[发明专利]一种高精度金属检测传感器装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种高精度金属检测传感器装置，是一种从非金属的粒状或块状物料中检出金属的装置。

背景技术

金属探测器是一种金属检出设备，它一般是基于电磁感应原理，对混合物品中金属杂质或人体携带的金属物质产生感应信号，已达到剔除或报警作用。而在金属检测过程中，金属检测传感器起着至关重要的作用，它直接影响到整个金属探测器的灵敏度，金属检测精度，抗干扰性和稳定性等。

传统的金属检测传感器的传感探头内部分布着三组线圈，三组线圈分别为中央发射线圈和两个对等的接收线圈，通过中间的发射线圈所连接的电磁波发生器来产生高频交变磁场，空闲状态时两侧接收线圈的感应电压在磁场未受扰动前相互抵消而达到平衡状态。一旦金属杂质进入磁场区域，磁场被扰动，两个接收线圈的感应电压就无法抵消，根据未被抵消的感应电压和探测算法来判断是否含有金属异物。这种采用平衡线圈原理的金属检测传感器存在抗干扰性差，稳定性弱，容易产生误动作等缺点。

中国专利文献CN 2815506Y公开的一种《旋磁式金属与非金属分离机》中，提供了一种能将体积相近的金属与非金属材料分离的分离机，在一定程度上提高了分离效率减轻了工人的劳动强度，但是这种金属分离器存在着不足之处：首先，只能将体积相近的金属与非金属材料分离，无法对微小的金属颗粒进行分离，分离精度不高；其次，只能分离可以被磁条吸引的铁类金属，对其他类金属无法分离，分离效率相对较低。

目前，国外在金属检测方面已有较为完善的系列产品，如德国S+S金属探测分离装置，灵敏度高，可靠性好，但价格及其昂贵。目前，国内一些厂家生产的金属检测装置在使用过程中仍然受到许多技术性问题的困扰，例如，受到物理震动、电压波动、外界无线电波干扰等影响，测量精度不高，现场干扰太大，测量结果失真，感知金属异物的灵敏度可能发生波动。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述不足，提供一种高精度金属检测传感器装置。

实现本发明目的的技术方案是：一种金属检测传感器装置，其包括内筒、检测线圈、导磁层和电磁屏蔽层，内筒外表面中间位置设有一凹槽，凹槽内绕制有检测线圈，检测线圈包括主边线圈和副边线圈，主边线圈绕在内筒凹槽内，副边线圈绕制在主边线圈的外表面，内筒外表面即检测线圈外表面固定有导磁层，导磁层外设有电磁屏蔽层。

上述的金属检测传感器装置，所述的内筒与物料传输通道是相通的。

上述的金属检测传感器装置，所述的内筒其材料为无规共聚聚丙烯。

上述的金属检测传感器装置，所述检测线圈包括主边线圈和副边线圈，其都为多股高频丝包线绕制而成，主边线圈绕制15～30匝后与一无极性高频电容C串联构成LC振荡电路。

上述的金属检测传感器装置，所诉主边线圈与副边线圈相互耦合，其不与电路连接；副边线圈绕制2～3匝后与电路连接，副边线圈既是电路中正弦波激励信号的输入端，也是检测信号的输出端。

上述的金属检测传感器装置，所述主边线圈与一电容串联构成的LC振荡电路的谐振频率为金属检测传感器的固有频率。

上述的金属检测传感器装置，所述电容为高稳定的云母电容。

上述的金属检测传感器装置，所述导磁层是由一种镍锌铁氧体材料制成，它由多个矩形体裹在检测线圈的外表面围绕一圈组成。

上述的金属检测传感器装置，所述电磁屏蔽层为空芯铝壳罩，是一种金属屏蔽层。

上述的金属检测传感器装置，所述电磁屏蔽层接地。

本发明具有积极的效果：

(1)本发明的金属检测传感器装置中，内筒与物料传输通道是相通的，其材料为无规共聚聚丙烯，此材料韧性强，较高温度下抗蠕变性能好，并具有较好的抗冲击性能和优异的耐化学物品腐蚀性能。

(2)本发明的金属检测传感器装置中，检测线圈采用多股高频丝包线绕制而成，这样可以去除集肤效应的影响。

(3)本发明的金属检测传感器装置中，检测线圈中的主边线圈与一无极性高频电容串联构成LC振荡电路，此振荡电路的谐振频率即为金属检测传感器的固有频率，金属检测传感器在此固有频率下工作时，金属检测则处于最佳灵敏区，提高了检测精度

(4)本发明的金属检测传感器装置中，电路中的正弦波信号馈送到副边线圈后，由于主边线圈与副边线圈的耦合作用，会在检测线圈腔即物料传输通道内产生交变的高频磁场，当混有金属杂质的物料通过物料传输通道时，其交变磁场会受到扰乱，副边线圈输出的交变电压就会有一微弱的变化，这种微弱的电压变化信号经电路处理后，就转变成控制机械机构动作的信号，进而将金属杂质分离出来。