在國際性食品加工企業(yè)的生產(chǎn)工藝段中，把金屬探測器作為HACCP的一個關(guān)鍵點(diǎn)，用于防止生產(chǎn)的食品中混入金屬雜質(zhì)，既保護(hù)消費(fèi)者的食品安全，又維護(hù)食品企業(yè)的品牌形象。我國食品生產(chǎn)廠對金屬探測器的需求量迅速增大，然而國家對金屬探測器目前還沒有統(tǒng)一的鑒定標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)。無法確保企業(yè)的金屬探測器能正常有效地運(yùn)行，避免金屬異物傷害消費(fèi)者的風(fēng)險發(fā)生。

 

通常以檢測靈敏度來判斷金屬探測器檢測精度。利用：鐵、非鐵和316不銹鋼為“砝碼”。將這三種金屬小球分別穿過金屬探測器的開孔中心點(diǎn)，金屬小球的直徑越小，說明檢測靈敏度越高。96％的金屬探測器采用：中間線圈為25k Hz到1000k Hz的電磁波發(fā)射源，二邊線圈為電磁波接收端。在沒有任何物體通過時，二個接收線圈得到二個固定相位差的正弦波。設(shè)定這二個固定相位差的正弦波為基準(zhǔn)，當(dāng)鐵、非鐵和316不銹鋼穿過金屬探測器時，二個正弦波的相位差發(fā)生不同的變化來判斷金屬異物。

 

在1865年麥克斯韋方程組揭示：變化的電場產(chǎn)生磁場，變化的磁場產(chǎn)生電場，而且變化著的電場和磁場總是相互聯(lián)系在一起形成統(tǒng)一的電磁場；電磁波是橫波，構(gòu)成電磁波的電場和磁場相位差為90度。不同金屬異物在金屬探測器的磁場和電場作用下，出現(xiàn)不同的電磁感應(yīng)。如果我們把磁場或?qū)Т判远�義為X坐標(biāo)，把電場或?qū)щ娦远�義為R坐標(biāo)。

 

我們發(fā)現(xiàn)鐵具有很強(qiáng)的磁場感應(yīng)，即導(dǎo)磁性很強(qiáng)，接近于導(dǎo)磁性坐標(biāo)，并且使原有的磁通量增強(qiáng)，金屬探測器容易檢測。316不銹鋼毫無磁性，但具有一定的導(dǎo)電性，因此接近于導(dǎo)電性坐標(biāo)，并且使原有的磁通量減弱，金屬探測器難檢測。

 

干燥、不含鐵或絕緣物質(zhì)的產(chǎn)品，不受電磁場的影響可以設(shè)定相位角與導(dǎo)磁性坐標(biāo)接近的角度，這樣既能提高探測316不銹鋼的靈敏度，又能減少電場干擾和輸送機(jī)等機(jī)械振動的影響。

 

對于諸如鮮肉、菠菜和血制品等潮濕、含鐵或?qū)щ娢镔|(zhì)的產(chǎn)品，在電磁場的作用下耦合到交變電場，繼而引發(fā)與原有磁場極性相反的磁場，由此引起原有磁通量減弱，二個原有接收到的正弦波的相位差被改變，金屬探測器認(rèn)為有金屬雜質(zhì)，這種現(xiàn)象稱為－產(chǎn)品效應(yīng)。為了克服產(chǎn)品效應(yīng)需要將相位角設(shè)定在相應(yīng)的角度，一般潮濕產(chǎn)品只受到電場作用，相位角與不銹鋼316一樣接近導(dǎo)電性坐標(biāo)，因此更加阻礙了不銹鋼的檢測。處于導(dǎo)電性相位角附近主要受電場作用，很容易受到電源、外來電磁波和機(jī)械振動的干擾，會增大誤剔除率，影響生產(chǎn)效率和生產(chǎn)成本。如果沒有產(chǎn)品通過金屬探測器，即空機(jī)狀態(tài)作為衡量金屬探測器靈敏度標(biāo)準(zhǔn)是很片面的，不能真實(shí)反映生產(chǎn)過程中狀況，不能真實(shí)反映金屬探測器檢測金屬異物能力高低。

 

呼吁今后在制定金屬探測器鑒定標(biāo)準(zhǔn)時，需要考慮兩方面模式的指標(biāo)：

設(shè)定相位角與導(dǎo)磁性一致，將檢測產(chǎn)品穿過金屬探測器，觀察是否受到產(chǎn)品影響。如果金屬探測器不受產(chǎn)品影響，則可以認(rèn)為是“干”模式。

在-18°C 的冰凍產(chǎn)品視為干產(chǎn)品，在-18°－0°C時相位角變化非常大，不同金屬的檢測效果完全不同。

開口尺寸越大，檢測靈敏度越差，因此首先要確定某個開口尺寸；用不同金屬和直徑測試球，分別穿過開口中心點(diǎn)。要注意不銹鋼測試塊的材質(zhì)必須是S316，如果采用S304的不銹鋼作為測試塊，其相位角與銅 (非鐵) 類似，就不能真實(shí)反映在靠近導(dǎo)電性坐標(biāo)的檢測靈敏度。

在相同開口尺寸下，用不同金屬和直徑測試球，分別穿過開口中心點(diǎn)的100次以上，測試撿出的百分比。

在測試撿出率相同條件下，用沒有異物的好產(chǎn)品分別穿過金屬探測器100次以上，測試誤剔除的百分比。

 

設(shè)定相位角與導(dǎo)磁性一致，將檢測產(chǎn)品穿過金屬探測器時受到產(chǎn)品影響，而設(shè)定相位角接近導(dǎo)電性坐標(biāo)時，產(chǎn)品能正常穿過金屬探測器，則可以認(rèn)為是“濕”模式。

用相同開口尺寸的金屬探測器，把不同金屬和直徑的異物放入探測產(chǎn)品中心，并分別穿過開口中心，同樣要注意不銹鋼測試塊的材質(zhì)必須是S316，如果采用S304的不銹鋼作為測試塊，其相位角與銅 (非鐵) 類似，就不能真實(shí)反映在靠近導(dǎo)電性坐標(biāo)的檢測靈敏度。

在相同開口尺寸下，把不同金屬和直徑的異物放入探測產(chǎn)品中心，分別穿過開口中心點(diǎn)的100次以上，測試撿出的百分比。

在測試撿出率相同條件下，用沒有異物的好產(chǎn)品分別穿過金屬探測器邊緣100次以上，測試誤剔除的百分比。由于有產(chǎn)品效應(yīng)，在靠近金屬探測器開口邊緣部分最能受到產(chǎn)品效應(yīng)的影響。在進(jìn)行誤剔除率測試時要求開啟整條生產(chǎn)線，既能檢驗(yàn)?zāi)芊窨朔�電氣干擾，又能檢驗(yàn)?zāi)芊窨朔�機(jī)械振動引起的干擾。