因需要而發(fā)明，金屬探測器現(xiàn)在已成為亞洲許多食品加工生產(chǎn)線中的一個(gè)主要組成部分。可是，我們又有多少次在想：在這個(gè)不銹鋼殼內(nèi)裝的是什么，金屬探測器到底是如何工作的、在生產(chǎn)過程中它們天天又出現(xiàn)些什么問題呢？

    “平衡線圈”技術(shù)自19世紀(jì)被首次注冊專利以來，金屬探測器已出現(xiàn)了相當(dāng)大的發(fā)展。即使最近幾年中還出現(xiàn)過重大的進(jìn)步：模擬探測器為數(shù)字探測器所替代以及功能強(qiáng)大的微處理器技術(shù)的采用均為最重要的發(fā)展。它們提供了更強(qiáng)的性能、更高的靈敏度與處理能力，現(xiàn)在即使在極為苛求應(yīng)用當(dāng)中，金屬探測器依然可按客戶需求進(jìn)行開發(fā)并很好地使用。

    金屬探測器是如何工作的？

    工業(yè)金屬探測器可有兩種方式安裝。可以在傳送帶上輸送的產(chǎn)品上面或下面安裝‘板式’線圈。但更靈敏的探測器則應(yīng)該讓產(chǎn)品穿過線圈并將線圈安裝于金屬殼內(nèi)。這種更靈敏的‘線圈’型，其中通常裝有3個(gè)線圈（見圖1、圖2）——1個(gè)中心發(fā)射線圈和2個(gè)繞向相反的接收線圈裝在一個(gè)探頭內(nèi)。與中心線圈相連的振蕩器產(chǎn)生一個(gè)高頻磁場。而兩個(gè)繞向相反接收線圈相互連接，以便在磁場未受干擾時(shí)可將它們所產(chǎn)生的感應(yīng)電壓自相抵消。 為了獲得最佳靈敏度，金屬探測器的孔徑尺寸應(yīng)該與特定的產(chǎn)品大小相匹配。孔徑太大，會(huì)有‘削弱’信號的危險(xiǎn)；而孔徑太小會(huì)不便于產(chǎn)品在傳送帶上通行。探測器的靈敏度通常是從由孔徑的幾何中心測量得來的 —— 最不敏感的幾何點(diǎn)。當(dāng)被金屬污染的產(chǎn)品通過時(shí)，隱含的金屬物對探測器的磁場產(chǎn)生干擾現(xiàn)象，兩個(gè)接收線圈的輸出信號不能相互抵消，從而探測出金屬雜質(zhì)的存在。

    能夠探測到多大小的金屬物？

    靈敏度的高低取決于兩方面的因素：孔徑的尺寸與工作頻率。孔徑的尺寸越小，探頭的靈敏度就越高。例如，高度為50mm的孔徑將能夠探測到只有0.5mm的金屬物。其次，頻率越高，靈敏度則也越高。不過，提高頻率并不自動(dòng)意味著保證探測能力的提高，因?yàn)樗赡軙?huì)使食品本身對探測器產(chǎn)生一個(gè)很強(qiáng)的信號，也就是通常所說的‘產(chǎn)品效應(yīng)’。因此，我們的目標(biāo)是確定一個(gè)不致出現(xiàn)誤動(dòng)作的最高頻率。這樣，探測器既探測了污染物、又不會(huì)發(fā)出錯(cuò)誤警報(bào)，從而避免了產(chǎn)品的浪費(fèi)。為了得到最佳的結(jié)果，應(yīng)該對每種待檢驗(yàn)的產(chǎn)品確定特定的探測參數(shù)并自動(dòng)予以記錄和保留。

    檢驗(yàn)金屬探測器性能的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，是通過探測器檢測到的各種金屬球的尺寸。但事實(shí)上，污染物的形狀可能是金屬絲或金屬片的碎屑（見圖3）。它們依自己在探測器孔徑位置的不同而對探測器會(huì)產(chǎn)生不同的信號，即通常所說的‘方位效應(yīng)’。 哪些金屬不易探測以及為什么？

    導(dǎo)電的、有磁性的金屬——如鐵，鉻鋼，碳鋼和碳化鎢等為最容易被探測到的金屬，因?yàn)樗鼈儗饘偬綔y器的磁場具有顯著的效應(yīng)。其它低電阻的有色金屬也是如此——如紫銅，鋁，鉛，黃銅，青銅等。雖然它們并非具有磁性，但它們卻屬導(dǎo)體，也較容易探測。唯有那些純凈的、高電阻且無磁性的金屬——如不銹鋼類中的304和316，對金屬探測器構(gòu)成最大的挑戰(zhàn)。它們的導(dǎo)電性差，較難探測但在食品和包裝機(jī)械中卻經(jīng)常使用。可是只要探測器性能好，它們依然可以被可靠地識(shí)別。

    金屬探測器如何能夠與生產(chǎn)線結(jié)為一體？

    為了獲得金屬探測器的最佳探測效果，為它正確地選擇位置與盡可能地選擇最佳的機(jī)器同樣重要。雖然很多時(shí)候在計(jì)劃安裝新生產(chǎn)線時(shí)考慮配備金屬探測系統(tǒng)，但對于現(xiàn)有生產(chǎn)線要求金屬探測器也可以簡便安裝在原有生產(chǎn)線中。

    多數(shù)食品藥品生產(chǎn)商將金屬探測器裝在生產(chǎn)線的末端，以便在貨物被運(yùn)送到零售商和顧客之前對它們做最后的檢驗(yàn)。然而，從成本考慮，對污染物進(jìn)行更早的檢測則更有價(jià)值，因?yàn)樗速M(fèi)的僅僅是低價(jià)的配料，而不是已包裝的成品。金屬探測系統(tǒng)理想的安裝位置隨著產(chǎn)品與行業(yè)的變化而變化、隨著工廠的不同而有所不同。對于多數(shù)生產(chǎn)商而言，如果將金屬探測器安裝在生產(chǎn)線內(nèi)相對朝前的工序內(nèi)，但有限的空間則往往是個(gè)問題。但一些主要生產(chǎn)商已注意到這個(gè)問題，比如洛克LOCK公司，已開發(fā)出名為 `Waferthin` 金屬探測器，它緊湊的體積完全可安放到有限的空間中，比如，安放于制袋機(jī)/包裝機(jī)的上方。多數(shù)生產(chǎn)商可以按客戶對空間的要求來配置系統(tǒng)。

    流質(zhì)產(chǎn)品，例如羹湯或餅餡，可由管道探測器在線予以檢測，屆時(shí)與加工設(shè)備相聯(lián)接的管道運(yùn)載著產(chǎn)品通過探測器。金屬探測器生產(chǎn)廠商應(yīng)該能夠提供將設(shè)備與任何加工設(shè)備相連接的附件。所需要的管道類型取決于溫度、流率和產(chǎn)品的粘性，但必須由非金屬材料制作。

    許多食品生產(chǎn)商在重型和易損設(shè)備之前先安裝金屬探測器，因?yàn)檫@樣可保護(hù)下游機(jī)械不受損害并避免生產(chǎn)的中斷，從而在經(jīng)濟(jì)上直接獲益。探測器然后可充當(dāng)易損的輸送泵、壓輥和閥門的衛(wèi)兵，防止它們將會(huì)受到金屬污染物的損傷。比如在餅干的生產(chǎn)中，探測器通常在安裝面團(tuán)成型進(jìn)入成型滾筒前。刻有花紋的黃銅輥筒與成型滾軸十分貴重而且容易劃傷，遇到金屬雜質(zhì)將出現(xiàn)更嚴(yán)重的損害。在成型輥筒之前安裝金屬探測器可以保護(hù)它們免遭餅干中硬金屬的傷害。這樣還可確保污染物不被進(jìn)一步碾碎，使探測變得更加困難。

    清潔處理

    食品工業(yè)的嚴(yán)格的衛(wèi)生規(guī)定始終是金屬探測器生產(chǎn)廠商首要的考慮事項(xiàng)。設(shè)備必須易于快速拆卸作清潔處理，以避免生產(chǎn)的中斷。高質(zhì)量的金屬探測器用不銹鋼制作，防護(hù)等級符合IP56/66 標(biāo)準(zhǔn)，便于每班結(jié)束進(jìn)行徹底的沖洗。假如所面臨的清洗狀況要求更高，在食品產(chǎn)業(yè)中存在腐蝕性的物質(zhì)或高溫產(chǎn)品，那么，具備這種特性則是更為必要的。

    探測與剔除

    金屬探測器的重要作用，是通過對有害的金屬細(xì)小碎屑實(shí)施靈敏而可靠的探測來對產(chǎn)品提供可靠的保護(hù)。然而，這種保護(hù)只有當(dāng)被污染的產(chǎn)品被可靠的從生產(chǎn)過程中除去、并將安全的產(chǎn)品送到顧客手中時(shí)才能實(shí)現(xiàn)。因此，自動(dòng)剔除系統(tǒng)與探測器本身的性能同樣重要。

    當(dāng)發(fā)現(xiàn)污染物的時(shí)候，探測器經(jīng)過一段可調(diào)的時(shí)間延遲之后，將產(chǎn)生一個(gè)剔除信號驅(qū)動(dòng)剔除裝置動(dòng)作。它確保受污染的產(chǎn)品被剔除到剔除箱內(nèi)。剔除裝置多為氣動(dòng)裝置。在傳送帶系統(tǒng)中，它們可以是推板，翻板門或簡易氣吹式剔除。有些產(chǎn)品或許會(huì)需要傳送帶的某些部分下垂或傾斜以便將污染產(chǎn)品從好產(chǎn)品中分離。例如在餅干生產(chǎn)中，產(chǎn)品經(jīng)過一段下邊裝有回收桶的回程帶。如果發(fā)現(xiàn)了金屬物，一整排餅干則被剔除，以確保完全的產(chǎn)品保護(hù)。另一方面對羹湯而言，則利用分流閥將污染物引入第二個(gè)管道，從而不中斷生產(chǎn)而將受污染的產(chǎn)品剔除出去。

    
由于剔除裝置采用了故障安全模式，同時(shí)可利用電子傳感器檢查被污染的產(chǎn)品確實(shí)被剔除進(jìn)剔除箱，而不會(huì)進(jìn)入生產(chǎn)線上，因此，產(chǎn)品的安全性得到最大的保障。

    結(jié)論

    當(dāng)今的一代金屬探測器，證明金屬探測行業(yè)的創(chuàng)新為企業(yè)的產(chǎn)品免受污染的提供了安全保障。與此同時(shí)，但是物理學(xué)與工藝要求相比還存在差距，即使最靈敏的金屬探測器也不能保證檢測到通過它的每一個(gè)金屬顆粒。然而，生產(chǎn)檢測設(shè)備的廠商對于挑戰(zhàn)所表現(xiàn)出的熱望，預(yù)示著在今后幾年內(nèi)將見到一些令人瞠目的發(fā)展。