金属检测机

金属检测机

定义

[1]金属检测机有很多类型，最早的应用要追溯到第二次世界大战期间，当时俗称“探雷器”，利用地雷与周围土壤的介电常数等物理特性的差异，引起探雷器辐射的微波电磁场发生畸变，通过检测畸变场信号来判断地雷的位置

佛山市威得堡包装机械有限公司金属检测机图

发展到今天，这类设备在各个不同领域发挥着作用，比如机场用的安检门和手持的金属探测装置。

目前在工业上应用的金属检测机是一种用于排除金属[2]异物污染的精密检测设备。

金属检测机用于检测食品、医药、化装品、纺织等生产过程中混入的金属异物.其原理是一条中央发射线圈和两个对等的接收线圈，这三个线圈装在一个探测头中。振荡器通过中间的发射线圈发射出一个高频磁场，与两个接收线圈相连，但极性相反，在磁场不受外界干扰的情况下，它们产生的电压输出信号相互抵消。一旦金属杂质进入磁场区域，就会破坏这种平衡，金属检测机就能检测到金属的存在。

原理

利用电磁感应的原理，利用有交流电通过的线圈，产生迅速变化的磁场。这

电磁感应原理示意图

个磁场能在金属物体内部能感生涡电流。涡电流又会产生磁场，倒过来影响原来的磁场，引发探测器发出鸣声。

结构组成

典型的金属检测系统由下列四种主要部件构成：

检测头

检测头内部线圈示意图

检测机线圈或者称为检测头，内置“平衡式线圈”，三个线圈缠绕在非金属框架或成型器上，各线圈之间完全平行，中间的线圈（发射线圈）通高频电流产生磁场。位于中间线圈两侧的两个线圈为接收线圈。由于这两个线圈完全相同，并且与发射器保持相同间距，因此其感应电动势完全相同。当这些线圈反向连接时，电动势相互抵消，从而形成“零输出”，即达到平衡状态。然后用水泥灌注，确保在没有产品通过时，磁场属于动态平衡的状态，而不受比如温度变化、振动、电磁干扰等外部环境的影响。检测时产品相继穿过三个线圈，如果包含金属异物，磁场的平衡将被打破，产生感应电流，从而检测各种金属异物。

控制面板

用户界面/控制面板，常见的包括触摸屏式和按键式，一般直接安装在检测头上。但是，如果检测头过小，或被安装在交通不便或无法进入的地点时，可使用连接电缆远程安装。

触摸式的金属检测机控制面板

传输系统

传输系统，用于使产品通过开口，最为常用的传输装置为水平传送带式，同时针对不同的产品应用，可以选择重力下落式（管道中传输的粉末或者颗粒）、水平管道式（液态和流体）以及制药行业常用的塑料导槽。

自动剔除系统

自动剔除系统，用于将任何受感染的产品剔除出生产线，通常安装在传输系统上。有多种不同类型，包括吹气式、推杆式、翻板式等。剔除系统的类型将取决于需要检测的产品

常见应用

随着人们生活水平的提高，对生活质量的要求已经不满足于能吃、能用，而提出了好吃、好用的更高目标，只有高品质的产品才能立足于市场，赢得消费者的亲赖。

金属检测机广泛用于食品、制药、日化等各类加工包装行业，作为HACCP的关键控制点帮助生产商进行质量控制，确保流入市场的最终产品不会对消费者造成物理伤害。

任何加工过程都会有金属污染的风险，例如：对于牛肉葱饼的制作者而言，存在以下潜在风险：

因刀片断裂而导致牛肉和葱受到刀刃污染搅拌肉酱与和面过程中所出现的搅拌叶片污染填

充头落入饼中铝质食物托盘上的切削屑干配料生产线所致筛网损坏掉入产品。除了在最终包装产品处进行最后的把关外，很多生产商会选择在原料加工阶段就进行金属异物的检测，因为一旦原料中混入坚硬的金属，在后续的加工过程中可能会损坏昂贵的加工设备，比如一些尖锐的刀头。

尽职调查与合规

尚没有通用的法律法规要求制造商安装金属检测设备或实施金属检测项目，然而如果因食品或药品出现金属污染而引起的法律纠纷，则制造商会被要求证明曾在制造流程中进行过尽职调查。[3]由于尚未出台有关金属检测规定的通用法规，因此许多监管机构已经制定制造商所必须遵守的行为标准与规范，其中倡导使用金属检测设备对所有的食品与相关产品进行全面探测。

概念

金属检测机的精确性和可靠性取决于电磁发射器频率的稳定性，一般使用从80 to 800 kHz 的工作频率。工作频率越低，对铁的检测性能越好；工作频率越高，对高碳钢的检测性能越好。检测器的灵敏度随着检测范围的增大而降低，感应信号大小取决于金属粒子尺寸和导电性能。由于电流的脉动和电流滤波的原因，金属检测机对检测物品的输送速度有一定的限制。如果输送速度超过合理范围，检测器的灵敏度就会下降。为了确保灵敏度不下降，必须选择合适的金属检测机以适应相应的被检测产品。一般来说，检测范围尽可能控制在最小值，对于高频感应性好的产品，检测器通道大小应匹配于产品尺寸。检测灵敏度的调整要参考检测线圈的中心来确定，中心位置的感应最低。产品的检测值会随生产条件的变化而变化，比如温度、产品尺寸、湿度等的变化，可通过控制功能作调整补偿球状物有重复性，最小的表面积，对金属检测机而言也最难检测。因此，球状物可作为检测灵敏度的参考样本。对于非球状的金属，检测灵敏度很大程度上取决于金属的位置，不同的位置有不同的横断面积，检测效果也就不同。比如，纵向通过时，铁比较灵敏；而高碳钢和非铁就不太灵敏。横向通过时，铁不太灵敏，高碳钢和非铁则比较灵敏。在食品工业中，系统通常使用较高的工作频率。对于如奶酪食品，由于其内在的高频感应性能好，会成比例地增加高频信号的响应。潮湿的脂肪或盐份物质，例如面包类、奶酪、香肠等的导电性能与金属相同，在这种情况下，为了防止系统给出错误信号，必须调整补偿信号，降低感应灵敏度。

分类

1．按功能来划分：

1）全金属检测机：可以检测到铁、不锈钢、铜、铝等所有金属。检测精度和灵敏度都比

较高，稳定可靠。2）铁金属检测机：只能检测到铁质金属，俗称检针机。检测精度和灵敏度较低，容易干扰。通常称作“检针机”“验针机”“过针机”

3）铝箔金属检测机：也仅能检测到铁质金属，但是检测带铝箔包装的产品时，其检测精度和灵敏度仍然较高。这款产品国内欧美，日本有，中国还没有成熟产品。

2．按用途来划分：

1）地下金属检测机。

2）手持金属检测机。

3）输送式金属检测机。

4）下落式金属检测机。

5）管道式金属检测机。

6）真空输送式金属检测机。

7）压力输送式金属检测机。

8) 平板式金属检测机。

地下金属检测机

是应用先进技术制作，它具有探测度广、定位准确、分辨力强、操作简易等特点。金属检测机主要是用探测和识别隐埋地下的金属物。它除了在军事上应用外，还广泛用于：安全检查、考古、探矿,寻找废旧金属.又称“探铁器”是废旧回收的好帮手.地下金属检测机采用声音报警及仪表显示，探测深度跟被探金属的面积、形状、重量都有很大的关系，一般来说，面积越大，数量越多，相应的探测深度也越大；反之，面积越小，数量越少，相应的深度就越小。下表所列最大探测深度，是按产品的企业标准用一块60公分*60公分*0.5公分的铝板埋入干燥泥土之中实测的结果主要功能设有地平衡线路，能消除“矿化反应”带来的影响，大大提高了有效探测的深度及准确率；具有区别黑色金属和有色金属功能；采用智能操作系统；采用高强度ABC材料封装，重量轻、寿命长；可通过耳机识别金属声音。金属埋在地下，透过厚厚的土层去探测，必然受到地质结构的影响。地层中含有各种各样的矿物质，他们也会使金属探测产生信号，够写矿物的信号会掩盖掉金属的信号而造成假象。用过旧时金属检测机的人都有这种体会，随着探头靠近土堆、石块、砖头都会发出报警声，这种现象称为“矿化反