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食品生产中的金属探测

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2021年05月27日 09:32
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来源: 北京北信未来电子仪器有限公司

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  食品中的金属杂质,常常为食品企业带来巨大困扰和损失。要保证包装好的食品产品中不含金属污染物,就需要金属探测机帮忙。本文就应用于食品产品的金属探测机原理进行初步介绍,希望对您选购设备有所参考。
 
  金属检测机是基于测量导电性和磁场来检测金属的。许多被检的产品有着其中的一种特征或兼 而有之。比如,像谷类这种含铁量高的产品,本身就能发生较强的磁信号,检测机必须解决这个问题以检测出其中的小金属物。这些产品被归类为“干”货。相反,像面包、肉、奶酪等有着较高水分和盐分的产品,本身就是导电的,会产生误导信号。这些被归类为“湿”货。
 
  典型的湿货产品
 
  食物:肉,奶酪,面包及烘烤产品,鱼,乳制品,色拉
 
  包装:金属质薄膜
 
  其它:碳黑含量高的塑料和橡胶产品
 
  典型的干货产品
 
  食物:谷类,饼干,面粉,冰冻食品,花生酱,黄油(植物油不具导电性)
 
  其它:木制品,塑料和橡胶(碳黑含量不高的产品),纺织品,纸品
 
  金属异物的种类
 
  金属检测机对不同的金属的敏感度是不同的。简洁起见,我们一般把金属异物分成三类:
 
  铁类:易被磁性所吸的任何金属,包括钢、铁等。典型的最容易被检测出来的、并且往往也是最通常的污染物。
 
  非铁类:高导电、无磁性的金属,比如铜、铝、黄铜等。检测干货产品时,作为良导体,这类金属产生和铁类差不多强度的信号。而检测湿货产品时,信号强度就会缩小至少50%。
 
  无磁性不锈钢类:优良的不锈钢,是最难被检测出来的。因为它们不仅导电性差,而且磁力很弱。检测干货产品时,同体积的铁珠产生的信号相当于比它大一半的不锈钢珠。而检测湿货产品时,要产生相当于同体积铁珠产生的信号,不锈钢珠就要比铁珠大上2-3倍。
 
  金属的形状
 
  金属检测是以球状为标准的,因为球体的任何一面形状都是相同的。实际上的污染物极少是规则的球体,而会根据其通过检测机时的方向产生不同信号。明显的例子是线状污染物。
 
  线状金属通过检测口时,会因其金属类型和放置方向产生很不一样的信号。最糟糕的情形是,它只产生相当于线粗直径的球体产生的信号大小。
 
  金属检测机的灵敏度
 
  理论上,一部特定金属检测机的灵敏度取决于检测口的大小。检测口越小,就能检测出更小的金属。矩形检测口的维度越小,就越灵敏。
 
  通过检测口时的位置也与灵敏度有关。中心线轴是最不灵敏的点,性能测试就是在这儿做的。这是因为金属离检测边或线圈越近,就能产生更大的信号从而更容易被检测出来。
 
  在正式的检测机测试中,测试球体应当在接近检测口的中心处通过。如果难以操作,就需要找一个固定的点,以保证所有检测结果都是在同一点上获得的以保持一致。
 
  金属检测盲区
 
  电磁信号场大体上位于检测机隔离或防护好的内部,但是超出来的那部分区域就形成了检测不到金属的区域或者称“金属盲区”。通常,“金属盲区”约比检测口的尺寸小1.5倍,该区域不允许存在金属。大的移动金属应当被保持在检测机外相当于两个检测口高度的距离。当有较小的“金属盲区”需要时,可以采用特别的检测机,能够根据需求充分地减小该区域。
 
  操作原理
 
  绝大部分的现代金属检测机采用平衡线圈,全循环系统。三个线圈环绕在检测口周边,产品就从其中通过。环绕圈的中心是转换线圈,用来发生无线电波信号并且形成一个电磁场。在转换线圈的两边各有一个接收线圈。
 
  电磁信号场通常在检测机内经防护的装置中捕获,不过检测口的两端某些区域是盲区。无论何物通过电磁场,只要是有磁性或导电性的,就会扰乱它周围的力场。如果信号足够强,所有有着其中一种或兼有两种性质的金属就能被检测出来。
 
  接收线圈发出的信号是彼此相反连通的,如果没有扰乱出现,信号会相互抵消,因此通过线圈的净信号为零。而当金属通过检测机时,平衡被打破,并且污染物退出时,会再次打破平衡,这个干扰信号就会被放大,并被控制电子分析,只要达到机器的灵敏度之内,金属就被检测出来了。
 
  金属检测机的管道应用
 
  管道应用是指在检测区内装设一个非金属管道,被检产品从管道中通过检测区。最终包装好的产品,通过相对较小的检测口时,因检测灵敏度过高,就需要运用此法。如果最终的包装材料含有金属的话,比如罐装线,这就是特别现实的
 
  管道检测系统用来检测能抽吸通过管道的液体、浆质或糊状产品是特别理想的。典型的管道产品包括:调味料、乳制品、肉酱、液汁等。
 
  除管式金属检测机外,还有下落式金属检测机,是利用重力进行检测工作,用于检测干性、自由流动的产品最合适,比如:谷物、面粉、谷类,大米、坚果、糖,塑料球、片。此外,还有传送带式金属检测机正在研发中,目前已经进入测试阶段。

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