Metāla detektors (metāla detektors) ir elektroniska ierīce, kas nosaka vērtīgu lietu klātbūtni tuvumā. Tas ir noderīgi, lai atklātu objektus, kas paslēpti objektos vai pazemē. Kā darbojas metāla detektors un kas tajā atrodas?
No kā tas ir izgatavots?
Tā bieži sastāv no pārnēsājamas ierīces ar sensoru. Ja ierīce tuvojas metāla priekšmetam, austiņās sāk mainīties tonis vai virzās indikatora bultiņa. Parasti ierīce dod arī izpratni par attālumu līdz objektam un ir atkarīga no tā, cik dziļi darbojas metāla detektors. To var saprast pēc mainīgā toņa austiņās vai pēc indikatora.
Cits izplatīts veids ir stacionārā versija, ko izmanto, lai pārbaudītu, vai cietumos, tiesu namos un lidostās nav ieroču.
Radīšanas vēsture
Līdz 19. gadsimta beigām daudzi zinātnieki un inženieri izmantoja savas uzkrātās zināšanas šajā jomāelektrības teorijas, mēģinot izgudrot mašīnu, kas spēj precīzi sniegt nepieciešamo informāciju. Izmantojot šādu ierīci rūdu saturošu iežu atrašanai, jebkuram kalnračim būtu milzīgas priekšrocības, kurām pietiktu izskaidrot, kā tas darbojas.
Agrīnās iekārtas bija nepietiekami attīstītas, izmantoja pārāk daudz jaudas un darbojās tikai ļoti ierobežotos apstākļos.
1874. gadā Parīzes izgudrotājs Gustavs Truvē izstrādāja rokas ierīci metāla priekšmetu, piemēram, ložu, noteikšanai un izvilkšanai. Iedvesmojoties no Truvē, Aleksandrs Greiems Bells izstrādāja līdzīgu ierīci, lai mēģinātu atklāt lodi ASV prezidenta Džeimsa Gārfīlda krūtīs 1881. gadā. Tas darbojās pareizi, taču mēģinājums neizdevās, jo Gārfīlda atsperu gulta veica korekcijas.
Vienkāršākā metāla detektora forma sastāv no ģeneratora, kas rada maiņstrāvu, kas iet caur magnētiskā lauka spoli. Ja spoles tuvumā atrodas elektriski vadoša priekšmeta gabals, tajā tiks izraisītas virpuļstrāvas, radot savu magnētisko lauku.
Mūsdienu attīstības sākums
Mūsdienīga metāla detektora izstrāde aizsākās 20. gadsimta 20. gados. Gerhards Fišers sprieda, ka, ja radio staru kūlis varētu tikt izkropļots, tad vajadzētu būt iespējai izstrādāt iekārtu, kas noteiktu metālu, izmantojot meklēšanas spoli, kas rezonē radio frekvencē.
1925. gadā viņš iesniedza pieteikumu un saņēma pirmo patentu. Lai gan Gerhards Fišers bija pirmais patentētājsmetāla detektors, pirmā pieteicās Shirl Herr, uzņēmējs no Crawfordsville, Indiana. Viņa pieteikums par pārnēsājamu metāla detektoru tika iesniegts 1924. gada februārī, taču tika patentēts tikai 1928. gada jūlijā.
Hers palīdzēja Itālijas līderim Benito Musolīni meklēt priekšmetus, kas bija atstāti imperatora Kaligulas kambīzēs Nemi ezera dibenā Itālijā 1929. gada augustā. Izgudrojums tika izmantots admirāļa Ričarda Bērda otrajā Antarktikas ekspedīcijā 1933. gadā, lai atklātu objektus, ko atstājuši agrākie pētnieki.
Kosatska izgudrojums
Kosatska izgudrotais dizains tika plaši izmantots Otrajā Elalameinas kaujā, kad 500 šīs ierīces vienības tika nosūtītas feldmaršalam Montgomerijam, lai atbrīvotu mīnu laukus no atkāpšanās vāciešiem, un pēc tam to izmantoja sabiedroto iebrukuma laikā. Itālija un Normandija.
Tā kā ierīces izveide un uzlabošana bija kara laika izpētes darbība, fakts, ka Kosatskis radīja pirmo praktisko metāla detektoru, tika turēts noslēpumā vairāk nekā 50 gadus.
Nozares tālāka attīstība
Daudzi šo jauno ierīču ražotāji ir iesnieguši savas idejas tirgū. Vaits no Oregon Electronics sāka darboties pagājušā gadsimta piecdesmitajos gados ar iekārtu, ko sauca par Oremaster Geiger Counter. Vēl viens detektoru tehnoloģiju līderis bija Čārlzs Garets, kurš bija BFO (Beat Frequency Oscillator) iekārtas pionieris.
Līdz ar tranzistora izgudrošanu un attīstību 1950. un 1960. gados metāla detektoru ražotāji un dizaineri izstrādāja vieglākas iekārtasmazāks ar uzlabotu shēmu, darbojas ar mazām baterijām. Uzņēmumi ir izveidojušies visā ASV un Apvienotajā Karalistē, lai apmierinātu pieaugošo pieprasījumu.
Mūsdienu labākie modeļi ir pilnībā datorizēti un izmanto integrētās shēmas tehnoloģiju, ļaujot lietotājam iestatīt jutību, diskrimināciju, izsekošanas ātrumu, sliekšņa skaļumu, filtrus un tā tālāk.
Diskriminatoru izgudrojums
Lielākā tehniskā izmaiņa detektoros bija indukcijas līdzsvara sistēmas attīstība. Tajā bija divas spoles, kas bija elektriski līdzsvarotas. Kad metāls nokļuva viņu tuvumā, tie kļuva nelīdzsvaroti. Tas ļāva detektoriem atšķirt krāsas, jo katram metālam, pakļaujot maiņstrāvai, ir atšķirīga fāzes reakcija.
Laika gaitā tika izstrādāti detektori, kas varēja selektīvi noteikt vēlamos metālus, vienlaikus ignorējot nevēlamos metālus. Pat ar diskriminējošiem līdzekļiem joprojām bija grūti izvairīties no nevēlamiem metāliem, jo dažiem no tiem bija līdzīgas fāzes īpašības, piemēram, folijai un zeltam, īpaši sakausējuma formā.
Tādējādi dažu detektoru nepareiza regulēšana var palielināt risku sajaukt vērtīgo ar lēto. Vēl viens diskriminatoru trūkums bija tas, ka tie samazināja detektora jutību.
Kādas citas metāla noteikšanas metodes pastāv?
Tajā pašā laikā izstrādātāji apsvēra iespējuizmantojot citu metāla noteikšanas metodi, ko sauc par impulsa indukciju. Atšķirībā no sitienu frekvences ģeneratora vai indukcijas balansieriem, kas izmantoja vienmērīgu maiņstrāvu zemā frekvencē, impulsa indukcijas iekārta vienkārši magnetizēja zemi ar salīdzinoši spēcīgu momentānu strāvu caur meklēšanas spoli. Ja nebija metāla, lauks sabruka tādā pašā ātrumā. Jūs pat varētu izmērīt sabrukšanas laiku.
Šīs laika atšķirības bija nelielas, taču elektronikas sasniegumi ļāva tās precīzi izmērīt un noteikt metāla klātbūtni saprātīgā attālumā. Jaunajām mašīnām bija viena būtiska priekšrocība: tās lielākoties bija imūnas pret mineralizācijas ietekmi. Datorvadības un digitālās signālu apstrādes pievienošana vēl vairāk uzlaboja impulsa indukcijas sensorus.
Kur vēl tiek izmantots metāla detektors?
Instrumenti arheoloģijā tika plaši izmantoti 1958. gadā. Tomēr arheologi ir iebilduši pret to izmantošanu artefaktu meklētājiem vai marodieriem, kuru darbības iznīcina arheoloģiskās vietas.
Problēma ar to izmantošanu izrakumu vietās, ko veic amatieri, kuri atrod arheoloģiski nozīmīgus objektus, ir tāda, ka tiek zaudēts konteksts, kurā objekts tika atklāts, un netiek veikta detalizēta tā apkārtnes izpēte.
Izmantošana hobijam
Ir dažādi vaļasprieki ar metāla detektoru. Piemēram, daudzi hobiji meklē vērtīgus savienojumus, piemēram, zeltu, sudrabu vai varu. Visbiežāk tie ir atrodamitīrradņu vai pārslu veidā. Bet ir arī citi vaļasprieki.
Meklējiet izmestus vai pazaudētus priekšmetus. Visbiežāk cilvēki pazaudē juvelierizstrādājumus, telefonus, fotoaparātus un citas ierīces. Tas notiek, piemēram, parkos, kur ir liels kritušo lapu slānis. Kādā frekvencē šiem nolūkiem darbojas metāla detektors? Visizplatītākais rādītājs ir 7–8 kHz frekvence.
Seno artefaktu meklēšana ir hobijs, kas prasa profesionālākus metāla detektorus, kā arī ievērojamu pieredzi šajā jautājumā. Monētas, lodes, pogas, cirvjus vai sprādzes var ierakt diezgan dziļi. Lai rakšanas laikā tās nesabojātu, cilvēkam jāzina daži noteikumi. Šim nolūkam labi darbojas 8,23 kHz frekvence.
Meklēšana pludmalē ir diezgan izplatīta parādība. Nometa pludmalē gredzenu vai dažas monētas un pat nepamanīja, ko izmanto dārgumu meklētāji. Pēc tam, kad lielākā daļa cilvēku atstāj pludmali, viņi sāk meklēt šīs pazaudētās lietas. Ir arī metāla detektors, kas darbojas zem ūdens, taču varat sagaidīt bēgumu un pēc tam meklēt ar parasto detektoru.
Cits hobijs ir pievienoties daudziem dārgumu medību klubiem. Šādi klubi atrodas ASV, Lielbritānijā, Kanādā un daudzās citās valstīs. Šeit iesācēji var iemācīties strādāt ar metāla detektoru, kā arī dalīties ar saviem atklājumiem.
Mājās gatavota montāža
Attīstoties tehnoloģijām, šādu ierīci var salikt pat mājās. Kā darbojas metāla detektors "Pirate" un kā tas darbojas?savākt? Mājas elektronikas izgatavošana ir ļoti bīstama. Ja neesat profesionālis, tas nav ieteicams.
Pamata un daudzpusīgi montāžas materiāli un instrumenti:
- NE555 plate (vai līdzīgs KR1006VI1);
- tranzistori IRF750 vai IRF740;
- K157UD2 mikroshēma un tranzistors VS547;
- PEW vads 0,5;
- NPN tranzistori;
- lodāmurs, vadi, citi instrumenti.
Kā darbojas metāla detektors "Pirate"? Tāpat kā jebkura cita. Vienīgais negatīvais ir diskriminatoru trūkums, kas nozīmē, ka viņš nespēs pamanīt krāsaino metālu.
Kā to pareizi lietot?
Ja esat izdarījis savu izvēli, jums jāzina, kā strādāt ar metāla detektoru. Pilnīgi vienalga, vai tas ir paštaisīts vai nē, darbības princips visiem ir vienāds.
Analizēsim ierīces darbību, kā piemēru izmantojot Garret ACE-250 metāla detektoru. To var iegādāties līdz 20 tūkstošiem rubļu, un tā ir ideāla izvēle iesācējiem. ACE-250 līnijā ir arī profesionālāka versija (ACE-250 Pro), taču tā atšķiras tikai frekvenču diapazonā.
Kā darbojas Garrett metāla detektors? Tā kā šī versija tika izveidota iesācējiem, frekvences ļāva meklēt tikai mazus objektus vidējā dziļumā. Tam ir vairāki režīmi, piemēram, ornamenti, relikvijas, monētas, jebkuri un pielāgoti.
Iesācējiem pielāgotais režīms būs bezjēdzīgs, tāpēc tas ir labāksizmantos pirmās četras iespējas. No viņu nosaukuma ir skaidrs, kur un kam tie ir noderīgi. Ir diezgan viegli noskaidrot, kā darbojas Garrett metāla detektors, jo visi iestatījumi tiek veikti iepriekš.
Profesionālākiem meklējumiem varat apskatīt šādus modeļus:
- Garrett ACE 350;
- Minelab X-TERRA 505;
- Bounty Hunter Platinum PRO;
- Tesoro Cibola.
Drošības pārbaude
Ne visi metāla detektori ir mazi. 1972. gadā notikušo nolaupīšanu sērija nodrošināja tehnoloģiju, lai pārbaudītu aviolīniju pasažierus Amerikas Savienotajās Valstīs. Somijas uzņēmums Outokumpu 1970. gados pielāgoja kalnrūpniecības metāla detektorus, kas joprojām bija ievietoti lielā cilindriskā caurulē, lai izveidotu komerciālu caurlaides drošības detektoru.
1995. gadā parādījās tādas sistēmas kā Metor-200, ar iespēju norādīt aptuveno metāla priekšmeta augstumu virs zemes, kas ļāva apsardzes darbiniekiem ātri noteikt signāla avotu. Mazie rokas metāla detektori tiek izmantoti arī, lai precīzāk identificētu ieročus, kas novietoti uz cilvēka ķermeņa un apģērba.
