Металдетектор (металотърсач) е електронно устройство, което открива наличието на ценни неща наблизо. Полезно е за откриване на обекти, скрити вътре в обекти или под земята. Как работи металдетекторът и какво има вътре в него?
От какво е направено?
Често се състои от преносимо устройство със сензор. Ако устройството се приближи до метален предмет, тонът в слушалките започва да се променя или стрелката на индикатора се движи. Обикновено устройството също така дава разбиране за разстоянието до обекта и зависи от това колко дълбоко работи металотърсачът. Можете да разберете това чрез променящия се тон в слушалките или по индикатора.
Друг често срещан тип е стационарната версия, използвана за проверка на затвори, съдилища и летища за оръжия.
История на създаването
До края на 19-ти век много учени и инженери използват натрупаните си знания в областтатеории за електричеството, опитвайки се да измислят машина, способна да дава точно необходимата информация. Използването на такова устройство за намиране на рудоносни скали би дало огромно предимство на всеки миньор, за което би било достатъчно да му обясним как работи.
Ранните машини бяха недостатъчно развити, използваха твърде много мощност и функционираха само при много ограничени условия.
През 1874 г. парижкият изобретател Гюстав Труве разработва ръчно устройство за откриване и извличане на метални предмети като куршуми. Вдъхновен от Труве, Александър Греъм Бел разработва подобно устройство, за да се опита да открие куршум в гърдите на американския президент Джеймс Гарфийлд през 1881 г. Работи правилно, но опитът се провали, защото пружинното легло на Гарфийлд направи корекции.
Най-простата форма на металдетектор се състои от генератор, който създава променлив ток, който преминава през намотка с магнитно поле. Ако част от електропроводим обект е близо до намотката, в нея ще се индуцират вихрови токове, създавайки собствено магнитно поле.
Начало на съвременните разработки
Модерното развитие на металдетектора започва през 20-те години на миналия век. Герхард Фишер разсъждава, че ако радиолъчът може да бъде изкривен, тогава би трябвало да е възможно да се разработи машина, която да открива метал с помощта на търсеща бобина, резонираща на радиочестота.
През 1925 г. той кандидатства и получава първия патент. Въпреки че Герхард Фишер пръв патентоваметалотърсач, първият, който кандидатства беше Шърл Хер, бизнесмен от Крауфордсвил, Индиана. Заявката му за преносим металотърсач е подадена през февруари 1924 г., но патентована едва през юли 1928 г.
Гер помага на италианския лидер Бенито Мусолини в търсенето на предмети, оставени в галерите на император Калигула на дъното на езерото Неми в Италия през август 1929 г. Изобретението е използвано при втората антарктическа експедиция на адмирал Ричард Бърд през 1933 г. за откриване на обекти, оставени от по-ранните изследователи.
Изобретението на Косацки
Дизайнът, изобретен от Косацки, беше широко използван по време на Втората битка при Ел Аламейн, когато 500 единици от това устройство бяха изпратени на фелдмаршал Монтгомъри, за да разчистят минните полета на отстъпващите германци, и след това бяха използвани по време на нахлуването на съюзниците в Италия и Нормандия.
Тъй като създаването и усъвършенстването на устройството е изследователска операция по време на война, фактът, че Косацки създава първия практичен металдетектор, се пази в тайна повече от 50 години.
По-нататъшно развитие на индустрията
Много производители на тези нови устройства представиха своите идеи на пазара. White of Oregon Electronics започва през 50-те години на миналия век с машина, наречена Oremaster Geiger Counter. Друг лидер в детекторната технология беше Чарлз Гарет, който е пионер на BFO (Beat Frequency Oscillator) машина.
С изобретяването и развитието на транзистора през 1950-те и 1960-те, производителите и дизайнерите на металотърсачи разработиха по-леки машинипо-малък с подобрена схема, работещ на малки батерии. Компании се появиха в Съединените щати и Обединеното кралство, за да отговорят на нарастващото търсене.
Модерните топ модели са напълно компютъризирани и използват технология на интегрирана схема, позволяваща на потребителя да задава чувствителност, дискриминация, скорост на проследяване, прагов обем, филтри и т.н.
Изобретението на дискриминаторите
Най-голямата техническа промяна в детекторите беше развитието на системата за индукционен баланс. Включва две намотки, които бяха електрически балансирани. Когато металът влезе в близост до тях, те станаха небалансирани. Това позволява на детекторите да различават цветовете, тъй като всеки метал има различна фазова характеристика, когато е изложен на променлив ток.
С течение на времето бяха разработени детектори, които могат избирателно да откриват желаните метали, като игнорират нежеланите. Дори с дискриминаторите все още беше трудно да се избегнат нежелани метали, тъй като някои от тях имаха сходни фазови характеристики, като фолио и злато, особено под формата на сплав.
По този начин, неправилното регулиране на някои детектори може да увеличи риска от объркване на ценното с евтиното. Друг недостатък на дискриминаторите е, че намаляват чувствителността на детектора.
Какви други методи за откриване на метал има?
В същото време разработчиците разгледаха възможносттаизползвайки различен метод за откриване на метал, наречен импулсна индукция. За разлика от генератора на честота на удара или индукционния балансьор, който използваше равномерен променлив ток с ниска честота, импулсната индукционна машина просто магнетизира земята с относително мощен моментен ток през търсещата бобина. При липса на метал полето се разпада със същата скорост. Можете дори да измерите времето на разпадане.
Тези разлики във времето бяха незначителни, но напредъкът в електрониката направи възможно тяхното точно измерване и определяне на наличието на метал на разумно разстояние. Новите машини имаха едно голямо предимство: те бяха до голяма степен имунизирани срещу ефектите на минерализацията. Добавянето на компютърно управление и цифрова обработка на сигнали допълнително подобри сензорите за импулсна индукция.
Къде другаде се използва металотърсач?
Инструментите са били широко използвани в археологията през 1958 г. Въпреки това, археолозите се противопоставят на използването им от търсачи на артефакти или мародери, чиято дейност унищожава археологически обекти.
Проблемът с използването им в места за разкопки от аматьори, които намират предмети от археологически интерес, е, че контекстът, в който е открит обектът, е загубен и не се извършва подробно проучване на околностите му.
Използване на хоби
Има различни видове хобита с металотърсачи. Например, много любители търсят ценни съединения като злато, сребро или мед. Най-често се срещат впод формата на хапки или люспи. Но има и други видове хобита.
Търсете изхвърлени или изгубени предмети. Най-често хората губят бижута, телефони, фотоапарати и други устройства. Това се случва например в паркове, където има голям слой паднали листа. На каква честота работи металотърсачът за тези цели? Най-често срещаният индикатор е честотата от 7-8 kHz.
Търсенето на древни артефакти е хоби, което изисква повече професионални металотърсачи, както и значителен опит по този въпрос. Монети, куршуми, копчета, брадви или катарами могат да бъдат заровени доста дълбоко. За да не ги повреди при копаене, човек трябва да знае някои правила. Честота от 8,23 kHz работи добре за това.
Търсенето на плажа е доста често срещано явление. Пуснал пръстен или няколко монети на плажа и дори не забелязал, което използват търсачите на съкровища. След като по-голямата част от хората напуснат плажа, те започват да търсят тези изгубени неща. Има и металотърсач, който работи под вода, но можете да изчакате отлив и след това да търсите с конвенционален детектор.
Присъединяването към многобройни клубове за лов на съкровища е друго хоби. Такива клубове се намират в САЩ, Великобритания, Канада и много други страни. Тук начинаещите могат да се научат как да работят с металдетектор, както и да споделят своите открития.
Домашно сглобяване
С развитието на технологиите такова устройство може да бъде сглобено дори у дома. Как работи и как работи металотърсачът "Пират"?събирам? Правенето на домашна електроника е много опасно. Ако не сте професионалист, това е силно обезкуражено.
Основни и универсални материали и инструменти за монтаж:
- дъска NE555 (или подобна KR1006VI1);
- транзистори IRF750 или IRF740;
- K157UD2 микросхема и транзистор VS547;
- PEW проводник 0,5;
- NPN транзистори;
- поялник, проводници, други инструменти.
Как работи металотърсачът "Пират"? Точно като всеки друг. Единственият минус е липсата на дискриминатори, което означава, че той няма да може да забележи цветни метали.
Как да го използвам правилно?
Ако сте направили своя избор, трябва да знаете как да работите с металотърсач. Изобщо няма значение дали е домашно или не, принципът на действие е един и същ за всички.
Нека анализираме работата на устройството като използваме металдетектор Garret ACE-250 като пример. Може да бъде закупен за до 20 хиляди рубли и е идеален избор за начинаещи. Има по-професионална версия (ACE-250 Pro) в линията ACE-250, но тя се различава само в честотния диапазон.
Как работи металдетектор Garrett? Тъй като тази версия е създадена за начинаещи, честотите позволяват търсенето само на малки обекти на средна дълбочина. Има няколко режима като орнаменти, реликви, монети, всякакви и персонализирани.
За начинаещи персонализираният режим ще бъде безполезен, така че е по-добърще използва първите четири опции. От името им става ясно къде и за какво са полезни. Доста лесно е да разберете как работи металдетекторът Garrett, тъй като всички настройки се правят предварително.
За повече професионални търсения можете да разгледате следните модели:
- Garrett ACE 350;
- Minelab X-TERRA 505;
- Bounty Hunter Platinum PRO;
- Tesoro Cibola.
Проверка за сигурност
Не всички металотърсачи са малки. Поредица от отвличания през 1972 г. донесоха технология за проверка на пътниците на авиокомпаниите в Съединените щати. Финландската компания Outokumpu през 70-те години на миналия век адаптира металотърсачите за добив, които все още се помещават в голяма цилиндрична тръба, за да създаде търговски детектор за сигурност.
През 1995 г. се появяват системи като Metor-200, с възможност за посочване на приблизителната височина на метален обект над земята, което позволява на служителите по сигурността бързо да определят източника на сигнала. Малките ръчни металотърсачи се използват и за по-точно идентифициране на оръжия, поставени върху тялото и дрехите на човек.
