造成产品效应的诸多原因

世界上的大多数食品生产线都装有金属检测机，它们提供了高度可靠且成本相对较低的解决方案，确保消费者获得不含金属的产品，并支持用户实现最大限度保护品牌的愿望。金属检测机的工作原理是制造一个磁场，金属污染物的存在会干扰磁场，这样就可以将其检测出来。然而，在许多情况下，产品本身的特性也会干扰磁场。

这称为“产品效应”，它会影响被检测产品内的金属污染物检测水平。梅特勒托利多金属检测系统产品检测专家 Mike Bradley 解释说，产品效应比许多食品生产商意识到的要复杂，并解释了金属检测系统供应商正在采取哪些措施最大限度地降低其影响。

很多食品生产商并不认为产品效应是不争的事实。如果不加以检查，一方面会导致无污染的合格产品被金属检测系统错误剔除，另一方面会导致无法识别实际受污染的产品，并有可能将其送达消费者手中。

很多食品生产商对产品效应的理解很简单：“湿”产品水份或盐分含量高，有很强的产品效应；袋装面粉等“干”产品则不然。大体上可能是这样，但其他因素（如所使用的包装类型、产品在生产线上的方向、产品温度等）也会造成“产品效应”，并对金属污染物的检测产生负面影响。市场上通常对这些因素知之甚少。

那么，什么是产品效应，其原因是什么，如何降低呢？首先，我们需要快速了解一下金属检测机的工作原理。

金属检测机通常有一个线圈装置，发射线圈与两个接收线圈并联且位于两者之间。发射线圈采用高频电流通电，产生磁场，从而在接收器线圈中产生电信号。线圈以彼此相反的方向连接，所产生的信号接近于零。这种状态称为平衡，此类金属检测机也因此称为“平衡线圈”金属检测机。金属颗粒或任何带磁性或导电性的物体通过线圈装置时，它会干扰磁场，形成一个信号，接收线圈会检测到，金属检测机对该信号进行评估以确认存在金属。

正是磁性或导电物质（但不一定是金属）可能产生的干扰会导致产品效应，致使产品检测中的金属污染物检测变得复杂。

以下因素都可能导致产品效应，在产品检测中使用金属检测时应牢记：

1. 水份或盐分含量

很多食品能够通过产品中的盐分来导电和干扰磁场。这些效应可能没有大多数金属产生的效应那么强。但是，产品通过高灵敏度的金属检测机时，其强度足以对磁场产生干扰，由此产生干扰污染物检测的产品效应。

不同包装之间的水份或盐分含量差异很大，让问题更加复杂。例如，牛肉的水份和含盐量因牛肉的不同部位甚至肉品的原产地而异。如果产品经过腌制，这也会导致电导率不一致。

2. 温度

被检测产品的温度会对其影响金属检测机的能力产生重大影响。冷冻的湿产品电导率几乎降至零，与冷藏产品相比，它们产生的信号要小得多。然而，冷冻产品开始解冻时，情况就变了。产品外部会形成冷凝水，电导率和产品信号随之增强。

3. 产品尺寸与形状

产品流形状和尺寸的一致性是另一个需要考虑的因素。一般情况下，包装产品具有良好的一致性，因此，包装会发出一致的产品信号。然而，思考一下输送带将新鲜的整鸡送入金属检测系统的情形：它们的尺寸、形状和重量是否相同？可以想象，其中一些或所有这些特性会有所不同，大块鸡肉发出的产品信号通常会比小块鸡肉的强，这可能会妨碍金属检测机寻找污染物。

4. 产品通过金检机的位置与方向

在生产线上，很难控制产品通过金属检测机时的方向。也很难确保产品始终位于输送机的同一区域，例如处于中心位置或两侧。这两个因素都会显著影响产品发出的信号。回到鸡肉的例子，鸡的短边在前（即头朝前）通过金属检测系统，它向检测机呈现的信号要小于长边在前的鸡。

这使得金属污染物的检测更加复杂，就像鸡在输送带上的位置一样。金属检测机开口中间的磁场最弱，靠近两侧的位置磁场最强。因此，与从靠近侧部通过检测机的产品相比，通过开口中间的产品遇到的磁场较弱，其自身的电导率对金属污染物检测效果也有不同的影响。

5. 产品的一致性和密度

这是一个关键的考虑因素。产品的一致性和密度会影响产品向金属检测机传递的信号。食品中某些成分的比例变化（如肉类中的骨头含量）会影响密度和一致性，并因此影响金属检测机上的产品效应。这是检测方便食品等产品的最大挑战之一，方便食品的原料密度和一致性不同，原料数量与比例也不同（如同一托盘中的土豆泥、香肠和肉汁），它们通过检测机的开口时，可能会呈现截然不同的产品信号。

6. 包装材料

这个因素经常被忽视，可能是因为很多包装材料对金属检测机的灵敏度影响很小或者没有影响。但是，如果包装中有金属薄膜（通常是聚丙烯或聚对苯二甲酸乙二醇酯等材料上有薄薄的铝涂层），电导率相对较高。金属薄膜会干扰磁场，并可能极大地影响金属检测性能，使其更难以检测实际的金属污染物。解决这个潜在问题的一种方法是在用金属薄膜包装产品之前检测产品。使用喉式金属检测系统也有助于对采用金属薄膜包装的产品进行有效的污染物检测，尽管这些类型的系统并不适合所有应用。

技术如何帮助降低产品效应

使用正确的金属检测技术对于克服“产品效应”至关重要，正确加以运用还会对您的运营效率产生显著的积极影响。例如，采用正确的系统将大幅降低工厂的误剔除率及由此产生的废品量。您也会对自己的产品检测机制及合规性更有信心。

处理产品效应的一个方法是改变金属检测机的工作频率。系统的工作频率设置最低 25 kHz，最高 1 MHz，但在选择高频率或低频率时需要进行权衡。高频率对小金属污染物更敏感，但对产品效应也更敏感，如果产品效应较大，会严重影响检测能力。随着产品效应增强、检测能力降低，往往就要使用较低的频率。

近些年来出现了 MSF（多频同步）金属检测机，这些系统可以同时使用两个或多个频率的组合，减少了产品效应、最大工作频率和金属检测机灵敏度之间的这种取舍。先进的甄别技术可以使用多个频率，最大限度地减少产品信号，在检测产品效应较大甚至很明显的产品时，用户可以实现高频率检测的优点。

目前最先进的金属检测机配有专用型数字信号处理器，可处理相位区分和其他先进的信号处理技术。这些系统与 MSF 技术相结合，能够有效去除产品信号，从而检测更细小的金属污染物。

一种常见的技术方法称为“相位区分”。它可以分离或“甄别”信号，了解其特性后减小或忽略产品信号，同时放大金属污染物信号。

这些技术发展让食品生产商更有信心克服各种原因造成的产品效应挑战，并将金属检测系统作为产品检测的关键组件进行部署。由于要考虑的因素太多，他们应当和出色的金属检测系统供应商讨论自己的需求，帮助确定正确的技术选择，从而更好地检测污染物，不受产品效应影响，恪守极高的食品安全标准。