食品加工中金属探测器的应用

食品加工中金属探测器的应用

     目前，95%的金属探测器采用平衡线圈原理，优点是不仅能检测到铁和不锈钢304等一些既有导磁性又有导电性的金属，还能检测到铜、铝和不锈钢316等非磁性金属，但是在有产品效应时都存在灵敏度减弱、受机械振动干扰大等弱点。

　　金属检测成为食品加工关键控制点

　　对于食品加工过程而言，不可避免存在着混入金属异物的风险。一旦人们食用含有金属异物的食品，会严重损伤口腔、食道等消化系统。

　　目前，一些国家已将HACCP即危害分析与关键控制点（Hazard Analysis Critical Control Point）列人法规强制性实施，在对进口部分水产品实行的先检验后通关、对冷冻水产品进行的金属异物检测已成为产品质量关键控制点。一旦检出金属异物，全部货物将予以返运或销毁。企业为进入国际市场取得绿色通行证，对于HACCP 保证体系的实施也日益重视。高效、稳定的金属检测机成为含有金属杂质的肉、禽、蔬菜及海产品罐头流向市场的一道坚固的屏障，有力地保障了食品的安全。

　　金属探测原理

　　金属探测一般采用二种方式：永磁铁检测磁场变化，平衡线圈检测电磁场变化。永磁铁方式只能检测导磁性金属：铁和不锈钢304金属，但在食品厂普遍采用不锈钢316和铜铝等非金属；因此，普遍采用平衡线圈原理来检测所有类型的金属。平衡线圈检测电磁场变化的检测头内部都是由三组线圈组成，包含中间的发射线圈及两侧等距离的接收线圈。其工作原理是：通过中间的发射线圈由电磁波发生器产生高频电磁场，两侧的接收线圈把感应到的电磁场变化转换为电压变化。当导磁性金属靠近接收线圈时电磁场增强，导磁性金属穿过二个接收线圈时电压由高到低变化；当非磁性金属靠近接收线圈时电磁场减弱，非磁性金属穿过二个接收线圈时电压由低到高变化，根据电压变化和探测算法来判断是否含有金属异物。

　　由于采用高频交变磁场容易受到如变频器等其他设备和振动引起的电磁干扰，有些“潮湿”产品或本身具有导电性（即产品效应）的产品干扰小金属检测，要快速准确探测到小金属必须采用特殊滤波方法。20多年前英国的Goring Kerr首先研发出DSP(动态滤波)技术，把合成数字滤波加载到信号处理器中成为特殊集成电路处理器，能有效克服产品效应、散料效应和干扰噪声的影响。1999年，Goring Kerr公司成为Thermo Fisher旗下的公司。为纪念Goring Kerr研发出DSP技术，Thermo Fisher的金属检测以前产品都命名为DSP系列。

　　经过DSP技术处理的信号还需采用某种算法来判断产品中是否含有金属异物。通常用二种算法：振幅检测和窄区检测(零点交叉）来判断。振幅检测是当接收信号超越正负门限时认为有金属异物，其缺点在于只能检测到较大的金属粒，并且无法准确判断金属异物位置；窄区检测或称为零点交叉是当异物跨过零轴窄区域(发送线圈)，接收电压信号发生正负交叉二个电压时认为有金属异物，优点是能发现小金属并能准确判断金属异物位置，缺点是当小金属紧随大金属时不会发生正负交叉二个电压而被忽略，Thermo Fisher公司的DSP技术能够自动切换这二种检测算法从而发现相应的小金属。