食品生產(chǎn)中的金屬探測(cè)

來源：北京北信科遠(yuǎn)儀器有限責(zé)任公司 2021年05月27日 09:32

　　食品中的金屬雜質(zhì)，常常為食品企業(yè)帶來巨大困擾和損失。要保證包裝好的食品產(chǎn)品中不含金屬污染物，就需要金屬探測(cè)機(jī)幫忙。本文就應(yīng)用于食品產(chǎn)品的金屬探測(cè)機(jī)原理進(jìn)行初步介紹，希望對(duì)您選購設(shè)備有所參考。

　　金屬檢測(cè)機(jī)是基于測(cè)量導(dǎo)電性和磁場(chǎng)來檢測(cè)金屬的。許多被檢的產(chǎn)品有著其中的一種特征或兼而有之。比如，像谷類這種含鐵量高的產(chǎn)品，本身就能發(fā)生較強(qiáng)的磁信號(hào)，檢測(cè)機(jī)必須解決這個(gè)問題以檢測(cè)出其中的小金屬物。這些產(chǎn)品被歸類為“干”貨。相反，像面包、肉、奶酪等有著較高水分和鹽分的產(chǎn)品，本身就是導(dǎo)電的，會(huì)產(chǎn)生誤導(dǎo)信號(hào)。這些被歸類為“濕”貨。

　　典型的濕貨產(chǎn)品

　　食物：肉，奶酪，面包及烘烤產(chǎn)品，魚，乳制品，色拉

　　包裝：金屬質(zhì)薄膜

　　其它：碳黑含量高的塑料和橡膠產(chǎn)品

　　典型的干貨產(chǎn)品

　　食物：谷類，餅干，面粉，冰凍食品，花生醬，黃油(植物油不具導(dǎo)電性)

　　其它：木制品，塑料和橡膠(碳黑含量不高的產(chǎn)品)，紡織品，紙品

　　金屬異物的種類

　　金屬檢測(cè)機(jī)對(duì)不同的金屬的敏感度是不同的。簡(jiǎn)潔起見，我們一般把金屬異物分成三類：

　　鐵類：易被磁性所吸的任何金屬，包括鋼、鐵等。典型的容易被檢測(cè)出來的、并且往往也是通常的污染物。

　　非鐵類：高導(dǎo)電、無磁性的金屬，比如銅、鋁、黃銅等。檢測(cè)干貨產(chǎn)品時(shí)，作為良導(dǎo)體，這類金屬產(chǎn)生和鐵類差不多強(qiáng)度的信號(hào)。而檢測(cè)濕貨產(chǎn)品時(shí)，信號(hào)強(qiáng)度就會(huì)縮小至少50%。

　　無磁性不銹鋼類：優(yōu)良的不銹鋼，是難被檢測(cè)出來的。因?yàn)樗鼈儾粌H導(dǎo)電性差，而且磁力很弱。檢測(cè)干貨產(chǎn)品時(shí)，同體積的鐵珠產(chǎn)生的信號(hào)相當(dāng)于比它大一半的不銹鋼珠。而檢測(cè)濕貨產(chǎn)品時(shí)，要產(chǎn)生相當(dāng)于同體積鐵珠產(chǎn)生的信號(hào)，不銹鋼珠就要比鐵珠大上2-3倍。

　　金屬的形狀

　　金屬檢測(cè)是以球狀為標(biāo)準(zhǔn)的，因?yàn)榍蝮w的任何一面形狀都是相同的。實(shí)際上的污染物極少是規(guī)則的球體，而會(huì)根據(jù)其通過檢測(cè)機(jī)時(shí)的方向產(chǎn)生不同信號(hào)。明顯的例子是線狀污染物。

　　線狀金屬通過檢測(cè)口時(shí)，會(huì)因其金屬類型和放置方向產(chǎn)生很不一樣的信號(hào)。糟糕的情形是，它只產(chǎn)生相當(dāng)于線粗直徑的球體產(chǎn)生的信號(hào)大小。

　　金屬檢測(cè)機(jī)的靈敏度

　　理論上，一部特定金屬檢測(cè)機(jī)的靈敏度取決于檢測(cè)口的大小。檢測(cè)口越小，就能檢測(cè)出更小的金屬。矩形檢測(cè)口的維度越小，就越靈敏。

　　通過檢測(cè)口時(shí)的位置也與靈敏度有關(guān)。中心線軸是不靈敏的點(diǎn)，性能測(cè)試就是在這兒做的。這是因?yàn)榻饘匐x檢測(cè)邊或線圈越近，就能產(chǎn)生更大的信號(hào)從而更容易被檢測(cè)出來。

　　在正式的檢測(cè)機(jī)測(cè)試中，測(cè)試球體應(yīng)當(dāng)在接近檢測(cè)口的中心處通過。如果難以操作，就需要找一個(gè)固定的點(diǎn)，以保證所有檢測(cè)結(jié)果都是在同一點(diǎn)上獲得的以保持一致。

　　金屬檢測(cè)盲區(qū)

　　電磁信號(hào)場(chǎng)大體上位于檢測(cè)機(jī)隔離或防護(hù)好的內(nèi)部，但是超出來的那部分區(qū)域就形成了檢測(cè)不到金屬的區(qū)域或者稱“金屬盲區(qū)”。通常，“金屬盲區(qū)”約比檢測(cè)口的尺寸小1.5倍，該區(qū)域不允許存在金屬。大的移動(dòng)金屬應(yīng)當(dāng)被保持在檢測(cè)機(jī)外相當(dāng)于兩個(gè)檢測(cè)口高度的距離。當(dāng)有較小的“金屬盲區(qū)”需要時(shí)，可以采用特別的檢測(cè)機(jī)，能夠根據(jù)需求充分地減小該區(qū)域。

　　操作原理

　　絕大部分的現(xiàn)代金屬檢測(cè)機(jī)采用平衡線圈，全循環(huán)系統(tǒng)。三個(gè)線圈環(huán)繞在檢測(cè)口周邊，產(chǎn)品就從其中通過。環(huán)繞圈的中心是轉(zhuǎn)換線圈，用來發(fā)生無線電波信號(hào)并且形成一個(gè)電磁場(chǎng)。在轉(zhuǎn)換線圈的兩邊各有一個(gè)接收線圈。

　　電磁信號(hào)場(chǎng)通常在檢測(cè)機(jī)內(nèi)經(jīng)防護(hù)的裝置中捕獲，不過檢測(cè)口的兩端某些區(qū)域是盲區(qū)。無論何物通過電磁場(chǎng)，只要是有磁性或?qū)щ娦缘模蜁?huì)擾亂它周圍的力場(chǎng)。如果信號(hào)足夠強(qiáng)，所有有著其中一種或兼有兩種性質(zhì)的金屬就能被檢測(cè)出來。

　　接收線圈發(fā)出的信號(hào)是彼此相反連通的，如果沒有擾亂出現(xiàn)，信號(hào)會(huì)相互抵消，因此通過線圈的凈信號(hào)為零。而當(dāng)金屬通過檢測(cè)機(jī)時(shí)，平衡被打破，并且污染物退出時(shí)，會(huì)再次打破平衡，這個(gè)干擾信號(hào)就會(huì)被放大，并被控制電子分析，只要達(dá)到機(jī)器的靈敏度之內(nèi)，金屬就被檢測(cè)出來了。

　　金屬檢測(cè)機(jī)的管道應(yīng)用

　　管道應(yīng)用是指在檢測(cè)區(qū)內(nèi)裝設(shè)一個(gè)非金屬管道，被檢產(chǎn)品從管道中通過檢測(cè)區(qū)。終包裝好的產(chǎn)品，通過相對(duì)較小的檢測(cè)口時(shí)，因檢測(cè)靈敏度過高，就需要運(yùn)用此法。如果終的包裝材料含有金屬的話，比如罐裝線，這就是特別現(xiàn)實(shí)的

　　管道檢測(cè)系統(tǒng)用來檢測(cè)能抽吸通過管道的液體、漿質(zhì)或糊狀產(chǎn)品是特別理想的。典型的管道產(chǎn)品包括：調(diào)味料、乳制品、肉醬、液汁等。

　　除管式金屬檢測(cè)機(jī)外，還有下落式金屬檢測(cè)機(jī)，是利用重力進(jìn)行檢測(cè)工作，用于檢測(cè)干性、自由流動(dòng)的產(chǎn)品合適，比如：谷物、面粉、谷類，大米、堅(jiān)果、糖，塑料球、片。此外，還有傳送帶式金屬檢測(cè)機(jī)正在研發(fā)中，目前已經(jīng)進(jìn)入測(cè)試階段。

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