[发明专利]金属检测装置

说明书

本发明描述了一种金属检测装置，所述金属检测装置包括具有频率发生器的发射器单元，该频率发生器向放大器级的输入端提供具有可选择的操作频率的输入信号，该放大器级的输出端经由耦合变压器连接到发射器线圈，该发射器线圈耦合到第一和第二接收器线圈，该第一和第二接收器线圈连接到信号处理单元，该信号处理单元包括连接到信号处理器的接收器单元。

技术领域

本发明涉及使用一个或多个操作频率的金属检测装置。

背景技术

金属检测装置用于检测食用品和其它产品中的金属污染物。现代金属装置利用探测头，该探测头包括“平衡线圈系统”，该“平衡线圈系统”一般具有被缠绕到非金属框架上的三个线圈。用生成磁场的高频电流使位于中心处的发射器线圈通电。发射器线圈的每一侧上的两个线圈用作接收器线圈。由于两个接收器线圈是相同的并且被安装为离发射器线圈具有相同的距离，所以在这两个接收器线圈中的每一个接收器线圈中感应出相同的电压。为了在系统处于平衡时接收到为零的输出信号，第一接收器线圈与具有相反绕组的第二接收器线圈串联连接。因此，如果在不存在金属污染物的情况下系统处于平衡，则接收器线圈中感应的具有相同幅度和相反极性的电压彼此抵消。

当金属微粒通过线圈布置时，高频场在一个接收器线圈附近首先受到干扰并且然后在另一个接收器线圈附近受到干扰。当金属微粒被传送通过接收器线圈时，每个接收器线圈中感应的电压一般在毫微伏的范围内变化。这种平衡状态下的变化产生了在接收器线圈的输出端处的信号，该信号可以被处理、被放大、并且随后被用于检测产品中金属污染物的存在。

信号处理信道通常将所接收到的信号分为彼此分离90°的两个单独分量。所得到的矢量具有幅度和相位角，这对于被传送通过线圈的产品和污染物来说是典型的。为了识别金属污染物，需要去除或者降低“产品效应”。如果产品的相位是已知的，则可以减小对应的信号矢量。因此，从信号谱消除不希望的信号导致针对源自污染物的信号的较高敏感度。

因此，用于从信号谱消除不希望的信号的方法利用了以下事实：污染物、产品和其它干扰对磁场具有不同的影响，从而所产生的信号的相位不同。

借助于相位检测器在不同来源的信号分量的相位之间进行区分允许获得关于产品和污染物的信息。相位检测器(例如，混频器或模拟乘法器电路)生成电压信号，该电压信号表示信号输入(例如，来自接收器线圈的信号)与由发射器单元提供给接收器单元的参考信号之间的相位差。因此，通过将参考信号的相位选择为与产品信号分量的相位相一致，在相位检测器的输出端处获得为零的相位差和对应的产品信号。如果源自污染物的信号分量的相位不同于产品信号分量的相位，那么能够检测到污染物的信号分量。然而，如果污染物的信号分量的相位接近于产品信号分量的相位，那么污染物的检测失败，因为污染物的信号分量与产品信号分量一起被抑制。因此，在已知系统中，发射器的频率是可选择的，如此以使得金属污染物的信号分量的相位与产品信号分量的相位异相。