食品金屬探測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€環(huán)節(jié),能精準(zhǔn)識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。其工作原理基于電磁感應(yīng)。探測器內(nèi)部設(shè)有發(fā)射線圈和接收線圈,發(fā)射線圈產(chǎn)生交變磁場,當(dāng)食品通過時,若含有金屬異物,金屬物會因電磁感應(yīng)產(chǎn)生渦流,進(jìn)而改變周圍磁場,接收線圈檢測到磁場變化,觸發(fā)報警并自動剔除受污染產(chǎn)品。
食品金屬探測器其具備高靈敏度,能檢測到極微小的金屬顆粒,如鐵、非鐵金屬(銅、鋁等)以及不銹鋼,檢測精度可達(dá)毫米級別,有效避免金屬異物對食品的污染。同時,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,確保檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。
食品金屬探測器其組成部分圍繞“發(fā)射磁場、檢測異常、信號處理、執(zhí)行報警/剔除”的核心邏輯設(shè)計,具體包括以下主要模塊:
一、檢測線圈系統(tǒng)(核心檢測部件)
檢測線圈是金屬探測器的“感知器官”,通過電磁場變化識別金屬雜質(zhì),通常由三組線圈組成,集成在檢測通道內(nèi)(食品通過的區(qū)域):
發(fā)射線圈(Transmit Coil):由高頻交變電流驅(qū)動,產(chǎn)生穩(wěn)定的交變電磁場(磁場強(qiáng)度和頻率根據(jù)檢測需求設(shè)定,如針對鐵、非鐵金屬的不同頻率)。
接收線圈(Receive Coils):通常為左右對稱的兩組線圈,對稱分布在發(fā)射線圈兩側(cè)。在無金屬雜質(zhì)通過時,兩組接收線圈感應(yīng)到的電磁場信號大小相等、方向相反,相互抵消,輸出信號為“零”;當(dāng)金屬雜質(zhì)進(jìn)入磁場時,會干擾電磁場平衡,導(dǎo)致接收線圈輸出異常信號。
線圈框架:固定三組線圈的位置,確保磁場分布穩(wěn)定,同時形成食品通過的通道(如傳送帶式的檢測通道、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。
二、信號處理系統(tǒng)(核心控制部件)
信號處理系統(tǒng)負(fù)責(zé)分析接收線圈傳來的異常信號,判斷是否為金屬雜質(zhì),并排除環(huán)境干擾,主要包括:
信號放大器:將接收線圈輸出的微弱異常信號(金屬干擾產(chǎn)生的信號通常很微弱)進(jìn)行放大,便于后續(xù)處理。
濾波器:過濾環(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)對應(yīng)的特征信號。
微處理器(CPU):核心計算單元,將處理后的信號與預(yù)設(shè)閾值(根據(jù)檢測靈敏度設(shè)定)對比,判斷是否存在金屬雜質(zhì);同時控制設(shè)備的整體運(yùn)行邏輯(如啟動、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、報警、故障)、檢測參數(shù)(如靈敏度、檢測速度),并支持人工設(shè)置參數(shù)(如調(diào)整靈敏度等級、選擇檢測模式)。
三、剔除/報警系統(tǒng)(執(zhí)行部件)
當(dāng)微處理器判斷存在金屬雜質(zhì)時,剔除/報警系統(tǒng)啟動,防止不合格食品流入下一環(huán)節(jié):
報警裝置:通過聲光報警(如蜂鳴器響、警示燈閃爍)提醒操作人員注意,部分設(shè)備可同步記錄報警時間、位置等信息,便于追溯。
剔除機(jī)構(gòu):根據(jù)設(shè)備類型(如傳送帶式、管道式)設(shè)計不同的剔除方式:
傳送帶式:通常為氣動推桿、翻板或吹氣裝置,當(dāng)含雜質(zhì)食品到達(dá)剔除位置時,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):通過閥門切換通道,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)控制剔除時機(jī),通過檢測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)時準(zhǔn)確動作,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(針對傳送帶式設(shè)備):機(jī)架支撐檢測線圈、剔除機(jī)構(gòu)等部件,傳送帶負(fù)責(zé)輸送食品通過檢測通道,傳送帶材質(zhì)需為非磁性材料(如食品級PU、PVC),避免干擾磁場。
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,防止電壓波動影響檢測精度。
防護(hù)外殼:采用不銹鋼等食品級材質(zhì),防塵、防水(符合IP65/IP66等防護(hù)等級),便于清潔,適應(yīng)食品生產(chǎn)車間的衛(wèi)生要求。
校準(zhǔn)裝置:通常配備標(biāo)準(zhǔn)測試塊(如不同尺寸的鐵、不銹鋼球),用于定期校準(zhǔn)設(shè)備靈敏度,確保檢測精度符合要求(如能檢測出直徑≥0.8mm的金屬顆粒)。
