知识科普系列 | 影响食品金检机异物检测灵敏度的因素有哪些？

导语

许多客户在使用金属检测机进行异物检测时，常会遇到检测效果不理想、误剔除或漏剔除等问题。这些问题不仅影响生产效率，也会引发食品安全隐患。其实这些问题的产生往往与设备的检测灵敏度密切相关。本系列将介绍九种常见的影响金属检测机灵敏度的因素，旨在为客户优化检测方案提供参考。

1.检测通道尺寸

在其他条件不变的情况下，金检机的检测灵敏度与其通道尺寸有很大关系。通常，开口尺寸越大，检测效果越差，反之越好。所以在与产品尺寸相匹配且不影响产品通过的情况下，尽量选择开口较小的金检机，可以得到更高的检测精度。详参下图：

2.金检机频率

金检机的频率与金属异物检测灵敏度息息相关。金检机分单频检测和多频检测两种类型。单频金检机内置单一固定频率，对铁类异物的检出率较高。多频金检机内置多个频率，能够根据不同材质、尺寸的检测品灵活切换，从而精准识别各类金属异物，大幅提升检测的适用范围与准确率。微现多频金属检测机内置四个频率，可实现任意双频组合同步检测，对于不同产品自动选择最适合的检测频率，检测准确度更高。

比如，通常在检测干燥产品时，更高的频率可以获得更高的灵敏度，特别是对于非铁金属和不锈钢异物的检测而言。所以当实时“高频+低频”同时工作时，检测范围就可以覆盖各种形态特点的产品和各种材质的金属异物，实现较好的效果。

3.产品效应

金检机（金属检测机）的产品效应是指设备在运行过程中，被检测物品本身的特性（如水分盐分含量、温度等）对检测结果产生的干扰或影响。这种影响可能导致金属检测的灵敏度下降、出现误报或漏报，是金检机异物检测领域需要重点解决的技术难题之一。

由上述可知，产品效应作为干扰因素，在我们进行食品异物检测时会影响金检机的灵敏度，即检测精度。灵活运用产品效应压制算法并在进行检测时以合适的方向放入待检物，可以有效压制产品效应。减少干扰。具体产品入料方向见下图。

4.异物通过通道时的位置

目前，食品异物检测最常用的同轴型金检机，其检测探头内部的平衡线圈简单来说呈现一种围绕检测通道一周的结构。如下图：

因此，金属检测机检测通道不同位置的灵敏度并不相同。从下图可以看出，中心E点的灵敏度最差，这是因为E离线圈最远。A、C、G、J四角的灵敏度最好，因为这四个角离线圈最近，同时处于线圈的夹角处，所以对磁场的变化最为敏感、因而检测精度也最高。B、D、F、H四边的精度次之。

所以，在进行食品异物检测时可尽量选择灵敏度较高的区域通过产品，便于检出异物。然而需注意的是，在使用测试片进行精度确认时，需尽量让测试片通过中心E点或接近E点的位置，因为E点最难检测，这样得出的精度准确性较高，便于掌握金属检测机可达到的真实精度情况。

5.金属异物的类型

在使用金检机进行食品异物检测时，金属异物的种类会在很大程度上影响金检机的检测精度。通常来说，在其他条件不变的情况下，食品金检机检测铁类异物的灵敏度最高，不锈钢的检测灵敏度最差。

食品金属检测机对不同金属异物的检测灵敏度存在显著差异，这主要取决于金属的物理特性。从检测性能来看，铁类磁性金属的检测灵敏度最高，这得益于其优异的磁导率和导电性。当铁质异物通过检测区域时，会显著改变电磁场的分布状态，从而产生强烈的信号响应。相比之下，不锈钢（特别是非磁性不锈钢）的检测灵敏度最差，主要是因为其磁导率很低，且导电性相对较弱。

在实际进行食品异物检测的过程中，食品生产企业需要根据产品特性选择合适的检测灵敏度，特别是对于含盐、含水分较高的产品，更需注意不锈钢异物的漏检风险，选用多频金检机可以在很大程度上减少改问题的发生。

目前，多频金属异物检测机通过采用多频信号处理技术和智能算法，已经能够显著提升对不锈钢等难检金属的识别能力，但物理特性造成的检测灵敏度差异仍然客观存在。不同金属的具体检测难易程度可参下图：

6.异物的形状与方向

当我们进行食品异物检测时，金属异物在通过金检机时的形状和方向会直接影响检测灵敏度。这是由于金检机的工作原理依赖于电磁感应，即当金属异物通过检测区域时，会切割磁力线，从而产生涡电流或磁场扰动，进而被传感器识别。然而，不同形状和方向的金属异物对磁场的干扰程度不同，导致检测信号的强弱变化，甚至可能影响最终的检测结果。

以铁和不锈钢为例，异物朝向和形状对金检机精度的影响详见下图。所以，在进行食品异物检测时，需有意识地尝试多种方向以获得尽可能准确的异物检出率。

7.被检测产品自身因素的影响

进行食品异物检测时，产品的干湿度、含盐量以及温度是影响金属检测机灵敏度的三大关键因素，这些参数的变化会直接影响检测结果的准确性。

首先，产品的干湿度（水分含量）对金检机的灵敏度有显著影响。当产品较为干燥时，其导电性较低，对金属异物的信号干扰较小，因此金检机能够更准确地识别微小的金属杂质，检测灵敏度较高。相反，如果产品水分含量较高（如湿料、酱料或冷冻解冻后的食材），其导电性增强，容易产生类似金属的信号干扰，导致金检机灵敏度下降，可能出现误报或漏检的情况。

其次，产品的含盐量也会对检测性能产生重要影响。盐分会增加产品的导电性，使得金检机在检测过程中更容易受到干扰。例如，低盐或无盐的干燥食品（如面粉、薯片）通常能获得较高的检测灵敏度，而高盐产品（如腌制食品、调味料、海产品）则可能因盐分导致的电导率变化而降低金检机的检测能力，导致微小的金属异物更难被准确检出。

此外，产品的温度同样是一个不可忽视的因素。一般而言，低温产品的分子活动较缓慢，电导率相对稳定，因此金检机在检测冷冻或冷藏产品时（如冷冻肉类、冰淇淋）能够保持较高的检测精度。而高温产品（如刚烘烤的糕点、热加工肉制品）由于温度升高导致电导率变化，可能产生额外的信号噪声，从而影响金检机的稳定性和灵敏度，甚至可能引发误报警。

综上所述，为了确保金检机的最佳检测性能，应根据产品的特性（如水分、盐分含量及温度）合理调整金检机的参数设置，必要时可采用温度补偿、产品效应抑制等技术手段来优化检测精度。

8.包装材质

铝箔等具有导电性的包装材料会对金属检测机的灵敏度造成显著干扰，使得常规金检机难以准确识别产品中的金属异物。

由于铝箔本身能够产生与金属杂质相似的电磁信号，当这类包装产品通过检测区域时，设备往往会受到强烈干扰，导致误报率大幅上升，甚至可能完全无法正常检测，因此通常采用专门设计的铝箔金检机来检测此类特殊包装的产品。

在选择金检设备进行食品异物检测时，必须充分考虑产品的包装特性。选择合适的金属检测设备。

9.环境因素

在实际工业生产环境中，金检机可能会受到多种外部因素的干扰，从而影响其检测精度和可靠性。其中，厂房地面的机械震动是最常见的影响因素之一。当设备安装位置靠近重型机械或处于生产线振动较大的区域时，持续的机械震动可能导致金检机内部传感器发生微位移或结构松动，进而影响检测信号的稳定性。特别是对于检测灵敏度要求高的场合，即使是微米级的震动偏移也可能导致检测结果出现偏差。

温度波动同样会对金属检测机的工作性能产生影响。在昼夜温差较大的生产车间，或冷冻食品与高温产品交替检测的生产线上，金属检测机内部的电子元件会因温度变化而产生热胀冷缩效应，某些精密部件可能随之出现问题。此外，在极端高温/低温环境下长期工作，还可能加速设备老化，缩短关键部件的使用寿命。

电磁干扰则是另一个需要重点防范的环境因素。在现代工业厂房中，大型电动机、变频器、焊接设备、高频加热装置等都会产生强烈的电磁噪声。这些干扰源可能通过空间辐射或电源线传导的方式影响金属检测机的正常工作。特别是当干扰频率与金检机的工作频率相近时，导致设备误报警或灵敏度下降。强烈的电磁干扰甚至可能使检测系统暂时失效，造成生产线停摆的严重后果。

为应对这些环境挑战，现代金属检测机通常都会采取多重防护措施，包括加强机械结构的抗震设计、配置电磁屏蔽装置以及优化信号处理算法等，以确保在各种复杂工业环境下都能保持稳定的检测性能。