食品金屬探測(cè)器是保障食品安全的關(guān)鍵設(shè)備,廣泛應(yīng)用于食品加工、包裝及運(yùn)輸?shù)雀鱾€(gè)環(huán)節(jié),能精準(zhǔn)識(shí)別并剔除混入食品中的金屬雜質(zhì),為消費(fèi)者健康筑牢防線(xiàn)。其工作原理基于電磁感應(yīng)。探測(cè)器內(nèi)部設(shè)有發(fā)射線(xiàn)圈和接收線(xiàn)圈,發(fā)射線(xiàn)圈產(chǎn)生交變磁場(chǎng),當(dāng)食品通過(guò)時(shí),若含有金屬異物,金屬物會(huì)因電磁感應(yīng)產(chǎn)生渦流,進(jìn)而改變周?chē)艌?chǎng),接收線(xiàn)圈檢測(cè)到磁場(chǎng)變化,觸發(fā)報(bào)警并自動(dòng)剔除受污染產(chǎn)品。
食品金屬探測(cè)器其具備高靈敏度,能檢測(cè)到極微小的金屬顆粒,如鐵、非鐵金屬(銅、鋁等)以及不銹鋼,檢測(cè)精度可達(dá)毫米級(jí)別,有效避免金屬異物對(duì)食品的污染。同時(shí),它具有強(qiáng)大的抗干擾能力,可適應(yīng)不同食品的特性和生產(chǎn)環(huán)境,如含鹽、含水分或高溫食品,確保檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。
食品金屬探測(cè)器其組成部分圍繞“發(fā)射磁場(chǎng)、檢測(cè)異常、信號(hào)處理、執(zhí)行報(bào)警/剔除”的核心邏輯設(shè)計(jì),具體包括以下主要模塊:
一、檢測(cè)線(xiàn)圈系統(tǒng)(核心檢測(cè)部件)
檢測(cè)線(xiàn)圈是金屬探測(cè)器的“感知器官”,通過(guò)電磁場(chǎng)變化識(shí)別金屬雜質(zhì),通常由三組線(xiàn)圈組成,集成在檢測(cè)通道內(nèi)(食品通過(guò)的區(qū)域):
發(fā)射線(xiàn)圈(Transmit Coil):由高頻交變電流驅(qū)動(dòng),產(chǎn)生穩(wěn)定的交變電磁場(chǎng)(磁場(chǎng)強(qiáng)度和頻率根據(jù)檢測(cè)需求設(shè)定,如針對(duì)鐵、非鐵金屬的不同頻率)。
接收線(xiàn)圈(Receive Coils):通常為左右對(duì)稱(chēng)的兩組線(xiàn)圈,對(duì)稱(chēng)分布在發(fā)射線(xiàn)圈兩側(cè)。在無(wú)金屬雜質(zhì)通過(guò)時(shí),兩組接收線(xiàn)圈感應(yīng)到的電磁場(chǎng)信號(hào)大小相等、方向相反,相互抵消,輸出信號(hào)為“零”;當(dāng)金屬雜質(zhì)進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),會(huì)干擾電磁場(chǎng)平衡,導(dǎo)致接收線(xiàn)圈輸出異常信號(hào)。
線(xiàn)圈框架:固定三組線(xiàn)圈的位置,確保磁場(chǎng)分布穩(wěn)定,同時(shí)形成食品通過(guò)的通道(如傳送帶式的檢測(cè)通道、管道式的下落通道),框架材質(zhì)需為非金屬(如塑料、木材),避免干擾磁場(chǎng)。
二、信號(hào)處理系統(tǒng)(核心控制部件)
信號(hào)處理系統(tǒng)負(fù)責(zé)分析接收線(xiàn)圈傳來(lái)的異常信號(hào),判斷是否為金屬雜質(zhì),并排除環(huán)境干擾,主要包括:
信號(hào)放大器:將接收線(xiàn)圈輸出的微弱異常信號(hào)(金屬干擾產(chǎn)生的信號(hào)通常很微弱)進(jìn)行放大,便于后續(xù)處理。
濾波器:過(guò)濾環(huán)境中的電磁干擾(如電機(jī)、設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的雜波)和食品本身的干擾(如高含水量食品的“產(chǎn)品效應(yīng)”),只保留金屬雜質(zhì)對(duì)應(yīng)的特征信號(hào)。
微處理器(CPU):核心計(jì)算單元,將處理后的信號(hào)與預(yù)設(shè)閾值(根據(jù)檢測(cè)靈敏度設(shè)定)對(duì)比,判斷是否存在金屬雜質(zhì);同時(shí)控制設(shè)備的整體運(yùn)行邏輯(如啟動(dòng)、停止、參數(shù)調(diào)整)。
顯示屏與操作面板:用于顯示設(shè)備狀態(tài)(如運(yùn)行中、報(bào)警、故障)、檢測(cè)參數(shù)(如靈敏度、檢測(cè)速度),并支持人工設(shè)置參數(shù)(如調(diào)整靈敏度等級(jí)、選擇檢測(cè)模式)。
三、剔除/報(bào)警系統(tǒng)(執(zhí)行部件)
當(dāng)微處理器判斷存在金屬雜質(zhì)時(shí),剔除/報(bào)警系統(tǒng)啟動(dòng),防止不合格食品流入下一環(huán)節(jié):
報(bào)警裝置:通過(guò)聲光報(bào)警(如蜂鳴器響、警示燈閃爍)提醒操作人員注意,部分設(shè)備可同步記錄報(bào)警時(shí)間、位置等信息,便于追溯。
剔除機(jī)構(gòu):根據(jù)設(shè)備類(lèi)型(如傳送帶式、管道式)設(shè)計(jì)不同的剔除方式:
傳送帶式:通常為氣動(dòng)推桿、翻板或吹氣裝置,當(dāng)含雜質(zhì)食品到達(dá)剔除位置時(shí),快速將其推離傳送帶,落入廢料箱。
管道式(如用于粉體、顆粒食品):通過(guò)閥門(mén)切換通道,將含雜質(zhì)的食品導(dǎo)入廢料管道。
同步傳感器:用于精準(zhǔn)控制剔除時(shí)機(jī),通過(guò)檢測(cè)食品在傳送帶上的位置(如光電傳感器),確保剔除機(jī)構(gòu)在食品到達(dá)時(shí)準(zhǔn)確動(dòng)作,避免誤剔除合格產(chǎn)品。
四、機(jī)械結(jié)構(gòu)與輔助系統(tǒng)
機(jī)架與傳送帶(針對(duì)傳送帶式設(shè)備):機(jī)架支撐檢測(cè)線(xiàn)圈、剔除機(jī)構(gòu)等部件,傳送帶負(fù)責(zé)輸送食品通過(guò)檢測(cè)通道,傳送帶材質(zhì)需為非磁性材料(如食品級(jí)PU、PVC),避免干擾磁場(chǎng)。
電源系統(tǒng):提供穩(wěn)定的工作電壓(如220V交流電),部分設(shè)備配備穩(wěn)壓模塊,防止電壓波動(dòng)影響檢測(cè)精度。
防護(hù)外殼:采用不銹鋼等食品級(jí)材質(zhì),防塵、防水(符合IP65/IP66等防護(hù)等級(jí)),便于清潔,適應(yīng)食品生產(chǎn)車(chē)間的衛(wèi)生要求。
校準(zhǔn)裝置:通常配備標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試塊(如不同尺寸的鐵、不銹鋼球),用于定期校準(zhǔn)設(shè)備靈敏度,確保檢測(cè)精度符合要求(如能檢測(cè)出直徑≥0.8mm的金屬顆粒)。
