Принципы работы металлоискателей кратко

Обновлено: 02.07.2024

Для успешного поиска ценностей желательно хотя бы в общих чертах понимать как работает металлоискатель и как он устроен. Толкового материала на эту тему мне найти не удалось; попадается либо пересказ одноименной статьи из Википедии, либо слишком заумные тексты и видео, которые совершенно непонятны неспециалисту. Поэтому постараюсь максимально просто и доступно изложить принцип работы металлоискателя, основываясь на скудной имеющейся информации. Итак, приступим.

Виды металлоискателей

В принципе нам этот пункт не особо интересен, т.к. нас интересуют только грунтовые металлодетекторы, предназначенные для поиска монет, кладов и прочих ценностей. Но помимо грунтовых существуют еще военные металлоискатели — миноискатели, а также досмотровые — ручные (у сотрудников охраны в аэропортах и вокзалах) и арочные (через которые мы проходим в тех же аэропортах и вокзалах). Как правило, военные и досмотровые металлодетекторы проще по конструкции, т.к. предназначены для поиска любых металлических предметов и дискриминация для них не важна. Поэтому не будем на них останавливаться.

Арочный и ручной досмотровый металлодетекторы

К грунтовым условно также можно причислить т.н. подводные приборы, отличающиеся полностью герметичной конструкцией. В качестве примера можно привести любые приборы, допускающие полное погружение под воду: Minelab Excalibur 2, Garrett AT GOLD, Minelab CTX 3030, Garrett Sea Hunter Mark II и другие.

Minelab Excalibur 2, Garrett AT GOLD, Minelab CTX 3030, Garrett Sea Hunter Mark II

Также стоит упомянуть про глубинные металлоискатели, предназначенные для поиска крупных металлических предметов на глубине несколько метров. Обычно они весьма массивные и имеют две катушки: приемную и передающую. Часто эти приборы не реагируют на мелкие цели вроде монеты и не обладают дискриминацией. Однако они способны реагировать не только на металл, но и на некоторые неоднородности в земле: пустоты, фундаменты и подобные, что при поиске, скажем клада, весьма полезно.

Глубинный металлодетектор

И еще такой немаловажный момент: металлодетектор может быть аналоговым или цифровым. Цифровые более распространены. Различаются подходом к обработке сигнала. Если в цифровом приборе сигнал от катушки обрабатывается процессором и после этого выводится на экран и в виде звука, то в аналоговом сигнал сразу выводится на динамик без сложной обработки. Соответственно, время отклика у аналогового прибора меньше, однако функциональность заметно слабее. Вообще вопрос выбора цифрового или аналогового металлоискателя заслуживает отдельного внимания, но сейчас не об этом.

Аналоговый металлоискатель

Устройство металлоискателя

Тут все достаточно просто, если не углубляться в технические дебри. Взять к примеру простейший Garrett ACE 150, который состоит из: верхней штанги с подлокотником и рукоятью, пластиковой нижней штанги, электронного блока с экраном, органами управления, отделением для батареек и разъемами под катушку и наушники, и собственно катушки со шнуром. Конечно, конструкция других приборов может отличаться, но большинство металлодетекторов устроено похожим образом.

Конструкция Гарретт АСЕ150

Принцип действия металлоискателя

Работа металлодетектора основана на поиске металлических предметов в относительно нейтральной среде благодаря наличию у металла электропроводности. В качестве нейтральной среды в нашем случае является земля. Принцип работы достаточно прост: катушка излучает сигнал определенной частоты, этот сигнал отражается от металлического предмета, что фиксируется этой же катушкой. Далее отраженный сигнал обрабатывается электроникой и выводится на дисплей и динамик.

Частота работы металлоискателя

Достаточно важный показатель любого прибора. Ее значение напрямую влияет на глубину поиска и размер искомых целей. Обычно чем ниже частота, тем глубже цепляет металлоискатель, но относительно крупные предметы. И наоборот, чем выше частота, тем более мелкие цели способен обнаружить прибор, но на сравнительно небольшой глубине. При прочих равных условиях конечно. Приборы начального уровня обычно работают на одной частоте. Например тот же Garrett ACE 150 использует частоту 6,5 кГц. А вот другой популярный прибор полупрофессиональног уровня — Minelab X-Terra 705 — уже использует 3 частоты: 3 кГц, 7,5 кГц и 18,75 кГц.

Minelab x-terra705

Вывод

Принцип работы металлоискателя достаточно прост и понятен, если особо не вдаваться в технические тонкости. Я постарался изложить все максимально просто и доступно. Возможно где-то я допустил неточность или в чем-то ошибся. Если так, буду рад поправкам и дополнениям в комментариях.

Несложно догадаться, что металлоискатель — МИ — или металлодетектор — МД — нужен для того, чтобы обнаружить металл. В грунте, под водой, в стене, на теле или даже в теле человека. Попробуем разобраться, как работает металлоискатель.

Небезызвестный изобретатель телефона Александр Белл приволок к постели Гарфилда свой металлоискатель. Однако, поиск пули не увенчался успехом — в суматохе никому и в голову не пришло заменить железную кровать на деревянную. Металлоискатель Белла давал постоянные сработки на большую массу чёрного металла, не замечая сравнительно маленькой револьверной пули. Гарфилда не спасли, а о металлоискателе Белла забыли.

С появлением противопехотных и противотанковых — то бишь сухопутных — мин, нужда в их обнаружении заставила военных напрячь инженеров, а те выдали на-гора приборы, которые могли бы обнаружить металлические корпуса смертоносных закладок. До этого единственным миноискателем был щуп — заточенный шомпол, привязанный к ручке от швабры. Сапёр полагался на своё чутьё и внимательность — нехарактерные неровности, следы снятия дёрна и прочие минно-взрывные хитрости.

Виды металлоискателей

По назначению

В зависимости от того, где ищем металл, МД делятся на:

грунтовые;
подводные;
досмотровые.

Многие выделяют в отдельное назначение пинпоинтеры — металлоискатели для точного обнаружения мелких целей. Но досмотровый металлоискатель и многие подводные — и есть суть пинпоинтеры.

По способу обработки сигнала

МД делятся на аналоговые и цифровые. Вторые явно прогрессивнее, но до недавнего времени не отличались быстродействием — поисковый детектор уже прошёл над целью, а металлоискатель только что отреагировал. Современные цифровые металлоискатели такого себе не позволяют, выдают звуковой сигнал и высвечивают vDI (визуальный индикатор дискриминации) вовремя. Слава труду, и элементная база, и микропрограммное обеспечение в последнее время шагнули вперёд достаточно далеко.

Аналоговый металлоискатель по сравнению с цифровым имеет ряд недостатков. В частности, только последовательная дискриминация, бедная звуковая индикация, практически отсутствующая визуализация копаемых сигналов.

Базовый принцип работы металлоискателя

Все металлоискатели работают примерно одинаково. Они излучают и регистрируют. Излучают они электромагнитные волны. А регистрируют либо их возмущение, либо отражённый сигнал.

Досмотровые металлоискатели создают вихревые токи и регистрируют их возмущение. А возмущение строгих вихревых токов вызывают металлические предметы. Пинпоинтеры и маленькие подводные металлоискатели работают ровно так же.

Грунтовые металлоискатели могут быть построены по нескольким схемам или принципам.

Transmitter-receiver

Первый и наиболее часто встречающийся — TR или VLF. Основан такой принцип работы металлоискателя на испускании волны определённой частоты одной антенной и приёма отражённого сигнала другой. Частота у таких металлоискателей не очень велика, что и нашло отражение в названии. VLF расшифровывается как Very Low Frequency или Очень Низкая Частота.

Принцип действия VLF/TR металлоискателя похож на принцип работы эхолота. Испустили сигнал в одной точке пространства, приняли в другой. Именно поэтому металлоискателем нужно махать.

Приёмная и передающая антенны могут располагаться, например, одна внутри другой, образуя окружности с общим центром, то есть, концентрические. И катушка тоже называется концентрической. Другой распространённый тип катушки — DoubleD. Две эллипсовидные рамки располагаются со смещением по короткой стороне.

Совершенно необязательно, что VLF-металлоискатель — это катушка. Бывают и другие конструктивы. Например, как у White’s ТМ 808 — приёмная и передающая антенны разнесены в пространстве, поэтому им можно не махать.

Анализ проводимости же какой-то отдельной устоявшейся аббревиатуры не имеет.

VLF-металлоискатели видят монету — например, советский пятак — на глубине в сантиметров 20-30 в грунте. Выдающиеся модели могут обнаруживать монеты глубже. Например, польский Rutus Alter 71 гарантировано выцепляет пятак и с глубины 35 см. А бывает, что и поглубже находит.

Pulse Induction

Принцип действия металлоискателя PI или Pulse Induction — испускание одиночного импульса и анализ ответки от него. Но происходит этот анализ с частотой от сотен до десятков тысяч раз в секунду. Кстати, по-русски такая технология называется импульсной.

Антенна у импульсных МД одна — она же и приёмная, и передающая. Махать таким металлоискателем не обязательно. Но при работе с катушкой проводки дают возможность искать в более широкой полосе. А вот рамки просто носят.

Импульсники плохо различают металлы. Почти никак. Зато пробивают значительно более мощный слой грунта по сравнению с VLF.
PI — одна из схем, по которой строятся глубинные металлоискатели . Можно копать и монеты, но вот отличить монету от пивной пробки импульсник сможет навряд ли. Поэтому с импульсниками копают шурфы на полях сражений, ищут пушечные ядра, каски и прочие достаточно крупные военные реликвии на глубинах от полуметра.

Radio Frequency

Ещё один металлоискатель, которым не нужно махать — это прибор, построенный на принципе RF. Устройство металлоискателя с одной стороны банально, с другой оригинально — у него всегда две антенны. Но передающая ориентирована параллельно грунту. А принимающая обязательно отстоит от передающей минимум на метр и расположена перпендикулярно грунту.

Достаточно просто взглянуть на Fisher Gemini 3, чтобы понять, насколько он не похож на тот же Garrett Ace 250 . Особенно разница видна при, например, трассировании трубопроводов, которое делают вдвоём, когда приёмную и передающую антенну переносят отдельно друг от друга.

Металлоискатель RF не видит мелкий металломусор. Он не различает металлы — и железо, и золото звенит одинаково. Зато может найти водопроводную трубу на глубине в 3 метра. Или самолёт в болоте. Или металлическую печку-буржуйку в давно засыпанном блиндаже. Или колодец. Или туннель — в общем, монетки с ним не копают, у него другие задачи.

Частотный диапазон металлоискателя

У металлоискателей есть поисковая частота — на ней работает поисковый детектор. Этот вопрос редакция уже разбирала в отдельной статье . Рабочие частоты VLF-приборов начинаются буквально с 1 кГц. И заканчиваются, например, на 100 кГц.

А вот о частоте звука, который издаёт металлоискатель, были лишь отдельные упоминания. Напомним, что человеческое ухо воспринимает частоты от 20 Гц до 20 кГц плюс-минус.

Аналоговый прибор плавно меняет частоту звука в зависимости от характера цели — обычно так настраивают схему инженеры-конструкторы. У цифровых звуки прошиты по сегментам шкалы дискриминации, либо есть полифония — это когда каждый VDI звучит своим тоном.

Базовая комплектация металлоискателя

Обычно базовая комплектация, что автомобиля, что металлоискателя, включает в себя только то, без чего эксплуатация невозможна. Для обычного привычного грунтового металлоискателя TR это:

блок управления;
штанга;
катушка с кабелем и крепежом.

Это набор, с помощью которого уже можно ходить. Подлокотники также часто включаются в базовую комплектацию, если являются конструктивной частью штанги. Могут быть МД и без подлокотников — например, Bounty Hunter Junior . Элементы питания или аккумуляторы, если они типового размера, в базовую комплектацию часто не включаются.

Модификации металлоискателя

Прогресс не стоит на месте. И металлоискатели тоже развиваются, у них появляются новые функции.

У многих цифровых приборов есть возможность прошивки — то есть обновления микропрограммного обеспечения. Блок управления загружает в себя новую программу и улучшает свой функционал, добавляет новые программы поиска и режимы, даёт ещё большие возможности управления железом металлоискателя.

Часто модификациям подвергаются кустарные и самодельные металлоискатели. Особенно те, схемы которых выложены в интернет, программы тоже. Любой знающий радиолюбитель может взять их за основу и модифицировать в соответствии со своими внутренними убеждениями.

Отдельно стоит выделить тюнинг серийных моделей. Обычно он заканчивается на новых катушках, в том числе альтернативных производителей — Nel, MarsMD, Detech. Но есть и любители поковырять схему. Например, приколхозить регулятор к тем же аськам, которые верещат, как потерпевшие, на постоянной громкости.

Достоинства и недостатки металлоискателей

Вообще говоря, любой параметр металлоискателя — палка о двух концах и важно найти правильный баланс. Например, чрезмерная чувствительность оборачивается ложными срабатываниями. Повышенная глубина поиска — расходом батарей. Причём ослабление волны идёт по кубу расстояния, значит, рассуждая условно, чтобы увеличить глубину вдвое, нужно повысить мощность излучателя в 8 раз.

Но есть и недостатки, единственная компенсация которых — это цена. К таким, например, относится отсутствие отстройки от грунта. Единожды настроенный на какой-то средний грунт металлоискатель будет давать ложные сработки на высокоминерализованных почвах. И пропускать цели в низкоминерализованных.

Как настроить металлоискатель

Настройки металлоискателя зависят от целей поиска. Обычно у металлодетектора настраиваются следующие параметры:

дискриминация;
чувствительность;
баланс грунта;
пороговый звук или threshold;
частота — не у всех металлоискателей;
аудиоотклик.

Программы поиска у цифровых металлоискателей позволяют сократить время на настройки. Ибо программа — это установка ровно тех же параметров, что и вручную, нажатием одной кнопки. Настройки в программе выполнены опытными инженерами. Дополнительную тонкую настройку копарь выполняет
самостоятельно.

Другие металлоискатели, например, уже знакомый нам Rutus Alter 71 позволяет менять частоту в диапазоне от 4,4 до 18,4 кГц с шагом 0,2 кГц безо всякой замены катушки.

Что находят любители металлопоиска

Итак, есть определённая прослойка пользователей, которая живёт за счёт сдачи лома. Металлоискатель для них — инструмент заработка. С советских времён в полях, на месте деревень, машинно-тракторных станций, других объектов народного хозяйства остались просто залежи чёрного металла.

Канал Metal Digger наглядно показывает, как накопать полтонны металлолома. Смотрим.

Многие любители приборного поиска целенаправленно охотятся за монетами и антиквариатом. Сначала раскапывают архивы, определяют места бывших поселений, ярмарок и рынков, а потом раскапывают грунт на их месте. Возникает резонный вопрос: законно ли пользоваться металлоискателем а потом присваивать поднятые из земли реликвии. Ответ — в нашей статье Закон О Металлоискателях 2020 в России .

Если вас не смущает некоторая напыщенность речи и морализаторство ведущего — канал очень информативный, на нём просто тонны видео военных раскопок.

По каждому направлению приборного поиска в интернете есть масса полезной и бесполезной информации, видео, гайдов — копай не хочу. Главное помнить о правовых аспектах.

Простой металлоискатель своими руками

Людям, которые только задумываются о кладоискательстве, но не хотят вкладываться в дорогостоящее оборудование, посоветуем начать с простого самодельного металлоискателя. Мы публиковали ряд статей со ссылками и на схемы, и на магазины, где можно купить набор из платы и деталей. В частности, так можно собрать довольно простые Кощей и Пират , приборы посложнее Clone PI-W , Фортуна , и, пожалуй, самую удачную самоделку Квазар ARM .

Катушки и штанги можно также изготовить самостоятельно или купить готовые. О штангах читаем материал Штанги Для Металлоискателей: Обзор + Как Сделать Своими Руками .

Какой бы металлоискатель не выбрал любитель поиска, редакция желает ему кладоискательского фарта. Берегите себя!

Массовое применение арочных металлодетекторов началось с 1970-х годов, в связи с увеличившимся количеством террористических актов. В наши дни рамки металлоискателей можно встретить везде: в метро, на входе в торговые центры, даже просто на улице – мобильные рамочные металлоискатели устанавливают при различных мероприятиях. Современные арочные металлодетекторы могут обнаружить не только металл, но обладают и множеством других полезных функций.

Принцип работы: вспоминаем школьную физику

Если рядом с катушкой поместить металлический предмет, отраженный импульс задержится на несколько миллисекунд, так как первый магнитный импульс вызовет генерацию магнитного поля и в этом предмете. Специальная схема в металлодетекторе анализирует длину отраженного импульса и сравнивает фактическую с ожидаемой. Если отраженный сигнал длится дольше обычного, это означает, что присутствует поле металлического предмета. Схема посылает сигнал на интегратор, который преобразует его в напряжение постоянного тока. Напряжение, в свою очередь, подается на аудиосхему, и срабатывает звуковой сигнал, который оповещает о наличии металлического предмета.

Рамки металлодетектора, имеющие несколько катушек, расположенных на разной высоте, называют многозонными. В отличие от однозонных, они позволяют определять местонахождение искомых предметов и их высоту над землей. Например, показать, что запрещенный предмет у человека в правом кармане.

Другой ключевой характеристикой металлодетекторов является их чувствительность. В описаниях приборов можно увидеть 100, 200, 300 уровней чувствительности. Эти цифры показывают, с какой точностью можно настроить детектор, насколько чувствительным может он стать. Например, металлодетектор можно настроить так, что он будет выявлять запрещенные к проносу предметы и при этом не реагировать на предметы личного пользования: часы, пряжки от ремней, монеты и пр. Эта функция детектора называется селективностью. Выбор программы зависит от условий применения металлодетектора. Очевидно, что досмотр при входе в торговый центр и в тюрьму не должен производиться с одинаковыми программами.

Эффективность МТД-КА была неоднократно доказана при обеспечении безопасности на различных общественных мероприятиях, в том числе и очень масштабных. Например, во время проведения Чемпионата мира по футболу FIFA 2018 металлодетектор Ростеха позволил задержать ряд опасных преступников. Также МТД-КА стал незаменимым помощником на избирательных участках в Единый день голосования в прошлом году.

Металлодетекторы против коронавируса

Чтобы пользоваться металлоискателем, вовсе не обязательно понимать принципы его работы. Вы можете искать монеты, украшения, золотые самородки, тайники или что угодно без знания того, как именно работает ваш металлоискатель. Однако чтобы лучше понимать, что именно делает металлоискатель, разобраться, почему он издает такие звуки, почему он реагирует на металлы и минералы так, а не иначе, необходимо узнать, как металлоискатель работает.

Это можно проиллюстрировать двумя примерами. Предположим для начала, что вы работаете в поле и услышали сигнал от детектора. Вы выкапываете яму в полметра глубиной – и ничего в ней не находите. Вы делаете яму еще на полметра больше – и снова ничего не находите. В конце концов вы выкопаете двух-трехметровую яму перед тем, как бросите это занятие. И, тем не менее, все это время вы слышите сигнал!

Что было не так? Это ваша собственная вина? Или виноват металлоискатель? Был тут объект или нет? Ну, в общем, да, был, хотя вовсе не обязательно, что это был металлический объект. Отклик мог быть вызван изменениями минерализации грунта.

В качестве второго примера предположим, что вы ищете небольшой железный котелок, наполненный золотыми монетами. Вы знаете, что этот котелок был оставлен где-то на лугу под большим плоским камнем, положенным сверху. К несчастью, тут лежит по меньшей мере тысяча больших тяжелых плоских камней. Сама почва с сильной минерализацией, да и в некоторых из этих больших камней тоже содержится немало железистых минералов.

В подобной ситуации знание того, как работает металлоискатель, и понимание его отклика на различные минералы сэкономят вам массу усилий. В первом случае чтобы понять, что под землей нет никаких металлических объектов, не нужно копать. Иногда может понадобиться сделать углубление не более чем на четверть метра. Если вы ничего не знаете о железистых минералах и их влиянии на обнаружение металлов, вы никогда не найдете железный котелок, если только не решите копать под каждым находящимся на лугу камнем.

Ответы на эти и другие вопросы находятся в этой книге (Чарльз Гарретт "Металлоискатели. Как найти клад. ").

Она дает простое теоретическое объяснение, описывающее только самые общие характеристики работы металлоискателей. Книга призвана стать не теоретической работой, а учебником, который дома, в классе или в полевых условиях поможет оператору металлоискателя понять основные принципы работы аппаратуры. Эти принципы несложны для понимания.

Изучение этого дополнительного материала вознаградит вас. Вы станете понимать, что именно ваш металлоискатель хочет вам сообщить, почему вы слышите те или иные сигналы. Вы станете лучше разбираться в том, стоит ли выкапывать обнаруженный объект. Высокоэффективная работа с металлоискателем не так сложна. Однако она требует некоторого изучения, размышления и практики работы в полевых условиях.

Прием и передача радиосигналов

Бóльшую часть своей жизни вы уже пользуетесь своего рода половинкой металлоискателя, возможно, даже не осознавая этого, – обычным радиоприемником. Обнаружение металлических предметов достигается излучением и приемом радиоволн. Основные элементы типового металлоискателя проиллюстрированы блок-схемой:

Батарея служит источником питания. Электронный генератор передатчика генерирует сигнал.

Сигнал от передатчика идет по кабелю (кабель катушки) на обмотку катушки передатчика (антенны). Антенна передатчика представляет собой несколько витков провода, обычно намотанных в форме окружности.

Формирование электромагнитного поля

Когда по обмотке антенны проходит ток, он создает невидимое электромагнитное поле, которое излучается в воздух (или любую окружающую среду, т. е. дерево, скалы, минералы грунта, воду и т. д.). Если бы электромагнитное поле можно было видеть, оно предстало бы в виде гигантского трехмерного бублика с антенной, помещенной в центре.

Теория электромагнитного поля утверждает, что линии этого поля не могут пересекаться. Следовательно, они концентрируются в области антенны, но вне антенны их плотность ниже. Такая концентрация весьма удачна, поскольку интенсивность поля (плотность линий) – явление, которое и позволяет обнаруживать металлические предметы вблизи антенны. Обратите внимание на область, показанную как зона обнаружения на рисунке ниже:

Когда сигнал передатчика, поступающий в антенну, генерирует электромагнитное поле, образуется зона обнаружения (пунктирные линии), в которой обнаруживаются металлические предметы. Зона обнаружения над катушкой не используется.

Это зона максимальной концентрации поля. Именно здесь происходит обнаружение металлических предметов как результат двух основных явлений – генерации вихревых токов и искажений электромагнитного поля. (Обратите внимание на зеркально симметричную конфигурацию зоны обнаружения над катушкой.)

Когда в зону обнаружения попадает металлический объект, в точках А и В нарушается балансировка обмоток катушки и линии электромагнитного поля перераспределяются, как показано на этом рисунке.

Вихревые токи

Формирование вторичного электромагнитного поля

Каждый раз, когда в область обнаружения металлоискателя попадает металлический предмет, линии электромагнитного поля проникают в его поверхность. Это вызывает протекание внутри предмета небольших токов, называемых вихревыми токами, как показано на рисунке ниже:

Когда в зону обнаружения катушки попадает металлический предмет, внутри его наводятся вихревые токи, что приводит к потере энергии электромагнитного поля, которую регистрируют внутренние схемы металлоискателя.

Энергия, или электродвижущая сила, вызывающая протекание вихревых токов, исходит от самого электромагнитного поля. Возникающая в результате потеря энергии (она тратится на формирование вихревых токов) регистрируется внутренними схемами металлоискателя. Вихревые токи генерируют собственное электромагнитное поле, которое в некоторых случаях выходит в окружающее пространство.

Часть вторичного электромагнитного поля, пересекающая обмотку антенны приемника, вызывает появление в ней сигнала. Тем самым металлоискатель информирует оператора о наличии металлического объекта.

На этом рисунке показан общий вид зоны обнаружения, когда электромагнитное поле, создаваемое антенной, проникает сквозь грунт и любой другой находящийся поблизости объект.

Искажения электромагнитного поля

Реакция на железистые минералы – серьезная проблема как для производителей, так и для операторов металлоискателей. Разумеется, обнаружение таких минералов может только порадовать золотоискателей, потому что они ищут черные магнетитовые пески, которые указывают на наличие россыпей металла. С другой стороны, для поисковиков, занятых поиском монет, украшений, исторических реликвий и т. п., такие минералы – настоящая головная боль.

Диаграмма обнаружения

В любой момент отклик металлоискателя обусловлен проводящими металлами, минералами и железистыми непроводящими минералами, подсвеченными электромагнитным полем. Один из критериев при разработке металлоискателей требует устранения отклика от нежелательных элементов, оставляя только сигнал от полезных объектов. Как именно выполняется такое селективное обнаружение (дискриминация) – зависит от конструкции металлоискателя.

Связь через электромагнитное поле

Связь означает проникновение электромагнитного поля в любой объект, находящийся рядом с антенной передатчика. Такие объекты, как дерево, пресная вода, воздух, стекло и некоторые неминеральные вещества почвы, обладают почти идеальной связью.

Однако когда электромагнитное поле пытается проникнуть в железистый минерал, соленую воду и некоторые другие вещества, связь подавляется. Такое подавление электромагнитного поля (показано на рисунке ниже) снижает обнаружительную способность металлоискателя:

Некоторые вещества, например, железосодержащие минералы и влажная соль, в которых электромагнитная связь ослаблена, уменьшают глубину обнаружения из-за того, что электромагнитное поле хуже проникает в них.

Несмотря на то, что современные инструменты могут подавить эффекты от железосодержащих минералов, электромагнитное поле все равно подавляется (искажается), что вызывает снижение чувствительности металлоискателя.

Реакция на соленую воду

Соленая вода (влажная соль) вызывает искажения электромагнитного поля, потому что соленая вода – проводник. Для некоторых металлоискателей соленая вода выглядит металлом! К счастью, изготовители могут сконструировать металлоискатели, способные игнорировать соленую воду.

Глубина обнаружения

Насколько глубоко металлоискатель может обнаружить объект, зависит от множества факторов. Электромагнитное поле, создаваемое антенной передатчика, проникает в окружающую матрицу и наводит внутри проводящих предметов вихревые токи. Любой обнаруживаемый объект, который достаточно сильно искажает электромагнитное поле, регистрируется. Достаточны ли искажения для обнаружения – зависит от трех факторов: напряженности электромагнитного поля, размера объекта и площади его поверхности.

Для каждого объекта существует своя зона обнаружения, как показано на этом рисунке, и зона обнаружения банки с монетами шире и распространяется дальше от катушки.

Напряженность электромагнитного поля

Насколько далеко простирается электромагнитное поле в окружающей среде? Теоретически – бесконечно далеко. но там оно будет крайне слабым! Уже на расстоянии нескольких футов от катушки напряженность электромагнитного поля сильно уменьшается. Напряженность падает из-за затухания (поглощения почвой, минералами и т. д.) и расстояния. С учетом всех факторов чувствительность металлоискателя на глубине в два метра может быть в несколько тысяч раз меньше, чем на глубине полметра. Теперь вы понимаете, почему глубина поиска для металлоискателей ограничена.

Размер объекта

Объекты можно определять лучше и на большей глубине просто из-за их размера. Более крупные объекты легче обнаружить, потому что они генерируют больше вихревых токов. Сигнал обнаружения от объекта, площадь поверхности которого вдвое больше, – вдвое сильнее, но это не означает, что он будет обнаружен на вдвое большем расстоянии. Аналогично, более крупный объект даст сигнал такой же амплитуды, что и более мелкий, на большем расстоянии от катушки. Размер играет важную роль для дискриминации объекта – важного параметра металлоискателя, который мы будем обсуждать далее в этой книге.

Обнаружение площади поверхности

Металлоискатели реагируют на поверхность. Они не являются детекторами объема (массы). Чем больше поверхность металла, на которую смотрит нижняя сторона катушки, тем лучше условия обнаружения такого объекта. Реальный объемили масса металла в объекте мало влияют на обнаружение.

Можете убедиться в этом сами.

Включите свой металлоискатель и настройте его на пороговую чувствительность. Рукой поднесите к нему монету так, чтобы ее плоскость смотрела на катушку. Отметьте, на каком расстоянии металлоискатель обнаружил монету. Пусть это будет, скажем, двадцать сантиметров.

Теперь отведите монету и поверните ее на 90 градусов – так, чтобы она была обращена к катушке ребром. Снова поднесите монету к металлоискателю. Вы увидите, что на расстоянии в 20 см монета не обнаруживается. На самом деле она сможет быть обнаружена лишь на расстоянии десяти сантиметров или даже меньше.

Еще один способ доказать обнаружение по величине площади поверхности – измерить расстояние, на котором может быть обнаружена одна монета. Затем под эту монету подложите еще несколько стопкой и снова измерьте расстояние, на котором будет обнаружена стопка монет. Вы увидите, что стопка монет обнаруживается лишь на немного большем расстоянии. Это иллюстрация того, что увеличение объема металла оказывает незначительное влияние на глубину обнаружения.

Обнаружение краевой зоной

Обнаружение краевой зоной – явление, понимание которого поможет вам находить объекты на глубине, максимальной для данного инструмента. Предположим, что зона обнаружения для монеты может достигать около 30 см, считая от катушки. Зона обнаружения для небольшой банки с монетами может простираться, предположим, до двух футов, как показано на рисунке приведенном выше. В пределах зоны обнаружения формируется сигнал, который опознается безошибочно.

А что происходит за пределами зоны обнаружения? Возможно ли обнаружение там? Да, но сигнал будет очень слабым, чтобы оператор смог его различить, за исключением краевой зоны вокруг внешней границы зоны обнаружения, как показано на рисунке ниже.

На этом рисунке показано расположение и примерный относительный размер краевой зоны обнаружения, в которой можно слышать слабый сигнал от объекта.

Если вы хотите слышать сигналы из краевой зоны, то хорошие наушники просто необходимы. Требуется развитие в себе способности различать едва слышимые отголоски звука, соответствующие краевой зоне. Мастерство в обнаружении краевой зоной можно выработать практикой, упражнениями и концентрацией внимания. Доведите способность работать по краевой зоне до совершенства, и вас ждут потрясающие открытия, мимо которых пройдут другие операторы. Способность различать сигналы краевой зоны означает более высокую эффективность металлоискателя и успех в поиске.

Читайте также: