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(xiàn)圈原理，優(yōu)點(diǎn)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(chǎn)品效應時(shí)都存在靈敏度減弱、受機械振動(dòng)干擾大等弱點(diǎn)。

　　金屬檢測成為食品加工關(guān)鍵控制點(diǎn)

　　對于食品加工過(guò)程而言，不可避免存在著(zhù)混入金屬異物的風(fēng)險。一旦人們食用含有金屬異物的食品，會(huì )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(guān)鍵控制點(diǎn)（Hazard Analysis Critical Control Point）列人法規強制性實(shí)施，在對進(jìn)口部分水產(chǎn)品實(shí)行的先檢驗后通關(guān)、對冷凍水產(chǎn)品進(jìn)行的金屬異物檢測已成為產(chǎn)品質(zhì)量關(guān)鍵控制點(diǎn)。一旦檢出金屬異物，全部貨物將予以返運或銷(xiāo)毀。企業(yè)為進(jìn)入國際市場(chǎng)取得綠色通行證，對于HACCP 保證體系的實(shí)施也日益重視。高效、穩定的金屬檢測機成為含有金屬雜質(zhì)的肉、禽、蔬菜及海產(chǎn)品罐頭流向市場(chǎng)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(chǎng)變化，平衡線(xiàn)圈檢測電磁場(chǎng)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(chǎng)普遍采用不銹鋼316和銅鋁等非金屬；因此，普遍采用平衡線(xiàn)圈原理來(lái)檢測所有類(lèi)型的金屬。平衡線(xiàn)圈檢測電磁場(chǎng)變化的檢測頭內部都是由三組線(xiàn)圈組成，包含中間的發(fā)射線(xiàn)圈及兩側等距離的接收線(xiàn)圈。其工作原理是：通過(guò)中間的發(fā)射線(xiàn)圈由電磁波發(fā)生器產(chǎn)生高頻電磁場(chǎng)，兩側的接收線(xiàn)圈把感應到的電磁場(chǎng)變化轉換為電壓變化。當導磁性金屬靠近接收線(xiàn)圈時(shí)電磁場(chǎng)增強，導磁性金屬穿過(guò)二個(gè)接收線(xiàn)圈時(shí)電壓由高到低變化；當非磁性金屬靠近接收線(xiàn)圈時(shí)電磁場(chǎng)減弱，非磁性金屬穿過(guò)二個(gè)接收線(xiàn)圈時(shí)電壓由低到高變化，根據電壓變化和探測算法來(lái)判斷是否含有金屬異物。

　　由于采用高頻交變磁場(chǎng)容易受到如變頻器等其他設備和振動(dòng)引起的電磁干擾，有些“潮濕”產(chǎn)品或本身具有導電性（即產(chǎn)品效應）的產(chǎn)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(fā)出DSP(動(dòng)態(tài)濾波)技術(shù)，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(chǎn)品效應、散料效應和干擾噪聲的影響。1999年，Goring Kerr公司成為T(mén)hermo Fisher旗下的公司。為紀念Goring Kerr研發(fā)出DSP技術(shù)，Thermo Fisher的金屬檢測以前產(chǎn)品都命名為DSP系列。

　　經(jīng)過(guò)DSP技術(shù)處理的信號還需采用某種算法來(lái)判斷產(chǎn)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(diǎn)交叉）來(lái)判斷。振幅檢測是當接收信號超越正負門(mén)限時(shí)認為有金屬異物，其缺點(diǎn)在于只能檢測到較大的金屬粒，并且無(wú)法準確判斷金屬異物位置；窄區檢測或稱(chēng)為零點(diǎn)交叉是當異物跨過(guò)零軸窄區域(發(fā)送線(xiàn)圈)，接收電壓信號發(fā)生正負交叉二個(gè)電壓時(shí)認為有金屬異物，優(yōu)點(diǎn)是能發(fā)現小金屬并能準確判斷金屬異物位置，缺點(diǎn)是當小金屬緊隨大金屬時(shí)不會(huì )發(fā)生正負交叉二個(gè)電壓而被忽略，Thermo Fisher公司的DSP技術(shù)能夠自動(dòng)切換這二種檢測算法從而發(fā)現相應的小金屬。