(57)【要約】【課題】合成検出信号ｓに含まれる雑音レベルを大幅に低減して金属検出の信頼性と検出精度を向上する。【解決手段】被検体１を搬送する搬送機構２と、この搬送機構における搬送路を挟んで互いに対向する位置に配設され、被検体に含まれる金属９を検出する一対の検出センサ１１，１３と、この一対の検出センサにおける各検出信号Ａ、Ｃを差分合成して得られる合成検出信号ｓ＝（Ａ―Ｃ）に基づいて被検体１における金属９の有無を判定する判定処理部１５とを備えた金属検出装置である。  そして、互いに対向する一対の検出センサ１１、１３における一方の検出センサ１１の被検体の搬送方向位置を他方の検出センサ１３の搬送方向位置に対してオフセットさせる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体（１）を搬送する搬送機構（２）と、この搬送機構における搬送路を挟んで互いに対向する位置に配設され、前記被検体に含まれる金属（９）を検出する一対の検出センサ（１１、１３）と、この一対の検出センサにおける各検出信号を差分合成して得られる合成検出信号（ｓ）に基づいて前記被検体における金属の有無を判定する判定処理部（１５）とを備えた金属検出装置であって、
前記互いに対向する一対の検出センサにおける一方の検出センサの被検体の搬送方向位置を他方の検出センサの搬送方向位置に対してオフセットさせたことを特徴とする金属検出装置。
【請求項２】
被検体（１）を搬送する搬送機構（２）と、この搬送機構における搬送路の搬送方向に互いに離間して配設され、前記被検体に含まれる金属（９）を検出する複数の検出センサ（１１、１２）と、この複数の検出センサの各検出センサに対して前記搬送路を介して対向する位置に配設され、前記被検体に含まれる金属を検出する複数の検出センサ（１３、１４）と、互いに対向する検出センサの対を構成する各検出センサの検出信号を各対毎に差分合成し、この各対毎に差分合成した信号をさらに複数対に亘って差分合成して得られる合成検出信号（ｓ）に基づいて前記被検体における金属の有無を判定する判定処理部（１５）とを備えた金属検出装置であって、
前記互いに対向する各対を構成する２つの検出センサにおける一方の検出センサの被検体の搬送方向位置を他方の検出センサの搬送方向位置に対してオフセットさせたことを特徴とする金属検出装置。
【請求項３】
被検体（１）を搬送する搬送機構（２）と、この搬送機構における搬送路の搬送方向に互いに離間して配設され、前記被検体に含まれる金属（９）を検出する複数の検出センサ（１１、１２）と、この複数の検出センサの各検出センサに対して前記搬送路を介して対向する位置に配設され、前記被検体に含まれる金属を検出する複数の検出センサ（１３、１４）と、互いに対向する検出センサの対を構成する各検出センサの検出信号を各対毎に差分合成し、この各対毎に差分合成した信号をさらに複数対に亘って差分合成して得られる合成検出信号（ｓ）に基づいて前記被検体における金属の有無を判定する判定処理部（１５）とを備えた金属検出装置であって、
前記互いに対向する各対を構成する２つの検出センサの被検体の搬送方向に直交する直交方向位置を、他の対を構成する２つの検出センサの直交方向位置に対してオフセットさせたことを特徴とする金属検出装置。
【請求項４】
前記搬送機構にて搬送中の被検体に含まれる金属を磁化する磁化器（４）を備え、
前記検出センサは搬送中の被検体に含まれる磁化された金属を検出する磁気センサである
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の金属検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は例えば食品等の被検体に含まれる異物としての金属を検出する金属検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、菓子、精肉、総菜、乳酸飲料等を製造、出荷する食品工場の品質検査ラインには食品に含まれる異物としての金属を検出する金属検出装置が配設されている。この金属検出装置は例えば図１１に示すように構成されている（特許文献１参照）。
【０００３】
図１１において、例えば食品からなる被検体１を搬送する搬送機構としてのコンベア２の矢印で示す搬送方向の上流側に、このコンベア２上を搬送される被検体１に含まれる金属９を直流磁化する励磁コイル３が組込まれた磁化器４が設けられている。コンベア２の搬送方向の下流側に、搬送方向に互いに離間して配設された検出コイルからなる一対の磁気センサ５、６が組込まれた検出ヘッド７が配設されている。なお、この一対の磁気センサ５、６は差分接続されている。
【０００４】
検出コイルからなる磁気センサ５、６において、この磁気センサ５、６の近傍位置を搬送される被検体１に磁化された金属９が含まれると、検出コイルに起電力による電流が流れ、この電流が磁気センサ５、６の検出信号ｄ1、ｄ2となる。磁気センサ５、６は差分接続されているので、検出ヘッド７から検出信号ｄ1、ｄ2の差分検出信号Δｄが制御部８へ送出される。
【０００５】
Δｄ＝ｄ1―ｄ2
制御部８は磁化器４に直流励磁電流を送出する。さらに、制御部８は、入力された差分検出信号Δｄが予め記憶されたしきい値を超えると、被検体１に金属９が存在すると判定して、金属検出信号を出力する。
【０００６】
なお、搬送方向に互いに離間して配設された一対の磁気センサ５、６が、同一被検体１の金属９を同一タイミングで検出することはなく、かつ、磁気センサ５、６の検出信号ｄ1、ｄ2には、定常的にほぼ同一レベルの雑音が含まれると仮定すると、検出信号ｄ1、ｄ2の差分検出信号Δｄを採用することによって、検出ヘッド７から制御部８へ送出される差分検出信号Δｄに含まれる雑音レベルを低減できる。
【特許文献１】特開２００３―６６１５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、図１１に示した金属検出装置においてもまだ解消すべき次のような課題があった。
【０００８】
すなわち、前述したように、この金属検出装置は一般に食品工場における品質検査ラインに組込まれている。この品質検査ラインには、金属検出装置以外にも、この金属検出装置へ被検体１としての食品を搬入したり、この金属検出装置から食品を搬出する多数のコンベアを駆動する電動機や、検査済みの食品を検査結果に基づいて選別する選別機や、選別済みの食品を梱包する梱包装置等の多数の電気機器が設置されている。
【０００９】
これらの電気機器は、稼働状態においては、種々の電磁ノイズを定常的に又は電源投入時、電源遮断時において突発的に発生する。この電気機器が発生する電磁ノイズが検出ヘッド７の各磁気センサ５、６の検出信号ｄ1、ｄ2に混入する。
【００１０】
この場合、各電気機器の設置場所、電磁ノイズのレベルや種別、電磁ノイズの到来方向に応じて金属検出装置の各磁気センサ５、６の検出信号ｄ1、ｄ2に含まれる雑音のレベルに大きな変動が生じる。
【００１１】
したがって、図１１に示した金属検出装置のように、搬送方向に離間して配設された磁気センサ５、６を差分接続して、検出信号ｄ1、ｄ2の差分検出信号Δｄを採用するのみでは、この差分検出信号Δｄに含まれる雑音レベルを十分に低減できない。特に、突発的に発生する電磁ノイズを効果的に低減できない。
【００１２】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、被検体に含まれる金属を検出する各検出センサの検出信号を合成した合成検出信号に含まれる雑音レベルを大幅に低減でき、金属検出の信頼性と検出精度を向上できる金属検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の金属検出装置においては、被検体を搬送する搬送機構と、この搬送機構における搬送路を挟んで互いに対向する位置に配設され、被検体に含まれる金属を検出する一対の検出センサと、この一対の検出センサにおける各検出信号を差分合成して得られる合成検出信号に基づいて被検体における金属の有無を判定する判定処理部とを備えている。
【００１４】
そして、互いに対向する一対の検出センサにおける一方の検出センサの被検体の搬送方向位置を他方の検出センサの搬送方向位置に対してオフセットさせている。
【００１５】
このように構成された金属検出装置においては、搬送機構における搬送路を挟んで互いに対向する位置に、被検体に含まれる金属を検出する一対の検出センサが配設されている。この一対の検出センサは搬送機構における搬送路上を搬送中の被検体に含まれる金属を同一タイミングで検出する。この各検出センサの検出信号には、金属検出信号の他に、同一タイミングで受信された、定常的にほぼ同一レベルの雑音信号と例えば突発的な電磁ノイズに起因するほぼ同一の雑音信号とが含まれる。
【００１６】
したがって、各検出センサの検出信号を差分合成することによって、定常的な雑音信号及び突発的な雑音信号を相殺できる。よって、差分合成して得られる合成検出信号に含まれる雑音レベルを大幅に低減できる。
【００１７】
なお、被検体内に存在する異物としての金属が互いに対向する一対の検出センサの中間位置に正確に位置した場合は、各検出センサの検出信号を差分合成すれば金属検出信号も相殺される。そこで、この金属検出装置においては、互いに対向する一対の検出センサにおける一方の検出センサの被検体の搬送方向位置を他方の検出センサの搬送方向位置に対してオフセットさせている。
【００１８】
このように検出センサの搬送方向位置をオフセットさせることによって、各検出センサの検出信号に含まれる金属検出信号の波形位置をずらせることが可能となり、各検出センサの検出信号を差分合成したとしても金属検出信号の波形の一部が残る。よって、金属検出の信頼性と検出精度を向上できる。
【００１９】
また、別の発明の金属検出装置においては、被検体を搬送する搬送機構と、この搬送機構における搬送路の搬送方向に互いに離間して配設され、被検体に含まれる金属を検出する複数の検出センサと、この複数の検出センサの各検出センサに対して搬送路を介して対向する位置に配設され、被検体に含まれる金属を検出する複数の検出センサと、互いに対向する検出センサの対を構成する各検出センサの検出信号を各対毎に差分合成し、この各対毎に差分合成した信号をさらに複数対に亘って差分合成して得られる合成検出信号に基づいて被検体における金属の有無を判定する判定処理部とを備えている。
【００２０】
そして、互いに対向する各対を構成する２つの検出センサにおける一方の検出センサの被検体の搬送方向位置を他方の検出センサの搬送方向位置に対してオフセットさせている。
【００２１】
このように構成された金属検出装置においては、被検体の搬送方向に、互いに離間して、複数対の検出センサが配設されている。各対を構成する２つの検出センサは、搬送路を介して互いに対向するとともに、互いに他方に対して搬送方向にオフセットされている。したがって、先の発明とほぼ同じ作用効果を奏することができる。
【００２２】
さらに、各対毎に差分合成した信号を、さらに、被検体の搬送方向に互いに離間して配設された複数対に亘って差分合成して合成検出信号を得ている。したがって、この最終的な合成検出信号に含まれる雑音レベルを大幅に低減できる。
【００２３】
さらに、別の発明の金属検出装置においては、互いに対向する各対を構成する２つの検出センサの被検体の搬送方向に直交する直交方向位置を、他の対を構成する２つの検出センサの直交方向位置に対してオフセットさせている。
【００２４】
このように構成された金属検出装置においては、互いに対向する各対を構成する２つの検出センサ間の搬送方向に直交する方向の中心位置は各対毎に異なる。したがって、被検体内に存在する異物としての金属が互いに対向する一つの対の検出センサの中間位置に正確に位置したとしても、他の対の検出センサの中間位置に位置することはない。よって、被検体内に存在する金属は、いずれかの対の検出センサで確実に検出されるので、金属検出の検出精度を向上できるとともに、金属検出の信頼性を向上できる。
【００２５】
また、別の発明は、上述した発明の金属検出装置において、搬送機構にて搬送中の被検体に含まれる金属を磁化する磁化器を備えている。また、検出センサは搬送中の被検体に含まれる磁化された金属を検出する磁気センサである。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の金属検出装置においては、被検体に含まれる金属を検出する各検出センサの検出信号を合成した合成検出信号に含まれる雑音レベルを大幅に低減でき、金属検出の信頼性と検出精度を向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の各実施形態を図面を用いて説明する。
【００２８】
（第１実施形態）
図１は本発明の第１実施形態に係わる金属検出装置の概略構成を示す模式図である。図１１に示す従来の金属検出装置と同一部分には同一符号を付して、重複する部分の詳細説明を省略する。
【００２９】
例えば食品からなる被検体１を搬送する搬送機構としてのコンベア２の矢印で示す搬送方向の上流側に、このコンベア２上を搬送される被検体１に含まれる金属９を直流磁化する励磁コイルが組込まれた磁化器４が設けられている。この磁化器４には励磁電源１０から直流の励磁電流が供給される。
【００３０】
コンベア２の搬送方向の下流側で、かつコンベア２の下側位置に、搬送方向に互いに離間して、検出コイルからなる２個の磁気センサ１１、１２が配設されている。この各磁気センサ１１、１２に対してコンベア２を介して対向する位置にそれぞれ磁気センサ１３、１４が配設されている。図２は、金属検出装置の要部の上面図である。励磁コイルが組込まれた磁化器４、及び検出コイルからなる各磁気センサ１１、１２、１３、１４は、被検体１を搬送するコンベア２の幅より広い範囲を覆う。
【００３１】
図１において、コンベア２を挟んで互いに対向する磁気センサ１１、１３の間隔はＨである。磁気センサ１１、１３の搬送方向位置相互間にΔＬのオフセットが設定されている。このΔＬのオフセットは、磁気センサ１１、１３の搬送方向幅に対して例えば１／２〜１程度に設定されている。同様に、コンベア２を挟んで互いに対向する磁気センサ１２、１４の間隔はＨである。磁気センサ１２、１４の搬送方向位置相互間にΔＬのオフセットが設定されている。このΔＬのオフセットは、磁気センサ１２、１４の搬送方向幅に対して例えば１／２〜１程度に設定されている。
【００３２】
検出コイルからなる各磁気センサ１１、１２、１３、１４において、この磁気センサ１１、１２、１３、１４の近傍位置を搬送される被検体１に磁化された金属９が含まれると、検出コイルに起電力による電流が流れ、この電流が磁気センサ１１、１２、１３、１４の検出信号Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄとなる。各磁気センサ１１、１２、１３、１４の各コイル端子（Ａ1、Ａ2）、（Ｂ1、Ｂ2）、（Ｃ1、Ｃ2）、（Ｄ1、Ｄ2）は、例えばコンピュータからなる判定処理部１５内の信号合成回路１６の各端子に接続されている。なお、各磁気センサ１１〜１４の各コイル端子Ａ1〜Ｄ2における添字「１」が巻始めを示し、添字「２」が巻終りを示す。
【００３３】
判定処理部１５内には、信号合成回路１６の他に、信号合成回路１６から出力された合成検出信号ｓを受信する受信部１７、比較部１８、しきい値メモリ１９、表示部２０、出力端子２１が設けられている。
【００３４】
信号合成回路１６は各磁気センサ１１〜１４相互を図３に示すように接続する。互いに対向する一方の対の磁気センサ１１、１３を差分接続して磁気センサ１１、１３の検出信号Ａ、Ｃの差分信号（Ａ―Ｃ）を得る。同様に、互いに対向する他方の対の磁気センサ１２、１４を差分接続して磁気センサ１２、１４の検出信号Ｂ、Ｄの差分信号（Ｂ―Ｄ）を得る。さらに、一方の対の磁気センサ１１、１３と他方の対の磁気センサ１２、１４とを差分接続して、差分信号（Ａ―Ｃ）と差分信号（Ｂ―Ｄ）との差分信号である合成検出信号ｓを得る。
【００３５】
ｓ＝（Ａ―Ｃ）―（Ｂ―Ｄ）
信号合成回路１６はこの合成検出信号ｓを受信部１７へ送出する。  
受信部１７は、信号合成回路１６から出力された合成検出信号ｓを増幅してＡ／Ｄ変換してデジタルの合成検出信号ｓとして比較部１８へ送出する。比較部１８は、信号合成回路１６から受信部１７を介して出力された合成検出信号ｓの信号レベルとしきい値メモリ１９に記憶されているしきい値とを比較して、合成検出信号ｓの信号レベルがしきい値を超えると、被検体１に金属９が存在すると判定して、表示部２０に金属検出を表示すると共に、出力端子２１に金属検出信号を出力する。
【００３６】
このように構成された第１実施形態の金属検出装置においては、コンベア２の搬送方向で、かつコンベア２を挟んで互いに対向する位置に、複数対の磁気センサ（１１、１３）、（１２、１４）が配設されている。この各対を構成する２つの磁気センサ１１、１３（１２、１４）はコンベア２上を搬送中の被検体１に含まれる金属９を同一タイミングで検出する。この各磁気センサ１１、１３（１２、１４）の検出信号Ａ、Ｃ（Ｂ、Ｄ）には、金属検出信号の他に、同一タイミングで受信された、定常的にほぼ同一レベルの雑音信号と例えば突発的な電磁ノイズに起因するほぼ同一の雑音信号とが含まれる。
【００３７】
したがって、各磁気センサ１１、１３（１２、１４）の検出信号Ａ、Ｃ（Ｂ、Ｄ）を差分合成（Ａ―Ｃ）、（Ｂ―Ｄ）することによって、定常的な雑音信号及び突発的な雑音信号を相殺できる。
【００３８】
より、具体的には、被検体１の搬送方向のほぼ同じ位置に各磁気センサ１１、１３（１２、１４）が配設されているので、検出信号Ａ、Ｃ（Ｂ、Ｄ）を差分合成（Ａ―Ｃ）、（Ｂ―Ｄ）することによって、例えば、コンベア２を駆動するモータ等の各磁気センサからほぼ等距離にあるコンベア２と同一平面内に存在する磁気雑音源から発する磁気雑音に起因する雑音信号をより効果的に相殺できる。
【００３９】
なお、コンベア２の搬送方向に一対の磁気センサ１１、１２（１３、１４）を互いに離間して配設して、各磁気センサ１１、１２（１３、１４）の検出信号Ａ、Ｂ（Ｃ、Ｄ）を差分合成（Ａ―Ｂ）、（Ｃ―Ｄ）することによって、コンベア２と直交する面内に存在する磁気雑音源から発する磁気雑音に起因する雑音信号をより効果的に相殺できる。
【００４０】
そこで、この第１実施形態装置においては、コンベア２の搬送方向に互いに離間して配設された各対の磁気センサ（１１、１３）、（１２、１４）の各差分信号（Ａ―Ｃ）、（Ｂ―Ｄ）をさらに差分合成して合成検出信号ｓ＝（Ａ―Ｃ）―（Ｂ―Ｄ）を得ている。したがって、この最終的な合成検出信号ｓに含まれる雑音レベルを大幅に低減できる。
【００４１】
なお、この合成検出信号ｓにおいても、磁気雑音源がコンベア２と同一平面内に存在しない場合においては完全に雑音を除去できないことがある。この場合、残った雑音成分は、コンベア２の搬送速度に合わせた周波数を中心周波数とするＢＰＦ（バンドパスフィルタ）を用いることによって除去できる。これは、雑音が有する周波数が搬送速度の周波数（数Hz〜数十Hz）よりも１０倍以上高い成分を多く含んでいるからである。
【００４２】
なお、図４に示すように、被検体１内に存在する金属９が互いに対向する磁気センサ１１、１３の中間位置に正確に位置した場合は、各磁気センサ１１、１３の検出信号Ａ、Ｃを差分合成（Ａ―Ｃ）すれば金属検出信号も相殺される。
【００４３】
そこで、図４に示すように、一方の磁気センサ１１の搬送方向位置を他方の磁気センサ１３の搬送方向位置に対してΔＬだけオフセットさせている。  
図５は磁気センサ１１、１３相互間の各オフセットΔＬと、検出信号Ａ、Ｃの波形と、差分信号（Ａ―Ｃ）の波形を模式的に示した図である。この場合、同一の金属９が磁気センサ１１、１３の中間位置に正確に位置しており、各磁気センサ１１、１３の検出信号Ａ、Ｃの検出波形は等しいとする。オフセットΔＬは、磁気センサの幅に対して、０、１／５、１／２、１の４種類である。
【００４４】
この図からも理解できるように、磁気センサ１１、１３相互間にオフセットが存在すると、差分信号（Ａ―Ｃ）に金属検出波形が生じる。ある程度以上の金属検出の信号レベルを確保するために、この第１実施形態装置においては、オフセットを１／２〜１に設定している。
【００４５】
このように磁気センサ１１、１３の搬送方向位置をオフセットさせることによって、図６に示すように、各磁気センサ１１、１３の検出信号Ａ、Ｃに雑音信号２３と共に含まれる金属検出信号２２ａ、２２ｂの波形位置をずらせることが可能となる。
【００４６】
その結果、各磁気センサ１１、１３の検出信号Ａ、Ｃを差分合成したとしても、この差分信号（Ａ―Ｃ）において、雑音信号２３は相殺されるが、金属検出信号２２ａ、２２ｂの波形の一部が金属検出信号２２ｃとして残る。よって、金属検出の信頼性と検出精度を向上できる。
【００４７】
他方の各磁気センサ１２、１４は、この時点では、まだ金属９を検出していないので、各磁気センサ１２、１４の検出信号Ｂ、Ｄには雑音信号２３のみが含まれる。各磁気センサ１２、１４の検出信号Ｂ、Ｃを差分合成した差分信号（Ｂ―Ｄ）において雑音信号２３は相殺される。
【００４８】
各差分信号（Ａ―Ｃ）、（Ｂ―Ｄ）をさらに差分合成した最終的な合成検出信号ｓ＝（Ａ―Ｃ）―（Ｂ―Ｄ）において、雑音信号２３は大幅に低減されるが、金属検出信号２２ａ、２２ｂの波形の一部を形成する金属検出信号２２ｃが残る。よって、金属検出の信頼性と検出精度をさらに向上できる。
【００４９】
（第２実施形態）
図７は本発明の第２実施形態に係わる金属検出装置の概略構成を示す模式図である。図１に示す第１実施形態の金属検出装置と同一部分には同一符号を付して、重複する部分の詳細説明を省略する。
【００５０】
この第２実施形態の金属検出装置においては、各磁気センサ１１、１２、１３、１４の配置が、第１実施形態の金属検出装置の各磁気センサ１１、１２、１３、１４の配置と異なるのみで、その他の構成は第１実施形態の金属検出装置の構成とほぼ等しい。
【００５１】
コンベア２の搬送方向の下流側で、かつコンベア２の下側位置に、搬送方向に互いに離間して、２個の磁気センサ１１、１２が配設されている。この各磁気センサ１１、１２に対してコンベア２を介して対向する位置にそれぞれ磁気センサ１３、１４が配設されている。図８は、金属検出装置の要部の上面図である。励磁コイルが組込まれた磁化器４、及び検出コイルからなる各磁気センサ１１、１２、１３、１４は、被検体１を搬送するコンベア２の幅より広い範囲を覆う。
【００５２】
図１において、コンベア２を挟んで互いに対向する磁気センサ１１、１３の間隔はＨである。同様に、コンベア２を挟んで互いに対向する磁気センサ１２、１４の間隔はＨである。下流側の磁気センサ１２、１４のコンベア２の搬送方向に直交する直交方向（上下方向）位置を、上流側の磁気センサ１１、１３の直交方向（上下方向）位置に対してΔＨのオフセットが設定されている。このΔＨのオフセットは、磁気センサ１１〜１４の間隔Ｈに対して例えば２０％〜３０％程度に設定されている。
【００５３】
このように構成された第２実施形態の金属検出装置においては、コンベア２の搬送方向で、かつコンベア２を挟んで互いに対向する位置に、複数対の磁気センサ（１１、１３）、（１２、１４）が配設されている。したがって、前述した第１実施形態の金属検出装置と同様に、最終的な合成検出信号ｓ＝（Ａ―Ｃ）―（Ｂ―Ｄ）に含まれる雑音レベルを大幅に低減できる。
【００５４】
なお、図９（ａ）に示すように、被検体１内に存在する金属９が互いに対向する磁気センサ１１、１３の中間位置に正確に位置した場合は、各磁気センサ１１、１３の検出信号Ａ、Ｃを差分合成（Ａ―Ｃ）すれば金属検出信号も相殺される。
【００５５】
そこで、図７に示すように、下流側の磁気センサ１２、１４の上下方向位置を上流側の磁気センサ１１、１３の上下方向位置に対してΔＨだけオフセットさせている。このように磁気センサ（１１、１３）、（１２、１４）の上下方向位置をオフセットさせることによって、図９（ｂ）に示すように、被検体１内に存在する金属９が上流側の磁気センサ１１、１３の中間位置に正確に位置したとしても、下流側の検出センサ１２、１４の中間位置に位置することはない。よって、被検体１内に存在する金属９は、上流側の磁気センサ１１、１３の差分信号（Ａ―Ｃ）、又は下流側の検出センサ１２、１４の差分信号（Ｂ―Ｄ）で確実に検出されるので、金属検出の検出精度を向上できるとともに、金属検出の信頼性を向上できる。
【００５６】
なお、磁気センサ１１〜１４の間隔Ｈに対して２０％のオフセットの場合、上下の磁気センサの検出信号比は１．５倍程度で、磁気センサ１１〜１４の間隔Ｈに対して３０％のオフセットの場合、上下の磁気センサの検出信号比は２倍程度である。
【００５７】
図１０は、図９（ａ）に示すように、被検体１内に存在する金属９が互いに対向する上流側の磁気センサ１１、１３の中間位置に正確に位置した場合における、各磁気センサ１１〜１４の検出信号Ａ〜Ｄの波形図である。
【００５８】
上流側の磁気センサ１１、１３の検出信号Ａ、Ｃには、雑音信号２３と共に等しいレベルの金属検出信号２２ａ、２２ｂの波形が含まれる。各磁気センサ１１、１３の検出信号Ａ、Ｃを差分合成した差分信号（Ａ―Ｃ）において、雑音信号２３及び金属検出信号２２ａ、２２ｂは相殺される。
【００５９】
下流側の磁気センサ１２、１４の検出信号Ｂ、Ｄには、雑音信号２３と共に異なるレベルの金属検出信号２２ｄ、２２ｅの波形が含まれる。各磁気センサ１２、１４の検出信号Ｂ、Ｄを差分合成した差分信号（Ｂ―Ｄ）において、雑音信号２３は相殺されるが、金属検出信号２２ａ、２２ｂのレベル差に相当するレベルを有した金属検出信号２２ｆの波形が残る。
【００６０】
各差分信号（Ａ―Ｃ）、（Ｂ―Ｄ）をさらに差分合成した最終的な合成検出信号ｓ＝（Ａ―Ｃ）―（Ｂ―Ｄ）において、雑音信号２３は大幅に低減されるが、金属検出信号２２ｆの波形が残る。よって、金属検出の信頼性と検出精度をさらに向上できる。
【００６１】
なお、本発明は上述した各実施形態に限定されるものではない。  
図１に示す第１実施形態の金属検出装置における下流側に配設された一対の磁気センサ１２、１４を除去することも可能である。この場合、判定処理部１５の信号合成回路１６は、上流側に配設された一対の磁気センサ１１、１３を差分接続して磁気センサ１１、１３の検出信号Ａ、Ｃの差分信号（Ａ―Ｃ）を得る。そして、信号合成回路１６は、この差分信号（Ａ―Ｃ）を最終的な合成検出信号ｓとして受信部１７へ送出する。
【００６２】
ｓ＝（Ａ―Ｃ）
比較部１８は、信号合成回路１６から受信部１７を介して出力された合成検出信号ｓの信号レベルとしきい値メモリ１９に記憶されているしきい値とを比較して、合成検出信号ｓの信号レベルがしきい値を超えると、被検体１に金属９が存在すると判定して、表示部２０に金属検出を表示すると共に、出力端子２１に金属検出信号を出力する。
【００６３】
このように、下流側に配設された一対の磁気センサ１２、１４を除去しても、金属検出の信頼性と検出精度を十分確保できる。
【００６４】
さらに、磁化器４を除去して、各磁気センサ１１〜１４の代わりに、それぞれ送信コイルと受信コイルとを組込んだ４個の金属検出センサを設けることも可能である。この場合、各送信コイルに交流電流を印加する。このような金属検出センサにおいては、鉄等の磁性金属のみならず、アルミ等の非磁性金属をも検出可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の第１実施形態に係わる金属検出装置の概略構成を示す模式図
【図２】同第１実施形態に係わる金属検出装置の要部の上面図
【図３】同第１実施形態に係わる金属検出装置の信号合成回路の接続図
【図４】同第１実施形態の金属検出装置における磁気センサと被検体の金属との位置関係を示す図
【図５】同第１実施形態の金属検出装置における磁気センサのオフセット量と差分信号との関係を示す図
【図６】同第１実施形態の金属検出装置の動作を示す信号波形図
【図７】本発明の第２実施形態に係わる金属検出装置の概略構成を示す模式図
【図８】同第２実施形態に係わる金属検出装置の要部の上面図
【図９】同第２実施形態の金属検出装置における磁気センサと被検体の金属との位置関係を示す図
【図１０】同第２実施形態の金属検出装置の動作を示す信号波形図
【図１１】従来の金属検出装置の概略構成を示す模式図
【符号の説明】
【００６６】
１…被検体、２…コンベア、４…磁化器、９…金属、１０…励磁電源、１１〜１４…磁気センサ、１５…判定処理部、１６…信号合成回路、１７…受信部、１８…比較部、１９…しきい値メモリ、２０…表示部、２１…出力端子、２２ａ〜２２ｆ…金属検出信号、２３…雑音信号
【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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