[发明专利]智能杂质金属检测系统及其检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及金属检测领域，尤其是智能杂质金属检测系统及其检测方法。

背景技术

金属检测器是一种检测用的电子仪器，金属检测技术推广应用于各个领域。 在军事上，利用检测器检测金属地雷；在公安部门，检测随身携带或隐藏的武器 及作案工具；在考古方面，可发现埋藏有金属物品的古墓，发现古墓中的金银、 首饰和各种硬币；在工程地质中，用于检测地下金属埋设物，管道，管线等；在 矿产勘探中用来检测和发现自然金颗粒及金块；工业上可用于在线检测并剔除物 料中各种金属物体，如检测烟草，棉花，煤炭，和食品中的金属杂物等。保护主 机设备，防止设备受损，同时提高产品质量。

大部分金属检测器都是由两部分组成，即侦测头(包括感应器)与自动剔除 装置，其中，侦测头为核心部分，里面有三条线圈组成，一条中央发射线圈和两 个对等的接收线圈，把这三组线圈固定在检测头中，通过中间的放射线圈所连接 的振荡器来产生高频交流磁场，同时两侧的接收线圈相连接使其感应电压在磁场 未受干扰前相互抵消。一旦金属杂质进入磁场区域：两个输入线圈输出的信号就 无法抵消，金属检出机就能检测到金属的存在，未抵消的感应电压通过感测器， 经由控制系统处理，并产生剔除信号，传送到自动剔除装置，从而把金属杂质排 除生产线。但最初大多采用模拟电路器件容易受到外界干扰，存在智能化程度不 高操作繁杂精度不高等问题。

目前国外的金属检测仪开始采用单片机技术，采用灵敏度极高的线性霍尔元 件作为传感器，感应由于金属出现引起的检测线圈周围磁场的变化，提高了检测 精度；处理部件则采用AT89S52单片机作为检测和控制核心，对检测结果进行 分析判断。国内的金属检测仪基本还都是采用数字模拟混合集成电路技术，两者 处理原理目前都是根据同步检测原理，虽然考虑到幅度和相位的影响，但两者输 出是合成结果，有相互抵消作用，降低了检测灵敏度。另外，目前金属检测仪的 处理电路采用简单的带通滤波器和尺寸控制门限，检测技术依据实际混入噪声类 型采用合适的抑制电路。这种处理方法难以抵制较为强烈的干扰，因而难以突破 检测极限，使得在生产现场的检测的灵敏度大大降低。

此外，现有技术中的金属检测仪还存在着检测技术单调、硬件及其调节器件 复杂、显示方式简单，无法反映输出信息，不能与控制中心进行网络通讯，实现 数据传输和自动化控制，测量数据不能保存，新的检测方法不易实现，无法从事 检测机理和处理技术的进一步研究，无法定位等一系列问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种智能杂质金属检测系统及其检测方法，能够在生产 线上实时的检测出物料中的金属并予以剔除，以解决采用模拟电路的金属检测仪 精度低，以及根据同步检测原理工作的国内外金属检测仪灵敏度低的问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

智能杂质金属检测系统，包括有剔除装置，其特征在于：还包括有与剔除装 置电连接的计算机，所述计算机上还电连接有数字采集卡，所述数字采集卡包括 A/D转换卡及D/A转换卡，其中D/A转换卡通过功率放大电路连接有发射天线， A/D转换卡通过低噪放大电路电连接有接收天线；所述计算机产生的数字信号经 过D/A转换卡转换成模拟信号，并通过功率放大电路传送至发射天线，在其周 围产生一个交变的电磁场，接收天线感应磁场，并转换为电信号；通过天线的设 计，接收天线上形成的合成场量为零，感应的电动势也就为零，当有金属进入时， 就改变了发射天线和接收天线之间的场的结构，从而使接收天线收到的信号在幅 度和相位上都有变化，将该信号经过低噪放大电路的放大、滤波、整流后传送至 A/D转换卡，由A/D转换卡将干扰信号转化为数字信号并传送至计算机处理， 最后由计算机控制剔除装置完成金属杂质剔除工作；接收天线与发射天线为分体 式上下结构，传输带从二者之间通过，无金属时，不会产生扰动，有金属时，产 生扰动，接收天线获取金属信号并通过A/D转换卡送至计算机处理。

所述的智能杂质金属检测系统，其特征在于：所述计算机采用研华AWS6000 工控机。

所述的智能杂质金属检测系统，其特征在于：所述数字采集卡采用研华 PCI-1714的A/D转换卡和PCI-1721的D/A转换卡，其中研华PCI-1714的A/D 转换卡板载32K的FIFO存储体。