Из чего можно сделать металлоискатель: Металлоискатель своими руками: схемы, видео — Asutpp

alexxlab | 15.02.2023 | 0 | Разное

Металлоискатель своими руками — пошаговая инструкция

Металлоискатель используют для поиска руды, металлолома, монет, боевых орудий, ювелирных украшений и прочих изделий из металла. Его можно использовать в профессиональных и любительских целях.

Содержание

• 1 Предназначение металлоискателя
• 2 Принцип работы
• 3 Какими бывают металлоискатели
  • 3.1 Общие параметры
  • 3.2 Рабочая частота
  • 3.3 Метод поиска
  • 3.4 С приёмником и передатчиком
• 4 Можно ли сделать своими руками подводный металлоискатель
• 5 Пошаговая инструкция по сборке простого металлоискателя
  • 5.1 Параметрический прибор обнаружения металлов
  • 5.2 Как самостоятельно закрепить катушку
  • 5.3 Импульсный параметрический прибор
  • 5.4 Приемопередающие металлоискатели
  • 5.5 Как собрать печатную плату металлоискателя своими руками
  • 5.6 Испытание металлоискателя
• 6 Металлоискатель с катушкой
  • 6. 1 Подбор соответствующей катушки
  • 6.2 Размеры катушки
  • 6.3 Катушка с монопетлей
  • 6.4 Пошаговое изготовление простейшей катушки
  • 6.5 Катушка из медной проволоки на деревянной основе
  • 6.6 Как рассчитать индуктивность катушки
    • 6.6.1 Таблица определение поправочного коэффициента
• 7 Еще идеи по созданию металлоискателя
  • 7.1 Как собрать металлоискатель без использования микросхем
  • 7.2 Схема индикатора металла
  • 7.3 Металлодетекторы для поиска мелких предметов
• 8 Простые детекторы металла из готовых электроприборов
• 9 Видео

Предназначение металлоискателя

Прибор для поиска металлических объектов используется в следующих видах деятельности:

• таможня;
• геологические изыскания;
• исторические исследования;
• сапёрное дело;
• медосмотры;
• прокладка магистралей;
• поиске ценных вещей в сносимых домах;
• поиск и сбыт металлолома.

Принцип работы

В основе работы любого металлоискателя лежит принцип электромагнитной индукции.

1. Переменный ток внутри прибора испускает электромагнитное поле.
2. Попадающий в область действия металл откликается на волны, начиная генерировать свои колебания.
3. Катушка ловит колебания и регистрирует их.

Датчики определяют вид металла, его объём и глубину, на которой он находится. Полученные данные отображаются на дисплее или поступают в виде звуковых сигналов.

Какими бывают металлоискатели

Общие параметры

Конструкция металлоискателя включает синтезатор и усилитель магнитного излучения, одна катушка для дискриминации металла и другая – для ловли электромагнитных волн, приёмник с усилителем, индикатор. В некоторых моделях для передачи и приёма колебаний служит одна катушка или один усилитель.

К основным параметрам, которые важны для работы устройства, относятся:

1. Глубина обнаружения. Зависит от размеров датчика и диаметра диска.
2. Дискриминация. Способность идентифицировать по типу сигнала параметры металлических объектов.
3. Чувствительность. Способность искать мелкие предметы из металла.
4. Частота колебаний.
5. Устойчивость к электропомехам. Линии электропередач, находящиеся поблизости, путают показатели прибора.

Рабочая частота

Частота колебаний магнитного поля влияет на работу металлоискателя. Низкочастотное излучение способно проникнуть на большую глубину.

1. Сверхнизкочастотные (СНЧ). Частота – 100–150 Гц. Используются в профессиональных целях. Устанавливаются на автомобильный транспорт.
2. Низкочастотные (НЧ). Частота – 150–2000 ГЦ. Проникают на глубину 4–5 м. Просты в сборке. Обладают малой чувствительностью.
3. Повышенной частоты (ПЧ). Частота – 1700–75000 Гц. Проникает на глубину 1-1,5 м. Устойчивы к помехам. Плохо различают неоднородную руду. Показатели начинают плавать при высоком уровне грунтовых вод.
4. Высокочастотные (ВЧ). Работают на радиочастотах. Работает на глубине 0,5-0,8 м. Хорошо ищет тяжёлые металлы. При изготовлении катушки стоит проявлять максимальную аккуратность.

Импульсные металлоискатели подают периодические сигналы настраиваемой длины. Такой прибор совмещает в себе положительные характеристики НЧ, ПЧ и ВЧ. Импульсные устройства сложны в обращении, поэтому не подходят для новичков.

Метод поиска

Существует несколько применяемых технологий для обнаружения металла в почве. Многие из них требуют специализированного оборудования, поэтому их могут взять на вооружение только крупные заводы.

1. Параметрический. Сравнение параметров, которые были до и после поиска.
2. Приёмно-передающий. Отражение сигнала, передаваемого устройством.
3. С накоплением фазы. Установлены две катушки.
4. На биениях. Работает на двух сигналах.

С приёмником и передатчиком

Наличие приёмника и передатчика улучшает точность показателей. Металлоискатели, на которых установлена одна катушка, легко настраиваются, при этом с трудом определяют вторичный сигнал. Устройства, оснащённые двумя катушками, должны иметь идентичные соленоиды.

Можно ли сделать своими руками подводный металлоискатель

Подводный металлоискатель ищет предметы под водой. Датчики устройства позволяют преодолевать плохую видимость или фоновый шум. Подводные искатели металла обычно занимаются поиском мелких драгоценностей. Для создания потребуется силиконовый герметик и водозащитные порты.

Пошаговая инструкция по сборке простого металлоискателя

Берём провод 14 м диаметром 0,65 мм, пластмассовую крышку для ведра, 16 гвоздей-метизов 30 мм, малярный скотч, компоненты для печатной платы, батарейку, наушник от гарнитуры, лист из поликарбоната, полимерные трубки, металлический контейнер.

1. Чертим на фанере окружность диаметром 150 мм и вырезаем её.
2. Забиваем метизы по краям окружности.
3. Закрепляем проволоку и сворачиваем её в 30 плотных витков.
4. Обматываем катушку малярным скотчем для изоляции.
5. Делаем вторую катушку по тому же принципу.
6. Изготавливаем по схеме приемопередающее устройство.
7. Берём наушник из гарнитуры для передачи звукового сигнала.
8. Ставим электронную плату и батарею в приготовленную коробку.
9. Размещаем катушки на поликарбонатном листе.
10. Изготавливаем штангу из труб, создаём ручку в виде полукольца.

Тестируем металлоискатель сначала в искусственных условиях, разбросав разные предметы по полу, затем на природе.

Параметрический прибор обнаружения металлов

Данный агрегат используют для поиска труб и чёрных металлов. В основе параметрического прибора лежит транзистор МП40, который можно заменить на КТ361. Действует на низких частотах. В момент обнаружения металла издаёт низкий звук на частоте 50 Гц.

Как самостоятельно закрепить катушку

Каркас катушки выполняется из фанеры или CD-дисков. Стоит учитывать, что доска обладает низкой влагоустойчивостью. Обматываем диски изолентой или скотчем, оставляя между ними расстояние 5–7 мм.

Импульсный параметрический прибор

Работает на ферритовой антенне, которая испускает волны на средних частотах. Обладает низким энергопотреблением. Источниками питания служат батарейки АА. Недорогие комплектующие и простые чертежи позволяют спаять конструкцию самостоятельно. Импульсное устройство требует отладки.

Приемопередающие металлоискатели

Нацелены на поиск цветных и драгоценных металлов. Внутри прибора стоит катушка ДД, создающая излучение 2000–2500 Гц. Волны проникают на глубину 70 см, где выискивают чугун и сталь. На уровне 20 см прибор регистрирует на сплавы чёрных металлов, на уровне 10 см – цветные металлы.

Как собрать печатную плату металлоискателя своими руками

Переводим распечатанный дизайн платы на медную пластину при помощи лазерного принтера. В итоге получаем зеркальное отображение конструкции платы. Заполняем плату элементами: добавляем транзисторы, конденсаторы, резисторы, провода питания, катушки. Наматываем на катушку витки. Настраиваем частоту для катушек.

Испытание металлоискателя

Размещаем на любой поверхности металлические предметы и оцениваем работу металлоискателя. Определяем расстояния, на которых устройство начинает реагировать на разные типы металла. Далее испытываем прибор в естественных условиях. Во время поиска нужно сохранять медленную скорость и стараться охватить большую площадь.

Металлоискатель с катушкой

Подбор соответствующей катушки

Чтобы катушка хорошо работала, она должна правильно подходить остальным частям устройства. Дорогие соленоиды от известных производителей могут показать себя хуже бюджетных запчастей, если у них будет низкая сходимость с общей конструкцией. Параметры требуют ручной настройки.

Размеры катушки

Размеры катушки влияют на площадь, которую она охватывает. Некоторые соленоиды имеют диаметр 15 м. Катушки с диаметром 20–100 мм используются для обнаружения железобетонных конструкций в толще земли, с катушкой 130–150 мм выискивают золото в людных местах, 200–600 мм помогают искать металлолом.

Катушка с монопетлей

Монопетля делается из длинного провода. Толщина наматывания должна быть в 15–20 раз меньше, чем диаметр окружности. Особенности грунта не влияют на показатели прибора, небольшая масса позволяет свободно переносить устройство по территории. Прибор с монопетлей подвержен влиянию радиопомех, параметры требуют постоянной настройки.

Пошаговое изготовление простейшей катушки

Используем пластиковые трубы, чтобы уберечь провода от влаги. Берём эмалированный провод длиной 12 м, пластиковую трубку диаметром 12,5 мм и длиной 471 мм, два фрагмента трубы, телевизионный провод длиной 120 см.

1. Пробуем свернуть трубу в окружность. Если заготовка слишком жёсткая, её следует прогреть горячей водой или паром.
2. Проделываем в тройнике дыру для проводов и очищаем края от острых выступов.
3. Вставляем в тройник фрагменты трубы.
4. Вдеваем пластиковую трубку в тройник через фрагменты. Вставляем оба конца друг в друга. Прогреваем место на стыке.
5. Продеваем провод в трубу. Подтягиваем выпадающие витки.
6. Присоединяем экранированный кабель к эмалированному проводу.

Осталось соединить катушку со штангой. Ещё более простой способ – сделать катушку из дерева.

Катушка из медной проволоки на деревянной основе

Для изготовления, стоит использовать ориентированно-стружечную плиту (OSB):

1. Очерчиваем контур катушки на листе фанеры и вырезаем его лобзиком.
2. Наматываем провода на края катушки.
3. Изготавливаем штангу из полипропиленовых труб и прикрепляем к катушке.
4. Окрашиваем катушку алкидно-полиуретановой эмалью.

Чтобы избежать вздутия древесины от воды, стоит покрыть деревянную поверхность несколькими слоями краски.

Как рассчитать индуктивность катушки

Быстрое определение индуктивности возможно при помощи номограммы. Для более точного определения нужна специальная методика с расчётом основных параметров.

Таблица определение поправочного коэффициента

D₂+D₁D₂ – D₁	k
1,2	3,31
1,5	2,98
1,8	2,72
2,0	2,58
3,0	2,07
5,0	1,57
8,0	2,23
10,0	1,03

Еще идеи по созданию металлоискателя

Как собрать металлоискатель без использования микросхем

Устройство без микросхемы имеет малую производительность, хромающую чувствительность и отсутствующую дискриминацию. В основе аналоговой конструкции лежит транзистор.

Схема индикатора металла

Металлодетекторы для поиска мелких предметов

Пинпойнтер облегчает добычу мелких металлических объектов при горных работах. Карманный металлодетектор позволяет быстро обнаруживать и изымать из грунта чешуйки, монеты, дробинки. Прибор выполнен в форме конуса, позволяющей раскапывать труднодоступные объекты.

Простые детекторы металла из готовых электроприборов

Металлодетектор легко соорудить из радиоприёмника, оснастив его высокочастотным передатчиком. Катушка состоит из 16 витков диаметром 12 см, сечение провода 0,5 мм². В момент обнаружения металла меняется высота сигнала.

Самодельный металлодетектор, изготовленный по схеме, может быть не менее надёжным, чем прибор фабричного производства. Простейший детектор металла можно изготовить без специализированного оборудования, даже не имея навыка в работе с радиоэлектроникой.

Видео

Как сделать металлоискатель

Металлоискатель имеет разнообразные модификации и конструкции. Они различаются возможностями сканирования и удобством использования, влияющими на цену. В основе работы металоискателя лежит магнитное притяжение предметов. Происходит генерация магнитного поля, направленного в землю. При столкновении с металлическим предметом, происходит отражение и возврат назад сгенерированного поля с одновременной подачей установленного сигнала.

В работе прибора участвует поисковая и приемная катушка. Стоимость устройства сравнительно высокая, поэтому многие задаются вопросом, как сделать металлоискатель своими руками. Для решения этой задачи необходимы знания электротехники, а также набор материалов и деталей.

Принцип работы металлоискателей

Поисковая катушка проходит над землей и сканирует магнитным полем определенную глубину. В случае обнаружения металлического объекта возле магнитного поля, тональность будет меняться. Это означает, что объект поиска где-то рядом. Чувствительность металлоискателя зависит от величины катушки. Современные приборы оснащаются специальными поисковыми головками на основе мощных схем. Прежде чем приступать к самостоятельному изготовлению металлоискателя необходимо знать возможности основных конструкций металлоискателей.

Модель, работающая на сверхнизких частотах, является наиболее простой и может быть изготовлена без особого труда. Специальная настройка позволяет обнаруживать различные виды металлов. Импульсный металлоискатель относится к глубинным приборам. С помощью этого устройства объекты могут обнаруживаться даже на очень большой глубине. Наиболее эффективен при обнаружении цветных металлов.

К наиболее простым и дешевым относится детектор, работающий на принципе биения. Диапазон импульса позволяет обнаруживать любые металлы и минералы на глубине до одного метра. Такими же качествами обладает радиодетектор.

Материалы, детали и конструктивные элементы

Большинство металлоискателей имеют одинаковые конструктивные элементы. В коробке управления размещается аккумуляторный блок, микродинамик, микропроцессор и плата. Держатель состоит из катушки и командного блока и может иметь размер от 1 до 2 метров. Источником магнитного поля служит катушка намагничивания, реагирующая на присутствие металла. Изготавливается в виде дисков, называется антенной, петлей или поисковой головкой. В отдельных конструкциях положение детектора контролируется стабилизатором.

В высокочастотном металлоискателе применяются две разных катушки. Передаточная катушка является внешним контуром с проводами, по которым передается электричество, необходимое для создания магнитного поля. В принимающей катушке намотана проволока, позволяющая принимать, перерабатывать и усиливать частотные сигналы, исходящие от металла, находящегося в земле.

Обладая необходимыми знаниями и навыками электротехнических работ, можно приступать к собственноручному изготовлению простого металлоискателя.

Порядок сборки и настройки металлоискателя

Сборка начинается с командного блока. Для этого используется радио, может применяться компьютер или ноутбук. Радиоприемник не должен быть настроен на какую-либо волну. Работать придется с наиболее высокой АМ-частотой.

Поисковая головка состоит из двух кругов, вырезанных из тонкой фанеры. Диаметр одного из них около 15 см, другого 10-13 см. Маленькое кольцо входит в большое. Кольца располагаются параллельно между собой с помощью деревянных палочек небольшого размера. От пластин отводится медный эмалированный провод сечением 0,25 мм в количестве 10-15 витков. После этого сооружение прикрепляется к блоку.

Собранная головка устанавливается в нижней части шеста, а радиодетектор в верхней. Далее, включается радиочастота, воспроизводящая слабые тональные звуки. В случае необходимости радиоприемник можно настроить. Качественная слышимость обеспечивается прикрепленными наушниками. Вопрос, как сделать металлоискатель своими руками, практически решен.

Детектор металла своими руками

Как работают металлодетекторы – Объясните это Stuff

Криса Вудфорда. Последнее обновление: 9 мая 2022 г.

Бип-бип! Бип-бип! Есть ли что-нибудь более захватывающее, чем обнаружение сокровищ? Миллионы людей во всем мире имеют весело использовать металлоискатели, чтобы обнаружить ценные реликвии похоронены под землей. Точно такая же технология работает в нашей армии. и службы безопасности, помогая сохранять мир в безопасности, раскрывая ружья, ножи и закопанные мины. Металлоискатели основаны на наука об электромагнетизме. Давайте узнаем, как они работают!

Фото: Морской пехотинец США использует металлоискатель Garrett для поиска спрятанного оружия. Фото Тайлера Хилла предоставлено Корпусом морской пехоты США.

Содержание

1. Когда магнетизм встретился с электричеством
2. Как электромагнетизм питает металлоискатель
3. Как работают металлодетекторы
4. Какие существуют типы металлодетекторов?
5. На какую глубину может проникнуть металлоискатель?
6. Где используются металлодетекторы?
7. Кто изобрел металлоискатели?
8. А как насчет неметаллических детекторов ?
9. Узнать больше

Когда магнетизм встретился с электричеством

Если вы когда-нибудь делали электромагнит, намотав катушку из проволоки вокруг гвоздя и подключив его к батарее, вы узнаете, что магнетизм и электричество подобны пожилая супружеская пара: когда бы вы ни нашли одного, вы всегда найдете другого, не очень далеко.

Мы находим практическое применение этой идее каждую минуту каждого дня. Каждый раз, когда мы используем электроприбор, мы полагаемся на близкое Связь между электричеством и магнетизмом. Электричество, которое мы используем поступает от электростанций (или, все чаще из возобновляемых источников как ветряные турбины) и это сделано генератор, который на самом деле просто большой барабан с медной проволокой.

Когда провод вращается с большой скоростью через магнитное поле внутри него «волшебным образом» генерируется электричество — и мы можем использовать эту силу в наших собственных целях. Электрические приборы используем (во всем, от стирки машины к пылесосам) содержат электродвигатели, которые работают в точности противоположным образом. генераторы: по мере того, как электричество поступает в них, оно генерирует изменяющееся магнитное поле в катушке провода, которое давит на поле постоянный магнит, и это то, что заставляет двигатель вращаться. (Ты можешь найти подробнее об этом в нашей статье об электродвигателях.)

Фото: Гениальный физик Джеймс Клерк Максвелл. Фото из общественного достояния предоставлено Wikimedia Commons.

Короче говоря, вы можете использовать электричество для создания магнетизма и магнетизма производить электричество. Фантастически умный шотландский физик по имени Джеймс Клерк Максвелл (1831–1879) подытожил все это в 1860-х годах. когда он выписал четыре обманчиво простые математические формулы (теперь известные как уравнения Максвелла).

Один из них говорит, что всякий раз, когда есть изменяющееся электрическое поле, вы также получаете изменяющееся магнитное поле. Другой говорит, что когда есть изменяющееся магнитное поле, вы получаете изменяющееся электрическое поле. На самом деле Максвелл говорил, что электричество и магнетизм — две части одного и того же: электромагнетизм. Зная это, мы можем точно понять, как металл детекторы Работа.

Фото: Этот усовершенствованный проходной детектор разработан в Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории использует визуализацию волн для обнаружения пластикового и керамического оружия. не улавливаются обычными металлоискателями. Фото предоставлено Министерством энергетики США.

Как электромагнетизм питает металлоискатель

Различные металлоискатели работают по-разному, но вот наука, стоящая за одним из более простых видов. Металлоискатель содержит моток проволоки (обернутый вокруг круглой головки на конце ручка), известная как передающая катушка. Когда электричество течет через вокруг катушки создается магнитное поле. Когда вы подметаете детектор над землей, вы заставляете магнитное поле двигаться вокруг слишком. Если вы перемещаете металлоискатель над металлическим объектом, движущийся магнитное поле воздействует на атомы внутри металл. На самом деле, это меняет то, как электроны (крошечные частицы «вращаются» вокруг эти атомы) движутся. Теперь, если у нас есть изменяющееся магнитное поле в металл, призрак Джеймса Клерка Максвелла говорит нам, что мы также должны иметь электрический ток движется туда же. Другими словами, металлоискатель. создает (или «индуцирует») некоторую электрическую активность в металле. Но затем Максвелл рассказывает нас интересует еще кое-что: если у нас есть электричество, движущееся в кусок металла, он также должен создавать некоторый магнетизм. Итак, когда вы перемещайте металлоискатель над куском металла, магнитное поле исходящий от детектора, вызывает появление другого магнитного поля вокруг металл.

Работа: Компактный металлоискатель в современном стиле был изобретен Чарльзом Гарреттом в начале 1970-х годов. Вы можете ясно видеть две катушки (которые я покрасил в красный и синий цвета). Коробка (оранжевая) в верхней части рукоятки (зеленая) содержит схему управления, включая батарею (не показана), громкоговоритель (24), переключатель громкости (27), регулятор чувствительности (28) и переключатель включения/выключения ( 29). Эта иллюстрация взята из патента США № 3 662 255 Чарльза Гаррета, выданного в 1972 г. с любезного разрешения Управления по патентам и товарным знакам США.

Детектор улавливает второе магнитное поле вокруг металла. Металлоискатель имеет вторую катушку провода в головке (известную как приемная катушка), которая подключена к цепи, содержащей громкоговоритель. Когда вы перемещаете детектор о над куском металла, магнитное поле, создаваемое металлом, прорезает катушку. В настоящее время если вы перемещаете кусок металла через магнитное поле, вы делаете через него течет электричество (помните, так работает генератор). Итак, когда вы перемещаете детектор по металлу, течет электрический ток. через катушку приемника, вызывая щелчок или звуковой сигнал громкоговорителя. Привет вуаля, металлоискатель сработал, и вы что-то нашли! Чем ближе вы перемещаете катушку передатчика к куску металла, тем сильнее магнитное поле, создаваемое в нем катушкой передатчика, тем сильнее магнитное поле, которое металл создает в приемной катушке, тем больше ток, который течет в громкоговоритель, и тем громче шум.

Итак, спасибо, Джеймс Клерк Максвелл, за то, что помог нам понять, как работают металлоискатели, используя электричество для создания магнетизма, который создает больше электричества где-то еще.

Какие существуют типы металлодетекторов?

Как мы видели выше, магнитные поля создаются изменяющимися электрическими полями, которые колеблются с определенной частотой. частота. Различные частоты дают лучшие или худшие результаты в зависимости от того, металл, который вы ищете, как глубоко в земле вы ищете, из какого материала сделана земля (песок или почва или что-то еще) и так далее.

Хотя все металлоискатели работают примерно одинаково, преобразовывая электричество в магнетизм и обратно. опять же, они бывают трех основных типов. Самые простые подходят для всех видов универсальных металлоискатель и кладоискатель. Они называются

VLF (очень низкочастотными) детекторами , потому что они используют единая фиксированная частота обнаружения обычно составляет около 6–20 кГц (обычно менее 30 кГц).

Фото: Этот складной миноискатель VLF (Vallon VMW1 армии США) можно использовать на суше или под водой на глубине до 30 м (100 футов). Фотография Кимберли Трамбулл предоставлена ​​армией США, опубликована на Викискладе.

Вы также встретите детекторы PI (импульсной индукции) , которые используют более высокие частоты и импульсные сигналы. Как правило, они могут улавливать предметы глубже в земле, чем детекторы ОНЧ, но они не так разборчивы и не так разборчивы. ничего подобного, как обычно используется. Третий тип известен как детектор FBS (полнополосный спектр) , который одновременно использует несколько частот, так что, по сути, это немного похоже на одновременное использование нескольких слегка по-разному настроенных детекторов.

Фото: Разминирование. Этот армейский миноискатель (CyTerra AN/PSS-14) сочетает в себе сверхчувствительный импульсный металлодетектор и георадар (GPR) в одном устройстве. портативный блок. Он может обнаруживать мины с низким содержанием металла и различать металл мины, нерелевантный металлический мусор и почву с высоким содержанием металла. Фотография предоставлена ​​армией США, опубликована на Flickr по лицензии Creative Commons (CC BY 2.0).

На какую глубину может проникнуть металлоискатель?

Точного ответа на этот вопрос, к сожалению, нет, потому что он зависит от всевозможных факторов, в том числе:

• Размер, форма и тип закопанного металлического предмета: более крупные предметы легче обнаружить на глубине, чем мелкие.
• Ориентация объекта: объекты, закопанные горизонтально, как правило, легче найти, чем те, которые закопаны концами вниз, отчасти потому, что это создает большую целевую область, а также потому, что это делает закопанный объект более эффективным при отправке сигнала обратно к детектору. .
• Возраст объекта: вещи, которые долгое время были закопаны, с большей вероятностью окислились или подверглись коррозии, что затрудняет их поиск.
• Природа почвы или песка, которые вы ищете.
• Тип детектора и частота (или частоты), которые он использует.

Обычно металлоискатели работают на максимальной глубине около 20–50 см (8–20 дюймов).

Где используются металлодетекторы?

Металлоискатели используются не только для поиска монет на пляже. Ты их можно увидеть в проходных сканерах в аэропортах (предназначенных для остановки люди с оружием и ножами в самолеты или в другие безопасные местах, таких как тюрьмы и больницы) и во многих видах научных исследовательская работа. Археологи часто осуждают неподготовленных людей, использующих металл. детекторы для нарушения важных артефактов, но при правильном и С уважением, металлоискатели могут быть ценными инструментами в исторических исследованиях.

Фото: этот металлоискатель стержневого типа, называемый SuperScanner и изготовленный Garrett Metal Detectors, используется для проверки посетителей медицинской клиники в Афганистане. Он работает от встроенной 9-вольтовой батареи, которая обеспечивает около 60 часов непрерывной работы. Если вы найдете металл, детектор сообщит вам об этом комбинацией мигающих светодиодов и трели. Его длина составляет 42 см (16,5 дюйма), а вес — 500 г (17,6 унции). Такие детекторы стоят около 200 долларов (100 фунтов). Фото Кристофера Адмира предоставлено армией США.

Кто изобрел металлоискатели?

Металлоискатели, по-видимому, восходят к расстрелу президента США Джеймса А. Гарфилда в июле 1881 года. Одна из пуль, направленных в президента, застряла внутри его тела, и ее не удалось найти. Пионер телефонии Александр Грэм Белл быстро собрал электромагнитное устройство для обнаружения металла, названное индукционными весами, основанное на более раннем изобретении немецкого физика Генриха Вильгельма Дава. Хотя пуля не была найдена, а президент позже умер, устройство Белла работало правильно, и многие люди считают его самым первым электромагнитным локатором металла.

Рисунок: Слева: Найдите пулю! На этом зарисовке Уильяма А. Скинкла из иллюстрированной газеты Фрэнка Лесли от 20 августа 1881 г. показано довольно много врачей (!) использующих индукционные весы Белла, чтобы найти пулю, затерявшуюся в теле президента. В комнате слева находится оборудование на столешнице, которое помечено как «прерыватель», «конденсатор» и «батарея» (коробки в задней части стола). Вы можете просто разглядеть провода, которые тянутся от нижней части изображения к кровати президента справа. Предположительно Александр Грэм Белл – это бородатый мужчина, разговаривающий по телефону справа? С разрешения Библиотеки Конгресса США.

Портативные металлоискатели были изобретены немецким инженером-электронщиком Герхардом Фишером (которое он также произносил как «Фишер»), когда жил в Соединенных Штатах, и в январе 1933 года он подал заявку на патент на эту идею. Он назвал свое изобретение Металлоскоп. — «метод и средства для указания наличия закопанных металлов, таких как руда, трубы и т. п.» — и вы можете видеть это на рисунке здесь. В том же году он основал исследовательскую лабораторию Fisher, которая и по сей день остается ведущим производителем металлоискателей. Доктор Чарльз Л. Гарретт, основатель Garrett Electronics, первым изобрел современные электронные металлодетекторы в начале 19 века.70-е годы. После работы в НАСА над программой посадки на Луну «Аполлон» Гарретт обратил внимание на свое хобби — любительскую охоту за сокровищами — и его компания произвела революцию в этой области, представив ряд инноваций, в том числе первый компьютеризированный металлоискатель с цифровой обработкой сигнала, запатентованный в 1987 году.

Произведение: Металлоскоп, запатентованный Герхардом Фишером (Fisher) в 1937 году, который я раскрасил, чтобы за ним было легче следить. Катушка передатчика находится в красной рамке спереди; катушка приемника находится в синей коробке сзади. Передатчик использует неслышимые сигналы частотой 30 000 Гц; приемник посылает звуковые сигналы (с частотой около 500 Гц) в наушники, как в современном металлоискателе. Катушки передатчика и приемника установлены под прямым углом друг к другу, поэтому приемник не принимает сигналы непосредственно от передатчика. Работа предоставлена ​​Управлением по патентам и товарным знакам США.

А как насчет

неметаллических детекторов?

Охотники за сокровищами всегда будут ценить подобные металлоискатели, потому что исторически ценные вещи обычно делались из металла. Но в мире безопасности уже недостаточно полагаться на металлодетекторы как на нашу единственную линию. защита. Люди, которым нравится проносить оружие контрабандой через охрану, например, хорошо осведомлены что им придется пройти через металлоискатели, и они, вероятно, попробуют альтернативы, такие как керамика, ножи из пластика или углеродного волокна. Хотя уважаемые производители прилагают все усилия, чтобы обеспечить наличие мелких металлических деталей в рукояти “неметаллических” ножей, именно по этой причине ничто не мешает наточить кусок пластмассы до импровизируйте нож, как неоднократно делала полиция найденный. Как же тогда мы обнаруживаем неметаллические угрозы?

Одним из решений, принятых в аэропортах, является использование сканеров миллиметрового диапазона (MMS) для обнаружения металлических и неметаллических объектов. По сути, они работают как более безопасные версии рентгеновских аппаратов: волны проходят через одежду, но отражаются нашими телами, а любое спрятанное оружие (металлическое или иное) отображается в виде картинок на экране. Рентгеновские аппараты используют очень мощное излучение (с длиной волны примерно в нанометры или миллиардные доли метра), которое может быть опасным, если ваше тело поглощает слишком много излучения. Как следует из их названия, сканеры миллиметрового диапазона используют гораздо более длинные волны размером 1–10 мм (примерно в 10 раз меньше, чем микроволны, отправляемые и принимаемые мобильными телефонами), которые составляют гораздо ниже по интенсивности, а значит поза небольшой или нулевой риск для здоровья людей.

Узнайте больше

На этом сайте

• Электричество
• Магнетизм
• Металлы
• Рентгеновские лучи

На других веб-сайтах

• Свод практических правил ответственного поиска металлов. Хотя приведенные здесь разумные рекомендации написаны для Великобритании, они применимы в большей степени и в других странах, но обязательно узнайте о законах или правилах, применимых конкретно к вашей области. .
• Обнаружение предметов, спрятанных на человеке или внутри тела: краткий обзор некоторых передовых технологий обнаружения, разработанных Национальным институтом юстиции США, включая радар миллиметрового диапазона (ммВт) и ультразвук.
• Глава 3: Обнаружение металлов. Этот полезный (хотя и немного устаревший) обзор 1999 года взят из отчета Министерства юстиции США «Надлежащее и эффективное использование технологий безопасности в школах США». -металлодетекторы и рентгеновские сканеры багажа. [Архивировано через Wayback Machine]

Книги

• Библия металлоискателя: полезные советы, советы экспертов и секреты инсайдеров для поиска спрятанных сокровищ, Брэндон Нейс. Улисс Пресс, 2016.
• Обнаружение металлов и археология Сьюзи Томас, Питер Стоун. Издательство Гринлайт, 2012.
.
• Руководство для начинающих по поиску металлов Джулиана Эван-Харта и Дэйва Стаки. Издательство Гринлайт, 2012.
.
• «Городской охотник за сокровищами: практическое руководство для начинающих» Майкла Чаплана. Square One Publishers, Inc., 2005.
• Расширенный справочник по современным металлодетекторам Чарльза Гарретта. Ram Publishing, 1985. Старая книга, но достойная внимания, так как она написана самим Чарльзом Гарреттом.

Артикул

• Металлодетекторы – норма в школах и на стадионах. Капитолии штатов? «Не так много» Алана Блиндера. The New York Times, 14 апреля 2018 г. Сканирование системы безопасности вовсе не так распространено, как вы думаете.
• Радость поиска металла — это не только сокровище Дэйва Криспа. The Guardian, 29 августа., 2014. Металлоискатель связывает людей с прошлым, утверждает один энтузиаст.
• Робот берется за обнаружение наземных мин, пока люди остаются очень-очень далеко, Эван Акерман. IEEE Spectrum, 23 января 2014 г. Краткий обзор робота, который может находить мины с помощью георадара и металлоискателя.
• Археология и поиск металлов, Алекс Хант. BBC News, 17 февраля 2011 г. Могут ли профессиональные археологи и любители металлодетекторов работать бок о бок?
• [PDF] Система обнаружения мин AN/PSS-14 предлагает улучшенные противоминные возможности, Келлин Д. Риттер, AL&T армии США, январь-март 2007 г. Интересная статья о разработке комбинированного металлодетектора AN/PSS-14 и георадара выше.

Патенты

Если вас интересуют технические подробности, ознакомьтесь со следующими патентами:

• Патент США 2 066 561: Металлоскоп Герхарда Р. Фишера. Запатентован 5 января 1937 г. (подана 16 января 1933 г.).
• Патент США 3 662 255: Устройство для обнаружения скрытых или закопанных металлических тел и стабильный индуктор, используемый в таких детекторах Чарльзом Л. Гарреттом. Запатентован 2 мая 1972 г. (подана 13 апреля 1970 г. ). Я считаю, что это был первый патент Garrett на металлоискатель.
• Патент США 4,709,213: Металлоискатель с цифровой обработкой сигнала Роберта Дж. Подраски. Запатентован 24 ноября 1987 г. (подана 8 июля 1985 г.). Первый компьютеризированный металлоискатель Garrett. Поисковые сигналы оцифровываются и обрабатываются компьютерным чипом для более точного поиска.

Из чего сделаны металлодетекторы? — Pirateering

Катушка отвечает за металлодетекцию, блок управления содержит схему интерпретации и разъем для наушников, а вал регулирует правильное расстояние между оператором и землей. Передавая электромагнитное поле от поисковой катушки на землю, металлоискатель возбуждает любые металлические предметы в своем магнитном поле, чтобы определить их положение.

Металлодетекторы состоят из медной проводки, электронных компонентов и корпуса, который обычно изготавливается из пластика или нержавеющей стали. Металлоискатели часто изготавливаются из металлов, которые они обнаруживают, но это совпадение. Металлодетекторы не обнаруживают свои собственные компоненты, потому что сигналы обнаружения создаются металлическими частями и покидают их.

Металлоискатели применяются для поиска ценных монет, потерянного имущества, археологических артефактов, пуль и других металлических предметов у раненых, оружия и бомб, спрятанных в общественных местах, подземных месторождений полезных ископаемых, подземных труб и электрических кабелей, брони, заглубленной в бетон и др. Д. проводники объектов интереса. Во время отлива, особенно после сильного шторма, можно увидеть металлоискатели, пробирающиеся вдоль пляжей Берега Сокровищ в попытке найти и вернуть испанские дублоны и другие сокровища. Давая своей силе другую цель, некоторые практикуют обычный металлоискатель в поисках каких-либо исторических артефактов.

Как люди обычно используют металлоискатели

Иногда чекисты даже носят с собой переносные металлоискатели. Это сканирование оружия и других предметов, которые могут представлять угрозу безопасности. Другим распространенным типом является стационарный металлоискатель «КПП», который используется для проверки безопасности на входах в тюрьмы, суды и аэропорты для обнаружения металлического оружия, спрятанного на теле человека.

Самый популярный тип металлоискателя в пищевой промышленности работает по принципу, известному как система сбалансированной катушки. Как показано на диаграмме 1, типичный детектор размещается в металлическом корпусе. В нем размещаются и защищаются компоненты катушки.

Вторая и третья катушки являются приемниками, соединенными друг с другом для обнаружения присутствия освещенной металлической частицы. Когда кусок металла проходит через отверстие в катушке, на каждое отверстие в катушке генерируется и рассчитывается сигнал, который активирует дальнейшие операции или устройства. Сильное электромагнитное поле, создаваемое этими катушками, может сделать детектор «слепым» к серьгам, крошечным золотым самородкам и драгоценностям.

Но они не реагируют на более проводящие металлы, которые легко обнаруживают более низкие частоты. Металлы с высокой электропроводностью (например, серебро) можно найти на большей глубине, чем металлы с меньшей электропроводностью, такие как золото, свинец или нержавеющая сталь. Кроме того, системы PI часто могут обнаруживать металл гораздо глубже в земле, чем другие системы. Детекторы PI не очень хороши в обнаружении, потому что длительность отраженного импульса от разных металлов трудно разделить.

Различные металлы, используемые в их конструкции

Для продуктов, упакованных в металлизированную упаковку, следует использовать традиционные компенсационные детекторы или детекторы свободного падения для обнаружения черных и цветных металлов. Поэтому можно обнаружить только более крупные цветные металлы и нержавеющую сталь. Металлодетекторное оборудование Bunting® обнаруживает и удаляет черную, цветную и нержавеющую сталь в процессе: поток, свободное падение и использование в сочетании с конвейерами.

Они способны обнаруживать черные металлы внутри свежих или замороженных продуктов, упакованных в алюминиевую обертку. Их иногда называют «детекторами общего назначения» из-за большого количества целей, которые могут быть обнаружены машиной. Металлоискатели — это не только весело и увлекательно, но и профессионально, в самых разных сферах деятельности.

У производителей продуктов питания есть ключевые инструменты, которые можно использовать сегодня и в пожилом возрасте для обнаружения продуктов, загрязненных металлами, до того, как они попадут к потребителю. Для обеспечения максимальной эффективности и безопасности весь соответствующий персонал должен пройти соответствующее обучение принципам и использованию оборудования для обнаружения металлов, а также использованию процедур испытаний.

Например, когда длинные продукты, такие как мясные палочки, проходят через металлодетектор, они должны пройти тестовые образцы в начале, середине и конце продукта, чтобы определить правильность обнаружения, отклонения и времени. Выявление дефектов во всех частях каждого отдельного продукта. Образец для испытаний должен проходить через детектор в продольном направлении в потоке продукта, чтобы гарантировать определение всех размеров каждой части продукта.

Операторы могут настраивать параметры своих детекторов

Оператор может настраивать параметры и учиться интерпретировать выходные данные детектора, намеренно закапывая серебро, медь, золото, алюминий, железо и другие предметы на измеренную глубину и наблюдая реакцию детектора. инструмент. Если для измерения магнитного поля используется другая катушка (действующая как магнитометр), можно обнаружить изменение магнитного поля из-за металлического предмета. Если для измерения магнитного поля используется другая катушка (действующая как магнитометр), можно обнаружить изменение магнитного поля из-за металлического предмета.

Когда катушка детектора проходит над металлической целью, она получает ответный сигнал, который электроника детектора может интерпретировать как цель. В детекторе PI магнитные поля целей добавляют свое «эхо» к отраженному импульсу, делая его немного длиннее, чем без них. Когда магнитное поле импульсов схлопывается, вызывая отраженный импульс, магнитному полю объекта требуется больше времени, чтобы полностью исчезнуть отраженный импульс. Сигнал со временем будет улучшаться из-за так называемого «эффекта ореола», из-за которого цель кажется детектору больше, поскольку металл «капает» на окружающую землю.

Круглые цели, такие как монеты или кольца, и плоские прямоугольные предметы, такие как металлические коробки или ящики, легче обнаружить на большей глубине благодаря более заметной поверхности. Недостатком такой глубины является то, что они не могут обнаруживать объекты размером менее 3 дюймов (7,5 см). Конкретная глубина зависит от типа используемого детектора и типа объекта, который вы пытаетесь обнаружить. Металл, который вы ищете, влияет на то, насколько глубоко вы можете его найти.

Как детекторы различают разные металлы

Что позволило детекторам различать металлы, так это тот факт, что каждый металл имеет различную фазовую характеристику при воздействии переменного тока; более длинные (более низкие частоты) волны проникают глубже в землю и нацеливаются на цели с высокой проводимостью, такие как серебро и медь; по сравнению с более короткими волнами (более высокая частота), которые, хотя и менее проникают в землю, выбирают цели с низкой проводимостью, такие как железо. Эта избирательность или дискриминация позволила разработать детекторы, способные избирательно обнаруживать нужные металлы, игнорируя при этом нежелательные.

Другие факторы, которые оказали большое влияние на развитие металлодетекторов, какими мы их знаем сегодня, включают транзистор, изобретенный Джоном Бардином, Уолтером Браттейном и Уильямом Шокли в 1947 году, а также дискриминаторы, новые конструкции поисковых катушек и беспроводную связь. технологии. Как и в других металлодетекторах, используются как системы переменного, так и импульсного тока, а конструкция катушки и электроники была улучшена для повышения степени дискриминации между этими системами.

Он пришел к выводу, что если радиолучи могут быть искажены металлом, то должна быть возможность разработать машину, которая может обнаруживать металл с помощью поисковых катушек, резонирующих на радиочастотах. Хотя Фишер получил первый патент на металлоискатель, он лишь один из многих, кто усовершенствовал и улучшил технологию, используемую в настоящее время в металлоискателях.