本實(shí)用新型涉及檢測(cè)設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及金屬檢測(cè)設(shè)備領(lǐng)域，具體是指一種分區(qū)域金屬檢測(cè)機(jī)。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有技術(shù)中的金屬檢測(cè)儀，通常采用一種如圖1所示的上下結(jié)構(gòu)的探頭。其一般結(jié)構(gòu)是探頭下半部分如圖3所示，繞制發(fā)射線圈；上半部分如圖2所示，繞制接收線圈。上下分離的探頭分布結(jié)構(gòu)有利于大體積待檢測(cè)產(chǎn)品的通過(guò)，更適用于大體積產(chǎn)品的檢測(cè)。

然而，在這些大體積產(chǎn)品中，往往存在由于產(chǎn)品本身的結(jié)構(gòu)特征，其某些部位的產(chǎn)品信號(hào)大于其他部位的產(chǎn)品信號(hào)的情況。為了使這種分布不均的產(chǎn)品能夠通過(guò)探頭，則需要降低探頭的檢測(cè)精度，否則將會(huì)出現(xiàn)大量誤報(bào)警。由此帶來(lái)的問(wèn)題是，不可避免地造成了漏檢情況的發(fā)生，從而使得保證檢出率和減少誤報(bào)警成為難以調(diào)和的矛盾，對(duì)產(chǎn)品檢測(cè)工作造成不利影響。

因此，如果提供一種能夠在指定部位降低或提高檢測(cè)精度，同時(shí)獲得相對(duì)較高的檢測(cè)精度，提高金屬異物的檢出率的金屬檢測(cè)機(jī)成為本領(lǐng)域亟待解決的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是克服了上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)，提供一種線圈模塊包括數(shù)量相同的多個(gè)發(fā)射線圈和接收線圈，從而能夠分區(qū)域進(jìn)行檢測(cè)，并可在指定部位降低或提高檢測(cè)精度，同時(shí)獲得相對(duì)較高的檢測(cè)精度，提高金屬異物的檢出率，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，應(yīng)用簡(jiǎn)便，適用范圍廣泛的分區(qū)域金屬檢測(cè)機(jī)。

為了實(shí)現(xiàn)上述的目的，本實(shí)用新型的分區(qū)域金屬檢測(cè)機(jī)具有如下構(gòu)成：

該分區(qū)域金屬檢測(cè)機(jī)，包括線圈模塊，連接該線圈模塊的信號(hào)生成模塊和數(shù)據(jù)處理模塊，以及連接所述數(shù)據(jù)處理模塊的金屬判斷模塊，所述的線圈模塊包括發(fā)射線圈組和接收線圈組，所述的發(fā)射線圈組和接收線圈組分別包括數(shù)量相同的多個(gè)發(fā)射線圈和接收線圈，且所述的發(fā)射線圈和接收線圈一一相對(duì)設(shè)置，所述的信號(hào)生成模塊連接各個(gè)所述的發(fā)射線圈，該信號(hào)生成模塊及接收線圈均連接所述的數(shù)據(jù)處理模塊。

該分區(qū)域金屬檢測(cè)機(jī)中，所述的數(shù)據(jù)處理模塊包括多路數(shù)據(jù)處理單元，各路所述的數(shù)據(jù)處理單元的輸入端分別連接其所對(duì)應(yīng)的相對(duì)設(shè)置的一對(duì)發(fā)射線圈與接收線圈，各路所述的數(shù)據(jù)處理單元的輸出端均連接所述的金屬判斷模塊。

該分區(qū)域金屬檢測(cè)機(jī)中，各路所述的數(shù)據(jù)處理單元均包括乘法器和增益及濾波電路，所述乘法器的輸入端連接其所對(duì)應(yīng)的一對(duì)發(fā)射線圈與接收線圈，該乘法器的輸出端連接所述的增益及濾波電路的輸入端，該增益及濾波電路的輸出端連接所述的金屬判斷模塊。

該分區(qū)域金屬檢測(cè)機(jī)，還包括精度設(shè)定模塊，所述的精度設(shè)定模塊連接各所述的數(shù)據(jù)處理單元的增益及濾波電路，用以根據(jù)操作設(shè)定各所述的增益及濾波電路的增益參數(shù)。

采用了該實(shí)用新型的分區(qū)域金屬檢測(cè)機(jī)，其線圈模塊包括發(fā)射線圈組和接收線圈組，所述的發(fā)射線圈組和接收線圈組分別包括數(shù)量相同的多個(gè)發(fā)射線圈和接收線圈，且所述的發(fā)射線圈和接收線圈一一相對(duì)設(shè)置，各發(fā)射部件驅(qū)動(dòng)各發(fā)射線圈發(fā)射信號(hào)，各接收部件接收來(lái)自各接收線圈的信號(hào)；數(shù)據(jù)處理模塊生成各載波信號(hào)，從各接收部件獲取各接收信號(hào)；并計(jì)算出與各對(duì)發(fā)射線圈與接收線圈對(duì)應(yīng)的多個(gè)分區(qū)檢測(cè)結(jié)果，從而能夠?qū)崿F(xiàn)分區(qū)域進(jìn)行檢測(cè)，并進(jìn)而可在指定部位降低或提高檢測(cè)精度，同時(shí)獲得相對(duì)較高的檢測(cè)精度，提高金屬異物的檢出率，且本實(shí)用新型的分區(qū)域金屬檢測(cè)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，實(shí)現(xiàn)方式簡(jiǎn)便，適用范圍較為廣泛。

附圖說(shuō)明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中上下結(jié)構(gòu)的探頭結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為現(xiàn)有技術(shù)中的探頭的接收線圈結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為現(xiàn)有技術(shù)中的探頭的發(fā)射線圈結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本實(shí)用新型的分區(qū)域金屬檢測(cè)機(jī)線圈模塊結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為本實(shí)用新型的分區(qū)域金屬檢測(cè)機(jī)在應(yīng)用中的控制方法的流程示意圖。

圖6為本實(shí)用新型的分區(qū)域金屬檢測(cè)機(jī)探頭結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7為本實(shí)用新型的分區(qū)域金屬檢測(cè)機(jī)電路結(jié)構(gòu)框圖。

圖8為本實(shí)用新型的分區(qū)域金屬檢測(cè)機(jī)數(shù)據(jù)處理單元的結(jié)構(gòu)框圖。

具體實(shí)施方式

為了能夠更清楚地理解本實(shí)用新型的技術(shù)內(nèi)容，特舉以下實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明。

請(qǐng)參閱圖4所示，為本實(shí)用新型的分區(qū)域金屬檢測(cè)機(jī)線圈模塊結(jié)構(gòu)示意圖。

在一種實(shí)施方式中，該分區(qū)域金屬檢測(cè)機(jī)包括線圈模塊，連接該線圈模塊的信號(hào)生成模塊(發(fā)射部件)和數(shù)據(jù)處理模塊(數(shù)據(jù)處理部件)，以及連接所述數(shù)據(jù)處理模塊的金屬判斷模塊(判斷部件)。其中，所述的線圈模塊如圖4所示，包括發(fā)射線圈組和接收線圈組，所述的發(fā)射線圈組和接收線圈組分別包括數(shù)量相同的多個(gè)發(fā)射線圈和接收線圈，且所述的發(fā)射線圈和接收線圈如圖6所示，一一相對(duì)設(shè)置。如圖7所示，所述的信號(hào)生成模塊連接各個(gè)所述的發(fā)射線圈，該信號(hào)生成模塊及接收線圈均連接所述的數(shù)據(jù)處理模塊。

利用上述實(shí)施方式所述的分區(qū)域金屬檢測(cè)機(jī)實(shí)現(xiàn)的分區(qū)域金屬檢測(cè)控制方法，如圖5所示，包括以下步驟：

(1)使待檢測(cè)物體通過(guò)所述的發(fā)射線圈組與所述的接收線圈組之間；

(2)所述的數(shù)據(jù)處理模生成載波信號(hào)，從各所述的接收線圈獲取各接收信號(hào)；

(3)所述的數(shù)據(jù)處理模塊根據(jù)所述的載波信號(hào)及各接收信號(hào)計(jì)算出與各對(duì)發(fā)射線圈與接收線圈對(duì)應(yīng)的多個(gè)分區(qū)檢測(cè)結(jié)果，并將所述的多個(gè)分區(qū)檢測(cè)結(jié)果發(fā)送至所述的金屬判斷模塊；

(4)所述的金屬判斷模塊根據(jù)所述的多個(gè)分區(qū)檢測(cè)結(jié)果判斷是否進(jìn)行報(bào)警。

在較優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述的數(shù)據(jù)處理模塊包括多路數(shù)據(jù)處理單元，各路所述的數(shù)據(jù)處理單元的輸入端分別連接其所對(duì)應(yīng)的相對(duì)設(shè)置的一對(duì)發(fā)射線圈與接收線圈，各路所述的數(shù)據(jù)處理單元的輸出端均連接所述的金屬判斷模塊。

利用上述較優(yōu)選的實(shí)施方式所述的分區(qū)域金屬檢測(cè)機(jī)實(shí)現(xiàn)的分區(qū)域金屬檢測(cè)控制方法中，

所述的步驟(3)具體為：

各路所述的數(shù)據(jù)處理單元根據(jù)各自對(duì)應(yīng)的載波信號(hào)及接收信號(hào)計(jì)算出同該對(duì)發(fā)射線圈與接收線圈對(duì)應(yīng)的分區(qū)檢測(cè)結(jié)果，并將該分區(qū)檢測(cè)結(jié)果發(fā)送至所述的金屬判斷模塊。

在更優(yōu)選的實(shí)施方式中，如圖8所示，各路所述的數(shù)據(jù)處理單元均包括乘法器和增益及濾波電路，所述乘法器的輸入端連接其所對(duì)應(yīng)的一對(duì)發(fā)射線圈與接收線圈，該乘法器的輸出端連接所述的增益及濾波電路的輸入端，該增益及濾波電路的輸出端連接所述的金屬判斷模塊。該分區(qū)域金屬檢測(cè)機(jī)還包括精度設(shè)定模塊(分組精度設(shè)定)，所述的精度設(shè)定模塊連接各所述的數(shù)據(jù)處理單元的增益及濾波電路，用以根據(jù)操作設(shè)定各所述的增益及濾波電路的增益參數(shù)。

利用上述更優(yōu)選的實(shí)施方式所述的分區(qū)域金屬檢測(cè)機(jī)實(shí)現(xiàn)的分區(qū)域金屬檢測(cè)控制方法中，所述的步驟(3)具體為：

第n路數(shù)據(jù)處理單元的乘法器根據(jù)下式獲得乘法器輸出信號(hào)：

其中，A1為該路接收信號(hào)幅值，B為該路載波信號(hào)幅值，f為該路接收信號(hào)與載波信號(hào)的頻率，ψ為該路發(fā)射信號(hào)的相位，ψ+α為該路載波信號(hào)的相位，ψ+δ為該路接收信號(hào)的相位，

第n路數(shù)據(jù)處理單元的增益及濾波電路根據(jù)下式獲得增益及濾波電路輸出信號(hào)：

其中，K₁為該路增益及濾波電路的增益參數(shù)；

該第n路數(shù)據(jù)處理單元的增益及濾波電路輸出信號(hào)還可用下式表達(dá)：

A1_P*sin(2*π*f*t+ψ+δ+θ_p(t))

其中，A1_P和θp(t)是產(chǎn)品或金屬帶來(lái)的擾動(dòng)。

在實(shí)際應(yīng)用中，本實(shí)用新型的分區(qū)域金屬檢測(cè)機(jī)的

數(shù)據(jù)處理模塊接受分組精度設(shè)定(通過(guò)增益參數(shù))，從而對(duì)接收到的N組信號(hào)進(jìn)行差別化的處理。此外，數(shù)據(jù)處理模塊能夠進(jìn)一步地根據(jù)分組精度設(shè)定對(duì)發(fā)射線圈組1～N進(jìn)行主動(dòng)的信號(hào)強(qiáng)度調(diào)節(jié)。經(jīng)數(shù)據(jù)處理模塊處理后的信號(hào)數(shù)據(jù)被傳送至判斷部件進(jìn)行判斷。

以下發(fā)射線圈組1和接收線圈組1為例進(jìn)行說(shuō)明：

發(fā)射線圈組1產(chǎn)生幅值為A、頻率為f、相位為ψ的正弦波信號(hào)SIN_T并經(jīng)由發(fā)射線圈1發(fā)射。SIN_T以式子A*sin(2*π*f*t+ψ)來(lái)表示。

載波信號(hào)1是幅值為B、頻率為f、相位為ψ+α的正弦波信號(hào)SIN_CARRIER1并送入乘法器1。SIN_CARRIER1以式子B*sin(2*π*f*t+ψ+α)來(lái)表示。

接收線圈1受信號(hào)SIN_T激發(fā)并輸出幅值為A1、頻率為f、相位為ψ+δ的正弦信號(hào)SIN_R。SIN_R以式子A1*sin(2*π*f*t+ψ+δ)來(lái)表示。

SIN_R與SIN_CARRIER1共同輸入到乘法器1中，乘法器1輸出信號(hào)SIN_M1。SIN_M1以式子來(lái)表示。

SIN_M1經(jīng)過(guò)增益、濾波部件1變?yōu)閿?shù)據(jù)SIN_1。SIN_1以式子來(lái)表示。其中K₁為分組精度設(shè)定所決定的增益參數(shù)。SIN_1將被送至判斷部件進(jìn)行判斷以決定是否有金屬通過(guò)以及是否需要排除。

無(wú)論是合格產(chǎn)品還是金屬異物，都將對(duì)探頭范圍內(nèi)的電磁場(chǎng)產(chǎn)生不同程度的影響。這導(dǎo)致信號(hào)SIN_R變?yōu)锳1_P*sin(2*π*f*t+ψ+δ+θ_p(t))。進(jìn)一步，這將導(dǎo)致信號(hào)SIN_1變?yōu)槠渲校珹1_P和θ_p(t)是產(chǎn)品或金屬帶來(lái)的擾動(dòng)。

判斷部件中預(yù)設(shè)有一個(gè)檢測(cè)閾值THRES，當(dāng)SIN1_1超過(guò)THRES時(shí)，就判斷為發(fā)現(xiàn)金屬異物，進(jìn)而執(zhí)行報(bào)警、排除等操作。如果分組精度設(shè)定中設(shè)定的各組增益是一樣的，則探頭能夠檢出的金屬由產(chǎn)品所帶來(lái)的擾動(dòng)最大的水平所決定，如果某個(gè)金屬所帶來(lái)的擾動(dòng)小于由產(chǎn)品所帶來(lái)的擾動(dòng)，則該金屬是無(wú)法被檢出的。

對(duì)于體積較大的產(chǎn)品，可以分為多個(gè)部分，每個(gè)部分所帶來(lái)的擾動(dòng)強(qiáng)弱不一。對(duì)于擾動(dòng)較強(qiáng)的部分，通過(guò)分組精度設(shè)定將增益參數(shù)K_N設(shè)定得相對(duì)較小；對(duì)于擾動(dòng)較弱的部分，通過(guò)分組精度設(shè)定將增益參數(shù)K_N設(shè)定得相對(duì)較大。這樣，對(duì)于同一個(gè)檢測(cè)閾值THRES，在產(chǎn)品不同部位中能夠檢出的金屬大小等級(jí)就會(huì)有差異。對(duì)探頭擾動(dòng)較大的部分的增益參數(shù)較小，因而檢出的金屬等級(jí)就較大；對(duì)探頭擾動(dòng)較小的部分的增益參數(shù)較大，因而檢出的金屬等級(jí)就較小。綜合來(lái)看，與原來(lái)的金屬檢測(cè)原理相比，改進(jìn)的方法在不改變探頭絕對(duì)精度水平(100％金屬異物檢出)的情況下，提高了探頭的相對(duì)精度水平，既利用本實(shí)用新型，更小的金屬等級(jí)可能會(huì)在某些部位漏檢，但在其他部位能夠被檢出。

采用了該實(shí)用新型的分區(qū)域金屬檢測(cè)機(jī)，其線圈模塊包括發(fā)射線圈組和接收線圈組，所述的發(fā)射線圈組和接收線圈組分別包括數(shù)量相同的多個(gè)發(fā)射線圈和接收線圈，且所述的發(fā)射線圈和接收線圈一一相對(duì)設(shè)置，各發(fā)射部件驅(qū)動(dòng)各發(fā)射線圈發(fā)射信號(hào)，各接收部件接收來(lái)自各接收線圈的信號(hào)；數(shù)據(jù)處理模塊生成各載波信號(hào)，從各接收部件獲取各接收信號(hào)；并計(jì)算出與各對(duì)發(fā)射線圈與接收線圈對(duì)應(yīng)的多個(gè)分區(qū)檢測(cè)結(jié)果，從而能夠?qū)崿F(xiàn)分區(qū)域進(jìn)行檢測(cè)，并進(jìn)而可在指定部位降低或提高檢測(cè)精度，同時(shí)獲得相對(duì)較高的檢測(cè)精度，提高金屬異物的檢出率，且本實(shí)用新型的分區(qū)域金屬檢測(cè)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，實(shí)現(xiàn)方式簡(jiǎn)便，適用范圍較為廣泛。

在此說(shuō)明書(shū)中，本實(shí)用新型已參照其特定的實(shí)施例作了描述。但是，很顯然仍可以作出各種修改和變換而不背離本實(shí)用新型的精神和范圍。因此，說(shuō)明書(shū)和附圖應(yīng)被認(rèn)為是說(shuō)明性的而非限制性的。