[發明專利]智能雜質金屬檢測系統及其檢測方法

無效

• 申請號: 200910144965.7
• 申請日: 2009-09-15
• 公開（公告）號: CN101650442A
• 公開（公告）日: 2010-02-17
• 發明（設計）人: 明軍;吳先良;王新;王小兵;楊勇;付彪;孫冬;吳博
• 申請（專利權）人: 合肥安大電子檢測技術有限公司
• 主分類號: G01V3/12
• 分類號: G01V3/12;G01N23/00
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司
• 代理人: 余成俊

技術領域

本發明涉及金屬檢測領域，尤其是智能雜質金屬檢測系統及其檢測方法。

背景技術

金屬檢測器是一種檢測用的電子儀器，金屬檢測技術推廣應用于各個領域。 在軍事上，利用檢測器檢測金屬地雷；在公安部門，檢測隨身攜帶或隱藏的武器 及作案工具；在考古方面，可發現埋藏有金屬物品的古墓，發現古墓中的金銀、 首飾和各種硬幣；在工程地質中，用于檢測地下金屬埋設物，管道，管線等；在 礦產勘探中用來檢測和發現自然金顆粒及金塊；工業上可用于在線檢測并剔除物 料中各種金屬物體，如檢測煙草，棉花，煤炭，和食品中的金屬雜物等。保護主 機設備，防止設備受損，同時提高產品質量。

大部分金屬檢測器都是由兩部分組成，即偵測頭(包括感應器)與自動剔除 裝置，其中，偵測頭為核心部分，里面有三條線圈組成，一條中央發射線圈和兩 個對等的接收線圈，把這三組線圈固定在檢測頭中，通過中間的放射線圈所連接 的振蕩器來產生高頻交流磁場，同時兩側的接收線圈相連接使其感應電壓在磁場 未受干擾前相互抵消。一旦金屬雜質進入磁場區域：兩個輸入線圈輸出的信號就 無法抵消，金屬檢出機就能檢測到金屬的存在，未抵消的感應電壓通過感測器， 經由控制系統處理，并產生剔除信號，傳送到自動剔除裝置，從而把金屬雜質排 除生產線。但最初大多采用模擬電路器件容易受到外界干擾，存在智能化程度不 高操作繁雜精度不高等問題。

目前國外的金屬檢測儀開始采用單片機技術，采用靈敏度極高的線性霍爾元 件作為傳感器，感應由于金屬出現引起的檢測線圈周圍磁場的變化，提高了檢測 精度；處理部件則采用AT89S52單片機作為檢測和控制核心，對檢測結果進行 分析判斷。國內的金屬檢測儀基本還都是采用數字模擬混合集成電路技術，兩者 處理原理目前都是根據同步檢測原理，雖然考慮到幅度和相位的影響，但兩者輸 出是合成結果，有相互抵消作用，降低了檢測靈敏度。另外，目前金屬檢測儀的 處理電路采用簡單的帶通濾波器和尺寸控制門限，檢測技術依據實際混入噪聲類 型采用合適的抑制電路。這種處理方法難以抵制較為強烈的干擾，因而難以突破 檢測極限，使得在生產現場的檢測的靈敏度大大降低。

此外，現有技術中的金屬檢測儀還存在著檢測技術單調、硬件及其調節器件 復雜、顯示方式簡單，無法反映輸出信息，不能與控制中心進行網絡通訊，實現 數據傳輸和自動化控制，測量數據不能保存，新的檢測方法不易實現，無法從事 檢測機理和處理技術的進一步研究，無法定位等一系列問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種智能雜質金屬檢測系統及其檢測方法，能夠在生產 線上實時的檢測出物料中的金屬并予以剔除，以解決采用模擬電路的金屬檢測儀 精度低，以及根據同步檢測原理工作的國內外金屬檢測儀靈敏度低的問題。

為了達到上述目的，本發明所采用的技術方案為：

智能雜質金屬檢測系統，包括有剔除裝置，其特征在于：還包括有與剔除裝 置電連接的計算機，所述計算機上還電連接有數字采集卡，所述數字采集卡包括 A/D轉換卡及D/A轉換卡，其中D/A轉換卡通過功率放大電路連接有發射天線， A/D轉換卡通過低噪放大電路電連接有接收天線；所述計算機產生的數字信號經 過D/A轉換卡轉換成模擬信號，并通過功率放大電路傳送至發射天線，在其周 圍產生一個交變的電磁場，接收天線感應磁場，并轉換為電信號；通過天線的設 計，接收天線上形成的合成場量為零，感應的電動勢也就為零，當有金屬進入時， 就改變了發射天線和接收天線之間的場的結構，從而使接收天線收到的信號在幅 度和相位上都有變化，將該信號經過低噪放大電路的放大、濾波、整流后傳送至 A/D轉換卡，由A/D轉換卡將干擾信號轉化為數字信號并傳送至計算機處理， 最后由計算機控制剔除裝置完成金屬雜質剔除工作；接收天線與發射天線為分體 式上下結構，傳輸帶從二者之間通過，無金屬時，不會產生擾動，有金屬時，產 生擾動，接收天線獲取金屬信號并通過A/D轉換卡送至計算機處理。

所述的智能雜質金屬檢測系統，其特征在于：所述計算機采用研華AWS6000 工控機。

所述的智能雜質金屬檢測系統，其特征在于：所述數字采集卡采用研華 PCI-1714的A/D轉換卡和PCI-1721的D/A轉換卡，其中研華PCI-1714的A/D 轉換卡板載32K的FIFO存儲體。