Принцип работы металлоискателя
Принцип работы металлоискателя
В любительской и профессиональной поисковой практике большое внимание уделяется оборудованию, используемому при работе, представленному металлоискателями того или иного типа. Всем тем, кто мечтает собрать данное устройство своими руками, будет полезно разобраться в том, как работает металлоискатель и узнать, из чего состоят его основные узлы.
Что такое металлоискатель
Металлодетекторами часто называют специальные электронные устройства, с помощью которых можно найти металлические предметы и изделия, спрятанные в непрозрачной среде. Последнее может быть:
- Грунт любого качества и состава;
- Стены зданий и сооружений из различных материалов;
- Толщина жидких и водных сред, толщина живых организмов и т д.
Существует множество типов металлодетекторов, различающихся по конструкции и способу генерации чувствительных электромагнитных полей. С их помощью можно организовать поиски предметов из различных металлов, не видимых в земле, в том числе меди, алюминия и ржавого железа. Чтобы овладеть техническими навыками работы с этим устройством, сначала необходимо ознакомиться с его устройством и понять принцип работы металлоискателя.
Комплектующие изделия и их назначение
Чтобы понять, как работает металлоискатель, прежде всего следует ознакомиться с узлами и деталями, обеспечивающими его функциональность.
Классическое оборудование для обнаружения металлических изделий включает в себя следующие основные компоненты:
- Электронные схемы с чувствительными сенсорами (катушками);
- Кронштейн ручки, состоящий из набора стержней, на одной из которых закреплен чувствительный датчик в виде рамки;
- На другом конце кронштейна установлен блок управления с модулем усилителя и индикаторным элементом (формирующим акустический сигнал.
Давайте подробнее рассмотрим каждый из перечисленных выше компонентов.
Электронный чувствительный контур
Эта часть металлоискателя состоит из катушек двух типов, выполняющих роль чувствительных датчиков: приемной и передающей. Он выполнен в виде пластиковой конструкции, имеющей форму овала или овала, и подключается непосредственно к блоку управления посредством сигнальных кабелей.
Уведомление! Для осуществления такого подключения обычно используется специальный разъем, который можно легко открыть при необходимости (например, для ремонта усилителя или сенсорной системы).
Схема крепится к корпусу стержня с помощью проушин, похожих на зажимы со стопорными болтами. Чтобы предотвратить попадание влаги и грязи внутрь катушек, они (и их соединения с кабелями) полностью герметизированы.
Набор штанг
Неподвижный стержень изготавливается из металлической или пластиковой полой трубки и предназначен для крепления поисковой катушки, позволяющей регулировать угол наклона относительно обследуемой поверхности. На нижней стойке имеется специальный механизм, позволяющий регулировать положение пульта по высоте (путем изменения длины перекрытия со средней трубкой).
Промежуточный стержень выполняет функцию промежуточного звена, соединяющего две концевые части кронштейна ручки. Он обеспечивает соединение нижней трубы с поисковой рамкой и соединение верхней части трубы с прикрепленным блоком управления. В некоторых моделях металлоискателей используется подставка, содержащая всего два стержня.
Для облегчения переноски и обращения верхнюю часть изделия иногда выполняют в виде S-образной скобы, которую сгибают и используют в качестве удобного поручня.
Управляющий узел
Эта часть металлоискателя расположена рядом с оператором и содержит модуль, обеспечивающий общую работу всего устройства. С его помощью сигналы, полученные от датчиков, можно функционально обрабатывать и выводить на специальный дисплей.
Дополнительная информация. В самых простых и устаревших моделях металлоискателей в качестве табло индикации используется традиционный циферблатный индикатор.
В большинстве современных изделий в этом же модуле находится аккумуляторный ящик, в котором находится аккумулятор.
Читайте также статью: влияние ссылок на продвижение сайта
Типы металлоискателей, принцип работы
Все известные образцы металлоискателей по характеристикам электронных чувствительных датчиков делятся на следующие типы:
- Детектор работает по схеме «прием-передача»;
- Индуктивные устройства;
- Оборудование для импульсной обработки полезной информации.
Большинство известных моделей детекторов, относящихся к средней ценовой категории, представляют собой устройства, работающие по схеме «прием-отправка». Принцип работы их поисковой аппаратуры основан на генерации и приеме электромагнитного излучения определенных частот. Основой чувствительного каркаса этого устройства являются две индукционные катушки, одна из которых отвечает за передачу, а другая за прием (также называемый поиском).
Первый излучает электромагнитные волны, которые проникают в нейтральные среды и отражаются от металлических предметов, находящихся на пути распространения. Чувствительная поисковая (приемная) катушка улавливает отраженный сигнал, который затем усиливается и подается на исполнительную часть схемы. Модуль, расположенный в панели управления, преобразует принятый сигнал и отображает результаты измерений на ЖК-дисплее.
Принцип работы устройств с индуктивными детекторами аналогичен уже описанному выше алгоритму, но с одним существенным отличием. Дело в том, что в этом случае функции приемной и передающей цепей выполняет одна и та же катушка.
Уведомление! Характерной особенностью функциональности рассматриваемых моделей является зависимость их чувствительности от состояния почвы. Большое количество различных примесей (например, солей) приводит к ослаблению отраженного сигнала и экранированию его мешающим фоном.
Именно по этой причине оборудование такого типа перед началом работы тщательно настраивают, выбирая режим измерения, подходящий к качеству исследуемого участка почвы.
В отличие от ранее рассмотренных образцов, импульсные металлодетекторы менее чувствительны к составу (минерализации) самого грунта. Конструкция поисковой рамки основана на тех же принципах, что и индукционная катушка. Однако в этом случае с его помощью происходит импульсное воздействие, создающее на поверхности металлического изделия так называемые «вихревые токи».
Эти электромагнитные структуры являются ответом на приемные катушки, улавливающие отраженные сигналы.
Видео: ПРИНЦИП РАБОТЫ МЕТАЛЛОИСКАТЕЛЯ?
Важно! Такой принцип обнаружения металлических предметов не позволяет эффективно идентифицировать различные типы металлов, что существенно ограничивает возможности детектора.
Поэтому все известные типы детекторов могут существенно отличаться друг от друга по принципам, используемым в чувствительных датчиках обнаружения металлов. Эти различия необходимо учитывать при выборе подходящего продукта для конкретного применения.
Подготовка к работе (отстройка)
Важным моментом подготовки любого оборудования к работе является так называемая «отстройка грунта», позволяющая поддерживать чувствительность оборудования на нужном уровне (независимо от состояния и качества грунта). Этот процесс обязателен для моделей со свойствами имитации поискового сигнала, работающих по схеме «прием-передача». Для импульсных устройств выбор метода отстройки имеет определенные особенности.
Необходимость выполнения этой операции будет объяснена особенностями исследуемого грунта, который в подавляющем большинстве случаев содержит железо, то есть вызывает реакцию в приборе. В связи с этим амплитуда отраженного от такого грунта сигнала может в сотни раз превышать полезный импульс, что делает практически невозможным обнаружение металла в обычном режиме.
Чтобы устранить этот эффект, разработчики использовали фазовую составляющую, которая не меняется в процессе пищания (сдвиг фаз всегда остается одинаковым). При правильной настройке можно добиться состояния, при котором любая операция на индукционном кольце (включая подъем и опускание индукционного кольца) не приведет к изменению показаний на пульте дистанционного управления устройства. О таком металлоискателе можно сказать, что он создан с нуля.
баланс грунта
В зависимости от способа выполнения этой операции все известные образцы детекторов делятся на модели с ручной и автоматической настройкой.
Ручная
Большинство импульсного поискового оборудования имеет встроенную систему ручной регулировки грунта. Это значит, что при выборе режима работы оператор должен самостоятельно поворачивать специальную ручку до тех пор, пока в гарнитуре не появится характерный щелчок или звуковой сигнал. Использовать ручной режим сложно, если постоянная времени интегратора (TI) электронной схемы очень мала, поэтому во многих цифровых устройствах ее намеренно увеличивают.
Уведомление! Тот же эффект можно получить, если во время поиска металла очень медленно перемещать рамку.
В случае использования импульсного принципа в условиях подводного поиска проблем с выбором нужного режима не возникает, поскольку быстрое перемещение катушки в плотной среде физически невозможно. Примерно такой же эффект наблюдался и при работах, проводимых в прибрежных районах, но с несколько скорректированной чувствительностью.
Автоматическая
Такой тип регулировки чувствительности прибора имеет определенные преимущества в ситуациях, когда поиски проводятся на побережьях или на грунтах с повышенным содержанием солей. Это позволяет эксплуатировать детектор на максимальном пределе чувствительности без необходимости настройки.
Использование автоматического режима способствует повышению стабильности работы устройства и повышению его помехоустойчивости (за счет большего значения коэффициента усиления, встроенного в схему ОУ). Чтобы избежать неправильной настройки при работе с таким металлоискателем, перемещать его рамку следует сразу (т.е непрерывно.
В конце обзора краткое знакомство с устройствами, использующими импульсный метод формирования поисковых сигналов. Многие считают эти устройства ограниченным поисковым инструментом, поскольку они не подходят для работы в городских условиях (из-за наличия большого количества железного мусора). Основная область их применения — поиск археологических артефактов в пригородных условиях, для которых характерно отсутствие крупных скоплений ферромагнитных компонентов.
Читайте также статью: Как выбрать генератор для дома: полное руководство
