申海鵬

日趨嚴格的法律法規(guī)標準和日益提升的消費者安全意識，都要求食品制造企業(yè)采取一切必要措施保護其品牌聲譽。2010年英國食品標準局報告116起物理污染事件，其中66%來自于與食品本身無關(guān)的外來物質(zhì)，這些外來物質(zhì)中多是細小金屬，其對消費者的傷害是最直接的。如面包中的金屬雜質(zhì)可能讓口腔流血，嚴重的甚至還會損害食道。這些都使金屬檢測機成為了生產(chǎn)企業(yè)中必不可少的安全監(jiān)測設備。但是，對于食品企業(yè)來說，面對眾多的金屬檢測機，選擇適合企業(yè)應用的金屬檢測機，在使用過程中保證其性能有效、穩(wěn)定并不是一件簡單的事情。因此，充分了解金屬檢測機的工作原理、影響其靈敏度的因素，以及使用過程中的注意事項等就顯得尤其重要。

在第十屆中國國際肉類工業(yè)展覽會上，世界領(lǐng)先的在線金屬檢測設備供應商梅特勒-托利多展出了最近研發(fā)的設備ASN 9000。據(jù)了解，該設備符合全球食品安全倡議(GFSI)標準，包括英國零售商協(xié)會(BRC)、國際食品標準(IFS)和食品安全體系認證(FSSC22000），確保食品生產(chǎn)商滿足甚至超過法規(guī)要求。為了進一步了解該設備，本刊記者采訪了梅特勒—托利多（上海）有限公司產(chǎn)品經(jīng)理賈小凡先生，他向我們介紹了金屬檢測機的工作原理及其設計的獨到之處。

記者：目前金屬檢測機多采取電磁感應的原理，請您為我們簡單介紹下該原理在金屬檢測機中是如何應用的？

賈小凡：電和磁是不可分割的，它們始終交織在一起，簡單地說，就是磁生電、電生磁。金屬檢測機就是利用該原理，在監(jiān)測頭中安裝3個對稱線圈，中間為發(fā)射線圈，兩邊各設置一個接收線圈。發(fā)射線圈與振蕩器連接，讓它產(chǎn)生高頻電磁場發(fā)射。兩個接收線圈反向串聯(lián)，在電磁場無外來侵擾時，兩個線圈的感應電壓抵消為零，這就是所謂的平衡線圈原理。線圈圍繞一個孔繞制，被測產(chǎn)品中含有金屬污染物時，產(chǎn)品中的金屬與檢測機的磁場相互作用，從而產(chǎn)生電磁擾動，打破原來的平衡輸出而被檢測出來。靈敏度對于金屬檢測機是很重要的，而影響檢測靈敏度的因素也是很多的，例如，金屬類型、設備的工作頻率和檢測相位、產(chǎn)品效應、開口尺寸大小、金屬異物通過食品金屬檢測機所處的不同位置、金屬異物形狀走向、包裝材料是塑料還是鍍鋁膜，以及環(huán)境因素，都會對產(chǎn)品造成影響。

記者：您介紹到，不同的金屬類型會對檢測靈敏度產(chǎn)生很大的影響，那么此次展出的ASN 9000在這方面的檢測情況如何？

賈小凡：不同金屬的導磁導電性不同。導磁性金屬引起磁力線增強，接收磁場線圈得到的電動勢增強，信號電壓變化幅度增大，小的金屬容易被檢測到，檢測靈敏度就高；最容易檢測的是導磁性金屬，如黑色金屬等，因為它們對檢測機的磁場會產(chǎn)生明顯的影響；低電阻的非鐵磁性材料也容易檢測到，如鎂、鋁、鉛、黃銅、青銅，雖然它們不導磁，但它們有很高的電導率；最難檢測的是非磁性不銹鋼，此類金屬接收磁場線圈得到的電動勢減小，信號電壓變化幅度減小，小金屬很難被檢測到，而這類金屬恰恰常常出現(xiàn)在食品及包裝機械中。

為提高檢測靈敏度，ASN 9000采用了先進的數(shù)字信號處理和多通道檢測技術(shù)，與普通金屬檢測機單通道相比，多通道技術(shù)可以將一些不容易檢測的金屬物質(zhì)的相位規(guī)范在一定的范圍之內(nèi)。這一先進的系統(tǒng)將金屬污染物產(chǎn)生的微小信號，從產(chǎn)品本身產(chǎn)生的信號中分離出來，并將這些微小信號放大到可以被檢測到的程度。增強的放大率能夠檢測到所有類型的金屬，包括干燥或高水分含量產(chǎn)品中的鐵、非鐵和不銹鋼，其中鐵的最小檢測直徑達到0.3mm、不銹鋼的最小檢測直徑達到0.55mm，完全保證了金屬檢測機無與倫比的精確度。此外，ASN 9000系列結(jié)合了多種增強模式高頻監(jiān)測技術(shù)，可提供最高水準的檢測性能，確保所有類型產(chǎn)品都能獲得最佳檢測效果，包括高水分含量和復合金屬薄膜包裝產(chǎn)品。

記者：ASN 9000在保證檢測精度上，還有哪些優(yōu)勢？

賈小凡：金屬檢測機也會受到振動金屬部件的影響，這是由于檢測頭磁場的某些部分會在檢測外圍形成磁場，即使是處于檢測頭外面的金屬也可能產(chǎn)生渦流電流。如果產(chǎn)生渦流電流的金屬部分與金屬檢測機發(fā)生不穩(wěn)定接觸，渦流電流的半徑會根據(jù)接觸情況而產(chǎn)生波動，所引起的磁性波動便會被檢測機接收線圈接收，從而產(chǎn)生錯誤操作。為避免或減少這種情況的出現(xiàn)，自動傳輸帶與支撐架之間采用了絕緣隔離，減少了外圍電流對檢測精確度的影響。此外，該檢測機的電源經(jīng)過合理的設計方案，可在一定程度上阻礙干擾電流。

記者：據(jù)了解，ASN 9000專門用于食品行業(yè)，而食品行業(yè)對食品衛(wèi)生的要求非常嚴格，那么該設備如何保障設備清潔衛(wèi)生？

賈小凡：梅特勒—托利多應用于食品行業(yè)的設備都是必須滿足食品行業(yè)需要的，此次我們展出的ASN 9000更是將衛(wèi)生級別推向了一個新的高度。其采用無縫焊接，從外表直觀來看沒有一個死角和焊接點；傳送帶機架采用的完全焊接的“開放式結(jié)構(gòu)設計”，檢測頭不易積灰，滿足了HACCP的衛(wèi)生要求；傳送帶采用衛(wèi)生設計的開放式結(jié)構(gòu)易于清洗，可確保完全符合HACCP的規(guī)定，并且無需工具，即可輕松拆卸清洗，該設備所有接觸食品的設備都是采用食品級材料制成，可確保產(chǎn)品不受污染。此外，該設備的密封檢測頭能夠達到IP66高壓清洗防護等級，能在惡劣環(huán)境中使用。

記者：信息化及智能化是當前金屬檢測設備的一個發(fā)展趨勢，在這款設備中有哪些體現(xiàn)？

賈小凡：首先，該設備的操作平面為全彩觸摸屏人機界面，該平臺擁有12種語言，包括6種亞洲語言，菜單易于操作，減少了操作機器所需的培訓工作。在此操作平臺即可完成對傳輸帶、運行狀態(tài)的監(jiān)控。

其次，使用金屬檢測機，食品生產(chǎn)商可達到諸如危害分析與關(guān)鍵控制點(HACCP)之類的嚴格食品行業(yè)質(zhì)量與安全標準要求，ASN 9000可實現(xiàn)全面可追溯性并具有狀態(tài)監(jiān)測功能，由于潛在危害可能會對檢測造成影響，如果出現(xiàn)了該情況并且沒有及時處理，這種功能會提前發(fā)出預警信號。為了支持合規(guī)、符合外部零售商的要求以及提供與之相符的文檔記錄，所有的系列金屬檢測機均包含一個內(nèi)置性能驗證軟件包。此外，該系統(tǒng)還可在內(nèi)部采集關(guān)鍵過程數(shù)據(jù)，并可將其下載至便攜式打印機或通過連接解決方案導出至所有主要工廠管理系統(tǒng)。

記者：我們知道一個食品企業(yè)可能會生產(chǎn)多種產(chǎn)品，一臺ASN 9000機器是否可以檢測多種產(chǎn)品？

賈小凡：ASN 9000軟件所具有的一次通過自動設置程序，能夠在幾秒鐘內(nèi)對產(chǎn)品完成編程。產(chǎn)品記憶功能最多可存儲100種產(chǎn)品設置，確保處理多件產(chǎn)品的用戶僅用一臺金屬檢測機，就能夠輕松檢測整個產(chǎn)品系列。而且，用戶還可以對ASN 9000進行相應設置，在所有類型的金屬中著重檢測某一種金屬。