Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP3107875B2 - Metal detector - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP3107875B2 - Metal detector - Google Patents

Metal detector

Info

Publication number
JP3107875B2
JP3107875B2 JP28032391A JP28032391A JP3107875B2 JP 3107875 B2 JP3107875 B2 JP 3107875B2 JP 28032391 A JP28032391 A JP 28032391A JP 28032391 A JP28032391 A JP 28032391A JP 3107875 B2 JP3107875 B2 JP 3107875B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
detection signal
detection
metal
phase angle
phase
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP28032391A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0593782A (en
Inventor
正 大宮
康敬 前川
正夫 金沢
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissin Electronics Co Ltd
Original Assignee
Nissin Electronics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissin Electronics Co Ltd filed Critical Nissin Electronics Co Ltd
Priority to JP28032391A priority Critical patent/JP3107875B2/en
Publication of JPH0593782A publication Critical patent/JPH0593782A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3107875B2 publication Critical patent/JP3107875B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
  • Sorting Of Articles (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、食品,化学製品,縫製
製品等の中に混入している金属体を検出するための金属
検出機に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a metal for detecting a metal body mixed in food, a chemical product, a sewn product and the like.
It relates to a detector .

【0002】[0002]

【従来の技術】金属検出機の検出原理は、一般に次に示
すような方法が広く知られている。図1に金属検出機の
検出コイル部分の構造原理図を示す。コイル2は励磁コ
イルである。コイル2には角周波数ωなる交番電流i
(ω)が流れていて、交番磁界Hωをつくっている。コ
イル3−2及びコイル3−1は受信コイルである。コイ
ル3−2,3−1は互いに逆極性で相互接続されて一組
の受信コイルを構成しているが、この各々のコイルは、
大きさが等しく且つ励磁コイル2に対して立体的に左右
が同一の位置関係となるように配置されている。従っ
て、磁界H(ω)によってコイル3−2,3−1に誘起
される電圧の大きさは略相等しい。この結果、受信コイ
ルの出力端a−bには、この各々の誘起電圧が相殺され
て出力電圧を発生せず、いわゆるゼロ平衡状態を保つ。
いま、この状態で励磁コイル2と受信コイル3−2,3
−1が構成する空間内で金属体Pを矢視の方向に挿通さ
せると、その進行方向の位置の移動に応じて構成する磁
界に局部的な変化を生じ、コイル3−2及びコイル3−
1の鎖交磁束数が変化するので、この変化分だけが、金
属体の検出信号として、受信コイル3−2,3−1の出
力端a−bにe0 として現れる。
2. Description of the Related Art As a detection principle of a metal detector, the following method is generally known. FIG. 1 shows a structural principle diagram of a detection coil portion of a metal detector. The coil 2 is an exciting coil. The coil 2 has an alternating current i having an angular frequency ω.
(Ω) flows to create an alternating magnetic field Hω. The coil 3-2 and the coil 3-1 are receiving coils. The coils 3-2 and 3-1 are connected to each other with opposite polarities to form a set of receiving coils.
They are arranged so as to be equal in size and to have the same left and right spatial relationship with respect to the exciting coil 2. Therefore, the magnitudes of the voltages induced in the coils 3-2 and 3-1 by the magnetic field H (ω) are substantially equal. As a result, at the output terminals ab of the receiving coil, the respective induced voltages are canceled to generate no output voltage, and a so-called zero-equilibrium state is maintained.
Now, in this state, the exciting coil 2 and the receiving coils 3-2 and 3
When -1 inserting the metal member P in the direction of the arrow in the space which constitutes, cause local changes in the magnetic field configuration in response to movement of the position of the traveling direction, the coils 3-2 and coils 3-
Since the first flux linkage changes, only the change amount is, as a detection signal of the metal body, appear as e 0 to the output terminal a-b of the receiving coils 3-2,3-1.

【0003】このような原理で出力される検出信号e0
は、被検出体である金属の種類によって振幅と位相が異
なって出力される。この出力信号をベクトル表示する
と、一例として図2に示されるような相互関係が確認さ
れている。ここで問題となるのは金属体以外に、これら
検出金属体の被混入体である材料や製品自体においても
検出信号を発生させる場合が極めて多いことである。特
に電解質成分を多量に含む食肉等においてはサーチコイ
ル内の磁場に反応して大きな検出信号を発生する。この
効果はマテリアルエフェクト又はプロダクトエフェクト
と呼ばれ、ノイズとして金属体の検出信号に重畳される
ので、金属体の検出動作に対しては大きな障害となる。
図2に食肉の検出信号の発生の一例を示した。
[0003] The detection signal e 0 output according to such a principle.
Are output with different amplitudes and phases depending on the type of the metal to be detected. When this output signal is vector-displayed, the mutual relationship as shown in FIG. 2 is confirmed as an example. The problem here is that, in addition to the metal body, the detection signal is generated very often also in the material or the product itself, which is the object to be mixed with the detection metal body. In particular, meat containing a large amount of electrolyte components generates a large detection signal in response to the magnetic field in the search coil. This effect is called a material effect or a product effect, and is superimposed as a noise on the detection signal of the metal body, and thus becomes a great obstacle to the detection operation of the metal body.
FIG. 2 shows an example of generation of a meat detection signal.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】以上のようなマテリア
ルエフェクトの除去に対応するため従来から次のよう
な構成がとられてきた。すなわち、図16において、サ
ーチコイル2及び3の出力端で予めマテリアルエフェク
トの検出信号の位相角を実測しておき、これから補正位
相角を算出して位相シフター10を手動でシフトさせて
おくか、又は逆に該マテリアルエフェクトの検出信号を
検波器5及び7で直交位相角成分に分解したあと、スイ
ッチ11で選択される検波器5又は7のどちらかの出力
信号が増幅器12の出力側で0になるように位相角シフ
ター10を手動調整する手法が用いられてきた。しか
し、これらの方法は手動によるクリティカルな調整が必
要なうえ、周囲温度等の変化により調整後の設定点が変
動し易いことと、更にマテリアルエフェクトによる検出
信号の位相角が材料や製品の種類及び形状によってサー
チコイル内の通過時の各位置で変化し、このため後述す
るようにこれらの位相角を的確に把握することが極めて
困難であり、精度よくマテリアルエフェクトを除去する
のは難しい現状にある。
To accommodate the removal of more such materials effects [0005], configuration such as the following have been taken conventionally. That is, in FIG. 16 , the phase angle of the detection signal of the material effect is actually measured in advance at the output terminals of the search coils 2 and 3, and the correction phase angle is calculated from this, and the phase shifter 10 is manually shifted. Alternatively, after the detection signal of the material effect is decomposed into quadrature phase angle components by the detectors 5 and 7, the output signal of either the detector 5 or 7 selected by the switch 11 becomes 0 at the output side of the amplifier 12. A method of manually adjusting the phase angle shifter 10 so that However, these methods require critical manual adjustment, and the set point after adjustment is likely to fluctuate due to changes in ambient temperature and the like. It changes at each position when passing through the search coil depending on the shape, so it is extremely difficult to accurately grasp these phase angles as described later, and it is difficult to remove the material effect accurately. .

【0005】本発明は、このような問題を解決するため
に、実運転の前にマテリアルエフェクトの検出信号の位
相角を実測しておき、この位相角を固定基準としてこの
マテリアルエフェクトによる検出信号出力値が実効的に
0になる状態を演算補正して、対象製品の材料や種類及
び形状に影響されることなしに安定した検出出力が得ら
れる金属検出機を提供するものである。 また、本発明
は、前記のマテリアルエフェクトによる検出信号出力値
が実効的に0になる状態を安定に保持できるように補正
設定した位相角を自動トラッキングすることもできる金
属検出機を提供するものである。更に、本発明はマテリ
アルエフェクトが発生しない材料や製品に混入する金属
体の検出については、混入金属体の材質が複数であって
もその材質に最適な検出状態を予め設定できる金属検出
機を提供するものである。
[0005] The present onset bright, in order to solve such a problem, in advance by actually measuring the phase angle of the detection signal of the material effects prior to actual operation, a detection signal from this material effect as a fixed reference phase angle Compute and correct the state where the output value is effectively zero to obtain the material, type and
Stable detection output without being affected by
To provide a metal detector. In addition, the present invention
Is the detection signal output value by the material effect described above.
To provide a metal detector capable of automatically tracking a phase angle corrected and set so as to stably maintain a state where is effectively zero . Further, the present invention provides a metal detector capable of presetting an optimum detection state for a mixed metal body, even when there are a plurality of materials, for detecting a metal body mixed in a material or a product in which a material effect does not occur. Is what you do.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本願の請求項1による金属検出機は、励磁コイルと
受信コイルとの組み合わせによる検出コイルによって検
出出力が得られる金属体の検出手段と、該検出信号を直
角位相の固定参照位相を用いて直交する2軸に沿う2方
向成分に分解する分解手段と、該分解された2方向成分
複素ベクトル演算により前記検出信号の位相角を算出
しマテリアルエフェクトを実質上0とする補正位相角に
より補正して金属体の検出信号を取り出す出力手段とを
備えた金属検出機として構成されている。さらに、前記
補正位相角が前記位相角の測定値により適応的に更新さ
れることにより、マテリアルエフェクトを実質上0とす
るための自動トラッキング機能を請求項1記載の金属検
出機に付加することができる。また、マテリアルエフェ
クトが発生しない材料や製品の中に混入する金属体の検
出については、前記補正位相角は“マテリアルエフェク
ト除去”に拘束されることなく任意に選ぶことができる
ので、混入している金属体の種類に応じて、その検出信
号の出力が最大となるような補正位相角を演算設定する
手段を持つことができる。
To achieve this object, a metal detector according to claim 1 of the present application is a means for detecting a metal body whose detection output is obtained by a detection coil formed by a combination of an excitation coil and a reception coil. Decomposition means for decomposing the detection signal into two-direction components along two orthogonal axes using a quadrature fixed reference phase; and calculating the phase angle of the detection signal by a complex vector operation of the decomposed two-direction components. Output means for calculating and correcting the material effect by a correction phase angle that makes the material effect substantially zero to extract a detection signal of the metal body is configured as a metal detector. The metal detector according to claim 1, further comprising an automatic tracking function for making the material effect substantially zero by adaptively updating the corrected phase angle with the measured value of the phase angle. it can. In addition, regarding the detection of a metal body mixed in a material or a product in which a material effect does not occur, the correction phase angle is arbitrarily selected without being restricted by “material effect removal”. It is possible to have a means for calculating and setting a correction phase angle that maximizes the output of the detection signal according to the type of the metal body.

【0007】[0007]

【実施例】以下本発明の実施例について説明する。図3
は本発明の実施例を示すものである。図3において、受
信コイル3から出力された検出信号e0 ,Vは高周波増
幅器4を経て検波器5及び7に入力される。前述のよう
にこの検出信号e0 ,Vは、金属体又は製品や材料の種
類に応じて図2に示したような検出ベクトルで出力され
ている。検波器5及び7は同期検波器として広く知られ
ているもので、発振器1から分岐した信号を0及び90
°シフトして、これらをそれぞれ直角位相の固定参照位
相角入力として使用している。従って、検波器5及び7
の出力には図4の直交座標に示すように、e0 ,Vをx
軸方向とy軸方向に各々分解した出力電圧e0x,Vx
0y,Vy が得られる。又、出力電圧eox,eoyは金属
体による出力信号を表わし、出力電圧Vx ,Vy は製品
や材料がサーチコイル2,3を通過したときに発生する
出力信号(マテリアルエフェクト)を表わす。
Embodiments of the present invention will be described below. FIG.
Shows an embodiment of the present invention. In FIG. 3, the detection signals e 0 and V output from the receiving coil 3 are input to detectors 5 and 7 via a high-frequency amplifier 4. As described above, the detection signals e 0 and V are output as detection vectors as shown in FIG. 2 according to the type of metal body, product or material. The detectors 5 and 7 are widely known as synchronous detectors.
These are shifted by ° and used as fixed quadrature reference phase angle inputs. Therefore, detectors 5 and 7
Of the output as shown in the orthogonal coordinates of Fig. 4, the e 0, V x
The output voltages e 0x , V x ,
e 0y and V y are obtained. The output voltages e ox and e oy represent output signals of a metal body, and the output voltages V x and V y represent output signals (material effects) generated when products and materials pass through the search coils 2 and 3. .

【0008】ここで、先に述べた金属体の検出の際に障
害となるマテリアルエフェクトの一般的な除去手段につ
いて説明する。一例として図2に示した食肉のマテリア
ルエフェクトを除去し、この食肉中に混入しているステ
ンレススチールSUS(430)の金属体を検出する場
合を考察してみる。いま、図2の食肉の検出ベクトル
Here, a description will be given of a general means for removing a material effect which becomes an obstacle when detecting the above-mentioned metal body. As an example, consider a case where the material effect of meat shown in FIG. 2 is removed and a metal body of stainless steel SUS (430) mixed in the meat is detected. Now, the meat detection vector of FIG.

【外1】 を取り出してこれを図5の複素平面に表示すると、Vef
の複素ベクトルのR軸からの位相角をθa とし、又、e
ssの複素ベクトルは、位相角をθb とし、又、各々の振
幅の大きさをA及びBとするとき、Vefの複素ベクトル
とessの複素ベクトルは、式(1)で表わされる。
[Outside 1] And displaying this on the complex plane of FIG. 5, V ef
Let θ a be the phase angle of the complex vector from the R axis, and e
Assuming that the phase angle of the complex vector of ss is θ b, and the magnitudes of the respective amplitudes are A and B, the complex vector of V ef and the complex vector of e ss are represented by Equation (1) .

【数1】 上式(1)から、Vefの複素ベクトルとessの複素ベク
トルが同時に検出された状態からVefの複素ベクトルの
除去するためには、図5において両方の検出信号を
左方向にαだけ回転させて、Vefの複素ベクトルをj軸
に重ねたあと、各々の検出信号のR軸成分の値のみを取
り出せばよいことがわかる。
(Equation 1) From the above equation (1), in order to remove only the complex vector of V ef from the state where the complex vector of V ef and the complex vector of e ss are detected at the same time, in FIG. It is understood that it is only necessary to extract the value of the R-axis component of each detection signal after superimposing the complex vector of V ef on the j-axis by rotating by only.

【0009】すなわち、Vefの複素ベクトルは、これを
∠αだけ左方向に回転すると、次の式(2)ようにな
る。
That is, when the complex vector of V ef is rotated leftward by ∠α, the following equation (2) is obtained.
You.

【数2】 式(2)の実数部のみを取り出せば、Vefの複素ベクト
ル→0となり、efの複素ベクトル除去される。同様
にessの複素ベクトルについても∠αだけ同方向に回転
すれば、次の式(3)のようになる。
(Equation 2) Be taken out only the real part of equation (2), complex vector → 0 next to the V ef, complex vector V ef is removed. Similarly, the complex vector of e ss is rotated in the same direction by ∠α.
Then, the following equation (3) is obtained.

【数3】 式(3)の実数部のみを取り出せば、式(4)となる。 (Equation 3) If only the real part of equation (3) is extracted, equation (4) is obtained.

【数4】 すなわち、ステンレススチールの金属体の検出信号に重
畳されていた食肉のマテリアルエフェクトによる検出信
号成分は除去され、金属体の検出信号成分のみがβsin
(θb −θa )の大きさで検出できる。
(Equation 4) That is, the detection signal component of the meat material effect superimposed on the detection signal of the stainless steel metal body is removed, and only the detection signal component of the metal body becomes β sin
It can be detected by the magnitude of (θ b −θ a ).

【0010】ここで問題となるのは、先に述べたような
材料や製品がサーチコイルの空間内を挿通する際に検出
ベクトルの時間的軌跡は実際には、図2に示したような
直線状に変化することはなく通常は、図6(A)のよう
なやや複雑なヒステリシスを描くことである。
The problem here is that when a material or a product as described above passes through the space of the search coil, the temporal trajectory of the detection vector actually becomes a straight line as shown in FIG. Normally, a rather complicated hysteresis as shown in FIG. 6A is drawn.

【0011】図6(A)は約10Kgの食肉ブロックを
図1におけるPから矢視方向にサーチコイル内を挿通さ
せたときの検出ベクトルを実測したものである。又、図
6(B)は約100ccの食塩水を同様に挿通したと
き、又、図6(C)は3mmφの鉄球を挿通したときの
実測図である。図6(A)を考察すると、サーチコイル
内を挿通する食肉ブロックはこれがサーチコイルに突入
するときから抜け出るまでの間に図7に示すように殆ど
360°に達する位相角の変化を持つ検出ベクトルを発
生させていることがわかる。従ってこのようなケースで
は、前述したような方法で食肉ブロックのマテリアルエ
フェクトを除去するためには、図7に示すように複雑に
変化する検出ベクトルを一元化して代表値を設定する必
要があるが、このような検出ベクトルは、材料の材質,
形状,量の大きさによって多様に変化するので、次々と
サーチコイルに挿通される材料に対応して一意的に代表
値を設定することは、極めて困難である。
FIG. 6 (A) shows a measured value of a detection vector when a meat block of about 10 kg is inserted through the search coil from P in FIG. FIG. 6 (B) is an actual measurement diagram when approximately 100 cc of saline solution is similarly inserted, and FIG. 6 (C) is an actual measurement diagram when a 3 mmφ iron ball is inserted. Considering FIG. 6 (A), the meat block passing through the search coil has a detection vector having a phase angle change of almost 360 ° as shown in FIG. 7 between the time when the meat block enters the search coil and the time it exits. Is generated. Accordingly, in such a case, in order to remove the material effect of the meat block by the above-described method, it is necessary to unify the detection vector that changes in a complicated manner and set a representative value as shown in FIG. , Such a detection vector is the material of the material,
Since it changes variously depending on the shape and the magnitude of the amount, it is extremely difficult to uniquely set a representative value in accordance with the material inserted into the search coil one after another.

【0012】本発明はこのような問題に対して有効な解
決手段を提供するものである。先に述べた食肉ブロック
のマテリアルエフェクトを例にとって、本発明の原理を
説明する。図7に食肉ブロックの検出ベクトルを示した
同図において、食肉ブロックをサーチコイル内に挿通さ
せると、この検出ベクトルは直交軸の原点から矢視の方
向に変化してゆくことは前に述べた。従って、前述した
ようにこのマテリアルエフェクトによる検出ベクトルを
除去するためには、図8のp−p’に示すような1本の
ベクトルに近似させることが必要である。このような場
合一般には、同曲線の各点をサンプリングして一次直線
に回帰させる方法が考えられているが、実質的に良好な
結果を得ることが極めて難しい。本発明では次のように
してこの問題を解決している。
The present invention provides an effective solution to such a problem. The principle of the present invention will be described by taking the above-described meat block material effect as an example. In FIG. 7 showing the detection vector of the meat block in FIG. 7, it has been described that when the meat block is inserted into the search coil, the detection vector changes in the direction of the arrow from the origin of the orthogonal axis. . Therefore, as described above, in order to remove the detection vector due to the material effect, it is necessary to approximate a single vector as shown by pp ′ in FIG. In such a case, a method of sampling each point of the curve and regressing it to a linear line is generally considered, but it is extremely difficult to obtain a substantially satisfactory result. The present invention solves this problem as follows.

【0013】図9において、食肉ブロックの位相特性の
各点P1 〜Pn の座標をサンプリングしてP1 〜Pn
対応する検出ベクトル
In FIG. 9, the coordinates of each point P 1 to P n of the phase characteristic of the meat block are sampled, and a detection vector corresponding to P 1 to P n is obtained.

【外2】 (以下「Vθi の複素ベクトル」と記載する)として算
出する。次にVθi の複素ベクトルをすべて微小角Δα
だけ回転させて、このときのVθi の複素ベクトルの実
数部成分(x軸成分)Vi バーを求め、この全部のVi
バーの中から最大値を探して、これをVimaxバーとして
記憶する。次にVθi の複素ベクトルのすべてを更に
(Δα+Δα)だけ回転し、同様に実数部成分を求めこ
の中から同様に最大値を探してこれを記憶する。この操
作は次々と進められて、Δα+Δα+……Δα≧360
°に達したとき終了する。次にこれらの操作で得られ
た、Vimaxバー群の値を逐次比較してこのVimaxバー中
最小値を選択し、この最小値に達するまでのΔαの総
和をα0 とし、これを先に図5において示した“α”と
実質的に等価であるとする。この操作の過程を図10に
図示した。このようにして定めた実効位相角αは、例と
してあげた食肉ブロックだけでなく他のマテリアルエフ
ェクトの大きな材料や製品、例えば製造工程中のパン原
料や、食塩を多く含んだ嗜好品原料のようなものについ
てもよく適用できることが確かめられている。
[Outside 2] It is calculated as (hereinafter referred to as "complex vector V [theta] i"). Next, the complex vectors of Vθ i are all converted to the small angle Δα
Only by rotating obtains a real part component (x-axis component) V i bar complex vector V [theta] i at this time, the whole V i
The maximum value is searched for from the bar, and this is stored as the Vimax bar. Next, all of the complex vectors of Vθ i are further rotated by (Δα + Δα), the real part components are obtained in the same manner, the maximum value is similarly searched for, and this is stored. This operation is successively performed, and Δα + Δα +... Δα ≧ 360
Exit when ° is reached. Then obtained in these operations, by comparing successive values of V imax bar group selects the minimum value in the V imax bar, the sum of Δα to reach this minimum value as the alpha 0, this It is assumed that it is substantially equivalent to "α" shown in FIG. The process of this operation is illustrated in FIG. The effective phase angle α determined in this way is not limited to meat blocks as an example, but also to other materials and products with a large material effect, such as bread raw materials in the manufacturing process and taste-rich raw materials containing a lot of salt. It has been confirmed that the method can be applied well to various types.

【0014】以上述べた操作の実施例を説明する。図3
において、食肉ブロックをサーチコイル2,3間に挿通
すると、このマテリアルエフェクトに相当する検出信号
Vが発生する。Vは高周波増幅器4を経て、検波器5,
7によって図4に示すように各々のx軸成分Vx とy軸
成分Vy に分解され、A/D変換器8を経た後演算器9
に入力される。演算器9では図11及び図12のフロー
図に示したアルゴリズムに沿った演算操作が行われて食
肉ブロックの検出信号の imax バーの最小値が記憶さ
れ、同時にこの時の位相角αが位相角の補正のためにセ
ットされる。以上は、実運転する前の自動設定として行
われる。
An embodiment of the operation described above will be described. FIG.
, When a meat block is inserted between the search coils 2 and 3, a detection signal V corresponding to the material effect is generated. V passes through the high-frequency amplifier 4 and the detectors 5,
By 7 is decomposed in each of the x-axis component V x and y-axis component V y as shown in FIG. 4, operation unit 9 after passing through an A / D converter 8
Is input to Calculator 9, 11 and the minimum value of V imax bar detection signal of the operational operation performed by meat blocks along the algorithms that shown in the flow diagram of FIG. 12 are stored, at the same time the phase angle α phase at this time Set for corner correction. The above is performed as automatic setting before actual operation.
Will be

【0015】従って、実運転が開始された場合に、食肉
ブロックに金属体が混入されていないときは、演算器9
の出力端には imax バーの最小値の大きさの検出信号が
出力されている。ここで、この食肉ブロックに金属体が
混入されると、信号出力であるV imax バーの最小値に金
属体の検出信号が重畳されるが、その最小値は実効的に
0に近いので金属体の検出信号のみが出力されることは
先に述べた通りである。
Therefore, when the actual operation is started and the metal body is not mixed in the meat block, the arithmetic unit 9
The detection signal of the magnitude of the minimum value of the V imax bar is output to the output terminal of. Here, if a metal body is mixed into this meat block, the detection signal of the metal body is superimposed on the minimum value of the signal output V imax bar, but since the minimum value is effectively close to 0, the metal body Is output as described above.

【0016】次に本発明の自動トラッキング機能につい
て説明する。サーチコイルに挿通される材料や製品によ
って定まる前述した補正位相角α0は、補正されるもの
が同一種類のものであっても、その大きさや、温度の変
化によって変動する。例えば、製パン工程で使用される
金属検出機では、生産工程を移動中の材料や製品の電気
的性質が少しずつ変動して、初期にセットしたマテリア
ルエフェクトの除去の状態が変化してしまうことがよく
知られている。本発明ではこのような変動による障害に
対応するために、先に述べた位相角の補正のためのα0
を固定せず、α0 の変動に応じて、セット値α0 の自動
トラッキングを行っている。変動の追尾は、次々にサー
チコイルに挿通される材料や製品に対応して定まる補正
位相角α01,α02,α03,……の移動和平均値 0 ハッ
をとり、この値を次々に新しいα0 値としてセットを
行う方法をとっている。この際、材料や製品に金属体が
混入されて金属体の検出が確認された場合には、そのと
きに発生したα0 は含まれないようにしている。又、移
動和平均値の平均化回数の大きさは生産工程の状態に応
じて任意に選択することができる。
Next, the automatic tracking function of the present invention will be described. The above-described correction phase angle α 0 determined by a material or a product inserted into the search coil varies depending on the size or temperature change even if the correction type is the same type. For example, in the metal detector used in the baking process, the electrical properties of the materials and products moving in the production process fluctuate little by little, and the state of removal of the initially set material effect changes. Is well known. In the present invention, in order to cope with an obstacle due to such a variation, α 0 for correcting the phase angle described above is used.
The not fixed, depending on the variation of alpha 0, and by automatically tracking the set value alpha 0. Tracking variations are corrected phase angle alpha 01 determined to correspond to the material or product to be inserted into the search coils one after another, alpha 02, alpha 03, ...... moving sum averages a 0 Hatton of
In this method, the values are successively set as new α 0 values. In this case, when the mixed metal body materials and products detection of the metal body has been confirmed, alpha 0 occurring at that time is to not be included. The magnitude of the number of times of averaging of the moving sum average value can be arbitrarily selected according to the state of the production process.

【0017】次にこのα0 の平均値化の演算操作につい
て説明する。図14と図15に演算の実施例フロー図で
示した。先ず初期設定として、図14のように、補正位
相角α0 の移動和平均値 0 ハットを演算する際の平均
化回数nと、現時点でのα0,及びα0 のずれに対する
許容角αLIM を入力する。αLIM はα0 に異状値が発生
したときに 0 ハットが異状変動することを防ぐために
ずれの許容限界を規定するものである。又、対象物に金
属体が混入した場合にも、同様の理由で 0 ハットが大
幅に変動する危険があるのでこれも除去するようにプロ
グラムされている。以上のように図14に示した操作に
より、予め設定されたマテリアルエフェクトの除去の状
態が除々に変化するような場合でも、これを自動修正す
るための自動トラッキングを行うことができる。
Next, the arithmetic operation for averaging α 0 will be described. FIG. 14 and FIG. 15 are flowcharts of the operation example. First, as an initial setting, as shown in FIG. 14, the allowable angle and averaging count n at the time of calculating the running sum averages a 0 hat correction phase angle alpha 0, for alpha 0, and alpha 0 the deviation at the moment alpha Enter LIM . α LIM specifies an allowable limit of deviation in order to prevent a 0 hat from abnormally changing when an abnormal value occurs in α 0 . Further, the metal body even when mixed, is a 0 hat the same reasons is programmed to also remove since there is a risk that varies significantly with the object. As described above, by the operation shown in FIG. 14, even if the preset removal state of the material effect gradually changes, automatic tracking for automatically correcting this can be performed.

【0018】次に本発明による金属検出機の最大感度の
設定方法について述べる。サーチコイルに挿通させる材
料や製品のなかには、マテリアルエフェクトが全くか又
は殆ど発生しないものがある。このような対象物に混入
している金属体の検出に際してはマテリアルエフェクト
に拘束されずに、任意の補正位相角を選ぶことができる
ので、混入している金属体の種類に応じて、その検出信
号の出力が最大となるような補正位相角を演算自動設定
する手段を持つことができ、混入金属体の材質が複数で
あってもその材質に最適な検出状態を実運転する前に予
め自動設定できる金属検出機を提供することができる。
本発明は、このような材料や製品に混入する金属体の場
合にその種類に応じて最大の感度まで検出する方法を提
供する。図2に示したように金属体の検出信号は材質の
種類に応じて一定の位相角を持つことが知られている。
いま、ここで図2の鉄(Fe)とアルミニウム(Al)
の各々の金属体の検出ベクトルを先と同様に複素平面上
に表わすと図13の通りである。ここでFeとj軸との
位相角差はβ1 、又Alとj軸との位相角差はβ2 とし
て、又その各々の振幅をC及びDとする。従って、前述
からβ1 ,β2 を補正位相角として使用し、Feについ
てはこの
Next, a method of setting the maximum sensitivity of the metal detector according to the present invention will be described. Some of the materials and products inserted into the search coil have little or no material effect. When detecting a metal object mixed in such an object, an arbitrary correction phase angle can be selected without being restricted by a material effect.
Therefore, the detection signal depends on the type of metal
Automatically calculates the correction phase angle that maximizes the output of the signal
Means to mix metal objects
Even if there is any, detect the optimum detection state for the material before actual operation.
It is possible to provide a metal detector that can be automatically set .
The present invention provides a method for detecting a metal body mixed in such a material or product up to the maximum sensitivity according to the type. As shown in FIG. 2, it is known that a detection signal of a metal body has a constant phase angle according to the type of material.
Now, here, iron (Fe) and aluminum (Al) in FIG.
FIG. 13 shows the detection vector of each metal body on the complex plane as before. Here, the phase angle difference between Fe and j-axis is β 1 , the phase angle difference between Al and j-axis is β 2 , and their respective amplitudes are C and D. Therefore, from the above, β 1 and β 2 are used as the correction phase angles, and

【外3】 を∠β1 だけ右方向に廻してj軸に重ね、又Alについ
てはこの検出ベクトル
[Outside 3] The detection vector for the ∠Beta 1 only turn superimposed j axis in the right direction, and Al

【外4】 を∠β2 だけ左方向に廻してj軸に各々重ねたあと、各
々の検出ベクトルの虚数部のみを取り出せば、各々の場
合の最大検出値C及びDが得られることは容易に理解で
きる。
[Outside 4] Can be easily understood that the maximum detection values C and D in each case can be obtained by extracting only the imaginary part of each detection vector after turning β 2 to the left in the left direction and superimposing on the j-axis.

【0019】以上のようにサーチコイルに挿通する材料
や製品にマテリアルエフェクトがない場合については、
図3に示した実施例において、演算器9に位相角補正の
ため位相角−β1 及びβ2 をセットしておき、サーチコ
イルからのすべての金属体検出信号eFeの複素ベクトル
を検波器5,7にてx,y軸成分に分解したあとA/D
変換器8を経て、演算器9に入力させる。演算器9で
は、式(5),(6),(7),(8)で示したよう
に、
As described above, in the case where the material or product inserted into the search coil has no material effect,
In the embodiment shown in FIG. 3, the phase angles −β 1 and β 2 are set in the calculator 9 for phase angle correction, and the complex vectors of all the metal object detection signals e Fe from the search coil are detected by the detector. A / D after decomposing into x and y axis components at 5,7
The signal is input to the arithmetic unit 9 via the converter 8. In the arithmetic unit 9, as shown in Expressions (5), (6), (7), and (8) ,

【数5】 各々の金属体の検出ベクトルeFeの複素ベクトル,ea1
の複素ベクトルの各々に対して、予めセットされていた
(Equation 5) Complex vector of detection vector e Fe of each metal body, e a1
Is preset for each of the complex vectors

【外5】 の虚数部分だけを取り出しこの絶対値を比較して大きな
方の値を検出出力信号とする。この値はサーチコイルか
ら入力される種々の金属体の検出信号の取り出し得る最
大値であることは容易に理解できる。又、この例におい
て演算器9に予めセットする位相角補正のための位相β
は、3個以上の複数においても有効であることは言うま
でもない。
[Outside 5] , The absolute value is compared, and the larger value is used as the detection output signal. It can be easily understood that this value is the maximum value from which the detection signals of various metal bodies input from the search coil can be extracted. Further, in this example, the phase β for correcting the phase angle preset in the arithmetic unit 9
It is needless to say that is also effective in a plurality of three or more.

【0021】[0021]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
ればマテリアルエフェクトを実効的に0にして検出出力
を得ることが可能であり、材料や製品の種類及び形状に
影響されることなしに安定した検出出力が得られるの
で、実用的効果は極めて大きい。また、自動トラッキン
グ機能を持たせることにより、マテリアルエフェクトを
実効的に0にした状態を安定して提供することができる
ので、検出感度の安定度をさらに向上することが可能で
ある。さらに、マテリアルエフェクトが発生しない材料
や製品に混入している金属体の検出に際しては、その金
属体の補正位相角を使用して、混入している異なる金属
体の種類に対応した最大検出感度が得られるように予め
セットしておくことが可能である。
As described in detail above, according to the present invention, it is possible to obtain a detection output by effectively setting the material effect to 0, without being affected by the type and shape of the material or product. Therefore, a practical effect is extremely large since a stable detection output can be obtained. In addition, by providing the automatic tracking function, a state where the material effect is effectively set to 0 can be stably provided, so that the stability of the detection sensitivity can be further improved. Furthermore, when detecting a metal object that is mixed in a material or product that does not cause a material effect, the maximum detection sensitivity corresponding to the type of the different metal object that is mixed is determined using the corrected phase angle of the metal object. It is possible to set in advance so that it can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】通常の金属検出機の検出コイルの部分の構造原
理を示す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing a structural principle of a detection coil portion of a normal metal detector.

【図2】金属体検出の際に障害となるマテリアルエフェ
クトを説明するためのベクトル図である。
FIG. 2 is a vector diagram for explaining a material effect that becomes an obstacle when detecting a metal object.

【図3】本発明の実施例を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.

【図4】図3の実施例の動作を説明するためのベクトル
図である。
FIG. 4 is a vector diagram for explaining the operation of the embodiment in FIG. 3;

【図5】図3の実施例の動作を説明するためのベクトル
図である。
FIG. 5 is a vector diagram for explaining the operation of the embodiment in FIG. 3;

【図6】図3の実施例の動作を説明するためのベクトル
図である。
FIG. 6 is a vector diagram for explaining the operation of the embodiment in FIG. 3;

【図7】図3の実施例の動作を説明するためのベクトル
図である。
FIG. 7 is a vector diagram for explaining the operation of the embodiment in FIG. 3;

【図8】図3の実施例の動作を説明するためのベクトル
図である。
FIG. 8 is a vector diagram for explaining the operation of the embodiment in FIG. 3;

【図9】図3の実施例の動作を説明するためのベクトル
図である。
FIG. 9 is a vector diagram for explaining the operation of the embodiment in FIG. 3;

【図10】図3の実施例の動作を説明するための特性図
である。
FIG. 10 is a characteristic diagram for explaining the operation of the embodiment in FIG. 3;

【図11】図3の実施例の動作を示すフロー図である。FIG. 11 is a flowchart showing the operation of the embodiment in FIG. 3;

【図12】図3の実施例の動作を示すフロー図である。FIG. 12 is a flowchart showing the operation of the embodiment in FIG. 3;

【図13】本発明の他の機能を説明するためのベクトル
図である。
FIG. 13 is a vector diagram for explaining another function of the present invention.

【図14】図3の実施例の動作を説明するためのフロー
図である。
FIG. 14 is a flowchart for explaining the operation of the embodiment in FIG. 3;

【図15】図3の実施例の動作を説明するためのフロー
図である。
FIG. 15 is a flowchart for explaining the operation of the embodiment in FIG. 3;

【図16】従来の金属検出器の1例を示すブロック図で
ある。
FIG. 16 is a block diagram showing an example of a conventional metal detector.

【符号の説明】 1 発振器 2 励磁コイル 3,3−1,3−2 受信コイル 4 高周波増幅器 5,7 検波器 6 90°シフター 8 A/D変換器 9 演算器 10 位相角シフター 11 スイッチ 12 増幅器[Description of Signs] 1 Oscillator 2 Excitation coil 3, 3-1, 3-2 Receiving coil 4 High frequency amplifier 5, 7 Detector 6 90 ° shifter 8 A / D converter 9 Computer 10 Phase angle shifter 11 Switch 12 Amplifier

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01V 3/10 B07C 5/34 G01N 27/72 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G01V 3/10 B07C 5/34 G01N 27/72

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 対象製品中の金属体を検出するために、
励磁コイルと受信コイルとの組み合わせによる検出コイ
ルによって検出信号が得られる前記金属体の検出手段
と、該検出信号を直角位相の固定参照位相を用いて直交
する2軸に沿う2方向成分に分解する分解手段と、該分
解された2方向成分の複素ベクトル演算により前記検出
信号の位相角を算出し前記対象製品のマテリアルエフェ
クトを実質上0とする補正位相角により補正して前記金
属体の検出信号を取り出す出力手段とを備えた金属検出
機。
1. To detect a metal body in a target product,
Detecting means for detecting the metal body by which a detection signal is obtained by a detection coil formed by a combination of an excitation coil and a reception coil; and decomposing the detection signal into two components along two orthogonal axes using a quadrature fixed reference phase. Decomposition means for calculating a phase angle of the detection signal by a complex vector operation of the decomposed two-direction components, and correcting the detection signal of the metal object by correcting the material effect of the target product by a correction phase angle of substantially 0. A metal detector provided with an output unit for taking out.
【請求項2】 前記補正位相角が前記位相角の測定値に
より適応的に更新されることにより前記マテリアルエフ
ァクトを実質上0とするための自動トラッキング機能を
有するように構成された請求項1記載の金属検出機。
2. The apparatus according to claim 1, wherein said correction phase angle is adaptively updated by a measured value of said phase angle so as to have an automatic tracking function for making said material effect substantially zero. The metal detector as described.
【請求項3】 対象製品中の複数種類の金属体を検出す
るために、励磁コイルと受信コイルとの組み合わせによ
る検出コイルによって検出信号が得られる前記金属体の
検出手段と、該検出信号を直角位相の固定参照位相を用
いて直交する2軸に沿う2方向成分に分解する分解手段
と、前記の分解された2方向成分の演算により前記金属
体の種類に対応して定まる前記検出信号の位相角から補
正位相角を算出し前記複数種類の金属体に対応する複数
の該検出信号の各最大値が得られるように位相補正をし
て該検出信号をとり出す出力手段とを備えた金属検出
機。
3. A detecting means for detecting a plurality of metal objects in a target product, wherein the detection signal is obtained by a detection coil formed by a combination of an excitation coil and a reception coil, and the detection signal is formed at a right angle. Decomposing means for decomposing into two-direction components along two orthogonal axes using a fixed reference phase of the phase, and a phase of the detection signal determined according to the type of the metal body by calculating the decomposed two-direction components Output means for calculating a correction phase angle from the angle and performing phase correction so as to obtain the maximum value of each of the plurality of detection signals corresponding to the plurality of types of metal bodies and extracting the detection signal. Machine.
JP28032391A 1991-10-02 1991-10-02 Metal detector Expired - Fee Related JP3107875B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP28032391A JP3107875B2 (en) 1991-10-02 1991-10-02 Metal detector

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP28032391A JP3107875B2 (en) 1991-10-02 1991-10-02 Metal detector

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0593782A JPH0593782A (en) 1993-04-16
JP3107875B2 true JP3107875B2 (en) 2000-11-13

Family

ID=17623402

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP28032391A Expired - Fee Related JP3107875B2 (en) 1991-10-02 1991-10-02 Metal detector

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3107875B2 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3896489B2 (en) 2004-07-16 2007-03-22 国立大学法人 岡山大学 Magnetic detection device and substance determination device
JP6299485B2 (en) * 2014-06-30 2018-03-28 新日鐵住金株式会社 Inspection apparatus and inspection method
CN109894382A (en) * 2019-02-18 2019-06-18 湖南悟空信息科技有限公司 A kind of detection system of use for electronic products
CN110026356A (en) * 2019-03-07 2019-07-19 湖南艾华集团股份有限公司 A kind of capacitor packages factory testing system
JP7161726B2 (en) * 2019-03-14 2022-10-27 株式会社ヤクルト本社 Container double cap detection device and method

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0593782A (en) 1993-04-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4429469A (en) Direction detection apparatus
JPS58501342A (en) Method and apparatus for tuning a PID controller
EP3139128B1 (en) A calibration method for magnetic field sensing devices, corresponding system, apparatus and computer program product
JP3107875B2 (en) Metal detector
EP3726256B1 (en) Method for operating a metal detector and metal detector
JP6577974B2 (en) Metal detector
US4823082A (en) Signal processing method for an electromagnetic induction test
Fitzgerald Simple tracking filters: Steady-state filtering and smoothing performance
CN111830574B (en) Method for operating a metal detector and metal detector
US20100283467A1 (en) Metal detector with improved magnetic response application
US4812759A (en) Method for measuring and correcting the induced magnetization in a nautical vessel
US5828984A (en) Data processing method for an electronic compass system
US4885536A (en) Magnetic process for determining a trajectory for finding a magnetic object and apparatus for performing the process
JPS5820944Y2 (en) Display device for balancing metal detectors
US20130226510A1 (en) Electromagnetic induction type position detector
EP0337783B1 (en) Foreign matter detector
JP3324840B2 (en) Metal detector
JP3035724B2 (en) Metal detection method
JPH03152412A (en) Computing method for azimuth of vehicle
JPS5836755B2 (en) How to detect contaminated metals
Hidaka et al. Linear optics characterization and correction method using turn-by-turn BPM data based on resonance driving terms with simultaneous BPM calibration capability
JP3135009B2 (en) Metal detector
EP3796028B1 (en) Method and device used for filtering positioning data
JPS63302841A (en) Measuring data error compensating method of nuclear magnetic resonance imaging apparatus
SU274409A1 (en)

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20000829

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070908

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080908

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090908

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100908

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100908

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110908

Year of fee payment: 11

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees