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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Dispositivo para detectar objetos metálicos. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / detector de metales Al realizar diversos trabajos (excavación, carreteras, construcción de edificios), a menudo es necesario encontrar cubiertas contra incendios y pozos de cables o diversos productos metálicos escondidos en las paredes bajo una capa de tierra, nieve y hielo. El dispositivo que se describe a continuación se utiliza para determinar la ubicación de objetos en el espesor de masas no magnéticas que tienen una conductividad eléctrica insignificante. Por ejemplo, debajo de una capa de tierra, asfalto o nieve, se puede encontrar una tapa de registro de hierro fundido para el suministro de agua a una profundidad de 0,6 a 0,8 m, debajo de un piso de madera u hormigón, así como en paredes, techos y Ubicación de vigas metálicas, tuberías o cables eléctricos con armadura metálica a una distancia de hasta 0,2-0,4 m (dependiendo del tamaño y forma de este último). También puede conocer la dirección de propagación de los haces de refuerzo en estructuras de hormigón armado a una profundidad de 0,1-0,15 m, etc. Este dispositivo es de tamaño pequeño, de diseño y diseño simples; su producción puede ser realizada por un radioaficionado de calificación media. El principio de funcionamiento del dispositivo se basa en cambiar la frecuencia natural del circuito oscilante cuando su bobina inductora se acerca a un objeto metálico. Si el circuito está incluido en el circuito de un oscilador de tubo, cuando cambia la inductancia, la frecuencia del oscilador también cambiará, y este cambio se puede registrar con relativa facilidad. El campo magnético que surge de las corrientes parásitas inducidas en el objeto buscado interactúa con la inductancia del circuito oscilatorio, la reduce y, por lo tanto, aumenta la frecuencia de las oscilaciones del propio circuito. El cambio de frecuencia máximo indica la distancia mínima del marco al cuerpo metálico. En la figura 1 se muestra el diagrama esquemático del dispositivo, que consta de dos generadores LC y un mezclador montado sobre triodos de cristal. XNUMX.
El primer generador tiene un circuito oscilatorio L1C1. La bobina L1 tiene la forma de un marco, con la ayuda del cual se encuentra la ubicación de un objeto metálico. El segundo oscilador con circuito L4C4 es auxiliar; sirve como fuente de frecuencia de referencia para determinar cuándo cambia la frecuencia del primer oscilador. El voltaje de corriente alterna de ambos generadores desde los devanados L3 y L6 se suministra a la base del triodo mezclador PP3. En su circuito colector surgen corrientes con la frecuencia del primer y segundo generador, así como corrientes de diferencia y suma de frecuencias y sus armónicos. Los componentes de baja frecuencia de estas corrientes se escuchan en los teléfonos conectados al circuito colector del triodo PP3. Primero, la frecuencia del segundo generador se iguala con la frecuencia del primero, que se monitorea de oído mediante teléfonos que utilizan “cero latidos”. Cuando el marco del dispositivo se acerca a un objeto metálico, la frecuencia del primer generador aumenta y los teléfonos comienzan a funcionar. Se puede escuchar un tono de baja frecuencia. Cuanto más cerca esté el marco del objeto metálico, mayor será la frecuencia del primer generador, mayor será la diferencia de frecuencia en la salida del mezclador y mayor será el tono que se escucha en los teléfonos. A medida que el marco se aleja del objeto metálico, la frecuencia de oscilación de la señal que se escucha en los teléfonos disminuye. El tono más alto determina la distancia mínima desde el marco hasta el objeto que se busca. La frecuencia de los generadores se selecciona dentro del rango de 80-120 kHz, y la frecuencia escuchada cuando se detecta un objeto no debe exceder los 3-4 kHz. La vista general del dispositivo se muestra en la Fig. 2. Todos los elementos del circuito del dispositivo, incluida la fuente de alimentación, se colocan en una carcasa común fijada en la parte superior del asa del marco. La energía se suministra desde la batería de una linterna. El circuito oscilatorio del primer generador tiene la forma de un marco separado conectado al dispositivo mediante un cable blindado. El marco se fija sobre un marco de madera (Fig. 2), al que se articula el mango.
En condiciones de funcionamiento, el marco se mantiene en la posición especificada con respecto al mango mediante un cordón. Al transportarlo, el marco se aplica al asa y se asegura con un pestillo. Toda la instalación se realiza en la placa getinaks, el interruptor Vk1 y las tomas de teléfono se fijan al cuerpo - fig. 3.
El botón de sintonización (núcleo de sintonización de la bobina LA) sale a través de un orificio en la pared lateral de la carcasa. La plantilla para enrollar la bobina del marco se fabrica en forma de rectángulo de 300x400 mm a partir de tablas o una hoja de madera contrachapada. Se introducen clavos en las esquinas de este rectángulo y se enrollan los devanados L1, L2 y L3 alrededor de ellos. Para sujetar las vueltas, se debe atar el devanado con un hilo fuerte, después de lo cual se puede quitar el marco de los clavos. Para proteger el marco del devanado de la humedad, se debe envolver con una cinta hecha de tela barnizada o polietileno fino. El exterior del marco se envuelve con cinta de algodón impregnada con barniz bituminoso (el marco se barniza de 6 a 8 veces. Después de cada capa, el barniz debe secarse bien). El condensador C1 y el extremo del cable de conexión también están aislados de la humedad y se debe prestar especial atención al sellado de la salida del cable. Después de la impregnación, el marco se fija al marco mediante tiras de madera contrachapada, como se muestra en la Fig. 4.
El cable de conexión está formado por tres hilos flexibles con aislamiento de cloruro de vinilo, encerrados en una pantalla común, sobre la que se coloca en el exterior un tubo de cloruro de vinilo o de goma. La pantalla sirve simultáneamente como cable común para los devanados L1, L2, L3 y está conectada al terminal negativo del dispositivo. Los inductores L4, L5 y L6 están enrollados en un núcleo SB-4. Los datos de sus devanados se dan en la tabla.
Como triodos semiconductores PP1, PP2 y PP3 se pueden utilizar cualesquiera triodos de tipo P-6, P-13, P-14, P-15 o similares. Configurar el dispositivo se reduce a seleccionar el valor de capacitancia del capacitor C4 o el número de vueltas de la inductancia L4 de modo que en la posición media del núcleo de sintonización la frecuencia del segundo generador sea igual a la frecuencia de oscilación del primer generador. La ecualización de frecuencia se realiza mediante un osciloscopio electrónico y un generador auxiliar mediante cifras de Lissajous. Si la frecuencia del segundo generador es menor que la frecuencia del primer generador, entonces se debe reducir la capacitancia C4 o se debe reducir el número de vueltas de la bobina L4, pero si la frecuencia del segundo generador es mayor, la capacitancia Se debe aumentar la capacidad del condensador C4 o agregar algunas vueltas a la bobina L4. El ajuste final de la frecuencia del segundo oscilador se realiza de oído utilizando "latidos cero" o observando la señal de baja frecuencia de la salida del mezclador en un osciloscopio. En ausencia de un osciloscopio y un generador, el dispositivo se puede configurar utilizando un receptor de transmisión convencional con un rango de longitud de onda larga. Es deseable que este receptor tenga un indicador de sintonización electroóptico. Primero, se mide la frecuencia del primer generador. Para ello se desconecta el emisor PP2 del circuito de alimentación, y se conecta la salida del mezclador (con los teléfonos encendidos o una resistencia de 4-5 kohmios reemplazándolos) a través de una capacitancia de 15-20 pF al “ Toma “Antena” del receptor. Cambiando la configuración del receptor, mediante el ruido característico en el altavoz o mediante el indicador de sintonización, se determina en la escala del receptor la frecuencia de uno de los armónicos del primer generador. Al cambiar la configuración del receptor, se determina la frecuencia del siguiente armónico. La diferencia de frecuencias de dos armónicos adyacentes será igual a la frecuencia natural del primer generador. Se realizan mediciones similares para la frecuencia del segundo generador (con el emisor PP1 apagado). Seleccionando el valor de capacitancia del capacitor C4 o cambiando la inductancia L4, la frecuencia del segundo generador se selecciona de manera que sus armónicos se escuchen en las mismas divisiones de la escala del receptor que el primer generador. El ajuste de frecuencia final se realiza de oído basándose en los “pulsos cero” de los teléfonos. La sintonización se debe considerar completa si se pueden lograr “latidos cero” con la posición media del núcleo de sintonización en la inductancia L4. El funcionamiento del dispositivo es sencillo y no requiere formación especial. Antes de comenzar la búsqueda, debe encender el dispositivo y, escuchando su funcionamiento en los teléfonos, girando el tornillo del núcleo de sintonización debe lograr "cero latidos". Luego apague un poco el núcleo, desafine ligeramente el segundo generador para que se escuche un tono bajo en los teléfonos. En este caso, el dispositivo tendrá la mayor sensibilidad, ya que con una sintonización fina de ambos generadores se sincronizan mutuamente incluso con pequeñas desviaciones de frecuencia (cuando son pequeñas u objetos ubicados lejos), el segundo generador parece ser "llevado" por el primero y el objeto no puede ser detectado. Con una ligera desafinación, incluso una pequeña desviación en la frecuencia del primer oscilador al acercarse a un objeto metálico provoca un cambio en el tono, que se detecta fácilmente de oído. La búsqueda se realiza llevando un marco a poca distancia de la superficie del suelo, suelo, techo, etc. en la zona donde se supone que se encuentra el objeto metálico. Al balancear el marco de lado a lado, los cambios de tono pueden determinar fácilmente la ubicación exacta del objeto que se busca. Una batería para una linterna es suficiente para operar el dispositivo durante 100 a 150 horas; cuando se alimenta con baterías D-0,2, puede funcionar durante 45 a 50 horas. El dispositivo no es adecuado para buscar objetos pequeños: pernos, arandelas, clavos, etc. Autor: D.Ilyin
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