Характеристика, виды и принцип работы металлодетекторов. Различные виды металлоискателей и их принцип действия. Схема, описание

  • 11.09.2019

Как выбрать металлоискатель: характеристики, оценка, сравнение

Как выбрать металлоискатель: характеристики, оценка, сравнение

Металлоискатель весьма полезный прибор во многих отношениях. Любительская модель способна помочь отыскать, к примеру, старинные монеты. Профессиональные способны осуществлять точный поиск определенных металлов, показывать размеры и глубину залегания объекта в грунте. Это всего лишь два ярких примера использования металлодетекторов. Однако современная насыщенность рынка способна сбить с толку неопытного поисковика. Запутаться в многообразии не составит труда. Далее рассмотрим, как выбрать металлоискатель, чтобы он отвечал поставленным задачам. Приведенные рекомендации ознакомят с основными принципами выбора, способными помочь подобрать оптимальный вариант.

Принцип действия

Не вдаваясь в физические подробности процесса, в общих чертах рассмотрим, как действует поисковый металлодетектор. Понимание принципов действия поможет успешно проводить работу и быстро изменять настройку аппарата, исходя из ситуации.
Глубинный металлоискатель действует по принципу радара с той разницей, что радары определяют движущиеся цели, а металлодетекторы – неподвижные.

Работа выглядит следующим образом:
Генератор вырабатывает электромагнитные излучения, распространяющееся во внешнюю среду.
Попадая в зону влияния, металлические предметы начинают образовывать свое электромагнитное излучение.
Сигнал отражается от предмета с отличающейся от исходного сигнала частотой/ фазой и принимается антенной устройства.
Электронная составляющая позволяет усиливать принятые волны и исключать ложные сигналы.
Обработанные данные выводятся пользователю в форме звуковых сигналов либо изображения.

Какие бывают металлоискатели?

Среди современного многообразия техники, которая используется при поиске можно выделить следующие виды металлоискателей:
Для начального уровня. Относительно недорогие устройства, наиболее подходящие для разыскивания небольших изделий. Стоимость их не большая, функциональность ограничена. Если есть желание регулярно использовать прибор, то лучше не тратить на подобные модели ни деньги, ни время.
Для среднего уровня. Имеют неплохие характеристики. С их помощью можно отыскать как небольшую потерявшуюся вещь, так и находящуюся в земле.
Профессиональные. Обладают серьезными функциональными возможностями вне зависимости от типа работы, вида почвы. Технические характеристики позволяют работать в разных режимах. Используются профессиональными поисковиками.

Необходимые функции при выборе

Тип катушки катушки : бывают моно катушка и DoubleD катушка, в бюджетных вариантах используются моно катушки.

Размер катушки: глубина обнаружения непосредственно связана диаметром катушки чем больше катушка, тем больше у нее глубина в штатных комплектациях используют катушки диаметром от 9 до 12 дюймов.

Дискриминация Основная функция металлоискателя которая отвечает за идентификацию объекта. Качеством дискриминатора, обеспечивают лучшее разделение различных металлов и более информативно показывают VDI искомого объекта.

Рабочая частота и количество рабочих частот:

Металлоискатели могут работать на 1 -й рабочей частоте, на нескольких рабочих частотах сразу или в детекторе есть возможность переключать частоту прибора.

Рабочая частота прибора связанна с тем что Вы планируете искать. Чем ниже частота, тем меньше влияние грунта и, соответственно, больше глубина обнаружения. Но в то же время, чем меньше частота, тем хуже прибор определяет мелкие предметы.

Средная частота (6-8 кГц) наиболее универсальна для поиска различных объектов: монет, поисков археологии или поиск предметов военного периода.

Низкая частота (3-5 кГц) хорошо подходят для поиска достаточно крупных металлических деталей на средней и большой глубине, но в тоже время мелкие цели монеты прибор на такой частоте уже может не обнаружить. Для поиска, кладов или поиска по "войне".

Высокая частота (14-20 кГц) обеспечивают высокую чувствительность и хорошо подходят для поиска мелких металлических предметов на небольших глубинах. Для поиска мелких монет чешуи.

Сверх высокие частоты 20 кгц и выше - предназначены для поиска сверх мелких деталей, в частности для поиска мелких самородков.

Баланс грунта необходимая функция позволяет определить степень загрязнённости почвы, её структуру, после чего настроить прибор так, чтобы помехи, создаваемые посторонними частицами, не влияли на результат поиска.

Выбор из сочетания цена-качество

Естественно, что всем хочется купить недорогой металлоискатель. Однако следует учитывать, что чем меньше цена металлодетектора, тем на меньшей глубине он способен обнаружить предмет. У него будет меньше функций(баланс грунта, режим пинпоинт и др.) и очень слабый уровень дискриминации металла. Однако, проведя сравнение металлоискателей можно найти оптимальный вариант и подобрать устройство под свои запросы, учитывая критерий «стоимость – качество».

Менее 10 000 рублей - глубина 15 см на монету и 70 см на крупный объект.

По большому счёту может использоваться только для развлечения, или для поиска чермета. С подобным аппаратом возможно отыскать лишь большие предметы крупного металлолома и то, если известно где они находятся, т.к. глубина обнаружения незначительна. Подобный поисковый детектор подходит для розыска монет или игр с детьми.

К наиболее популярным моделям относятся.
Garrett ACE 150. На протяжении многих лет этот бюджетный металлоискатель
не теряет популярность у начинающих. Обладает необходимым минимальным набором функций. Отличается простотой и надежностью в работе. Удобство обеспечивается мягким подлокотником.
Штанга может разбираться на три части. Масса – 1,2 кг. Частота работы концентрической 9 дюймовой катушки – 6,5 кГц, подходящая для отыскания монет, ювелирных изделий. Питание от 4 батареек АА, достаточных для 40 часовой работы. Подключаются наушники.
Имеет три режима работы – поиск всех металлов, фильтрация отдельных металлов, поиск монеток.

Металлоискатель до 20000 рублей - глубина 25 см на монету и 90 см на крупный объект.

Это приборы для поиска монет, поиска выходного дня, приборы для новичков. В них есть не обходимый минимум функций для поиска.

До 20000 – 25 000 рублей - глубина 35 см на монету и 120 см на крупный объект.

Выбор металлоискателя подобного класса позволит стать на путь кладоискательства, т.к. позволяет находить монетки и клады. В группу включаются металлодетектор для поиска монет. Это лучшие металлоискатели для ознакомления с процессом поиска.

Оптимальный вариант для покупки при отсутствии значительного бюджета
В категорию можно отнести модель Ace 400i фирмы Garrett. Большая глубина выявления изделий: до 80 – 100 см. К важным функциям можно отнести:
Цифровой дискриминатора VDI.
Богатая комплектация
Повышенная рабочая частота 10 кГц.
Глубина обнаружения
Когда необходимо выбрать металлоискатель для поиска монет и понять какой ему необходим функционал, то Garrett серии Ace вполне способен обеспечить качественным функционалом и стать в один ряд с более серьезными устройствами.

До 30 000 - 40 000 рублей - глубина 40 см на монету и 120 см на крупный объект.

Это уже полноценные полу профессиональные металлоискатели для поиска настоящих сокровищ. Ценовой сегмент представляет высокотехнологичные устройства, позволяющие серьезно заняться поисками. Способны обнаруживать изделия на глубине боле 1 метра. Качественный дискриминатор способен стабильно работать в 3 режимах поиска металлов и, при необходимости, исключит потерю времени на извлечение металлических болванок.


Наибольшую популярность приобрел мощный металлоискатель X-Terra 705. За счет небольшой цены и высокого качества стал наиболее покупаемым детектором. При доступной стоимости предоставляет возможность работы в трех диапазонах частоты – 3; 7,5 и 18,75 кГц, что открывает широкие возможности для поиска предметов любых размеров.
Применение технологии VFLEX позволяет увеличивать уровень чувствительности и работать даже если воздействуют электрические помехи, к примеру около воздушных линий электропередач. Универсальный прибор, позволяющий проводить поиск кладов, монет, ювелирных изделий и драгоценных металлов.

Свыше 40 000 рублей - глубина 50 см на монету и 150 см на крупный объект.

Подобными металлодетекторами пользуются настоящие профессионалы, охотящиеся за сокровищами. Благодаря внедренным современным техническим решениям позволяют вести поиск на максимальной глубине, доступной современной технологии.


Типичными представителями категории являются E-Trac и СТХ 3030. При определении типа предмета используются данные о проводимости и индуктивности, что способна предоставить далеко не каждая модель. Также в работе могут использоваться 28 частот, а не одна, как в обычных металлодетекторах.

Совершая выбор металлоискателя, лучше постараться не экономить. Чаще всего это разовая трата, способная оправдать себя только на определенных уровнях поиска. Стоит понимать, что монетки или клады не способны повторно вырасти. А при экономии, например, 12 000 рублей велик риск пропуска дорогой монеты или ценного предмета, которые будут иметь стоимость значительно большую, чем количество сэкономленных средств. Кладоискательство все активнее входит в повседневную жизнь и увлечения обычных людей. Поэтому стоит внимательно изучить, как правильно подбирать себе металлодетектор, чтобы не пропустить свой первый клад.

сайт самый большой специализированный магазин металлоискателей в Москве

1.1. Принципы работы

Металлоискатель по принципу "передача-прием"

Термины "передача-прием" и "отраженный сигнал" в различных поисковых приборах обычно ассоциируются с методами типа импульсной эхо- и радиолокации, что является источником заблуждений, когда речь заходит о ме-таллоискателях. В отличие от различного рода локаторов, в металлоискателях рассматриваемого типа как передаваемый (излучаемый), так и принимаемый (отраженный) сигналы являются непрерывными, они существуют одновременно и совпадают по частоте.

Принцип действия металлоискателей типа "передача-прием" заключается в регистрации сигнала, отраженного (или, как говорят, переизлученного) металлическим предметом (мишенью), см. , стр. 225-228. Отраженный сигнал возникает вследствие воздействия на мишень переменного магнитного поля передающей (излучающей) катушки ме-таллоискателя. Таким образом, прибор данного типа подразумевает наличие как минимум двух катушек, одна из которых является передающей, а другая, приемной.

Основная принципиальная проблема, которая решается в металлоискателях данного типа, заключается в таком выборе взаимного расположения катушек, при котором магнитное поле излучающей катушки в отсутствие посторонних металлических предметов наводит нулевой сигнал в приемной катушке (или в системе приемных катушек). Таким образом, необходимо предотвратить непосредственное воздействие излучающей катушки на приемную. Появление же вблизи катушек металлической мишени приведет к появлению сигнала в виде переменной электродвижущей силы (э.д.с.) в приемной катушке.

Поначалу может показаться, что в природе существуют всего два варианта взаимного расположения катушек, при котором не происходит непосредственной передачи сигнала из одной катушки в другую (см. рис. 1, а и б) - катушки с перпендикулярными и со скрещивающимися осями.

Рис. 1. Варианты взаимного расположения катушек датчика металлоискателя по принципу "передача-прием"

Более тщательное изучение проблемы показывает, что подобных различных систем датчиков металлоискате-лей может быть сколь угодно много. Но это - более сложные системы с количеством катушек больше двух, соответствующим образом включенных электрически. Например, на рис. 1, в изображена система из одной излучающей (в центре) и двух приемных катушек, включенных встречно по сигналу, наводимому излучающей катушкой. Таким образом, сигнал на выходе системы приемных катушек в идеале равен нулю, так как наводимые в катушках э.д.с. взаимно компенсируются.

Особый интерес представляют системы датчиков с компланарными катушками (т.е. расположенными в одной плоскости). Это объясняется тем, что с помощью металлоискателей обычно проводят поиск предметов, находящихся в земле, а приблизить датчик на минимальное расстояние к поверхности земли возможно только в том случае, если его катушки компланарны. Кроме того, такие датчики обычно компактны и хорошо вписываются в защитные корпуса типа "блина" или "летающей тарелки".

Основные варианты взаимного расположения компланарных катушек приведены на рис. 2, а и б. В схеме на рис. 2, а взаимное расположение катушек выбрано таким, чтобы суммарный поток вектора магнитной индукции через поверхность, ограниченную приемной катушкой, равнялся нулю. В схеме рис. 2, б одна из катушек (приемная) скручена в виде "восьмерки", так что суммарная э.д.с, наводимая на половинки витков приемной катушки, расположенные в одном крыле "восьмерки", компенсирует аналогичную суммарную э.д.с, наводимую в другом крыле "восьмерки". Возможны и другие разнообразные конструкции датчиков с компланарными катушками, например рис. 2, е.

Рис. 2. Компланарные варианты взаимного расположения катушек металлоискателя по принципу "передача-прием"

Приемная катушка расположена внутри излучающей. Наводимая в приемной катушке э.д.с. компенсируется специальным трансформаторным устройством, отбирающим часть сигнала излучающей катушки.

Металлоискатель на биениях

Название "металлоискатель на биениях" является отголоском терминологии, принятой в радиотехнике еще со времен первых супергетеродинных приемников. Биениями называется явление, наиболее заметно проявляющееся при сложении двух периодических сигналов с близкими частотами и приблизительно одинаковыми амплитудами и заключающееся в пульсации амплитуды суммарного сигнала. Частота пульсации равна разности частот двух складываемых сигналов. Пропустив такой пульсирующий сигнал через выпрямитель (детектор), можно выделить сигнал разностной частоты. Такая схемотехника долгое время была традиционной, однако в настоящее время она уже не используется ни в радиотехнике, ни в металлоискателях. И там, и там - на смену амплитудным детекторам пришли синхронные детекторы, но термин "на биениях" остался до сих пор.

Принцип действия металлоискателя на биениях очень прост и заключается в регистрации разности частот от двух генераторов, один из которых является стабильным по частоте, а другой содержит датчик - катушку индуктивности в своей частотозадающей цепи. Прибор настраивается таким образом, чтобы в отсутствие металла вблизи датчика частоты двух генераторов совпадали или были очень близки по значению. Наличие металла вблизи датчика приводит к изменению его параметров и, как следствие, к изменению частоты соответствующего генератора. Это изменение, как правило, очень мало, однако изменение разности частот двух генераторов уже существенно и может быть легко зарегистрировано.

Разность частот может регистрироваться самыми различными путями, начиная от простейшего, когда сигнал разностной частоты прослушивается на головные телефоны или через громкоговоритель, и кончая цифровыми способами измерения частоты. Чувствительность металлоискателя на биениях зависит, кроме всего прочего, от параметров преобразования изменения полного сопротивления датчика в частоту.

Обычно преобразование заключается в получении разностной частоты стабильного генератора и генератора с катушкой датчика в частотозадающей цепи. Поэтому, чем выше будут частоты этих генераторов, тем больше будет разность частот в отклик на появление металлической мишени вблизи датчика Регистрация небольших отклонений частоты представляет определенную сложность. Так, на слух можно уверенно зарегистрировать уход частоты тонального сигнала не менее 10 Гц. Визуально, по миганию светодио-да, можно зарегистрировать уход частоты не менее 1 Гц. Другими способами можно добиться регистрации и меньшей разности частот, однако, эта регистрация потребует значительного времени, что неприемлемо для металлоис-кателей, которые всегда работают в реальном масштабе времени.

Селективность по металлам на таких частотах, весьма далеких от оптимальной, проявляется очень слабо. Кроме того, по сдвигу частоты генератора определить фазу отраженного сигнала практически невозможно. Поэтому селективность у металлоискателя на биениях отсутствует.

Металлоискатель по принципу электронного частотомера

Положительной для практики стороной является простота конструкции датчика и электронной части металлоис-кателей на биениях и по принципу частотомера. Такой прибор может быть очень компактным. Им удобно пользоваться, когда что-либо уже обнаружено более чувствительным прибором. Если обнаруженный предмет небольшой и находится достаточно глубоко в земле, то он может "затеряться", переместиться в ходе раскопок. Чтобы по многу раз не "просматривать" громоздким чувствительным металлоискателем место раскопок, желательно на завершающей стадии контролировать их ход компактным прибором малого радиуса действия, которым можно более точно узнать местонахождение предмета.

Однокатушечный металлоискатель индукционного типа

Слово "индукционный" в названии металлоискателей данного типа полностью раскрывает принцип их работы, если вспомнить смысл слова "inductio" (лат.) - наведение. Прибор данного типа имеет в составе датчика одну катушку любой удобной формы, возбуждаемую переменным сигналом. Появление вблизи датчика металлического предмета вызывает появление отраженного (переизлученного сигнала), который "наводит" в катушке дополнительный сигнал -электрический. Остается этот дополнительный сигнал только выделить.

Металлоискатель индукционного типа получил право на жизнь, главным образом, из-за основного недостатка приборов по принципу "передача-прием" - сложности конструкции датчиков. Эта сложность приводит либо к высокой стоимости и трудоемкости изготовления датчика, либо к его недостаточной механической жесткости, что обусловливает появление ложных сигналов при движении и снижает чувствительность прибора.

Рис. 3. Структурная схема входного узла индукционного металлоискателя

Если задаться целью исключить у приборов по принципу "передача-прием" этот недостаток путем устранения самой его причины, то можно прийти к необычному выводу - излучающая и приемная катушки у металлоискателя должны быть объединены в одну! В самом деле, весьма нежелательные перемещения и изгибы одной катушки относительно другой в данном случае отсутствуют, так как катушка только одна и она одновременно и излучающая, и приемная. Налицо также предельная простота датчика. Платой за эти преимущества является необходимость выделения полезного отраженного сигнала на фоне значительно большего сигнала возбуждения излучающей/приемной катушки.

Выделить отраженный сигнал можно, если вычесть из электрического сигнала, присутствующего в катушке датчика, сигнал той же формы, частоты, фазы и амплитуды, что и сигнал в катушке при отсутствии металла вблизи. *Как это можно реализовать одним из способов, показано на рис. 3.

Генератор вырабатывает переменное напряжение синусоидальной формы с постоянной амплитудой и частотой. Преобразователь "напряжение-ток" (ПНТ) преобразует напряжение генератора Ur в ток Iг, который задается в колебательный контур датчика. Колебательный контур состоит из конденсатора С и катушки L датчика. Его резонансная частота равна частоте генератора. Коэффициент преобразования ПНТ выбирается таким, чтобы напряжение колебательного контура ид равнялось напряжению генератора Ur (в отсутствие металла вблизи датчика). Таким образом, на сумматоре происходит вычитание двух сигналов одинаковой амплитуды, а выходной сигнал - результат вычитания -равен нулю. При появлении металла вблизи датчика возникает отраженный сигнал (иными словами, меняются параметры катушки датчика), и это приводит к изменению напряжения колебательного контура 11д. На выходе появляется сигнал, отличный от нуля.

На рис. 3 приведен лишь простейший вариант одной из схем входной части металлоискателей рассматриваемого типа. Вместо ПНТ в данной схеме в принципе возможно использование токозадающего резистора. Могут быть использованы различные мостовые схемы для включения катушки датчика, сумматоры с различными коэффициентами передачи по инвертирующему и неинвертирующему входам, частичное включение колебательного контура и т.д.

В схеме на рис. 3 в качестве датчика используется колебательный контур. Это сделано для простоты, чтобы получить нулевой сдвиг фаз между сигналами Ur и 11д (контур настроен на резонанс). Можно отказаться от колебательного контура с необходимостью точной настройки его на резонанс и использовать в качестве нагрузки ПНТ только катушку датчика. Однако коэффициент передачи ПНТ для этого случая должен быть комплексным, чтобы скорректировать сдвиг фазы на 90°, возникающий из-за индуктивного характера нагрузки ПНТ.

Импульсный металлоискатель

В рассмотренных ранее типах электронных металлоискателей отраженный сигнал отделяется от излучаемого либо геометрически - за счет взаимного расположения приемной и излучающей катушки, либо с помощью специальных схем компенсации. Очевидно, что может существовать и временной способ разделения излучаемого и отраженного сигналов. Такой способ широко используется, например, в импульсной эхо- и радиолокации. При локации механизм задержки отраженного сигнала обусловлен значительным временем распространения сигнала до объекта и обратно.

Применительно к металлоискателям, таким механизмом может быть и явление самоиндукции в проводящем объекте. Как использовать это на практике? После воздействия импульса магнитной индукции в проводящем объекте возникает и некоторое время поддерживается (вследствие явления самоиндукции) затухающий импульс тока, обусловливающий задержанный по времени отраженный сигнал. Он и несет полезную информацию, его и надо регистрировать.

Таким образом, может быть предложена другая схема построения металлоискателя, принципиально отличающаяся от рассмотренных ранее по способу разделения сигналов. Такой металлоискатель получил название импульсного. Он состоит из генератора импульсов тока, приемной и излучающей катушек, которые могут быть совмещены в одну, устройства коммутации и блока обработки сигнала.

Генератор импульсов тока формирует короткие импульсы тока миллисекундного диапазона, поступающие в излучающую катушку, где они преобразуются в импульсы магнитной индукции. Так как излучающая катушка - нагрузка генератора импульсов - имеет ярко выраженный индуктивный характер, на фронтах импульсов у генератора возникают перегрузки в виде всплесков напряжения. Такие всплески могут достигать по амплитуде десятков-сотен (!) вольт, однако использование защитных ограничителей недопустимо, так как оно привело бы к затягиванию фронта импульса тока и магнитной индукции и, в конечном счете, к усложнению отделения отраженного сигнала.

Приемная и излучающая катушки могут располагаться друг относительно друга достаточно произвольно, так как прямое проникновение излучаемого сигнала в приемную катушку и действие на нее отраженного сигнала разнесены по времени. В принципе, одна катушка может выполнять роль как приемной, так и излучающей, однако в этом случае гораздо сложнее будет развязать высоковольтные выходные цепи генератора импульсов тока и чувствительные входные цепи.

Устройство коммутации призвано произвести упомянутое выше разделение излучаемого и отраженного сигналов. Оно блокирует входные цепи прибора на определенное время, которое определяется временем действия импульса тока в излучающей катушке, временем разрядки катушки и временем, в течение которого возможно появление коротких откликов прибора от массивных слабопрово-дящих объектов типа грунта. По истечении же этого времени устройство коммутации должно обеспечить передачу сигнала с приемной катушки на блок обработки сигнала.

Блок обработки сигнала предназначен для преобразования входного электрического сигнала в удобную для восприятия человеком форму. Он может быть сконструирован на основе решений, используемых в металлоискателях других типов. К недостаткам импульсных металлоискателей следует отнести сложность реализации на практике дискриминации объектов по типу металла, сложность аппаратуры генерации и коммутации импульсов тока и напряжения большой амплитуды, высокий уровень радиопомех.

Магнитометры

Магнитометрами называется обширная группа приборов, предназначенных для изменения параметров магнитного поля (например, модуля или составляющих вектора магнитной индукции). Использование магнитометров в качестве металлоискателей основано на явлении локального искажения естественного магнитного поля Земли ферромагнитными материалами, например железом. Обнаружив с помощью магнитометра отклонение от обычного для данной местности модуля или направления вектора магнитной индукции поля Земли, можно с уверенностью говорить о наличии некоторой магнитной неоднородности (аномалии), которая может быть вызвана железным предметом.

По сравнению с рассмотренными ранее металлоискателями, магнитометры имеют гораздо большую дальность обнаружения железных предметов. Очень впечатляет информация о том, что с помощью магнитометра можно зарегистрировать мелкие обувные гвозди от ботинка на расстоянии 1 м, а легковой автомобиль - на расстоянии 10 м! Такая большая дальность обнаружения объясняется следующим. Аналогом излучаемого поля обычных металлоискателей для магнитометров является однородное (в масштабах поиска) магнитное поле Земли. Поэтому отклик прибора на железный предмет обратно пропорционален не шестой, а всего лишь третьей степени расстояния.

Принципиальным недостатком магнитометров является невозможность обнаружения с их помощью предметов из цветных металлов. Кроме того, даже если нас интересует только железо, применение магнитометров для поиска затруднительно - в природе существует большое разнообразие естественных магнитных аномалий самого различного масштаба (отдельные минералы, залежи минералов и т.п.). Однако при поиске затонувших танков и кораблей такие приборы вне конкуренции!

Радиолокаторы

Общеизвестен факт, что с помощью современных радиолокаторов можно обнаружить самолет на расстоянии нескольких сотен километров. Возникает вопрос: неужели современная электроника не позволяет создать компактное устройство, позволяющее обнаруживать интересующее нас предметы хотя бы на расстоянии нескольких метров9 Ответом является ряд публикаций, в которых такие устройства описаны.

Типичным для них является применение достижений современной микроэлектроники СВЧ, компьютерной обработки полученного сигнала. Использование современных высоких технологий практически делает невозможным самостоятельное изготовление этих устройств. Кроме того, большие габаритные размеры пока не позволяют их широко применять в полевых условиях.

К преимуществам радиолокаторов следует отнести принципиально более высокую дальность обнаружения -отраженный сигнал в грубом приближении можно считать подчиняющимся законам геометрической оптики и его ослабление пропорционально не шестой и даже не третьей, а лишь второй степени расстояния.

Начинающие кладоискатели довольно часто задаются вопросом «Как выбрать металлоискатель?». Самые важные факторы при выборе – цена прибора и глубина обнаружения металлов. Безусловно, самые дешевые металлоискатели не могут отличаться высоким качеством и хорошими техническими характеристиками.

Какие бывают металлоискатели?

Все виды металлоискателей можно разделить на ручные и стационарные.

Ручные отличаются небольшими размерами и используются для личного досмотра багажа или людей. Металлоискатели данного типа применяют для локального поиска взрывоопасных предметов, огнестрельного и холодного оружия.

Стационарные приборы могут быть в виде «ворот», которые устанавливают в аэропортах, клубах, и мобильными. Этот вид используют для обеспечения порядка и безопасности в местах большого скопления людей.

Металлоискатели имеют разные принципы действия, из которых выделяют:

1. Измеритель частоты.

Устройство работает с помощью специального LC-генератора, определяющего изменение частоты колебаний при приближении металлических элементов к прибору. Данные фиксируются несколькими видами:

— Прием сигнала от катушки ведет особая система ФАПЧ. Она же определяет высоту напряжения обратной связи.

— Эталонная частота смешивается с данными катушки и одновременно фиксируется частота биения.

2. Прием-передача.

В металлоискатели такого принципа работы встроены передающие и принимающие индукционные катушки. Катушки в приборе находятся на расстоянии, которое позволяет двум деталям не улавливать сигналы друг друга. Если металлоискатель обнаружил металлический элемент, то передаваемый сигнал рассеивается, а позже передается на приемную катушку, которая направляет информацию к блоку индикации. Разновидностью этого вида могут быть индукционные металлодетекторы, конструктивной особенностью которых является наличие всего одной индукционной катушки осуществляющей и передачу и приём.

3.Импульсные металлоискатели основаны на регистрации вторичного магнитного поля которое вызывается импульсными токами вблизи металлосодержащих объектов.Регистрация сигнала происходит не в постоянном режиме, а периодически.

Более понятная классификация металлодетекторов разделяет их на:

  • грунтовые
  • глубинные
  • подводные
  • промышленные
  • охранные
  • пинпойнтеры

В отдельную группу можно выделить металлоискатели применяющиеся для специализированных задач (в некоторых отраслях промышленности,в медицине, имеющие военное применение). Подробно останавливаться на охранных и промышленных металлоискателях мы не будем. Грунтовые позволяют находить металлические предметы в поверхностном слое почвы, и в зависимости от качества и технических характеристик устройства это могут быть очень мелкие предметы. Глубинные металлодекторы способны обнаруживать предметы на глубине 6м. Но не “видеть” предметы на поверхности. Как правило это габаритные устройства, имеющие больший размер индукционных катушек ориентированных в перпендикулярных плоскостях,одна является передающей, другая принимающей и ориентирована параллельно исследуемой поверхности. “Глубинники” расчитаны на обнаружение крупных объектов (такими являются предметы с площадью более 400 кв.см). Глубинные металлодекторы широко используются и в производстве инженерными службами (металлодетектор-трассоискатель), ремонтными бригадами, службами мониторинга и т.д. К специализированным устройствам может отнести и металлоискателя предназначенные для поиска самородного золота.

Подводные металлодетекторы предназначены для обнаружения металлических предметов в воде.Требования к таким устройствам несколько иные, чем к другим. Существуют особенности использования подводных металлоискателей, причём даже работа в морской и пресной воде будет значительно отличаться. Подводные металлоискатели обладают только звуковой системой индикации, оно и понятно, учитывая условия применения.

Пару слов скажу о пинпойнтерах – это класс устройств, относящихся к металлоискателям использующийся для точной индикации небольших объектов, залегающих на небольшой глубине. Чаще для обнаружения внутристеновой проводки и т.п.

В любой группе можно выделить наличие: простых, полупрофессиональных и профессиональных моделей, от чего в прямой зависимости находится ценовая категория этих устройств.На сайте официального дистрибьютора Minelab представлены устройства с идеальным соотношением цены и качества.

Стоимость металлоискателей

По цене приборы делятся на три группы:

— Дешевые.

Они имеют минимальные характеристики для поиска металлов, используются непрофессиональными кладоискателями.

— Средней стоимости.

Цена устройств варьируется от 600 до 800 долларов. Данными металлоискателями пользуются геологи, золотодобытчики, охотники за кладами.

— Дорогие.

Приборы отличаются мощностью и высоким качеством. Их стоимость может составлять несколько тысяч долларов. Обычно их приобретают профессиональные золотоискатели и археологи.

Металлоискатели и их виды — об этом пойдет речь в нашей познавательной статье. До некоторых пор в нашей стране они были известны населению только по военным фильмам, где с этими приборами работали саперы. Прошли войны, экономики срывались в прах, люди разорялись, зато росли как грибы всякого рода мифы о кладах , начиная с сокровищ Чингисхана до кассы Колчака, а затем уж и до партийного золота КПСС. Буквально на днях снова всплыла тема об Янтарной комнате, стоимость которой оценивается постфактум как 300 млн. евро. Впрочем, металлоискателем янтарь не найти.

Принцип работы металлоискателя

Проще говоря – это специальный электронный прибор. Рамка металлоискателя представляет собой контур, испускающий электрические поля. Поле проходит сквозь грунт и «спотыкается» о любой, например, железный предмет. На поверхности предмета возникают вихревые электрические токи с обратным вектором, которые ослабляют общую мощность поля и улавливаются датчиками. Таким образом, большая часть схемы прибора состоит из катушек индуктивности, а также микроконтроллера, выполняющего сервисную работу. В частности, при обнаружении металла продвинутый металлоискатель способен:

  • Отличить наличие черного и цветного металла;
  • Ориентировочно определить форму и массу предмета;
  • Заранее сообщить глубину залегания предмета;
  • Подать сигнальный, звуковой и визуальный материал на дисплей;
  • Особо дорогие модели могут и вовсе сообщить о найденной монете и ее характеристиках на глубине до трети метра.

Нужно заметить, что разработать хороший прибор в домашних условиях практически невозможно даже специалисту: настроить его не удастся из-за наличия многочисленных магнитных полей. К счастью, самые дешевые приборы сегодня можно купить по цене от 100 долларов.

Для чего нужны металлоискатели

Кто-то думает, что приборами пользуются только черные археологи и любители поискать утерянное золото на пляжах. На самом деле металлоискатели до сих пор используются для разминирования местности со времен войны, для поиска точной закладки инженерных коммуникаций, для поиска обычного цветного металла в металлолом, для поиска потерянных вещей в снегу и т.д. В любой семье такой прибор будет не лишним, особенно в сельской местности, а такой подарок будет уместен на любой праздник.

Виды

Виды напрямую зависят от их схемотехники. В разных моделях используются различные подходы к образованию электромагнитного поля. Желающие могут самостоятельно почитать, что такое метод биений BFO, приемопередатчик сверхмалой частоты TR/VLF, высокочастотный метод RF, метод пульсационной индукции PI и т.д. Собственно, уже становится понятной разница в цене простых и элитных приборов: многое зависит от количества дублирующих схем в конструкции металлоискателя, в оборудовании для фильтрации ложного срабатывания, для точного программного моделирования результатов находок.

В двух словах, современные модели металлоискателей могут работать даже под водой, искать монеты на глубине до 35-40 см, а крупные металлические предметы на глубине до метра и более. Кроме того, приборы можно разделить по группам:

  • Универсальные. Используются для любых целей, «всеядные», но и самые простые и дешевые;
  • Старательские. Приборы с поисковой частотой, подстроенной под обнаружение исключительно самородков из золота;
  • Строительные. Обычно нужны для поиска труб, проводов. Такие металлоискатели организованы несколько иначе, чем остальные индукционные приборы;
  • Охранные. Охранные рамки и ручные детекторы видели и чувствовали на себе все. Бывают стационарными, носимыми, почтовыми и т.п;
  • Подводные. Используются для поиска различных предметов на дне водоемов. Герметично закрытые, приборы почти не требую настройки в работе;
  • Глубинные. Могут искать только крупные предметы, зато на глубинах до 6 метров под землей.


Все приборы делятся на следующие виды:

  • Приборы начального уровня;
  • Полупрофессиональные;
  • Профессиональные;
  • Специальные. Они же старательские;
  • Подводные. О них мы уже писали выше. Впрочем, как и глубинных, досмотровых, рамочных и т.д.

Таким образом, виды и типы несколько смешались при различном подходе, и правильнее было бы делить приборы на простые виды – начального уровня, полупрофессионального, профессионального. Все остальное можно включать в виды по сложности конструкции, возможностям и цене. Простые приборы Позволяют искать металлические предметы на глубинах до 10-20 (монеты) или 60-70 см (крупные предметы). Металлы не различают, выводят один вид сигнала. С ними чаще всего можно найти ролики в Youtube. Для новичков вполне хватит, так как даже такой прибор стоит до 200 долларов. Характерный пример – Garrett Ace 250.

Полупрофессиональные приборы

Цена сразу начинается от 500-1000 долларов. За эти деньги аппарат использует несколько рабочих частот, различные типы вывода сигналов на монитор, определяет разницу между черными и цветными металлами. При работе исключительно с серебром и медью прибор очень четко дифференцирует их, поэтому для данных материалов металлоискатель можно назвать профессиональным. Монеты он находит на глубине до 30 см, более крупные предметы – от 0,5 до 1,5 м.

Профессиональные приборы

Цены начинаются от 1000 долларов и до бесконечности. В приборах используются поличастотные генераторы электромагнитных полей. Настройки прибора позволяют обнаружить отдельно медную монету среди ведра серебряных на глубине до полуметра, а крупные предметы определяются на глубине до двух метров. Сложные модели могут еще до копания прорисовать контур найденного предмета, оценить его вес, химический состав с помощью точно определяемых таблиц электромагнитной проницаемости.

Post Views: 4 872

Металлоискатели давно нашли широкое применение в различных областях жизни и деятельности людей. Все больше этих приборов используется в бытовых условиях, и для того, чтобы правильно выбрать необходимую модель, нужно знать принцип действия металлоискателя. Затем, останется только следовать прилагаемой инструкции.

Основные принципы работы прибора

Действие металлоискателей основано на физических принципах, позволяющих обнаруживать объекты. Этим объясняется довольно ограниченная область их действия. Каждый тип маталлоискателя обладает разной чувствительностью, пропорциональной его стоимости. Немаловажную роль играет возможность эффективно определять различные металлы.

Чаще всего используется разница частоты образцового и поискового генератора, которая сравнивается между собой. В качестве измеряемого параметра выступает катушка поисковой головки. В зависимости от вида металла, происходит повышение или понижение частоты поискового контура. Затем происходит ее сравнение с эталоном частоты в опорном генераторе. Полученная разница отображается с помощью визуального или звукового индикатора.

В другом варианте анализируется в приемной катушке и сдвиг фазы сигналов приемной и передающей катушки. Если поблизости не наблюдается каких-либо металлических предметов или объектов, то сигнал в приемной катушке будет иметь минимальную амплитуду, а сдвиг фазы составит 0 или 900. Когда поисковая головка приближается к металлу, начинается увеличение амплитуды сигнала в ее приемной катушке. Изменение сдвига фазы в этом случае связано с проводимостью металла. С помощью данного метода удается различать черные и цветные металлы, выявлять пустоты и отстраиваться от грунтов.

Существуют и другие принципы работы металлоискателей, успешно применяемые в различных конструкциях этих приборов.

Простейшие конструкции металлоискателей

Данные приборы предназначены для начинающих пользователей, применяемые для выполнения простейших поисковых работ. Как правило, их конструкция представляет собой динамический вариант, при котором поисковая головка находится в непрерывном движении.Только в этом случае возможно появление сигнала. Сигнал сразу же исчезает, если головка останавливается.

Главными преимуществами динамического принципа действия считается возможность автоматически отстраиваться от средних грунтов, а также простота настройки прибора. Металлоискатель обладает простейшей дешевой схемой в сочетании с высокой надежностью. В качестве недостатков следует отметить слабую чувствительность в сравнении с металлоискателями других типов. Локализация объектов неточная, из-за низкой чувствительности возможны ложные срабатывания, особенно на сложных грунтах.

Управление металлоискателем очень простое, включающее от 1-й до 3-х ручек настройки громкости, уровня дискриминации, чувствительности. При отсутствии одной из них, тот или иной параметр сразу же устанавливается на максимальное значение. Скорость непрерывного сканирования составляет примерно 30 см/с.

Средний класс металлоискателей

Приборы такого класса характеризуются высокой чувствительностью и хорошей разрешающей способностью. В их комплект входит несколько заменяемых поисковых головок с разными диаметрами круглой или овальной формы. Управление может включать в себя до 8-ми органов с различными функциями. Настройка происходит в течение нескольких минут при наличии определенных навыков.

В процессе ручной отстройки от грунта осуществляется вращение необходимого регулятора до тех пор, пока в головке, поднятой и опущенной к земле, не появится одинаковый начальный сигнал. Данные приборы обладают многоступенчатой дискриминацией, позволяющей вести поиск любых металлов. В управлении может быть дополнительная кнопка, обеспечивающая быструю подстройку. Большое количество органов управления связано с отсутствием микропроцессоров в конструкциях металлоискателей этого типа.

Металлоискатели компьютеризированные

Приборы под управлением компьютеров могут принимать самостоятельные решения о каждой конкретной находке. Определяющую роль в схеме играет микропроцессор. Металлоискатели оборудованы жидкокристаллическим экраном или стрелочным индикатором. Ввод программ осуществляется сенсорными клавишами.

Память металлоискателя загружена несколькими программами, позволяющими выполнять поиск в самых разных условиях. Классификация каждой находки производится путем измерения амплитудно-фазовых характеристик, с выводом результатов на экран. Градации измеряемого параметра находятся в пределах 8-190 единиц. На основании оптимальными данных возможна подборка и ввод собственной программы в память металлоискателя для конкретных условий. Таким же путем устанавливается любая схема, отличающая нежелательные находки.

Приборы для золотоискателей

Многие люди увлекаются поисками самородного золота. Для этих целей становятся просто незаменимыми специальные приборы. Главная сложность заключается в ложной идентификации мелких частиц благородного металла. Прибор считает их крупинками черных металлов и отказывается обнаруживать. Дополнительные трудности возникают, когда золото сопровождает так называемый черный песок, с содержанием магнетита. Отрицательное влияние оказывает сильная минерализация грунта.

Эти препятствия успешно преодолеваются путем значительного увеличения рабочей частоты. У обычных приборов этот показатель составляет 2-7 кГц, а у специальных металлоискателей, настроенный на золото - 18-70 кГц. Кроме того, приборы оборудуются эллиптическими поисковыми головками.

Практикуется использование модифицированных импульсных приборов, показывающих высокие результаты при поиске утерянных мелких золотых изделий.

Глубинные металлоискатели

Данные приборы предназначены для поиска предметов, расположенных на большой глубине. Принцип действия металлоискателей этого типа основан на разнесении в пространстве приемной и передающей плоских катушек. Они оформлены в виде двух поисковых головок, жестко соединенных между собой штангой. Рабочее положение одной катушки - параллельно с земной поверхностью. Другая катушка располагается перпендикулярно. Одна из них осуществляет излучение электромагнитных колебаний, а другая - выполняет их прием. В процессе сканирования перекрывается полоса, равная ширине катушки.

Таким образом,в отличие от обычных грунтовых металлоискателей, рассчитанных на максимальную глубину до 3-х метров, глубинные приборы позволяют обнаруживать крупные предметы, глубина расположения которых достигает от 3 до 6 метров. Они определяют не только металлы, но и возможные внутренние изменения грунтов, например, пустоты или фундаменты зданий.

Стационарные металлодетекторы

Эти приборы предназначены для использования в основном на контрольно-пропускных пунктах. Как правило, они изготавливаются в виде арочных или П-образных ворот. В современных многозоновых металлодетекторах имеется возможность обнаруживать металлические объекты, расположенные на различной высоте. Они включают в себя несколько составных частей, контролирующих свои зоны и управляемые компьютером.

Существуют модели с небольшими размерами и массой, применяемые на временных контрольных постах.