(57)【要約】材料の流れの中にあり交番電磁界に影響を与える部品を検出するための装置が、材料の流れの運搬距離の幅にわたって広がる交番電磁界を発生させるための、発振器（１）と、少なくとも１つの送信コイル（２）とを備える。少なくとも１つの検出器コイル（４）は、逆向きに接続された２つの巻線（４ａ、４ｂ）を有しており、交番電磁界を検出し、かつ、検出信号（ＤＳ）を発生させ、そのなかの位相信号部分（ＰＳ'）が、交番界と界影響部品との間の相対運動から、手段（７）によって検出される。検出信号の位相信号部分（ＰＳ）と振幅信号部分（ＡＳ）は、検出信号から軌跡曲線を形成するための手段（１２）に供給され、該手段が、検出信号の位相信号部分と振幅信号部分の進行からそれぞれの時点における変量の対を形成し、かつ、これらの変量の対を座標系の軌跡曲線（１５、２０、３０）としてプロットする。軌跡曲線（１５、２０、３０）は、手段（１４）によって解析され、該手段は、材料固有の特性に関連する軌跡曲線を評価するためのものであり、かつ、材料固有の特性の検出に依って識別信号（ＥＳ）を発するためのものである。【選択図】図１
2007510145.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
材料の流れの中にあり交番電磁界に影響を与える部品を、それぞれに検出し区別するためのプロセスであって、材料の流れの幅にわたって広がる交番電磁界を発生させることを有し、電磁界と材料の流れとの間の相対運動を発生させることを有し、および、逆向きに接続された２つの巻線（４ａ、４ｂ）を持つ検出器コイル（４）によって、検出信号（ＤＳ）の位相信号部分（ＰＳ）と振幅信号部分（ＡＳ）とを検出することを有し、該検出器コイルは交番電磁界の有効範囲内に配置されており、該検出信号（ＤＳ）は、交番電磁界と、材料の流れの中に位置し該交番電磁界に影響を与える部品との間の相対運動によって生じる磁束の変化から誘導されるものであって、その特徴が、
検出信号（ＤＳ）の位相信号部分（ＰＳ）と振幅信号部分（ＡＳ）の進行を、座標系内のそれぞれの時点において変量の対としてプロットすることによって、軌跡曲線（１５、２０、３０）が、検出信号（ＤＳ）の進行から形成されること、および、
軌跡曲線（１５、２０、３０）が材料固有の特性に関して評価され、かつ、識別信号（ＥＳ）が材料固有の特性の検出に依って発せられることである、
前記プロセス。
【請求項２】
軌跡曲線（１５、２０、３０）が形成される座標系が、デカルト座標系または極座標系であることを特徴とする、請求項１記載のプロセス。
【請求項３】
検出信号（ＤＳ）の位相信号部分（ＰＳ）および／または振幅信号部分（ＡＳ）の、絶対値が、軌跡曲線（１５、２０、３０）を形成するために用いられることを特徴とする、請求項１または２記載のプロセス。
【請求項４】
振幅信号部分（ＡＳ'）が、非線形特性曲線を介して調節されることを特徴とする、前記請求項のいずれかに記載のプロセス。
【請求項５】
軌跡曲線（１５、２０、３０）の評価が、画像処理法を用いて行われることを特徴とする、前記請求項のいずれかに記載のプロセス。
【請求項６】
軌跡曲線（１５、２０、３０）の評価が、パターン認識法を用いて行われることを特徴とする、前記請求項のいずれかに記載のプロセス。
【請求項７】
パターン認識法が、予め定められた任意に調節可能な材料固有の曲線または曲線群と比較することを有しており、曲線群の個々の曲線が、交番電磁界に影響を与える検出部品の、異なる純度、幾何学的形状、またはサイズを、好ましくは表していることを特徴とする、請求項６記載のプロセス。
【請求項８】
形成された軌跡曲線（１５、２０、３０）を、予め定められた曲線または曲線群と比較することが、類似点の少なくとも１つの測定値の検出を含んでおり、かつ、少なくとも１つの測定値を少なくとも１つの設定値と比較することを含んでいることを特徴とする、請求項７記載のプロセス。
【請求項９】
軌跡曲線の評価法が、軌跡曲線の特徴を示す点のポジションを、好ましくはその変曲点（１５ａ、１５ｂ；２１；３１、３２）または極値（１５ｃ）のポジションを、判定することを含んでおり、かつ、これらポジションを、標準ポジションまたは限界値または外縁範囲（１６ａ、１６ｂ）とそれぞれに比較することを含んでいることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載のプロセス。
【請求項１０】
識別信号（ＥＳ）が、材料固有の識別信号として構成されることを特徴とする、前記請求項のいずれかに記載のプロセス。
【請求項１１】
識別信号（ＥＳ）が、交番電磁界に影響を与える検出部品を材料の流れから分離するための手段を作動させることを特徴とする、前記請求項のいずれかに記載のプロセス。
【請求項１２】
複数の検出器コイル（４）が材料の流れをわたって配置され、それらの検出信号が、軌跡曲線の形成と評価とによって、お互いに独立して評価されることを特徴とする、前記請求項のいずれかに記載のプロセス。
【請求項１３】
材料の流れの中にあり交番電磁界に影響を与える部品を、それぞれに検出し区別するための装置であって、材料の流れの運搬距離の幅にわたって広がる交番電磁界を発生させるための、発振器（１）と少なくとも１つの送信コイル（２）を有し、少なくとも１つの検出器コイル（４）を有し、該検出コイルは、交番電磁場を検出するための、および、検出信号を発生させるためのものであり、該検出信号は、交番電磁界と、材料の流れの中に位置し該交番電磁界に影響を与える部品との間の相対運動によって検出コイルに誘導されるものであり、加えて、当該装置は、位相信号部分（ＰＳ'）を検出するための手段（７）を有するものであって、
検出信号から軌跡曲線を形成するための手段（１２）によって特徴づけられ、その手段に、検出信号の位相信号部分（ＰＳ）と振幅信号部分（ＡＳ）とが供給され得、軌跡曲線を形成するための該手段（１２）は、検出信号の位相信号部分と振幅信号部分の進行が、座標系内のそれぞれの時点において変量の対としてプロットされるように設計されており、該軌跡曲線（１５、２０、３０）はそれらから構成され、かつ、
材料固有の特性に関連する軌跡曲線の評価を行うための、かつ、材料固有の特性の検出時に依って識別信号（ＥＳ）を発するための手段（１４）によって特徴づけられている、
前記装置。
【請求項１４】
軌跡曲線を形成するための手段（１２）と、軌跡曲線を評価するための手段（１４）とが、信号プロセッサー、特に、デジタル信号プロセッサー（ＤＳＰ）として設計されており、ここで、軌跡曲線を形成するための手段（１２）と、軌跡曲線を評価するための手段（１４）とが、好ましくは、お互いに一体的になっていることを特徴とする、請求項１３記載の装置。
【請求項１５】
振幅信号部分（ＡＳ'）を非線形特性曲線を通して調節するための手段（６）が備えられていることを特徴とする、請求項１３または１４記載の装置。
【請求項１６】
検出信号（ＤＳ）の振幅信号部分（ＡＳ''）および／または位相信号部分の、絶対値を判定するための手段（８）が、好ましくは整流器として設計され、備えられていることを特徴とする、請求項１３〜１５のいずれかに記載の装置。
【請求項１７】
検出信号（ＤＳ）中の干渉信号をフィルターで取り除くためのフィルター（５）、好ましくは帯域通過フィルターが、備えられていることを特徴とする、請求項１３〜１６のいずれかに記載の装置。
【請求項１８】
検出信号（ＤＳ）の振幅信号部分（ＡＳ'''）および／または位相信号部分を、形成するための低帯域通過フィルター（９）が備えられていることを特徴とする、請求項１３〜１７のいずれかに記載の装置。
【請求項１９】
軌跡曲線を評価するための手段（１２）が、画像処理手段を有していることを特徴とする、請求項１３〜１８のいずれかに記載の装置。
【請求項２０】
軌跡曲線を評価するための手段（１２）が、パターン認識手段を有していることを特徴とする、請求項１３〜１９のいずれかに記載の装置。
【請求項２１】
軌跡曲線を評価するための手段（１２）が、軌跡曲線（１５、２０、３０）を、予め定められた任意に調節可能な材料固有の曲線または曲線群と比較するために設計されており、曲線群の各曲線が、交番電磁界に影響を与える検出部品の、異なる純度、幾何学的形状、またはサイズを、好ましくは表していることを特徴とする、請求項２０記載の装置。
【請求項２２】
軌跡曲線（１５、２０、３０）を予め定められた曲線または曲線群と比較することが、類似点の少なくとも１つの測定値の検出を含んでおり、かつ、少なくとも１つの測定値を少なくとも１つの設定値と比較することを含んでいることを特徴とする、請求項２１記載の装置。
【請求項２３】
軌跡曲線を評価するための手段（１２）が、軌跡曲線（１５、２０、３０）の特徴を示す点のポジションの判定、好ましくはその変曲点（１５ａ、１５ｂ；２１；３１、３２）または極値（１５ｃ）のポジションの判定のために設計されており、かつ、これらポジションを、標準ポジションまたは限界値または外縁範囲（１６ａ、１６ｂ）とそれぞれに比較するために設計されていることを特徴とする、請求項１３〜１８のいずれかに記載の装置。
【請求項２４】
識別信号（ＥＳ）が、材料固有の識別信号であることを特徴とする、請求項１３〜２３のいずれかに記載の装置。
【請求項２５】
識別信号（ＥＳ）が、交番電磁界に影響を与える検出部品を材料の流れから分離するための手段を作動させることを特徴とする、請求項１３〜２４のいずれかに記載の装置。
【請求項２６】
複数の、送信コイル（２）と検出器コイル（４）とが、材料の流れの運搬距離を横切って配置されており、ある時点で送信コイル（２）が検出器コイル（４）に割り当てられ、かつ、検出器コイルの検出信号が、軌跡曲線へと形成されかつお互いに独立して評価されることを特徴とする、請求項１３〜２５のいずれかに記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、材料の流れの中にあり交番電磁界に影響を与える部品を、それぞれに、検出し区別するためのプロセスに関するものであって、該プロセスは、材料の流れの幅にわたって広がる交番電磁界を発生させることを有し、電磁界と材料の流れとの間の相対運動を発生させることを有し、および、逆向きに接続された２つの巻線を持つ検出器コイルによって、検出信号の位相信号部分と振幅信号部分とを検出することを有し、該検出器コイルは交番電磁界の有効範囲内に配置されており、該検出信号は、交番電磁界と、材料の流れの中に位置し該交番電磁界に影響を与える部品との間の相対運動によって生じる磁束の変化から誘導されるものである。
【０００２】
さらに本発明は、材料の流れの中にあり交番電磁界に影響を与える部品を、それぞれに、検出し区別するための装置に関するものであって、当該該装置は、材料の流れの運搬距離の幅を渡って広がる交番電磁界を発生させるための少なくとも１つの送信コイルおよび発振器を有し、少なくとも１つの検出コイルを有し、該検出コイルは、逆方向に接続された２つの巻線を有し、該２つの巻線は、交番電磁界を検出するための、および、検出信号を発生させるためのものであり、該検出信号は、交番電磁界と、材料の流れの中に位置し該交番電磁界に影響を与える部品との間の相対運動によって検出コイルに誘導されるものであり、加えて、当該装置は、検出信号の位相信号部分を検出するための手段を有するものである。
【背景技術】
【０００３】
このようなプロセスおよびこのような装置は、ドイツ特許ＤＥ１９５ ２１ ２６６ Ｃ１で知られている。これらは、例えば、ガラス、プラスチックまたは紙といった金属を含まない材料から本質的にできている運搬流の中の金属粒の判定のためのリサイクル技術において必要とされ、材料の流れがリサイクルプラントに供給される前に、該材料の流れから所定の金属粒を除くために必要とされる。しかしながら、環境意識が拡大し、原材料費が増大していることから、金属のおよび非金属の粒や材料へそれぞれおおまかに分離することは、望ましいリサイクル結果を得るためにはたいてい十分ではないということは知られていた。このことによって、異なる種類の金属や合金をも区別することが可能な手段による、さらに概しては、材料の流れの中にあり交番磁界界に影響を与える異なる種類の材料間の識別を可能にできる手段による検出装置を、産業界が要求することが促された。
【０００４】
これらの要求を満たすことに関する最初のアプローチは、非導電性の配給の流れの中にある電導性部品を判定するため、ＤＥ１９５ ２１ ２６６Ｃ１で開示された装置ですでに提供されている。この装置を用いて、監視される配給の流れのセクションにおいて送信コイルシステムを経てＡ．Ｃ．発電機によって交番電磁界が確立され、これにより、ある部分を通過する際に引き起こされる交番磁界の振幅と位相変化が、位相変化信号や振幅変化信号の形態で受信コイルシステムとその後の評価回路で検出される。２つの変化信号のベクトル的加算のためのステージと、位相比較器とが備えられている。ベクトル和信号と、２つの変化信号のうちの１つとが、位相比較器に供給される。位相比較器の出力信号（位相角信号）は、ベクトル和信号と、２つの変化信号のうちの１つとの間の位相角に対応する。位相角信号は評価ステージに供給され、該評価ステージにおいて、材料固有の方法で数値を求められた制御信号へと変換され、該制御信号が制御可能な出力ステージを制御し、該出力ステージが、配給の流れの中に位置する検出すべき部品に対する材料固有の識別信号を発する。この装置によって、例えば、プラスチックのスクラップでできた配給の流れの中に存在するアルミニウムホイル（該アルミニウムホイルは捨てる必要がない）と、固体であるが例えば鉄のねじといった他の金属の小さい粒(small particles)とを、区別することが可能になる。しかしながら、既知の装置には、異なる種類の導電性の部品同士の間の区別が、特定の位相角範囲または特定の振幅範囲といった比較的単純な基準に基づいて行われるという不利な点がある。該文献では、例として、アルミニウムホイルといった非スプリアス(non-spurious)な部品の位相角に対する応答性が、大幅に減少またはゼロにさえなることを引用している。これらの部品が異なるサイズを持ち材料が混ざっているような場合、こういった単純な基準を用いると、比較的正確さが低くなるということは理解すべきである。
【０００５】
本発明は、従来技術に固有の問題点を、解決または少なくとも軽減するという目的に基づいている。特に、本発明は、材料の流れの中にあり交番電磁界に影響を与える部品を、それぞれに検出しかつ区別するためのプロセスおよび装置を提供し、これらは、材料の流れの中の部品などの様々なサイズに関する作動のモードにおいてロバスト(robust)であり、かつ、材料の流れの中にあり交番電磁界に影響を与える部品の様々な異なる種類のものを検出することを可能にする。さらに、本発明によるプロセスおよび本発明による装置では、交番電磁界に影響を与える部品の検出機能は、材料が混合していも検出中の精度が大きく損なわれることがないようなフレキシブルな方法にて設計される。
【０００６】
本発明による目的は、請求項１の特徴によって、材料の流れの中にあり交番電磁界に影響を与える部品を、それぞれに検出しかつ区別するための最初に述べたプロセスをさらに開発することによって達成され、同様に、請求項１３の特徴によって、材料の流れの中にあり交番電磁界に影響を与える部品を、それぞれに検出しかつ区別するための最初に述べた装置をさらに開発することで達成される。本発明の有利な実施態様は、従属請求項において示されている。
【発明の開示】
【０００７】
材料の流れの中にあり交番電磁界に影響を与える部品をそれぞれに検出しかつ区別するための本発明によるプロセスは、検出信号の位相信号部分と振幅信号部分の進行(progressions)を、座標系内のそれぞれの時点において変量の対(pairs of variates)としてプロットすることによって、軌跡曲線が検出信号の進行から形成されることを特徴とし、かつ、軌跡曲線が材料固有の特性に関して評価されかつ識別信号が材料固有(material-specific)の特性の検出に依って発せられることを特徴とする。このように形成された軌跡曲線は、エラーに関して非常に柔軟でロバストな様式にて、材料固有の特性に関連して評価され得、それによって、好ましい実施態様では、該評価は、画像処理法またはパターン認識法を用いて実施される。適切なパターン認識法は、軌跡曲線と、予め定められた任意に調節可能な材料固有の曲線または曲線群とを、比較することを有しており、曲線群の個々の曲線が、交番電磁界に影響を与える検出部品の、例えば、異なる純度、幾何学的形状、またはサイズを表していることが可能である。そのようなパターン認識法のさらなる開発では、形成された軌跡曲線と、予め定められた曲線または曲線群とを比較することが、類似点の少なくとも１つの測定値の検出を含んでおり、かつ、少なくとも１つの測定値を少なくとも１つの設定値と比較することを含んでいる。
【０００８】
用語「交番電磁界に影響を与える部品」は、金属、合金等のような、あらゆる電気伝導性材料だけでなく、例えば、電気的絶縁支持材料の中に電気伝導性の粒が吸収されている複合物をカバーするものとして理解でき、該複合物は、全体として、電気伝導性ではなく加えて磁性材料、例えば、フェライトである。以下の明細書では、用語「界影響部品(field-influencing parts)」も、これらの材料に対して同様に用いられる。
【０００９】
軌跡曲線を評価する代替的な方法では、計算的な努力をほとんど用いず実現でき、軌跡曲線の特徴を示す点のポジションを、好ましくは、その変曲点または極値のポジションが判定され、かつ、検出されたポジションが、標準位置または限界値または外縁範囲とそれぞれに比較される。
【００１０】
好適には、軌跡曲線が形成される座標系は、デカルト座標系または極座標系である。
【００１１】
もし、軌跡曲線が、適切な信号処理手段によって評価される前に、選択された座標系の１つまたは２つの象限へ、折られるかまたはシフトされるならば、該軌跡曲線の評価における簡素化が明らかになる。そのような信号処理手段は、検出信号の位相信号部分および／または振幅信号部分の絶対値の形成を有する。整流器が、絶対値の形成のために備えられているのが有利である。
【００１２】
検出信号を処理するために用いられる回路の過変調(overmodulations)または検出信号の不利な信号進行を避けるため、本発明の有利な実施態様では、検出信号の振幅信号部分が非線形特性曲線を通して調節される。
【００１３】
単純な実施態様では、本発明によるプロセスおよび本発明による装置は、交番電磁界に影響を与える部品が、該界に影響を与えない材料の流れの中に位置しているかどうかについての、単純な検出のために用いることが可能である。この場合、生成された識別信号から、イエス／ノーの情報だけが収集される。しかしながら、本発明は、材料の流れの中の異なる種類の界影響部品、例えば、異なる種類の鋼を、検出するために用いられることも好ましい。本発明のこのような実施態様では、識別信号は、材料固有の識別信号として構成される。生成された識別信号もまた、検出された界影響部品を材料の流れから分離するための手段を作動させるために構成され得る。
【００１４】
界影響部品への、材料の流れの改良された試験は、材料の流れを、別個に試験されるいくつかのストライプへと分割することによって達成することができる。この目的のため、複数の検出器コイルが材料の流れを横切って配置され、それらの検出信号は、軌跡曲線の形成と評価で、お互いに独立して解析される。
【００１５】
コンパクトな設計とそのフレキシブルな適用に起因して好まれる本発明の実施態様では、軌跡曲線を形成するための手段と、軌跡曲線を評価するための手段とが、信号プロセッサー、特にデジタル信号プロセッサーとして設計され、軌跡曲線を形成するための手段と、軌跡曲線を評価するための手段が、お互いに一体的(integral)であることが好ましい。
【００１６】
検出コイルによって供給される検出信号の中の干渉信号をフィルターで取り除くため、フィルター、例えば、帯域通過(band-pass)フィルター、または、高域通過(high-pass)フィルターといったものを、検出コイルの下流に配置することが好ましい。同様に、検出信号の振幅信号部分および／または位相信号部分を形成するために、低域通過(low-pass)フィルターを備えることも可能である。
【００１７】
以下に、図を参照しながら、非限定的であり代表的な実施態様によって本発明を示す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１を参照すると、材料の流れの中にあり交番電磁界に影響を与える部品をそれぞれに検出し区別するための本発明による装置のブロック図が示されている。前記装置は、交番電磁界を発生させるための、発振器１と少なくとも１つの送信コイル２とを有している。発振器１は、連続的な好ましくは正弦波の交流電圧を送信コイル２に供給する。同調キャパシタ３は、送信コイル２と直列に接続されて、それと共に、交番電磁界を発生させるための発振回路を形成する。該交番電磁界は、材料の流れ（図示していない）の運搬距離の幅を渡って、公知の態様にて広がっている。前記材料の流れは、例えば、ガラス、プラスチック、紙等の、基本的には電気的に非伝導性の材料を有することができる。しかしながら、金属ピースといった交番電磁界に影響を与える部品が、材料の流れの中に含まれ得、この部品が、その後、材料の流れから取り除くために本発明による装置によって検出されるものであると仮定する。そのため、材料の流れは、コンベヤベルトといった搬送手段によって、またはシュートを通って、または自由落下の、いずれかによって、送信コイル２を通り過ぎる公知の様式にて移動し、送信コイル２（または、それによって、それぞれに発生する交番界）と材料の流れとの間での相対運動が生じる。逆向きに接続された２つの巻線４ａ、４ｂを備える少なくとも１つの検出器コイル４は、送信コイル２によって生成される交番電磁界の有効範囲中に位置している。交番電磁界は、巻線４ａ、４ｂの各々において電圧を誘導(induce)する。検出器コイル４は、検出器コイル４の巻線４ａ、４ｂの逆の連結によって、誘導された電圧がお互いに相殺し、交番電磁界が定常状態(stationary condition)になるように調節されている。交番電磁界の定常状態は、移動し通過する材料の流れの中の界影響部品がなくなるまで維持されるが、該部品によって該交番界内には過渡的な変化が発生し、次に、個々の巻線４ａ、４ｂ内に誘導される変動電圧を引き起こし、これにより、検出器コイル４の端子ａ、ｂにおいて出力電圧を引き起こし、それはゼロとは異なるものである。検出器コイル４の端子ａ、ｂにおいて測定される電圧信号は、増幅のため、差異増幅器Ｖ１に供給される。
【００１９】
差動増幅器Ｖｌの出力信号は、帯域通過フィルター５に検出信号ＤＳとして供給され、該フィルターは該検出信号ＤＳ中にあり得るスプリアス部分を除去する。検出信号ＤＳの新たな増幅のための第２の増幅器Ｖ２が、帯域通過フィルターに取り付けられる。増幅器Ｖ２からの出力信号ＡＳ'は、一方では、以下でさらに詳細に説明するとおり、位相弁別器７(phase discriminator)に供給され、他方では、検出信号ＤＳの増幅信号部分ＡＳを処理するために役立てられる。この目的のために、増幅器Ｖ２の出力信号ＡＳ'が、動的調節(dynamic adjustment)のための回路６に供給され、該回路では、予め定められたまたは適応的に可変な非線形特性曲線に従って信号ＡＳ'が変換される。この信号変換は、動的調節のために、および、次に続くスイッチング工程の過変調の防止のために役立てられる。そこから生じる信号ＡＳ''は同期整流器８に供給され、該同期整流器は、前記信号を整流し、そして、それを信号ＡＳ'''として低域通過フィルター９に送り、該フィルターは、検出信号ＤＳのうちの処理された振幅信号部分ＡＳが最終的に該ローパスフィルター９の出力部に現れるように、高周波信号の外乱(disturbances)をフィルターで取り除く。
【００２０】
上述のように、増幅器Ｖ２の出力信号ＡＳ'もまた位相弁別器７に供給され、該位相弁別器は、送信コイル２に供給される交流電圧信号との比較を通して、検出信号のうちの位相信号部分ＰＳ'として表示される、送信コイル信号に関連する検出信号の位相シフトをそこから判定する。該位相弁別器７の出力信号ＰＳ'は、ローパス１０で滑らかにされ、そこから得られる信号ＰＳが、検出信号ＤＳの位相信号部分を表している。
【００２１】
説明目的のため、検出信号ＤＳの振幅信号部分ＡＳと位相信号部分ＰＳとが、オシロスコープ画像１１におけるそれらの時間応答に関連して示されている。振幅信号部分ＡＳはアナログ−デジタル変換器１３に供給され、かつ、位相信号部分ＰＳはアナログ−デジタル変換器１８に供給される。該アナログ−デジタル変換器１３および１８は、デジタル信号プロセッサーＤＳＰと一体的になっており、該プロセッサーは、検出信号ＤＳのデジタル化された位相信号部分ＰＳと振幅信号部分ＡＳとから軌跡曲線(locus curve)を形成するための手段１２として、デジタル信号プロセッサーＤＳＰをプログラムすることによって設計されており、該プログラムは、位相信号部分ＰＳと振幅信号部分ＡＳの進行が、座標系内のそれぞれの時点(point of time)において変量の対としてプロットされ、その結果、オシロスコープ画像１７に示された軌跡曲線１５が得られるようになっている。前記軌跡曲線１５は、デカルト座標系の第１象限に像を写され、その横座標は振幅Ａを示し、その縦座標は軌跡曲線１５の位相φを示す。例えば、位相信号部分ＰＳと振幅信号部分ＡＳの両方が軌跡曲線の形成に先立って整流されるならば、１つの象限へと縮小された軌跡曲線が生じる。しかし同様に、４つの全象限にわたって分布する軌跡曲線を、デジタル信号プロセッサーＤＳＰにおいて、１つの象限内に変換またはシフトすることも可能である。
【００２２】
該信号プロセッサーＤＳＰ内に、即ち、軌跡曲線を形成するための手段１２内に、手段１４（軌跡曲線１５における材料固有の特性の検出にもとづいて、識別信号ＥＳを発するための、および、材料固有の特性に関連する軌跡曲線を評価するためのものである）が同様に導入される。有利には、軌跡曲線を評価するための手段１４を、画像処理手段として、または、パターン認識手段として設計することができる。さらに、軌跡曲線を評価するための該手段１４は、予め定められた任意に調節可能な材料固有の曲線または曲線群を含むことが可能であり、それによって、形成された軌跡曲線、または、軌跡曲線の個々のブランチが比較される。前記の予め定められた曲線または曲線群は、例えば、材料の流れの中に存在する可能性のある界影響部品の、異なる純度、幾何学的形状、またはサイズを表している。同じ様に、軌跡曲線を評価するための手段１４は、検出された軌跡曲線から１つまたは数個の測定値（その測定値は軌跡曲線を代表するものである）を、予め定められたパターン認識法に従って判定するように、かつ、これらの測定値を、設定値または設定値範囲と比較するように、設計され得る。本発明のさらなる実施態様では、軌跡曲線の特有の特徴を示す点のポジション（好ましくは、その変曲点または極値）が判定され、かつ、これら判定されたポジションが、標準ポジション(standard positions)と、または限界値と、または外縁(fringe)範囲と、それぞれに比較されるように、軌跡曲線を評価するための手段１４を設計することができる。前記の評価法は、オシロスコープの画像１７に示されている。これによって、軌跡曲線１５の変曲点１５ａおよび１５ｂのポジションが判定され、これらのポジションが、それぞれ予め定められた上限ライン１６ａより上に位置するか、予め定められた下限ライン１６ｂより下に位置するかについて吟味される。このような変曲点１５ａ、１５ｂのポジションは、検出された界影響部品がＶＡ鋼でできていることを示唆する。しかしながら、変曲点１５ａ、１５ｂが、実際に、限界ライン１６ａ、１６ｂで規定される範囲内にポジション取りすると、検出された界影響部品がＶＡ鋼でできていないという結論を出すことが可能になる。本発明のこのような実施態様は、自動車スクラップの用途において、スクラップ材料の流れから価値ある原材料ＶＡ鋼を選別するために、有利に用いることができる。軌跡曲線１５の変曲点１５ａ、１５ｂに代わり、そのピーク１５ｃのポジションを評価のために用いてもよい。本発明の用途のそれぞれの界(field)に依って、軌跡曲線を評価するための手段１４を、次のように設計してもよい。即ち、材料の流れの中に部品が検出されて、その軌跡曲線が予め定められた材料固有の特性を満たす場合に識別信号ＥＳが発せられるように、または、該特性が満たされない場合に識別信号が発せられるようにである。該識別信号ＥＳは、検出された界影響部品を材料の流れから分離するための作動(activating)手段（図示せず）に用いることが可能である。
【００２３】
ＶＡ鋼を例として用い、上記ですでに示したとおり、本発明は、材料の流れの中における界影響部品の存在または不在を検出することに限定されず、さらに、さまざまな種類の界影響部品同士を区別することもできる。図２および３では、本発明によって確立された界影響部品の軌跡曲線の２つの例が、極座標系で示されていると共に、関連する検出信号の振幅信号部分と位相信号部分の時間応答が、時間応答内で示されている。図２は、ＳＴ３７タイプの鋼の特性である軌跡曲線２０を示している。例えば、変曲点２１または交点２２のポジションを、前記軌跡曲線の評価のために用いることができる。さらに、軌跡曲線２０によって輪郭が示される領域の表面積が計算され、正規化される。より高度に開発されたパターン認識法も、軌跡曲線の評価のために用いることができ、その方法は、軌跡曲線２０の進行から１つまたはいくつかの測定値を判定し、その測定値は、特定のタイプの材料に典型的な所定の設定値または設定範囲と比較される。図３は、クロムニッケル鋼の特性である軌跡曲線３０を示している。軌跡曲線２０と比較すると、かなり小さく、かつ、変曲点３１および３２において非常にとがった曲線の進行となっている外形のエリアを識別することが可能である。これらの特性は、例えば、軌跡曲線３０の評価のために用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１は、材料の流れの中にあり交番電磁界に影響を与える部品をそれぞれに検出し区別するための、本発明による装置のブロック図を示している。
【図２】図２は、時間応答内の、検出信号の位相信号部分と振幅信号部分を示しており、加えて、ＳＴ３７タイプの鋼でできた部品のための軌跡曲線を示しており、この軌跡曲線は、本発明に従って前記検出信号から導出され、極座標で図示されたものである。
【図３】図３は、時間応答内の、検出信号の位相信号部分と振幅信号部分を示しており、加えて、クロム−ニッケル鋼でできた部品のための軌跡曲線を示しており、この軌跡曲線は、本発明に従って、前記検出信号から導出され、極座標で図示されたものである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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