食品加工中金屬探測器的應用

食品加工中金屬探測器的應用

     目前，95%的金屬探測器采用平衡線圈原理，優點是不僅能檢測到鐵和不銹鋼304等一些既有導磁性又有導電性的金屬，還能檢測到銅、鋁和不銹鋼316等非磁性金屬，但是在有產品效應時都存在靈敏度減弱、受機械振動干擾大等弱點。

　　金屬檢測成為食品加工關鍵控制點

　　對于食品加工過程而言，不可避免存在著混入金屬異物的風險。一旦人們食用含有金屬異物的食品，會嚴重損傷口腔、食道等消化系統。

　　目前，一些國家已將HACCP即危害分析與關鍵控制點（Hazard Analysis Critical Control Point）列人法規強制性實施，在對進口部分水產品實行的先檢驗后通關、對冷凍水產品進行的金屬異物檢測已成為產品質量關鍵控制點。一旦檢出金屬異物，全部貨物將予以返運或銷毀。企業為進入國際市場取得綠色通行證，對于HACCP 保證體系的實施也日益重視。高效、穩定的金屬檢測機成為含有金屬雜質的肉、禽、蔬菜及海產品罐頭流向市場的一道堅固的屏障，有力地保障了食品的安全。

　　金屬探測原理

　　金屬探測一般采用二種方式：永磁鐵檢測磁場變化，平衡線圈檢測電磁場變化。永磁鐵方式只能檢測導磁性金屬：鐵和不銹鋼304金屬，但在食品廠普遍采用不銹鋼316和銅鋁等非金屬；因此，普遍采用平衡線圈原理來檢測所有類型的金屬。平衡線圈檢測電磁場變化的檢測頭內部都是由三組線圈組成，包含中間的發射線圈及兩側等距離的接收線圈。其工作原理是：通過中間的發射線圈由電磁波發生器產生高頻電磁場，兩側的接收線圈把感應到的電磁場變化轉換為電壓變化。當導磁性金屬靠近接收線圈時電磁場增強，導磁性金屬穿過二個接收線圈時電壓由高到低變化；當非磁性金屬靠近接收線圈時電磁場減弱，非磁性金屬穿過二個接收線圈時電壓由低到高變化，根據電壓變化和探測算法來判斷是否含有金屬異物。

　　由于采用高頻交變磁場容易受到如變頻器等其他設備和振動引起的電磁干擾，有些“潮濕”產品或本身具有導電性（即產品效應）的產品干擾小金屬檢測，要快速準確探測到小金屬必須采用特殊濾波方法。20多年前英國的Goring Kerr首先研發出DSP(動態濾波)技術，把合成數字濾波加載到信號處理器中成為特殊集成電路處理器，能有效克服產品效應、散料效應和干擾噪聲的影響。1999年，Goring Kerr公司成為Thermo Fisher旗下的公司。為紀念Goring Kerr研發出DSP技術，Thermo Fisher的金屬檢測以前產品都命名為DSP系列。

　　經過DSP技術處理的信號還需采用某種算法來判斷產品中是否含有金屬異物。通常用二種算法：振幅檢測和窄區檢測(零點交叉）來判斷。振幅檢測是當接收信號超越正負門限時認為有金屬異物，其缺點在于只能檢測到較大的金屬粒，并且無法準確判斷金屬異物位置；窄區檢測或稱為零點交叉是當異物跨過零軸窄區域(發送線圈)，接收電壓信號發生正負交叉二個電壓時認為有金屬異物，優點是能發現小金屬并能準確判斷金屬異物位置，缺點是當小金屬緊隨大金屬時不會發生正負交叉二個電壓而被忽略，Thermo Fisher公司的DSP技術能夠自動切換這二種檢測算法從而發現相應的小金屬。