JP5964308B2 - 金属検出システムを操作する方法、および金属検出システム - Google Patents
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Description
GB2423366Aは、製品中の金属粒子がある場合にそれに異なる周波数で走査を施すように、少なくとも2つの異なる動作周波数間で切り替わるように構成されている装置を開示している。コンベヤベルト上を通過する金属粒子がある場合にそれが2つ以上の異なる周波数で走査されるように、動作周波数が急激に変化する。第1の動作周波数では、金属粒子によって引き起こされる信号成分が製品の信号成分の位相に近く、したがってマスクされる場合、第2の周波数では、金属粒子によって引き起こされる信号成分の位相が製品の信号成分の位相とは異なることになり、したがってこの信号成分を区別することができる。多くの周波数間で切り替えることにより、ある周波数が任意の特定の金属タイプ、サイズ、および向きにとって適切な感度を与えることが予想される。
さらに、本発明は、より高い感度で小形金属汚染物質を検出することを可能にする方法を提供するという目的に基づく。
図2に、図1に示す金属検出システムの送信機ユニット1のブロック図を示す。
金属検出システムの動作中、好ましくは、第4のプログラムモジュール54は、測定プロセスと並列に動作する較正プロセスで最適な条件を維持するために、製品Pおよび金属汚染物質MCから導出された別のデータを収集する。
別の代替として、前記弁別器直線D間にある、記憶された製品シグニチャAPSまたは記憶された弁別器直線Dのどれが取り出されるかに基づいて、弁別器直線Dを定めることができる。したがって、オペレータは、金属汚染物質タイプMC1、MC2、MC3の受け入れられる粒子サイズおよび対応する弁別器直線Dを選択することができる。こうした弁別器直線Dについて、実装されるコンピュータプログラム50は、個々の送信機周波数fTX1、fTX2、…についてグループ化することのできるすべての製品をリストする。
Claims (17)
- 選択可能(selectable)送信機周波数(transmitter frequency)(fTX)を有する送信機信号(s1)を供給する送信機ユニット(1)に接続される送信機コイル(21)を有し、受信機ユニット(3)に出力信号(s22、s23)を供給する第1および第2の受信機コイル(22、23)を有する平衡(balanced)コイルシステム(2)を備える金属検出システムを操作する方法であって、前記受信機コイル(22、23)は、前記金属検出(metal detection)システムが平衡状態にある場合に、互いに補償し(compensate one another)、製品が前記平衡コイルシステム(2)内にある場合に、信号処理ユニットに転送される(forwarded to)出力信号を供給し、前記信号処理ユニットは、少なくとも製品信号(product signal)の成分(component)を抑制し、前記製品に含まれる金属汚染物質(MC1、MC2、…)によって引き起こされる信号成分を送達する、方法において、
a)少なくとも2つの送信機周波数(fTX1、fTX2)のそれぞれに関する1つまたは複数の金属汚染物質(MC1;MC2;…)と、前記金属汚染物質(MC1、…)の少なくとも2つの粒子サイズとに関する関連信号の位相および大きさを求めるステップ、
b)前記少なくとも2つの送信機周波数(fTX1、fTX2)について、特定の製品(P)に関する関連信号の位相および大きさを求めるステップ、
c)前記少なくとも2つの送信機周波数(fTX1、fTX2)について、前記1つまたは複数の金属汚染物質(MC1;MC2;…)について確立される情報と、前記製品(P)について確立される情報とを比較するステップ、
d)前記1つまたは複数の汚染物質(MC1;MC2;…)の最小サイズの粒子の信号成分が前記製品信号の位相および振幅とは位相および振幅が最も異なる好ましい送信機周波数(fTX1またはfTX2)を求めるステップ、
e)各金属汚染物質(MC1;MC2;…)について、前記特定の製品(P)を測定するための前記好ましい送信機周波数(fTX1またはfTX2)を選択するステップ、ならびに
f1)選択した送信機周波数を交互に(alternatively)適用し、それに応じて(accordingly)、前記受信機ユニット(3)で、選択した送信機周波数をフィルタ処理するステップ、または
f2)選択した送信機周波数を同時に適用し、それに応じて、前記受信機ユニット(3)で、選択した送信機周波数をフィルタ処理するステップ
を含む方法。 - a)少なくとも第1の金属汚染物質(MC1、…)について第1のアレイの少なくとも第1および第2の曲線を確立するステップであって、各曲線が、前記選択可能送信機周波数(fTX1;fTX2)のうちの1つについて、前記第1の金属汚染物質(MC1、…)の漸進的に(progressively)増大する粒子サイズに関する信号の位相および大きさを表す、ステップ、ならびに
b)最小サイズの汚染物質粒子の信号成分が前記製品信号の位相および振幅とは位相および振幅が最も異なる前記好ましい送信機周波数(fTX1またはfTX2)を求めるために、少なくとも前記第1の金属汚染物質(MC1、…)について確立される情報と、各送信機周波数(fTX1;fTX2)について前記製品(P)について確立される情報とを比較するステップ
を含む請求項1に記載の方法。 - 情報、好ましくは前記第1の曲線アレイが、少なくとも前記第1の金属汚染物質および第2の金属汚染物質(MC1、MC2、…)について確立され、異なる金属汚染物質(MC1、MC2、…)について、同一の送信機周波数(fTX1またはfTX2)について確立された曲線が、第2のアレイに組み合わされる請求項1または2に記載の方法。
- 各金属汚染物質(MC1;MC2;…)について、前記好ましい送信機周波数(fTX1、fTX2;fTX3;fTX4)が、選択した送信機周波数(fTX)が前記金属汚染物質(MC1;MC2;…)のうちの1つまたは複数について最適となるように求められる請求項1、2、または3に記載の方法。
- 前記最小粒子サイズの値が、各金属汚染物質(MC1;MC2;…)について求められ、これらの値が、1つまたは複数の最適な送信機周波数(fTX)を選択するコンピュータプログラムのモジュールに転送され、または好ましくはテーブルにおけるステータス情報を提供するコンピュータプログラムの出力モジュールに転送される請求項3または4に記載の方法。
- 異なる金属汚染物質(MC1;MC2;…)を検出するために、選択した送信機周波数(fTX)が、製品(P)の走査中に選択可能シーケンスで交互に適用され、それに応じて受信機ステージでフィルタ処理され、または選択した送信機周波数(fTX)が同時に適用され、それに応じて前記受信機ステージでフィルタ処理される請求項5に記載の方法。
- a)前記第1のおよび送信機周波数(fTX)について、前記少なくとも第1の金属汚染物質(MC1、…)について、各曲線が、前記金属汚染物質(MC1、…)の異なる粒子サイズについての位相および大きさを測定し、得られる信号ベクトルに基づいて、補間によって必要な曲線を求めることによって確立され、または
b)前記第1のおよび送信機周波数(fTX)について、前記少なくとも第1の金属汚染物質(MC1、…)について、各曲線が、前記金属汚染物質(MC1、…)の1つの粒子サイズのみに関する位相および大きさを測定し、経験データおよび/または関連金属汚染物質(MC1、…)に適合される数学的モデルに基づいて、必要な曲線を求めることによって確立される請求項2から6のいずれか一項に記載の方法。 - 好ましくは、数学的モデルが、各金属汚染物質(MC1;MC2;…)について提供され、この数学的モデルを用いて、少なくとも1つの信号ベクトルから始めて、前記第1および/または第2のアレイの曲線(the curves of the first and/or second array)が、各金属汚染物質(MC1;MC2;…)について計算される請求項7に記載の方法。
- 少なくとも第1および第2の送信機周波数(fTX1、fTX2)について、前記製品(P)に関する情報を確立する前記ステップが、前記製品信号のエリア(APS)を定める異なる位相および大きさを有する前記製品信号の様々な成分の検出を含む請求項1から8のいずれか一項に記載の方法。
- 前記製品信号の前記エリア(APS)の境界を定める(delimit)前記製品信号の前記エリア(APS)内または弁別器直線(discriminator lines)(D)内で生じる信号が、選択した送信機周波数(fTX)について抑制される請求項9に記載の方法。
- 少なくとも第1および第2の送信機周波数(fTX1、fTX2)について、一方では前記製品信号の前記エリア(APS)の境界または前記製品信号の前記エリア(APS)の境界を定める前記弁別器直線と、他方では前記第1または第2のアレイの曲線との関連する交点(IPMC1、IPMC2、IPMC3)が求められ、金属汚染物質(MC1;MC2;…)のうちの1つ、そのそれぞれ、またはその組合せについて好ましい送信機周波数(fTX1またはfTX2)を求めるために、前記異なる送信機周波数(fTX1、fTX2)について求められた交点(IPMC1、IPMC2、IPMC3)が比較される請求項10に記載の方法。
- 前記弁別器直線(D)が、各送信機周波数(fTX)について個々に選択される請求項10、または11に記載の方法。
- 前記金属汚染物質(MC1;MC2;…)について確立される情報、および前記製品(P)について確立される情報が、前記金属検出システムのメモリユニットに格納され、前記金属検出システムが新しい測定プロセスのためにセットアップされるときにはいつでもダウンロードされ、または前記金属汚染物質(MC1;MC2;…)および前記製品(P)について必要な情報が、前記金属検出システムが新しい測定プロセスのためにセットアップされるときにはいつでも確立される請求項1から12のいずれか一項に記載の方法。
- a)所定の最大偏差を有する製品エリア(APS)を示し、それについて弁別器直線Dが求められ、または
b)所定の弁別器直線D間にある製品エリア(APS)を示す、
製品(P)を有する少なくとも1つのクラスタが形成される請求項1から13のいずれか一項に記載の方法。 - 製品(P)を有する2つ以上のクラスタが定められ、削減された送信機周波数(fTX1、fTX2)のセットに割り当てられる請求項1から14のいずれか一項に記載の方法。
- 請求項1から15のいずれか一項に記載の方法に従って動作する金属検出システムであって、選択可能送信機周波数(fTX)を有する送信機信号(s1)を供給する送信機ユニット(1)に接続される送信機コイル(21)を有し、受信機ユニット(3)に出力信号(s22、s23)を供給する第1および第2の受信機コイル(22、23)を有する平衡コイルシステム(2)を備え、前記受信機コイル(22、23)は、金属検出システムが平衡状態にある場合に互いに補償し、製品(P)が前記平衡コイルシステム(2)内にある場合に、信号処理ユニットに転送される出力信号を供給し、前記信号処理ユニットは、前記製品信号の少なくとも成分を抑制し、前記製品(P)に含まれる金属汚染物質(MC1;MC2;…)によって引き起こされる信号成分を送達する、金属検出システムにおいて、制御ユニットが、
a)少なくとも2つの送信機周波数(fTX)について、1つまたは複数の金属汚染物質(MC1;MC2;…)について確立される情報と、前記少なくとも2つの送信機周波数(fTX)について、前記製品(P)について確立される情報とを比較し、
b)前記1つまたは複数の汚染物質(MC1;MC2;…)の最小サイズの前記信号成分が前記製品信号の位相および振幅とは位相および振幅が十分に異なる好ましい送信機周波数(fTX)を求め、
c)前記1つまたは複数の汚染物質(MC1;MC2;…)の最小サイズの粒子の前記信号成分が前記製品信号の位相および振幅とは位相および振幅が最も異なる好ましい送信機周波数(fTX)を求め、
d)各金属汚染物質(MC1;MC2;…)について、特定の製品(P)を測定するために前記好ましい送信機周波数(fTX)を選択し、
e)前記選択した送信機周波数を交互に、または同時に適用し、それに応じて前記受信機ユニット(3)で、前記選択した送信機周波数をフィルタ処理するように
設計されたコンピュータプログラムを備えることを特徴とする金属検出システム。 - 好ましくは数学的モデルを実装している前記コンピュータプログラムが、
a)少なくとも第1の金属汚染物質(MC1、…)について少なくとも2つの曲線からなる第1のアレイを確立し、1つの送信機周波数(fTX)について確立される各曲線が、前記第1の金属汚染物質(MC1、…)の漸進的に増大する粒子サイズに関する前記信号の位相および大きさを表し、
b)最小サイズの汚染物質粒子の信号成分が前記製品信号の位相および振幅とは位相および振幅が最も異なる前記好ましい送信機周波数(fTX)を求めるために、少なくとも前記第1の金属汚染物質(MC1、…)について確立される情報と、前記製品(P)について確立される情報とを比較するように
設計されている請求項16に記載の金属検出システム。
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