金属探测器

　　北京世纪环宇商贸有限公司坚持实施一业为主，公司销售的“HY”系列安检门以其精美的外观设计、一流的产品质量和良好的售后服务，满足国内外客户的需求。
　　 金属探测器是一种专门用来探测金属的仪器，除了用于探测有金属外壳或金属部件的地雷之外，还可以用来探测隐蔽在墙壁内的电线、埋在地下的水管和电缆，甚至能够地下探宝，发现埋藏在地下的金属物体。金属探测器还可以作为开展青少年国防教育和科普活动的用具。
一.工作原理
高频振荡器
　　由三极管VT1和高频变压器T1等组成，是一种变压器反馈型LC振荡器。T1的初级线圈L1和电容器C1组成LC并联振荡回路，其振荡频率约200kHz，由L1的电感量和C1的电容量决定。T1的次级线圈L2作为振荡器的反馈线圈，其“C”端接振荡管VT1的基极，“D”端接VD2。由于VD2处于正向导通状态，对高频信号来说，“D”端可视为接地。在高频变压器T1中，如果“A”和“D”端分别为初、次级线圈绕线方向的首端，则从“C”端输入到振荡管VT1基极的反馈信号，能够使电路形成正反馈而产生自激高频振荡。振荡器反馈电压的大小与线圈L1、L2的匝数比有关，匝数比过小，由于反馈太弱，不容易起振，过大引起振荡波形失真，还会使金属探测器灵敏度大为降低。 振荡管VT1的偏置电路由R2和二极管VD2组成，R2为VD2的限流电阻。由于二极管正向阈值电压恒定（约0.7V），通过次级线圈L2加到VT1的基极，以得到稳定的偏置电压。显然，这种稳压式的偏置电路能够大大增强VT1高频振荡器的稳定性。为了进一步提高金属探测器的可靠性和灵敏度，高频振荡器通过稳压电路供电，其电路由稳压二极管VD1、限流电阻器R6和去耦电容器C5组成。 振荡管VT1发射极与地之间接有两个串联的电位器，具有发射极电流负反馈作用，其电阻值越大，负反馈作用越强，VT1的放大能力也就越低，甚至于使电路停振。RP1为振荡器增益的粗调电位器，RP2为细调电位器。
高频振荡器探测金属的原理
　　 调节高频振荡器的增益电位器，恰好使振荡器处于临界振荡状态，也就是说刚好使振荡器起振。当探测线圈L1靠近金属物体时，由于电磁感应现像，会在金属导体中产生涡电流，使振荡回路中的能量损耗增大，正反馈减弱，处于临界态的振荡器振荡减弱，甚至无法维持振荡所需的最低能量而停振。如果能检测出这种变化，并转换成声音信号，根据声音有无，就可以判定探测线圈下面是否有金属物体了。
　　 振荡检测器由三极管开关电路和滤波电路组成。开关电路由三极管VT2、二极管VD2等组成，滤波电路由滤波电阻器R3，滤波电容器C2、C3和C4组成。在开关电路中，VT2的基极与次级线圈L2的“C”端相连，当高频振荡器工作时，经高频变压器T1耦合过来的振荡信号，正半周使VT2导通，VT2集电极输出负脉冲信号，经过π型RC滤波器，在负载电阻器R4上输出低电平信号。当高频振荡器停振荡时，“C”端无振荡信号，又由于二极管VD2接在VT2发射极与地之间，VT2基极被反向偏置，VT2处于可靠的截止状态，VT2集电极为高电平，经过滤波器，在R4上得到高电平信号。由此可见，当高频振荡器正常工作时，在R4上得到低电平信号，停振时，为高电平，由此完成了对振荡器工作状态的检测。
　　 音频振荡器采用互补型多谐振荡器，由三极管VT3、VT4，电阻器R5、R7、R8和电容器C6组成。互补型多谐振荡器采用两只不同类型的三极管，其中VT3为NPN型三极管，VT4为PNP型三极管，连接成互补的、能够强化正反馈的电路。在电路工作时，它们能够交替地进入导通和截止状态，产生音频振荡。R7既是VT3负载电阻器，又是VT3导通时VT4基极限流电阻器。R8是VT4集电极负载电阻器，振荡脉冲信号由VT4集电极输出。R5和C6等是反馈电阻器和电容器，其数值大小影响振荡频率的高低。

二.调试与使作方法
　　金属探测器电路除了灵敏度调节电位器外，没有调整部分，只要焊接无误，电路就能正常工作。整机在静态，也就是扬声器不发声时，总电流约为10mA，探测到金属扬声器发出声音时，整机电流上升到20mA。一个新的积层电池可以工作20～30小时。
　　 新焊接的金属探测器如果不能正常工作，首先要检查电路板上各元器件、接线焊接是否有误，再测量电池电压及供电回路是否正常，稳压二极管VD1稳定电压5.5～6.5V之间，VD2极性不要焊反。探测碟内振荡线圈初次级及首尾端不要焊错。
　　 金属探测器使用前，需要调整探测杆的长度，只要将黑胶通旋松，推拉胶通套管至适宜的长度，再旋转胶内通管，使电缆线绕紧，并使手柄尖端朝上，最后将黑胶通旋紧，锁住胶通套管。这样，手握探测器手柄时，大拇指正好紧挨灵敏度调节电位器。
　　 调整金属探测器灵敏度时，探测碟（振荡线圈）要远离金属，包括带铝箔的纸张，然后旋转灵敏度细调电位器旋钮（FINE TUNING）打开电源开关，并旋转到一半的位置，再调节粗调电位器旋钮（TUNING），使扬声器音频叫声停止，最后再微调细调电位器，使扬声器叫声刚好停止，这时金属探测器的灵敏度最高。用金属探测器探测金属时，只要探测碟靠近任何金属，扬声器便会发出声音，远离到一定位置叫声自动停止　　本金属探测器有较高的灵敏度，用它探测大块金属时，探测碟距金属物体20cm扬声器就会发出声音，小到曲别针，甚至一枚大头针都能检测到，只是探测碟线圈必须紧靠细小金属物体。由于金属探测器利用振荡线圈的电磁感应来探测金属物体，可以透过非金属物体，比如纸张、木材、塑料、砖石、土壤、甚至水层，探测到被遮盖的的金属物体，因此具有实用性，比如在装修房屋时，用它探测到墙内的电线或钢筋，以免造成施工危险和安全隐患；又如安检用的金属探测器就是根据这个原理制成的。

三.应用案例

　　金属探测器在食品行业的应用
　　因需要而发明，金属探测器现在已成为亚洲许多食品加工生产线中的一个主要组成部分。可是，我们又有多少次在想：在这个不锈钢壳内装的是什么，金属探测器到底是如何工作的、在生产过程中它们天天又出现些什么问题呢？

　　“平衡线圈”技术自19世纪被首次注册专利以来，金属探测器已出现了相当大的发展。即使最近几年中还出现过重大的进步：模拟探测器为数字探测器所替代以及功能强大的微处理器技术的采用均为最重要的发展。它们提供了更强的性能、更高的灵敏度与处理能力，现在即使在极为苛求应用当中，金属探测器依然可按客户需求进行开发并很好地使用。

金属探测器是如何工作的？

　　工业金属探测器可有两种方式安装。可以在传送带上输送的产品上面或下面安装‘板式’线圈。但更灵敏的探测器则应该让产品穿过线圈并将线圈安装于金属壳内。这种更灵敏的‘线圈’型，其中通常装有3个线圈——1个中心发射线圈和2个绕向相反的接收线圈装在一个探头内。与中心线圈相连的振荡器产生一个高频磁场。而两个绕向相反接收线圈相互连接，以便在磁场未受干扰时可将它们所产生的感应电压自相抵消。
为了获得最佳灵敏度，金属探测器的孔径尺寸应该与特定的产品大小相匹配。孔径太大，会有‘削弱’信号的危险；而孔径太小会不便于产品在传送带上通行。探测器的灵敏度通常是从由孔径的几何中心测量得来的 —— 最不敏感的几何点。当被金属污染的产品通过时，隐含的金属物对探测器的磁场产生干扰现象，两个接收线圈的输出信号不能相互抵消，从而探测出金属杂质的存在。

能够探测到多大小的金属物？

　　灵敏度的高低取决于两方面的因素：孔径的尺寸与工作频率。孔径的尺寸越小，探头的灵敏度就越高。例如，高度为50mm的孔径将能够探测到只有0.5mm的金属物。其次，频率越高，灵敏度则也越高。不过，提高频率并不自动意味着保证探测能力的提高，因为它可能会使食品本身对探测器产生一个很强的信号，也就是通常所说的‘产品效应’。因此，我们的目标是确定一个不致出现误动作的最高频率。这样，探测器既探测了污染物、又不会发出错误警报安检门，从而避免了产品的浪费。为了得到最佳的结果，应该对每种待检验的产品确定特定的探测参数并自动予以记录和保留。

　　检验金属探测器性能的行业标准，是通过探测器检测到的各种金属球的尺寸。但事实上，污染物的形状可能是金属丝或金属片的碎屑。它们依自己在探测器孔径位置的不同而对探测器会产生不同的信号，即通常所说的‘方位效应’。

哪些金属不易探测以及为什么？

　　导电的、有磁性的金属——如铁，铬钢，碳钢和碳化钨等为最容易被探测到的金属，因为它们对金属探测器的磁场具有显著的效应。其它低电阻的有色金属也是如此——如紫铜，铝，铅，黄铜，青铜等。虽然它们并非具有磁性，但它们却属导体，也较容易探测。唯有那些纯净的、高电阻且无磁性的金属——如不锈钢类中的304和316，对金属探测器构成最大的挑战。它们的导电性差，较难探测但在食品和包装机械中却经常使用。可是只要探测器性能好，它们依然可以被可靠地识别。

金属探测器如何能够与生产线结为一体？

　　为了获得金属探测器的最佳探测效果，为它正确地选择位置与尽可能地选择最佳的机器同样重要。虽然很多时候在计划安装新生产线时考虑配备金属探测系统，但对于现有生产线要求金属探测器也可以简便安装在原有生产线中。

　　多数食品药品生产商将金属探测器装在生产线的末端，以便在货物被运送到零售商和顾客之前对它们做最后的检验。然而，从成本考虑，对污染物进行更早的检测则更有价值，因为所浪费的仅仅是低价的配料，而不是已包装的成品。金属探测系统理想的安装位置随着产品与行业的变化而变化、随着工厂的不同而有所不同。对于多数生产商而言，如果将金属探测器安装在生产线内相对朝前的工序内，但有限的空间则往往是个问题。但一些主要生产商已注意到这个问题，比如洛克LOCK公司，已开发出名为 `Waferthin` 金属探测器，它紧凑的体积完全可安放到有限的空间中，比如，安放于制袋机/包装机的上方。多数生产商可以按客户对空间的要求来配置系统。

　　流质产品，例如羹汤或饼馅，可由管道探测器在线予以检测，届时与加工设备相联接的管道运载着产品通过探测器。金属探测器生产厂商应该能够提供将设备与任何加工设备相连接的附件。所需要的管道类型取决于温度、流率和产品的粘性，但必须由非金属材料制作。 许多食品生产商在重型和易损设备之前先安装金属探测器，因为这样可保护下游机械不受损。

　　世纪环宇是由高素质的人员组成，公司的理念是急客户所急、想看户所想,以周到的服务和稳健严谨的作风,为客户提供最佳的安防、安检产品。订购热线：010-87619064