(57)【要約】【課題】金属異物試料を用いて、金属検出感度の異常を報知すると共に、金属検出信号と基準値の偏差値を表示することで、検出感度を監視することができる金属検出装置を提供すること。【解決手段】交番磁界を発生させる送信コイルと、該送信コイルにより発生する磁界中に配置された複数の受信コイルとを備え、金属異物試料を前記磁界中に通過させたときに発生する金属検出信号振幅値と予め設定された金属検出信号偏差値算出基準値に基づいて金属検出信号偏差値を求める金属検出信号偏差値算出手段と、前記金属検出信号偏差値と予め設定された金属検出信号適正偏差値判定基準値とを比較判定する金属検出信号適正偏差値判定手段と、前記金属検出信号適正偏差値判定手段の判定結果に基づき金属検出感度異常を報知する金属検出感度異常報知手段とを備える。【選択図】　　　　　　　　　　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
交番磁界を発生させる送信コイルと、該送信コイルにより発生する磁界中に配置された複数の受信コイルとを備え、前記磁界中を通過する被検査物に混入する金属異物の検出を行う金属検出装置において、金属異物試料を前記磁界中に通過させたときに発生する金属検出信号振幅値と予め設定された基準値に基づいて前記金属検出信号振幅値の偏差値を演算する演算手段と、前記金属検出信号振幅値の偏差値が所定の範囲内にないときに金属検出感度の異常を報知する金属検出感度異常報知手段とを備えたことを特徴とする金属検出装置。
【請求項２】
交番磁界を発生させる送信コイルと、該送信コイルにより発生する磁界中に配置された複数の受信コイルとを備え、前記磁界中を通過する被検査物に混入する金属異物の検出を行う金属検出装置において、金属異物試料を前記磁界中に通過させたときに発生する金属検出信号振幅値と予め設定された金属検出信号偏差値算出基準値に基づいて金属検出信号偏差値を求める金属検出信号偏差値算出手段と、前記金属検出信号偏差値と予め設定された金属検出信号適正偏差値判定基準値とを比較判定する金属検出信号適正偏差値判定手段と、前記金属検出信号適正偏差値判定手段の判定結果に基づき金属検出感度異常を報知する金属検出感度異常報知手段とを備えたことを特徴とする金属検出装置。
【請求項３】
交番磁界を発生させる送信コイルと、該送信コイルにより発生する磁界中に配置された複数の受信コイルとを備え、前記磁界中を通過する被検査物に混入する金属異物の検出を行う金属検出装置において、金属異物試料を前記磁界中に通過させたときに発生する金属検出信号振幅値と予め設定された金属検出信号偏差値算出基準値に基づいて演算された前記金属検出信号振幅値の偏差値を表示する金属検出信号偏差値表示手段とを備えたことを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の金属検出装置。
【請求項４】
交番磁界を発生させる送信コイルと、該送信コイルにより発生する磁界中に配置された複数の受信コイルとを備え、前記磁界中を通過する被検査物に混入する金属異物の検出を行う金属検出装置において、金属異物を前記磁界中に通過させない状態での前記受信コイルの不平衡出力の振幅値と予め設定された平衡状態判定のための適正不平衡出力判定基準値とを比較判定する適正不平衡出力判定手段と、前記適正不平衡出力判定手段による判定結果に基づいて、前記受信コイルの不平衡出力の振幅値が所定の範囲内にないときに零バランス異常を報知する零バランス異常報知手段とを、さらに備えたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の金属検出装置。
【請求項５】
交番磁界を発生させる送信コイルと、該送信コイルにより発生する磁界中に配置された複数の受信コイルとを備え、前記磁界中を通過する被検査物に混入する金属異物の検出を行う金属検出装置において、金属異物試料を前記磁界中に通過させたときに発生する金属検出信号振幅値と、予め設定された金属検出信号偏差値算出基準値に基づいて演算された前記金属検出信号振幅値の偏差値を表示する金属検出信号偏差値表示手段を備えると共に、さらに金属異物を前記磁界中に通過させない状態での前記受信コイルの不平衡出力の振幅値を表示する不平衡出力表示手段とを備えたことを特徴とする請求項４に記載の金属検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被検査物に含まれる金属異物の検出を行う金属検出装置の検出感度の異常及び零バランス異常の報知手段に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、食品や医薬品に混入する金属異物（鉄、ステンレススチ−ル等）の検出に、金属検出装置が用いられている。また、前記金属検出装置は、被検査物を移動させる移動通路と、前記通路の周囲に形成された金属検出コイルを備えており、金属異物が混入した被検査物が、前記移動通路を通過するときに発生する磁気的変化に基づいて、前記被検査物に混入する金属異物の検出を行うものである。
また、前記金属異物が混入した被検査物が、前記移動通路を通過するときに、金属検出用コイルから出力される検出信号は、増幅部により増幅され、さらにフィルタ−を通ってノイズが除去された後、比較部において基準値と比較されることで、前記被検査物に混入する金属異物の金属検出判定が行われている。
【０００３】
従来の金属検出装置では、その使用に際して、検出コイルの出力に発生する不平衡出力の調整を行うと共に、予め被検査物や検出する金属異物の種類に応じて、その検出感度を校正している。前記検出感度の校正方法として、例えば金属異物試料を混入しない被検査物と金属異物試料を混入した被検査物を用意して、それぞれ前記金属検出装置に通して、その感度校正を行う方法がある。この場合、被検査物に金属異物試料があるときの金属検出判定結果と、金属異物試料がないときの金属検出判定結果とに基づいて感度校正がされている。すなわち、金属異物試料があるときに金属異物が検出され、金属異物試料がないときに金属異物が検出されないように、金属検出判定のための基準値を設定している。
【０００４】
しかしながら、前記金属検出装置では、使用中においても金属検出コイルの発振周波数の変動、その他により、金属検出感度の変動が生じることがある。また、長期的には発振コイル及び受信コイルの機械的歪みや、温度変化等に伴う回路素子の特性変化により受信コイルの出力の平衡がくずれ、金属異物が存在しなくても不平衡出力が生じることになり、これによって金属異物の検出感度が低下する。したがって、金属異物の検出感度を維持させるためには、使用前における受信コイルの不平衡出力の調整と金属検出の感度校正に加えて、使用状態の途中において金属異物試料を混入した被検査物を金属検出装置に通して、その感度校正を行っている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前述したように、従来の金属検出装置では、例えば金属異物試料を混入しない被検査物と、金属異物試料を混入した被検査物とを用いて検出した、それぞれの金属判定結果に基づいて金属検出判定基準値を設定しているので、このような方法では必ずしも正確な設定が行われない。また、使用に際して、予め金属異物試料を用いて金属検出判定基準値を設定していても、金属異物試料による金属検出信号振幅値と前記金属検出判定基準値との偏差が所定の値であるかどうかの確認を正確に行うことができない。したがって、例えば定期的に実施される金属異物試料を用いた感度チェックまたは感度校正作業毎の間において、金属検出感度が低下して金属異物試料と同等もしくは大きいサイズの金属異物が被検査物に混入されていても検出されない、いわゆる検出不良が生じることになる。このように従来の金属検出装置では、金属検出感度が変動したときに発生する検出不良を未然に防ぐことができない。そこで、金属検出の検出感度を維持するためには、検出感度のチェックまたは校正を頻繁に行う必要があるが、作業効率が低下することによる運用面での問題が残ることになる。
【０００６】
そこで、本発明は、このような従来技術の問題点を解決し、金属異物試料による金属検出信号振幅値と金属検出信号偏差値算出基準値との偏差が、金属検出判定が適正にされる範囲内の値であるかどうかの確認を正確に行うことで、金属検出感度の低下に伴い発生する検出不良を未然に防ぐことができる金属検出装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
交番磁界を発生させる送信コイルと、該送信コイルにより発生する磁界中に配置された複数の受信コイルとを備え、前記磁界中を通過する被検査物に混入する金属異物の検出を行う金属検出装置において、金属異物試料を前記磁界中に通過させたときに発生する金属検出信号振幅値と予め設定された基準値に基づいて前記金属検出信号振幅値の偏差値を演算する演算手段と、前記金属検出信号振幅値の偏差値が所定の範囲内にないときに金属検出感度の異常を報知する金属検出感度異常報知手段とを備えたことを特徴とする（請求項１）。
【０００８】
これにより、金属異物試料による検出信号振幅値と予め設定された基準値との偏差が、適正範囲内の値でないときに金属検出感度異常の報知が出力されるので、金属検出感度の低下を早期に発見でき、これに伴い発生する検出不良を未然に防ぐことが可能となる。
【０００９】
また、交番磁界を発生させる送信コイルと、該送信コイルにより発生する磁界中に配置された複数の受信コイルとを備え、前記磁界中を通過する被検査物に混入する金属異物の検出を行う金属検出装置において、金属異物試料を前記磁界中に通過させたときに発生する金属検出信号振幅値と予め設定された金属検出信号偏差値算出基準値に基づいて金属検出信号偏差値を求める金属検出信号偏差値算出手段と、前記金属検出信号偏差値と予め設定された金属検出信号適正偏差値判定基準値とを比較判定する金属検出信号適正偏差値判定手段と、前記金属検出信号適正偏差値判定手段の判定結果に基づき金属検出感度異常を報知する金属検出感度異常報知手段とを備えたことを特徴とする（請求項２）。
【００１０】
これにより、金属検出信号適正偏差値判定手段を備えることで、金属異物試料による検出信号振幅値と予め設定された基準値との偏差が、適正範囲内の値でないときに金属検出感度異常の報知が出力されるので、金属検出感度の低下を早期に発見でき、これに伴い発生する検出不良を未然に防ぐことが可能となる。
【００１１】
そして、交番磁界を発生させる送信コイルと、該送信コイルにより発生する磁界中に配置された複数の受信コイルとを備え、前記磁界中を通過する被検査物に混入する金属異物の検出を行う請求項１または２のいずれかに記載の金属検出装置において、金属異物試料を前記磁界中に通過させたときに発生する金属検出信号振幅値と予め設定された金属検出信号偏差値算出基準値に基づいて演算された前記金属検出信号振幅値の偏差値を表示する金属検出信号偏差値表示手段とを備えたことを特徴とする。（請求項３）。
【００１２】
これによって、金属異物試料による金属検出信号振幅値と予め設定された金属検出信号偏差値算出基準値との偏差値が表示されることで、該偏差値が前記金属検出判定が適正にされる範囲内の値であるかどうかの確認を正確に行うことができ、金属検出感度の低下に伴い発生する検出不良を未然に防ぐことができる。
【００１３】
さらに、交番磁界を発生させる送信コイルと、該送信コイルにより発生する磁界中に配置された複数の受信コイルとを備え、前記磁界中を通過する被検査物に混入する金属異物の検出を行う請求項１乃至３のいずれかに記載の金属検出装置において、金属異物を前記磁界中に通過させない状態での前記受信コイルの不平衡出力の振幅値と予め設定された平衡状態判定のための適正不平衡出力判定基準値とを比較判定する適正不平衡出力判定手段と、前記適正不平衡出力判定手段による判定結果に基づいて、前記受信コイルの不平衡出力の振幅値が所定の範囲内にないときに零バランス異常を報知する零バランス異常報知手段とを、さらに備えたことを特徴とする（請求項４）。
【００１４】
これによって、金属異物試料による検出信号振幅値と前記適正不平衡出力判定基準値との偏差が、検出判定が適正にされる範囲内の値でないときに金属検出感度異常が出力されると共に、受信コイルの不平衡出力の振幅値が所定の範囲内にないときにも零バランス異常が報知されるので、より正確に金属検出感度の低下を早期に発見でき、これに伴い発生する検出不良を未然に防ぐことが可能となる。
【００１５】
また、交番磁界を発生させる送信コイルと、該送信コイルにより発生する磁界中に配置された複数の受信コイルとを備え、前記磁界中を通過する被検査物に混入する金属異物の検出を行う請求項４に記載の金属検出装置において、金属異物試料を前記磁界中に通過させたときに発生する金属検出信号振幅値と、予め設定された金属検出信号偏差値算出基準値に基づいて演算された前記金属検出信号振幅値の偏差値を表示する金属検出信号偏差値表示手段を備えると共に、さらに金属異物を前記磁界中に通過させない状態での前記受信コイルの不平衡出力の振幅値を表示する不平衡出力表示手段とを備えたことを特徴とする（請求項５）。
【００１６】
これにより、金属異物試料による検出信号振幅値と前記金属検出信号偏差値算出基準値との偏差値と、受信コイルの不平衡出力の振幅値が同時に表示されるので、より正確に金属検出感度の低下を早期に発見でき、これに伴い発生する検出不良を未然に防ぐことが可能となる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
次に、添付図面に基づいて、本発明の実施の形態についてより詳細に説明する。
【００１８】
図１は、本発明の実施の形態の構成図を示す。図１において、１は本発明の実施の形態の金属検出装置における金属検出部である。金属検出部１には図示しない被検査物を通過させるための通路と、この通路を囲むように送信コイルと一対の受信コイルが配置されている。また、前記送信コイルには、高周波電流が供給され交番磁界を発生させることで、前記送信コイルに対向する位置に配置された一対の受信コイルに誘起電圧出力が生じる。前記一対の受信コイルの出力は差動増幅回路に入力され、前記磁界中に金属が存在しないときは、前記一対の受信コイルのそれぞれの出力電圧は同一となるため、前記差動増幅回路の不平衡出力は零となってバランスがとれた状態となる。さらに、前記差動増幅回路の出力信号は検波回路部及びフィルタを通ってＡ／Ｄ変換部でＡ／Ｄ変換され、デジタル信号として金属検出部１から出力される。
【００１９】
つづいて、金属検出部１の出力信号は切り替えスイッチ２と後に説明する零バランス異常判定回路の不平衡出力検出部１３に接続される。前記スイッチ２により、金属検出部１の出力信号を後に説明する金属検出報知回路部または金属検出感度異常報知回路部のいずれかに選択して切り替え接続することができる。まず、通常の金属検出装置の使用時に選択される前記金属検出報知回路部について説明すると、金属検出判定部４に入力された金属検出部の出力信号は、従来の金属検出装置に備えられているように、金属検出判定基準値設定部３で設定記憶された金属検出判定基準値と比較され、金属検出の判定が行われる。本発明の金属検出装置の通路内を通過する被検査物に金属異物が混入されていると、前記金属検出部１の一対の受信コイルにおける誘起電圧出力信号の位相及び振幅が変化して、不平衡出力信号が生じる。したがって、この場合、前記不平衡出力信号と前記金属検出判定基準値とが比較判定され、前記不平衡出力信号の振幅値が前記金属検出判定基準値を越える場合に金属検出判定信号が出力される。
【００２０】
通常、前記金属検出判定基準値は、被検査物に混入する金属異物について、許容できない大きさのもので検出可能な最小のものが検出されるように予め設定されると共に、前記最小の大きさの金属異物試料を通過させたときの金属検出信号の振幅値が、前記金属検出判定基準値に対して若干大きい値となるように前記金属検出部の増幅回路において感度調整を行っている。例えば、金属検出判定基準値を３．０Ｖとして、検出可能な最小の前記金属異物試料を通過させたときの金属検出信号の振幅値が３．２Ｖになるように、前記感度調整が行われる。さらに、前記金属検出判定信号に基づいて、金属検出報知部５では、例えばランプを設けることでランプ表示することや、ブザ−を設けることでブザ−を鳴らすようにすることができ、表示部を設けることで金属有等のメッセ−ジを表示してもよい。また、金属検出の判定時に金属検出信号の振幅値を表示部６において表示することができる。
【００２１】
また、本発明の実施の形態の金属検出装置では、切り替えスイッチ２を金属検出信号偏差値異常報知回路部に選択することにより、検出感度の調整、即ち感度校正に用いられる金属異物試料を金属検出装置の通路に通したときに検出される金属検出信号の振幅値と基準値との偏差値が適正範囲内であるかどうかを判定することができる。前記金属検出感度異常報知回路部では、まず、金属検出部１の出力信号が金属検出信号偏差値検出部８に入力される。つぎに、金属検出信号偏差値検出部８において、前記金属検出部１の出力信号は金属検出信号偏差値算出基準値設定部７で設定記憶された金属検出信号偏差値算出基準値と比較され、前記金属検出信号偏差値算出基準値との偏差値が演算され、さらにこの偏差値が金属検出信号適正偏差値判定部１０に入力される。
【００２２】
また、前記金属検出偏差値は、金属検出信号適正偏差値判定部１０において、適正偏差値判定基準値設定部９で設定記憶された適正偏差値判定基準値と比較され、適正な範囲内の値かどうかの判定が行われ、判定信号が出力される。ここで、例えば、前記金属検出信号偏差値算出基準値は予め３．０Ｖに設定されると共に、前記適正偏差値判定基準値は、予め適正範囲の上下限値として、それぞれ０．３Ｖ及び０．２Ｖに設定される。この場合、前記金属検出信号の振幅値が３．２Ｖ〜３．３Ｖの範囲内にあれば、適正値と判定される。さらに、前記判定信号は金属検出感度異常報知部１１に入力され、ランプ表示手段、ブザ−等の報知手段を設けることによって異常を報知することができ、表示部を設けることで偏差値異常のメッセ−ジを表示してもよい。また、金属検出信号偏差値検出部８から出力される前記金属検出信号偏差値検出基準値との偏差値を表示部１２において表示することができる。
【００２３】
これらの構成により、金属異物試料による検出信号振幅値と前記基準値との偏差値が、検出判定が適正にされる範囲内の値でない場合に金属検出感度異常が報知されると共に、前記偏差値が表示されるので、金属検出装置の金属検出感度が適正に維持されていることのチェックを正確に行うことで、金属検出感度の低下を早期に発見でき、これに伴い発生する検出不良を未然に防ぐことが可能となる。また、前記金属検出報知回路部における金属検出判定基準値と、前記金属検出信号偏差値異常報知回路部における金属検出信号偏差値算出基準値とを同じ値で設定される場合には、金属検出判定基準値設定部３と金属検出信号偏差値算出基準値設定部７を共通のものとしてもよい。
【００２４】
次に金属検出部１から出力された信号は、不平衡出力検出部１３に入力される。不平衡出力検出部１３では、数十秒の時定数を有するデジタルフィルタ−の処理がされることで、入力された信号のうち、受信コイルの出力信号における零バランスの長期的変動のような、定常的な出力信号の振幅成分のみが抽出される。また、前記不平衡出力検出部１３の出力信号は不平衡出力異常判定部１５に入力され、ここで不平衡出力異常判定基準値設定部１４において、不平衡出力の許容値として設定されている不平衡出力異常判定基準値と比較され、前記出力信号が許容される範囲内にあるかどうかの判定が行われる。ここで、前記不平衡出力異常判定基準値としては、例えば０．２Ｖに設定される。
【００２５】
さらに、前記不平衡出力異常判定部１５の判定結果は零バランス異常報知部１６に入力され、ランプ表示手段、ブザ−等の報知手段を設けることによって零バランス異常を報知することができ、表示部を設けることで零バランス異常のメッセ−ジを表示してもよい。また、不平衡出力検出部１３から出力される不平衡出力振幅値を不平衡出力値表示部１７において表示することができる。これによって、受信コイルの不平衡出力の振幅値が所定の範囲内にない場合に、零バランス異常が報知されると共に、前記不平衡出力の振幅値が表示されるので、零バランスの変動のチェックを正確に行うことで、金属検出感度の低下を早期に発見でき、これに伴い発生する検出不良を未然に防ぐことが可能となる。
【００２６】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、金属検出装置において、金属異物試料による検出信号振幅値と前記基準値との偏差が、検出判定が適正にされる範囲内の値でない場合に金属検出感度異常が報知されると共に、受信コイルの不平衡出力の振幅値が所定の範囲内にないときにも零バランス異常が報知されるので、より正確に金属検出感度の低下を早期に発見でき、これに伴い発生する検出不良を未然に防ぐことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の金属検出装置の構成図である。
【付号の説明】
１　　金属検出部
２　　切り替えスイッチ
３　　金属検出判定基準値設定部
４　　金属検出判定部
５　　金属検出報知部
６　　金属検出信号振幅値表示部
７　　金属検出信号偏差値算出基準値設定部
８　　金属検出信号偏差値検出部
９　　金属検出信号適正偏差値判定基準値設定部
１０　　金属検出信号適正偏差値判定部
１１　　金属検出感度異常報知部
１２　　　金属検出信号偏差値表示部
１３　　不平衡出力検出部
１４　　不平衡出力異常判定基準値設定部
１５　　不平衡出力異常判定部
１６　　零バランス異常報知部
１７　　不平衡出力値表示部
【図１】
2004077349.tif 000003