Các biện pháp ngăn ngừa việc từ chối sai, nhiễu điện từ máy dò kim loại: Tiếng ồn bên ngoài – Phần 1
Trong quá trình vận hành máy dò kim loại thực phẩm, hiện tượng báo giả (false reject) có thể xảy ra do nhiều nguyên nhân khác nhau. Trước đây, chúng tôi đã đề cập đến ảnh hưởng của nhiệt độ sản phẩm và cách đưa sản phẩm qua máy dò kim loại đến độ ổn định phát hiện.
Trong bài viết này, chúng ta sẽ tiếp tục tìm hiểu về một nguyên nhân rất phổ biến trong nhà máy sản xuất:
nhiễu điện từ máy dò kim loại từ bên ngoài.
Các loại nhiễu như nhiễu bức xạ, nhiễu dẫn điện và nhiễu tĩnh điện đều có thể làm ảnh hưởng đến từ trường của máy dò kim loại và gây ra hiện tượng loại bỏ sai sản phẩm.
* Vui lòng tham khảo “Mẹo sử dụng máy dò kim loại hiệu quả – Biện pháp chống phát hiện sai phần 2-“ .
Tham khảo thêm bài viết: Máy dò kim loại báo giả tại đây:
Xem thêm các giải pháp máy dò kim loại tại đây: Máy dò kim loại thực phẩm
Trong một cơ sở sản xuất, nhiều thiết bị đang hoạt động, do đó, nhiễu điện từ bên ngoài (sau đây gọi là “nhiễu điện”) được tạo ra ở khắp mọi nơi. Nhiễu điện có thể ảnh hưởng đến từ trường do máy dò kim loại tạo ra, gây ra hiện tượng loại bỏ sai. Bài báo này sẽ tập trung vào nhiễu điện do bức xạ, dẫn điện và tĩnh điện gây ra, đồng thời đưa ra giải thích về nguyên nhân và các biện pháp để khắc phục chúng.
Máy dò kim loại hoạt động như thế nào?
Máy dò kim loại tạo ra từ trường có tần số xác định thông qua cuộn dây bên trong đầu dò. Khi sản phẩm đi qua vùng kiểm tra, hệ thống sẽ theo dõi sự thay đổi từ trường để phát hiện dị vật kim loại.
Nếu tín hiệu phát hiện vượt quá giá trị ngưỡng đã cài đặt, hệ thống sẽ xác định sản phẩm chứa kim loại và kích hoạt cơ cấu loại bỏ.
Tuy nhiên, trong môi trường sản xuất thực tế, nhiều nguồn nhiễu điện từ bên ngoài có thể làm ảnh hưởng đến từ trường này và gây ra hiện tượng báo giả.
Các loại nhiễu điện và biện pháp khắc phục
1. Nhiễu bức xạ từ biến tần và động cơ
Tiếng ồn bức xạ 1
Các thiết bị xếp hàng lên pallet, máy cắt tấm được lắp đặt ở lối vào và lối ra của các phòng sản xuất, và hệ thống điều hòa không khí đều có bộ biến tần và bộ khuếch đại servo tích hợp để điều khiển động cơ bằng cách thiết lập tần số tùy ý. Khi hoạt động, chúng không chỉ tạo ra các tần số nhất định mà còn tạo ra cả các sóng hài bậc cao hơn. Điều này có thể gây ra tiếng ồn làm gián đoạn từ trường của máy dò kim loại.
Kết quả là hệ thống có thể phát sinh hiện tượng false reject dù sản phẩm không chứa dị vật kim loại.
Khoảng cách và kích thước đầu dò ảnh hưởng thế nào? Nhiễu điện từ máy dò kim loại
Ảnh hưởng của nhiễu bức xạ phụ thuộc vào:
- khoảng cách từ nguồn nhiễu đến đầu dò
- cường độ nhiễu
- kích thước khẩu độ đầu dò
Thông thường:
- thiết bị càng gần đầu dò → nhiễu càng mạnh
- khẩu độ đầu dò càng lớn → càng dễ bị ảnh hưởng
Thử nghiệm thực tếnhiễu điện từ máy dò kim loại
Trong thử nghiệm thực tế, khi thay đổi tần số của biến tần gần đầu dò máy dò kim loại, màn hình giám sát nhiễu cho thấy tín hiệu nhiễu bắt đầu ảnh hưởng rõ rệt đến từ trường của thiết bị.
Tuy nhiên, khi lắp đặt tấm chắn chống nhiễu ở hai bên đầu dò, ảnh hưởng nhiễu điện từ giảm đáng kể và hệ thống hoạt động ổn định hơn.
Để xem liệu sự khác biệt về tần số của nhiễu bức xạ có ảnh hưởng đến từ trường hay không, chúng ta sẽ tạo ra một thiết bị kết nối bộ biến tần, động cơ và cuộn dây, rồi phát nhiễu bức xạ về phía đầu dò của máy dò kim loại.
Đầu tiên, trước khi phát ra tiếng ồn bức xạ, chúng tôi đã kiểm tra màn hình giám sát tiếng ồn của máy dò kim loại để đảm bảo không có tiếng ồn nào gây nhiễu đáng kể đến từ trường.
Tiếp theo, chúng tôi bật nguồn điện cho thiết bị và thay đổi tần số bằng bộ biến tần, hiệu quả của việc này được thể hiện rõ ràng trên màn hình giám sát nhiễu. Bạn có thể thấy nó bắt đầu ảnh hưởng đến từ trường của máy dò kim loại như thế nào.
Khi tần số biến tần được thay đổi thêm, ảnh hưởng đến từ trường được xác nhận là nhỏ trên màn hình giám sát nhiễu.
Tiếp theo, chúng tôi đã kiểm tra hiệu quả của tấm chắn trong việc ngăn chặn tiếng ồn bức xạ từ bên ngoài.
[Không có khiên]
Nếu tần số biến tần được thay đổi dần dần bằng cùng một thiết bị đo như trước, màn hình sẽ hiển thị lỗi sai do ảnh hưởng của nhiễu.
[Có khiên]
Việc kiểm chứng bằng cách gắn các tấm chắn vào cả hai đầu của đầu dò cho thấy rằng các hiệu ứng nhiễu đã giảm đáng kể, chứng tỏ hiệu quả của việc chắn sóng.
Biện pháp khắc phục nhiễu bức xạ
Thực tế cho thấy, nhiễu bức xạ từ thiết bị biến tần ảnh hưởng đến từ trường của máy dò kim loại. Trong quá trình sản xuất thực tế, hãy thử áp dụng các biện pháp sau.
- Nếu có thể, hãy điều chỉnh các bộ biến tần và bộ khuếch đại servo của các thiết bị lân cận để thay đổi tần số của nhiễu bức xạ.
- Gắn tấm chắn vào đầu dò để giảm nhiễu bức xạ.
- Cất giữ bộ biến tần, động cơ servo, dây cáp và động cơ trong một hộp làm bằng kim loại từ tính, chẳng hạn như thép, có tác dụng chắn từ.
- Sử dụng chế độ “tránh nhiễu” của máy dò kim loại .
Một số dòng máy dò kim loại hiện đại như Anritsu M6-h đã tích hợp chức năng giảm nhiễu tự động nhằm hạn chế hiện tượng báo giả.
*Chức năng “khử nhiễu” được tích hợp trong máy dò kim loại dòng M6-h của chúng tôi.
2. Nhiễu bức xạ từ dây cáp điện
Nếu dây cáp của máy dò kim loại hoặc các thiết bị gần đó treo lơ lửng trên trần nhà hoặc dây cáp điện ở chân máy dò kim loại bị hở, từ trường có thể được tạo ra khi dòng điện chạy qua dây cáp điện. Điều này có thể dẫn đến nhiễu từ trường của máy dò kim loại do tiếng ồn bức xạ rò rỉ, có khả năng dẫn đến việc loại bỏ sai vật thể.
Cách khắc phục
Để giảm nhiễu từ dây cáp điện, nên:
- đặt cáp trong ống kim loại
- sử dụng ống chống nhiễu
- đi dây cách xa đầu dò
- sử dụng cáp chống nhiễu chuyên dụng
3. Nhiễu dẫn điện từ nguồn cấp điện
Nếu máy dò kim loại dùng chung nguồn điện với các thiết bị công suất lớn như:
- máy đóng gói
- máy ép
- máy làm hộp
- motor công nghiệp
nhiễu điện có thể truyền qua hệ thống nối đất và đi vào bên trong máy dò kim loại.
Điều này dễ gây mất ổn định tín hiệu và phát sinh lỗi nhận diện sai.
Cách khắc phục
Để tránh nhiễu từ dây nối đất, hãy đấu nối nguồn điện riêng biệt với các thiết bị có công suất lớn.
- Tách nguồn điện riêng cho máy dò kim loại
- Sử dụng bộ lọc nhiễu điện
- Kiểm tra hệ thống tiếp địa định kỳ
- Hạn chế dùng chung nguồn với thiết bị công suất lớn
4. Nhiễu tĩnh điện nhiễu điện từ máy dò kim loại trong dây chuyền sản xuất
Tiếng ồn tĩnh là một tác động bất lợi đối với máy dò kim loại do hiện tượng phóng điện tĩnh gây ra.
Tĩnh điện thường xuất hiện khi:
- bao bì nhựa ma sát trên băng tải
- sản phẩm đóng gói cọ xát liên tục
- nguyên liệu rơi tự do trong ống nhựa
Khi điện tích phóng điện gần đầu dò, từ trường của máy dò kim loại có thể bị nhiễu loạn và dẫn đến false reject.
Đối với máy dò kim loại sử dụng phương pháp băng tải, các vật phẩm được bọc nhựa sẽ bị cọ xát trên băng tải, hoặc các vật phẩm được bọc riêng lẻ sẽ được vận chuyển tiếp xúc với nhau trên dây chuyền vận chuyển hàng loạt, khiến chúng bị nhiễm điện tĩnh. Nếu một sản phẩm nhiễm điện phóng điện khi được chuyển đến băng tải của máy dò kim loại hoặc gần đầu dò, nó có thể làm nhiễu từ trường bên trong đầu dò và gây ra lỗi nhận diện sai.
Trong trường hợp vận chuyển rơi tự do, nơi nguyên liệu thô được kiểm tra ở giai đoạn nguyên liệu thô, nguyên liệu thô đi qua đầu dò trong trạng thái rơi tự do. Nguyên liệu thô cọ xát vào máng (ống) chứa nhựa và rơi xuống mang theo điện tích, vì vậy nếu vật rơi phóng điện gần đầu dò, từ trường bên trong đầu dò có thể bị nhiễu loạn và dẫn đến việc loại bỏ sai.
Giải pháp giảm nhiễu tĩnh điện, nhiễu điện từ máy dò kim loại
Máy dò kim loại băng tải của chúng tôi có cấu trúc giải phóng tĩnh điện từ băng tải, con lăn và tấm bên, nhưng rất khó để loại bỏ hoàn toàn ảnh hưởng của sự phóng điện tĩnh.
Các thiết bị khử tĩnh điện như máy ion hóa có thể giúp giảm điện tích tĩnh trên sản phẩm được kiểm tra.
Để hạn chế ảnh hưởng của tĩnh điện, doanh nghiệp có thể:
- sử dụng máy ion hóa
- lắp tấm chống tĩnh điện
- tiếp địa tốt cho dây chuyền
- giảm ma sát trong quá trình vận chuyển sản phẩm
Trong hệ thống rơi tự do, một tấm chống tĩnh điện được quấn quanh máng từ thiết bị phía thượng nguồn đến bộ phận loại bỏ để giảm tiếng ồn do tĩnh điện gây ra.
Kết luận
Nhiễu điện từ máy dò kim loại như nhiễu bức xạ, nhiễu dẫn hoặc tĩnh điện có thể là nguyên nhân khiến máy dò kim loại phát sinh hiện tượng báo giả trong quá trình vận hành.
Đối với các nhà máy thực phẩm, việc phải kiểm tra lại và loại bỏ số lượng lớn sản phẩm do nhận diện sai không chỉ làm gián đoạn sản xuất mà còn ảnh hưởng đến hiệu quả vận hành toàn dây chuyền.
Nếu tình trạng báo giả xuất hiện đột ngột và xảy ra thường xuyên, doanh nghiệp nên kiểm tra khả năng nhiễu điện từ từ môi trường bên ngoài và áp dụng các biện pháp khắc phục phù hợp.
Ở phần tiếp theo, chúng tôi sẽ tiếp tục phân tích các nguyên nhân không liên quan đến nhiễu điện như rung động cơ học, hiệu ứng sản phẩm và các yếu tố môi trường ảnh hưởng đến máy dò kim loại trong nhà máy thực phẩm.
Mọi thông tin xin liên hệ: Hotline: 0915 669 495 để được hỗ trợ