(57)【要約】【課題】非磁性体に包まれたステンレス片などの微小磁性体異物の検出。【解決手段】（イ）非磁性体を貫通して渦電流が生じない程度の弱い磁界形成部と、前記磁界を横切る被検体搬送部と、被検体に含まれる磁性体異物自身の磁気による前記磁界の変動検出部とで構成する金属検出機。（ロ）ダミーコイルを使用してノイズキャンセル機能を持たせた金属検出機。（ハ）金属パイプの上から検出可能とした金属検出機。【選択図】  図１１
2004264266.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非磁性体等の透磁率金属を貫通して渦電流が生じない程度の弱い磁界形成部と、該磁界を横切る被検体搬送部と、被検体に含まれる磁性体異物自身の磁気に起因する前記磁界の変動の検出部とで構成する、ことを特徴とする金属検出機。
【請求項２】
磁界形成部および磁界変動検出部を図２記載のＴ型で構成する、ことを特徴とする請求項１に記載の金属検出機。
【請求項３】
図２に記載のＨ型を主構成とする金属検出機であって、ブリッジ回路部のインピーダンスを、被検体金属の固有振動周波数に同調させ、センサーコイルの温度変動による検出エラーをキャンセルする機能を設けたことを特徴とする金属検出機。
【請求項４】
図５に記載のＨＡ型を主構成とする金属検出機において、センサーコイルの芯部分に被検体を通す金属のパイプなどを位置させ、センサーコイルの温度変動による検出エラーをキャンセルする機能を設けたことを特徴とする金属検出機。
【請求項５】
異物検出用センサーコイルとは別にダミーセンサーコイルを配置し、両コイルで検出するノイズの時間差やレベル差を解析してノイズをキャンセルすることを特徴とする金属検出機。
【請求項６】
非磁性体等の低透磁率金属を貫通して渦電流が生じない程度の弱い磁界を形成することを特徴とする、請求項１、２に記載の金属検出機に使用する高インピーダンスのセンサーコイル。
【請求項７】
請求項６に記載のセンサーコイルを使用したことを特徴とする、請求項１、５に記載の金属検出機。
【請求項８】
被検体搬送部が自由落下又は滑り落下の形態を有することを特徴とする、請求項１、２、３、４、５、７に記載の金属検出機。
【請求項９】
一つのセンサーボックスに請求項６に記載のセンサーコイルを複数セットし、各センサーコイルは互いに異なる方向の関係にあることを特徴とする記載の金属検出機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
アルミ包装されたものや塩分を含む食品等に適した金属検出機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の渦電流方式による金属検出機は、（イ）一部において磁性体と非磁性体の識別が可能なものがあるが、実用機は金属の有無だけを識別できるものである。（ロ）アルミ容器や塩分のある食品の金属検出方式は、金属の位相差を利用してアルミや塩分の検出レベルをキャンセルしているが、被検体それぞれに対応する完璧な感度調整が必要である。また混入異物の検出レベルがアルミ容器より大きい場合でないと検出が困難である。これらのため、誤作動が多くて実用にない。（ハ）また、特願２０００−３１６８４において、金属種の識別も可能なセンサーが公知となっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
はじめに。本願の発明は、検出方式が「Ｔ型」と「Ｈ型」の二つに大別される。そしてこの２つから派生する「その他」の発明である。
Ｔ型としての課題は、（イ）アルミ容器などの非磁性体の前後又は内部に位置する微小磁性体の検出を可能にする。例えば、アルミパックの食品に混入した微小ステンレス片などを検出できるようにする。（ロ）そしてこの場合、アルミ容器などの影響を排除するための感度調整を不要にする。
Ｈ型としての課題は、（ハ）非磁性か否かを問わず、静止した金属の前背後で移動する金属を検出できるようにする。
その他としての課題は、（ニ）検出機及び周辺からの磁気ノイズを検出し排除する。（ホ）センサーコイルの温度変動による検出エラーを排除する。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
請求項１対応（Ｔ型）。非磁性体等の低透磁率金属を貫通して渦電流が生じない程度の磁気（磁力又は磁束）でなる弱い磁界形成部と、該磁界を横切る被検体搬送部と、被検体に含まれる磁性体異物自身の磁気に起因する前記磁界の変動の検出部とで構成する金属検出機とする。以下言葉の定義等について説明する。（イ）貫通する厚さは特に定めるものではないが、少なくとも食品等に使用されているアルミ容器の厚さ以上である。（ロ）以下の説明では、「非磁性体等の金属を貫通して渦電流が生じない程度の磁気」を「弱い磁気、磁界、磁束、磁力」と表現することがある。また単に弱いだけでなく、検出機としての実用検出距離が確保されるものであり、「磁束密度が粗くて広い磁界」と言うこともできる。（ハ）渦電流を生じさせる従来機のセンサーコイルの磁気を、「強い磁気、磁界、磁束、磁力」と表現することがある。（ニ）「渦電流が生じない」とは、検出部のセンサーコイルに永久を及ぼさない範囲である。
【０００５】
「弱い磁界形成部」は、「センサー（電磁）コイル」や「永久磁石」などを使用して発生時点から弱いものと、強い磁気の発生後に距離を離したりパーマロイ使用などの手段により磁気を減衰させる二通りの方法がある。また「磁界変動検出」とは、安定した照射磁束（磁界と表現してもよい）の中を磁性体異物が通過することによる磁気の強弱変動を電気信号で捉えて異物の存在等を知ることを言うもので、一般的には磁気センサーコイルを使用するが他の方法としてもよい。また搬送部は、ベルトコンベアーのほか自由落下や滑り落下などがある。また磁界形成部にセンサーコイルを用いる場合は、磁界変動検出用のコイルと兼ねることもでき、これを「受発信一体型センサーコイル」と表現する。
【０００６】
請求項２対応（Ｔ型）。磁界形成部および磁界変動検出部を図２に記載のＴ型で構成する請求項１に記載の金属検出機とする。またブリッジ回路部のインピーダンスを、被検体金属の固有振動周波数に同調させ、対象金属の検出感度を向上させる場合もある。
【０００７】
請求項３対応（Ｈ型）。図２に記載のＨ型を主構成とする金属検出機であって、ブリッジ回路部のインピーダンスを、被検体金属の固有振動周波数に同調させ、センサーコイルの温度変動による検出エラーをキャンセルする機能を設けた金属検出機とする。
【０００８】
請求項４対応（Ｈ型の派生のＨＡ型）。図５に記載のＨＡ型を主構成とする金属検出機において、センサーコイルの芯部分に被検体を通す金属のパイプなどを位置させ、センサーコイルの温度変動による検出エラーをキャンセルする機能を設けた金属検出機とする。
【０００９】
請求項５対応（Ｔ型とＨ型を含むすべての金属検出機に対応）。外来の磁気ノイズやセンサーコイル自体の温度変化による不良検出信号（ノイズ）をキャッチするダミーセンサーコイルを、異物検出用センサーコイルとは別に配置し、両コイルで検出するノイズの時間差やレベル差を解析してノイズをキャンセルする金属検出機とする。なおノイズの対象としては、外から来るものとセンサーコイル自身の発熱等によるものがある。
【００１０】
請求項６対応（Ｔ型）。非磁性体等の低透磁率金属を貫通して渦電流が生じない程度の弱い磁界を形成する、請求項１、２に記載の金属検出機に使用する高インピーダンスのセンサーコイルとする。
【００１１】
請求項７対応（Ｔ型）。請求項６に記載のセンサーコイルを請求項１、５に記載の金属検出機に使用する。
【００１２】
請求項８対応（Ｔ型とＨ型）。請求項１、２、３、４、５、７に記載の金属検出機の被検体搬送部を、自由落下又は滑り落下の形態とする。また「滑り板」をステンレス製とする。また滑り落下の速度を調整できるように角度調整機能を設ける。
請求項９対応（Ｔ型）。請求項６に記載のセンサーコイルを一つのセンサーボックスに複数セットし、各センサーコイルは互いに異なる方向の関係とした金属検出機とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１１参照（請求項１該当）。はじめに。磁気反射方式Ｔ型の発明の基本原理を説明する概念図である。本発明は、弱い磁気を照射することによりアルミ包装等に渦電流を生じさせずに、内部に混入する磁気を持つ金属のみを高感度で検出することに着目した新規の技術思想であり、次の２つの自然法則の特長を利用し、そしてその特徴を作用と効果させるための、センサーコイルや検出回路との組合せで完成するものである。（１）透磁率は非磁性体と磁性体では大きな差がある。例えば鉄の場合はアルミに比べて１００〜２００００倍の大きさを持ち、磁気が貫通する厚さは大きな差がある。（２）ステンレスは疲労の有無などによって磁性を持つ。
【００１４】
なお本願の説明で言う「ステンレス」とは、何らかの応力を受けるなどして磁性を帯びているものとする。また本発明に使用するセンサーコイルは、棒状又は空芯状のいずれでも良いが、それぞれの用途に応じて最適の形態で以下の説明をする。
【００１５】
弱い磁気はアルミなどの透磁率の低い非磁性体容器１１を貫通して渦電流は生じない。そして磁力線１０は極めて弱いために、ステンレス片１２自身が持つ微小な磁気の影響により、「静止状態」にあった磁束が乱れる。そしてこの乱れを、磁界変動検出部２２のセンサーコイルの電圧（または電流）変化信号として捉え、異物の存在を判定するものである。磁気照射部２１は、「従来の金属検出技術では使用されていない領域の高インピ−ダンスに設定した磁気センサーコイル」、「または永久磁石」、「または電磁石」、「または従来機の発信コイル」、等を使用する。そしてこの場合、発生時点で弱い磁気と強い磁気があるが、前者はそのままに搬送部であるベルトコンベアー１７上を移動する非磁性体容器１１へ照射する。後者は非磁性体容器１１に渦電流を生じさせないため、距離を離したりパーマロイなどの材料を用いて程よく減衰させてから照射する。なお「従来の技術では使用していない領域の高インピーダンス」とは、被検体自身（混入異物）の持つ微弱な磁気によってコイル自身の発した磁束が乱れて変動する、また前述の非磁性体を貫通するだけで渦電流を生じさせない磁気を発する程度の範囲を言うもので、概ね数十キロオ−ムから数百キロオ−ムのインピ−ダンスである。また磁界変動検出部２２は、センサーコイルを使用して電圧の変化を見て検出するもの、又はその他の方法でもよい。また磁気照射部と磁界変動を検出するコイルは別物でも良いし兼ねることも出来る。
【００１６】
図１参照（請求項６該当）。本図の高インピーダンスコイル８は、磁気照射部のコイル及び磁界変動検出部のコイルとして兼用できるものである。高インピーダンスでセンサ−コイルを流れる電流は数ミリアンペアであり、発生する磁界の磁束密度は極めて低くなる。そしてこの密度が低く弱い磁束は、透磁率の低いアルミ容器などの非磁性体を貫通するが渦電流は発生させないので、磁気減衰部が不用で直接に被検体に照射できる長所をもつ。また磁気変動検出部として用いる場合は、磁界が弱いので被検体自身の持つ微小な磁気自体に磁界を乱される。そしてこのコイルを利用して、アルミなどの非磁性体容器の影響を受けずに内部を移動する磁性体の存在を検出する金属検出機を作ることが出来るものであり、検出部の構成については後述する。なお「インピーダンス」を「インダクタンス」と表現した方が良い場合もある
【００１７】
なおセンサーコイルを高インピーダンスにする方法としては、「中空の芯材にコイルを巻き、該中空部にＥコア−の中央凸部やＩコアーを嵌め込む状態で一体化する」「空芯コイルなどの低インピーダンスコイルを複数個直列に繋ぐ」「空芯コアーにコイルを巻く」「コアーとの組合せに加えてコイルの巻数を増やす」などの方法がある。また該直列に繋いだものを、一つの棒状に加工しても良い。図１の例では、積層Ｅコアーに巻数の多いコイルを組み込んで樹脂で固めて整形しているが、上述の他の方法でも必要な機能が確保できればよい。
【００１８】
図２参照（請求項２該当）。Ｔ型センサーの理論について説明する。磁気照射と磁界変動検出を一つの高インピーダンスセンサーコイル８で兼ねている。このタイプは、センサーコイルの磁界内を移動する磁性体を検出することが出来るものである。高インピーダンスセンサーコイル８に、交流又は直流の微弱電流を流す。センサー電流が微弱であるため、高インピーダンスセンサーコイル８から照射される磁束密度も微弱になる。アルミ容器内にある磁性体異物を例として説明すると、アルミ容器に対しては渦電流を発生しない領域に磁束密度を設定してあるため（この磁束密度になる様に、センサ−コイルの巻数や電流等を調整してインピ−ダンスを設定してある）、渦電流による高インピーダンスセンサーコイル８への影響は皆無となる。またアルミ容器が磁界内を移動しても磁気を帯びていないため、高インピーダンスセンサーコイル８のインピーダンスに変化を与えることはない。従って、アルミ容器のアルミ部分は単に磁気が貫通するだけで、その存在を検出することはない。このことは従来の渦電流方式による検出機では不可能である。
【００１９】
しかし高インピーダンスセンサーコイル８から照射される磁束密度が微弱であるため、そのセンサ−の磁界内を僅かに磁気を帯びている磁性体異物が移動しても磁界は影響を受ける。このわずかなセンサ−磁界の乱れが、極めてＱの高いセンサーコイル８のインピーダンスに変化を与える。そしてこの変化を捉えて解析することで被検体の存在を検出することができる。アルミを貫通した磁束はその内部に存在する磁性体異物の僅かな磁界のみ影響を受けその存在を検出することになる。
【００２０】
このことが、あたかもセンサーの磁束が非磁性体であるアルミ容器を透過し容器内部の微小磁性体のみに反応するごとく見える現象の理論である。またセンサーコイルの電源については、この微弱な磁界を発生させるのに必要な数ミリアンペアを満足する数ＫＨｚの交流又は直流電源でよい。但しこのＴ型は、被検体となる磁性体がセンサーコイルの磁界内を移動する状況下に限り検出可能である。
これは前段にも説明あるが、「静止安定している磁界」ではコイルの電流が一定であるが、磁気を持った金属の侵入により変動し、その電流変化を検出信号として捉えるものである。また磁気を持つものが磁界内にあっても「静止状態」であれば電流の変化は起きないから検出することはない。このことは、従来機と大きく異なる点の一つである。なお上記の理論を基に、被検体自身の動作や性状が及ぼすセンサーコイル磁界の乱れを検出し解析する方法を、「磁気反射方式」と表現するものである。
【００２１】
図２のＴ型参照。大きくは、「電源としてのトランス部」と、「受発信一体型のセンサーコイル」と、「検出信号を取り出すブリッジ回路部」と、「検出信号の増幅部」で構成される新規の発明である。高インピーダンスセンサーコイル８は２個配置しているが、これは食品等のワークを挟むような状態で配置することにより、ワークに混入する金属異物と両センサーコイルのいずれか距離的に有利な方で検出しやすくするものである。従ってワークの形態によって、サンサーコイルは１個でもよいし、ワークに対して上下と側面の３個、４個としてもよい。コイルには、例として数ｍＡの交流が流れ、１ヘンリ程度のインダクタンスで、従来技術の数１０〜１００ヘンリに比べてかけ離れたインダクタンスとなっている。そしてこのことが、「アルミ等の非磁性体に対して渦電流を生じさせない」という作用を生む仕様となっている。そしてこのセンサーコイルが照射している弱くて静止状態にある磁界内に、磁気を持った金属が侵入することにより磁束に変動が生じる。この変動をブリッジ回路部で検出信号として取り出すものである。
ブリッジ回路部は、二個直列の抵抗でなるバランス抵抗５と６が並列されており、上下に配置されたサンサーコイル８からの信号をそれぞれ独立してキャッチするようにしている。前述のようにサンサーコイル８は１個としてもよい。またセンシングの幅を大きく取りたい場合などには、センサーコイル８を直列に複数で配置してもよい。
なお増幅部としての交流出力変化を直流に変換する回路は一例であって、交流と直流を同時に引き出して、交流は、交流の中から直流を引き出すためのキャリヤーとして使用し、引き出した直流の変化を解析して異物の検出をするものである。なお本機能をより効率よく発揮するために、各部材の定数設定を行う必要はある。例として、Ｃ１は０．４７μＦ、Ｒ１は１ＭΩ、Ｒ２は１ＫΩとする。なお検出回路全体の説明は、従来技術と大差のない公知のものであり詳細な説明は省略する。
【００２２】
図３参照（Ｔ型）。全部または一部が非磁性体でなる容器内に、ステンレス等の磁性体の金属異物が混入している状況を想定したモデル図である。センサー部９は受発信一体型の高インピーダンスセンサーコイル８とする。センサー部９から照射された弱い磁力線１０は一部が反射するものの、大部分は透磁性の低い非磁性体容器１１を通過する。そしてステンレス片１２からは、それ自体が帯びている磁気に比例してセンサ−コイルへの反射現象を起こす。制御解析部１３は、反射を起こす検出対象金属其々固有の振動周波数に合わせて対象金属のみを効率よく検出できる機能を持つので、被検体から反射する両者の磁気の強弱や移動による時間変化などを解析し、ステンレス片１２のみの検出を可能にしている。
【００２３】
なお非磁性体容器の例としては、丸ごと非磁性体であるアルミパックや缶、蓋だけアルミの容器、封絞め部が非磁性体包装などの、食品・飲料・薬品・粉体・練り体などである。また容器に限らず非磁性体であれば大きさにも依るがその金属塊の内部に混入している磁性体を検出でき、本発明の理論が効率よく結果する。また内部混入金属は、ステンレスに限らず鉄などの磁性体すべてに適応する。また上記パックの内部に小サイズのアルミパックが有るなどの多重でも良い。
【００２４】
また実験の結果、従来の検出機では不可能であった、味噌、漬物等、塩分が水に溶けている内容物に混入している微小な磁性体についても、上記同様の作用と結果が検証されている。これは、塩の成分のナトリウムが水で分解され非磁性体容器１１に相当するためである。また冷凍前のアイスクリームにも検出エラーは生じなかった。
【００２５】
図４参照（Ｔ型）。上述のとおりＴ型は、「磁界内を移動している磁性体にのみ」反応する。よって図の如く、高インピーダンスセンサ−コイル８とステンレス板１４が一体となっている場合、高インピーダンスセンサ−コイル８の磁気はこのステンレス板１４を通過するだけで磁界に変化はない。ステンレス板１４を通過した磁力線１０は、ステンレス板１４と同質で磁界内を移動している「微小ステンレス片１２」の持つ僅かな磁気の影響を受け、磁界に変化が生じる。この結果、高インピーダンスセンサ−コイル８のインピ−ダンスが変化し、センサ−は微小ステンレス片の存在を検出する。また「弱い磁界」は、厚さにもよるが鉄に対しても貫通するだけで渦電流は生じない。従って、鉄容器の中で動き回る微小な鉄も検出可能である。
【００２６】
要約すると、磁気を使用したセンサ−でありながら、非磁性体、磁性体、磁石を問わず、センサ−に接触していても、センサ−に対して静止している状態では、全くそのセンサ−に影響を与えず磁界内を移動している磁性体のみを検出できる。又、センサ−コイルに非磁性体、磁性体、磁石が近接していても、その大小にかかわらず静止している限りセンサ−コイルに干渉しない為、同様に検出可能である。上記の如くこのセンサ−は、高インピーダンスセンサ−コイル８とステンレス板が一体となっている限りその影響は全くない。なお図４において、高インピーダンスセンサーコイル８とステンレス板１４の間をステンレス片１２が移動する場合であっても、上記同様の作用を有する。
【００２７】
これらの作用と現象は、センサーコイルがステンレスのボックスに収納されていても良いことを意味する。また食品などの検体がステンレス板の上下を移動する状態であっても良いことを意味するものである。また静止したステンレスパイプ内を流動する食品等の検出機としても使用できるものである。
【００２８】
図６参照型（Ｔ型）。Ｔ型の検出理論について追説明する。非磁性体容器１１の材質は透磁率の低いアルミであるから磁気は帯びていない。このためセンサ−部９の弱い磁界内を移動しても、このセンサ−の磁界を変化させる磁気反射は発生しない。あたかも磁力線が非磁性体容器１１を透過し突き抜けているイメ−ジである。一方、非磁性体の数千倍の透磁率を持っているステンレス片１２は、僅かでも磁気を帯びているため、磁界内を移動することにより磁気反射が発生する。この磁気反射がセンサ−部９の磁界に影響を与え、センサ−コイルのインピ−ダンスに変化を生じさせる。インピ−ダンスの変化はブリッジ回路で電圧の変化に変換され、ステンレス片１２の存在を検出する信号を発生させる。また制御解析部の、磁気反射を起こす金属それぞれの固有振動周波数に合わせる事が出来る機能を利用して、非磁性体容器１１のわずかな磁気反射レベルを抑えてＳ／Ｎ比を向上させ、内部に混入している微小金属異物の検知も可能にしている。
【００２９】
図２参照（請求項３該当）。Ｈ型センサーの理論を説明する。基礎理論については、特願２０００−３１６８４２記載を参照。このタイプは、センサーコイルによる磁界内のすべての金属の種別・材質や形状の変化や異常個所を検出することが出来るものである。Ｈ型ブリッジ回路において、センサーコイルのインピ−ダンスを、バランス抵抗で被検体金属の固有振動周波数（又は、固有インピーダンス）に同調させる。被検体金属の振動周波数に同調したことにより、このセンサーコイルを含むブリッジ回路は、被検体に対してきわめて高い「Ｑ」と選択度を持ったフィルターを得たことになる。言いかえれば、被検体以外の金属には「Ｑ」が低くなるため選択度が向上し、複数種存在する金属の中から目的物の選別が可能となる。つまり被検体の材質に対して焦点を絞った事になる。従って、被検体の均質連続した本来の状態に対する一部分の状態変化（形状、傷、サビ、材質の変化）までも検出可能である。なお本タイプは、センサーコイルの磁界内に被検体が静止、または磁界内を移動のいずれの状態でも検出可能である。
【００３０】
図５の回路構成参照（請求項４該当）。ＨＡ型の理論について説明する。これはＨ型の進歩応用形である。図２のＨ型に、一方がオープンな高インピーダンスの補助コイル１６を取りつけたものである。補助コイルの作用原理は不詳ではあるが、高インピーダンス補助コイル１６とセンサーコイル３の巻数比の作用によりＳ／Ｎ比を大幅向上させる作用のあることを確認した。
【００３１】
図５の上参照（請求項４該当）。金属パイプ内流動物の混入異物の検出機の例である。磁性体であるステンレスパイプ１５に図５下部に示すセンサ−コイル３と高インピーダンス補助コイル１６を巻き付け、その内部を微小ステンレス片１２を移動させる。センサ−コイル３はステンレスパイプ１５と一体にあり、前述の「同調理論」によりステンレスパイプの材質や大きさに合わせてパイプを検出しないように設定しているため、内部を移動しているステンレス片１２のみを検出する。従来の渦電流方式であれば、センサ−コイルはステンレスパイプの影響を受け、その内部を移動する金属片の検出は不可能であった。なおパイプの材質は、非磁性体であっても作用は同じである。
【００３２】
なお図５においてセンサーコイル３は、直接ステンレスパイプ１５に巻きつけなくてもよい。コイルの空芯の径をパイプの外径より少し大きくして、パイプ表面との間に少しの空間を確保してもよく、この場合は、パイプの振動がコイルに直接影響しない長所がある。またＨ及びＨＡ型は、センサーコイルの温度変化による検出レベルの変動が生じやすい。これを解消するため、コイル自体を温めたり冷やしたりの温度調整をする。またセンサーコイルのダミーコイルを別途配置し、両者の検出信号の差を解析して温度変化に追従してエラーをキャンセルする。などの機能を持たせることが必要である。これにより作業現場による実用性の確保が可能となり極めて重要である。
【００３３】
図７参照。従来技術の渦電流方式と本発明の磁気反射方式Ｔ型との相違について説明する。渦電流方式は被検体（全ての金属に適応）の体積又は面積が比較的大きいＡの場合、その渦電流の影響でセンサーコイルの磁界が乱れる。しかし被検体の体積が微小なＢの場合には、渦電流の発生が極めて少ないため磁界は乱れない。他方磁気反射方式では被検体の大小に関係なく、磁界に影響を与えるほどの渦電流は発生しない。しかしセンサーコイルから照射される磁気エネルギーが微弱なため、微小磁性体Ｄが持っている磁気を起因としてセンサーコイルの磁界が乱される。逆に磁気を持たない非磁性体Ｃが被検体の場合は、その体積に関係なく磁界を乱されることはない。なお磁性体の検出レベルは、体積や面積との直接関係よりも、帯びている磁気のサイズに比例するものである。これを証明する一つの特徴としては、面積の少ない針金の場合、従来機よりも磁気反射方式のほうが微小なものを検出できる。帯びている磁気サイズにもよるが、実験によればＳＵＳ３０４のφ０．２８ミリも検出した。
【００３４】
図９参照（すべての金属検出機に該当）。異物検出用のセンサー部９の両サイドに、ノイズセンサー１８を配置している。これはベルトコンベア−１７の両横方向にある機械などから来る磁気ノイズをキャッチするダミーのセンサーコイルである。磁気ノイズは、センサー部９においてもキャッチするが、両センサーがキャッチする時間差や検出レベルの差を解析して、ノイズによる検出エラーをキャンセル（排除）するものである。またノイズと異物検出の電気信号の波形の違いを「画像処理ソフト」で解析して排除してもよい。なお上下２つのセンサー部９は、磁気照射と磁気変動検出を兼ねたコイルでそれぞれが独立して働くので、間を通る磁性体異物は上下のどちらか有利な方で検出できるソフト構成とする。なおキャンセル処理の細部回路説明は、従来技術で自明のことであり説明を省略する。
【００３５】
Ｈ型及びＨＡ型は、センサーコイルの温度変動によるコイル抵抗の増減から検出エラーが生じやすい。この解決方法としては、コイルの温度を許容の範囲に保温する方法も可能だが、ダミーコイルを利用したソフト処理でも対処できる。図９においてノイズセンサー１８を「コイルの温度変動によるエラーキャンセル用のダミーコイル」と読み換えて説明する。センサー部９のコイルとダミーコイルは同一のものを使用する。このため、温度変動による検出への影響は両コイルに対して同様に現れるが、異物の検出は両者にレベルの差や時間差がある。この差をソフト処理により解析して不要なエラー検出をキャンセルするものである。なお、磁気ノイズキャンセル用のコイルと温度エラーキャンセル用のコイルは兼用することも可能である。
【００３６】
図１０参照（請求項９該当）。針金異物の方向による検出レベルの差をなくす方法例である。針金異物の全方向同等レベルでの検出が可能となる。磁極を持つ針金異物の検出は、その方向がセンサーコイルとの相対角度によって検出レベルに差がでる。この問題をなくすための従来技術は、一台のベルコンに二台の検出機を搭載して解決しているが、図１に記載のセンサーコイルを利用する場合は、一つのセンサーボックス２０に二本のセンサーコイル３を略「ハ」の字状に配置することで解決できる。これは、針金状のステンレス片１２が二本のセンサーコイルを通過するときの相対角度がそれぞれで異なるため、二本の内のどれかが有利な角度となり検出の確率を高めることが出来る。なお二本のセンサーコイルは、一つの制御解析部で処理することとする。したがって、検出装置の小型化とコストダウンが図れる。なお一個の検体に対してどちらか一本で検出する場合と両方で検出する場合があるが、光センサーなどにより個々の検体が通過する時間を区切り、その時間内に検出する回数が１でも２でも一つの検出数として数えるようにすると良い。
【００３７】
図１２参照（請求項８該当）。傾斜シューター２５により滑り落下させる金属検出機である。被検体の形状や材質により落下速度が異なるので、シュートの傾斜角度を調整する機能を設けている。またシューター１８の形態は、滑り抵抗を低くするため、算盤のように滑車を着けたり、板にヒレを設けてその上を滑るようにしてもよい。シューター２５の滑り面は、ステンレス板製とし、被検体の滑り摩擦による静電気の発生を抑えてノイズを軽減する効果がある。緩衝部２８は、被検体がシューター２５から離れる時のショックを和らげるものであり、検出誤作動を少なくするための重要な点である。緩衝の方法としては、端部を下側へ緩やかに曲げる他とする。高インピーダンスセンサーコイル８は大型を使用することにより、下面一方からのセンシングとしても高感度が得られる。被検体の高さが大きい場合は上側にも配置する。磁石２４は、混入異物の磁性を高める作用をするもので、永久磁石を使用する。ベルトを回すモーターが不要で、磁気ノイズの発生や振動がなくなる。なお本機は、単体で使用するのに便利なもので低価格を特長とするものであるが、本機の前後に他のベルコンを配備して被検体を乗り移らせる場合は、機長を長く取って隣接機からのノイズを軽減するようにすると良い。また脚の部分は、別体の台としてもよい。
【００３８】
【発明の効果】
請求項１に対して。磁気センサーでありながら、アルミ容器などの非磁性体の影響をまったく受けずに、内部にある磁性体のみを検出できる。被検体容器の形質それぞれに合わせて感度調整する必要がない。また弱い磁気を使用するので、異物の持つ磁気サイズが極めて小さくても反応して検出することが出来る。また磁気減衰部を設ける場合は、強い磁気発生コイルや強い磁石などが照射磁気の発生手段として使用可能となり選択が広くなる。
【００３９】
請求項２に対して。高インピーダンスセンサーコイルは、アルミなどの非磁性体を通過し渦電流を発生させない効果がある。そしてこれをＴ型のセンサー回路と組み合わせることにより、非磁性体容器内に混入している微小なステンレス片の検出が可能となった。
【００４０】
請求項３に対して。基本的な機能である被検体の材質を識別し検出することに加えて、センサーコイルの温度変動による検出エラーを解消することにより、様々な現場での実用性が確保された。
【００４１】
請求項４に対して。ステンレスや鉄パイプの中を移動する食品などに混じったＳＵＳ３０４ほかの全ての金属の検出が可能になった。従来機では、センサーコイルの部分を樹脂製パイプに置き換える必要があったがそれが不要となり、耐摩耗性や腐食性が向上するので有益である。またセンサーコイルの温度変動による検出エラーを無くすことにより、現場での実用性を確保した。
【００４２】
請求項５に対して。金属検出機（センサーコイル）の周辺から来る磁気ノイズや、センサーコイル自体の温度変化による不良検出信号の排除が可能となった。
【００４３】
請求項６、７に対して。アルミ容器や塩分などの非磁性体に反応しない作用があり、内部の混入磁性体のみを確実に誤作動なく検出できる。また受発信一体型のコイルを使用する場合は、小型化も可能となる。
【００４４】
請求項８に対して。上記の機能に加えて、被検体の形態に合わせて落下速度を調整できる。また磁気ノイズを発生する要因がないので誤作動がなくなる。
【００４５】
請求項９に対して。一つのセンサーボックスに２つのセンサーコイルを収納することにより小型軽量化が図れるとともに、異物の方向性による検出ムラを無くす事ができる。
【００４６】
その他の効果として、（イ）被検体とセンサーコイルの間に金属板等が存在しても問題なく検出できる。（ロ）従来機では、感度を最高の状態に設定するほどエラーの頻度も高くなり、エラー検出の被検体が廃棄処分されることも多かったが、これが解消された。（ハ）図１の例に示す棒状のセンサーコイルを使用の場合、検出幅を制限なく拡大できる。一本を長く作る又は複数本を直列に配置することで可能となる。（ニ）また棒状センサーの長さ方向において、どの位置でも同じ検出性能が確保される。（ホ）磁気反射方式によれば、冷凍前のアイスクリーム又はこれに同等のワークについても検出エラーがない。（ヘ）図１０に示すように、一つのセンサーボックスに複数本のセンサーコイルを収納することできるので、従来のものに比べてセンサーコイル部が小型となる。そして、混入針金の方向性による検出差を無くしたり、外部から来る磁気ノイズのキャンセルの機能が確保できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】センサーコイルにＥコア−を内臓させた「高インピーダンスセンサー」のコイル構造を示す。
【図２】Ｔ型及びＨ型センサーの回路構成を示す。
【図３】食品などを対象とした金属検出機のモデルである。
【図４】金属板の背後を移動する被検体の検出を示す。
【図５】ＨＡ型センサーの回路構成を示す。また金属パイプ内を移動する被検体の検出を示す。
【図６】非磁性体容器内の被検体の検出を示す。
【図７】渦電流方式と磁気反射方式の検出方法の違いを示す。
【図８】Ｔ型とＨ型とＨＡ型の作用比較を示す。
【図９】磁気ノイズを排除するダミーセンサーコイルの配置例を示す。
【図１０】針金の方向による検出レベル差を無くすセンサーコイルの配置例を示す。
【図１１】Ｔ型の基本概念図である。
【図１２】滑り台形式の金属検出機の例を示す。
【符号の説明】
１  Ｅコア−
２  コイル
３  センサーコイル
４  同調コンデンサー
５  バランス抵抗
６  バランス抵抗
７  電源
８  高インピーダンスセンサーコイル
９  センサー部
１０  磁力線
１１  非磁性体容器
１２  ステンレス片
１３  制御解析部
１４  ステンレス板
１５  ステンレスパイプ
１６  高インピーダンス補助コイル
１７ベルトコンベア−
１８ノイズセンサー
１９ノイズ
２０センサーボックス
２１磁気照射部
２２磁界変動検出部
２３磁気減衰部
２４磁石
２５シューター
２６ヒンジ部
２７伸縮部
２８緩衝部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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