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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Detector de metales por pulsos. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / detector de metales Crear detectores de metales suficientemente sensibles es una tarea bastante difícil e ingrata. Los radioaficionados periódicamente toman su decisión, presentan exhibiciones para la exposición, pero rara vez cumplen con los parámetros requeridos. Entonces, durante mucho tiempo, los detectores de metales se diseñaron sobre la base de dos generadores de alta frecuencia sintonizados a frecuencias cercanas, uno de los cuales era estable en frecuencia (generalmente estabilizado por un resonador de cuarzo), y el otro, el trabajo, era conectado al marco receptor y cambió su frecuencia al acercarse a los metales. . Se sumaron las señales de los dos generadores, se aisló una señal de latido de baja frecuencia y se utilizó para juzgar la presencia de metal. Tras la aparición de una nueva base de elementos, en lugar de generadores de señales de referencia, se comenzó a diseñar un detector de metales con convertidor de tensión-frecuencia, convertidores de analógico a digital, sintetizadores de frecuencia y otras posibles novedades. A los arqueólogos y criminólogos se les podría recomendar otro esquema de medición: geofísico. En el área donde se buscan inclusiones metálicas, se debe colocar un bucle de alambre con un diámetro de 5 ... 25 m o más, alimentado por un generador autónomo con una frecuencia de 500 Hz (a mayor frecuencia, menor profundidad). ). Es muy conveniente usar convertidores de CC a CA de aviones con una frecuencia de 400 Hz (umformers). Tienen poder suficiente. También puede usar convertidores de CC a CA fabricados con transistores potentes. Se pueden hacer en varias frecuencias y, por lo tanto, realizan "sondeos de frecuencia", es decir, determinan la profundidad del supuesto objeto metálico. Para realizar búsquedas, además del generador, es necesario tener un receptor, que puede ser un amplificador selectivo sintonizado a la frecuencia (frecuencias) del generador y tener una antena magnética receptora en la entrada, también sintonizada a la frecuencia ( frecuencias) del generador. La idea de este método de búsqueda es que en el área del campo electromagnético del bucle de alambre, cualquier cuerpo metálico de conductividad continua comience a irradiar su campo, que idealmente está desfasado 90 ° con respecto al primario. El marco receptor suele estar orientado en relación con el campo primario de modo que, en ausencia de inclusiones metálicas, la señal a la salida del receptor sería mínima o completamente ausente, y en presencia de inclusiones metálicas alcanzaría un máximo. Habiendo llevado a cabo mediciones en varias frecuencias, es posible determinar la profundidad aproximada de ocurrencia y utilizando marcos de recepción orientados de manera diferente en el espacio y la ubicación de los objetos. La principal ventaja de este método de medición es que el objeto metálico deseado se convierte en una fuente de radiación. Los equipos de este tipo se pueden utilizar para rastrear tuberías subterráneas, tender cables, rastrear cableado oculto y otros fines. Para hacer esto, el generador está conectado en un extremo a un sistema de metal rastreable, y el otro extremo está conectado a tierra (si la búsqueda se realiza en la calle, en el campo) o conectado a las tuberías de la red de calefacción, suministro de agua (si la traza se realiza en el edificio). El método de inducción en bucle fue ampliamente presentado en VRV como una aplicación a los métodos de inducción sin contacto para encender electrodomésticos (auriculares sin contacto para escuchar programas de radio, televisión, etc., teléfonos sin contacto que no están conectados por cables a la red telefónica, que se puede llevar libremente en las manos mientras se mueve por la habitación). Parecería que el problema es diferente, pero el principio de la solución es el mismo: una conexión inductiva entre el bucle en el que se genera la señal y el receptor que recoge esta señal. Detector de pulsos de metales (Fig. 27). El autor del diseño es el radioaficionado V. S. Gorchakov. En 33 ER, la exposición fue galardonada con el Tercer Premio de la exposición.
El dispositivo está diseñado para encontrar objetos metálicos en el suelo. Sus pruebas han demostrado que puede detectar una placa de aluminio de 100 x 100 x 2 mm a una profundidad de 75 cm, la misma placa de 200 x 200 x 2 mm a una profundidad de 100 cm, un tubo de acero de gran longitud con un diámetro de 300 mm a una profundidad de 200 cm, un pozo de registro de alcantarillado a una profundidad de 200 cm, una tubería de acero larga con un diámetro de 50 mm a una profundidad de 120 cm, una arandela de cobre con un diámetro de 25 mm a una profundidad de 35 cm . El dispositivo (Fig. 27, a) consta de un oscilador maestro 1 a una frecuencia de 100 Hz, un amplificador de corriente de pulso 2, un marco radiante 3, un generador de retardo 4 para 100 μs, un generador de pulso de puerta 5, un amplificador de adaptación 6, un interruptor electrónico 7, un marco receptor 8, limitador bilateral 9, amplificador de señal 10, integrador 11, amplificador DC 12, indicador 13, estabilizador de voltaje 14. El detector de metales funciona de la siguiente manera. El oscilador maestro emite un pulso de duración Ti (Fig. 27, b), cuya caída activa el generador de retardo. El pulso del oscilador maestro es amplificado en potencia por un amplificador de corriente y alimentado al bucle de radiación. El generador de retardo produce un pulso con una duración de 100 μs, cuya caída activa el generador de pulsos de puerta. Este generador genera un pulso estroboscópico con una duración de 30 μs, que controla el funcionamiento del interruptor electrónico a través de un amplificador correspondiente. El interruptor abre el amplificador de señal durante la duración del pulso de puerta y pasa la señal desde el amplificador 10 al integrador. La señal de la salida del integrador a través del amplificador de CC se alimenta al indicador de puntero. En la fig. 27b muestra la distribución temporal de las señales en el marco transmisor (irradiante) (curva 1), en el marco receptor en ausencia (curva 2) y en presencia de metal (curva 5). Como resultado de los experimentos, se encontró que en ausencia de metal, el pulso recibido disminuye bastante bruscamente en amplitud durante un tiempo de 100 μs. En presencia de inclusiones metálicas en la zona de control, la duración de la disminución de la amplitud del pulso recibido se retrasa significativamente, principalmente debido a la acción de las corrientes de Foucault. La propiedad de deformación de la forma de la señal recibida debido al impacto de inclusiones metálicas es la base para el diseño de este dispositivo. El diseño del sensor del dispositivo se muestra en la fig. 27, c. Los marcos emisor y receptor están enrollados en un marco dieléctrico con un diámetro exterior de 300 mm. El marco receptor se enrolla dentro del marco emisor. Su diámetro interior es de 260 mm. El marco transmisor contiene 300 vueltas de cable PEV-2 0,44 y el marco receptor contiene 60 vueltas de cable PEV-2 0,14. La fijación del mango 1 es arbitraria y no requiere explicaciones especiales. En la fig. 28 muestra un diagrama esquemático del dispositivo.
El oscilador maestro está hecho en microcircuitos DD1.1 y DD1.2. La señal de la salida del generador a través de la resistencia R9 se alimenta a la entrada del amplificador de corriente de pulso: transistores VT3-VT5, cuya carga es el marco radiante L1.1. A través del condensador C3, el pulso del oscilador maestro se alimenta a la entrada del generador de retardo, realizado en los elementos DD1.3, DD1.4 de acuerdo con el circuito de activación de Schmidt. La caída del pulso de retardo inicia el generador de pulsos estroboscópicos, realizado en los elementos DD2.1-DD2.3. El pulso estroboscópico a través del amplificador correspondiente (transistores VT1, VT2) se alimenta al interruptor electrónico DA1, que controla el funcionamiento del amplificador de señal (DA1.1 y DA1.2) y el integrador (C12, R30), pasando la CC señal al amplificador de CC (DA2) durante la duración del pulso estroboscópico. La carga del amplificador de CC es el dispositivo indicador RA1. Para aumentar la estabilidad de las mediciones, la fuente de alimentación de las etapas amplificadoras se estabiliza adicionalmente. Los estabilizadores electrónicos están hechos en transistores VT6, VT7.
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