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X射线异物检测系统 - 横照式检测罐头食品,多角度检测的重要性

2019-06-17

 

食品中出现异物对消费者造成伤害的新闻屡见不鲜。比如前段时间爆出有消费者在某知名品牌冰激凌店消费时,被冰激凌中的玻璃异物弄伤,导致舌头,牙龈,食道受伤。又如某知名方便食品制造企业,因其产品中混入了玻璃异物而多国召回,已列入中国风险预警名单。

 
 

 

食品中混入异物一直是食品制造企业相当头疼的问题,特别是玻璃瓶中最容易出现的碎玻璃渣。一旦消费者发现产品中存在异物,不仅对消费者是极大的人体伤害,企业也将面临经济、声誉、产品召回等一系列的损失。

现今诸多食品制造企业已引进X射线异物检测设备来防止和控制异物污染。但仍不可避免的发生含有玻璃、石子等异物的产品流入到消费者手中,这是为什么呢,这就要说说瓶装产品以及在“玻璃瓶”中检测“玻璃异物”的特殊性和难检性了。

 
 
 

 

- 影响X射线异物检测灵敏度的因素 -

检测难度取决于:

I. 密度(主导)

II. 产品厚度/高度/深度(次要作用)

III. 异物面积大小

IV. 产品质地均匀性

X射线吸收量随着产品的密度与厚度增大而增加,因此当产品的密度和厚度增加时,需要更多的X射线能量来穿透。异物的密度大于周围产品的密度,它吸收的X射线就会高于产品。当异物密度过小时,会无法在图像中留下投影,故而无法检测。如果产品本身的密度或厚度增加,异物与产品吸收X射线的对比就减小,从而降低检测灵敏度。

 

图片关键词- 玻璃容器内的玻璃异物难以被检测 -

 

X射线检测技术基于通过区分被测产品与异物的密度进行检测,不同密度是影响物质吸收X射线的关键,继而影响了检测精度。

 · 容器与异物密度一致

玻璃瓶/金属罐包装本身是吸收X射线量高的包装,而玻璃渣异物本身就来源于玻璃容器,两者密度一致,这就使得检测更具有难度。我们的做法是破碎的玻璃渣与包装本身的玻璃形成叠加,叠加效果的密度比瓶内产品的密度大,通过对比密度进行检测。

 · 容器的纹饰与形状

包装容器的外观越简单越容易检测,如果玻璃瓶身自带螺纹压花等纹饰,或者金属罐的接缝和加强筋会对检测造成影响。我们通过UltraPixel®技术将这种情况进行了过滤,因而保证检测精度。

 

- 瓶装/罐装产品——顶部照射式检测VS横向照射式检测 -

 

顶部照射

我们最常见的包装检测用X射线异物检测系统为顶部照射式,X射线由安装在设备顶部的X射线源垂直向下发射。当检测产品的长度和宽度>厚度(深度/高度)的时候,X光束穿透产品的距离最短,则检测灵敏度最佳,所呈现的检测图为产品俯视图,有利于观察产品内部情况。如果产品的高度(深度/厚度)>长度和宽度时,X光束穿透产品的距离则变长,这样即不利于发现瓶/罐内异物,也不利于观察瓶/罐底以及瓶/罐壁周边情况。

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同一罐头食品的顶部照射式图像

 

 

 

横向照射

横向照射式X射线异物检测系统其X射线源为水平方向照射,射线源安装在设备的侧面。所呈现的检测图为产品侧视图。通过产品侧面图像,X射线异物图像处理软件很容易识别并剔除存在异物的产品。

图片关键词

同一罐头食品的横向照射式图像

 

 

横照式的多角度检测

 

镭曼RXP系列玻璃瓶/罐头专用X射线异物检测系统共有四类:RXP-SH单光源系列、RXP-DH双光源系列、RXP-SO三光源系列、RXP-OI斜照光源系列。这些类别分别基于所用不同包装的密度、异物的位置、产品的流动状态等来确保最佳的检测精度。

 

 
  • RXP-SH单光源系列

横向单源单视角系统,光源与瓶底平齐。单一光源满足了基本的检测需求,瓶身可以很好地被检测,但对于瓶壁、瓶底与瓶顶(瓶盖)区域的检测效果则不够理想。如果异物正好存在于容器底部的凹槽,则有可能检测不到。

图片关键词

 

  • RXP-DH双光源系列

横向双源双视角系统,射线源互相成约90°照射,光源与瓶底平齐。易于检测瓶壁,扩大瓶底与瓶顶的检测区域,对于不规则片状异物有更高的检出率。这是出于极限情况下的异物检测而做出的决定。

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左下图绿色矩形框内为薄片状异物的正面扫描图,此时射线与异物面呈90°照射,异物的投影仅为不明显深度的一片阴影,不足以被检测出。

右下图红色矩形框内为该薄片状异物的侧面扫描图,此时射线与异物面呈0°照射,异物的投影为具有明显深度的一条阴影,可轻松被检测出。

若设备只具备一套成像装置,则当出现左下图情况时,该异物将无法被检测出而漏过,但双光源成像可以从另一视角,即右下图呈现的情况,将片状异物检测出。

图片关键词

 

同一玻璃瓶的双视角投影图,图中矩形框内表示了同一异物的位置

 

  • RXP-OI斜照光源系列

横向斜向下单源单视角系统,光源与瓶盖平齐。此款类型对于容器底部的异物检测更为优秀,不仅光源向下完全照至瓶底、瓶侧壁区域,同时可控制填充灌装量。此照射角度,即便是有凹槽或凸起的瓶底,也能使得到的瓶底图像平整,消除底部盲区的同时提高了检测灵敏度。特别适合类似酱汁、粘稠质、异物容易沉底或接近至容器底部的产品。基于产品高度,照射源高度可调,以适合各种不同尺寸的容器。

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  • RXP-SO三光源系列

结合了互成90°夹角的双源双视角系统和斜向下视角的单源单视角系统。三源三视角系统是最全面的异物检测系统。具有斜向上双源双视角的优点——减少检测盲区和提高不规则异物检出率,同时具有斜向下单源单视角的优点——底部异物的检出率得到极大提高。

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