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金属検出機についての概要、用途、原理などをご説明します。また、金属検出機のメーカー51社一覧や企業ランキングも掲載しております。金属検出機関連企業の2025年2月注目ランキングは1位:株式会社エー・アンド・デイ、2位:ミネベアミツミ株式会社、3位:アラム株式会社となっています。
1987年～1991年昭和電線電纜勤務 高分子材料研究室にて電線の被覆材の研究に従事1991年～1997年小池国際特許事務所にてパテントエンジニアとして勤務1997年～2005年GE横河メディカルシステムにて知財部員として勤務現在、ライターとして活動
金属検出機とは、サンプルに金属の異物が混入していないか確認する検出器です。
食品や医薬品の分野で多く使用されています。金属検出機を用いれば、目視では検品不能なサイズの金属を検出可能です。目視による検査よりも、確実に異物を検出できます。
なお、金属検出器で検査できる代表的な食品の種類は、ラーメンや菓子などのドライなもの、生肉や魚およびかまぼこなどの加工品のウエットなもの、冷凍食品やスナック菓子などのアルミ蒸着により包装しているものです。ただし、対象物の水分量や塩分量、温度が結果に影響を与える可能性があることに留意する必要があります。
金属検出機は、食品や医薬品などの体内に入る製品の検査によく使用されています。特に食品安全を徹底する「HACCP (Hazard Analysis Critical Control Point). 」での衛生管理方法の完全義務化に伴って、食品工場での金属検出器の使用が増えています。
食品内の異物を検出する装置としては、金属検出器以外にX線異物検出器があります。金属検出機は金属の検出に特化しているため、比較的構造が簡単で価格が安価で小型化も可能なため、導入しやすい装置です。
これに対し、X選異物検出装置では、金属以外にガラスや樹脂なども検出可能ですが、構造が複雑であることや大型であることから比較的高価で、導入が難しいこともあります。そのため、対象物や予算に応じて、これらを単体で使用するあるいは組み合わせるなどして使用されています。
金属検出機は検出原理により「交流型」と「直流型」に分類されます。
交流型金属検出機は、磁性体および非磁性体、両方の金属を検出できるのが大きな特徴です。交流型の金属検出機は、交流磁界を発する送信コイルと2つの差動構成の受信コイルが対向して設けられた構成です。そして、この送信コイルと2つの受信コイルの間の空間にサンプルを置いて金属検査をします。
送信コイルと受信コイル間のサンプル内に金属が無ければ、2つの受信コイルは送信コイルから同等の強さの磁力線を受けます。しかし、磁性を持つ金属があれば、送信コイルから発する交流磁界によって金属が磁化し、磁力線が金属側に引き寄せられて2つの受信コイルが受ける磁力線に差が生じるため、これにより金属の検出が可能です。なお、磁性をもつ金属としては、鉄、コバルト、ニッケルなどが挙げられます。
また、磁性を持たない非磁性金属がある場合には、送信コイルからの交流磁界により非磁性金属の周囲に渦電流が生じます。この渦電流により変化する非磁性金属付近の磁界を受信コイルで検出することで金属の検出が可能です。なお、非磁性金属としては、アルミニウム、銅、ステンレス鋼などが挙げられます。
さらに、この交流型金属検出機では、送信コイルから複数種の周波数の磁力線を発信するものもあります。これは、金属の種類や形状によって検出に最適な周波数が異なるためです。複数種の周波数の磁力線を順次発することにより、最適な検出を可能としています。
直流型金属検出機は、包装材にアルミニウムを用いたレトルト食品やスナック菓子などの中に混入した磁性を持つ金属を検出できるのが大きな特徴です。直流型の金属検出機では、永久磁石を用いてサンプルに磁界を掛けます。
サンプル内に磁性を持つ金属が含まれていれば、金属は磁化されて内部のスピンが一方向にそろいます。サンプル中の金属のスピンが揃った状態でピックアップコイルと称される2つのコイルの間を通ると、ファラデーの電磁誘導の法則で起電力が起こるため、これを検出して金属の有無を判断する仕組みです。
なお、アルミニウムは非磁性体の金属なので、磁化されず、サンプル内の磁性を持つ金属だけが検出されます。
金属検出機では、性能や特性を定量的に確認するために、一般的に鉄やステンレス鋼よりなるテストピースを用いて校正を行います。テストピースのみを金属検出器にかけて校正を行うよりも、実際のサンプルと同じ容器に入れる、もしくはサンプルに取り付けた方が正確な校正が可能です。
サンプルにテストピースを固定する場合、サンプルの形状によっては必ずしも安定して固定できるとは限りません。テストピースの固定状態が変わってしまうと校正に影響を及ぼすため、サンプルにテストピースを固定する様々な方法が採用されています。
その一例として、ポケットを備えたビニール素材の袋のポケットにテストピース入れてサンプルにかぶせる方法があります。この方法では、サンプルとテストピースがビニール素材の袋で一緒にくるまれた状態となり、所望の位置でテストピースを固定可能です。また、ビニール素材は磁界に影響を与えにくいため、ビニール素材の袋を使用した方法が校正に適しています。
そのほか、輪ゴムを使ってサンプルにテストピースを固定する方法もあります。輪ゴムも磁界に影響を与えにくいため、校正に好適です。さらには、磁界に影響を与えにくい樹脂素材製のバスケットにテストピースを取り付け、バスケットにサンプルを入れて校正する方法もあり、サンプルに凹凸が多い場合などに採用されています。また、専用治具に固定する方法では、スタンドパウチなどの倒れやすい商品を支える専用の治具を作成してこれにテストピースを固定します。
参考文献
https://dl.cdn-anritsu.com/ja-jp/test-measurement/reffiles/About-Anritsu/R_D/Technical/89/89_088.pdf
https://haccp.shokusan.or.jp/wp-content/uploads/2016/02/h25manual_2_2.pdf
https://www.jstage.jst.go.jp/article/sptj1978/39/6/39_6_441/_pdf/-char/en
https://www.thermofisher.com/
https://takuminotie.com/blog/2016/11/23/post-16322/2/
*一部商社などの取扱い企業なども含みます。
| 順位 | 会社名 | クリックシェア |
|---|---|---|
| 1 | 株式会社エー・アンド・デイ |
10.7%
|
| 2 | ミネベアミツミ株式会社 |
8.2%
|
| 3 | アラム株式会社 |
6.6%
|
| 4 | 株式会社イシダ |
6.1%
|
| 5 | 株式会社寺岡精工 |
4.6%
|
| 6 | 日新電子工業株式会社 |
4.6%
|
| 7 | ニッカ電測株式会社 |
4.6%
|
| 8 | ミツミ電機株式会社 |
4.1%
|
| 9 | 株式会社サンコウ電子研究所 |
3.6%
|
| 10 | 株式会社樋口商会 |
3.6%
|
項目別
検出感度(Fe) mm
0 - 0.5 0.5 - 1 1 - 1.5 1.5 - 2 2 - 2.5検出感度(SUS) mm
0.5 - 1 1 - 1.5 1.5 - 2 2 - 2.5 2.5 - 3 3 - 4最大通過高さ mm
10 - 100 100 - 200 200 - 300 300 - 500 500 - 800搬送ベルト速度 m/min
5 - 10 10 - 20 20 - 30 30 - 40 40 - 50 50 - 60 60 - 70搬送質量 kg
1 - 3 3 - 10 10 - 20 20 - 30 30 - 31電源 V
0 - 150 150 - 350コイル口径 mm
0 - 50 50 - 150 150 - 250 250 - 300使用環境の温度 ℃
-10 - 0 0 - 40 40 - 60質量 kg
0 - 50 50 - 100 100 - 150 150 - 200 200 - 250 250 - 300 300 - 400
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