Принцип действия металлоискателя. Какие бывают металлоискатели

В любительской и профессиональной поисковой практике большое значение придаётся используемому в процессе работы оборудованию, представленному металлоискателем того или иного класса. Всем тем, кто мечтает собрать этот прибор своими руками, будет полезно понять принцип действия металлоискателя, а также узнать, из каких основных деталей он состоит.

Что такое металлоискатель

Металлоискателем принято называть специальное электронное устройство, посредством которого удаётся находить металлические вещи и изделия, скрытые в непрозрачных средах. Последними могут быть:

• Грунты любого качества и состава;
• Стены зданий и сооружений из материалов различного типа;
• Толща жидких и водных сред, а также тела живых существ и многое другое.

Известно множество разновидностей детекторов металла, различающихся своей конструкцией и методом формирования чувствительного электромагнитного поля. С их помощью удаётся организовать поиск невидимых в грунте изделий из самых различных металлов, включая медь, алюминий и ржавое железо. Для освоения технических приёмов обращения с этим прибором, в первую очередь, необходимо ознакомиться с его устройством и понять принцип работы металлоискателей.

Комплектующие изделия и их назначение

Для того чтобы понять, как работают металлоискатели, прежде всего, следует ознакомиться с теми узлами и деталями, которые обеспечивают их работоспособность.

Классические приборы для поиска металлоизделий включают в свой состав следующие основные узлы:

• Электронная схема с чувствительными индуктивными датчиками (катушками);
• Ручка-держатель, состоящая из комплекта штанг, на одной из которых монтируется чувствительный датчик в виде рамки;
• Блок управления с усилительным модулем и элементами индикации (формирования звукового сигнала), крепящийся на ответном конце держателя.

Рассмотрим каждую из перечисленных выше составляющих более подробно.

Электронный чувствительный контур

Эта часть металлодетектора состоит из двух типов катушек, используемых в качестве чувствительных датчиков: приёмной и передающей. Она выполняется в виде пластиковой конструкции, по своей форме напоминающей эллипс или овал, соединяющийся с помощью сигнального кабеля непосредственно с блоком управления.

Обратите внимание! Для обустройства такого соединения, как правило, используется специальный разъем, который легко размыкается при необходимости (для ремонта усилителя или системы датчиков, например).

Крепление контура на корпусе штанги осуществляется посредством проушин, по своему виду напоминающих хомуты с фиксирующими болтами. Во избежание попадания внутрь катушек влаги и грязи они (как и их сочленение с кабелем) делаются полностью герметичными.

Штанги держателя изготавливаются из металлических или пластиковых пустотелых трубок, предназначенных для крепления поисковой катушки с возможностью регулировки угла наклона по отношению к исследуемой поверхности. На нижней штанге имеется специальный механизм, позволяющий регулировать положение пульта по высоте (за счёт изменения длины перекрытия со средней трубкой).

Средняя штанга играет роль промежуточного звена, связывающего две крайние части ручки-держателя. Она обеспечивает стыковку нижней трубы с поисковой рамкой и верхнего участка трубы с закреплённым на ней управляющим блоком. В некоторых моделях металлоискателей применяется держатель, в комплект которого входят только две штанги.

Верхняя часть изделия для удобства переноски и обращения с прибором иногда выполняется в виде изогнутого в форме S держателя, используемого в качестве удобного подлокотника.

Управляющий узел

Эта часть металлоискателя располагается в непосредственной близости от оператора и содержит модуль, обеспечивающий работу всего устройства в целом. С его помощью осуществляется функциональная обработка поступающих с датчиков сигналов, а также их вывод на специальный дисплей.

Дополнительная информация. В простейших и устаревших моделях металлоискателей в качестве отображающего табло используется обычный стрелочный индикатор.

В большинстве современных изделий в этом же модуле находится батарейный отсек с размещёнными в нём элементами питания.

Типы металлоискателей, принцип работы

Все известные образцы металлодетекторов по особенностям устройства электронного чувствительного датчика подразделяются на следующие типы:

• Детекторы, работающие по схеме «приём-передача»;
• Устройства индукционного типа;
• Приборы с импульсной обработкой полезной информации.

Большинство известных моделей детекторов, относящихся к изделиям средней ценовой категории, – это приборы, работающие по схеме «приём-передача». Принцип действия их поисковых устройств основан на генерации и приёме электромагнитного излучения определённой частоты. Основа чувствительной рамки такого прибора – две индуктивные катушки, одна из которых является передающей, а другая – приёмной (она же называется поисковой).

Первая из них излучает э/м волны, пронизывающие нейтральную среду и отражающиеся от появляющихся на пути распространения металлических предметов. Чувствительная поисковая (приёмная) катушка улавливает отражённый сигнал, который затем усиливается и подаётся на исполнительную часть схемы. Размещённый в пульте управления модуль преобразует поступивший сигнал и выводит результаты измерений на ж/к дисплей.

Принцип действия устройств с детектором индукционного типа схож с уже описанным выше алгоритмом, но имеет одно существенное отличие от него. Оно заключается в том, что в этом случае функцию приёмного и передающего контура выполняет одна и та же катушка.

Обратите внимание! Особенностью функционирования рассмотренных моделей является зависимость их чувствительности от состояния грунта. Значительное содержание в нём различных примесей (солей, например) вызывает ослабление отражённого сигнала и его маскировку на фоне помех.

Именно по этой причине устройства такого типа перед началом работы тщательно настраиваются путём выбора режима измерений с поправкой на качество исследуемого участка почвы.

В отличие от рассмотренных ранее образцов, импульсные металлоискатели не столь чувствительны к составу (минерализации) самого грунта. В основу конструкции поисковой рамки заложен тот же принцип, что и в индуктивной катушке. Однако в этом случае с её помощью вырабатываются импульсные воздействия, создающие на поверхностях изделий из металла так называемые «вихревые токи».

Именно эти электромагнитные образования являются откликом для приёмной катушки, улавливающей отражённый сигнал.

Важно! Такой принцип обнаружения металлических предметов не позволяет эффективно идентифицировать различные типы металлов, что существенно ограничивает возможности детектора.

Таким образом, по используемому в чувствительном датчике принципу обнаружения металлов все известные виды детекторов могут заметно отличаться один от другого. При выборе подходящего для решения конкретных задач изделия обязательно нужно учитывать эти различия.

Подготовка к работе (отстройка)

Основным моментом подготовки любого прибора к работе является так называемая «отстройка от земли», позволяющая поддерживать чувствительность прибора на нужном уровне (независимо от состояния и качества грунта). Такая процедура обязательна для моделей с аналоговыми характеристиками поискового сигнала, работающими по схеме «приём-передача». Для импульсных устройств она имеет определённую специфику, связанную с выбором способа отстройки.

Необходимость в её проведении объяснятся особенностями исследуемых грунтов, которые в подавляющем большинстве случаев являются железосодержащими, то есть вызывающими реакцию прибора. В связи с этим отражённый от таких почв сигнал может иметь амплитуду в сотни раз большую полезного импульса, так что обнаружить металл в обычном режиме практически невозможно.

Для устранения этого эффекта разработчиками используется фазовая составляющая, которая не меняется в процессе проведения писка (сдвиг фаз всегда остаётся постоянным). При правильной её отстройке можно добиться состояния, при котором никакие манипуляции с индуктивной рамкой, включая её подъём и опускание, не вызовут изменения показаний на пульте прибора. О таком детекторе металлов можно будет сказать, что он хорошо отстроен от земли.

По способу проведения этой операции все известные образцы детекторов делятся на модели с ручной и автоматической отстройкой.

Ручная

Большинство импульсных поисковых приборов имеет встроенную систему ручной отстройки по грунту. Это значит, что при выборе режима работы оператор должен самостоятельно вращать специальную ручку до появления в наушниках характерного щелчка или зуммера. Пользоваться ручным режимом очень сложно, если постоянная времени интегратора (ПВИ) электронной схемы очень мала, вследствие чего во многих цифровых устройствах он намеренно увеличивается.

Обратите внимание! Того же эффекта удаётся добиться, если при поиске металлов рамку перемещать очень медленно.

Не возникает проблем с выбором требуемого режима в ситуациях, когда импульсный принцип используется в условиях подводного поиска, так как быстро перемещать катушку в плотной среде невозможно физически. Примерно тот же эффект, но с небольшой поправкой на чувствительность, наблюдается при работах, проводимых в прибрежной зоне.

Автоматическая

Этот вид отстройки чувствительности аппарата даёт определённые преимущества в ситуациях, когда поиск осуществляется на морском берегу или почве с большой концентрацией солей. Он позволяет эксплуатировать детектор на максимальном пределе его чувствительности без необходимости её корректировки.

Использование автоматического режима способствует повышению стабильности работы устройства и улучшает его помехозащищенность (за счёт больших значений коэффициента усиления, встроенного в схему операционного усилителя). Для того чтобы при обращении с таким металлоискателем не наблюдалось сбоев настройки, следует перемещать его рамку без задержек, то есть непрерывно.

В завершении обзора несколько слов о применении устройств с импульсным методом формирования поискового сигнала. Многие относят эти приборы к поисковому инструменту с ограниченными возможностями, поскольку они не годятся для работы в городских условиях (из-за больших количеств содержащего железо мусора). Основная сфера их применения – это поиски археологических артефактов в загородных условиях, характеризующихся отсутствием больших скоплений ферромагнитных составляющих.

Видео

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.

Ничего не значащие названия для непосвященного человека: бабочка, эллипс, «снайперка» - всегда привлекают внимание искателя ценных металлов. Катушки металлоискателей могут целиком испортить поездку на раскопки или наделить своего обладателя положительными эмоциями и ценными находками.

Катушка - это перископ, только все наблюдения происходят под землей. У каждого металлоискателя имеется своя штатная катушка, и начинающему копальщику на первое время ее достаточно. Но потом, для получения лучшего результата поиска, потребуется иметь несколько видов разных катушек в своем арсенале.

Поисковые катушки

Не существует универсальной катушки для металлоискателя. Для каждого конкретного места выезда необходимо особое устройство, чтобы поиск был успешным. Всегда следует помнить, что немалое количество кладоискателей ходит по тем же районам, что и вы, и найти укромное место становится трудно. Необходима такая катушка, которая смогла бы заметить то, что не сумели найти конкуренты. При ее выборе следует учитывать:

• расположение места, где будет производиться поиск;
• вероятные находки;
• наличие мусора;
• минерализация почвы.

Катушки металлоискателя больших размеров, покрывающие обширную зону, в местах с множеством мусора не принесут удовольствия в поиске. А маленькими «снайперками» работать в таком месте удобно. Критериями катушек для поиска являются:

• величина размера - маленькая, средняя, большая;
• вид формы - бабочка, эллипс, круг;
• частота (число волн, которые посылаются в грунт для нахождения металла) - высокая для нахождения маленьких целей, низкая - для крупных.

Какую катушку купить?

Приобретение катушки, как и самого металлодетектора - дело ответственное. Типовые модели, которые идут в комплекте с металлоискателем, прекрасно подходят для начала, но в дальнейшем, чтобы работать на разной местности, потребуются их вариации. Необходимо определиться с местом поиска, чтобы выбрать соответствующий размер и форму катушки.

В идеальном случае следует иметь несколько разных, чтобы всегда быть в полной готовности, так как за день возможно поменять несколько мест поиска. Устаревший детектор необязательно заменять на новый, дешевле приобрести катушку для него. Надежнее купить изделие той же марки, что и металлоискатель, или у того производителя-партнера, который рекомендован поставщиком. При покупке не забудьте обратить внимание на гарантийное обслуживание.

Металлоискатель Garrett ACE 250

Этот металлоискатель является безусловным лидером на российском рынке. У прибора надежная схема, качественное исполнение, отличное сочетание цены с поисковыми характеристиками. Он прекрасно проявил себя среди широкого круга поисковиков. Выпускает детектор американская компания Garrett, которая является ведущей фирмой. Следующие дополнительные функции отличают его от ранее выпущенного :

• Пинпойнтер. Он дает наиболее верную информацию о нахождении находки под землей. А это помогает избежать рытья больших котлованов и сберечь силы и время.
• Широкая шкала дискриминации. Металлоискатель содержит 12 секторов независимых друг от друга для определения металла. В зависимости от алгоритмов в них поступает информация о форме, материале, проводимости предмета. Для сравнения: предыдущий детектор Garrett ACE 150 содержал всего 5 секторов. Это означает, что каждый сигнал нового прибора более информативен.

Принцип действия простого металлоискателя Garrett ACE 250 дает возможность любому человеку, не имеющему никакого опыта, быстро научиться им пользоваться и получать наслаждение от хобби. Именно этот детектор, как самый простой в использовании, среди поисковиков получил большую популярность.

Описание прибора Garrett ACE 250

Прибор изготовлен по современным технологиям, аналогичным тем, которые используются в более дорогих моделях. Он просто настраивается и управляется, имеет высокую чувствительность, быстро реагирует на цель. Металлоискатель Garrett обладает возможностью искать в режиме «все металлы» и «дискриминации», которая позволяет выбрать тип нужного металла (серебро, медь, золото), а не вырывать мусор из железа. Вес прибора немного больше килограмма, он комфортно лежит в руке, и с ним удобно работать. Металлоискатель содержит следующие режимы:

• любые металлы;
• только ювелирные изделия;
• реликвии;
• все монеты;
• пользовательский.

Используя режимы простого металлоискателя, пользователь может быстро и удобно вести поиск определенных предметов, отсеивая ненужные сигналы. Кроме этого, оператор может указать свой режим работы.

Виды катушек

Катушка для металлоискателя имеет две петли:

• Передающая - производит электромагнитное поле.
• Принимающая - следит за изменениями поля. Поле начинает деформироваться, когда металлический предмет попадает под катушку. Возникшие искажения позволяют оператору начинать поиск предмета.

Катушки бывают следующих видов:

1. Концентрическая. Петли (принимающая и передающая) разносятся как можно дальше друг от друга. В результате этого создается симметричное поле, что позволяет лучше разделить находки, которые лежат рядом, за одну проводку. Поле имеет форму конуса. Концентрическая катушка металлоискателя рассчитана на всю совокупность существующих находок. Они подвержены влиянию повышенной минерализации грунта.
2. Моно. Ее используют на импульсном металлоискателе. Принимающая и передающая петли расположены рядом. Обладает теми же свойствами, что и концентрическая.
3. Imaging. Особенность этой катушки - дополнительная принимающая петля. Это позволяет детектору наиболее точно определить находку.
4. DD. Катушка используется для поиска цветных металлов. Она обладает хорошей чувствительность на небольшие находки. Поле катушки имеет форму плоского ведра, что обеспечивает одинаковую видимость на разной глубине. Неподвластна воздействию высокой минерализации почвы.

Форма катушек

Катушки металлоискателя по форме различаются на:

• Эллипсоидные. Они хорошо разделяют цели, расположенные рядом. Точность режима пинпоинт на катушках в форме эллипса выше, и они позволяют искать предметы на загрязненных участках.
• Круглые. Эти катушки позволяют определить предмет на большей глубине, чем эллипсоидные.

Катушка для металлоискателя своими руками

Сделать катушку самостоятельно не составляет большого труда, так как не требуется большой точности при изготовлении.

1. Для намотки катушки потребуется оправка. Для этого берут дощечку и рисуют на ее поверхности круг или латинскую букву D. По периметру фигуры набивают небольшие гвоздики.
2. Для передающей катушки взять небольшой длины медную проволоку, диаметр которой 0,45-0,6 мм, и обмотать оправку 25 раз. Приемную катушку для делают аналогично, только медную проволоку берут диаметром 0,2 мм.
3. Витки перевязать ниткой через каждые полтора сантиметра и снять с оправки.
4. Сделать пропитку витков, используя эпоксидную смолу или лак.
5. Изделие хорошо просушить в течение суток.
6. Катушки обмотать изолентой или лентой ФУМ.
7. Сделать экранирование изделий, обмотав их тонкой фольгой.
8. Сверху фольги намотать провод без изоляции, желательно луженый для улучшения электропроводности.
9. Корпус катушки металлоискателя можно изготовить из пенопласта или пенополистирола. Для прочности его внешнюю и внутреннюю поверхность армируют.
10. Сделать канавки катушки, используя шарошку. Глубина канавок должна быть такой, чтобы после их погружения сверху была возможность залить катушки эпоксидной смолой.

Итак, самодельная катушка для металлоискателя готова и помещена в корпус.

Быстрая починка катушки

Иногда, неудачно махнув прибором, можно ударить катушкой по камню или корням деревьев. Металлоискатель начинает «кричать», а на катушке появляется скол. Такой дефект необходимо залить эпоксидной смолой, и детектор еще будет исправно работать. Бывалые поисковики советуют в строительном магазине купить эпоксидную смолу в виде карандаша или двух шприцев и всегда носить с собой. При появлении скола залить его клеем и через несколько часов продолжить поиск. Самое важное, надо выждать определенное время, чтобы смола застыла. Лучше всего ремонт катушки металлоискателя произвести вечером, а утром место скола обмотать изолентой для дополнительной защиты, и можно работать.

Для более быстрого ремонта можно использовать суперклей. Он застывает значительно быстрее. В рюкзаке у искателя кладов всегда должен быть тюбик суперклея, полоски от велосипедной камеры (несколько штук) и медицинский жгут. Заметив скол, надо аккуратно извлечь из него грязь, капнуть несколько капелек клея, минуты через две данное место туго затянуть жгутом, захватив и неповрежденные места катушки, и наклеить полоску камеры на этот же клей. Это, конечно, временный ремонт, но он позволяет пользоваться металлоискателем еще дня два. Дома катушку можно отремонтировать более тщательно. Для сохранения изделия в надлежащем виде можно купить защиту на катушку металлоискателя или сделать ее самостоятельно из подручных средств, например, обмотать ее изолентой или плотной тканью, прикрепить к наружной поверхности дно пластмассового ведра.

Заключение

Не следует спешить менять металлоискатель, если он еще не устарел технически, располагает несколькими частотами обнаружения и есть настройка на почву.

Незначительные дополнения дадут возможность увеличить его чувствительность и глубину обнаружения предметов.

Металлодетекторы-металлоискатели ныне становятся незаменимым оборудованием при реконструкции старинных домов, именно с их помощью работники разыскивают проложенные трубы, электрокабеля и т.п.

Поиск металлических предметов под землёй, в воде, стенах здания и т.п. является не только методом заработка или хобби для некоторых людей. Археологи, дайверы, военные давно пользуются специальными приборами для поиска различных предметов в нейтральной среде.

Устройство металлодетекторов

Металлодетектор (МД) является специальным электроприбором, обнаруживающим металлические предметы за счёт их проводимости в любой среде (воде, земле, организме живого существа, стенах зданий). Обнаруживая металл, приборы подают особый звуковой либо светозвуковой сигнал, некоторые модели способны даже чётко определить найденную вещь.

Существует уйма металлодетекторов, все они различаются своим конструктивным исполнением, эти отличия обусловлены разным назначением приборов. Конструкция устройств для поиска металлов довольно сложная, но любой прибор состоит из нескольких основных частей, присутствующих в основном в каждой модели.

Типовая конструкция металлоискателя:

• Катушка . Этот элемент металлодетектора представляет короб, в котором расположен приемник сигналов и передатчик. Обычно катушка круглой либо эллиптической формы, а в её изготовлении используется пластик. К ней присоединяется кабель, который проходит к блоку управления. Соединение кабеля и катушки обязательно должно быть выполнено герметично. По этому кабелю передаются сигналы от приемника к блоку. А сам приемник получает сигнал от передатчика, как только тот обнаружит вблизи металл. Сама катушка закреплена в нижней штанге.
• Нижняя штанга . Эта металлическая часть устройства выполняется из металла, предназначена для фиксирования катушки и регулировки угла её наклона, благодаря чему происходит более точное исследование. В некоторых моделях штанга регулирует высоту металлоискателя и телескопическое соединение со средней штангой.
• Средняя штанга . Обычно этот элемент представляет промежуточную часть между нижней и верхней штангой. На этой штанге крепятся специальные приспособления для изменения высоты устройства. Некоторые приборы состоят только из двух штанг.
• Верхняя штанга . Форма этой штанги обычно S-образная. Эта форма признана, как более удобная для применения приборов МД. Верхняя штанга оборудована подлокотником, блоком управления и рукояткой.
• Подлокотник . Чаще всего этот элемент изготавливают из полимерного материала. Предназначен он для того, чтобы прибор было удобнее держать, делая на подлокотник упор локтем.
• Рукоятка . Этот элемент изготавливают из пористого материала и устанавливают на верхней штанге МД. Рукоятка обеспечивает надёжность держания и удобство эксплуатации.
• Блок управления . Благодаря блоку управления происходит обработка информации, полученной от катушки. После преобразования данных, пользователь получает в ясном виде сигналы от передатчика. Также с помощью блока происходит настройка режимов прибора. Кабель от поисковой катушки подключается к блоку управления путём быстросъёмного разъёма.

Блок управления бывает фиксированным и съёмным. Профессиональные модели оснащены батарейным отсеком, располагающимся от блока управления отдельно.

Много новых моделей металлодетекторов имеют очень компактные габариты и исполнение, а также высокую надёжность.

Принцип работы металлодетекторов

Все МД-МИ определяют присутствие металлических предметов и информируют об этом. Металл, где бы он ни находился, не способен сам по себе что-то излучать, тем самым выдавая своё присутствие. Но облучая предмет радиоволнами, его можно обнаружить, улавливая вторичный сигнал. На этом принципе работают все металлоискатели.

При включении МД, переменный электроток протекает в поисковой катушке и создаёт вокруг неё электромагнитное поле, которое способно проходить в окружающую среду. При сталкивании с металлом на поверхности поля появляются вихревые токи, которые образовывают своё электромагнитное поле, ослабляющее поле катушки. Электронная схема устройства улавливает ослабление поля и информирует об этом, благодаря катушке.

Вихревые токи появляются на поверхности разных металлов либо минералов, имеющих электропроводность. Более электропроводны цветные металлы, из-за этого создающиеся токи затухают дольше на них. Приборы ощущают, насколько затухают вихревые токи, благодаря чему определяют цветной или чёрный металл под катушкой.

Лучше улавливать слабые вторичные сигналы и точнее их обрабатывать, способны электронные схемы, отличающиеся сложностью. Приборы с такими схемами стоят дороже, потому что их изготовление довольно трудоёмкое. Но такие металлодетекторы находят металлические объекты на большой глубине. Препятствием для обнаружения металла в грунте, может быть наличие электропроводных минералов в почве (соли калия, натрия, магнетит и пр.). Они способны маскировать металл, снижая глубину его поиска. Снизить влияние подобных минералов помогают различные фильтры и разные другие приспособления, которым наделяют производители некоторые модели МД. К примеру, некоторые устройства оснащены автоматической отстройкой от почвы, в других эту отстройку можно выполнять вручную.

Разновидности металлодетекторов по принципу работы

Все металлодетекторы-металлоискатели можно классифицировать по принципу работы, а также по назначению (выполняемым задачам).

МД по специфике действия:

• МД типа «прием-передача» . Приборов этого типа довольно много можно встретить на рынке. Простая специфика действия устройств, базируется на приеме и передаче электромагнитного излучения. Главными элементами прибора служат две катушки. Приёмная катушка индуктивности принимает сигналы, её также принято называть поисковой. Передающая – излучает электромагнитные волны, попадающие в поисковую катушку. Волны легко проходят через нейтральную среду, и отражаются от металла, когда на их пути стоит металлический объект. Из-за этого МД получает отражённую волну, после чего срабатывает сигнал, информирующий о находке.

Достоинствами этих приборов являются следующие моменты:

Простая конструкция;
широкие возможности для поиска и определения металла.

Недостатки:

Чувствительность к минерализации почвы;
сложность производства датчика.
Соли и прочие минералы, находящиеся в грунте, представляют большие преграды в нахождении и определении металла, поэтому устройства этого типа следует предварительно настраивать, указывая тип почвы, в которой будет происходить поиск.

• Индукционные металлодетекторы . Этот тип металлоискателей спецификой поиска объектов практически не отличается от МД вида «прием-передача», поэтому индукционные приборы приписывают к разновидностям первых. Они отличаются от них конструкцией, так как имеют только одну катушку, способную посылать и принимать сигналы. Приборы имеют простой конструкции датчик, но слабый отражённый сигнал в сравнении с мощным излучаемым.
  На индукционные металлоискатели также очень влияет минерализация грунта.
• Импульсные металлодетекторы . Основой приборов является катушка, формирующая в месте размещения металла вихревые токи, которые ловит устройство. Возникающий сигнал передаётся в катушку датчика в виде импульсов. Длительность сигнала может быть разной, как и его форма. Эти отличия обусловлены разными размерами и проводящими свойствами предмета, с которым столкнулся прибор.

Эти устройства для поиска металлических предметов имеют следующие плюсы:

Простота конструкции датчика;
нечувствительность к минерализации почвы.
Но импульсные металлодетекторы имеют и своеобразные минусы, они много потребляют энергии и низкие возможности дискриминации, что влияет негативно на работу с одним типом металла.
Генераторные металлоискатели:
МД измерители частоты;
МД определяющие изменение добротности колебательного контура.
Основой этих устройств является LC-генератор. Приборами этого типа ищут чаще металл только определённого вида.

В одних генераторных приборах меняется частота, если вблизи находиться металлический объект. Эти устройства называют измерителями частоты, и их работа может основываться на разных методах:

• Подачи сигнала на систему фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ) с LC-генератор и измерении напряжения в цепи обратной связи.
• Фиксировании частоты биений и совмещении генераторной частоты с эталонной.
  Измерители частоты отличаются простой схемотехникой и конструкцией датчика, но у них низкая чувствительность и возможности дискриминации найденных предметов.
  Другой тип генераторных приборов основан на изменении добротности контура, сталкиваясь с металлом на пути. Колебательный контур является частью LC-генератор, когда катушка приближается к зоне размещения металлических предметов, добротность и амплитуда колебаний снижается.

Приборы, находящие металл таким способом, имеют небольшую потребляемую мощность и простую конструкцию, эти особенности можно отнести к их достоинствам. Но такие МД довольно неустойчивые к варьированию температур.

Профессиональные приборы имеют несколько способов одновременно для поиска и определения типа металлов.

Металлодетекторы-металлоискатели виды и применение

Рынок постоянно пополняется новыми моделями МД, которые имеют улучшенные показатели качества, точности и практичности эксплуатации. Устройства, обнаруживающие металл в разных средах, применяются во многих отраслях, их используют любители кладоискательства, археологи в экспедициях и даже строители. Во всевозможных сферах применяют разного рода металлодетекторы-металлоискатели, поэтому их и разделяют по предназначению.

Виды МД по предназначению:

• Грунтовые. Металлоискатель, с помощью которого ищут металлолом, ювелирные изделия, монеты и прочий клад.
• Глубинные. С использованием этой категории приборов разыскиваются на большой глубине крупные объекты.
• Подводные. Предназначены для дайверов, этими устройствами ищут артефакты, клады на больших глубинах в воде.
• Золотоискательские. Этими устройствами ищут золото в разных средах.
• Досмотровые металлодетекторы (охранные). Этими МД пользуются службы безопасности для обнаружения металлических предметов на теле человека.

• К охранным МД относятся рамочные детекторы, которые устанавливаются в виде арки в аэропортах, метро и прочих местах с большим потоком людей.

• Промышленные. Этими детекторами оборудованы конвейеры и другое оборудование на производствах с целью выявления металла в других материалах.
• Военные. В основном эта группа МД применяется для поиска мин, поэтому их называют миноискателями.
• Магнитометр. Этот вид детекторов используют для поиска железа и прочих ферромагнитных металлов.

В основном нынешние металлодетекторы и металлоискатели считаются высокоточными приборами. Они имеют эргономичный дизайн, простые в эксплуатации и весят совсем немного.