No.282

บริษัท นิวแม็ก จำกัด

 

 

 

 

เครื่องตรวจจับโลหะส่วนใหญ่นั้นใช้ระบบ 'Balanced Coil’ เทคโนโลยีนี้ได้รับการจดลิขสิทธิ์ ตั้งแต่สมัยศตวรรษที่ 19 และได้รับการพัฒนามาโดยตลอดจาก Tubes มาเป็น Transistors ต่อเนื่องมาเป็น Integrated Circuits มาถึง Microprocessor และล่าสุดคือ Digital Signal Processor (DSP) ซึ่งทำให้เพิ่มประสิทธิภาพในด้านของความไวในการตรวจจับ, ความแม่นยำ และความเที่ยงตรง อีกทั้งยังทำให้สัญญาณเอาต์พุตนั้นมีความหลากหลายและมีความสามารถในการส่งข้อมูลที่มากขึ้นด้วย

 

 

          เครื่องตรวจจับโลหะในปัจจุบันนั้นก็เหมือนกับเครื่องตรวจวัดชนิดอื่น ๆ คือมีข้อจำกัดในด้านความแม่นยำซึ่งทำให้เครื่องตรวจจับโลหะนั้นยังไม่สามารถตรวจจับโลหะทุกชิ้นที่ผ่านเครื่องตรวจเนื่องจากชิ้นส่วนอุปกรณ์ซึ่งข้อจำกัดนั้นแต่ต่างกันออกไปตามการใช้งานแต่โดยหลัก ๆ คือขนาดของโลหะที่ตรวจจับได้แต่กระนั้นเครื่องตรวจจับโลหะก็ยังเป็นส่วนสำคัญและจำเป็นในกระบวนการตรวจสอบคุณภาพอยู่ดี

 

 

วัตถุที่สามารถตรวจจับได้

 

      เครื่องตรวจจับโลหะนั้นสามารถตรวจจับโลหะได้ทุกชนิดทั้ง Ferrous, Non- Ferrous และสแตนเลส ความยากหรือง่ายของการตรวจจับนั้นขึ้นอยู่กับการนำไฟฟ้าและความสามารถในการเป็นแม่เหล็ก (Magnetic Permeability) ของวัตถุตารางที่ 1 แสดงความยากง่ายในการตรวจจับของโลหะชนิดต่าง ๆ ขนาด, รูปทรง หรือทิศทางการวางของโลหะที่แปลกปลอมในผลิตภัณฑ์นั้นก็มีส่วนสำคัญต่อความละเอียดในการตรวจจับเป็นอย่างมาก

 

 

ตารางที่ 1 เปรียบเทียบความยากง่ายในการตรวจจับโลหะชนิดต่าง ๆ

 

 

 

 

สภาพของผลิตภัณฑ์

 

      สภาพของผลิตภัณฑ์นั้นมีผลกระทบกับความสามารถในการตรวจจับโลหะเป็นอย่างมาก การนำไฟฟ้าของอาหารต่าง ๆ เช่น ชีส, เนื้อสัตว์สด, ขนมปังอุ่น ๆ, แยม และของดองต่าง ๆ สามารถสร้างสัญญาณในเครื่องตรวจจับโลหะได้แม้ว่าจะไม่มีโลหะอยู่เลยก็ตาม ปรากฏการณ์นี้เรียกว่า Product Effect ควรขอคำแนะนำจากตัวแทนจำหน่ายเพื่อที่จะหาทางลดผลกระทบนี้ให้ได้มากที่สุด

 

 

ระบบการตรวจจับ

 

          • การตรวจจับแบบระบบ Balanced Coil5  

 

      การทำงานของระบบ ‘Balanced Coil’ นั้น โดยทั่วไปตัวตรวจจับจะใส่อยู่ในกล่องเหล็กซึ่งจะเป็นตัวหุ้มส่วนประกอบคอยล์และยังเป็นตัวป้องกันความเสียหายอีกด้วย The Aperture เป็นอุโมงค์ซึ่งให้สินค้าที่ต้องการตรวจสอบไหลผ่านนั้นจะปิดด้วยวัสดุที่ไม่ใช่โลหะ (โดยส่วนใหญ่จะเป็นเรซิน) ซึ่งทำให้อุปกรณ์ภายในต่าง ๆ ถูกปิดอยู่อย่างถูกสุขลักษณะ เทคนิคการประกอบนั้นมีส่วนสำคัญในการป้องกันการเคลื่อนไหวของชิ้นส่วนอุปกรณ์ต่าง ๆ ในหัวตรวจจับอีกทั้งยังเป็นการป้องกันฝุ่นและน้ำด้วย

 

      ตัวควบคุมนั้นสามารถติดตั้งข้างหัวจับหรือสามารถเดินสายไฟไปติดตั้งตามจุดที่ต้องการได้ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับการออกแบบของผู้ผลิตเครื่องตรวจจับโลหะ

 

      ในระบบนั้นจะมีอยู่ 3 คอยล์ด้วยกันซึ่งจะอยู่ขนานกัน คอยล์ที่อยู่ตรงกลางนั้นจะเชื่อมต่ออยู่กับตัวส่งสัญญาณคลื่นวิทยุความถี่สูงและคอยล์ที่อยู่ด้านข้างทั้งสองนั้นจะเป็นตัวรับสัญญาณ เนื่องจากคอยล์ที่เป็นตัวรับสัญญาณทั้งสองคอยล์นั้นเหมือนกันทุกประการอีกทั้งระยะห่างจากคอยล์ที่เป็นตัวส่งสัญญาณก็มีระยะเท่ากันดังนั้นสัญญาณที่ได้รับสัญญาณที่เท่ากันซึ่งทำให้สร้าง Output Voltage เท่ากันอีกด้วย เมื่อนำคอยล์ทั้งสองมาเชื่อมต่อในด้านตรงกันข้ามกันสัญญาณ Output จะลบล้างกันเป็นศูนย์ รูปที่ 1 แสดงการเรียงลำดับของคอยล์ทั้งสาม

 

 

 

 

รูปที่ 1 แสดงการเรียงลำดับของคอยล์ทั้งสาม

 

 

      เมื่อชิ้นส่วนโลหะวิ่งผ่านอุโมงค์ สนามคลื่นความถี่สูง (High Frequency Field)ของหนึ่งคอยล์ จะถูกรบกวนซึ่งจะทำให้ Output Voltage เกิดการเปลี่ยนแปลงในระดับ Microvolts ซึ่งจะทำให้เสียความสมดุลระหว่างคอยล์ด้านนอกทั้งสองและทำให้สัญญาณระหว่างคอยล์ทั้งสองที่เป็นศูนย์นั้นเกิดความเปลี่ยนแปลงซึ่งเราจะใช้ปรากฏการณ์นี้ในการตรวจจับโลหะ

 

      อย่างที่ได้กล่าวไปแล้วว่าความเปลี่ยนแปลงของคอยล์ที่ตรวจจับโลหะนั้นอยู่ในระดับ Microvolts ระบบ Digital Signal Processor นั้นจะทำการขยายสัญญาณโดยใช้ Radio Frequency Amplifier ประสิทธิภาพสูงจากนั้นจึง Modulate ให้เป็นความถี่ต่ำซึ่งจะทำให้เราทราบถึง Amplitude และ Phase ของสัญญาณและสุดท้ายสัญญาณจะถูกทำให้เป็นดิจิตอลและประมวลผลเพื่อทำให้ความละเอียดในการตรวจจับนั้นสูงที่สุด

 

      ขนาดของอุโมงค์เมื่อเทียบกับสินค้าที่วิ่งผ่านนั้นมีความสำคัญเป็นอย่างมากต่อประสิทธิภาพในการตรวจจับขนาดของสินค้า ความละเอียดของเครื่องตรวจจับนั้นจะวัดจากจุดกึ่งกลางของอุโมงค์ซึ่งเป็นจุดที่มีความไวในการตรวจจับน้อยที่สุด

 

          • การตรวจจับแบบใช้สนามแม่เหล็กสำหรับผลิตภัณฑ์ที่ห่อฟอยล์

 

      ระบบการตรวจจับนี้จะแตกต่างกับวิธีการตรวจจับรูปแบบอื่นโดยสิ้นเชิง ระบบนี้ทำงานโดยการใช้อุโมงค์ที่มีการสร้างสนามแม่เหล็กแรงสูง ผลก็คือเมื่อมีเศษวัตถุที่เป็นโลหะวิ่งผ่านอุโมงค์ก็จะทำให้วัตถุนั้นเกิดการ Magnetized

 

      ในอุโมงค์นั้นประกอบด้วยคอยล์ที่เรียงกัน เมื่อวัตถุที่ Magnetized วิ่งผ่านคอยล์ชุดนี้จะมีการสร้างกระแสไฟฟ้าและระบบจะขยายกระแสไฟฟ้านี้เพื่อนำสัญญาณนี้ไปใช้ในการส่งสัญญาณ Output ของระบบแจ้งเตือน

 

      วัตถุที่นำกระแสไฟฟ้าใด ๆ ที่วิ่งผ่านสนามแม่เหล็กนั้นจะสร้างสัญญาณขึ้นรวมถึงวัตถุที่เป็น Non-magnetic Metals แต่ก็เป็นปริมาณที่น้อยมากเมื่อเทียบกับวัตถุที่เป็น Magnetic Metals ดังนั้นแล้ววัตถุที่เป็น Non-ferrous และสแตนเลส ที่ตรวจจับได้นั้นต้องมีขนาดที่ใหญ่มาก ฉะนั้นแล้วการใช้งานส่วนใหญ่ของระบบนี้จะใช้ตรวจจับเฉพาะวัตถุที่เป็น Ferrous

 

 

อะไรคือเหตุผลในการที่ผู้ผลิตจะเลือกใช้เครื่องตรวจจับโลหะ

 

• ความปลอดภัยของผลิตภัณฑ์

 

• ป้องกันความเสียหายของอุปกรณ์ต่าง ๆ

 

• เป็นข้อบังคับในสัญญาของลูกค้า

 

• เป็นระเบียบการของมาตรฐาน (Regulatory Compliance)

 

 

การใช้เครื่องตรวจจับโลหะในระบบการผลิต

 

      การใช้งานเครื่องตรวจจับโลหะอย่างมีประสิทธิภาพในกระบวนการผลิตนั้นจะสามารถทำให้รับรองคุณภาพของผลิตภัณฑ์ได้ เราสามารถติดตั้งเครื่องตรวจจับโลหะได้ในหลายจุดในกระบวนการผลิต แบบที่มีประสิทธิภาพสูงสุดคือติดตั้งเครื่องตรวจจับโลหะเพื่อตรวจวัตถุดิบและอีกเครื่องเพื่อตรวจผลิตภัณฑ์ที่ผลิตเสร็จแล้ว ทางผู้ผลิตควรจะตั้งค่ามาตรฐานในการตรวจจับเพื่อที่จะหาข้อสรุปในเรื่องของขนาดขั้นต่ำและชนิดของโลหะที่จะค้นหา การตรวจสอบเครื่องตรวจจับโลหะอย่างสม่ำเสมอโดยใช้ Test Piece โลหะชนิดต่าง (Ferrous, Non- ferrous, สแตนเลส) นั้นเป็นเรื่องที่จำเป็นอย่างมากเพื่อที่จะตรวจสอบว่าเครื่องตรวจสอบยังทำงานเป็นปรกติอยู่ตลอด

 

 

ชนิดของเครื่องตรวจจับโลหะ

 

     เครื่องตรวจจับโลหะนั้นมีอยู่หลายรูปแบบด้วยกัน

 

          1. Conveyor Type  

 

 

 

 

 

 

          2. Gravity Type  

 

  

 

 

          3. Tube Type  

 

 

 

 

          4. Pharmaceutical Type  

 

 

     โดยทั่วไปเครื่องตรวจจับโลหะนั้นจะต้องใช้ร่วมกับระบบคัดแยกสินค้าที่ไม่ผ่านการตรวจสอบแบบอัตโนมัติ(Automatic Rejection System) จุดมุ่งหมายของระบบนี้ก็คือการที่สามารถจะคัดแยกสินค้าที่ไม่ผ่านการตรวจได้ 100% ตัวอย่างของระบบการคัดแยกโดยหลัก ๆ จะมีแบบ Push Arm, Free Fall, Flap Type, Air Nozzle และ Valve Type

 

 

 

 

รูปที่ 2 แสดงตัวอย่างรูปแบบ Automatic Rejection System

 

 

เครื่องตรวจจับโลหะนั้นเป็นเครื่องมือตรวจสอบที่สำคัญเป็นอย่างยิ่งในกระบวนการผลิตหากมีการเลือกรุ่น, ติดตั้ง, ใช้งาน และบำรุงรักษาโดยผู้เชี่ยวชาญแล้วหละก็จะช่วยในการเพิ่มคุณภาพในการตรวจสอบสิ่งแปลกปลอมในผลิตภัณฑ์ได้อย่างมาก อีกทั้งยังสามารถลดความเสียหายที่อาจจะเกิดขึ้นเนื่องจากเศษโลหะที่ติดอยู่กับผลิตภัณฑ์ได้ด้วย

 

 

สนใจรายละเอียดเพิ่มเติมติดต่อได้ที่



บริษัท นิวแม็ก จำกัด

โทรศัพท์ 0-2726-8000 ต่อ 714-718
http://www.pneumax.co.th, E-Mail: sales.atm@pneumax.co.th