интернет-магазин светодиодного освещения
Пн - Вс с 10:30 до 20:00
Санкт-Петербург, просп. Энгельса, 138, корп. 1, тк ''Стройдвор''

Принцип работы металлоискателя и многое другое для новичков. Принцип работы металлоискателя


технические характеристики, принцип работы металлоискателя

Для новичка металлоискатель — это специальный прибор, способный найти металлические предметы под землей. Однако, на самом деле, не все так просто. Земля таит в себе массу железосодержащего мусора. Как найти в нем на самом деле ценную вещь? Прочитав эту статью, вы узнаете все о металлоискателях и сможете подобрать устройство, которое станет незаменимым помощником в поиске спрятанных сокровищ.

Общая характеристика

Металлоискатель — это прибор, который обнаруживает металлические предметы в нейтральной среде. Под нейтральной средой подразумевается земля, вода, стены здания, организм живого существа и т.д. Современные металлоискатели не только сигнализируют о найденном металле, но и способны классифицировать его.

Именно поэтому, правильное название прибора — металлодетектор.

Существуют металлодетекторы, которые ориентированы на обнаружение только цветных, черных или драгоценных металлов. Способности современных металлодетекторов практически безграничны. В умелых руках — этот инструмент настоящий помощник, в неумелых — практически бесполезная вещь. Для того, чтобы новичку научится эффективно использовать это устройство, необходимо разобраться с принципами его работы.

Металлодетекторы — принцип действия

Фото с сайта izeurope24.ru

Фото с сайта izeurope24.ru

Все металлодетекторы можно разделить на несколько типов:

  • устройства типа «прием-передача»
  • импульсные
  • индукционные
  • генераторные

Большинство моделей средней ценовой категории являются приборами «прием-передача». Принцип работы металлоискателя такого типа достаточно прост, он основывается на передаче и приеме электромагнитного излучения. Главной частью устройства этого типа являются две катушки. Передающая катушка излучает волну, поисковая — принимает.

Передающая катушка излучает электромагнитные волны, которые свободно проходят сквозь нейтральную среду. В случаях, когда на пути электромагнитной волны встречается металлический предмет, они отражаются от него, и прибор получает отраженную волну. Срабатывает сигнал, который информирует оператора о нахождении цели.

Принцип действия металлоискателя индукционного типа идентичен устройствам типа «прием-передача». Главное отличие — в конструкции присутствует только одна катушка, которая одновременно и посылает, и принимает сигнал.

Особенностью металлодетекторов этих двух типов является чувствительность к минерализации грунта. Высокое содержание солей создает помехи, на которые реагирует детектор. Поэтому прибор перед работой необходимо настроить, указав тип грунта окружающей среды.

В отличии от предыдущих, импульсные металлоискатели нечувствительны к минерализации грунта. В основе своей конструкции они также имеют катушку. Ее электромагнитное поле создает на поверхности металлического предмета вихревые токи. Именно их и улавливает прибор. Однако такой принцип работы, понижает возможности детектора к дискриминации, что может стать существенным недостатком при работе с одним типом металла.

Читаем, как правильно выбрать металлоискатель

Генераторные металлодетекторы бывают разных видов. Но у всех них в основе конструкции находится LC-генератор. Такие устройства являются мало чувствительными, также зачастую они предназначены для поиска металла только одного вида.

Особенности технических характеристиках

При выборе металлодетектора необходимо четко понимать в какой среде он будет работать. Также важно учитывать, какой размер предмета и на какой глубине он будет искать. Металлодетекторы, технические характеристики которых позволяют легко обнаружить монету под трехметровым слоем грунта могут не увидеть ее на поверхности, и наоборот.

Фото с сайта izeurope24.ru

Фото с сайта izeurope24.ru

Рассмотрим основные технические характеристики, на которые следует обратить внимание при покупке:

  • принцип действия
  • рабочая частота (кГц)
  • чувствительность (см)
  • дискриминатор
  • балансировка грунта
  • целеуказание
  • вес
  • дополнительные функции

Принцип действия и рабочая частота дают основную характеристику возможностей устройства. Они показывают к какому типу можно отнести прибор: от простого грунтового до профессионального. Без специальных навыков настройки, профессиональный металлодетектор мало чем отличается от более простых моделей, поэтому новичкам лучше начинать с бюджетных грунтовых металлоискателей. Эффективности их работы будет достаточно для успешного поиск ценностей.

Чувствительность — показывает на какой глубине устройство способно найти предмет, размером с монету. Посмотрев в технический паспорт, можно увидеть две цифры — минимальную и максимальную глубину обнаружения. Зачастую, этот показатель варьируется от 10-50 см до 60-150 см. Однако есть глубинные модели, созданные для обнаружения предметов под 5-ти метровым слоем земли.

Дискриминатор — позволяет металлодетектору реагировать только на определенный вид металла. Знаете ли вы сколько железосодержащего мусора можно найти под землей? Фольга от сигаретных пачек, алюминиевые банки, крышечки от бутылок — детектор реагирующий на все это, значительно добавляет работы оператору. Настроив дискриминатор, можно пропускать весь этот мусор и сосредоточится на поиске только золота, или только меди.

Благодаря дискриминатору, можно значительно упростить работу оператора, поэтому на этот показатель следует обратить особое внимание. Чем больше количество программ заложено в память дискриминатора, тем легче работать с металлоискателем.

Балансировка грунта — позволяет настроить устройство на тот тип почвы, в котором находится мишень. Перепады минерализации грунта могут давать ложные сигналы, что затрудняет работу прибора. Большинство детекторов настраивают этот показатель автоматически.

Целеуказание можно отнести к дополнительным функциям. Суть этой программы сводится к настройке поиска на определенный размер мишени.

Все вышеперечисленные технические характеристики помогают понять возможности металлодетектора. Однако успешность его работы зависит от настроек, которые вносит пользователь. Рассмотрим их подробнее.

Как настроить металлоискатель

Настройка металлодетектора — вещь тонкая. Она зависит от типа цели, модели детектора и многих сопутствующих факторов. Невозможно дать одну определенную формулу. Оператор подбирает настройки индивидуально, практикуясь и экспериментируя. Однако общие принципы все же существуют:

  1. Чувствительность — чем выше задан параметр, тем глубже устройство может обнаружить мишень. Однако с повышением этого показателя возрастает уровень помех, поэтому задавать максимум не рекомендуется. Если поиск проводится на замусоренной территории, несколько близлежащих целей смазывают сигнал и затрудняют поиск. В таких случаях новичкам рекомендуется снизить порог чувствительности. Тогда прибор не будет реагировать на близко расположенные предметы, что позволит более точно локализовать цель поиска.
  2. Дискриминация — очень важный показатель. От успешности его настройки напрямую зависит результат работы. Современные приборы имеют запрограммированные режимы и интуитивно понятный интерфейс. Необходимо выбрать необходимый режим, исходя из модели устройства. Однако следует обратить внимание, что точность работы дискриминатора на больших глубинах снижается. Поэтому для новичка лучше пользоваться режимом «Все металлы». Это позволит не пропустить ценную находку.

Остальные настройки зависят от конкретной модели металлодетектора. Среди них встречаются баланс грунта, целеуказание, звуковой сигнал. Наиболее важной из них является балансировка грунта, однако она чаще всего настраивается автоматически. Остальные показатели настраиваются согласно инструкции и возможностей конкретного металлодетектора.

Как пользоваться металлоискателем

Фото с сайта www.garrett-shop.ru

Фото с сайта www.garrett-shop.ru

Правильно выбранный и настроенный металлодетектор — только половина дела. Для успешной работы необходимо научится ним правильно пользоваться.Во время работы лучше не спешить. Разделите площадь поиска на зоны и плавно ведите улавливатель как можно ближе к земле, двигая его вправо и влево. Обнаружив цель, детектор подает звуковой сигнал. Если он четкий, значит обнаружен небольшой предмет в виде монеты, а если прерывистый — вы нашли предмет неправильной формы. С опытом придет умение определять по звуку размер находки и глубину ее залегания.Услышав звуковой сигнал, необходимо посмотреть на экран прибора. Перемещение указателя вправо позволяет классифицировать тип найденного металла. Если взять центр за 0, то перемещение стрелки к 8-12 указывает на золото, 26-28 — на медь.

В заключение можно сказать, что при поиске ценностей, металлодетектор является всего лишь вспомогательным прибором. Успешность работы больше зависит от умений и везения самого пользователя. Если вы твердо хотите стать профессиональным кладоискателем, пробуйте, набирайтесь опыта, и, возможно, однажды отыщите настоящий клад.

Более подробно можно увидеть на обучающем видео, как пользоваться металлоискателем.

 

perstni.com

Рамка металлодетектор: принцип работы :: SYL.ru

Металлодетектор – это электронный инструмент для обнаружения металла. Используется при его поиске в объектах или под землей. Рамка-металлодетектор представляет собой металлоискатель, который установлен в дверном проеме и служит для поиска предметов, спрятанных на теле человека, проходящего через него. Используется для проверки безопасности в пунктах доступа в тюрьмах, судах и в аэропортах для обнаружения скрытого на теле человека оружия.

Принцип работы

Простейшая форма металлоискателя представляет собой генератор переменного тока и катушку. Ток, проходя через последнюю, создает переменное магнитное поле. Если вблизи катушки появляется электропроводящий металл, то в нем индуцируются вихревые токи, создающие собственное магнитное поле.

Самым большим техническим изменением в детекторах стало развитие системы индукционного баланса. Она состоит из двух электрически сбалансированных катушек. Когда поблизости находится металл, баланс исчезает. Детекторы могут определять различные металлы, поскольку под действием переменного тока у них проявляются разные фазочастотные свойства.

Импульсная индукция

Широкое распространение получили детекторы импульсно-индукционного типа. У них в качестве передатчика и приемника может использоваться одна или несколько катушек. Через катушку передатчика пропускаются мощные короткие импульсы тока, каждый из которых генерирует магнитное поле. Когда сигнал прекращается, магнитное поле меняет полярность и резко уменьшается. Результатом является электрический всплеск продолжительностью в несколько микросекунд, который вырабатывает в катушке электрический ток, называемый отраженным импульсом. Его продолжительность чрезвычайно мала. Затем снова посылается импульс, и процесс повторяется.

Типичная рамка-металлодетектор на основе данной технологии посылает около 100–500 импульсов в секунду. Частота может сильно варьироваться в зависимости от стиля и модели. Если в рамку поместить металлический предмет, импульс создает в нем противоположное магнитное поле. Когда поле импульса сжимается, магнитное поле объекта увеличивает продолжительность отраженного импульса. Это явление похоже на эхо. Если кричать в комнате, где мало твердых поверхностей, то отраженный звук можно не услышать совсем. Если же твердых поверхностей много, то отзвук длится дольше. В импульсном индукционном сканере магнитные поля объектов добавляют свое «эхо» к отраженному импульсу.

Длину отраженного импульса в металлодетекторе контролирует специальная схема. Сравнивая фактическую продолжительность с ожидаемой, можно определить, вызвано ли это другим магнитным полем. Если отраженный сигнал длится на нескольких микросекунд дольше, чем обычно, то, скорее всего, это результат вмешательства металлического объекта. Схема отправляет получаемые слабые импульсы в интегратор, который усиливает их и преобразует в постоянный ток. Напряжение постоянного тока подключено к аудиосхеме, где оно изменяется на тон, который использует металлодетектор, чтобы указать, что объект найден.

Мультисенсорная детекция

При использовании данной технологии передатчики и датчики приемника сканируют человека с обеих сторон. Используются магнитные поля низкой интенсивности, которые безопасны для пользователей кардиостимуляторов сердца, беременных женщин, пленочных и магнитных носителей. Металлические объекты анализируются 33 000 раз в секунду. Это контрастирует с детекторами импульсной индукции, у которых частота намного меньше. Многофункциональная сенсорная матрица в 80 раз быстрее проводит анализ и позволяет находить металлические объекты с большой точностью и в широком диапазоне скоростей их движения.

Для цифровой обработки сигналов используется цифровой процессор, а стабильную работу обеспечивает диагностическая программа самоконтроля. Схема обнаружения работает постоянно. От частых ложных срабатываний, характерных для многих детекторов, позволяют избавиться высокоэффективные алгоритмы подавления электромагнитных помех. Технология может использоваться в средах, где большинство других технологий оказываются неработоспособными.

Контрольный досмотр

Технология поиска металлов была адаптирована для досмотра пассажиров авиакомпаний. Первоначально конструкция пряталась в большой цилиндрической трубе. В конечном итоге была создана прямоугольная рамка-металлодетектор, в аэропортах ставшая стандартной. Используются как системы переменного тока, так и импульсные системы, а дизайн катушек и электроники постоянно прогрессирует в сторону улучшения их различающей способности (дискриминации). Можно узнать приблизительную высоту металлического объекта над землей, что дает возможность сотрудникам службы безопасности быстрее находить источник сигнала. Для более точного определения местонахождения искомого предмета используются ручные устройства небольшого размера. Арочные рамки металлодетекторов разрабатываются для обеспечения высокой пропускной способности с небольшим процентом ложных срабатываний. Целевые объекты, такие как оружие и ножи, обнаруживаются постоянно и точно, а личные предметы, такие как ключи, монеты, пряжки и очки, пропускаются без сигнала тревоги.

Типы

Стационарные рамки-металлодетекторы бывают однозонными и многозонными. Последние могут определять приблизительное местонахождение цели. Например, если человек проходит через рамку металлодетектора со скрытым оружием, расположенным в области лодыжек, то и однозонная, и многозонная модификации его обнаружат. Разница заключается в том, что многозонный вариант может идентифицировать местоположение цели на теле индивидуума.

В многозонной рамке используется техника измерения непрерывной волны множественными датчиками, а не обычный импульсно-индукционный метод. Это повышает эффективность скрининга и снижает эксплуатационные расходы. Несколько зон обнаружения позволяют определить точное местонахождение скрытого оружия. При этом дисплей показывает, находится ли оружие слева, справа или по центру тела человека, который проходит досмотр, и находится ли оно на лодыжке, колене, талии, груди или на высоте головы. Если спрятано более одного металлического предмета, то каждый из них будет обнаружен с указанием его местоположения. Во время последующего ручного поиска сотрудники службы безопасности могут сразу найти объект или объекты, ставшие источниками сигнала тревоги.

Важной особенностью горизонтальной многозонной технологии является ее способность эффективно различать миниатюрные пистолеты и безвредные предметы. Люди, подвергающиеся досмотру, могут пройти через детектор без необходимости вынимать из карманов ключи и монеты. Оружие, изготовленное из различных марок стали, алюминия, сплавов цинка и смешанных сплавов, обнаруживается за один проход.

Технология устойчива к действию электрических помех, тем самым устраняя ложные сигналы, которые останавливают поток людей. Оборудование активно постоянно, а это означает, что оружие и контрабанда не будет незаметно передана или переброшена.

Цена рамки-металлодетектора однозонного типа Garrett CS 5000 составляет 4495$, а многозонного - Garrett PD6500i – 5495$.

Расширенные функции: счетчики трафика

Детекторы могут оборудоваться интеллектуальными и практически невидимыми счетчиками трафика, которые интегрированы внутри панелей катушек. Счетчики двунаправленны и могут вести обратный отсчет, подсчитывать как число человек, так и количество срабатываний.

Удаленное управление безопасностью

Данные, получаемые детекторами, можно просматривать на удаленном рабочем столе в режиме реального времени. Это позволяет контролировать информацию о пассажирах, собирать и обрабатывать ее с помощью универсальных средств создания отчетности, а также контролировать и управлять всеми параметрами рамки-металлодетектора. Статистику можно обобщать, рассылать по электронной почте и распечатывать в виде легко читаемых отчетов. Уполномоченный персонал может просматривать уровни трафика и срабатываний подключенной к сети рамки металлодетектора. Размеры трафика представляются наглядно в виде линий, помогая лучше развернуть ресурсы. Когда имеет место отклонение от исходных настроек, хранящихся на ПК, оператор получает предупреждение. Эта функция быстро указывает на любое неправильное использование или неисправность рамки и повышает общий уровень безопасности.

Другие приложения

Большинство установок рамок-металлодетекторов имеют фазочувствительные схемы обнаружения, которые позволяют повышать чувствительность к определенной группе металлов и уменьшать для других. Они предназначены для поиска как черных, так и цветных металлов. Системы с более высокой чувствительностью могут использоваться для защиты от хищений в подразделениях по изготовлению ювелирных изделий. Есть рамки, специально разработанные для обнаружения мелких предметов, таких как одноразовые лезвия и их кусочки, заточки, ключи от наручников, детонаторы, ювелирные изделия, монеты, микропроцессоры и чипы памяти. Использование таких детекторов повышает безопасность в тюрьмах, эффективно обнаруживая небольшие предметы, которые могут использоваться в качестве оружия, даже если они скрыты в полостях тела. Рамки также применяются в производстве и торговле для защиты небольших, но ценных товаров.

Постоянная результативность

Важно выбрать детектор, который обеспечивает одинаковый результат во всей контролируемой области. Плохо спроектированная рамка не будет работать линейно. В разных областях поля обнаружения могут присутствовать и высокочувствительные точки, и области с низкой чувствительности, известные как мертвые точки. При этом сигнал от одного и того же металлического объекта будет меняться при движении через разные секторы проема.

Электрические и электромагнитные помехи

Они могут привнести хаос в работу устройства и часто делают его непригодным к эксплуатации. Качественные детекторы от других отличаются своей способностью фильтровать помехи. В хороших металлодетекторах используются высокоэффективные алгоритмы подавления шума. Источники помех многочисленны. Это и мерцающие люминесцентные лампы, и компьютерные мониторы, и копировальные аппараты, и рации. Уровень окружающего шума варьируется в зависимости от местоположения рамки металлодетектора. Арку целесообразно протестировать в том месте, где она будет установлена.

Скорость перемещения объекта и ориентация

Независимо от того, перемещается ли объект очень медленно, быстро или перебрасывается через детектор, он всегда должен быть обнаружен. Кроме того, рамка должна срабатывать независимо от ориентации цели.

Постоянное активное обнаружение

Следует всегда выбирать детектор, который работает в постоянном режиме. Ни в коем случае нельзя деактивировать схему обнаружения. Ни при каких обстоятельствах не следует устанавливать отключаемый металлоискатель в автоматических дверных системах.

www.syl.ru

Металлоискатель. Виды. Работа. Применение. Особенности

Металлоискатель – это электронное устройство, предназначенное для обнаружения скрытых металлических предметов за счет обнаружения их проводимости. С его помощью можно найти изделия из металла глубоко в грунте, дереве, под одеждой, в теле человека, пищевых продуктах и т.д. Эти приборы нашли свое применение в различных отраслях промышленности и повседневной жизни.

Где используется металлоискатель

Существует масса разновидностей металлоискателей, корпус которых адаптирован под определенные условия работы. В различных модификациях данные приборы применяются в следующих направлениях:

  • Поиск металла в грунте.
  • Обнаружение археологических ценностей.
  • Досмотр людей для допуска их на ответственные объекты.
  • Контроль качества пищевых продуктов на наличие в них металлической стружки.
  • В медицине для поиска стальных протезов и штифтов у больных, прибывающих в бессознательном состоянии, перед исследованием в МРТ.
  • В военном деле для обнаружения мин и скрытых боеприпасов.

С развитием технологий себестоимость производства металлоискателей существенно снизилась, поэтому данное оборудование стало более доступным для покупателей. Это посодействовало применению металлоискателей в развлекательных целях. Десятки тысяч людей во всем мире используют их для поиска в грунте ценных исторических предметов, таких как монеты, старинные изделия быта, а также остатков военной техники и боеприпасов, потерянных в боях. Также металлоискатели используют для поиска находящегося под землей металла с целью его дальнейшей сдачи на переплавку.

Принцип работы

Для обнаружения металлических предметов используются различные физические принципы, поэтому неудивительно, что металлоискатели по этому критерию разделяются на виды. Они бывают следующими:

  • Индукционные.
  • Импульсные.
  • Частотные.
  • Реагирующие на изменение добротности.

Индукционный металлоискатель работает по принципу приема-передачи. В устройстве может быть одна или две катушки индуктивности. Одна работает как излучатель, а вторая служит приемником. В отдельных случаях обе роли выполняет одна катушка. Излучаемый сигнал проходит сквозь нейтральные предметы (почва, древесина и пр.) и при попадании на металл отбивается обратно, после чего фиксируется чувствительным элементом металлоискателя. Данное оборудование является относительно простым и зачастую может ремонтироваться в домашних условиях. Такие устройства обладают плохой чувствительности на определенных типах грунтов, поэтому эффективно далеко не во всех условиях.

Импульсные металлоискатели возбуждают в зоне поиска импульсные вихревые токи, после чего измеряют вторичное электромагнитное поле. Вихревые токи реагируют на затухающие электромагнитные поля, что обеспечивает более высокую чувствительность, чем у индукционного оборудования. Мощность индикации прибора отличается в зависимости от длины и массы обнаруженного предмета. Такие устройства нечувствительные к сложным грунтам с большой минерализацией. Их главным недостатком является большое потребление энергии, поэтому на одном заряде батареи добиться продолжительной автономной работы невозможно.

Частотный металлоискатель имеет в основе LC-генератор. Он выдает сигналы с различной частотой, которая меняется при приближении к металлическим объектам. Изменения в его работе фиксируются чувствительным оборудованием металлоискателя. Такие устройства имеют простую схему и часто собираются своими руками из недорогих покупных деталей. Их недостатком является малая чувствительность, поэтому оборудования работающего по данному принципу лучше избегать, если требуются сложные поиски.

Металлоискатели, которые фиксируют добротность колебательного контура, работают тоже от LC-генератора. Добротность контура снижается при уменьшении расстояния между катушкой и металлическим предметом. То же самое касается и амплитуды колебаний на самом генераторе. Подобные устройства очень экономичные в плане потребления заряда, поэтому отличаются большой автономностью.

Классификация по выполняемым задачам

По выполняемым задачам металлоискатели принято классифицировать на следующие виды:

  • Грунтовые.
  • Военные.
  • Досмотровые.
  • Глубинные.
  • Магнитометры.

Каждая разновидность адаптирована под определенные условия применения и отличается разной чувствительностью. В связи с этим сравнивать эффективность каждой разновидности между собой неправильно, поскольку их предназначение между собой не пересекается.

Грунтовые

Грунтовые являются самыми распространенными. Они применяются для поиска закрытых в почве кладов, металлолома, старинных монет и потерянных ювелирных изделий. Обычно они работают по индукционной технологии. Данное оборудование может настраиваться для реакции на определенный металл. Самые простые устройства имеют глубину чувствительности в твердых грунтах около 20 см. Более дорогостоящие профессиональные устройства реагируют на объекты находящиеся под слоем грунта высотой в 1 м. Такими устройствами пользуются как профессиональные археологи, так и любители. Довольно часто подобные металлоискатели можно встретить на морских пляжах, поскольку их применяют для поиска потерянных отдыхающими монеток и ювелирных изделий. Специально для этих целей существует влагонепроницаемая модификация металлоискателя, которая может работать под водой, ища предметы на дне.

Военные

Военный металлоискатель также называют миноискатель. Его предназначение заключается в поиске закрытых в грунте мин. Обычно данное оборудование работает по принципу приема-передачи и оснащается двумя катушками. Одна излучает сигнал, а вторая реагирует на колебания, которые получаются в случае его отображения от металлических предметов. Данное оборудование обладает высокой надежностью, но малым диапазоном настройки. Глубина чувствительности такого оборудования аналогична обычным металлоискателям, которые используют археологи и любители. При этом миноискатель не может реагировать на специфические металлы, которые не используются для производства мин. Они чувствительны к стали и никак не отреагируют на находящиеся в грунте золотое кольцо.

Досмотровые

Досмотровые металлоискатели используются службами безопасности для обнаружения на теле человека или в его вещах металлических предметов. Эти устройства можно встретить в аэропортах, при входе в суд, метро и т.д. Данное оборудование зачастую настроено для реакции на крупные металлические предметы. Оно пропускает легкий металл, такой как пряжка поясного ремня или ключи, издавая слабый тихий звуковой сигнал. В том же случае если на досматриваемом имеются тяжелые изделия из металла, прибор дает громкое предупреждение. После этого осуществляется досмотр человека уполномоченным лицом. Главная цель данного оборудования – это обнаружение холодного и огнестрельного оружия.

Самым распространенным досмотровым металлоискателем является оборудование арочного типа. Оно представляет собой металлическую рамку, размером с дверной проем, сквозь которую проходит человек. Рамка реагирует на крупные металлические предметы и предупреждает дежурного.

Кроме арок к группе досмотровых металлоискателей относятся ручные приборы. Они являются довольно компактными и по размеру идентичный обычным бытовым фенам для высушивания волос. С помощью данного оборудования осуществляется поиск предметов на теле или в багаже. Для этого нужно провести по всей поверхности тела или по вещам чувствительной стороной корпуса прибора осуществляя сканирование без пропусков. Чувствительность оборудования обычно не превышает больше 25 см от предмета. Ручной досмотровый металлоискатель требует больше времени на проверку, поэтому используется только при индивидуальном досмотре, поскольку потоковая проходимость людей при применении подобного оборудования будет снижена.

Глубинные

Глубинный металлоискатель обнаруживает объекты на глубине до 3 м. Это довольно массивное оборудование, представляющее собой широкую рамку, на краях которой установлены катушки. Данное оборудование работает по принципу приема-передачи. Первая катушка создает мощный сигнал с большой проникающей способностью, который способен достигнуть изделия из металла сквозь высокий столб грунта, песка, глины или другой породы. Поскольку катушки располагается далеко друг от друга, то принимающая не реагирует на издаваемый направленный сигнал вниз, но при этом может воспринимать отбитые волны.

Подобное оборудования редко применяется любителями поиска металлолома, поскольку вряд ли кто-то захочет откапывать изделие весом 0,5 кг, которое находится на глубине 2 м. Глубинные металлоискатели используются спасателями и профессиональными археологами. Особенность данного оборудования в том, что оно может реагировать не только на металл, но и находящиеся под землей объекты строительства. В частности это фундаменты, поскольку они обычно сделаны из камня. Также металлоискатель глубинного типа способен зафиксировать уплотнение почвы или переход с одной породы на другую.

Магнитометр

Магнитометр представляет собой самую компактную разновидность металлоискателей. Это очень маленькие и чувствительные приборы, которые имеют сканирующую головку меньше ладони. Такие устройства применяются для поиска цветных и драгоценных металлов, таких как золото, алюминий, медь и пр.

Похожие темы:

 

tehpribory.ru

Принципы работы металлоискателей

Металлоискатели – приборы, способные обнаруживать металлы на расстоянии – под землей, под водой, многие из них с успехом применяются для поиска подземных пустот и трубопроводов. Пользователь получает информацию о типе найденного предмета по звуку, изображению пиктограмм на дисплее и других способах идентификации в зависимости от модели детектора. По принципу работу металлоискатели могут быть различных типов.

Металлоискатель по принципу электронного частотомера

Такой металлоискатель работает по принципу измерения электронным частотомером частоты измерителя колебательного контура с возможностью оценки наращивания частоты. Регистр фиксирует значение и при последующем поиске частотомер работает в режиме постоянного измерения частоты, получая нужные данные. Пользователь получает результат на дисплее.

Особенность электронных металлоискателей в том, что они отлично разделяют цели по типу металла за счет разницы в частоте – ферромагнетики (железо, кобальт и некоторые редкоземельные металлы) понижают частоту измерительного генератора, а неферромагнетики – повышают. Поиск драгоценностей, монет из некоторых видов сплавов и металлов, реликвии – вот самые желанные цели, которые может реализовать металлоискатель с электронным частотомером.

Схема металлоискателя с электронным частотомеромСхема металлоискателя с электронным частотомером

Металлоискатель на биениях

Принцип работы металлоискателя на биениях является одним из простейших, основан на регистрации частот от двух генераторов, первый работает со стабильной частотой, второй содержит в конструкции индуктивную катушку. При отсутствии в непосредственной близости от металлодетектора металлической цели оба генератора работают в одинаковых частотах (или практически равнозначных). Как только на горизонте прибора появляется металлический объект, его параметры резко изменяются, и генератор с катушкой индуктивности изменяет частоту. Зарегистрированное значение подается пользователю, чаще всего с помощью многотональной идентификации или визуальных показателей. Уход частоты тонального сигнала определяется с несколько раз труднее, чем со светодиодными индикаторами.

Недостатком металлоискателя на биениях является весьма посредственная селективность, это связано с так называемой «паразитарной синхронизацией», вызванной близкими значениями частот обоих генераторов. Проявляется синхронизация в том, что сигнал одного генератора проникает в другой по цепи питания, происходит «захват фазы». Чтобы избежать подобных явлений, используется оптоволоконная развязка. Также эти детекторы не могут похвастаться хорошей глубиной обнаружения.

Металлоискатель на биениях

Однокатушечный индукционный металлоискатель

В конструкции датчика имеется лишь одна катушка, она может быть любой формы. Катушка возбуждается переменным сигналом и следит за изменением частот. При появлении рядом с датчиком металлического объекта появляется переизлученный сигнал, наведенный дополнительным электрическим сигналом из катушки. Выделение сигнала производится методом вычитания значения сигнала, равнозначного по частоте, амплитуде и фазе, что и в катушке при отсутствии поблизости металлических объектов, из электрического сигнала в катушке датчика. Индукционные металлоискатели отличаются очень простой конструкцией, повышенной чувствительностью.

Схема индукционного металлоискателяСхема индукционного металлоискателя

Импульсный металлоискатель

Принцип работы импульсного металлоискателя основан на самоиндукции в проводящем объекте. Импульсный металлоискатель состоит из генератора токовых импульсов, коммутационного устройства, двух катушек приема и излучения импульса (часто они объединены в одну) и блока обработки полученного сигнала. Отраженный сигнал появляется под воздействием возникновения токового импульса, вызванного импульсом магнитной индукции в проводящем объекте. Полученный сигнал регистрируется прибором и выводит нужную информацию на дисплей пользователя.

Импульсные металлоискатели характеризуются высокой чувствительностью, подходят для поиска на большой глубине. Из недостатков можно выделить высокий уровень электрических и радиопомех.

Схема импульсного металлоискателяСхема импульсного металлоискателя

Магнитометры

Магнитометры работают по принципу изменения показателей магнитного поля, часто используются как металлоискатели для поиска в сложных грунтах. Магнитометры отличаются очень большой глубиной обнаружения, они с успехом используются для поиска рудных жил, трубопроводов и т.д. Для бытового пользователя магнитометр не представляет интереса, поскольку не может искать цветные металлы, которые и являются основным объектом поисковиков.

Магнитометр фиксирует искажение естественного магнитного поля Земли различными ферромагнитными металлами и соединениями. Обнаружив отклонение от нормы, можно вполне обоснованно предположить, что в определенном месте присутствует железный объект. С помощью магнитомеров производят поиски затерянных кораблей, танков.

Радиолокаторы

С помощью радиолокационных устройств успешно производят поиски затерянных самолетов и другой техники на расстоянии километров, и в кладоискательском деле они тоже нашли своем применение. Принцип работы радиолокатора заключается в изучении электромагнитной энергии, ее отражающих и принимающих свойствах, причем место изучения может быть самым разным – земля, вода, воздух. Полученный отраженный сигнал подвергается обработке и анализу, в результате местоположение цели определяется очень точно.

garrett-minelab.ru

принцип работы, установка, настройка. Арочный металлодетектор :: BusinessMan.ru

В сфере безопасности достаточно давно применяются устройства, предназначенные для выявления металлических приборов. Сегодня даже существуют модификации с большим набором дополнительных и базовых функций. Рамка металлодетектора является одним из подобных устройств. Попробуем разобраться в том, что это за приборы, определим их принцип работы и прочие особенности.

Как работает арочный металлодетектор?

Эти устройства являются стационарными (готовыми или сборными) и отличаются высокой эффективностью обнаружения металлических предметов, проносимых сквозь них. По названию можно догадаться, что выполнены они в виде арки. Такая конструкция предусмотрена для того, чтобы человек смог легко пройти сквозь нее. Устройство сразу обнаружит металлические сплавы даже в слабопроводимых веществах: пластик, дерево, ткани.

Принцип работы рамки металлодетектора основывается на использовании радиоволн. Одна стенка генерирует и посылает радиосигнал другой стенке. Та его принимает и направляет обратно. Если на пути этих волн встречается какая-либо преграда в виде отражающего элемента (металла), то сигнал не доходит до другой стенки. Также сигнал может отразиться от металлического предмета и возвратиться быстрее, чем нужно. В любом случае при обнаружении преграды для сигнала сработает звуковая сигнализация.

После анализа радиоволн детектор может обнаружить предмет и показать его нахождение на мониторе. Подобные современные устройства имеют цифровое управление, программы, микропроцессоры. Их чувствительность может устанавливаться оператором по определенным параметрам. В рамках металлодетектора находятся специальные катушки, создающее сканирующее электромагнитное поле, параметры которого можно задавать.

Виды

Как минимум есть два вида арочных металлодетекторов: пассивные и активные. Первые могут обнаружить только изделия из черных сплавов, вторые обнаруживают даже цветные металлы, сплавы внутри багажа, под одеждой, на телах людей (и внутри них).

Модели могут отличаться многими параметрами. В частности, различаются они по следующими характеристиками:

  1. Внешнее оформление.
  2. Световая индикация.
  3. Порог чувствительности.
  4. Количество функцией.
  5. Сетевая работа.

Что касается функционала, то слабочувствительные установки способны обнаруживать только большие металлические предметы. Они могут выявить оружие, взрывчатки с металлическими поражающими элементами. Модели с повышенным порогом чувствительности способны обнаруживать мелкие элементы. Самые лучшие – гиперчувствительные. Эти детекторы обнаруживают любой металл массой от одного грамма. Естественно, чувствительность во многом определяет стоимость детектора.

Рамки металлодетекторов также разделяются по виду излучения, которое они генерируют. Есть модели:

  1. С импульсным полем. Сигнал прерывистый.
  2. С гармоничным полем. Сигнал постоянный (непрерывное излучение).

Первые являются более устойчивыми к разным вибрациям, следовательно, они надежнее. Большинство подобных устройств генерируют прерывистый сигнал. Детекторы с гармоничным полем хорошо защищены от помех, однако их качество немного хуже.

Устройство

Данный прибор является магнитной рамкой, по бокам и вверху которого находятся датчики, катушки (обмотки). Катушки служат источниками электромагнитных сигналов, которые формируют магнитное поле при подаче на них напряжения. В самой верхней части рамки металлодетектора находится панель управления со световыми индикаторами. В боковых стенках также есть светодиоды, однако это уже зависит от индивидуальности дизайна.

В конструкции принимают участие следующие элементы:

  1. Передающая катушка.
  2. Принимающая катушка.
  3. Узел контроля, который может находиться внутри или снаружи рамки. Обычно он установлен на панели сверху, хотя в некоторых моделях эта панель отсутствует для удобства установки в шлюзовых кабинах.
  4. Электронная начинка в виде процессора, разных микросхем.
  5. Автономные аккумуляторы или блок питания.

Сама арка подключается к блокам управления, компьютеру и питанию. Панель управления на лицевой стороне также имеет следующие элементы:

  1. Ключ блокировки режима "включено/отключено".
  2. Индикатор со светодиодами, который отображает сегменты, где обнаружен предмет.
  3. Клавиатура ввода для настройки рамки металлодетектора.
  4. Жидкокристаллическое табло.

Отметим, что в конструкции самыми важными элементами являются передающая и принимающие катушки. От их качества зависит эффективность работы устройства. Именно они генерируют электромагнитное однородное поле.

Эксплуатация

Есть определенные особенности эксплуатации этого оборудования. Если оно является слишком чувствительным, то в настройках выставляют параметры, при которых не будет реакции на слишком маленькие металлические предметы. В противном случае металлодетектор может пищать в случае обнаружения металлической молнии на куртке, заклепок на рубашке, зубных пломб, заколок в волосах.

Впрочем, если необходимо найти очень мелкие предметы, то чувствительность устройства повышают. Используют стационарные рамка металлодетекторов в пунктах досмотра с визуальным контролем обнаруженных предметов. Персоналу, который работает вблизи установки, рекомендуют носить одежду без металлических элементов.

Изначально детекторы имеют заводские установки и программы обнаружения оружия, а также предметов стандартных угроз. При необходимости их можно программировать для обнаружения предметов нестандартных размеров.

Правила установки

Установка рамок металлодетекторов начинается со сборки устройства по инструкции. Панели располагаются согласно схеме, каждая должна стоять на своем месте относительно центрального блока. В разъемы устанавливают центральный блок. Вся конструкция скрепляется болтами, которые обязательно есть в комплекте. Шнур питания обычно подключается к одной из боковых панелей. Туда же входит и сетевой шнур. Для удобства установки в некоторых моделях в обоих панелях имеется разъем для подключения провода электропитания.

В некоторых случаях если детектор устанавливаются близко к металлическим элементам (к примеру, к железобетонной стене, где есть арматура), то в настройках выставляют определенные параметры чувствительности, ведь находящийся рядом металл может создавать помехи. Затем с помощью ключа прибор включается, активируется самодиагностика, после чего он готов к работе.

Меры предосторожности

Стационарная или переносная рамка металлодетектора – это высокочувствительное оборудование, и при его использовании нужно придерживаться определенных правил. Во-первых, пространство в радиусе 3-4 метров от его установки очищают от металла, все силовые кабели электросетей убирают, рядом не допускается установка радиоприборов и т. д. Электродвигатели, трансформаторы и электрощиты тоже не могут находиться рядом. Лифты, турникеты или ворота рядом могут стать причиной помех.

Во-вторых, находящиеся рядом арочные металлодетекторы обязательно разделяют расстоянием и настраивают так, чтобы они не мешали друг другу. Место монтажа также влияет на чувствительность, и если она высокая, то количество ложных срабатываний может быть очень высоким. При низкой чувствительности и неправильной настройке и монтаже возможны несрабатывания.

Вред для человека

Отметим, что вредность рамки металлодетектора практически отсутствует. Электромагнитные поля для человека безопасны, даже если у него есть электростимулятор на сердце. Они безвредны для беременных, детей, не повреждают цифровые носители, карты с магнитными полосами. Впрочем, во многих аэропортах сотрудники аэропорта часто спрашивают у людей, есть ли у них электростимулятор на сердце, и если есть, то его досматривают вручную, не пропуская через детектор. Вполне возможно, что во многих местах используются старые установки, которые вредны для человека.

Плюсы применения

С помощью всего одной такой установки можно организовать проход для людей на различные мероприятия, события. Один детектор может обеспечить пропускную способность от 10 до 100 человек в минуту. Качественные устройства генерируют непрерывное и равномерное электромагнитное поле, которое точно определяет наличие металлических элементов, проносимых сквозь устройство. Некачественные детекторы могут оснащаться слепыми зонами, в которых мелкие предметы не обнаруживаются. Впрочем, большинство современных моделей гарантируют вероятность обнаружения металла с вероятностью 100%. Более продвинутые приборы могут даже опознавать предмет.

Также к плюсам можно отнести возможность эксплуатации такого оборудования на улицах при наличии влагозащищенного корпуса по стандарту IP55. Для помещений есть модели с защитой IP22.

Минусы

Что касается недостатков, то в первую очередь стоит выделить громоздкость и необходимость монтажа. Даже относительно компактные и мобильные арочные металлодетекторы необходимо доставить к точке назначения, произвести установки, найти источник питания для подключения. Если установка осуществляется на улице, то задача усложняется. Кроме монтажа необходимо также провести настройку, причем, правильно. Если неправильно задать параметры, то возможно большое количество ложных срабатываний или несрабатываний, что еще хуже.

Заключение

Теперь вы понимаете принцип работы рамки металлодетектора. Данное оборудование сегодня используется практически на всех инфраструктурных объектах: аэропортах, вокзалах и т. д. Его также применяют на различных предприятиях, заводах. При организации праздничных мероприятий или концертов охранные службы также устанавливают эти системы для обеспечения высокого уровня безопасности проведения концерта или праздника.

Подобные детекторы постоянно совершенствуются, появляются новые методы опознавания опасных проносимых предметов, оружия, разрабатываются новые алгоритмы работы, хотя принцип сканирования не меняется.

businessman.ru

Принцип работы металлоискателей

Металлоискатели вошли в большинство областей деятельности человека: от промышленности и спецслужб до археологии и поиска кладов. Одна из целей этой книги — сориентировать читателей в море любительских, самодельных и промышленных металлоискателей. Объяснить, как выбрать прибор, необходимый именно для вашего конкретного случая применения. Нужно ли потребителю знать принципы работы металлоискателя для того, чтобы эффективно его использовать? Конечно, нет, при условии, что потребитель внимательно читает инструкцию. Может ли такое знание в будущем позволить потребителю полнее использовать возможности своего прибора? Наверняка да, но лишь при некотором усердии и тренировках. Ведь самый лучший металлодетектор работает настолько хорошо, насколько грамотно его применяют.

Зачем нам металлоискатели? Металлоискатели применяются в самых различных областях: в охранной деятельности, для разминирования, в строительстве, для поиска исторических ценностей, на пляжах (для поиска монет и украшений) и т.д. Металлоискатель (миноискатель, кладоискатель) — очень полезный прибор, и не только для поиска кладов. С его помощью можно отыскать различные металлические предметы, потерянные в траве, глубоком снегу, например, деньги, ключи, золотые украшения, или, например, мелкие детали, потерянные в траве при ремонте вашего автомобиля. Также металлоискатель можно использовать для обнаружения скрытой проводки, арматуры в бетонных конструкциях, и, конечно же, для поиска кладов... А знаете, где проще всего отыскать клад? На пляже!!! Вы никогда не задумывались, сколько там потерянных драгоценностей?

Какие бывают металлоискатели, и что они могут? Металлоискатели используют физические принципы обнаружения объектов, и, в связи с этим, дальность их действия ограничена. Разные металлоискатели имеют различную чувствительность. Обычно чувствительность металлоискателя пропорциональна его цене. Также различные металлоискатели различаются по способности различать изделия из различных металлов. Существует широкий класс металлоискателей, задача которых заключается в выявлении металлических посторонних включений в продукте, для того чтобы защитить машины и технологическое оборудование, или же для производства абсолютно чистого продукта. 

Принцип работы металлоискателей.

Принцип работы BFO (Beat Frequency Oscillation) металлодетекторов основан на сравнении разности частот между образцовым и поисковымLC-генератором. Измеряемым параметром является частота LC-генератора, включающего катушку поисковой головки. В зависимости от того, объект из какого металла (черный/цветной) находится возле поисковой головки, частота поискового контура понижается или, соответственно, повышается. Частота сравнивается с эталонной частотой опорного генератора, и полученная разностная частота биений выводится на звуковую (визуальную) индикацию. В наиболее простых приборах используется только звуковая индикация. Принцип работы IB (Induction Ва1апсе) или VLF (Very Low Freduency) — самый совершенный тип металлоискателя в настоящее время. По этому принципу построены большинство «фирменных» приборов промышленного изготовления, в т.ч. и компьютеризированных. Принцип основан на анализе амплитуды в приемной катушке поисковой головки и фазового сдвига между сигналом в передающей и приемной катушке. При отсутствии вблизи поисковой головки металлических объектов амплитуда сигнала в приемной катушке минимальна, фазовый сдвиг, в зависимости от конструкции прибора, 0 или 90 градусов. При появлении вблизи поисковой головки металлического объекта амплитуда сигнала в приемной катушке увеличивается, а фазовый сдвиг изменяется в зависимости от проводимости металла (черный, цветной). Метод позволяет производить выборочную дискриминацию металлов, отстройку от грунта и поиск пустот. Можно примерно определить металл мишени (даже отличить цветные металлы), а также «отстроиться» от металлического мусора (пивных пробок, сигаретной фольги) с помощью встроенного компьютера. Требует прецизионного изготовления и настройки поисковой головки. Металлоискатели типа FM (Frequency meter, т.е. «частотомер»). Этот тип появился недавно, и создан на основе микроконтроллеров. Изменение частоты поискового контура определяется не на слух, а с помощью программы, заложенной в микропроцессор. Это более объективный метод, кроме того, такие металлоискатели обладают намного большей чувствительностью, чем BFO и различают цветные и черные металлы. Принцип работы PI. В приборах этого типа катушка поисковой головки не является частью колебательного контура. В нее от запускающего генератора подается импульсный сигнал. Анализируемым параметром является время окончания переходного процесса (положение заднего фронта импульса напряжения) в поисковой катушке. К конструкции катушки не предъявляется особых требований. Отличительными чертами этого метода являются: низкая рабочая частота следования импульсов (50...400 Гц), большое потребление энергии, нечувствительность к грунту, не очень хорошее распознавание металлов, однако такие приборы не требуют периодической подстройки. Металлы эти приборы не различают, но «бьют» далеко (раза в два дальше, чем приборы, работающие по принципу FM). Незаменимы при работе на прибрежной полосе, под водой и на сильно минерализованном грунте, так как свободны от эффекта земли и воды. PI-метод часто используется в подводных приборах для ослабления влияния воды. Принцип работы T/R предусматривает разнесение передающей и поисковой катушки на большое расстояние. Приборы отличаются большой глубиной поиска и нечувствительностью к мелким предметам (монеты, гвозди). Принцип работы O/R или PLL. Анализируемым параметром является амплитуда сигнала на катушке колебательного контура, настроенного близко к резонансу с подаваемым на него сигналом от генератора. Появление металла в поле катушки вызывает или достижение резонанса, или уход от него, в зависимости от вида металла. Что приводит к увеличению или уменьшению амплитуды колебаний на катушке. Этот метод, так же как и BFO, разрабатывался радиолюбителями, но сведений о его использовании в серийных приборах для поиска сокровищ не обнаружено. Металлоискатели типа «пинпойнтер». Это маленький приборчик, которым можно быстро найти монету или кольцо в куче земли или песка.

Основные типы металлоискателей

Приборы для начинающих

Приборы для начинающих предназначены, в основном, для решения несложных поисковых задач. Это, как правило, динамические вариантыTR/VLF, т.е. приборы, требующие непрерывного движения поисковой головки. Сигнал возникает только при перемещении головки над объектом. Если головку остановить над металлом, то сигнал исчезнет. Динамический принцип имеет свои преимущества: * автоматическая отстройка от «среднего» грунта; » крайне простая настройка, осуществляемая по формуле «включил и пошел»; * простая схемотехника, приводящая к удешевлению и высокой надежности прибора. К числу недостатков можно отнести: » уменьшение чувствительности по сравнению со статическими приборами; » неточную локализацию объекта; » уменьшение чувствительности или появление ложных срабатываний при поиске на «сложных» грунтах («черный песок», «горячие камни» и др.). Дискриминация мусора в простых динамических приборах не отличается от статических. Их органы управления состоят из 1...3 ручек: громкость, чувствительность, уровень дискриминации. Некоторые из них могут отсутствовать, тогда параметр сразу устанавливается на максимум (или минимум для уровня дискриминации). Метод поиска такими приборами предусматривает непрерывное сканирование грунта колебательными движениями со скоростью около 30 см/с. 

Приборы среднего класса

Для этих приборов характерны высокая чувствительность и хорошая разрешающая способность. Они могут комплектоваться несколькими сменными поисковыми головками различного диаметра (иногда овальными). Количество органов управления доходит до 8, процедура их настройки требует определенного навыка и длится несколько минут. Так, например, ручная отстройка от грунта заключается в том, чтобы вращением соответствующего регулятора добиться одинакового начального сигнала при поднятой и опущенной к земле головке. Дискриминация в таких приборах обычно многоступенчатая с возможностью поиска всех металлов (All Metal). Управление дополняется кнопкой быстрой подстройки в рукоятке или на корпусе. В этих приборах еще не используются микропроцессоры — отсюда и обилие органов управления. 

Компьютеризированные приборы.

Компьютеризированные приборы берут на себя, так называемое принятие решения о характере находки. Это возможно при помощи используемого в схеме прибора микропроцессора. Отличительными особенностями компьютеризированных приборов является наличие жидкокристаллического экрана (или стрелочного индикатора) и минимального количества сенсорных клавиш для ввода программ. Под программой понимается совокупность состояний виртуальных (не выведенных на переднюю панель) органов управления. Настройка данных органов управления осуществляется с помощью экрана и - нескольких кнопок. В памяти прибора, чаще всего, заложено несколько программ для поиска в различных условиях: на пляже, в парке, в зданиях и т.д. При поиске подобным прибором для каждой находки измеряются амплитудно-фазовые характеристики, что позволяет осуществить классификацию находки. Часто приборы сами проводят классификацию, выдавая на экран или на стрелочный индикатор результат. Количество градаций измеренного параметра варьирует от 8 до 190, что позволяет подобрать и ввести в память прибора собственную программу, достаточно точно отвечающую вашим потребностям при поиске в конкретных условиях. Таким образом, вы можете установить любую схему дискриминации нежелательных находок по вашему желанию. В случае находки монеты или иного мелкого предмета прибор автоматически определяет глубину находки, показывает значение глубины на экране. 

Приборы для поиска самородного золота

Достойной собственного решения является задача поиска самородного золота. Дело в том, что при обнаружении золота универсальными TR/VLF приборами мелкие частицы этого металла могут быть приняты прибором за крупинки черных металлов и не обнаруживаться. Кроме этого, выходы золота часто сопровождаются «черным песком», содержащим магнетит, а также сильной минерализацией грунта. Для преодоления этих явлений увеличивается рабочая частота с 2...7 кГц (у универсальных приборов) до 18...70 кГц (у специализированных для поиска золота) и применяются эллиптические поисковые головки. Широкую известность приобрели модифицированные импульсные приборы, позволяющие очень результативно искать мелкие золотые изделия или их части на пляжах и мелководьях в прибойной полосе                                           Подводные приборы Под подводными приборами понимаются те, которые выдерживают погружение на большие глубины (до 250 футов, что составляет около 90 м), а также способны исключать влияние соленой или пресной воды как среды поиска. Следует отметить, что практически все вышеописанные приборы имеют герметичные поисковые головки, что позволяет погружать их в воду на глубину длины штанги и вести поиск на мелководьях, но, однако, это не позволяет классифицировать прибор как подводный. В большинстве подводных приборов использован импульсный индукционный принцип, что существенно уменьшает влияние воды, влажных и мокрых грунтов как электропроводящей среды на поиск. Приборы' этого класса автоматически настраиваются на изменение окружающих условий (минерализация почвы, соленость воды и т.д.). Выпускаются различные модификации импульсных приборов, отдельные из которых не предназначены для глубинных погружений. Глубина обнаружения импульсного прибора (не только подводного) обычно больше, чем у TR/VLF. Эти приборы не нуждаются в ручной подстройке, однако, различение металлов у них не всегда точное. Безусловно, все подводные приборы можно использовать и для поиска на воздухе.

Глубинные приборы

Глубинные приборы для поиска больших предметов (большим считается предмет с площадью поверхности более 400 см2) выпускаются всеми основными американскими фирмами. Увеличение глубины во всех приборах осуществляется за счет разнесения передающей и приемной катушек (плоских) в пространстве. Катушки оформляются в две поисковые головки, жестко соединенные друг с другом штангой. При этом одна катушка в рабочем положении прибора располагается параллельно поверхности земли, другая -- перпендикулярно. Размеры катушек примерно 25x40 см. Одна из катушек излучает электромагнитные колебания с частотой 12...82 кГц, другая -- принимает отраженный сигнал. Метод поиска такими приборами отличен от поиска одноголовочными универсальными металлоискателями и имеет несколько особенностей: » Сканирование грунта осуществляется не колебательными движениями поисковой головки, максимально приближенной к грунту, а пронесением прибора параллельно грунту, покрывая полосу, равную ширине катушки (около 25 см.). И так полоса за полосой. При этом катушки не надо приближать к грунту.

» Данные приборы нельзя проверять в помещении, особенно дома, из-за отражения электромагнитных волн от стен и утвари. » Приборы хорошо работают на поверхности земли, однако, если вы выкопали траншею в поисках клада, то отражения от стенок создают ложные сигналы. В этом случае следует перейти к одноголовочному прибору. В отличие от универсальных одноголовочных приборов глубинные приборы не реагируют на мелкие предметы на небольшой глубине, поэтому мелкий металлический мусор не мешает поиску. Глубинные приборы не различают металлы. Металлоискатели для служб безопасности Охранные приборы можно подразделить на: » ручные досмотровые приборы; » стационарные приборы; » приборы для проверки почтовой корреспонденции.

Ручные досмотровые металлоискатели предназначены для поиска скрытого под одеждой или в багаже оружия и других запрещенных предметов. Состоят они обычно из рукоятки, к которой жестко прикреплена поисковая катушка. Условия их применения требуют минимума органов управления, поэтому они, кроме выключателя питания, имеют не более одного переключателя (уровень чувствительности или дискриминации). 

Стационарные приборы  - это арочные конструкции для пропуска людей с одновременным контролем наличия скрытого металла. Иногда эти конструкции маскируют под дверные проемы, иногда выполняют в виде кабин и тамбуров, но чаще это П-образные рамки со звуковой и световой индикацией. Фирмы, выпускающие арочные металлоискатели, предлагают обычно разные их типы: » Простые однозонные устройства для контроля наличия оружия; они имеют обычно автономное питание и легко транспортируются; область их применения - - обеспечение безопасности временных объектов и мероприятий: выставок, соревнований, концертов и т.п. » Высокочувствительные устройства с несколькими зонами контроля, независимой регулировкой чувствительности зон, возможностью подключения дистанционного пульта для контроля потока людей; данные устройства обычно используют микропроцессоры. » Приборы для экстремальных условий эксплуатации: морозостойкие с внутренним подогревом, защищенные от умышленного разрушения и вандализма (бронированные).Арочные металлоискатели обычно строятся по принципу РI (импульсному), т.к. редко возникает необходимость различать металлы. Такие приборы настраиваются или на контроль любого металла в любом количестве (ювелирные фабрики, тюрьмы и др.), или на обнаружение соответствующей массы (объема) металла при контроле на пронос оружия.

Детекторы для проверки почты представляют собой автоматические аппараты конвейерного типа для поиска недозволенных вложений в письма и деталей взрывателей к пластиковой взрывчатке.

Купить металлоискатель можно у нас на сайте.

chinaelektro.ru

от глубокой древности до наших дней

Сегодня современные металлоискатели способны делать практически всё, кроме откапывания обнаруженного предмета. Они могут искать объект, определять точное место его залегания, примерно указать его размер, форму и глубину, на которой он залегает, а так же сообщать оператору, стоит ли находку выкапывать. Некоторые из таких объектов распознаются самим оператором, который работает более эффективнее со своим детектором, изучая и анализируя аудио информацию и показания индикатора. Какие приборы будут разработаны завтра, можно только догадываться, но это точно будут новые и улучшенные устройства. Как увлекательно думать об этом! В самом начале эры использования металлодетекторов они применялись преимущественно для обнаружения ценных металлов.

Как только окончилась вторая мировая Война, металлодетекторы стали использоваться в большей степени для поиска ценностей другого вида. По прошествии времени использование металлодетекторов расширилось в других областях, включающих поиск монет, реликвий, сокровищ, золота и других ценных металлов.

Применение металлодетекторов для обеспечения правопорядка и безопасности имеет довольно длительную историю. Имеются документально подтверждённые случаи, когда приборы для поиска металлических объектов были использованы стражами правопорядка на месте преступления, а так же при проведении расследования. Арочные и обычные металлодетекторы используются сегодня всё чаще на фабриках и заводах для предотвращения краж продукции так называемыми "несунами", а так же применяются в местах повышенного скопления народа - на вокзалах, в аэропортах, в супермаркетах, для обеспечения безопасности людей и противодействию терроризму.

В наши дни область применения металлодетекторов постоянно расширяется. Новые модели металлодетекторов привлекают к себе внимание по всему миру, в основном за счёт применения новых технологий, а так же благодаря высоким параметрам. В настоящее время металлодетекторы практически в каждой стране стали неотъемлемой частью нашей жизни.

В древних Китайских документах были найдены свидетельства того, что металлодетекторы использовались за двести с лишнем лет до нашей эры, то есть ранее 200 года до н.э. У Китайского императора имелась специальная арка в дверном проёме, работающая как детектор металла и предназначенная для защиты от потенциальных ассасинов. Императорские умельцы создали каркас этой арки из магнитного минерала - магнетита, по-видимому форма каркаса напоминала подковообразный магнит. Используя нагрев и ковку магнетита кувалдами, удалось создать устройство, способное притягивать металл. Из-за нагревания и разковки металла молекулы выстраиваются по направлению магнитного поля Земли.

Если кто-то попытается скрытно пронести какой-либо металлический предмет типа холодного оружия, например, меч или кинжал, то эти предметы притянутся аркой и нарушителя быстро задержат.

В 1881 году изобретатель телефона Александр Белл работал над электрическими индукционными приборами для обнаружения металлов. В это же время было произведено покушение на президента США Джеймса Гарфилда, во время которого он был смертельно ранен. Одна пуля зацепила его руку, а вторая засела в спине. После ряда неудачных попыток обнаружить точное местонахождение пули и в связи с ухудшением самочувствия президента его доктора обратились за помощью к Александру Беллу, прося его принести свой металлодетектор в Белый Дом.

Свидетельства о последующих событиях разнятся, по одной версии у Белла не было достаточно времени для усовершенствования своего инструмента, которым можно было бы обнаружить пулю. По другой версии Белл пробовал обнаружить местоположение пули, но у него ничего не вышло. Двадцатый президент США Джеймс Гарфилд скончался.

В 1890 году был проведён ряд исследований по поиску сульфидов (это соединения металлов с серой) используя их свойства электрической проводимости. Здесь применялся телеграфный приёмник, включённый последовательно с батареей питания и проволочной щёткой. Один контакт цепи был заземлён, а другим контактом являлась проволочная щётка, которую тащили по поверхности земли. Цепь замыкалась тогда, когда щётка касалась сульфидов, что индицировалось щелчком в приёмнике.

Этот способ поиска минералов имел ограниченное применение, так как он работал только при наличии открытой минерализованной поверхности. Исследования способов обнаружения металлов продолжались дальше, среди них был использован измерительный мост Чарьза Витстона для измерения сопротивлений. В этом случае так же определяющим фактором являлась проводимость, которую можно было косвенно рассчитать между двумя точками земной поверхности, используя измерение сопротивления. Этот метод так же оказался неудобным для практического применения.

Значительное внимание было уделено другому методу измерения проводимости земной поверхности. Так как электрические токи, протекающие через землю, создают электрический потенциал, то если их измерить, используя специальные щупы с постоянным расстоянием между ними и гальванометр, и по результатам измерений построить график, в этом случае наличие в почве руды или каких-нибудь других больших проводящих объектов будет обнаружено по всплескам на графике. Реализацию такого метода в современном исполнении можно посмотреть на примере прибора для измерения сопротивления почвы.

Хотя этот метод был довольно успешным, но в нём было много непостоянных факторов влияния. Кроме того, из-за наличия грунтовых вод, областей почвы с переменной влажностью и других причин, повышающих электронную проводимость почвы, показания прибора могли вводить оператора в заблуждение. Так же в некоторых случаях невозможность отыскать руду таким прибором вовсе не означала её отсутствие в земле. В условиях окисления вокруг сульфидных руд формируются почти идеальный изолятор, сопротивление которого препятствует проведению точных измерений.

В те давние годы был разработан метод, наиболее близкий к тому, что используют современные детекторы. С помощью этого метода измерялись искажения магнитных полей, генерируемых электрическим проводником с очень низким сопротивлением, проходящем в земле, например, рудным телом. Поскольку этот метод не требовал использования каких-либо электрических контактов между землёй и рудой, то его применение позволяло избежать проблем, вызванных влагой и другими похожими факторами. Этот способ был ограничен только небольшим расстоянием, на котором интенсивность магнитного поля была достаточной для работы.

Другим перспективным методом был метод индуктивного баланса, применение которого позволяет обнаружить наличие золота так же легко, как и наличие сульфидов или других полезных ископаемых. Главная проблема при реализации этого метода заключается в получении необходимой глубины обнаружения объектов.

Идея обнаружения рудных тел электромагнитным способом возможно была впервые рассмотрена доктором Даниэлем Чилсоном в 1904 году в штате Невада. Ранние эксперименты по исследованиям проводимости почвы, воды и других веществ показали, что сульфиды (вид серы, имеющей электропроводность) были лучшими проводниками. В 1909 году доктор Чилсон, экспериментируя с короткими волнами, обратился к известному способу приёма-передачи.

В 1925 году была разработана электронная проходная, позволявшая сократить на заводах постоянно растущее количество краж инструментов и продукции. Принцип работы этой проходной основывался на использовании электромагнитных волн. Разработано это оригинальное устройство было двумя германскими физиками, доктором Джеффакеном и доктором Рихтером из Лейпцига. Их работу продолжили братья Ветцель из того же города.

Электронная проходная работала следующим образом: генерировалось электромагнитное поле, протекающее через арку. Если кто-нибудь пытался пройти с металлическим предметом через эту проходную, то в электромагнитном поле возникал всплеск, который и обнаруживался схемой, включающей сигнал тревоги. Эта электронная проходная была предшественницей современных рамочных металлодетекторов, имела возможность регулировки чувствительности, что позволяло так настроить систему, что бы исключить срабатывания на мелкие металлические предметы типа ключей и наручных часов, обнаруживая при этом только крупные объекты. Для персонального обыска подозрительных лиц, вызвавших сигнал тревоги при прохождении электронной проходной, использовалась отдельная небольшая поисковая катушка. Чувствительность этой катушки регулировалась так, что бы она не реагировала на мелкие объекты типа монет в карманах.

Схема металлодетектора из патента США US1679339

Схема металлоискателя из патента США US1679339 от 1924 года.Передающая катушка 6, намотанная на каркасе с металлическим сердечником 5, подключена к батарее 8 последовательно с прерывателем (10...13), так что катушка 6 периодически коммутируется к батарее с частотой несколько сот Герц, создавая вокруг переменное электрическое поле. Ось передающей катушки 6 точно совпадает с плоскостью приёмной катушки 18, к выводам которой подключены головные телефоны 19. Расположение катушек должно быть точно отрегулировано таким образом, что бы при отсутствии поблизости металлических объектов в наушниках не было бы слышно звука и система была бы сбалансирована. Если теперь в поле катушки 6 попадёт какой-либо металлический объект, то баланс нарушится, и в катушке 18 наведётся сигнал переменного тока, который можно будет обнаружить по звуку в наушниках.

Рассмотрим более подробно принцип действия этого металлодетектора. Стоит отметить, что прерыватель в схеме использовался исключительно потому, что в то время создание переменного электромагнитного поля с помощью генератора на вакуумной лампе было бы затруднительно, так как тогда лампы стоили довольно дорого и были недолговечны. К тому же схема получилась бы относительно сложной и для её питания потребовалась бы ещё и громоздкая дорогая анодная батарея.

Как вообще работает индукционно-балансный металлодетектор? Разберём это на примере.

Если взять две катушки индуктивности, направление намоток которых совпадают, одну катушку запитать синусоидальным напряжением (передающая катушка - на рисунках изображена красным цветом), а с выводов второй катушки (приёмная катушка - на рисунках изображена синим цветом) снимать сигнал, то результат на выходе будет зависеть от относительного положения одной катушки относительно другой. Итак, первый случай - передающая и приёмная катушки лежат на одной оси и в одной плоскости:

Пояснение принципа действия металлодетектора на основе индуктивного баланса

На выходе приёмной катушки амплитуда сигнала будет чуть меньше входного, фазы сигнала на входе и на выходе совпадают - фактически это обычный трансформатор, только без сердечника.

Если расположить одну катушку рядом с другой, как показано на нижнем рисунке, то правая часть витков передающей катушки наведёт в левой части приёмной катушки ток, так что на её выходе напряжение будет противофазно входному, а его амплитуда будет меньше, так как у обоих катушек только небольшие площади проводников взаимодействуют между собой:

Принцип действия индуктивно-балансного металлоискателя

Итак, при перемещении передающей катушки за пределы приёмной на выходе поменялась фаза сигнала и его амплитуда. Но фаза резко поменяться не может. Это значит, что существует такое геометрическое положение катушек одна относительно другой, когда на выходе приёмной катушки будет отсутствовать всякий сигнал (либо он будет ничтожно мал):

Принцип действия индукционного баланса в металлодетекторе

В данном случае на приёмную катушку наводятся токи разных направлений, которые в ней взаимно компенсируются. Если теперь в магнитное поле попадёт какой-либо предмет, то он исказит магнитное поле, и на выводах приёмной катушки появится сигнал разбаланса. Аналогичный принцип работы лежит в основе металлоискателя из патента US1679339, только катушки расположены несколько иначе - их оси перпендикулярны, ось передающей катушки лежит в плоскости приёмной:

Схема расположения катушек индукционного металлоискателя образца 1924 года

В наше время способ индуктивного баланса широко применяется в современных металлоискателях, к примеру на его принципе работает металлодетектор "Магнум".

Примерно в то же время Ширл Херр был признан изобретателем принципа магнитного баланса (патент США US1679339). Устройство, использующее этот принцип работы, способно обнаруживать минералы и металлы, лежащие под землёй. В 1927 году был изобретён искровой металлодетектор, фотография которого появилась в журнале "Популярная механика" за сентябрь 1930 года (стр. 34):

Один из ранних индукционно-балансных металлоискателей Любительский прибор для поиска сокровищ.Вы можете приобрести набор для самостоятельной сборки этого устройства - "радио изыскателя", позволяющего найти серебряный доллар, закопанный на глубину нескольких дюймов под землёй. Когда металл оказывается поблизости от датчика, то в наушниках слышен жужжащий звук.

Как видно из фотографии, это индукционный балансный двухкатушечный металлодетектор типа приём-передача. Наборы для его сборки продавались довольно неплохо. С начала 1930-х годов до Второй мировой войны начали производство металлодетекторов, принцип действия которых основывался на разных принципах. Во время войны интерес к металлоискателям возрос, что было связано в основном с возможностью обнаружения мин и неразорвавшихся снарядов, это привело к быстрому росту технологии металлообнаружения.

К концу войны тысячи металлодетекторов были доступны на распродажах, так как они уже устарели и стали ненужными армии. Эти приборы хорошо раскупались бывшими военными, которые были обучены использованию металодетекторов. Они быстро поняли ценность этих устройств для поиска спрятанных сокровищ. С начала 1950-х годов несколько компаний стали производить металлодетекторы на лампах и транзисторах. Так как распространение транзисторов позволяло изготавливать простые и лёгкие приборы, то к началу 1960-х производство металлодетекторов на вакуумных лампах было прекращено. Где-то к концу 1960-х - началу 1970-х годов интерес к металлодетекторам значительно вырос благодаря существенному прогрессу в развитии направления металлодетекции. в тот период были разработаны высокостабильные и очень чувствительные приборы, позволяющие отсеивать ненужные объекты и не реагирующие на минерализацию земли.

В 1980-х годах появились приборы, способные анализировать обнаруженный объект, и с каждым годом точность анализирования возрастала. Применение микропроцессоров и цифровой обработки сигнала позволило сделать гигантский скачок в области обработки информации. Патент фирмы "Гаррет электроникс" US4709213, выданный фирме в 1987 году, описывает первый металлоискатель с микропроцессорной технологией. Компании потребовалось 10 лет для конструирования и полевых испытаний первого образца микропроцессорного металлодетектора, прежде чем он попал на рынок, где и был восторженно встречен.

Читайте также другую статью об истории металлодетекторов

BACK MAIN PAGE

zpostbox.ru


Каталог товаров