Introducción.
Las detectoras de metales se incluyen dentro del grupo de sistemas para la inspección y control del fin de línea, cuyo objetivo es asegurar el cumplimiento de los estándares de calidad de los productos. Su misión es la detección de piezas metálicas extrañas en el interior de alimentos, productos farmacéuticos, textiles, etc. durante su procesado o envasado. Dada la demanda actual en el mercado de la alimentación, de productos de primera calidad, el control electrónico para la detección de metales es un aspecto esencial. Constituye una herramienta importante en el control de calidad, ya que asegura la protección del consumidor, y supone un punto de gran interés en la obtención de acreditaciones (ISO 9001, implantación de sistemas HACCP, etc.)
Características técnicas principales.
El funcionamiento de los distintos sistemas disponibles en el mercado sigue el mismo esquema. Habitualmente consisten en una cabeza monitorizada de búsqueda con una apertura, a través de la cual pasa el producto (generalmente desplazado mediante una cinta transportadora). El equipo dispone de un campo electromagnético equilibrado que implica la interacción de cualquier objeto metálico que pase por el arco con el campo, provocando así el desequilibrio de la señal suministrada.
El sistema más común se compone de una bobina de transmisión en el centro y a cada uno de sus lados se sitúa una bobina receptora, que componen un campo electromagnético inicialmente equilibrado. El transmisor trabaja a una frecuencia de entre 30 y 800 kHz.
Los productos a inspeccionar se pueden clasificar en función del denominado “efecto del producto”:
- Productos de alto efecto: Productos de alta humedad, envasados en films metalizados, etc. Necesitan una frecuencia más baja y requieren menor sensibilidad
- Productos de bajo efecto: Productos de baja humedad. Necesitan una mayor frecuencia y una sensibilidad mucho mayor a la detección del metal
Existe una dificultad ampliamente estudiada en el caso de la detección de metales en productos envasados con films de aluminio o films metalizados (productos de alto efecto). Para ello, se emplean sistemas multifrecuencia especialmente recomendados para líneas multi-producto, donde los productos tienen características de conductividad diferentes.
Los sistemas más innovadores en la detección de metales disponen de autocalibración, es decir, compensan digitalmente el “efecto del producto” y trabajan siempre con la sensibilidad adecuada.
Cuando una pieza metálica atraviesa el detector, ésta interacciona con el campo electromagnético del equipo y el sistema, previamente equilibrado, se desequilibra. Esto provoca una señal que es filtrada y procesada digitalmente, y posteriormente comparada con los valores de calibración del detector. El valor obtenido es un vector (intensidad y dirección). Cada metal provoca distintas señales en términos tanto de intensidad como de dirección. La señal obtenida se puede amplificar y utilizar para poner en marcha un sistema mecánico automático, generalmente neumático, que retira el producto contaminado de la línea.
Antes de instalar un sistema de detección de metales para la inspección y control de una línea de productos envasados, hay que plantearse los siguientes aspectos:
- En qué casos es necesario instalar un detector de metales
- Puntos clave en la línea donde la instalación del detector sea más efectiva
- Uso de un detector de triple frecuencia para mejorar la sensibilidad de los de simple frecuencia
- Diseños especiales para líneas con poco espacio disponible
- Equipamiento más adecuado para cada línea concreta
En definitiva, el diseño e instalación de un sistema de detección de metales en una línea de producción de alimentos envasados requiere un estudio de las características particulares de cada usuario (materiales, medidas, sensibilidad necesaria, etc.) Además, pueden combinarse en un mismo equipo el sistema de detección de metales con otros sistemas de inspección y control, como pueden ser sistemas de control de peso, lectores de códigos de barras, contadores de piezas, etc.
Actualmente, tiene especial interés el desarrollo de sistemas de detección por rayos X. Además de solventar estos problemas, son instrumentos capaces de identificar piedras, hueso, cristal y otros elementos extraños en elementos envasados. Son sistemas con reducidos costes de equipamiento y mayor exactitud que los equipos habituales. Sus características principales incluyen: procesado de imágenes, mayor sensibilidad, menor umbral de detección, menores costes, calibración automática, determinación de dimensiones, área y volumen del producto, medida del nivel de llenado, detección de vacío, etc.
Datos técnicos a tener en cuenta
- Materiales a detectar (acero inoxidable, cobre, hierro, bronce, etc.)
- Sensibilidad necesaria (umbral de detección) (mm)
- Tensión de alimentación (V)
- Frecuencia/s de trabajo (kHz): Uni- o multifrecuencia
- Autocalibración
- Cinta transportadora incorporada o adaptabilidad a la existente
- Intensidad y tipo de la señal de salida (mA)
- Rango de temperaturas aptas de trabajo (ºC)
- Humedad relativa del ambiente (%)
- Dimensiones del producto (mm)
- Dimensiones de paso del equipo(mm)
- Peso del equipo (kg)
