食品機械

世界上的大多數(shù)食品生產(chǎn)線都裝有金屬檢測機，它們提供了高度可靠且成本相對較低的解決方案，確保消費者獲得不含金屬的產(chǎn)品，并支持用戶實現(xiàn)最大限度保護品牌的愿望。金屬檢測機的工作原理是制造一個磁場，金屬污染物的存在會干擾磁場，這樣就可以將其檢測出來。然而，在許多情況下，產(chǎn)品本身的特性也會干擾磁場。

這稱為“產(chǎn)品效應(yīng)”，它會影響被檢測產(chǎn)品內(nèi)的金屬污染物檢測水平。梅特勒托利多金屬檢測系統(tǒng)產(chǎn)品檢測專家 Mike Bradley 解釋說，產(chǎn)品效應(yīng)比許多食品生產(chǎn)商意識到的要復(fù)雜，并解釋了金屬檢測系統(tǒng)供應(yīng)商正在采取哪些措施最大限度地降低其影響。

很多食品生產(chǎn)商并不認為產(chǎn)品效應(yīng)是不爭的事實。如果不加以檢查，一方面會導(dǎo)致無污染的合格產(chǎn)品被金屬檢測系統(tǒng)錯誤剔除，另一方面會導(dǎo)致無法識別實際受污染的產(chǎn)品，并有可能將其送達消費者手中。

很多食品生產(chǎn)商對產(chǎn)品效應(yīng)的理解很簡單：“濕”產(chǎn)品水份或鹽分含量高，有很強的產(chǎn)品效應(yīng)；袋裝面粉等“干”產(chǎn)品則不然。大體上可能是這樣，但其他因素（如所使用的包裝類型、產(chǎn)品在生產(chǎn)線上的方向、產(chǎn)品溫度等）也會造成“產(chǎn)品效應(yīng)”，并對金屬污染物的檢測產(chǎn)生負面影響。市場上通常對這些因素知之甚少。

那么，什么是產(chǎn)品效應(yīng)，其原因是什么，如何降低呢？首先，我們需要快速了解一下金屬檢測機的工作原理。

金屬檢測機通常有一個線圈裝置，發(fā)射線圈與兩個接收線圈并聯(lián)且位于兩者之間。發(fā)射線圈采用高頻電流通電，產(chǎn)生磁場，從而在接收器線圈中產(chǎn)生電信號。線圈以彼此相反的方向連接，所產(chǎn)生的信號接近于零。這種狀態(tài)稱為平衡，此類金屬檢測機也因此稱為“平衡線圈”金屬檢測機。金屬顆?；蛉魏螏Т判曰?qū)щ娦缘奈矬w通過線圈裝置時，它會干擾磁場，形成一個信號，接收線圈會檢測到，金屬檢測機對該信號進行評估以確認存在金屬。

正是磁性或?qū)щ娢镔|(zhì)（但不一定是金屬）可能產(chǎn)生的干擾會導(dǎo)致產(chǎn)品效應(yīng)，致使產(chǎn)品檢測中的金屬污染物檢測變得復(fù)雜。

以下因素都可能導(dǎo)致產(chǎn)品效應(yīng)，在產(chǎn)品檢測中使用金屬檢測時應(yīng)牢記：

1. 水份或鹽分含量

很多食品能夠通過產(chǎn)品中的鹽分來導(dǎo)電和干擾磁場。這些效應(yīng)可能沒有大多數(shù)金屬產(chǎn)生的效應(yīng)那么強。但是，產(chǎn)品通過高靈敏度的金屬檢測機時，其強度足以對磁場產(chǎn)生干擾，由此產(chǎn)生干擾污染物檢測的產(chǎn)品效應(yīng)。

不同包裝之間的水份或鹽分含量差異很大，讓問題更加復(fù)雜。例如，牛肉的水份和含鹽量因牛肉的不同部位甚至肉品的原產(chǎn)地而異。如果產(chǎn)品經(jīng)過腌制，這也會導(dǎo)致電導(dǎo)率不一致。

2. 溫度

被檢測產(chǎn)品的溫度會對其影響金屬檢測機的能力產(chǎn)生重大影響。冷凍的濕產(chǎn)品電導(dǎo)率幾乎降至零，與冷藏產(chǎn)品相比，它們產(chǎn)生的信號要小得多。然而，冷凍產(chǎn)品開始解凍時，情況就變了。產(chǎn)品外部會形成冷凝水，電導(dǎo)率和產(chǎn)品信號隨之增強。

3. 產(chǎn)品尺寸與形狀

產(chǎn)品流形狀和尺寸的一致性是另一個需要考慮的因素。一般情況下，包裝產(chǎn)品具有良好的一致性，因此，包裝會發(fā)出一致的產(chǎn)品信號。然而，思考一下輸送帶將新鮮的整雞送入金屬檢測系統(tǒng)的情形：它們的尺寸、形狀和重量是否相同？可以想象，其中一些或所有這些特性會有所不同，大塊雞肉發(fā)出的產(chǎn)品信號通常會比小塊雞肉的強，這可能會妨礙金屬檢測機尋找污染物。

4. 產(chǎn)品通過金檢機的位置與方向

在生產(chǎn)線上，很難控制產(chǎn)品通過金屬檢測機時的方向。也很難確保產(chǎn)品始終位于輸送機的同一區(qū)域，例如處于中心位置或兩側(cè)。這兩個因素都會顯著影響產(chǎn)品發(fā)出的信號?；氐诫u肉的例子，雞的短邊在前（即頭朝前）通過金屬檢測系統(tǒng)，它向檢測機呈現(xiàn)的信號要小于長邊在前的雞。

這使得金屬污染物的檢測更加復(fù)雜，就像雞在輸送帶上的位置一樣。金屬檢測機開口中間的磁場最弱，靠近兩側(cè)的位置磁場最強。因此，與從靠近側(cè)部通過檢測機的產(chǎn)品相比，通過開口中間的產(chǎn)品遇到的磁場較弱，其自身的電導(dǎo)率對金屬污染物檢測效果也有不同的影響。

5. 產(chǎn)品的一致性和密度

這是一個關(guān)鍵的考慮因素。產(chǎn)品的一致性和密度會影響產(chǎn)品向金屬檢測機傳遞的信號。食品中某些成分的比例變化（如肉類中的骨頭含量）會影響密度和一致性，并因此影響金屬檢測機上的產(chǎn)品效應(yīng)。這是檢測方便食品等產(chǎn)品的最大挑戰(zhàn)之一，方便食品的原料密度和一致性不同，原料數(shù)量與比例也不同（如同一托盤中的土豆泥、香腸和肉汁），它們通過檢測機的開口時，可能會呈現(xiàn)截然不同的產(chǎn)品信號。

6. 包裝材料

這個因素經(jīng)常被忽視，可能是因為很多包裝材料對金屬檢測機的靈敏度影響很小或者沒有影響。但是，如果包裝中有金屬薄膜（通常是聚丙烯或聚對苯二甲酸乙二醇酯等材料上有薄薄的鋁涂層），電導(dǎo)率相對較高。金屬薄膜會干擾磁場，并可能極大地影響金屬檢測性能，使其更難以檢測實際的金屬污染物。解決這個潛在問題的一種方法是在用金屬薄膜包裝產(chǎn)品之前檢測產(chǎn)品。使用喉式金屬檢測系統(tǒng)也有助于對采用金屬薄膜包裝的產(chǎn)品進行有效的污染物檢測，盡管這些類型的系統(tǒng)并不適合所有應(yīng)用。

技術(shù)如何幫助降低產(chǎn)品效應(yīng)

使用正確的金屬檢測技術(shù)對于克服“產(chǎn)品效應(yīng)”至關(guān)重要，正確加以運用還會對您的運營效率產(chǎn)生顯著的積極影響。例如，采用正確的系統(tǒng)將大幅降低工廠的誤剔除率及由此產(chǎn)生的廢品量。您也會對自己的產(chǎn)品檢測機制及合規(guī)性更有信心。

處理產(chǎn)品效應(yīng)的一個方法是改變金屬檢測機的工作頻率。系統(tǒng)的工作頻率設(shè)置最低 25 kHz，最高 1 MHz，但在選擇高頻率或低頻率時需要進行權(quán)衡。高頻率對小金屬污染物更敏感，但對產(chǎn)品效應(yīng)也更敏感，如果產(chǎn)品效應(yīng)較大，會嚴重影響檢測能力。隨著產(chǎn)品效應(yīng)增強、檢測能力降低，往往就要使用較低的頻率。

近些年來出現(xiàn)了 MSF（多頻同步）金屬檢測機，這些系統(tǒng)可以同時使用兩個或多個頻率的組合，減少了產(chǎn)品效應(yīng)、最大工作頻率和金屬檢測機靈敏度之間的這種取舍。先進的甄別技術(shù)可以使用多個頻率，最大限度地減少產(chǎn)品信號，在檢測產(chǎn)品效應(yīng)較大甚至很明顯的產(chǎn)品時，用戶可以實現(xiàn)高頻率檢測的優(yōu)點。

目前最先進的金屬檢測機配有專用型數(shù)字信號處理器，可處理相位區(qū)分和其他先進的信號處理技術(shù)。這些系統(tǒng)與 MSF 技術(shù)相結(jié)合，能夠有效去除產(chǎn)品信號，從而檢測更細小的金屬污染物。

一種常見的技術(shù)方法稱為“相位區(qū)分”。它可以分離或“甄別”信號，了解其特性后減小或忽略產(chǎn)品信號，同時放大金屬污染物信號。

這些技術(shù)發(fā)展讓食品生產(chǎn)商更有信心克服各種原因造成的產(chǎn)品效應(yīng)挑戰(zhàn)，并將金屬檢測系統(tǒng)作為產(chǎn)品檢測的關(guān)鍵組件進行部署。由于要考慮的因素太多，他們應(yīng)當(dāng)和出色的金屬檢測系統(tǒng)供應(yīng)商討論自己的需求，幫助確定正確的技術(shù)選擇，從而更好地檢測污染物，不受產(chǎn)品效應(yīng)影響，恪守極高的食品安全標準。

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