專利名稱：用于監(jiān)測金屬檢測系統(tǒng)的操作的方法以及金屬檢測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于監(jiān)測金屬檢測系統(tǒng)的操作的方法以及實(shí)現(xiàn)該方法的金屬檢測系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
使用工業(yè)金屬檢測系統(tǒng)來檢測和拒絕不期望的金屬污染。在正確安裝和操作時(shí)， 金屬檢測系統(tǒng)將幫助降低金屬污染并且改善食品安全。大多數(shù)現(xiàn)代金屬檢測系統(tǒng)利用包括 “平衡線圈系統(tǒng)”的搜索頭。這種設(shè)計(jì)的檢測器能夠檢測諸如新鮮和冷凍產(chǎn)品的各種產(chǎn)品中包括鐵質(zhì)、非鐵質(zhì)和不銹鋼的全部金屬污染類型。根據(jù)“平衡線圈”原理操作的金屬檢測系統(tǒng)典型地包括纏繞在非金屬框上并且均彼此精確平行的三個(gè)線圈。利用生成磁場的高頻電流對中心發(fā)射器線圈進(jìn)行激勵(lì)。發(fā)射器線圈每一側(cè)上的兩個(gè)線圈用作接收器線圈。由于兩個(gè)接收器線圈相同并且被安裝成距發(fā)射器線圈相同的距離，因此在每一個(gè)接收器線圈中感應(yīng)相同的電壓。為了在系統(tǒng)平衡時(shí)接收為零的輸出信號，接收器線圈與具有繞組的反相感測的第二接收器線圈串聯(lián)連接。因而，在不存在金屬污染物的情況下的系統(tǒng)平衡時(shí)，在接收器線圈中感應(yīng)的具有相同幅值和相反極性的電壓彼此抵消。隨著金屬顆粒經(jīng)過線圈結(jié)構(gòu)，首先在一個(gè)接收器線圈附近并且然后在另一接收器線圈附近擾亂高頻場。在金屬顆粒經(jīng)過接收器線圈傳送的同時(shí)，在每一個(gè)接收器線圈中感應(yīng)的電壓改變(納伏特)。平衡的改變在接收器線圈的輸出處產(chǎn)生信號，所述信號能夠被處理、放大并且隨后用來檢測金屬污染物的存在。信號處理信道將所接收的信號劃分為彼此分隔90°的兩個(gè)單獨(dú)的分量。最終的向量具有典型用于經(jīng)過線圈傳送的產(chǎn)品和污染物的幅值和相位角。為了識別金屬污染物，需要去除或者降低“產(chǎn)品效應(yīng)”。知道產(chǎn)品的相位，能夠降低相應(yīng)的信號向量。因而從信號譜中消除不期望的信號導(dǎo)致對于源自污染物的信號的更高靈敏度。為了獲得關(guān)于污染物的種類和體積的信息并且為了至少部分消除由“產(chǎn)品效應(yīng)” 或者諸如振動的干擾引起的不期望的信號，系統(tǒng)處理具有精確的信號幅值和信號相位的測量信號是重要的。在出現(xiàn)使信號幅值或者信號相位降級的系統(tǒng)缺陷時(shí)，反映生產(chǎn)工藝的質(zhì)量的測量結(jié)果就不再可靠。如果污染物存在(漏報(bào))，則系統(tǒng)或者不會發(fā)出警報(bào)。替代地，如果污染物不存在(誤報(bào))，則系統(tǒng)會發(fā)出警報(bào)。驗(yàn)證是否正確設(shè)置金屬檢測系統(tǒng)的傳統(tǒng)方法不允許檢測這樣的系統(tǒng)缺陷。因此，本發(fā)明基于如下目的提供一種用于監(jiān)測金屬檢測系統(tǒng)的操作的改善方法以及提供根據(jù)該方法操作的金屬檢測系統(tǒng)。具體而言，本發(fā)明基于如下目的提供一種允許檢測將阻止金屬檢測系統(tǒng)正確檢測產(chǎn)品污染物的故障的方法。更具體而言，本發(fā)明基于如下目的提供一種允許避免金屬檢測系統(tǒng)的誤報(bào)和漏報(bào)消息的方法。

發(fā)明內(nèi)容
通過如權(quán)利要求1所限定的一種用于監(jiān)測金屬檢測系統(tǒng)的操作的改善方法以及如權(quán)利要求9所限定的根據(jù)該方法操作的金屬檢測系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上面和其它目的。所述方法用于操作一種金屬檢測系統(tǒng)，所述金屬檢測系統(tǒng)包括平衡線圈系統(tǒng)，所述平衡線圈系統(tǒng)具有連接到發(fā)射器單元的發(fā)射器線圈，所述發(fā)射器單元提供具有固定或者可變發(fā)射器頻率的發(fā)射器信號，所述平衡線圈系統(tǒng)還具有向接收器單元提供輸出信號的第一接收器線圈和第二接收器線圈。以使得所述輸出信號在所述金屬檢測系統(tǒng)平衡時(shí)彼此補(bǔ)償?shù)姆绞絹碓O(shè)計(jì)和設(shè)置所述線圈系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明，將具有所述發(fā)射器頻率的載波信號以及具有監(jiān)測頻率的監(jiān)測信號提供到調(diào)制單元，所述調(diào)制單元抑制所述載波信號并且提供調(diào)制后的監(jiān)測信號，將所述調(diào)制后的監(jiān)測信號供應(yīng)到與所述接收器線圈中的至少一個(gè)感應(yīng)耦合的監(jiān)測線圈。在至少提供解調(diào)后的監(jiān)測信號的解調(diào)單元中進(jìn)一步處理和解調(diào)所述接收器線圈的輸出信號，將所述解調(diào)后的監(jiān)測信號在相位和/或幅值上與諸如所述監(jiān)測信號的相位和/或幅值的基準(zhǔn)進(jìn)行比較。在相位或者幅值上測量的偏差超出給定的閾值的情況下，發(fā)出表明所述金屬檢測系統(tǒng)發(fā)生故障的警報(bào)。所述創(chuàng)造性方法允許測量所述金屬檢測系統(tǒng)的性能，并且驗(yàn)證所測量的性能是否位于規(guī)格內(nèi)。能夠檢查所述系統(tǒng)的發(fā)射器部分和接收器部分是否正確地操作。此外，能夠檢查諸如以振動或者磁場為例的來自安裝位置的影響的其它干擾是否對所述金屬檢測系統(tǒng)和所述測量過程具有負(fù)面影響。在測量金屬檢測系統(tǒng)的性能的過程是侵入的并且因而非常可靠的同時(shí)，避免該過程對測量過程的任何干擾影響。為此，以使得不會發(fā)生對測量過程造成干擾的方式來選擇引入到平衡線圈系統(tǒng)的信號。選擇所述監(jiān)測頻率位于產(chǎn)品信號的頻率范圍之上，所述產(chǎn)品信號由在所述金屬檢測系統(tǒng)的操作期間被測量物體感應(yīng)到所述平衡線圈系統(tǒng)。通過放置和安裝所述監(jiān)測線圈也實(shí)現(xiàn)所述監(jiān)測信號從所述測量過程的去耦合，所述監(jiān)測線圈優(yōu)選圍繞附接到所述接收器板的接收器線圈中的一個(gè)接收器線圈的尾部進(jìn)行纏繞。能夠利用所述金屬檢測系統(tǒng)的最終校準(zhǔn)消除所述監(jiān)測信號的可能剩余影響。另一方面，由于所測量的產(chǎn)品不經(jīng)過所述監(jiān)測線圈，因此測量過程也將不打擾所述監(jiān)測過程。在50hz至1000Hz的范圍中，優(yōu)選在500Hz和700Hz之間的范圍中選擇所述監(jiān)測頻率。例如，選擇615Hz的頻率。優(yōu)選地，以使得在操作期間可以改變的所述發(fā)射器頻率是所述監(jiān)測頻率的偶數(shù)倍的方式來選擇所述監(jiān)測頻率和所述發(fā)射器頻率。在該實(shí)施例中，整個(gè)系統(tǒng)將相位一致地進(jìn)行操作，允許針對信號處理單元中的相位一致性進(jìn)行附加測試。優(yōu)選從提供基準(zhǔn)頻率的基準(zhǔn)單元獲得監(jiān)測頻率，可以經(jīng)由分頻器單元(divider unit)將所述基準(zhǔn)頻率發(fā)送到所述調(diào)制單元的第一輸入。所述分頻器單元將所述基準(zhǔn)頻率除以一偶數(shù)以獲得所述監(jiān)測頻率。在第一基本實(shí)施例中，根據(jù)向所述發(fā)射器線圈供應(yīng)所述發(fā)射器信號的功率放大器的輸出獲得供應(yīng)到所述調(diào)制單元的第一輸入的載波信號。在第二基本實(shí)施例中，根據(jù)向所述功率放大器提供基準(zhǔn)頻率的信號源(例如頻率合成器)獲得所述載波信號。所述信號源可以提供將被發(fā)送到另一分頻器單元的所述發(fā)射器頻率或者其倍數(shù)，所述另一分頻器單元提供所述發(fā)射器頻率，優(yōu)選包括同相和正交分量。根據(jù)所述系統(tǒng)的最早級獲得所述載波信號的頻率和/或所述監(jiān)測信號的頻率允許從前端到后端檢查所述系統(tǒng)。由于所述載波信號和所述發(fā)射器信號具有相同的頻率，因此調(diào)制后的監(jiān)測頻率與所述發(fā)射器頻率一直具有恒定的頻率偏移。該恒定的頻率偏移與所述監(jiān)測頻率相對應(yīng)。因此，在改變所述發(fā)射器頻率，例如由于發(fā)現(xiàn)更有利于當(dāng)前的測量處理的頻率值的情況下，也不會干擾所述監(jiān)測處理。對于獲得非載波監(jiān)測信號的過程，可以應(yīng)用雙邊帶(sideband)調(diào)制和單邊帶調(diào)制的原理。出于解調(diào)目的，在調(diào)制后的監(jiān)測信號中被抑制的載波總能從所述發(fā)射器單元獲得。在最優(yōu)選實(shí)施例中，所述調(diào)制單元是提供用于一個(gè)邊帶的項(xiàng)和用于由于其相位角而抵消的載波信號的項(xiàng)的單邊帶調(diào)制器。對于剩余的邊帶，提供同相的項(xiàng)。結(jié)果，向所述監(jiān)測線圈提供頻率與所述發(fā)射器頻率偏移所述監(jiān)測頻率的單邊帶。在優(yōu)選實(shí)施例中，所述接收器線圈利用一個(gè)尾部彼此連接，并且利用另一尾部連接到平衡變壓器的兩個(gè)相同中心抽頭初級繞組的相應(yīng)尾部。所述平衡變壓器具有兩個(gè)相同中心抽頭磁極繞組，所述兩個(gè)相同中心抽頭次級繞組的相對尾部連接到放大器。所述放大器優(yōu)選經(jīng)由濾波器單元向所述解調(diào)單元發(fā)送放大后的信號，所述解調(diào)單元提供所述解調(diào)后的監(jiān)測信號的同相分量和正交分量，并且優(yōu)選還提供源自利用所述金屬檢測系統(tǒng)測量的產(chǎn)品的產(chǎn)品信號或所述基帶信號。為此，向所述解調(diào)單元的所述基準(zhǔn)輸入提供具有所述載波信號，例如所述載波信號的頻率的基準(zhǔn)信號的同相分量和正交分量。所述解調(diào)單元傳輸解調(diào)后的監(jiān)測信號的同相分量和正交分量，所述解調(diào)后的監(jiān)測信號被進(jìn)一步評估以檢測所產(chǎn)生的向量的幅值或者相位的偏差。在優(yōu)選實(shí)施例中，所述解調(diào)單元還提供所述產(chǎn)品信號的同相分量和正交分量。優(yōu)選地，所述監(jiān)測信號用作基準(zhǔn)以評估解調(diào)后的監(jiān)測信號。為此，從發(fā)射器級向接收器級直接供應(yīng)所述監(jiān)測信號。在優(yōu)選實(shí)施例中，將所述解調(diào)后的監(jiān)測信號的同相分量和正交分量和/或相關(guān)的相位角與在所述金屬檢測系統(tǒng)的最終測試期間測量和存儲的相應(yīng)值進(jìn)行比較。此外，還提供在所述金屬檢測系統(tǒng)的正常操作期間不應(yīng)該被測量的相位或者幅值超出的至少一個(gè)閾值。然而，在超出閾值的情況下，所述信號處理單元將發(fā)出表明所述系統(tǒng)發(fā)生故障的警報(bào)。


已經(jīng)闡述了本發(fā)明的一些目的和優(yōu)點(diǎn)，在結(jié)合附圖考慮下面的說明書時(shí)，本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點(diǎn)將變得顯而易見，在附圖中圖1示出了創(chuàng)造性金屬檢測系統(tǒng)的方框圖；以及圖2示出了圖1所示的金屬檢測系統(tǒng)的發(fā)射器單元1的方框圖。
具體實(shí)施例方式圖1示出了創(chuàng)造性金屬檢測系統(tǒng)的方框圖，其包括發(fā)射器單元1、平衡線圈系統(tǒng)2、 接收器單元3、信號處理單元4以及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)5，所述平衡線圈系統(tǒng)2具有發(fā)射器線圈21、
6第一接收器線圈22和第二接收器線圈23、以及監(jiān)測線圈M，所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)5包括標(biāo)準(zhǔn)接口、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備，尤其是監(jiān)測器。圖1還示出了產(chǎn)品P經(jīng)過發(fā)射器線圈21和接收器線圈22、23在其上傳輸?shù)膫魉推?。將參照圖2詳細(xì)討論的發(fā)射器單元1向平衡線圈系統(tǒng)2的發(fā)射器線圈21提供發(fā)射器信號Si，并且向平衡線圈系統(tǒng)2的監(jiān)測線圈M提供調(diào)制后的監(jiān)測信號S300。此外，發(fā)射器單元1向接收器單元3提供具有發(fā)射器頻率fTX的基準(zhǔn)信號是SlO ；sOl。此外，優(yōu)選提供與監(jiān)測信號s300相關(guān)的其它信號s3作為基準(zhǔn)(參見圖2)。只要系統(tǒng)平衡，即只要所傳送的產(chǎn)品P沒有受到金屬污染，則發(fā)射器信號Sl就在相同的接收器線圈22、23中感應(yīng)具有相同幅值及相反極性的信號s22、s23。在產(chǎn)品Pc受到導(dǎo)電物體污染的情況下，在產(chǎn)品Pc經(jīng)過平衡線圈系統(tǒng)2時(shí)，相同接收器線圈22、23中的信號s22、s23將發(fā)生改變。結(jié)果，在接收器線圈22、23中感應(yīng)的發(fā)射器頻率fTX利用其幅值和頻率取決于導(dǎo)電物體的屬性、尺寸和行進(jìn)速度的基帶信號進(jìn)行調(diào)制。由于導(dǎo)電物體不經(jīng)過監(jiān)測線圈M，所以監(jiān)測線圈M的磁場沒有被干擾。通過在其中設(shè)置發(fā)射器線圈21和接收器線圈22、23的框20外側(cè)放置監(jiān)測線圈M進(jìn)一步避免了干擾。如圖1所示，監(jiān)測線圈M圍繞連接到接收器單元3的第二接收器線圈23的腿部進(jìn)行纏繞。因而，產(chǎn)品P不經(jīng)過監(jiān)測線圈對。將在接收器線圈22、23中感應(yīng)的接收器線圈22、23的輸出信號s22和s23以及調(diào)制后的監(jiān)測信號s300施加到與接收器線圈22、23形成鏡像的平衡變壓器31的中心抽頭初級繞組。此外，平衡變壓器31包括其相對尾部連接到放大器32的兩個(gè)相同中心抽頭次級繞組。放大器32的輸出連接到向解調(diào)單元34提供經(jīng)放大和濾波的信號的濾波器單元33， 在該解調(diào)單元34的輸出處提供解調(diào)后的監(jiān)測信號s30的同相分量和正交分量以及源自所傳送的產(chǎn)品P的基帶信號Sp的同相分量和正交分量。將在解調(diào)單元34的輸出處提供的同相信號和積分信號發(fā)送到另一濾波器單元 35，該濾波器單元35允許期望的信號通過到達(dá)允許將所處理的信號的幅值設(shè)置到期望值的增益單元36。隨后，在模數(shù)轉(zhuǎn)換器37中將經(jīng)濾波和校準(zhǔn)的信號從模擬形式轉(zhuǎn)換為數(shù)字形式。將模數(shù)轉(zhuǎn)換器37的輸出信號發(fā)送到諸如已知的數(shù)字信號處理器4的信號處理單元，該信號處理單元對經(jīng)解調(diào)和處理的監(jiān)測信號與基準(zhǔn)值，例如與基準(zhǔn)信號s3的相位和幅值進(jìn)行比較。然后將在評估處理中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)發(fā)送到諸如金屬檢測系統(tǒng)的中央處理單元的數(shù)據(jù)處理單元，或者發(fā)送到附接到其上的計(jì)算機(jī)終端5。在解調(diào)后的信號與給定基準(zhǔn)相差多于預(yù)設(shè)閾值的情況下，發(fā)出警報(bào)。為了控制測量過程，信號處理器4能夠控制在發(fā)射器單元1和接收器單元3中提供的各種模塊的功能。為此，信號處理器4向放大器單元32發(fā)送第一控制信號c32，向第一濾波器單元33發(fā)送第二控制信號c33，向第二濾波器單元35發(fā)送第三控制信號c35，向增益單元36發(fā)送第四控制信號c36并且向模數(shù)轉(zhuǎn)換器37發(fā)送第五控制信號c37。利用這些控制信號c32、c33、c35、c36和c37，能夠選擇和調(diào)節(jié)各自接收器單元32、33、35、36和37 中的放大特性和濾波器特性。如下所述，將第六控制信號cl2發(fā)送到發(fā)射器單元1。圖2示出了圖1所示的金屬檢測系統(tǒng)的發(fā)射器單元1的方框圖。發(fā)射器單元1包括向諸如頻率合成器12的信號源12提供具有基準(zhǔn)頻率fKEF的基準(zhǔn)信號sO的基準(zhǔn)單元11，所述頻率合成器12由從信號處理器4接收的第六控制信號cl2 進(jìn)行控制。信號處理器4因此能夠選擇利用信號sOl向功率放大器13發(fā)送的合適的發(fā)射器頻率fTX，該功率放大器13向平衡線圈系統(tǒng)2的發(fā)射器線圈21提供放大后的發(fā)射器信號 sl ο 將具有基準(zhǔn)頻率fKEF的基準(zhǔn)信號sO進(jìn)一步提供到分頻器單元14，所述分頻器將基準(zhǔn)頻率fKEF除以一偶數(shù)，從而獲得利用信號s3發(fā)送到調(diào)制單元15的第一輸入的監(jiān)測頻率 fM。N。從頻率合成器12的輸出或者功率放大器13的輸出向調(diào)制單元15的第二輸入提供具有發(fā)射器頻率fTX的載波信號sl、sOl。在調(diào)制單元15中，將載波信號sl、s01發(fā)送到第一正交單元151，該第一正交單元將具有al (例如45° )相位角的發(fā)射器頻率fTX提供到第一混合單元152的第一輸入，并且將具有a2(a2 = al+180° )相位角的發(fā)射器頻率fTX提供到第二混合單元153的第一輸入。將監(jiān)測信號s3發(fā)送到第二正交單元156，該第二正交單元將具有bl (例如0° )相位角的監(jiān)測頻率fM提供到第一混合單元152的第二輸入，并且將具有M (b2 = bl+180° 或者= bl+90° )相位角的發(fā)射器頻率fMW提供到第二混合單元153的第二輸入。將第一混合單元152和第二混合單元153的輸出信號提供到求和單元154，在該求和單元154中將單獨(dú)信號組合，結(jié)果消除了相位相差180°的發(fā)射器頻率項(xiàng)。如果角度bl和1^2相位相差180°，則調(diào)制器提供兩個(gè)邊帶。如果角度bl和bl相位相差90°，則調(diào)制器僅提供一個(gè)邊帶。因而，根據(jù)所選擇的相位角，將單邊帶信號或者雙邊帶信號，即具有頻率fTX+fM和/或頻率fTX_fM的調(diào)制后的監(jiān)測信號s300發(fā)送到其輸出連接到監(jiān)測線圈M的放大器155，該監(jiān)測線圈M圍繞第二接收線圈23的一個(gè)尾部進(jìn)行纏繞。因而，與選擇的發(fā)射器頻率fTX無關(guān)，調(diào)制后的監(jiān)測信號s300總是與發(fā)射器頻率 fTX偏移監(jiān)測頻率fM。然而，載波頻率，即發(fā)射器頻率fTX保持被抑制并且不將其施加到監(jiān)測線圈24，并且因此不干擾產(chǎn)品P的測量。在從頻率合成器12提取載波信號sOl的情況下，則解調(diào)后的監(jiān)測信號s30的評估將提供關(guān)于功率放大器13的狀態(tài)的信息。優(yōu)選將載波信號sl或者sOl以及監(jiān)測信號S3發(fā)送到接收器單元3作為用于解調(diào)和評估目的的基準(zhǔn)信號。由于全部信號在相位上被鎖定，因此由信號處理器4檢測的監(jiān)測信號s3的相位或者幅值的改變將表明外部影響或者電子系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生了改變。這種改變在將閾值預(yù)存儲在信號處理單元4或者計(jì)算機(jī)終端5中的預(yù)定邊界內(nèi)被容忍。在超出閾值的情況下，設(shè)置在金屬檢測系統(tǒng)中的創(chuàng)造性監(jiān)測系統(tǒng)將發(fā)出警報(bào)。
權(quán)利要求
1.一種用于監(jiān)測金屬檢測系統(tǒng)的操作的方法，所述金屬檢測系統(tǒng)包括平衡線圈系統(tǒng) O)，所述平衡線圈系統(tǒng)(2)具有連接到發(fā)射器單元(1)的發(fā)射器線圈(21)，所述發(fā)射器單元(1)提供具有固定或者可變發(fā)射器頻率(fTX)的發(fā)射器信號(sl)，所述平衡線圈系統(tǒng)(2) 還具有向接收器單元(3)提供輸出信號(s22，s23)的第一接收器線圈和第二接收器線圈 02，23)，所述輸出信號(s22，s23)在所述金屬檢測系統(tǒng)平衡時(shí)彼此補(bǔ)償，其特征在于，將具有所述發(fā)射器頻率(fTX)的載波信號(s01，sl)以及具有監(jiān)測頻率(fMW)的監(jiān)測信號(s3) 提供到調(diào)制單元(15)，所述調(diào)制單元(1 抑制所述載波信號(sl，sl’)并且提供調(diào)制后的監(jiān)測信號(s300)，所述調(diào)制后的監(jiān)測信號(s300)被供給到與所述接收器線圈(22;23)中的至少一個(gè)接收器線圈感應(yīng)耦合的監(jiān)測線圈(M)，在提供解調(diào)后的監(jiān)測信號(s30)的解調(diào)單元(34)中對所述接收器線圈(22;23)中的所述至少一個(gè)接收器線圈的輸出信號(s22， s23)進(jìn)行解調(diào)，將所述解調(diào)后的監(jiān)測信號(s30)在相位和/或幅值上與基準(zhǔn)進(jìn)行比較，并且如果測量的偏差超出給定的閾值，則提供警報(bào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述監(jiān)測頻率被選擇為大于由在所述金屬檢測系統(tǒng)的操作期間測量的對象感應(yīng)到所述平衡線圈系統(tǒng)O)的產(chǎn)品信號的頻率范圍。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中基準(zhǔn)單元(11)向分頻器單元(14)提供基準(zhǔn)頻率信號(sO)，所述分頻器單元(14)提供具有所述監(jiān)測頻率(fM)的所述監(jiān)測信號(s3)， 所述監(jiān)測頻率(fMQN)在50Hz和1000Hz之間的范圍中，優(yōu)選在500Hz和700Hz之間的范圍中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的方法，其中從向所述發(fā)射器線圈供應(yīng)所述發(fā)射器信號(sl)的功率放大器(1 的輸出獲得所述載波信號(sl)，或者其中從諸如頻率合成器等信號源(1 獲得所述載波信號(sOl)，所述信號源(1 向所述功率放大器(1 提供基準(zhǔn)頻率。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中的任一項(xiàng)所述的方法，其中所述調(diào)制單元(1 是提供用于一個(gè)或者兩個(gè)邊帶的項(xiàng)以及用于被消除的所述載波信號的項(xiàng)的單邊帶調(diào)制器或者雙邊帶調(diào)制器，以使得向所述監(jiān)測線圈04)僅供應(yīng)一個(gè)邊帶或兩個(gè)邊帶。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中的任一項(xiàng)所述的方法，其中所述接收器線圈(22，2；3)利用一個(gè)尾部彼此連接并且利用另一尾部連接到平衡變壓器(31)的兩個(gè)相同中心抽頭初級繞組的相應(yīng)尾部，所述平衡變壓器(31)具有兩個(gè)相同中心抽頭次級繞組，所述兩個(gè)相同中心抽頭次級繞組的尾部連接到放大器(32)，所述放大器(3 優(yōu)選經(jīng)由濾波器單元(3 向所述解調(diào)單元(34)發(fā)送放大后的信號，所述解調(diào)單元(34)提供至少所述解調(diào)后的監(jiān)測信號(s30) 的同相分量和正交分量。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中將所述解調(diào)后的監(jiān)測信號(s30)的所述同相分量和所述正交分量和/或相關(guān)的相位角與在所述金屬檢測系統(tǒng)的最終測試期間測量和存儲的相應(yīng)值進(jìn)行比較，已經(jīng)為所述相應(yīng)值提供了至少不應(yīng)該在所述金屬檢測系統(tǒng)的正常操作期間被超出的閾值。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中將所述載波信號(sOl，sl)的所述同相分量和所述正交分量提供到所述解調(diào)單元(34)作為基準(zhǔn)，以用于解調(diào)目的并且用于測量所述解調(diào)后的監(jiān)測信號(s30)的所述同相分量和所述正交分量和/或相關(guān)的相位角，和/或使用所述監(jiān)測信號(s3)作為基準(zhǔn)，以用于測量所述解調(diào)后的監(jiān)測信號(s30)的所述同相分量和所述正交分量和/或相關(guān)的相位角的偏差。
9.一種根據(jù)如權(quán)利要求1-8中的任一項(xiàng)限定的方法進(jìn)行操作的金屬檢測系統(tǒng)，包括平衡線圈系統(tǒng)O)，所述平衡線圈系統(tǒng)(2)具有連接到發(fā)射器單元(1)的發(fā)射器線圈(21)，所述發(fā)射器單元(1)提供具有固定或可變發(fā)射器頻率(fTX)的發(fā)射器信號(si)，所述平衡線圈系統(tǒng)(2)還具有第一接收器線圈和第二接收器線圈02，23)，所述第一接收器線圈和所述第二接收器線圈02，23)向接收器單元C3)提供在所述金屬檢測系統(tǒng)平衡的情況下彼此補(bǔ)償?shù)妮敵鲂盘?s22，s23)，其特征在于，提供監(jiān)測單元(15)，所述監(jiān)測單元(1 被供應(yīng)有具有所述發(fā)射器頻率(fTX)的載波信號(s01，sl)以及具有監(jiān)測頻率(fM)的監(jiān)測信號(s3)， 并且所述監(jiān)測單元(1 向監(jiān)測線圈04)提供具有被抑制的載波信號(sl，si’ )的調(diào)制后的監(jiān)測信號(s300)，所述監(jiān)測線圈04)與所述接收器線圈(22;23)中的至少一個(gè)接收器線圈感應(yīng)耦合，所述接收器線圈(22;23)中的所述至少一個(gè)接收器線圈的輸出信號(s22， s23)在解調(diào)單元(34)中被解調(diào)，所述解調(diào)單元(34)向信號處理器(4)提供解調(diào)后的監(jiān)測信號(s30)，所述信號處理器(4)被設(shè)計(jì)成測量所述解調(diào)后的監(jiān)測信號(s30)的相位和/或幅值與諸如所述監(jiān)測信號(U)等基準(zhǔn)的偏差，并且在所測量的偏差超出給定閾值時(shí)，所述信號處理器(4)提供警報(bào)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的金屬檢測系統(tǒng)，其中在所述發(fā)射器單元(1)中設(shè)置功率放大器(13)，所述功率放大器(1 的提供所述載波信號(sl)的輸出連接到所述發(fā)射器線圈 (21)并且連接到所述調(diào)制單元(1 的第一輸入，或者其中諸如頻率合成器(1 等信號源 (12)提供所述載波信號(sOl)，所述信號源(1 的輸出連接到所述功率放大器(1 的輸入并且連接到所述調(diào)制單元(1 的第一輸入。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的金屬檢測系統(tǒng)，其中基準(zhǔn)單元(11)優(yōu)選向所述信號源 (12)并且向分頻器單元(14)提供基準(zhǔn)頻率信號(sO)，所述分頻器單元(14)向所述調(diào)制單元(1 的第二輸入提供所述監(jiān)測信號(s3)。
12.根據(jù)權(quán)利要求9、10或11所述的金屬檢測系統(tǒng)，其中所述調(diào)制單元(1 是提供用于一個(gè)或兩個(gè)邊帶的項(xiàng)以及用于被消除的所述載波信號的項(xiàng)的單邊帶調(diào)制器或者雙邊帶調(diào)制器，以使得向所述監(jiān)測線圈04)僅供應(yīng)一個(gè)或兩個(gè)邊帶。
13.根據(jù)權(quán)利要求9-12中的任一項(xiàng)所述的金屬檢測系統(tǒng)，其中所述接收器線圈02， 23)利用一個(gè)尾部彼此連接并且利用另一尾部連接到平衡變壓器(31)的兩個(gè)相同中心抽頭初級繞組的相應(yīng)尾部，所述平衡變壓器(31)具有兩個(gè)相同中心抽頭次級繞組，所述兩個(gè)相同中心抽頭次級繞組的尾部連接到放大器(32)，所述放大器(3 優(yōu)選經(jīng)由濾波器單元 (33)向所述解調(diào)單元(34)發(fā)送放大后的信號，所述解調(diào)單元(34)提供至少所述解調(diào)后的監(jiān)測信號(s30)的同相分量和正交分量。
14.根據(jù)權(quán)利要求9-13中的任一項(xiàng)所述的金屬檢測系統(tǒng)，其中優(yōu)選經(jīng)由至少一個(gè)濾波器單元(3 將所述解調(diào)后的監(jiān)測信號(s30)發(fā)送到模數(shù)轉(zhuǎn)換器(37)，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (37)以數(shù)字形式向所述信號處理器(4)提供所述解調(diào)后的監(jiān)測信號(s30)。
15.根據(jù)權(quán)利要求9-14中的任一項(xiàng)所述的金屬檢測系統(tǒng)，其中所述監(jiān)測線圈04)圍繞所述接收器線圈(22;2；3)中的一個(gè)接收器線圈的尾部進(jìn)行纏繞，以使得所測量的物體不經(jīng)過所述監(jiān)測線圈04)。
全文摘要
本發(fā)明公開一種用于監(jiān)測金屬檢測系統(tǒng)的操作的方法，金屬檢測系統(tǒng)包括具有連接到發(fā)射器單元的發(fā)射器線圈的平衡線圈系統(tǒng)，發(fā)射器單元提供具有固定或可變發(fā)射器頻率的發(fā)射器信號，平衡線圈系統(tǒng)還具有向接收器單元提供在金屬檢測系統(tǒng)平衡的情況下彼此補(bǔ)償?shù)妮敵鲂盘柕牡谝缓偷诙邮掌骶€圈。將具有發(fā)射器頻率的載波信號以及具有監(jiān)測頻率的監(jiān)測信號提供到監(jiān)測單元，監(jiān)測單元抑制載波信號并且提供調(diào)制后的監(jiān)測信號，將調(diào)制后的監(jiān)測信號供應(yīng)到與接收器線圈中的至少一個(gè)感應(yīng)耦合的監(jiān)測線圈，在提供解調(diào)后的監(jiān)測信號的解調(diào)單元中對接收器線圈的輸出信號進(jìn)行解調(diào)，比較基準(zhǔn)與解調(diào)后的監(jiān)測信號的相位和/或幅值。在測量偏差超出給定閾值的情況下發(fā)出警報(bào)。
文檔編號G01V3/10GK102565860SQ20111030503
公開日2012年7月11日 申請日期2011年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月7日
發(fā)明者S·麥克亞當(dāng) 申請人:梅特勒-托利多安全線有限公司