金属探知器とは
金属探知器とは、電磁誘導を利用して金属の有無を検知する機器です。
地中に埋まった金属や食料品の異物、セキュリティチェックでの不正な金属の持ち込みなど、様々な場面で使用されています。金属を検出する装置には、他に検針機があります。
しかし、検針機の場合は鉄やニッケルなどの磁性体だけしか検出できません。対して金属探知器を用いると、ステンレス、アルミニウムなどの非磁性体も含むあらゆる金属の検出が可能です。
金属探知器の使用用途
1. セキュリティチェック
空港やイベント会場などでの荷物検査や身体検査で、不正な金属の持ち込みを防止するために金属探知器が利用されます。
2. 工業用途における品質管理
製造工場では、製品の品質管理や異物混入の防止のために金属探知器が導入されています。金属片や針金などの異物が製品に混入すると、製品の品質や安全性に影響を及ぼす可能性があります。金属探知器を利用して、異物の早期検出と品質管理の向上が図られます。
3. その他
宝探しや考古学探査、地雷の探知などでも金属探知器が使用されます。これらの分野では、地中に埋まった金属を探し出すために金属探知器が重要な役割を果たします。
金属探知器の原理
金属探知器はさまざまな分野で使用されており、分野や用途によりその形状も異なります。しかし、基本的な原理はどれも同じです。
金属探知器の基本的な原理は、電磁誘導によるものです。金属探知器の内部にはコイルが設置されており、探知器の電源をONにしてこのコイルに電流を流すとコイル内に磁場が発生します。この磁場が別の金属の内部を通ると、電磁誘導によりその金属に起電力が発生します。
その結果、金属内部に電流が流れて別の磁場が発生するために、全体として磁場が変化する仕組みです。この磁場の変化により、金属の有無の判定ができます。
金属から発生する磁場の状態は、金属表面のキズの有無などによっても変化します。非破壊検査では、キズの有無による微小な磁場変化を検出して製品の品質を担保しています。このため、非破壊検査では他分野と比較してきわめて高度な信号検出技術が必要です。
金属探知器の選び方
金属探知器を選ぶ際の注意するポイントは、以下の通りです。金属探知器を選ぶ際は、探知器ごとに得手不得手があるため、メーカーの仕様書などを参考に目的を達成できるものを選ぶことが大切です。
1. 金属の種類
検出したい金属の種類を考慮する必要があります。金属探知器によって、検出できる金属の種類や感度は異なります。金属探知器は鉄に良い反応を示しますが、ステンレスなどの合金には感度が低下しやすいです。
その他にも、細長い形状のものや水を多量に含むものにも感度が低下します。このような探知され辛い状況での使用を想定している場合は、より慎重に選択することが大切です。
2. 操作性や持ち運びのしやすさ
使いやすい金属探知器を選ぶことで、効率的な作業が可能となります。形状も大型商品用、小物に使用するもの、製造ラインに設置できるものなど様々です。用途によっては複数個必要になることもあります。
3. 環境や使用条件
例えば、屋外使用や水中使用を想定する場合は、防水性能が必要な金属探知器を選ぶことが重要です。また、金属以外の石やガラスも検知したい場合や、より精度の高い探知を行いたい場合は、X線を用いた異物発見器を併用します。
金属探知器のその他情報
1. 工場で使用される金属探知器
金属探知器は製造工場での非破壊検査や、食品工場での異物発見などに活用されています。非破壊検査では金属探知器や類似した装置を使って磁気深傷検査などが行われています。ここでは、金属探知器の使用例として異物混入防止のために食品工場で使われているものに関して紹介します。
食品工場では金属の混入が大きな問題となるため、金属探知器が導入されている場合が多いです。一般的に、生産ラインのベルトコンベアで流しながら検査を行いますが、検査の精度は製品の位置や向き、形状によって差が生まれます。
導入の際に、装置の性能や設備の形状、混入する可能性がある金属などを基準に最も良い方法を選択します。正しく運用できていない場合、金属が含まれていたとしても検知できないことがあるため注意が必要です。
2. 金属探知器の使用上の注意点
金属探知器は電磁誘導を用いた検査方法であるため、装置の周辺環境によっては正常に動作しない場合があります。特に、電源やケーブルなどの管理は装置の仕様書に従い、適切に行うことが大切です。
また、金属探知器の安定した性能を保証するため、定期的にテストピースによる検査が必要になります。食品工場の場合は、重要管理点であるCCP (Critical Control Point) の基準に沿った頻度で装置の検査を行います。
参考文献
https://www.jp.tdk.com/tech-mag/ninja/073
https://jmdm-atter.co.jp/product/ATTER-V8AMi2w.pdf
https://foods-plus.jp/%E9%A3%9F%E5%93%81%E6%A9%9F%E6%A2%B0/metal_detection/
https://www.sanko-shoji.jp/lecture/cn10/pg128398.html