[發明專利]一種基于陣列式線圈的金屬物體檢測系統及方法

有效

• 申請號: 202010499432.7
• 申請日: 2020-06-04
• 公開（公告）號: CN111580172B
• 公開（公告）日: 2021-08-10
• 發明（設計）人: 劉志珍;侯延進;魏小釗;田寒梅
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: G01V3/11
• 分類號: G01V3/11
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 祖之強

本公開提供了一種基于陣列式線圈的金屬物體檢測系統，數據金屬物體檢測技術領域，包括至少兩個相對設置的檢測面板，每個檢測面板上陣列式的布滿平衡線圈；在激勵磁場的作用下，根據檢測面板上各個平衡線圈的感應電壓的變化量的大小，判斷金屬物體是否存在以及金屬物體的形狀和位置；本公開通過將陣列式線圈布滿整個檢測面板，每一個網格都是一個單獨的線圈，在激勵磁場的作用下，檢測區域無金屬物體存在時，各線圈輸出的屬性為特定值，當金屬物體進入檢測區域時，平衡線圈的屬性發生變化，通過屬性變化實現了金屬物體的形狀、輪廓、位置和類型的精確識別。

技術領域

本公開涉及金屬物體檢測技術領域，特別涉及一種基于陣列式線圈的金屬物體檢測系統及方法。

背景技術

本部分的陳述僅僅是提供了與本公開相關的背景技術，并不必然構成現有技術。

金屬物體檢測技術在安檢等領域的應用受到廣泛關注，目前用于安檢的金屬物體檢測方法主要為基于電磁感應的多區位線圈檢測法。

本公開發明人發現，傳統的多區位平衡線圈需要專門設置調零線圈進行工作狀態的校正，如圖1所示，在檢測時僅能在一定范圍內告警，無法對金屬物體進行定位和識別，容易造成誤報、漏報；在信號處理部分，傳統的安檢門使用峰值檢波和ADC模數轉換電路，而ADC模數轉換芯片對電源供電和和整個芯片的去干擾要求很高，電路實現較復雜。

發明內容

為了解決現有技術的不足，本公開提供了一種基于陣列式線圈的金屬物體檢測系統及方法，將陣列式設置的平衡線圈布滿整個檢測面板，每一個網格都是一個單獨的線圈，在激勵磁場的作用下，檢測區域無金屬物體存在時，各線圈輸出的屬性為特定值，當金屬物體進入檢測區域時，平衡線圈的屬性發生變化，通過屬性變化實現了金屬物體的形狀、輪廓、位置和類型的精確識別。

為了實現上述目的，本公開采用如下技術方案：

本公開第一方面提供了一種基于陣列式線圈的金屬物體檢測系統。

一種基于陣列式線圈的金屬物體檢測系統，包括至少兩個相對設置的檢測面板，每個檢測面板上陣列式的布滿平衡線圈；

在激勵磁場的作用下，根據檢測面板上各個平衡線圈的感應電壓的變化量的大小，判斷金屬物體是否存在以及金屬物體的形狀和位置。

作為可能的一些實現方式，兩個相對的檢測面板平行正對設置，且兩個檢測面板上的平衡線圈相互對稱分布。

作為可能的一些實現方式，所述檢測系統還包括紅外檢測傳感器、重力傳感器和處理器，紅外檢測傳感器和重力傳感器用于對進入檢測區域的人體進行測量，將測量數據發送給處理器以生成初步的人體模型。

作為可能的一些實現方式，陣列式的布滿平衡線圈，具體為按照矩陣的方式將多個平衡線圈依次臨接布置在整個檢測面板上。

本公開第二方面提供了一組基于陣列式線圈的金屬物體檢測方法。

一組基于陣列式線圈的金屬物體檢測方法，利用本公開第一方面所述的基于陣列式線圈的金屬物體檢測系統，包括以下步驟：

檢測面板上的激勵線圈獲得激勵電流；

在無金屬物體進入時，檢測各個平衡線圈的感應電壓；

根據檢測面板上各個平衡線圈的感應電壓與無金屬物體進入時的感應電壓的差值，判斷是否有金屬物體進入；

根據各個平衡線圈的感應電壓的差值判斷金屬物體的形狀和相對位置。

作為可能的一些實現方式，交替激發多種頻率的磁場，根據各個平衡線圈的感應電壓的差值在不同頻率磁場下的變化情況，判斷金屬物體的類型。

作為可能的一些實現方式，根據各個平衡線圈的電抗分量的增減情況，判斷金屬物體為鐵磁材料或者非鐵磁材料。