[发明专利]用于监测金属检测系统的操作的方法以及金属检测系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于监测金属检测系统的操作的方法以及实现该方法的金属检测系统。

背景技术

使用工业金属检测系统来检测和拒绝不期望的金属污染。在正确安装和操作时，金属检测系统将帮助降低金属污染并且改善食品安全。大多数现代金属检测系统利用包括“平衡线圈系统”的搜索头。这种设计的检测器能够检测诸如新鲜和冷冻产品的各种产品中包括铁质、非铁质和不锈钢的全部金属污染类型。

根据“平衡线圈”原理操作的金属检测系统典型地包括缠绕在非金属框上并且均彼此精确平行的三个线圈。利用生成磁场的高频电流对中心发射器线圈进行激励。发射器线圈每一侧上的两个线圈用作接收器线圈。由于两个接收器线圈相同并且被安装成距发射器线圈相同的距离，因此在每一个接收器线圈中感应相同的电压。为了在系统平衡时接收为零的输出信号，接收器线圈与具有绕组的反相感测的第二接收器线圈串联连接。因而，在不存在金属污染物的情况下的系统平衡时，在接收器线圈中感应的具有相同幅值和相反极性的电压彼此抵消。

随着金属颗粒经过线圈结构，首先在一个接收器线圈附近并且然后在另一接收器线圈附近扰乱高频场。在金属颗粒经过接收器线圈传送的同时，在每一个接收器线圈中感应的电压改变(纳伏特)。平衡的改变在接收器线圈的输出处产生信号，所述信号能够被处理、放大并且随后用来检测金属污染物的存在。

信号处理信道将所接收的信号划分为彼此分隔90°的两个单独的分量。最终的向量具有典型用于经过线圈传送的产品和污染物的幅值和相位角。为了识别金属污染物，需要去除或者降低“产品效应”。知道产品的相位，能够降低相应的信号向量。因而从信号谱中消除不期望的信号导致对于源自污染物的信号的更高灵敏度。

为了获得关于污染物的种类和体积的信息并且为了至少部分消除由“产品效应”或者诸如振动的干扰引起的不期望的信号，系统处理具有精确的信号幅值和信号相位的测量信号是重要的。

在出现使信号幅值或者信号相位降级的系统缺陷时，反映生产工艺的质量的测量结果就不再可靠。如果污染物存在(漏报)，则系统或者不会发出警报。替代地，如果污染物不存在(误报)，则系统会发出警报。

验证是否正确设置金属检测系统的传统方法不允许检测这样的系统缺陷。

因此，本发明基于如下目的：提供一种用于监测金属检测系统的操作的改善方法以及提供根据该方法操作的金属检测系统。

具体而言，本发明基于如下目的：提供一种允许检测将阻止金属检测系统正确检测产品污染物的故障的方法。

更具体而言，本发明基于如下目的：提供一种允许避免金属检测系统的误报和漏报消息的方法。

发明内容

通过如权利要求1所限定的一种用于监测金属检测系统的操作的改善方法以及如权利要求9所限定的根据该方法操作的金属检测系统来实现本发明的上面和其它目的。

所述方法用于操作一种金属检测系统，所述金属检测系统包括平衡线圈系统，所述平衡线圈系统具有连接到发射器单元的发射器线圈，所述发射器单元提供具有固定或者可变发射器频率的发射器信号，所述平衡线圈系统还具有向接收器单元提供输出信号的第一接收器线圈和第二接收器线圈。以使得所述输出信号在所述金属检测系统平衡时彼此补偿的方式来设计和设置所述线圈系统。

根据本发明，将具有所述发射器频率的载波信号以及具有监测频率的监测信号提供到调制单元，所述调制单元抑制所述载波信号并且提供调制后的监测信号，将所述调制后的监测信号供应到与所述接收器线圈中的至少一个感应耦合的监测线圈。在至少提供解调后的监测信号的解调单元中进一步处理和解调所述接收器线圈的输出信号，将所述解调后的监测信号在相位和/或幅值上与诸如所述监测信号的相位和/或幅值的基准进行比较。在相位或者幅值上测量的偏差超出给定的阈值的情况下，发出表明所述金属检测系统发生故障的警报。

所述创造性方法允许测量所述金属检测系统的性能，并且验证所测量的性能是否位于规格内。能够检查所述系统的发射器部分和接收器部分是否正确地操作。此外，能够检查诸如以振动或者磁场为例的来自安装位置的影响的其它干扰是否对所述金属检测系统和所述测量过程具有负面影响。

在测量金属检测系统的性能的过程是侵入的并且因而非常可靠的同时，避免该过程对测量过程的任何干扰影响。为此，以使得不会发生对测量过程造成干扰的方式来选择引入到平衡线圈系统的信号。选择所述监测频率位于产品信号的频率范围之上，所述产品信号由在所述金属检测系统的操作期间被测量物体感应到所述平衡线圈系统。