이물질이 존재하는지 아닌지를 판정하는 제어부
   를 포함하는 금속 탐지기.
7. 제6항에서,
   상기 금속 탐지 센서는, 상기 제어부와 별도로 갖춰져 상기 제어부와 무선 또는 유선으로 연결되어 정보를 주고받는 금속 탐지기.

Images