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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA El principio de funcionamiento del detector de metales. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / detector de metales Definiciones útiles Modo de funcionamiento dinámico proporciona un movimiento continuo del cabezal de búsqueda (bobina). La reacción del dispositivo se observará únicamente cuando se pase la cabeza sobre el metal. Si la cabeza se detiene sobre un objeto, la reacción desaparecerá. Operación estática - tal modo en el que la reacción del dispositivo se mantendrá mientras la cabeza está por encima del objeto. No importa si se mueve o no. Modo de funcionamiento pseudoestático - modo dinámico con ajuste de umbral muy lento. Es decir, si la cabeza se mantiene sobre un objeto durante mucho tiempo, el dispositivo se ajustará a este objeto y la reacción desaparecerá. Cuando la cabeza se aleje del objeto, comenzará un ajuste inverso de la misma duración. En los dispositivos informatizados, los procesos de ajuste del umbral están controlados por un microprocesador, por lo que las velocidades de ajuste al acercarse y alejarse del objeto pueden ser diferentes. En dispositivos convencionales con pseudoestática, el botón RETUNE se usa para restaurar rápidamente el umbral cuando la bobina se aleja del objeto. modo VCO - la dependencia no solo del volumen del sonido, sino también de su tono (frecuencia) en el tamaño y la profundidad del objeto. Agudiza la reacción del oído humano a ligeros cambios en la señal recibida del objeto. Umbral (tono de umbral) - un tono de sonido débil que se escucha en el altavoz del dispositivo o en los auriculares en ausencia de objetos metálicos cerca de la cabeza. El tono de umbral está disponible tanto para dispositivos que tienen un modo de búsqueda para todos los metales como para dispositivos con modos de búsqueda estáticos. Por este tono, se puede juzgar el desempeño del detector de metales y el cambio en la mineralización del suelo. En la mayoría de los dispositivos, el tono de umbral es ajustable. Rechazo - la ausencia de una señal de sonido (ignorando) para un cierto tipo de objetos. Principios básicos de la construcción de un detector de metales: ventajas y desventajas. Hay varios principios por los cuales se construyen los detectores de metales. Aquí están los tres principales. BFO (Oscilador de frecuencia de latidos - generador de latidos, oscilador dependiente) - adición de vibraciones de dos generadores de alta frecuencia y selección de la diferencia entre sus frecuencias, que se encuentra en el rango de sonido. Si aparece un objeto metálico cerca de la bobina de búsqueda, la frecuencia de la señal de uno de los generadores cambia, y con ella el tono del sonido audible. Es decir, funcionan sobre la base de determinar pequeños cambios en la inductancia de la bobina de búsqueda bajo la influencia de objetos de hierro. Se caracterizan por una baja sensibilidad. TR / IB (Balance de transmisión-recepción / inducción - balance de transmisión, recepción e inducción) - dos bobinas están instaladas en el sensor, transmitiendo y recibiendo. La presencia de metal cambia el acoplamiento inductivo entre ellos, lo que afecta la señal recibida. PI (inducción de pulso) - la transmisión se realiza por pulsos, la forma y amplitud de las señales recibidas dependen de la presencia de objetos metálicos cerca de las bobinas del detector. Por el contrario, los detectores de pulso tienen muchas ventajas:
Cuando funcionan, se utilizan pulsos magnéticos que pueden inducir corriente en todos los objetos metálicos que caen en un campo magnético. Entre pulsos, el receptor recibe una respuesta, que es amplificada y procesada por la electrónica. Con sus innegables ventajas, también tienen desventajas:
Desde mediados de los años 90, muchos detectores de metales pulsados han sido equipados con un discriminador. Detectores de metales de inducción balanceada se convirtieron en detectores estándar para uso general. Tienen dos bobinas en el cabezal de búsqueda, una de las cuales induce un campo magnético alterno. La otra bobina se coloca de modo que el campo a su alrededor esté normalmente equilibrado y no haya señal eléctrica en su salida. De hecho, hay una llamada señal residual en la bobina receptora, que no se debe al diseño ideal. Los objetos metálicos que se acercan a las bobinas modifican la configuración de este campo y desequilibran el sistema. Como resultado, aparece una señal en la salida de la bobina receptora. Esta señal se puede amplificar e informar al operador sobre el hallazgo. Los detectores de metales modernos que utilizan este principio tienen componentes electrónicos potentes que procesan la señal y brindan al operador mucha información adicional, por ejemplo:
Cada principio tiene ventajas y desventajas específicas. Por lo tanto, en detectores costosos y complejos que pueden determinar no solo la presencia, sino también el tipo de metal, se combinan los tres. Funcionamiento del detector de metales. Cuando se enciende el detector de metales, se crea un campo electromagnético en la bobina de búsqueda, que se propaga en el entorno:
Las corrientes de Foucault surgen en la superficie de los metales que han caído en el área de acción de la bobina de búsqueda bajo la influencia de un campo electromagnético. Estas corrientes de Foucault crean sus propios campos electromagnéticos contrarios, lo que provoca una disminución de la potencia del campo electromagnético generado por la bobina de búsqueda. Esto lo soluciona el circuito electrónico del dispositivo. Además, el campo secundario distorsiona la configuración del campo principal, que también es captado por el dispositivo. El circuito electrónico del detector de metales procesa la información recibida y señala la detección de metales. Las corrientes de Foucault se forman en la superficie de cualquier objeto metálico o mineral eléctricamente conductor. La determinación del metal en un objeto se basa en la medición de la conductividad eléctrica del objeto. Rangos de frecuencia de detectores de metales En la literatura técnica sobre detectores de metales, se utilizan muchos términos técnicos. Por lo tanto, la designación VLF (Very Low Frequency) significa una frecuencia de funcionamiento muy baja del detector de metales. La capacidad de un detector de metales para discriminar (reconocer) la naturaleza del hallazgo depende de la frecuencia de funcionamiento del dispositivo. A altas frecuencias, el efecto de piel aumenta y la calidad de la discriminación se deteriora significativamente. Por lo tanto, al principio (años 70, principios de los 80), los fabricantes de detectores de metales utilizaban frecuencias muy bajas, de unos 2 kHz. Esto llevó a problemas específicos:
Los detectores de metales modernos tienen una amplia variedad de frecuencias de funcionamiento, esto se debe a las especificaciones de su aplicación, así como a consideraciones de ingeniería y diseño. La mayoría de las veces, el rango de frecuencia se extiende de 6 a 20 kHz, pero a veces es más bajo. En este rango de frecuencia, los dispositivos discriminan bien los objetivos y no hay problemas serios con el diseño de las bobinas. Los dispositivos para buscar oro usan frecuencias más altas, hasta 15-20 kHz y más. Esto también se debe a que a estas frecuencias mejora la sensibilidad a objetos muy pequeños, por ejemplo, a las pepitas de oro, que suelen tener un tamaño exiguo y poco peso. En los últimos años, para mejorar la profundidad y calidad de la discriminación, se ha utilizado la búsqueda multifrecuencia, que bajo ciertas condiciones da ventajas. Con la llegada de los microprocesadores baratos, este método recibió un fuerte impulso en su desarrollo. Pero me gustaría hacer dos comentarios importantes sobre la búsqueda multifrecuencia:
Al buscar objetos grandes, del tamaño de una jarra de un litro o más, en condiciones de suelo ligeramente mineralizado y ligeramente cubierto, estos detectores de metales son muy convenientes. Desde mediados de los años 70, han caído prácticamente en desuso. Hoy en día, un representante típico de este tipo de detectores de metales es el Gemini-XNUMX de Fisher. Algunos fabricantes de detectores de metales usaron esta designación como una adición al término VLF, aparentemente para enfatizar una vez más que el dispositivo se basa en el principio del equilibrio de inducción. Ajuste del sistema de compensación de tierras Mineralización del suelo: la presencia en el suelo de sales y minerales eléctricamente conductores, así como minerales y rocas que contienen hierro. Conduce a una violación del correcto funcionamiento de los dispositivos. Se elimina mediante la introducción de soluciones y modos de circuitos adicionales. En el proceso de trabajo en el suelo, la naturaleza del suelo puede cambiar y, en consecuencia, su mineralización. Esto requerirá un ajuste del sistema de compensación de tierra. Esto se hace tanto de forma manual como automática, si el detector tiene dicho modo de funcionamiento. Recibió la designación Ground Track. Este modo no se recomienda para configuraciones de alta sensibilidad. El término VCO se usa para indicar el modo de sonido del detector de metales, en el que, según el tamaño y la profundidad del objeto, no solo cambia el volumen del sonido, sino también su tono. Esto agudiza la percepción auditiva del más mínimo cambio en la señal de sonido. Los detectores de metales modernos de alta gama tienen un servicio rico que permite a un operador experimentado realizar una búsqueda fructífera en la menor cantidad de tiempo. Si el motor de búsqueda además tiene una idea sobre el principio de funcionamiento del detector de metales y sus capacidades reales, esto trae dividendos adicionales. Acerca de la sensibilidad de los detectores de metales Para obtener una alta sensibilidad, la ganancia total de toda la ruta de recepción del detector de metales puede ser de decenas de decibelios. Un aumento imprudente de la sensibilidad conduce a un deterioro en el funcionamiento estable del dispositivo, convirtiendo así al detector de metales en una herramienta de búsqueda inútil. La sensibilidad es la ventaja principal, pero no la principal, de un detector de metales moderno. La comprensión de este hecho viene con la experiencia y se hace evidente después de que el buscador llega al área llena de chatarra de metal. ¡Aquí ya y la alta sensibilidad no es una alegría! A veces, la búsqueda de hipersensibilidad en algunos individuos degenera en una enfermedad cuando una persona se enfoca en cada centímetro extra de profundidad indicado en los folletos. ¡Las empresas-vendedores juegan hábilmente con este hecho! Y finalmente, la profundidad de detección, por regla general, se da en el aire, es decir, para condiciones ideales, pero en el suelo, el objeto indicado a la profundidad declarada, muy probablemente, no podrá ser detectado. Autor: Dubrovsky S.L.
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