一种金属检测机抑制外部干扰方法与流程

专利2025-11-09  3


本发明涉及金属检测机领域,具体为一种金属检测机抑制外部干扰方法。


背景技术:

1、金属检测机是根据探头窗口内的电磁场变化而进行异物(尤其是金属异物)检测的装置。探头内的发射线圈上的电信号在探头窗口内激发出电磁场,探头内的接收线圈探测到这一电磁场并将其变化传递到后续部件进行处理。金属检测机是基于电磁场实现的检测,故其对外部电磁场干扰尤其敏感。金检机的工作环境要求稳定的电磁环境,附近的大功率信号发射设备或动力设备都有可能对其产生影响。金属检测机广泛用于各类工业产线。目前工业设备日益复杂,电磁环境很难保证干净稳定,金检机受到外部干扰的概率越来越大。一旦受干扰,金检机将无法正常工作。

2、目前处理金检机电磁干扰的措施不多,一般是对检测窗口进行屏蔽,例如在探头窗口两侧焊接屏蔽圈,或者整机放置于屏蔽罩里,属于被动抑制的方法。屏蔽圈的有效性不高,屏蔽罩虽然有效但成本较高,而且需要较大的安装空间,很多场合也是无法采用的,为此我们提出了一种金属检测机抑制外部干扰方法。


技术实现思路

1、针对现有技术的不足,本发明提供了一种金属检测机抑制外部干扰方法,解决了上述的问题。

2、为实现上述所述目的,本发明提供如下技术方案:一种金属检测机抑制外部干扰方法,包括以下步骤:

3、s1:利用探头线圈系统中的接收线圈作为外部干扰的检测线圈;

4、s2:利用探头线圈系统中的发射线圈作为干扰抑制线圈;

5、s3:金属检测机工作时通过检测线圈接收到的外部干扰信号,之后通过信号复原模块,得到外部干扰信号中特定频点信号分量的幅值和相位,并复原出该频点的信号;

6、s4:将上述s3步骤中得到的复原信号以与原信号等大反相的方式注入到干扰抑制线圈,来抵消外部干扰信号在特定频点处的信号分量。

7、优选的,所述s1中可通过增加一组辅助线圈来做检测线圈,实现检测干扰时无需停止金检机的正常检测,这样在硬件上就可以实现检测干扰时无需停止金检机的正常检测。但一般为了更灵敏地检测外部干扰,最好还是停止金检机的正常检测,同时也暂停发射线圈的信号发射,使检测线圈能够接收到纯净的外部干扰信号;

8、所述s2中可增加一个或多个辅助线圈来做干扰抑制线圈,通过在探头线圈系统中设置多个抑制线圈,实现同时对多个频点的外部干扰信号分量的实时抵消。

9、优选的,所述s3中对外部干扰信号进行检测时优先测试外部干扰信号在金检机工作频率这一频点上的信号分量,并进行抑制,可在很大程度上消除设备受干扰的问题,之后也可以在工作频率点附近的频点上进行检测,或者在整个频段上进行扫描,以了解更多的外部干扰信号的噪声分布情况,通过对外部干扰信号各个频点的检测,能够获取其主要干扰分量的信息。

10、优选的,还包括:在抵消信号注入后,系统应持续监测检测线圈的输出信号,以评估干扰抑制效果,如果干扰信号仍未被完全消除,系统可以自动调整抵消信号的参数,直到达到最佳抑制效果;

11、在系统工作过程中,动态调整干扰检测与抑制策略,以适应外部环境的变化,在确认外部干扰得到有效抑制后,切换回正常检测模式,恢复发射线圈的信号发射。

12、优选的,所述s3中通过信号复原模块,得到外部干扰信号中特定频点信号分量的幅值和相位,并复原出该频点的信号具体包括:将接收到的干扰信号传输至信号复原模块进行处理,信号复原模块通过快速傅里叶变换(fft)等算法,在频域内分析干扰信号,识别出主要干扰频点及其对应的信号分量,对识别出的特定频点信号分量进行量化,包括其幅值和相位信息,利用这些信息,信号复原模块能够复原出该频点的干扰信号波形。

13、优选的,所述s4中得到的复原信号以与原信号等大反相的方式注入到干扰抑制线圈,来抵消外部干扰信号在特定频点处的信号分量具体包括:根据复原的干扰信号波形,生成一个与原干扰信号等大反相的抵消信号,这个抵消信号在幅值上与原干扰信号相同,但相位完全相反,将生成的抵消信号通过发射线圈或增设的辅助干扰抑制线圈注入到探头区域,由于抵消信号与原干扰信号在空间中相遇并叠加,它们将相互抵消,从而消除或显著减弱外部干扰信号对金属检测机的影响。

14、优选的,设计一种金属检测机抑制外部干扰系统,用于实现金属检测机抑制外部干扰方法,包括:

15、探头线圈系统,包含接收线圈和发射线圈或增设多组辅助线圈作为检测线圈和干扰抑制线圈;

16、信号复原模块,用于处理接收到的干扰信号并生成抵消信号;

17、控制模块,用于切换检测/抑制模式,并管理发射线圈的信号输出;

18、至少一个电源和必要的电路元件,用于支持系统的正常运行。

19、优选的,所述控制模块具体为将探头线圈系统中的多组线圈接入一个电子网络,通过对阻容的控制实现线圈负载的动态调节。

20、与现有技术相比,本发明提供了一种金属检测机抑制外部干扰方法,具备以下有益效果:

21、1、该金属检测机抑制外部干扰方法,采用主动抑制干扰的方法,实时检测外部电磁干扰,并生成抵消信号注入到探头线圈中,从而消除外部干扰。该方法无需对设备进行焊接改造,也不占据额外空间,适应性强。



技术特征:

1.一种金属检测机抑制外部干扰方法,其特征在于:包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种金属检测机抑制外部干扰方法,其特征在于:所述s1中可通过增加一组辅助线圈来做检测线圈,实现检测干扰时无需停止金检机的正常检测;

3.根据权利要求2所述的一种金属检测机抑制外部干扰方法,其特征在于:所述s3中对外部干扰信号进行检测时优先测试外部干扰信号在金检机工作频率这一频点上的信号分量,并进行抑制,可在很大程度上消除设备受干扰的问题,之后也可以在工作频率点附近的频点上进行检测,或者在整个频段上进行扫描,以了解更多的外部干扰信号的噪声分布情况。

4.根据权利要求3所述的一种金属检测机抑制外部干扰方法,其特征在于:还包括:

5.根据权利要求4所述的一种金属检测机抑制外部干扰方法,其特征在于:所述s3中通过信号复原模块,得到外部干扰信号中特定频点信号分量的幅值和相位,并复原出该频点的信号具体包括:将接收到的干扰信号传输至信号复原模块进行处理,信号复原模块通过快速傅里叶变换(fft)等算法,在频域内分析干扰信号,识别出主要干扰频点及其对应的信号分量,对识别出的特定频点信号分量进行量化,包括其幅值和相位信息,利用这些信息,信号复原模块能够复原出该频点的干扰信号波形。

6.根据权利要求5所述的一种金属检测机抑制外部干扰方法,其特征在于:所述s4中得到的复原信号以与原信号等大反相的方式注入到干扰抑制线圈,来抵消外部干扰信号在特定频点处的信号分量具体包括:根据复原的干扰信号波形,生成一个与原干扰信号等大反相的抵消信号,这个抵消信号在幅值上与原干扰信号相同,但相位完全相反,将生成的抵消信号通过发射线圈或增设的辅助干扰抑制线圈注入到探头区域,由于抵消信号与原干扰信号在空间中相遇并叠加,它们将相互抵消,从而消除或显著减弱外部干扰信号对金属检测机的影响。

7.一种金属检测机抑制外部干扰系统,其特征在于:用于实现如权利要求6所述的一种金属检测机抑制外部干扰方法,包括:

8.根据权利要求7所述的一种金属检测机抑制外部干扰系统,其特征在于:控制模块具体为将探头线圈系统中的多组线圈接入一个电子网络,通过对阻容的控制实现线圈负载的动态调节。


技术总结
本发明涉及金属检测机领域,且公开了一种金属检测机抑制外部干扰方法,包括直接利用探头线圈系统中的接收线圈作为外部干扰的检测线圈,也可以增加一组辅助线圈来做检测线圈,检测线圈接收到的外部干扰信号,通过信号复原模块,得到外部干扰信号中特定频点信号分量的幅值和相位,并能够复原出该频点的信号,将该复原信号以与原信号等大反相的方式注入到干扰抑制线圈,抵消外部干扰信号在特定频点处的信号分量,盖金属检测机抑制外部干扰方法采用主动抑制干扰的方法,实时检测外部电磁干扰,并生成抵消信号注入到探头线圈中,从而消除外部干扰,该方法无需对设备进行焊接改造,也不占据额外空间,适应性强。

技术研发人员:牟翔,殷星,陈培英,施利辉,幸波
受保护的技术使用者:苏州太易检测设备有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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