Типы и виды грунтовых металлоискателей. Принцип работы металлоискателя и многое другое для новичков

Технические средства поиска оружия, боеприпасов, металлических изделий.

Подзадача поиска и обнаружения оружия, боеприпасов, взрывных устройств, металлических предметов и изделий как в ручной клади, багаже и одежде контролируемых лиц, в международных почтовых отправлениях, так и в металлонесодержащих сыпучих и пакетированных грузах может решаться с помощью различного типа металлоискателей (в зарубежной терминологии – «металлодетекторы»). Работа современного металлоискателя основана на следующем принципе. Два импульсных генератора, настроенных на одну частоту, постоянно излучают электромагнитные колебания. У одного из них в качестве передающего контура используется специальная поисковая рамка, выполненная в виде дуги или кольца. При отсутствии в электрическом поле этой рамки металлических предметов сигналы обоих генераторов одинаковы и на выходе схемы сравнения прибора сигнал индикации отсутствует. При попадании в зону поисковой рамки металлического предмета происходит изменение частоты этого генератора и на схеме сравнения двух частот выделяется сигнал разностной частоты, который и преобразуется в световой и звуковой сигналы, свидетельствующие о нахождении металлических предметов в контролируемой зоне. Способность прибора воспринимать мелкие металлические предметы с достаточно больших расстояний или при наличии затрудняющих поиск преград определяет его чувствительность. Как правило, ручные металлодетекторы могут определять наличие мелких (5-ти копеечных монет) металлических предметов с расстояния 6-15см, что достаточно для проведения поисковых действий при контроле ручной клади, багажа, одежды контролируемых лиц, а также международных почтовых отправлений.

Характерно, что металлодетектор однозначно определяет наличие металлических предметов при расположении плоскости поисковой рамки параллельно плоскости сокрытого предмета, но если последний (лезвие ножа, кольцо, монета) расположены в одной с ней плоскости, то срабатывания сигнализации может не произойти. В связи с этим, осуществляя контроль, недостаточно один раз провести прибором вдоль контролируемого объекта. Необходимо исследовать ту же сторону его под другим углом расположения поисковой рамки, либо сориентировать ее перпендикулярно уже исследованной стороне. При контроле одежды пассажира особенно необходимо обследовать все участки дважды, изменяя угол, под которым перемещается металлоискатель

В настоящее время в практике работы таможенных служб применяются ручные металлодетекторы "Metor 28" и арочные металодетекторы Metor 200

Ручной металлодетектор Metor 28 не только унаследовал лучшие характеристики предыдущей модели Metor 22, но и превзошел своего предшественника. Теперь время зарядки аккумулятора стало меньше, а время работы больше.

Особенности:

Чувствительность - регулируемая, переключатель расположен в отсеке с батареями.

Сигнал тревоги - пропорциональный, звуковой и световой. Есть выход на наушники.

Источник питания - стандартная батарея 9В или никель-кадмиевый аккумулятор.

Стимуляторы и магнитофонные ленты - Metor 28 не влияет на них. Величина магнитного поля не превосходит предела, установленного стандартом NILECJ-0602.

Арочный металлодетектор METOR 200 - представляет новое поколение металлодетекторов. В одной раме METOR 200 скомбинировано 8 отдельных металлодетекторов с перекрывающимися полями.

METOR 200 оборудован предельно простым пультом дистанционного управления. Пульт находится внутри поперечной перекладины и может извлекаться во время изменения параметров или инсталляции металлодетектора. Также он может быть настроен для работы с одним или несколькими металлодетекторами.

Пульт дистанционного управления работает через пароли, что позволяет избежать изменения параметров другим человеком или использования другого дистанционного пульта управления.

Пульт может быть заперт в поперечине, либо находиться у авторизованного персонала, что предотвращает возможность изменения параметров металлодетектора посторонними лицами.

METOR 200 оборудован буквенно-цифровым дисплеем, который показывает результаты самодиагностики, количество проходов, а также дружественный пользователю подробный текст изменению программы, которому легко следовать.

Программное обеспечение включает предустановленные программы, как того требуют международные организации в сфере безопасности, а также программы обнаружения различных материалов.

При выходе новых версий программного обеспечения обновление производится легко.

31. Подделка документов: виды и способы подделки банкнот и документов. Основные способы защиты документов и банкнот. Виды подделок: - Частичная подделка – это незаконное внесение в реквизиты подлинного бланка документа изменений и дополнений, замена какой - либо части. - Полная подделка – это изготовление или подбор всех составных частей документа: бумаги, бланка, текста итд.

Способы подделки: - подчистка (удаление текста или его части путем стирания резинкой, травлением, соскабливания лезвием бритвы и) - химическое травление текста (при травление первоначальный текст или его часть удаляются химическим путем за счет обесцвечивания красителя химическими реактивами итд) ;

Дописка, допечатки, исправление текста (изменение первоначального содержания документов путем внесения в текст новых записей, цифр итд) ;

Замены частей документа (признаками замены листов являются различия в нумерации страниц, в степени их загрязнения, в размерах листа итд); - подделка подписей, оттисков печатей и штампов (копирования подписи, срисовывание, итд) .

Виды защиты: - технологические – применение специальной бумаги (водяные знаки, защитные волокна);

Полиграфические – создание рисунка на бумаги методами печати (высокая печать, глубокая металлографическая печать итд);

Физика – химические – добавка в состав материала химических веществ (микроперфорация, магнитные краски, люминесцирующие краски итд) .

Современный металлоискатель – это узкоспециализированный прибор, предназначенный для бесконтактного обнаружения металла и изделий из него с помощью улавливания вторичных сигналов радиоволнами. При включении прибора создается в определенном диапазоне электромагнитное поле, распространяемое в окружающую среду: землю, камень, воду, дерево, воздух. На металлах, которые попадают в зону действия катушки металлоискателя, под воздействием электромагнитного поля появляются вихревые токи, создающие собственные вторичные поля, искажающие конфигурацию и сигналы основного поля, что быстро улавливается прибором. Электронное устройство металлоискателя обрабатывает информацию и сигнализирует о нахождении металла.

В первую очередь перед приобретением этого сложного, функционального аппарата необходимо определиться со следующим рядом вопросов:

Основными целями и задачами, которые придется решать металлоискателю
Типом прибора
Ценовой категорией

Совет! Разница между дорогими и более дешевыми моделями состоит лишь в излучении радиоволн, способности улавливания и обработки вторичных сигналов. Более дорогие приборы обладают более высокой степенью обнаружения металла до его извлечения, могут сразу выявить глубину его залегания и другую дополнительную информацию.

Основные виды и особенности металлоискателей

По сфере применения, функциональному назначению и уровню нагрузки все современные металлоискатели делятся на следующие виды:

Универсальные приборы. Предназначаются для поиска небольших предметов (монет, самородков и украшений) в грунте на глубине до 50 см и крупных находок на глубине до 1,5 м.

Специализированные приборы. Каждый вид устройства предназначается для проведения узкоспециализированных работ, обладает своими конструктивными особенностями и функциональным назначением, по которому все специализированные металлоискатели делятся на:

глубинные
подводные
старательские
строительные
охранные приборы

Универсальные приборы

Наиболее востребованная группа металлоискателей – это универсальные приборы, которые в зависимости от набора функций и стоимости подразделяются на следующие группы:

Для начинающих . Приборы этого класса предназначены для решения несложных задач. Это динамические варианты моделей TR/VLF, т.е. металлоискателей, требующих непрерывного движения головки. Динамический принцип действия этих приборов обеспечивает следующие преимущества:

Автоматическую отстройку от «среднего» грунта
Простоту в использовании по принципу «включил и пошел»
Высокую надежность, связанную с простотой устройства

Недостатки металлоискателей для начинающих:

Невысокая чувствительность
Не точность локализации объекта
Снижение чувствительности или ложные срабатывания при работе на «сложных грунтах».

Среднего класса . Настраиваются на статический и динамический режим работы. Обладают высокой чувствительностью и отличной разрешающей способностью. Комплектуются несколькими поисковыми головками сменного типа и разного диаметра. Количество функций управления может доходить до 8. Поэтому настройка и работа с таким устройством требует определенных навыков и времени.

Компьютеризированные. Самостоятельно могут принимать решение о характере находки с помощью мощного встроенного микропроцессора. Оснащены удобным и многофункциональным жидкокристаллическим экраном (или стрелочным индикатором) и минимальным количеством сенсорных клавиш для программ.

Основные характеристики специализированных металлоискателей

Глубинные приборы

Метод поиска глубинными металлоискателями отличаются от других устройств следующими особенностями:

Сканирование грунта проводится не колебательными движениями головки, а проведением металлоискателя параллельно грунту, с покрытием полосы поиска равной ширине катушки (25 см).
Этот вид металлоискателей нельзя проверять в помещениях из-за отражения от стен и бытовых приборов электромагнитных волн
Приборы этого типа хорошо работают над поверхностью земли, однако, поиск в выкопанных траншеях, ямах, гротах, пещерах затрудняются сложными сигналами.
Глубинные приборы не реагируют на маленькие предметы, расположенные на незначительной глубине, и не различают металлы.

Подводные приборы

Могут выдерживать погружение на значительную глубину (около 90 м), в пресную или соленую воду.

Совет! Для периодического погружения на небольшую глубину (мелководье) подойдут практически все виды вышеописанных металлоискателей. Однако для постоянной работе в водной среде и погружении на значительную глубину необходимо использовать только специализированное устройство.

Старательские приборы

Этот тип металлоискателей в основном предназначен для поиска золота. Широкую популярность приобрели модифицированные приборы импульсного типа, позволяющие результативно искать мельчайшие золотые изделия на пляжах и мелководьях.

Строительные коммуникационные устройства

Эти специальные металлоискатели, сконструированные для решения определенных задач, выполнение которых посредством традиционных приборов невозможно. Применяются для поиска кабеля, трубопроводов и других подземных коммуникаций. В эту группу относят приборы для поиска железа, которые отличаются от индукционных металлоискателей. К числу специальных приборов можно отнести магнитометры для поиска железа.

Приборы для службы безопасности

Охранные металлоискатели подразделяются на ручные досмотровые устройства, стационарные детекторы и приборы для проверки почты.

Ручные досмотровые устройства предназначаются для поиска скрытого в багаже или под одеждой оружия и различных запрещенных предметов.
Стационарные детекторы – устройства арочного типа, устанавливаемые во входных или проходных зонах для пропуска посетителей с одновременным контролем скрытого металла.
Детекторы для почты – автоматические приборы конвейерного типа, предназначенные для поиска неразрешенных вложений и деталей взрывчатки в письма и бандероли.

Сегодня купить металлоискатель любого назначения не проблема. Многие специалисты советуют приобретать прибор известных марок, утверждая, что в дальнейшем проще будет работать с устройством согласно инструкции и легче подобрать комплектующие и запчасти. В рейтинге самых популярных моделей металлоискателей следующие бренды: АКА, Garrett, Minelab, Fisher и Whites.

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.

Металлоискатели бывают нескольких видов:

Детекторы начального уровня для поиска на грунте
Полупрофессиональные
Профессиональные грунтовые детекторы.
Специальные приборы для обнаружения золотых самородков
Металлоискатели для поиска под водой.
Глубинные металлоискатели
Приборы рамочные (арочные), металлоискатели стационарные
Ручные металлоискатели для досмотра
Пинпоинтеры (приборы для точного обнаружения объектов)

Грунтовые металлоискатели начального уровня

Стоимость таких приборов колеблется в диапазоне 100-500 $. Пользуются популярность в основном у начинающих искателей, поскольку просты в использовании, имеют минимальный набор функций для поиска. Для поиска целей используется одна, иногда две частоты. Имеют функцию дискриминации, в некоторых приборах есть определение глубины залегания объекта. Доступная глубина у металлоискателей данного вида невелика, зависит от свойств грунта: мелкие монетки 15-17 вв. («чешуйки) — 3-5 см, монеты номиналом пять копеек времен Екатерины II — 15-20 см, объекты величиной с топор — 20-30 см, крышку от люка можно найти на глубине до 70 см.

Есть мастера, которые по схемам из книг собирают металлодетекторы сами. Однако качество у таких приборов не слишком высокое. Дома самостоятельно отстроить металлоискатель от всевозможного электромагнитного влияния почти невозможно, даже имея под рукой специальное оборудование. Фон от металлических предметов, расположенных вокруг, образует множество помех. В итоге при использовании в полевых условиях, где мешающего фона нет, такой металлоискатель начинает работать некорректно.

Самостоятельно, конечно, можно смастерить самый простой металоискатель со звуковым индикатором. Однако из-за своей приборы крупный предмет из черного металла будет давать такой же сигнал, как «цветные» предметы. Отстроить прибор от этой помехи, не имея гадограф крайне сложно.

Лидером среди приборов начального уровня является , за счет демократичной цены. хорошего качества и показателей (а так же возможности модернизации катушками).

Полупрофессиональные металлоискатели

Стоят такие приборы около 500-800$. Эти металоискатели пригодятся поисковикам с опытом. В основу работы металлоискателей данного вида положено использование сразу нескольких рабочих частот. Такие аппараты выдают и звуковую, и визуальную информация. Визуальные данные показываются на дисплее, где можно посмотреть VDI найденного предмета. Если значение VDI находится в зоне положительной, то есть идет со знаком «+», то найденный прибором предмет из цветного металла, если идет значение «-», то найденный объект из черного металла. Исходя из значения VDI, с 70% вероятностью можно выяснить, какой именно предмет из цветного металла найден.

Медные, и всегда серебряные монеты создают значение VDI близкое к максимальной отметке. В металлоискателях разных фирм шкала максимальных и минимальных значений VDI разная. Есть приборы со шкалой -10 — +10, а есть со шкалой -30—+50 и пр. Благодаря этому данные приборы считаются профессиональными. Максимально возможная глубина эффективной работы таких приборов: «чешуйки» — 5-15см, пять копеек Екатерины II — 25-30см, предметов величиной с топор — 40-50 см, крышек от люка — 100-150 см.

П рофессиональные металлодетекторы

Стоить такие приборы могут от 800 $ и до нескольких тысяч. Высокая цена таких металлоискателей объясняется тем, что эти приборы многофункциональны и рассчитаны на профессиональных кладоискателей. У аппаратов данного вида многоголосая дискриминация, используется множество частот для поиска, имеется целый набор ручных, а также автоматических настроек. Профессиональные металлоискатели способны выявить под землей «цветной» предмет, расположенный рядом с «черным» с вероятностью около 80%. Это значительно упрощает поиск на территориях, сильно загрязненных металлическим мусором. При обнаружении цели профессиональные металлоискатели выдают визуальный, цифровой и звуковой сигнал. Проанализировав полученные данные опытный поисковик сразу может определить, что обнаружил прибор, на какой глубине залегает объект, его размеры.

В профессиональных металлодетекторах сигнал обрабатывается микропроцессором.
Профессиональные искатели со стажем используют сложные многофункциональные приборы, способные обнаружить все «цветные» предметы на исследуемой территории. Глубина обнаружения приборов данного вида: чешуйки — 15-25см, монеты номиналом пять копеек Екатерины II — 30-45 см, предметы величиной с топор — 50-80 см, крышки от люка можно найти на глубине 150-200 см.

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.