Détection de métaux

Principes généraux

• le corps de détection (principe du pont de mesure équilibré)
• les phénomènes exploités
• le traitement des signaux
• comment supprimer l’effet des produits 
   
   
  

Principe du système à bobines àquilibrées (mesure différentielle)

• Ce système est constitué de 3 bobines enroulées sur un gabarit rigide, l’ensemble étant situé dans un caisson en aluminium ou en inox imposé par certaines contraintes industrielles.
• Ce caisson sert de blindage afin que le champ puisse être concentré dans le tunnel de détection et évite de se propager dans l’environnement proche du détecteur.
• L’appareil doit être fabriqué selon les normes de compatibilité électromagnétique en vigueur, afin de ne pas (ni d’être) perturber son environnement.

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Le pont équilibré est constitué de trois spires identiques.
Les deux spires de réception sont situées à distance égale de part et d’autre de l’émetteur.

• Certains produits comme la viande ou le fromage, perturbent également l’équilibre du pont de mesure.
  Bien que la conductivité de ces produits soit très faible par rapport au métal, c’est leur masse qui entraînent le déséquilibre.
  Il n’est pas rare d’avoir un rapport de masse de 1/1000000 entre le produit et le contaminant.
• On classe donc les produits dans deux catégories:
  produit humide ou produit sec.

L’importance du convoyeur

Exigences générales pour la détection des métaux:

• respecter la zone sans métal
• transmettre un minimum de vibrations au détecteur
• limiter le risque d’accumulation de charges électrostatiques
• éviter tout risque d’effet de boucle

• Tout élément devant être installer à proximité ou au travers du tunnel de détection sera en matière isolante sur toute la zone sans métal. En pratique : ZSM = 1,5 ? l’ouverture la plus petite du tunnel en amont comme en aval du détecteur.
• L’appareil doit être installé sur un socle stable ne transmettant qu’un minimum de vibrations.
• Le transfert des produits peut être générateur de charges électrostatiques. Dans ce cas, l’appareil devra être équipé d’un système de neutralisations des charges. Ceci évitera un amorçage dans le tunnel de détection qui serait dommageable pour l’électronique de traitement.
• Toute boucle fermée proche du champ électromagnétique généré, peut être siège d’une fem induite. Un champ d’opposition est alors présent. Si tout reste en l’état, le détecteur peut fonctionner normalement. Un convoyeur peut, par l’intermédiaire de ses rouleaux, former une ou plusieurs boucles à proximité du détecteur. Les roulements génèrent des contacts intermittents qui ouvrent et referment ces boucles, entraînant une instabilité de l’appareil le rendant inutilisable. Pour éviter ce phénomène, on prendra la précaution d’isoler électriquement (par des bagues en pvc ou autre isolant) un des cotés de chaque rouleau afin d’ouvrir définitivement les boucles formées accidentellement.

Applications

Performances typiques

Applications typiques

• Un examen approfondi sur la structure du film aluminisé montre que la surface est composée de points discontinus d’aluminium (d’épaisseur ? 12µm) déposés sur un substrat en matière plastique – voir figure(20). Par ses propriétés de barrière à la pénétration de l’oxygène, ce type d’emballage est fréquemment utilisé pour conditionner des produits dont la limite de consommation est courte. Une fois introduit dans le tunnel de détection, le courant aura plus de mal à s’y établir en comparaison au film aluminium. Il faut néanmoins baisser la fréquence du champ électromagnétique car malgré sa faiblesse, l’influence des points d’aluminium reste non négligeable. On peut voir sur la figure(13) qu’en deçà de 100kHz, l’influence des métaux non ferreux sur les canaux R et X s’amenuise rapidement.
• Dans la majorité des cas le film est utilisé pour fabriquer des sachets d’emballage. Il est évident que lors du passage dans le détecteur de métaux, leur différents cotés sont proches des bords du tunnel de détection. On prendra donc comme précaution de surdimensionner l’ouverture (au minimum 50mm de chaque face du sachet) afin que chaque emballage soit le plus centré possible. C’est au centre du tunnel que l’appareil est le moins sensible.
• C’est généralement lors de la fermeture du sachet (par soudage) qu’il y a formation d’un chemin conducteur. Celui-ci peut être comparé à une aiguille en matériau non ferreux. La position du sachet ou autre emballage devra donc être rigoureuse afin d’éviter tout faux rejet. 
   
   
   
   
  

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