Грунтовые металлодетекторы

Металлодетекторы: принцип действия, классификация

Металлодетектором называется электронное устройство, обнаруживающее присутствие металла, но при этом не контактирующее с ним. Принцип действия устройства основан на излучении радиоволн (распространении электромагнитного поля) и улавливании вторичных сигналов. При обнаружении предмета прибор оповещает оператора посредством отклонения стрелки, звукового сигнала и т.п.

Функционирует металлоискатель следующим образом. После включения прибора в поисковой головке генерируется электромагнитное поле, распространяющееся вокруг. Оно проходит через любую среду: камень, землю, воду, воздух, дерево. Если в зону действия поисковой катушки попадают металлы, то на их поверхности под влиянием электромагнитного поля появляются вихревые токи, создающие собственные встречные электромагнитные поля. Эти поля влекут снижение мощности электромагнитного поля, генерируемого поисковой катушкой. Данные процессы регистрируются электронной схемой металлодетектора. Прибором также улавливается, что вторичное поле приводит к искажению конфигурации основного поля. Электронная схема устройства производит обработку полученных данных и оповещает об обнаружении объекта. Вихревые токи возникают на поверхности всех металлических предметов или же электропроводящих минералов. Измерение удельной электропроводности объекта позволяет определить наличие металла в находке.

В чем разница между дорогими и дешевыми моделями? Отличие заключается только в методах излучения радиоволн, улавливания, обработки и интерпретирования вторичных сигналов. Дорогое оборудование может определить достаточно точно вид обнаруженного металлического объекта еще до его извлечения, оповестить о глубине его залегания. Кроме того, более дорогие приборы могут отстраиваться от минералов грунта. Дополнительные функции, повышающие эффективность и производительность поисковых работ, также наличествуют у дорогих приборов, но отсутствуют у дешевых металлоискателей.

Классификация

Металлодетекторы для начинающих используются для проведения несложных поисковых работ. К таковым относятся динамические варианты VLF, т.е. приборы, которые требуют постоянного движения поисковой головки. Появляется сигнал только, когда головка перемещается над предметом. При остановке головки над металлом сигнал пропадает.

Преимущества динамического принципа:

- очень простая настройка, достаточно просто включить прибор и начать поиск;

- прибор автоматически отстраивается от «среднего» грунта;

- прибор надежен и стоит дешево, благодаря простой схемотехнике;

Недостатки динамического принципа:

-  меньшая чувствительность в сравнении с прибором, работающим по статическому принципу;

- не дает точного месторасположения объекта;

- не удобен для поиска в помещениях и в местах скопления мусора.

Металлоискатели среднего класса, как правило оснащены двумя режимами (динамическим и статическим).   Эти приборы отличаются хорошей разрешающей способностью и высокой чувствительностью. В комплектацию обычно входят сразу несколько поисковых головок, имеющих разный диаметр и геометрическую форму (от круглой до элиптической).

Процедура настройки требует определенного времени (3-5 минут), поскольку число настроек может доходить до 8. К тому же необходим некоторый навык в работе. В частности, ручную отстройку грунта производят следующим образом: посредством вращения определенного регулятора нужно получить одинаковый начальный сигнал и при поднятой поисковой головке, и при опущенной к земле. В таких приборах, как правило,дискриминация многоступенчатая , с возможностю поиска ВСЕХ металлов.

Компьютеризированные металлодетекторы могут сами принять решение о типе найденного объекта. Это стало возможным благодаря наличию микропроцессора. Подобное оборудование оснащено ЖК экраном или стрелочным индикатором, а также несколькими кнопками для программирования. Настройки производятся посредством экрана(на котором отображаются вводимые и текущие значения) и клавиш управления(изменяют и сохраняют вводимые значения). Обычно прибор программируется для поиска в определенных условиях: в здании, в парке, на пляже и пр. Во время поиска аппаратура измеряет для каждого объекта амплитудно-фазные характеристики и производит классифицирование найденного предмета. Информация об этом выводится на стрелочный индикатор или ЖК экран. Градаций измеренного параметра может быть от 8 до 190, поэтому для прибора не составляет труда подобрать и ввести в его память уникальную программу, которая будет в точности соответствовать целям поиска в конкретных условиях его проведения.

Глубинные металлоискатели применяются для обнаружения больших объектов (т.е. предметов, площадь поверхности которых более 400 кв. см.). Такое оборудование выпускается практически всеми мировыми компаниями. В приборах увеличение глубины поиска производится за счет разнесения в пространстве приемной и передающей катушек.  Катушки жестко соединенные между собой штангой, в рабочем положении металлоискателя одна катушка находится параллельно земле,
а вторая перпендикулярно. Катушки имеют размер около 25 х 40 см. Одна катушка распространяет электромагнитные колебания (12-82 кГц), а другая катушка необходима для приема отраженного сигнала.

Подводные металлодетекторы способны выдержать глубоководное погружение (около 80 м). Во время осуществления работ на прибор не влияет среда поиска (ее может выступать соленая или пресная вода). Некоторые обычные приборы имеют герметичные поисковые головки, их допускается погружать в воду на длину штанги и производить приисковые работы на мелководьях. Однако такие инструменты, конечно, нельзя отнести к подводным.

Как правило, истинные подводные приборы работают по импульсно- индукционному принципу, поэтому влияние воды, мокрых и влажных грунтов на аппаратуру значительно уменьшается. Устройства данного вида в автоматическом режиме настраиваются на окружающие условия (соленость воды, минерализацию грунта и пр.). Тем не менее, такие приборы не всегда точно различают металлы. Необходимо отметить, что все подводные виды устройств с успехом применяются и для поиска в обычных условиях (на воздухе).

Специализированные металлоискатели, предназначенные для обнаружения самородного золота. Эффективный поиск возможен только при наличии в приборе оригинального технического решения. Если использовать для поисковых работ универсальные приборы, то  маленькие частицы золота могут быть определены аппаратом как крупицы черных металлов, поэтому сигнал об обнаружении золота не поступит. Зачастую выходы золота сопровождаются содержащим магнетит «черным песком», грунт в этих местах, как правило, сильно минерализован. Эти явления сильно осложняют поиск, с целью их преодоления в специализированных приборах для обнаружения золота была увеличена рабочая частота со стандартных 2-10 кГц до 18 - 70 кГц. Поисковые головки у подобных металлодетекторов имеют эллиптическую форму.