KR20230102105A - Metallic foreign components detecting apparatus and method for detecting metal foreign material thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 금속검출기 및 그의 금속이물 검출방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 금속검출기를 최대 성능으로 활용할 수 있고, 검출감도를 검사대상품의 특징에 정확히 부합하게 설정할 수 있도록 시각적으로 표시하여 사용자로 하여금 손쉽게 검출감도를 설정할 수 있게 금속검출기 및 그의 금속이물 검출방법에 관한 것이다.The present invention relates to a metal detector and a method for detecting a metal foreign substance therefor, and more particularly, the metal detector can be utilized to its maximum performance, and the detection sensitivity can be set to accurately match the characteristics of an inspection target product by visually displaying it to the user. It relates to a metal detector and a method of detecting a metal foreign body thereof so that the detection sensitivity can be easily set.
금속검출기는 일반적으로 식품 내에 잔존하는 금속이물질을 검출하는 장치이다. 금속검출기는 전자기 유도 현상을 이용하여 금속이물질을 검출하기 위한 송신부와 수신부를 포함한다. 송신부의 코일에서는 자기장을 형성시키고 통상 2개의 안테나 쌍으로 구성된 수신부에서는 송신부로부터 유기된 전류를 수신하여 2개의 안테나 사이에 신호 크기의 균형을 유지한다. A metal detector is generally a device for detecting metal foreign substances remaining in food. The metal detector includes a transmission unit and a reception unit for detecting a metal foreign material using an electromagnetic induction phenomenon. A coil of the transmitter forms a magnetic field, and a receiver composed of two antenna pairs receives a current induced from the transmitter to maintain a balance of signal strength between the two antennas.
터널에 진입한 금속이 전자계의 균형을 깨뜨릴 때 교란된 신호를 검출하여 수차례 증폭과 필터링을 거쳐 디지털화한 후 표시장치로 표시하는 방법으로 금속이물질 검출이 이루어진다.When metal entering the tunnel breaks the balance of the electromagnetic field, the disturbed signal is detected, digitized through several times of amplification and filtering, and then displayed on a display device to detect metal foreign matter.
이러한 금속검출기 감도는 여러 가지 요인에 의해 영향을 받게 된다. 금속검출기 터널의 사이즈, 제품의 수분 및 염분 상태, 방사 노이즈를 발생시키는 인버터 및 건조한 생산현장에서 발생할 수 있는 정전기가 주요 원인으로 작용한다. 이 중 제품의 수분 및 염분 상태에 따른 검출감도의 변화는 검출 방식, 다양한 주파수 발생의 변형 및 감도 판별 기준 등의 재설정 등을 통해 어느 정도 대처할 수 있다.The sensitivity of the metal detector is affected by several factors. The main causes are the size of the metal detector tunnel, moisture and salt conditions of the product, inverters that generate radiation noise, and static electricity that can occur in dry production sites. Among them, the change in detection sensitivity according to the moisture and salt state of the product can be coped with to some extent by resetting the detection method, variation of various frequency occurrences, and sensitivity discrimination criteria.
이러한 금속검출기는 식품 제조공정내 품질관리 분야에서 금속성 이물질 혼입여부를 확인하는 공정에서 사용하는데, 검사대상품에 금속이물이 혼입되어 있지 않아도 검사대상품 자체에 수분이나 염분이 함유되어 있는 경우, 이온화된 수분에 의한 전하이동으로 인해 금속검출기가 검사대상품에 금속이물이 있는 것으로 판별할 수 있다.These metal detectors are used in the process of checking whether metallic foreign substances are mixed in the field of quality control in the food manufacturing process. Due to the transfer of charge by moisture, the metal detector can determine that there is a metal foreign body in the inspection target product.
이러한 현상의 방지를 위하여, 종래의 금속검출기는 금속검출기의 수신부에 부가되는 위상복조회로를 통하여 수신신호의 크기와 위상을 판별하고, 검사대상품이 터널을 통과할 때 발생한 수신신호의 크기와 위상변화를 저장해두고 이후에 통과하는 검사대상품에 의한 수신신호 변화가 양품인지 아니면 저장해둔 수신신호의 크기와 위상 변화기준을 벗어나는지를 판별하여 검사대상품에 금속이물이 있는지 여부를 판별하는 방식으로 운영되고 있다.In order to prevent this phenomenon, the conventional metal detector discriminates the magnitude and phase of the received signal through a phase demodulation circuit added to the receiving part of the metal detector, and the magnitude and phase change of the received signal generated when the inspection target passes through the tunnel. is stored and it is operated by determining whether there is a metal foreign object in the inspection target product by determining whether the received signal change by the inspection target product that passes later is a good product or out of the size and phase change standards of the stored reception signal. .
상술한 종래의 금속검출기의 금속이물 판별 방식에 있어서, 금속이물이 없는 검사대상품이 금속검출기의 검출신호에 어느 정도 영향을 주는지 확인하는 절차로서, 신호 변화의 크기와 수신신호의 위상변화를 측정하는 단계가 필요하다. In the above-described conventional metal foreign matter discrimination method of the metal detector, as a procedure for checking how much the inspection target product without metal foreign matter affects the detection signal of the metal detector, the magnitude of the signal change and the phase change of the received signal A measurement step is required.
검사대상품에 수분이나 염분이 전혀없거나 완전히 냉동되어 이온화된 수분이 없는 상태인 경우에는 금속검출기의 수신신호가 어떠한 변화만 있더라도 금속이물로 판정하도록 작동될 수 있다. 그러나 수분이나 염분이 조금이라도 함유된 검사대상품일 경우, 검사대상품이 금속검출기의 수신신호의 크기와, 송신신호와 수신신호의 위상차이를 발생시킨다. In the case where there is no moisture or salt in the object to be inspected or completely frozen and no ionized moisture, the received signal of the metal detector can be operated to determine it as a metal foreign object even if there is any change. However, in the case of an object to be inspected that contains even a little bit of moisture or salt, the object to be inspected causes a magnitude of a reception signal of the metal detector and a phase difference between a transmission signal and a reception signal.
정상적인 검사대상품을 금속이물이 포함된 금속이물제품으로 오판정하지 않기 위하여, 정상적인 검사대상품이 금속검출기를 통과할 때 수신신호의 크기 변화 최대값과 그 때의 수신신호의 위상을 금속검출기에 미리 설정해야 한다. 여기서, 검사대상품을 정상제품으로 판정하기 위한 수신신호의 크기 조정을 일반적으로 "감도"로 설정하고, 그 의 수신신호 위상을 "위상"(또는 "특성")이라는 값으로 금속검출기에 설정한다. 이러한 용어는 금속검출기 제조사에 따라 달리 쓰일 수 있다.In order not to erroneously judge a normal inspection target product as a metal foreign body product containing a metal foreign body, when a normal inspection target product passes through the metal detector, the maximum value of the size change of the received signal and the phase of the received signal at that time are sent to the metal detector in advance. should be set Here, the size adjustment of the received signal for determining the inspected product as a normal product is generally set to "sensitivity", and the phase of the received signal is set to a value called "phase" (or "characteristic") in the metal detector. do. These terms may be used differently depending on the manufacturer of the metal detector.
금속검출기의 사용자는 자신이 사용하는 금속검출기에 통과할 검사대상품에 따라 어떤 값으로 "감도"와 "위상"(또는 "특성")을 육안으로 확인하는 것은 불가능하므로, "감도"와 "위상"(또는 "특성")을 임의의 값으로 임시로 설정하고 검사대상품을 지속적으로 금속검출기에 통과시키며 정상제품을 금속이물제품으로 오판정 하지 않도록 최적의 값을 찾아내거나 금속검출기 자체에서 제공하는 자동 설정기능을 이용하여 오판정하지 않는 최적의 값을 찾아 설정하고 있다, It is impossible for users of metal detectors to visually check "sensitivity" and "phase" (or "characteristics") at certain values depending on the item to be inspected to pass through the metal detector they are using, so "sensitivity" and "phase" (or "characteristic") to a random value, continuously pass the inspection target product through the metal detector, find the optimal value to avoid misdiagnosing a normal product as a foreign metal product, or automatically The setting function is used to find and set the optimal value that does not misjudge.
그런데, 이 과정에서 최적의 값이 적절히 설정되지 않았을 경우에 정상제품을 금속이물제품으로 오판정하거나 판정기준이 과도하게 낮게 설정되어 금속검출기의 최대 성능을 사용하지 못하여, "감도"와 "위상"(또는 "특성")이 적절한 값으로 설정되었었으면 검출할 수 있었던 금속이물을 검출하지 못하게 되는 문제가 있다. 또한, 사용자는 현재 설정 값으로 금속검출기를 최대 성능으로 활용할 수 있는 상태인지 여부 조차도 확인할 수 없는 문제가 있다.However, in this process, if the optimal value is not properly set, a normal product is misjudged as a foreign metal product, or the criterion is set excessively low, so the maximum performance of the metal detector cannot be used, resulting in "sensitivity" and "phase". There is a problem of not detecting metal foreign matter that could have been detected if " (or "characteristic") was set to an appropriate value. In addition, there is a problem in that the user cannot even check whether or not the metal detector is in a state in which the metal detector can be utilized with the maximum performance with the current setting value.
본 발명의 목적은 검출감도를 검사대상품의 특징에 정확히 부합하게 설정할 수 있도록 시각적으로 표시하여 손쉽게 검출감도를 설정할 수 있는 금속검출기 및 그의 금속이물 검출방법을 제공함에 있다.An object of the present invention is to provide a metal detector that can easily set the detection sensitivity by visually displaying the detection sensitivity so that it can be accurately set to match the characteristics of an inspection target product, and a metal foreign material detection method thereof.
또한, 금속이물을 검출하는 식품등의 생산 공정내에서 금속성 이물질을 검출하는 금속검출기를 최적의 설정상태로 운영하고 있는지 여부를 쉽게 판별할 수 있는 금속검출기 및 그의 금속이물 검출방법을 제공함에 있다.In addition, to provide a metal detector and its method for detecting metal foreign substances that can easily determine whether or not the metal detector for detecting metallic foreign substances is operating in an optimal setting in the production process of food, etc. there is.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 금속검출기는, 송신신호를 송신하는 송신코일; 상기 송신코일로부터 송신된 상기 송신신호에 의해 유도된 수신신호를 출력하는 수신코일; 검사대상품이 상기 송신코일과 상기 수신코일로 구성된 터널을 통과하는 동안에 상기 수신코일로부터 출력되는 상기 수신신호를 연산하여 금속이물 통과신호를 출력하는 수신신호 연산부; 상기 연산부로부터 출력된 상기 금속이물 통과신호의 크기 및 상기 송신신호를 기준으로 한 상기 금속이물 통과신호의 위상차를 출력하는 복조부; 및 상기 복조부로부터 출력된 상기 금속이물 통과신호의 크기와 위상차를 기억장치에 저장시키고, 상기 기억장치에 저장된 상기 금속이물 통과신호의 크기와 위상차에 기초하여 다른 검사대상품의 금속이물 포함여부를 판정하는, 마이크로 프로세서;를 포함한다.A metal detector according to the present invention for achieving the above object includes a transmission coil for transmitting a transmission signal; a receiving coil outputting a received signal derived by the transmission signal transmitted from the transmission coil; a received signal calculating unit which calculates the received signal output from the receiving coil and outputs a metal foreign object passing signal while the object to be inspected passes through the tunnel composed of the transmitting coil and the receiving coil; a demodulator outputting a phase difference of the foreign object passing signal based on the size of the foreign object passing signal output from the calculation unit and the transmission signal; and storing the magnitude and phase difference of the metal foreign object passing signal output from the demodulator in a memory device, and including the metal foreign object of another inspection target product based on the magnitude and phase difference of the metal foreign object passing signal stored in the memory device. It includes; a microprocessor that determines whether or not.
본 발명에 따른 금속이물 검출방법은, 터널과 상기 터널에 배치된 송신코일과 수신코일을 포함하는 금속검출기의 금속이물 검출방법으로서, 정상적인 검사대상품이 상기 터널을 통과하는 동안에 일정 시간 간격마다 금속이물 통과신호의 크기와 위상차를 측정하는 제1 측정 단계; 상기 측정된 금속이물 통과신호의 크기와 위상차에 소정의 값을 더하여 검출판정 기준을 설정하는 기준 설정 단계; 실제 검사대상품이 상기 터널을 통과하는 동안에 상기 일정 간격마다 금속이물 통과신호의 크기와 위상차를 측정하는 제2 측정 단계; 및 상기 제2 측정 단계에서 측정된 상기 금속이물 통과신호의 크기와 위상차를 상기 검출판정 기준과 비교하여 상기 실제 검사대상품의 금속이물 검출 여부를 판정하는, 판정 단계;를 포함한다.A metal foreign object detection method according to the present invention is a metal foreign object detection method of a metal detector including a tunnel and a transmitting coil and a receiving coil disposed in the tunnel, at regular intervals while a normal inspection target product passes through the tunnel. A first measurement step of measuring the magnitude and phase difference of the signal passing through the metal foreign material; a criterion setting step of setting a detection criterion by adding a predetermined value to the magnitude and phase difference of the measured foreign material passage signal; a second measurement step of measuring the magnitude and phase difference of the metal foreign object passage signal at regular intervals while the actual inspection target object passes through the tunnel; and a determination step of comparing the magnitude and phase difference of the metal foreign object passage signal measured in the second measuring step with the detection criterion to determine whether or not the metal foreign object is actually detected in the inspection target object.
본 발명에 따른 금속검출기 및 그의 금속이물 검출방법에 의하면, 검출감도를 검사대상품의 특징에 정확히 부합하게 설정할 수 있도록 시각적으로 표시하여 손쉽게 검출감도를 설정할 수 있는 이점이 있다.According to the metal detector and the metal foreign material detection method thereof according to the present invention, there is an advantage in that the detection sensitivity can be easily set by visually displaying the detection sensitivity to accurately match the characteristics of the inspection target product.
또한, 금속이물을 검출하는 식품등의 생산 공정내에서 금속성 이물질을 검출하는 금속검출기를 최적의 설정상태로 운영하고 있는지 여부를 쉽게 판별할 수 있는 이점이 있다.In addition, there is an advantage in that it is possible to easily determine whether or not a metal detector for detecting a metal foreign substance is operating in an optimal setting in the production process of food, etc., which detects the foreign substance.
도 1은 금속검출기의 기본 동작 원리를 설명하기 위한 개념도이다.
도 2는 일반적인 금속검출기의 설정 화면이다.
도 3은 일반적인 금속검출기의 마스킹 처리를 그래프로 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 금속검출기의 기본적인 구성을 나타내는 상세 블록도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 금속검출기의 금속이물 검출방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 6 내지 도 9는 금속검출기의 표시장치를 통해 금속이물 검출결과가 그래프 형태로 표시된 것을 보여주는 도면들이다.1 is a conceptual diagram for explaining the basic operating principle of a metal detector.
2 is a setting screen of a general metal detector.
3 is a graph showing a masking process of a general metal detector.
4 is a detailed block diagram showing the basic configuration of a metal detector according to an embodiment of the present invention.
5 is a flowchart illustrating a method of detecting a metal foreign material by a metal detector according to an embodiment of the present invention.
6 to 9 are views showing results of metal foreign matter detection displayed in graph form through the display device of the metal detector.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The detailed description of the present invention which follows refers to the accompanying drawings which illustrate, by way of illustration, specific embodiments in which the present invention may be practiced. These embodiments are described in sufficient detail to enable one skilled in the art to practice the present invention. It should be understood that the various embodiments of the present invention are different from each other but are not necessarily mutually exclusive. For example, specific shapes, structures, and characteristics described herein may be implemented in one embodiment in another embodiment without departing from the spirit and scope of the invention. Additionally, it should be understood that the location or arrangement of individual components within each disclosed embodiment may be changed without departing from the spirit and scope of the invention. Accordingly, the detailed description set forth below is not to be taken in a limiting sense, and the scope of the present invention, if properly described, is limited only by the appended claims, along with all equivalents as claimed by those claims. Like reference numbers in the drawings indicate the same or similar function throughout the various aspects.
각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.In adding reference numerals to components of each drawing, it should be noted that the same components have the same numerals as much as possible even if they are displayed on different drawings. In addition, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 대해 상세히 설명한다. 도 1은 금속검출기의 기본 동작 원리를 설명하기 위한 개념도이다. 금속검출기는 금속이물 검출을 위한 금속이물 감지신호를 송신하는 송신코일과 수신코일을 터널 형태로 구성하여 검사대상품이 터널을 통과할 때 금속이물 감지신호의 변화를 측정해 금속이물의 존부를 판별한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. 1 is a conceptual diagram for explaining the basic operating principle of a metal detector. A metal detector configures a transmission coil and a receiving coil that transmit a metal foreign object detection signal to detect metal foreign objects in a tunnel shape. to determine
도 1은 금속검출기의 기본 동작 원리를 설명하기 위한 개념도이다.1 is a conceptual diagram for explaining the basic operating principle of a metal detector.
도 1에 도시된 바와 같이, 금속검출기는 하나의 송신코일과, 한 쌍의 수신코일을 사각형 혹은 원형의 터널 형태로 구성하고, 송신코일에 일정한 주파수의 신호(금속이물 감지신호)를 인가한다.As shown in FIG. 1, the metal detector configures one transmit coil and a pair of receive coils in a rectangular or circular tunnel shape, and applies a signal (metal foreign object detection signal) of a constant frequency to the transmit coil. .
수신코일은 송신코일의 전단 및 후단에 배치된 한 쌍의 코일로 이루어지며, 송신코일로부터 동일한 간격으로 유지하여 2개의 코일간에 동일한 강도의 신호를 수신하게 되고, 2개의 수신코일 극성을 반대로 접속하면 2개의 수신코일이 완전히 균형이 유지될 경우 신호의 출력 전압이 0V가 되도록 구성된다.The receiving coil consists of a pair of coils disposed at the front and rear of the transmitting coil, and maintains the same distance from the transmitting coil to receive signals of the same strength between the two coils, and if the polarity of the two receiving coils is reversed It is configured so that the output voltage of the signal becomes 0V when the two receiving coils are perfectly balanced.
검사대상품이 송신코일과 수신코일로 형성된 터널을 통과할 때, 검사대상품에 금속이물이 존재하면, 송신코일에 인가된 교류 신호에 의하여 금속이물 표면에 와전류 손실이 발생하게 되고, 이로 인하여 수신코일에 도달하는 신호에 손실이 발생하여 균형이 깨지게 된다. 한 쌍의 수신코일에 균형이 깨지면 송신코일에 인가되어 수신코일에 유도된 신호가 0이 아닌 크기를 갖게 되기 때문에, 금속이물이 자성체인지 비자성체인지에 따라 수신 신호의 위상차가 발생한다.When the inspection target product passes through the tunnel formed by the transmission coil and the reception coil, if there is a metal foreign object on the inspection target product, eddy current loss occurs on the surface of the metal foreign object due to the AC signal applied to the transmission coil, and this causes the reception The signal reaching the coil will be lost and will be out of balance. When a pair of receiving coils are out of balance, a signal applied to the transmitting coil and induced in the receiving coil has a non-zero magnitude, so a phase difference of the received signal occurs depending on whether the metal foreign object is magnetic or non-magnetic.
금속이물이 없는 정상적인 검사대상품이 금속검출기의 터널을 통과하면, 정상적인 검사대상품은 수신코일에 도달하는 신호에 아무런 변화를 주지 않는다. 한편, 수신신호에 어떠한 변화가 발생할 경우, 금속검출기에서는 검사대상품에 금속이물이 있는 것으로 판정하면 되지만, 수분과 염분이 포함된 검사대상품의 경우에는 이온화된 수분에 의한 전하이동의 원인으로 인해 금속과 유사한 와전류손실이 발생하여 수신코일에 도달하는 신호의 크기와 위상에 변화를 주게 된다. When a normal object to be inspected without a metal object passes through the tunnel of the metal detector, the normal object to be inspected does not change the signal reaching the receiving coil. On the other hand, if any change occurs in the received signal, the metal detector just needs to determine that there is a metal foreign object in the product to be inspected. An eddy current loss similar to that occurs and changes the magnitude and phase of the signal reaching the receiving coil.
이 경우, 정상적인 검사대상품을 금속이물이 포함된 불량품으로 판정하지 않게 하기 위하여, 정상적인 검사대상품이 만드는 수신신호의 크기와 위상에 해당하는 신호가 수신될 경우에 이를 불량품으로 처리하지 않도록 하는 마스킹(Maskng) 처리가 필요하다. In this case, in order to prevent the normal inspection target product from being judged as a defective product containing a metal foreign body, masking to prevent processing as a defective product when a signal corresponding to the magnitude and phase of the received signal generated by the normal inspection target product is received ( Maskng) processing is required.
도 2는 일반적인 금속검출기의 설정 화면이다. 2 is a setting screen of a general metal detector.
도 2를 참조하면, 일반적인 금속검출기는 정상제품을 불량제품으로 판정하지 않도록 수신신호의 크기를 조정하는 기능과 어떤 위상의 신호를 마스킹 할것인지를 설정할 수 있는 기능을 제공하며, 각각 "감도"와 "위상"(또는 "특성")이라는 명칭으로 설정항목을 정하기도 한다. Referring to FIG. 2, a general metal detector provides a function of adjusting the size of a received signal so as not to judge a normal product as a defective product and a function of setting a signal of which phase to mask, respectively. Setting items are sometimes named "phase" (or "characteristic").
"위상"(또는 "특성")은 사용자에 의한 설정 이외에도 금속검출기에서 제공하는 자동설정 기능을 이용하기도 하는데, 양자 모두 검사대상품이 금속검출기의 터널을 통과할 때 발생하는 수신신호의 변화중에서 가장 큰 변화가 일어났을 때의 신호의 크기와 위상을 금속이물 판정기준으로 사용한다. "Phase" (or "characteristic"), in addition to setting by the user, also uses the automatic setting function provided by the metal detector. The magnitude and phase of the signal when a change occurs is used as a criterion for determining a foreign object.
일반적인 금속검출기는 수신신호의 증폭과 잡음 제거를 위한 필터링 처리를 거친 후, 위상복조를 수행하는 방식으로 구현된다. A general metal detector is implemented in such a way that phase demodulation is performed after a received signal is subjected to a filtering process for amplification and noise removal.
일반적인 금속검출기에서 위상복조를 수행하는 회로 또는 디지털 처리를 통한 알고리즘에서는, 현재 수신되는 신호가 미리 설정된 기준 위상 대비 위상 차이가 없을 때 가장 작은 이득으로, 위상 차이가 커질수록 큰 이득으로 작동하도록 구성된다. 즉, 미리 설정된 기준 위상에 해당하는 신호가 수신될 때에는 가장 작은 이득으로 처리를 하고, 수신된 신호의 위상이 상기 미리 설정된 기준 위상과 큰 차이가 날수록 가장 큰 증폭처리를 하도록 구성되어, 결과적으로 미리 설정된 위상에 대한 마스킹 처리를 수행하게 된다. 이러한 마스킹 처리를 그래프로 나타내면 도 3과 같다.In a circuit that performs phase demodulation in a general metal detector or an algorithm through digital processing, it is configured to operate with the smallest gain when the currently received signal has no phase difference with respect to a preset reference phase, and with a larger gain as the phase difference increases. . That is, when a signal corresponding to a preset reference phase is received, processing is performed with the smallest gain, and as the phase of the received signal differs greatly from the preset reference phase, the largest amplification is performed. As a result, A masking process for the set phase is performed. A graph of this masking process is shown in FIG. 3 .
상기 마스킹 처리 과정에서 최적의 값이 적절히 설정되지 않았을 경우, 정상제품을 금속이물제품으로 판정하거나, 금속이물 판정기준이 과도하게 낮게 제한되어 금속검출기의 최대 성능을 사용하지 못하여, 마스킹 처리 수행 시 적절한 값이 설정되었다면 검출할 수 있었던 금속이물을 검출하지 못하는 문제가 있다. 또한, 현재 설정된 값이 금속검출기의 최대 성능을 활용할 수 있는 상태인지 여부를 확인할 수 없는 문제도 있다.If the optimal value is not properly set in the masking process, the normal product is judged as a foreign metal product, or the metal foreign matter judgment standard is excessively low and the maximum performance of the metal detector is not used, so the masking process is performed There is a problem of not detecting metal foreign matter that could be detected if an appropriate value was set. In addition, there is a problem in that it cannot be confirmed whether the currently set value is in a state in which the maximum performance of the metal detector can be utilized.
상술한 문제들을 해결하기 위한 검출감도를 직관적으로 설정할 수 있는 기능을 갖는 본 발명의 실시 예에 따른 금속검출기는, 상술한 "감도"와 "위상(또는 "특성")"을 직관적으로 설정할 수 있으므로, 금속이물이 포함되지 않은 정상제품이 금속검출기에 미치는 영향을 최소화하는 이득제어를 통한 마스킹 처리를 하지 않는다.The metal detector according to the embodiment of the present invention having a function of intuitively setting the detection sensitivity to solve the above problems can intuitively set the above-mentioned "sensitivity" and "phase (or "characteristic"), , masking process is not performed through gain control that minimizes the effect of normal products without metal foreign substances on the metal detector.
본 발명의 실시 예에 따른 금속검출기는 정상적인 검사대상품이 송신코일과 수신코일로 구성된 터널을 통과할 때 일정 시간 간격마다 측정되는 금속이물 통과신호의 크기와 송신신호와의 위상차 정보(이하, '기준 크기 및 위상차 정보'라 함)를 메모리와 같은 기억장치에 저장한다. 그리고, 실제 검사대상품이 상기 터널을 통과할 때 측정되는 금속이물 통과신호의 크기와 위상차 정보가 상기 메모리에 저장된 기준 크기 및 위상차 정보와 소정의 차이를 나타낼 때, 상기 실제 검사대상품은 금속이물이 포함되어 있음으로 판정하는 것을 특징으로 한다. In the metal detector according to an embodiment of the present invention, when a normal inspection target product passes through a tunnel composed of a transmission coil and a reception coil, the magnitude of the metal foreign object passage signal measured at regular time intervals and the phase difference information between the transmission signal (hereinafter, ' Reference size and phase difference information') is stored in a storage device such as a memory. And, when the magnitude and phase difference information of the metal foreign object passage signal measured when the actual inspection target product passes through the tunnel indicates a predetermined difference from the reference size and phase difference information stored in the memory, the actual inspection target product is the metal foreign material It is characterized by determining that it is included.
또한, 검출감도를 직관적으로 설정할 수 있는 기능을 갖는 본 발명의 실시 예에 따른 금속검출기는, 실제 검사대상품이 터널을 통과하였을 때 일정 시간 간격마다 측정된 금속이물 통과신호의 크기와 위상차의 변화를 표시장치를 통해 그래프로 시각적으로 표현하고, 금속이물제품으로 판정하는 기준선도 함께 상기 표시장치를 통해 그래프로 표현할 수 있다. 따라서, 사용자는 금속검출기의 민감도가 어느 정도로 설정되어 있는지를 한눈에 파악할 수 있다.In addition, the metal detector according to the embodiment of the present invention, which has a function of intuitively setting the detection sensitivity, changes in the magnitude and phase difference of the metal foreign object passage signal measured at regular time intervals when the actual inspection target product passes through the tunnel. can be visually expressed as a graph through a display device, and a reference line for determining a metal foreign material product can also be expressed as a graph through the display device. Accordingly, the user can grasp at a glance how high the sensitivity of the metal detector is set.
이하, 본 발명의 실시 예에 따른 금속검출기와 그의 금속이물검출 방법을 도면들을 참조하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, a metal detector and a metal foreign material detection method thereof according to embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 금속검출기의 기본적인 구성을 나타내는 상세 블록도이다. 4 is a detailed block diagram showing the basic configuration of a metal detector according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 금속검출기(100)는 발진부(101), 주파수 합성부(102), 송신단 증폭부(103), 송신코일(140), 수신코일(150), 수신신호 연산부(104), 수신단 증폭부(105), 이득조정부(106), 복조부(160), A/D변환부(107), 입력부(110), 표시부(120), 마이크로 프로세서(170) 및 기억장치(180)를 포함할 수 있다. 이들 중 2개 이상의 구성이 1개 구성으로 구현되어도 무방하고, 1개의 구성이 기능적으로 분리되어 2개 이상의 구성으로 구현되어도 무방하다. 또한, 도 4에 도시된 구성 중 일부 구성이 생략되어도 무방하고, 도시되지 않은 다른 구성이 추가되어도 무방하다. Referring to FIG. 4 , the
발진부(101)는 수정 진동자와 같이 주파수 변동률이 작은 소자를 이용하여 송신신호, 즉, 금속이물 감지신호를 생성하는 기능을 갖는다. 발진부(101)에서 생성된 금속이물 감지신호는 주파수 합성부(102)로 입력된다.The
주파수 합성부(102)는 검사대상품의 수분, 염분 함유량에 따른 저주파, 중주파, 고주파의 주파수를 선택하여 출력할 수 있다. 이때, 발진부(101)는 마이크로 프로세서(170)의 제어신호에 따라 주파수를 선택할 수 있다. 일반적으로, 수분과 염분의 함유량이 많은 검사대상품(예: 김치, 치즈 등)의 경우는 30∼100KHz의 주파수를 이용하고, 수분과 염분의 함유량이 적거나 물분자의 이동이 없는 검사대상품(예: 냉동제품, 분말제품)의 경우에는 100∼1000KHz의 주파수를 이용한다.The
송신단 증폭부(103)는 주파수 합성부(102)로부터의 제공되는 금속이물 감지신호인 송신신호를 전력증폭하여 송신코일(140)에 제공하여, 수신코일(150)에 송신신호가 무선 공간을 통하여 도달할 수 있도록 충분한 전력을 공급한다. 송신코일(140)은 도 1에 도시된 바와 같이 1개로 구성될 수 있다.The
수신신호 연산부(104)는 1개 쌍으로 구성된 수신코일(150)을 통하여 수신된 수신신호를 서로 역극성으로 합산하여 금속이물 통과신호를 출력할 수 있다. The received
수신신호 연산부(104)는 2개의 수신코일(150)의 수신 특성이 동일할 경우, 서로 상쇄되도록 구성할 수 있다. 이 상태에서 금속이물이 포함된 검사대상품이 송신코일(140)과 수신코일(150)로 구성된 터널을 통과할 경우, 터널 진입, 터널 통과, 터널 진출의 진행 위치에 따라 수신코일(150)에 유도되는 신호의 불균형이 발생되어, 금속이물이 포함되지 않은 검사대상품이 통과하지 않을 때와는 다른 금속이물 통과신호가 나타난다. When the reception characteristics of the two
수신단 증폭부(105)는 수신신호 연산부(104)로부터 제공된 금속이물 통과신호를 증폭한다. 여기서, 수신단 증폭부(105)의 이득은 마이크로 프로세서(170)에 의해 제어되는 이득조정부(106)에 의하여 조정될 수 있다.The receiving
위상복조회로로 구성된 복조부(160)는 검사대상품이 터널을 통과할 때 발생한 금속이물 통과신호의 크기(또는 진폭) 및 송신신호의 위상과 금속이물 통과신호의 위상의 차이(이하, '위상차'라 함)를 판별한다. The
A/D 변환부(107)는 복조부(160)에서 출력되는 금속이물 통과신호의 크기와 위상차에 관한 아날로그 정보를 디지털 정보로 변환하여 마이크로 프로세서(170)로 제공한다. 여기서, 복조부(160)와 A/D 변환부(107)는 하나의 구성으로 이뤄질 수도 있다.The A/
기억장치(180)는 복조부(160)와 A/D 변환부(107)를 통해 마이크로 프로세서(170)로 제공된 금속이물 통과신호의 크기와 위상차 정보를 마이크로 프로세서(170)의 명령에 따라 저장하거나, 마이크로 프로세서(170)의 요청에 의해 저장된 금속이물 통과신호의 크기와 위상차 정보를 마이크로 프로세서(170)로 제공할 수 있다.The
마이크로 프로세서(170)는 금속검출기(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 특히, 주파수 합성부(102)의 주파수 선택, 수신단 증폭부(105)의 이득을 조정하기 위한 이득조정부(106)의 이득 선택 등에 관여한다. 해당 주파수나 이득은 입력장치(110)를 통하여 사용자로부터 입력될 수 있으며, 마이크로 프로세서(170)는 사용자 입력에 따라 금속검출기(100)의 각종 구성을 제어한다. The
마이크로 프로세서(170)는 검사대상품이 터널을 통과하는 동안에 수신신호 연산회로(104)에서 금속이물 통과신호가 출력되는 주기를 설정할 수 있다. 즉, 마이크로 프로세서(170)는 검사대상품이 터널을 통과하는 동안 일정 시간 간격마다 수신신호 연산회로(104)로부터 금속이물 통과신호가 출력되도록 제어할 수도 있다. 상기 주기 또는 상기 일정 시간 간격은 마이크로 프로세서(170)에 디폴트로 특정 값으로 설정되어 있을 수도 있고, 사용자가 입력장치(110)를 통해 다른 값으로 변경할 수도 있다.The
마이크로 프로세서(170)는 금속이물 통과신호의 크기와 위상차 정보를 기억장치(180)에 저장시키고, 기억장치(180)에 저장된 금속이물 통과신호의 크기와 위상차 정보를 읽어올 수 있다.The
마이크로 프로세서(170)는 금속이물 통과신호의 크기와 위상차 정보에 기초한 그래프를 표시장치(120)를 통하여 표시되도록 제어할 수 있다. 또한, 검출판정 기준선을 설정하거나 설정된 검출판정 기준선을 표시장치(120)를 통하여 표시되도록 제어할 수 있다. 또한, 검출판정 기준선과 함께 다른 검사대상품에 대한 금속이물 통과신호의 크기와 위상차 정보에 기초한 그래프를 표시장치(120)를 통하여 표시되도록 제어할 수 있다.The
마이크로 프로세서(170)는 기억장치(180)에 저장된 금속이물 통과신호의 크기와 위상차 정보에 기초하여, 터널을 통과한 다른 검사대상품에 금속이물이 포함되어 있는지를 판별하여 금속이물 검출결과를 출력할 수 있다. 마이크로 프로세서(170)는 금속이물 검출결과를 표시장치(120)를 통하여 실시간으로 표시되도록 제어할 수 있고, 금속이물이 포착되는 경우에는 스피커 등을 통해 사용자에게 알림을 수행할 수도 있다. The
표시장치(120)는 모니터, 디스플레이 등의 시각적 표시장치, 스피커, 알람 등의 청각적 표시장치 등 다양한 장치로 구현될 수 있다. 또한, 다른 실시예에서는 입력장치(110)와 표시장치(120)가 하나의 통합장치(예: 태블릿, 터치스크린 등)로 구현될 수 있다.The
이하에서, 도면들을 참조하여, 본 발명의 실시 예에 따른 금속검출기의 금속이물 검출방법을 구체적으로 설명하는데, 비교 설명을 위해 일반적인 금속검출기의 금속이물 검출방법을 먼저 간략히 설명한다.Hereinafter, with reference to the drawings, a metal foreign object detection method of a metal detector according to an embodiment of the present invention will be described in detail. For comparison, a metal foreign object detection method of a general metal detector will first be briefly described.
일반적인 금속검출기에서는 위상복조회로의 기준 위상을 금속이물이 포함되지 않은 검사대상품이 터널을 통과하였을 때 수신되는 신호의 위상으로 설정한다. 금속이물이 포함되었는지 알 수 없는 검사대상품이 터널을 통과하였을 때 수신되는 신호의 위상이 상기 설정된 기준 위상과 큰 위상 차이가 날수록 출력 전압 또는 전류가 높아지는 방식으로 운영한다. 정상적인 검사대상품은 위상차에 의한 신호변화가 상대적으로 크기 않고, 금속이물이 포함된 비정상적인 검사대상품은 위상차에 의한 신호변화가 상대적으로 커지는 위상복조 방식으로 판별하는 형태로 운영된다. In a general metal detector, the reference phase of the phase demodulation circuit is set to the phase of a signal received when an object to be inspected without metal foreign matter passes through a tunnel. The output voltage or current increases as the phase of the signal received when an object to be inspected, which is not known to contain a metal foreign object, passes through the tunnel has a larger phase difference from the set reference phase. Normal inspection target products have relatively little signal change due to phase difference, and abnormal inspection target items with metal foreign objects have relatively large signal changes due to phase difference.
반면, 본 발명의 실시 예에 따른 검출감도를 직관적으로 설정할 수 있는 기능을 갖는 금속검출기의 금속이물 검출방법은, 상술한 일반적인 금속검출기의 금속이물 검출방법과는 다르게, 기준 위상을 상시 송신신호의 위상으로 설정하고, 시시각각 변화하는 금속이물 통과신호의 크기와 기준 위상을 기준으로 한 위상차를 미리 설정된 시간 간격마다 측정하는 방법으로 구성된다. 또한, 정상적인 검사대상품이 터널을 통과하는 전 과정에 대하여 측정된 금속이물 통과신호의 크기와 위상차의 변화를 메모리와 같은 기억장치에 저장한 후, 실제 검사대상품을 터널에 통과시켰을 때 발생하는 금속이물 통과신호의 크기와 위상차의 변화가 상기 기억장치에 저장된 크기와 위상차의 변화와 얼마만큼의 차이가 있는지를 판별하여 상기 실제 검사대상품이 금속이물을 포함하는지 여부를 판정한다.On the other hand, the metal foreign object detection method of the metal detector having a function of intuitively setting the detection sensitivity according to the embodiment of the present invention transmits the reference phase at all times, unlike the metal foreign object detection method of the general metal detector described above. It consists of a method of setting the phase of the signal and measuring the phase difference based on the magnitude of the metal foreign material passing signal and the reference phase, which change every moment, at preset time intervals. In addition, after storing the change in the magnitude and phase difference of the measured metal foreign object passage signal for the entire process of the normal inspection target product passing through the tunnel in a memory device such as a memory, the metal generated when the actual inspection target product passes through the tunnel It is determined how much the change in magnitude and phase difference of the foreign object passing signal differs from the change in magnitude and phase difference stored in the memory device to determine whether or not the actual object to be inspected contains a metal foreign object.
여기서, 검사대상품에 대한 금속이물 통과신호의 크기와 위상차를 측정하기 위한 측정 주기는 검사대상품이 터널을 통과하는 시간 동안에 송신신호와의 위상차를 얼마의 위상각 분해능으로 측정할 것인지에 의하여 결정할 수 있다. 예를 들어, 검사대상품이 1초간 터널을 통과하고 1/1000초의 간격으로 금속이물 통과신호의 크기와 위상차를 측정한다면, 검사대상품이 통과하는 시간동안 1000번 측정이 가능하며, 이때 수신되는 금속이물 통과신호의 위상변화는 1/1000도, 즉 0.36도의 분해능으로 측정이 가능하다. 여기서, 검사대상품의 통과속도, 검사대상품의 크기, 및 터널의 통과폭을 고려하여 상기 측정 주기는 다양하게 설정될 수 있다. Here, the measurement period for measuring the size and phase difference of the metal foreign object passing signal for the inspection target product can be determined by the phase angle resolution to measure the phase difference with the transmission signal during the time the inspection target product passes through the tunnel. . For example, if the product to be inspected passes through the tunnel for 1 second and the size and phase difference of the metal foreign object passage signal are measured at intervals of 1/1000 second, 1000 measurements can be made during the time the product to be inspected passes through, and at this time, the received metal The phase change of the foreign object passage signal can be measured with a resolution of 1/1000 degree, that is, 0.36 degree. Here, the measurement period may be set in various ways in consideration of the passing speed of the inspection target product, the size of the inspection target product, and the passage width of the tunnel.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 금속검출기의 금속이물 검출방법을 설명하기 위한 순서도이다.5 is a flowchart illustrating a method of detecting a metal foreign material by a metal detector according to an embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 금속검출기의 금속이물 검출방법은, 정상적인 검사대상품에 대한 금속이물 통과신호의 크기와 위상차를 측정하는 단계(510), 검출판정 기준 설정 단계(520), 실제 검사대상품에 대한 금속이물 통과신호의 크기와 위상차를 측정하는 단계(530), 금속이물 검출 여부 판정 단계(540) 및 표시장치에 표시하는 단계(550)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 5 , a metal foreign object detection method of a metal detector according to an embodiment of the present invention includes measuring the magnitude and phase difference of a metal foreign object passing signal for a normal inspection target product (510), and setting a detection criterion. (520), measuring the magnitude and phase difference of the metal foreign object passing signal for the actual inspection target product (530), determining whether or not the foreign object is detected (540), and displaying on the display device (550). there is.
정상적인 검사대상품에 대한 금속이물 통과신호의 크기와 위상차를 측정하는 단계(510)는, 정상적인 검사대상품을 터널에 통과시키는 동안에 일정 시간 간격마다 금속이물 통과신호의 크기와 위상차를 측정하는 단계이다. 일정 시간 간격마다 금속이물 통과신호의 크기와 위상차의 측정은 도 4에 도시된 복조부(160)에서 수행될 수 있다. 측정된 일정 시간 간격 별 크기와 위상차 정보는 마이크로 프로세서(170)에 의해 기억장치(180)에 저장될 수 있다. Step 510 of measuring the magnitude and phase difference of the metal foreign object passage signal for the normal inspection target product is a step of measuring the magnitude and phase difference of the metal foreign object passage signal at regular time intervals while the normal inspection target product passes through the tunnel. . The magnitude and phase difference of the metal foreign object passing signal at regular time intervals may be measured by the
여기서, 측정된 일정 시간 간격 별 크기와 위상차 정보는 마이크로 프로세서(170)의 제어에 의해서 그래프 형태로 표시장치(120)에 표시(550)될 수 있다. 구체적으로, 측정된 일정 시간 간격 별 크기와 위상차 정보가 그래프 형태로 표시장치(120)에 표시된 예시를 도 6 내지 도 7을 참조하여 설명한다. Here, the size and phase difference information for each measured time interval may be displayed (550) on the
도 6 내지 도 7에서, 가로축은 송신신호 대비 금속이물 통과 신호의 위상차를 나타내고, 세로축은 금속이물 통과신호의 크기를 나타낸다.6 and 7, the horizontal axis represents the phase difference between the transmission signal and the foreign material passage signal, and the vertical axis represents the magnitude of the foreign material passage signal.
어떠한 검사대상품도 터널을 통과하지 않은 상태에서는, 크기와 위상차가 0인 신호만 측정이 되고, 도 6에 도시된 바와 같이, 표시장치(120)에는 어떠한 그래프도 표시되지 않는다.In a state in which no inspection target product passes through the tunnel, only a signal having a magnitude and a phase difference of 0 is measured, and as shown in FIG. 6, no graph is displayed on the
한편, 수분과 염분이 포함되었으나 금속이물은 없는 정상적인 검사대상품이 터널을 통과하면 상기 정상적인 검사대상품이 상기 터널에 진입하여 완전히 통과할 때까지 금속이물 통과신호의 크기와 위상차가 증가 및 감소되는 측정결과를 얻을 수 있고, 도 7에 도시된 바와 같이, 표시장치(120)에 측정결과가 바(bar) 타입의 그래프 형태로 표시될 수 있다. On the other hand, when a normal inspection target product containing moisture and salt but no metal foreign material passes through the tunnel, the magnitude and phase difference of the metal foreign material passage signal increase and decrease until the normal inspection target product enters the tunnel and passes completely The measurement result may be obtained, and as shown in FIG. 7 , the measurement result may be displayed in the form of a bar type graph on the
다시, 도 5를 참조하면, 검출판정 기준 설정 단계(520)는 510 단계에서 측정된 정상적인 검사대상품에 대한 일정 시간 간격 별 크기와 위상차 정보에 소정의 값을 더하여 검출판정 기준을 설정한다. 더해지는 소정의 값에 따라 검출감도가 달라질 수 있다. 더해지는 소정의 값은 디폴트로 결정될 수도 있고, 입력장치(110)를 통한 사용자 입력에 따라 결정될 수도 있다. 구체적으로, 도 8에 도시된 바와 같이, 정상적인 검사대상품이 만든 금속이물 통과신호의 변화량에 일정한 값을 더하여 검출판정 기준을 설정하면, 해당 값들이 선으로 연결된 검출판정 기준선이 도출될 수 있다. 여기서, 금속이물 통과신호의 변화량에 더해주는 일정한 값의 크기를 가변하면 검출감도가 낮게 또는 높게, 또는 중간으로 설정될 수 있다. 검출감도의 설정은 디폴트 또는 사용자에 의해 선택될 수 있다.Again, referring to FIG. 5 , in
다시, 도 5를 참조하면, 실제 검사대상품에 대한 금속이물 통과신호의 크기와 위상차를 측정하는 단계(530)는, 금속이물이 포함되어 있는 알 수 없는 실제 검사대상품이 터널을 통과하는 동안에 일정 시간 간격마다 금속이물 통과신호의 크기와 위상을 측정하는 단계이다. 여기서, 측정된 일정 시간 간격 별 크기와 위상차 정보는 마이크로 프로세서(170)의 제어에 의해서 그래프 형태로 표시장치(120)에 표시(550)될 수 있다. Again, referring to FIG. 5, in
금속이물 검출 여부 판정 단계(540)는 실제 검사대상품을 터널에 통과시켰을 때 발생하는 금속이물 통과신호의 크기와 위상차의 변화가 기억장치(180)에 저장된 정상적인 검사대상품에 대한 크기와 위상차의 변화와 얼마만큼의 차이가 있는지를 판별하여 상기 실제 검사대상품이 금속이물을 포함하는지 여부를 판정한다.In
표시장치에 표시하는 단계(550)는 540 단계에서 판정결과를 표시장치(120)에 표시한다. 또한, 510 단계에서 측정된 정상적인 검사대상품에 대한 크기와 위상차의 변화를 그래프 형태로 표시장치(120)에 표시할 수 있고, 520 단계에서 검출판정 기준 설정에 의한 기준선을 그래프 형태로 표시장치(120)에 표시할 수 있고, 530 단계에서 측정된 실제 검사대상품에 대한 크기와 위상차의 변화를 그래프 형태로 표시장치(120)에 표시할 수 있다. 표시장치(120)에 표시된 예시를 도 9를 참조하여 설명한다.In
도 9를 참조하면, 실제 검사대상품이 금속이물이 포함되어 있지 않은 정상제품이라면, 검출판정 기준선 아래에서만 수신신호의 크기와 위상차의 변화가 나타날 것이다. 반면, 실제 검사대상품이 금속이물이 포함된 금속이물제품이면, 검출판정 기준선을 초과하는 금속이물 통과신호가 측정되고 표시될 수 있다. 검출판정 기준선을 초과하는 금속이물 통과신호가 측정되면, 해당 실제 검사대상품은 금속이물이 검출되었다는 판정을 하게 된다.Referring to FIG. 9 , if an actual inspection target product is a normal product that does not contain a metal foreign material, a change in the magnitude and phase difference of the received signal will appear only below the detection decision reference line. On the other hand, if the actual inspection target product is a metal foreign material product containing a metal foreign material, a metal foreign material passing signal exceeding the detection determination reference line may be measured and displayed. When a metal foreign material passage signal exceeding the detection judgment reference line is measured, it is determined that a metal foreign material has been detected in the corresponding actual inspection target product.
도 6 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 그래프를 금속검출기의 표시장치(120)에 표출하면, 사용자는 정상적인 검사대상품이 금속검출기에 영향을 주는 정도, 금속검출 판정기준이 어느 정도인지, 그리고 현재 통과하고 있는 실제 검사대상품이 금속검출기에 영향을 주는 정도의 정보를 직관적으로 획득할 수 있고, 금속검출기를 최적의 상태로 사용하고 있는지도 함께 확인할 수 있는 이점이 있다. As shown in FIGS. 6 to 9, when the graph is displayed on the
위에서 설명한 금속이물 검출방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다. 본 발명에 따른 방법은 컴퓨터 등 다양한 연산 장치, 연산 시스템에 의하여 실행될 수 있고, 기록 매체에 저장되는 컴퓨터에 의해 실행되는 컴퓨터 프로그램 또는 애플리케이션의 형태로도 구현될 수 있다.The metal foreign material detection method described above may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded on a computer readable medium. A computer-readable recording medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination. Program instructions recorded on the medium may be those specially designed and configured for the present invention or those known and usable to those skilled in computer software. Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tapes, optical media such as CD-ROMs and DVDs, and magnetic media such as floptical disks. - includes hardware devices specially configured to store and execute program instructions, such as magneto-optical media, and ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter, as well as machine language codes such as those produced by a compiler. The hardware device may be configured to act as one or more software modules to perform the operations of the present invention and vice versa. The method according to the present invention can be executed by various arithmetic devices and arithmetic systems, such as computers, and can also be implemented in the form of computer programs or applications stored in a recording medium and executed by a computer.
이상에서는, 본 발명의 실시 형태를 포함하는 특정 실시예의 관점에서 본 발명을 설명했지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 위에서 설명된 발명의 구성에 있어서, 다양한 치환이나 변형을 예측할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명의 권리범위와 기술적 사상을 벗어나지 않는 한, 구조적이고 기능적인 변조가 다양하게 이루어질 수 있다. 따라서, 본 발명의 사상이나 권리범위는 본 명세서에 첨부된 청구범위에 기술된 바와 같이 광범위하게 이해될 수 있을 것이다.In the above, the present invention has been described in terms of specific examples including the embodiments of the present invention, but those skilled in the art can predict various substitutions or modifications in the configuration of the invention described above. You will be able to. In addition, various structural and functional modulations may be made without departing from the scope and technical idea of the present invention. Accordingly, the spirit and scope of the present invention will be broadly understood as set forth in the claims appended hereto.
Claims (10)
상기 송신코일로부터 송신된 상기 송신신호에 의해 유도된 수신신호를 출력하는 수신코일;
검사대상품이 상기 송신코일과 상기 수신코일로 구성된 터널을 통과하는 동안에 상기 수신코일로부터 출력되는 상기 수신신호를 연산하여 금속이물 통과신호를 출력하는 수신신호 연산부;
상기 연산부로부터 출력된 상기 금속이물 통과신호의 크기 및 상기 송신신호를 기준으로 한 상기 금속이물 통과신호의 위상차를 출력하는 복조부; 및
상기 복조부로부터 출력된 상기 금속이물 통과신호의 크기와 위상차를 기억장치에 저장시키고, 상기 기억장치에 저장된 상기 금속이물 통과신호의 크기와 위상차에 기초하여 다른 검사대상품의 금속이물 포함여부를 판정하는, 마이크로 프로세서;
를 포함하는, 금속검출기.a transmission coil for transmitting a transmission signal;
a receiving coil outputting a received signal derived by the transmission signal transmitted from the transmission coil;
a received signal calculating unit which calculates the received signal output from the receiving coil and outputs a metal foreign object passing signal while the object to be inspected passes through the tunnel composed of the transmitting coil and the receiving coil;
a demodulator outputting a phase difference of the foreign object passing signal based on the size of the foreign object passing signal output from the calculation unit and the transmission signal; and
The magnitude and phase difference of the metal foreign object passage signal output from the demodulator is stored in a memory device, and based on the magnitude and phase difference of the metal foreign substance passage signal stored in the memory device, whether or not the foreign object to be inspected is contained in other products to be inspected. a microprocessor that determines;
Including, metal detector.
상기 수신코일은 한 쌍의 수신코일을 포함하고,
상기 한 쌍의 수신코일 사이에 상기 송신코일이 배치되고,
상기 수신신호 연산부는 상기 한 쌍의 수신코일로부터 출력되는 수신신호를 서로 역극성으로 합산하여 상기 금속이물 통과신호를 출력하는, 금속검출기.According to claim 1,
The receiving coil includes a pair of receiving coils,
The transmitting coil is disposed between the pair of receiving coils,
The metal detector according to claim 1 , wherein the received signal calculating unit sums the received signals output from the pair of receiving coils in reverse polarity and outputs the metal foreign object passage signal.
상기 수신신호 연산부는 상기 검사대상품이 상기 터널을 통과하는 동안에 일정 시간 간격마다 상기 금속이물 통과신호를 출력하고,
상기 마이크로 프로세서는 상기 일정 시간 간격 별 상기 금속이물 통과신호의 크기와 위상차 정보를 상기 기억장치에 저장시키는, 금속검출기. According to claim 1,
The received signal calculation unit outputs the metal foreign object passing signal at regular time intervals while the inspection target product passes through the tunnel,
Wherein the microprocessor stores the magnitude and phase difference information of the metal foreign object passage signal for each predetermined time interval in the memory device.
표시장치;를 더 포함하고,
상기 수신신호 연산부는 상기 검사대상품과 상기 다른 검사대상품 각각이 상기 터널을 통과하는 동안에 일정 시간 간격마다 상기 금속이물 통과신호를 출력하고,
상기 마이크로 프로세서는 상기 일정 시간 간격 별 상기 금속이물 통과신호의 크기와 위상차 정보에 관한 그래프가 상기 표시장치를 통해 표시되도록 제어하는, 금속검출기.According to claim 1,
It further includes a display device;
The received signal calculation unit outputs the metal foreign object passage signal at regular time intervals while each of the inspection target product and the other inspection target product passes through the tunnel,
Wherein the microprocessor controls the display device to display a graph related to the magnitude and phase difference information of the metal foreign object passing signal for each predetermined time interval.
상기 마이크로 프로세서는 상기 검사대상품에 대한 상기 일정 시간 간격 별 상기 금속이물 통과신호의 크기와 위상차 정보에 소정의 값을 더하여 검출판정 기준을 설정하고, 상기 검출판정 기준에 관한 기준선이 상기 표시장치를 통해 상기 그래프와 함께 표시되도록 제어하는, 금속검출기. According to claim 4,
The microprocessor sets a detection criterion by adding a predetermined value to the magnitude and phase difference information of the metal foreign object passing signal for each predetermined time interval for the inspection target object, and sets a reference line for the detection criterion to the display device. Controlled to be displayed together with the graph through, a metal detector.
정상적인 검사대상품이 상기 터널을 통과하는 동안에 일정 시간 간격마다 금속이물 통과신호의 크기와 위상차를 측정하는, 제1 측정 단계;
상기 측정된 금속이물 통과신호의 크기와 위상차에 소정의 값을 더하여 검출판정 기준을 설정하는, 기준 설정 단계;
실제 검사대상품이 상기 터널을 통과하는 동안에 상기 일정 간격마다 금속이물 통과신호의 크기와 위상차를 측정하는, 제2 측정 단계; 및
상기 제2 측정 단계에서 측정된 상기 금속이물 통과신호의 크기와 위상차를 상기 검출판정 기준과 비교하여 상기 실제 검사대상품의 금속이물 검출 여부를 판정하는, 판정 단계;
를 포함하는, 금속검출기의 금속이물 검출방법.A metal foreign object detection method of a metal detector including a tunnel and a transmission coil and a reception coil disposed in the tunnel,
A first measurement step of measuring the magnitude and phase difference of the metal foreign object passing signal at regular time intervals while the normal inspection target product passes through the tunnel;
a criterion setting step of setting a detection criterion by adding a predetermined value to the magnitude and phase difference of the measured foreign material passing signal;
a second measurement step of measuring the magnitude and phase difference of the metal foreign object passage signal at regular intervals while the actual inspection target object passes through the tunnel; and
a determination step of comparing the magnitude and phase difference of the metal foreign matter passage signal measured in the second measuring step with the detection criterion to determine whether or not the metal foreign matter is detected in the actual inspection target product;
A metal foreign material detection method of a metal detector comprising a.
상기 제1 측정 단계에서 측정된 상기 금속이물 통과신호의 크기와 위상차 정보를 그래프로 상기 표시장치에 표시하는, 표시 단계;를 포함하는, 금속검출기의 금속이물 검출방법.According to claim 6,
and a display step of displaying the magnitude and phase difference information of the metal foreign object passing signal measured in the first measuring step on the display device as a graph.
상기 표시 단계는, 상기 기준 설정 단계에서 설정된 상기 검출판정 기준을 기준선으로서 상기 그래프와 함께 상기 표시장치에 표시하는, 금속검출기의 금속이물 검출방법.According to claim 7,
In the displaying step, the detection criterion set in the criterion setting step is displayed on the display device together with the graph as a reference line.
상기 표시 단계는, 제2 측정 단계에서 측정된 상기 금속이물 통과신호의 크기와 위상차 정보를 그래프로 상기 표시장치에 더 표시하는, 금속검출기의 금속이물 검출방법.According to claim 7,
The displaying step further displays the magnitude and phase difference information of the metal foreign object passing signal measured in the second measuring step on the display device as a graph.
상기 제1 측정 단계에서 측정된 상기 금속이물 통과신호의 크기와 위상차 정보를 기억장치에 저장하는, 저장 단계;를 더 포함하는, 금속검출기의 금속이물 검출방법.According to claim 7,
A storage step of storing the magnitude and phase difference information of the metal foreign object passing signal measured in the first measuring step in a storage device; further comprising a metal foreign object detection method of a metal detector.
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KR102678820B1 (en) * | 2023-09-22 | 2024-06-27 | 주식회사 이지스랩 | Multi-scanning device for detecting both metalic materials and wireless devices |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114689626A (en) * | 2020-12-30 | 2022-07-01 | 天津力神电池股份有限公司 | Method for testing metal foreign matters in negative electrode material based on micro CT |
KR102678820B1 (en) * | 2023-09-22 | 2024-06-27 | 주식회사 이지스랩 | Multi-scanning device for detecting both metalic materials and wireless devices |
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