Параметры металлодетекторов

Мы предлагаем краткое описание металлодетекторов самых известных компаний, которые предназначены для археологических раскопок и поисков кладов.

ПРИНЦИП ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ И ОСНОВНЫЕ ВИДЫ МЕТАЛЛОДЕТЕКТОРОВ.

Что же представляет собой металлодетектор, каким образом он обнаруживает различие в металлах.

Металлодетектор - это электронное приспособление, которое показывает наличие металла без непосредственного контакта. Излучение радиоволн и улавливание дополнительных сигналов делают это возможным. После обнаружения происходит процесс информирования оператора посредством звукового сигнала и посредством изменения параметров на дисплее и др.

При подсоединении устройства в детекторной головке образуется электромагнитный фон, который исходит на окружающую зону в определенной среде – в земле, среди камней, в воде, в древесине, в атмосфере. На металлической поверхности, оказавшейся в поле действия детекторной катушки под влиянием электромагнитного фона, образуются вихревые токи. Они вырабатывают свои противоположные электромагнитные фоны, вызывающие падение мощности электромагнитного фона, производимого детекторной катушкой, что и отмечается электронной схемой металлодетектора. Помимо этого, этот дополнительный фон искривляет форму основного фона, что также отмечается устройством. Электронная схема металлодетектора «переваривает» принятую информацию и сигнализирует о нахождении металла. Вихревые токи создаются на произвольной металлической поверхности или поверхностном слое электропроводящих минералов. Установление металла в найденном предмете основано на замере удельной электропроводности предмета.

Различие между недорогими и дорогостоящими моделями состоит в способах излучения радиоволн и технологиях улавливания, обрабатывания и истолкования вторичных сообщений. Чем дороже металлодетектор, тем большая у него способность точно определять разновидность выявленного металла еще до того, как он будет вынут из земли, и будет установлено расстояние его нахождения от поверхности. К тому же, может устанавливаться настройка игнорирования минерализации почвы. Также предусматривается масса добавочных функций, повышающих продуктивность и результативность поиска. Они не устанавливаются в недорогих устройствах.

ВИДЫ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ СХЕМОТЕХНИКИ

Параметры металлодетекторов (Глоссарий)
В научной литературе выделяют такие ключевые параметры при построении схемотехники металлодетекторов:

1) BFO - beat frequency oscillation (метод частоты биений). Обмеряемый параметр - это частота LC-генератора, подсоединяющего катушку детекторной головки. Частота проходит сравнение с эталонной частотой, и разностная частота биений переводится на аудио сигнализацию. Схемотехника устройств элементарная, катушка не нуждается в прецизионном исполнении. Рабочая частота - 40-500 кГц. Восприимчивость BFO-устройств низкая при небольшом постоянстве функционирования и низком потенциале настройки игнорирования увлажненной и наполненной различными минералами почвы. Метод BFO использовался в серийных устройствах иностранного производства в 60-70 годы. Сегодня эта методика пользуется признанием у радиолюбителей и применяется в относительно дешевых устройствах отечественных производителей. Сюда же относятся устройства с прямым частотным замером. Они удачно реализуются на микропроцессорах.

2) TR/VLF - transmitter-reciver/very low frequency (передатчик-приемник/очень низкая частота).
Детекторную головку формируют две катушки, размещенные в одной плоскости и выровненные таким образом, что при появлении сигнала в транслирующую катушку на выходах приемной катушки отмечается самый незначительный сигнал. Транслирующая катушка ускоренно подключается к контуру LC-генератора. Измеряемая характеристика - амплитуда сигнала на приемной катушке и фазовое смещение между поданным и полученным синусоидальными сигналами. VLF - тип подобной методики, когда рабочая частота снижена до 2-10 кГц.

VLF-метод дает возможность выстроить устройства с высокой восприимчивостью и отличной дискриминацией для различения металлов благодаря анализу фазовых параметров. Схемотехника устройств очень непроста, катушки нуждаются в прецизионной балансировке. Согласно этой методике сегодня производится основное число серийных устройств, включая компьютеризированные. Дискриминация предметов и регулировка игнорирования минерализации или влажности почвы в подобных устройствах производится сравнительно легко посредством фазосмещающих цепей.

Система TR (или его разновидность TR/VLF) требует рассмотрение фазовых параметров сигнала, исходя из этого, каждый из них без труда распознает черные и цветные металлы, игнорирует металлические отходы и минерализацию почвы. Эти устройства высокочувствительны и имеют разрешающую способность, определяемую размером головки. При большем диаметре головки глубже выявление предмета, однако, сложно отыскивать незначительные по размеру объекты. Под параметром TR-дискриминация, как правило, берется определение видов металлов в статическом положении.

3) RF - radio frequency (радио частота) - версия TR с высокой частотой, где транслирующая и приемная катушки формируют не плоский трансформаторный блок, а раскинуты в противоположные стороны и перпендикулярно расположены. Приемная катушка получает отображенный сигнал от поверхности металла, испускаемый транслирующей катушкой. Эта методика применяется в глубинных конструкциях и имеет свойство не воспринимать мелкие предметы и не распознавать виды металлов.

4) PI - pulse induction (импульсная индукция). В устройствах подобного вида катушка детекторной головки не составляет единое целое с колебательным контуром. В нее направляется импульсный сигнал от генератора. Рассматриваемая характеристика - время завершения переходного процесса (положение тыльного фронта импульса напряжения). К устройству катушки не выставляется специализированных требований. Характерными чертами подобной методики являются следующие: низкая рабочая частота поступления импульсов (5-600 Гц), высокое потребление энергии, невосприимчивость к грунту, низкое определение различий металлов. PI-методика зачастую применяется в подводных устройствах для смягчения воздействия воды.

5) OR - off resonance (срыв резонанса). Рассматриваемая характеристика - амплитуда сообщения на катушке колебательного контура, отрегулированного невдалеке резонанса с передаваемым на него сообщением от генератора. Возникновение металлического элемента в поле катушки активизирует или достижение резонанса, или уход от него, что определяется типом металла. Это, в свою очередь, приводит к повышению или понижению амплитудных колебаний на катушке. Такая технология, подобно BFO, проектировалась радиолюбителями, но информации о ее применении в металлодетекторах промышленного производства для поиска сокровищ не отмечено.

В зависимости от степени сложности устройства и повышения цены металлодетектора совершенствуется его способность определять объект из металла без необходимости извлечения. При разнице цены во много раз восприимчивость детекторов возрастает не настолько. Обычно это 20-45 см для монет и прибл. 1-2м для больших объектов. Но и высокотехнологичные устройства с процессорами могут предоставить лишь приблизительные данные о металле и расстоянии нахождения найденного объекта.