金屬檢測儀器原理

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一、電磁感應原理

• 基本原理：金屬檢測儀器利用電磁感應原理來探測金屬物體。當交流電通過儀器內部的發射線圈時，會產生一個迅速變化的磁場。這個磁場能夠在金屬物體內部感生出渦電流，渦電流又會產生一個新的磁場，這個新磁場會反過來影響原來的磁場，從而引發儀器發出報警信號。
• 磁場變化：流經發射線圈的電流產生電磁場，磁場的極性垂直于線圈所在平面。每當電流改變方向，磁場的極性也會隨之改變。這意味著，如果線圈平行于地面，磁場的方向會不斷地交替變化，一會兒垂直于地面向下，一會兒又垂直于地面向上。隨著磁場方向在地下反復變化，它會與所遇的任何導體目標物發生作用，導致目標物自身也會產生微弱的磁場。目標物磁場的極性與發射線圈磁場的極性恰好相反。
  

二、儀器結構與工作過程

• 儀器結構：金屬檢測儀器通常由金屬檢測器與自動剔除裝置兩部分組成，其中檢測器為核心部分。檢測器內部分布著三組線圈，即中央發射線圈和兩個對等的接收線圈。
• 工作過程：通過中間的發射線圈所連接的振蕩器來產生高頻可變磁場。在空閑狀態時，兩側接收線圈的感應電壓在磁場未受干擾前相互抵消而達到平衡狀態。一旦金屬雜質進入磁場區域，磁場受到干擾，這種平衡就被打破，兩個接收線圈的感應電壓就無法抵消。未被抵消的感應電壓經由控制系統放大處理，并產生報警信號。系統可以利用該報警信號驅動自動剔除裝置等，從而把金屬雜質排除生產線以外。
  

三、影響因素與調整

• 工作頻率：金屬檢測儀器的精確性和可靠性取決于電磁發射器頻率的穩定性，一般使用從80到800kHz的工作頻率。工作頻率越低，對鐵的檢測性能越好；工作頻率越高，對高碳鋼的檢測性能越好。
• 檢測范圍與靈敏度：檢測器的靈敏度隨著檢測范圍的增大而降低，感應信號大小取決于金屬粒子尺寸和導電性能。由于電流的脈動和電流濾波的原因，金屬檢測儀器對檢測物品的輸送速度有一定的限制。如果輸送速度超過合理范圍，檢測器的靈敏度就會下降。為了確保靈敏度不下降，必須選擇合適的金屬檢測儀器以適應相應的被檢測產品。
• 環境因素：產品的檢測值會隨生產條件的變化而變化，比如溫度、產品尺寸、濕度等的變化，可通過控制功能作調整補償。在食品工業中，對于如奶酪食品等內在高頻感應性能好的產品，系統通常使用較高的工作頻率。對于潮濕的脂肪或鹽份物質（如面包類、奶酪、香腸等），由于其導電性能與金屬相同，為了防止系統給出錯誤信號，必須調整補償信號，降低感應靈敏度。
  

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這個技術點我一直不太明白，現在終于清楚了，謝謝！

茯苓淺笑

你的文章讓我對這個領域有了更深的了解。

banban

樓主的帖子讓我受益匪淺，再次感謝。