[发明专利]金属异物检测的自动平衡技术

说明书

技术领域

本发明涉及一种金属异物检测的自动平衡技术，特别是涉及一种开机即进行自动平衡调节的金属异物检测的自动平衡技术。

背景技术

金属异物检测机已经成为食品、化工、建材和塑料等工业行业生产过程中越来越重要的关键设备。为确保产品或原料的纯净，保护人身安全或产品品质，保护关键设备安全，杜绝生产安全事故或检修成本，都需要金属检测机来检测物料中是否含有金属杂质。

平衡式金属检测机应用平衡交变磁场中的磁场微变检测技术来检测非金属物料中是否含有金属杂质。实践证明，基于该技术原理的金属检测机具有灵敏度高、抗干扰能力强、金属与非金属区分效果好、不同材质金属可以分辨、易于生产等显著优点。但其致命的缺点就是其检测传感器因为受应力变形、热胀冷缩等不可回避自然因素的影响导致其原始静态平衡状态发生一定的变化后，初期可能出现检测灵敏度降低、噪声信号大、稳定性变差等关键质量指标下降，进一步变化后将可能使得设备完全丧失检测灵敏度。

现有的技术所采取的保证金属检测机检测灵敏度的方法有：(1)生产制作上尽可能将传感器结构制作扎实，内外腔体间采用环氧树脂等胶粘剂固定、填充，尽可能减少变化；(2)传感器在出厂前进行应力释放；(3)采用周长余量法、金属置入法、位置调整法机械式方法进行平衡调节；(4)桥式接收电路还采用电位器进行调节。

以上方法的(1)、(2)为减少变化的方法，并不能消除或避免检测传感器原始静态平衡状态发生一定的变化。第(3)种通常在设备出厂以后，在客户的适用环境下进行，操作起来非常困难，而且必须由生产工厂专业技术人员才能完成，所以只有在迫不得已的情况下才会采用，这种方法一方面需要花费大量的人力、物力，另一方面当客户与生产厂家的距离很远，甚至是不同国家时将越发困难；更有甚者，每次调节只能针对某一具体对象，不存在普遍性，使得设备没有广泛的适用性，维护也相当困难。第(4)种方法的调节精度难以控制，调节的效果也直接影响到设备的检测效果，技术难以把握。

为发扬平衡式金属检测技术的众多优点，同时摒弃其致命弱点，提高平衡式金属检测机的性能，减少使用与维护成本，加入自动平衡调节功能就是本发明的技术核心内容。

发明内容

本发明的目的是提供一种金属异物检测的自动平衡技术，也就是提供一种开机即进行自动平衡调节的金属异物检测的自动平衡技术。本发明解决了金属异物检测机因原始静态平衡状态发生一定的变化后检测灵敏度低和稳定性差的问题，弥补了现有技术难以自动平衡、没有广泛适用性的不足。

本发明的一种金属异物检测的自动平衡技术，是一种开机即进行自动平衡调节的金属异物检测的自动平衡技术，包括以下步骤：

1)由DSP+ARM组成的控制器控制激励信号源产生正弦激励信号；

2)激励信号产生交变磁场；

3)接收传感器感应交变磁场；

4)接收传感器差动输出信号到混合器；

5)比例放大器把混合器的信号进行比例放大；

6)平衡状态提取单元对比例放大的差动信号进行解调和滤波；

7)上一步获得的信号经过A/D转换器后变成数字信号输入到由DSP+ARM组成的控制器；

8)经过DSP的信号分析与处理以后，控制反馈信号合成器生成反馈信号；

9)反馈信号反馈到混合器；

10)混合器接收反馈信号和接收传感器的信号并进行混合；

11)混合信号输出；

12)若混合信号输出的弧值超出预设范围，则循环第5)步～第11)步，直到混合信号输出的弧值在预设范围内。具体的预设范围根据调整时间、检测电路的线性工作范围以及最终应用该检测技术的检测机的噪声来现场调试得到。

作为优选的技术方案：

如上所述的一种金属异物检测的自动平衡技术，其中，所述的激励信号源采用DDS芯片。

如上所述的一种金属异物检测的自动平衡技术，其中，所述的正弦激励信号的频率为20～900kHz。

如上所述的一种金属异物检测的自动平衡技术，其中，所述的DSP的信号分析与处理采用FIR滤波和反正切变换的算法。

如上所述的一种金属异物检测的自动平衡技术，其中，所述的反馈信号与平衡接收信号同频、同相并且幅值与接收信号比例固定。

如上所述的一种金属异物检测的自动平衡技术，其中，所述的混合器的信号正比于平衡状态信号。

如上所述的一种金属异物检测的自动平衡技术，其中，所述的接收传感器为差动式传感器。