Detectie van productvreemde bestanddelen

C.V.I.§ 6.9 Detectie van productvreemde bestanddelenEen nadeel van deze methode is dat er alleen ferro-metalen kunnen worden gedetecteerd.Verdere toelichting vindt plaats onder 2.4.TransformatorprincipeEen meer gecompliceerde vorm is gebaseerd op het transformatorprincipe. Hierbij zijnzowel de elektrische als de magnetische eigenschappen van invloed op de detectie. Als opeen spoel van elektrisch geleidend materiaal, zoals koper, een elektrische wisselspanningwordt aangesloten, gaat door deze spoel een elektrische stroom lopen. Ten gevolge van deelektrische stroom door de (primaire) spoel ontstaat om de spoel een wisselend magnetischveld. Dit veld is in fase met de stroom. Als een tweede spoel van elektrisch geleidendmateriaal zich in de nabijheid van de eerste spoel bevindt, wordt daarin ten gevolge van hetwisselend magnetisch veld van de eerste spoel, weer een elektrische spanning opgewekt.Voorwaarde hierbij is dat door de tweede spoel een stroom moet kunnen vloeien, metandere woorden dat er een stroomkring wordt gevormd. Is dit niet het geval dan functioneertde ‘transformator’ slechts als een enkele spoel. De stroom die dan door de primairespoel loopt, leidt in het ideale geval niet tot opname van energie, maar wordt weer aan deelektrische voeding ‘teruggegeven’ (slingereffect).Op het moment dat op een spoel een wisselspanning wordt aangesloten, is de (wisselstroom-)weerstandvan de spoel op tijdstip t = 0, oneindig hoog. De spoel heeft namelijk deeigenschap dat hij veranderingen van de elektrische potentiaal tegenwerkt, evenredig met desnelheid van de verandering (frequentie van de wisselspanning). De koperdraad waaruit despoel bestaat, heeft echter een bepaalde elektrische weerstand, ook wel de ‘gelijkstroomweerstand’genoemd (ohmse component). Deze ‘gelijkstroomweerstand’ blijft gelijk. Ophet moment dat de spanning, die de sinuskromme volgt, minder stijgt, neemt de wisselstroomweerstandaf en neemt de stroom toe, enzovoorts. Deze stroom is in fase verschoven,heeft dezelfde sinusvorm als de spanning, maar ijlt 90° ná op de spanning (reactievecomponent).Er wordt altijd een hoeveelheid energie opgenomen en omgezet in warmte (ohmse component).De ohmse component wordt veroorzaakt door de (gelijkstroom-)weerstand, onderandere ten gevolge van de koperdraad waaruit de spoel is samengesteld en de elektrischgeleidende materialen die zich in het magnetisch veld van de spoel bevinden. Het opgewektemagnetische veld is in fase met de elektrische stroom door de primaire spoel. De aardvan de belasting (apparaat dat is aangesloten) van de tweede spoel bepaalt de faseverschuivingtussen stroom en spanning in de tweede spoel. Als op de tweede spoel een ohmsebelasting wordt aangesloten, zijn stroom en spanning in de tweede spoel met elkaar in fase.Een belangrijke factor bij het ‘transformatorprincipe’ is de efficiëntie waarmee het magnetischveld van de eerste spoel op de tweede spoel wordt overgebracht (magnetische koppelingtussen de spoelen). Hoe beter de veldlijnen van het magnetisch veld van de eerste spoelde tweede spoel omvatten, des te groter deze efficiëntie. Hierbij spelen twee factoren eenbelangrijke rol:1. Concentratie van magnetische veldlijnen2. Verdringing van magnetische veldlijnenOm zeer gevoelig te kunnen meten, wordt bij toepassing van metaaldetectie, gebaseerd ophet transformatorprincipe, van een derde spoel gebruik gemaakt. Deze spoelen zijn niet−zoals bij een transformator− over elkaar heen gewikkeld om de magnetische veldlijnenvan de eerste spoel zo goed mogelijk de tweede spoel te laten omvatten, maar zijn in delengte achter elkaar geplaatst. De spanningen over deze spoelen worden van elkaar afgetrokken,zodat alleen het verschilsignaal wordt gemeten (‘uitgebalanceerd spoelprincipe’,zie verderop onder §2.2).blad 4 van 23