金属异物检测领域“零”的突破: 微磁基础传感器检测金属异物(一)

金属异物因为其细小和不易于发现 , 可能带来工业生产或医疗手术中的安全事故 。金属异物掺杂在生产原料中造成产品质量问题和加工设备安全问题 , 困扰制造业企业;术后金属异物遗留在体内造成人体生命危险 , 困扰医疗机构和医务工作者 。相关企业、医疗等行业机构都呼吁研发生产高精度金属异物检测仪 。
金属异物检测仪是一种在产品生产与加工过程中的某一个或几个工序上 , 在线检测产品中是否混入微小金属颗粒异物的设备 。它被广泛应用于食品、卫生、医药、矿山、塑料、橡胶、木材、造纸等的生产与制造行业 , 为提高产品的质量或加工设备的安全提供有力保障 。
食品掺杂金属异物事故、搅拌桶浆料掺杂金属异物事故、手术后人体遗留金属异物事故等时有发生 , 这些安全事故归因于金属异物检测技术设备难以完成高精度检测 。
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金属异物检测领域“零”的突破: 微磁基础传感器检测金属异物(一)
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GC-CYW磁异物监测系统
基于微磁基础传感器核心技术的金属异物检测原理
磁异常目标含有铁磁性特征(如铁、钴、镍等)材料或电流等 , 磁场强度大小与目标距离立方呈反比关系 。利用微磁基础传感器阵列探测铁磁性目标引起的磁异常信息 , 根据相应的模型算法 , 可以判断该铁磁性目标的相关特征信息 。
磁异常探测理论认为 , 当磁探测传感器位置与铁磁性目标的距离大于3倍目标几何尺寸时 , 可以把铁磁性目标简化成磁偶极子模型 , 不考虑地磁背景场情况下 , 磁场总强度B大小可以由下列公式计算出来 。
金属异物检测领域“零”的突破: 微磁基础传感器检测金属异物(一)
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金属异物磁监测装置主要由微磁基础传感器阵列组成 , 可以实时在线监测食品、工业生产原料中是否掺杂铁磁性金属杂质 , 手术后体内是否遗留金属异物等 , 并及时发出预警 。基于微磁基础传感器核心技术的金属异物监测技术和设备属于国内首创 , 打破了传统金属异物监测装置原理的固有局限 。
传统食品金属异物检测仪局限性大
食品行业最重要的问题是安全问题 。在食品生产、加工、包装过程中 , 偶然掺入金属异物 , 对人体健康产生重大威胁 。同时 , 掺入金属异物的问题食品对企业信誉造成严重影响 。因此 , 企业经营管理者对食品生产、加工、包装过程的监控十分重视 。
【金属异物检测领域“零”的突破: 微磁基础传感器检测金属异物(一)】尽管一些食品生产企业已经采取了一些措施检测异物 , 但是食品掺入金属异物造成人体伤害的事件仍时有发生 。
2016年1月 , 英国面包生产商Sainsbury出于担心面包中有小片的金属异物污染 , 而主动对其某类全麦面包进行了召回 。2018年5月 , 美国肉类产品巨头Hormel荷美尔食品公司宣布召回约10万公斤的罐装猪肉与鸡肉产品 , 就是因为有消费者称在荷美尔产品中吃到金属物体并导致了口腔损伤 。近年来 , 国内关于包装食品中吃出小颗粒金属异物的报道屡见不鲜 , 某些著名品牌辣椒酱、月饼和饼干都有过类似的报道 , 还有消费者从超市中购买的密封包装山楂中吃到了小颗粒金属 , 划破了嘴巴和舌头 , 满嘴鲜血 。
解决食品内金属异物造成人体伤害的问题 , 需要加强食品生产、加工、包装过程的监控 , 目前主要的监测手段依靠金属异物检测仪 。传统的金属异物检测仪基于电磁感应原理 , 需要利用感应线圈 , 感应电压在磁场未受干扰前处于平衡状态 。一旦金属杂质进入磁场区域 , 磁场受到干扰 , 这种平衡就被打破 , 未被抵消的感应电压经由控制系统处理 , 产生报警信号 。传统的金属异物检测仪主要有通道式、落体式和管道式这些种类 。