Как работает рамка металлодетектора в школе

Обновлено: 05.07.2024

По просьбе читателей нашего канала мы подготовили материал и отвечаем на вопрос:

Наносят ли людям вред рамки металлодетекторов, как и почему это происходит?

Рамки металлодетекторов постоянно используются в повседневной жизни человека, их можно найти в аэропортах, на вокзалах, в метро, в школах и даже детских садах и призваны искать металлические предметы, которые находятся в карманах людей. Но так ли они безопасны, как считается? Какой вред может нанести рамка человеческому здоровью?

Разновидностей металлодетекторов с каждым годом становится все больше. Они модифицируются, к ним добавляются дополнительные свойства и функции. Рамка металлодетекторов также относится к металлоискателям. Как же они работают, какими характеристиками обладают и могут ли нанести вред здоровью взрослого и ребенка?

Принцип работы арки

Устройство предназначено для стационарного использования. Оборудование обладает высокой эффективностью поиска металла, которых проходит через него.

Название указывает на форму металлоискателя. Конструкция в виде рамки позволяет людям комфортно проходить сквозь нее. Детектор мгновенно находит металл даже в материалах со слабой проводимостью, вроде древесины, текстиля и пластика. Работает металлодетектор посредством радиоволнового излучения между двумя стенками. Рамка сигнализирует о металле в том случае, если сигнал не смог достигнуть второй стенки.

Анализируя радиоволны, детектор выводит на монитор расположение предмета. Устройства управляются специальными программами, возможно устанавливать чувствительность особыми параметрами. Магнитное поле также регулируется. Металлодетектор управляется оператором, который сидит за компьютером.

Разновидности

Существуют пассивные и активные рамки металлодетекторов. Первые находят исключительно черно-металлические изделия, а вторые способны различать множество металлических сплавов, цветные металлы в багаже, одежде, на человеческих телах и внутри них. Модели отличаются друг от друга множеством параметров и характеристик:

Внешнему виду арки.
Световой индикации обнаружения.
Высокому или низкому порогу чувствительности.
Разнообразию функций.
Работе от сети.

Установки со слабым уровнем чувствительности могут находить исключительно крупногабаритные металлические предметы, например, оружие, взрывчатые пакеты.

Высокая чувствительность оборудования позволяет находить мелкие предметы. Наиболее эффективны гиперчувствительные арки, ведь они могут обнаружить металлы массой до 1 г. Это значительно влияет на цену прибора.

Еще одним различием рамок считается уровень чувствительности: гармоничное, импульсное, прерывистое и постоянное поле. Импульсные очень устойчивы ко многим вибрациям, а значит более надежны. В основном, покупают металлоискатели с прерывистым сигналом. Детекторы, излучающие гармоничный сигнал, устойчивы к помехам, но не столь эффективны.

Чем вредны рамки металлоискателей?

Сейчас эта проблема получила широкую огласку и активно обсуждается общественностью. По мнению ученых, рамки металлоискателей производят электромагнитное излучение, которое оказывает влияние на иммунную систему человека, репродуктивную способность, провоцирует возникновение онкологических заболеваний, нарушают сердечный ритм, деятельность шишковидной железы, вызывает слабость, нервное истощение, изменение в ДНК, дестабилизирует кровяное давление.

Врачи согласились, что арки могут избирательно оказывать негативное воздействие на организм. Вырабатывается множество рекомендаций с запретом проходить через металлоискатель, вред все же есть. Запрет коснулся людей с имплантами и кардиостимуляторами.

Сейчас существуют рекомендации, которые не следует нарушать. Например, проходить через арку в аэропортах можно не более двадцати раз ежегодно.

Более того, помимо магнитных, на отдельных объектах уже введены рентгеновские рамки. А это опасный вид излучения даже в условиях работы при правильной настройке.

Для чего устанавливают арочные металлоискатели?

Изначально металлоискатели стали устанавливать для борьбы с террористическими атаками, ведь в начале 2000 годов они совершались повсеместно. Считалось, что так можно предотвратить проникновение взрывоопасных устройств в общественные места, метро и на площадки с массовым скоплением народа.

Длительный опыт применения арок в зарубежных странах свидетельствует о том, что они не очень эффективны. С целью экономии приобретают недорогие детекторы, которые могут обнаружить металлические объекты только больших размеров. Современные взрывчатые устройства содержат минимум металлических частей, поэтому слабая арка попросту не может их заметить. В мире проверки осуществляются выборочно, при этом предоставляется возможность выбирать между ручным и арочным досмотром.

Немногие знают, что в России граждане имеют полное право отказаться от прохождения через арку, особенно по медицинским показаниям. Теоретически сотрудники службы охраны могут предоставить человеку право доступа на объект в обход рамок, но только в том случае, если у них самих есть альтернатива – ручной металлоискатель или оборудованная комната досмотра. Существуют и правила этого досмотра. Например, женщину должна досматривать только женщина и т.д. В комнате досмотра сотрудник службы безопасности вам предложит показать содержимое сумок и карманов. Если по какой-то причине человек отказывается, то сотрудник службы безопасности вправе отказать ему в проходе на объект.

Около рамок в обязательном порядке должны быть установлены стенды с информацией о передвижении сквозь нее.

Что бы хотелось сказать в заключении?

Данные меры введены с целью снижения терроризма, случаи проявления которого с каждым годом в мировой практике всё больше и больше. Благодаря внедрению в России рамок металлодетекторов с целью повышения уровня безопасности граждан на многих объектах, где имеются массовые скопления людей, удалось минимизировать теракты в отличии от близлежащих стран. Более того, данные средства кроме своего прямого назначения, реагирования на металл, имеют психологическое воздействие на террориста, он нервничает, на такое поведение реагируют сотрудники безопасности, и препятствуют террористу прохождению на охраняемый объект (Пример теракт на вокзале Волгограда в декабре 2013 года). Поэтому приходится выбирать в этом сложном и небезопасном мире, что же опасней—теракт или слабое воздействие на человека магнитным полем от рамки металлодетектора.

В сфере обеспечения безопасности длительное время практикуется применение устройств, которые предназначены для выявления металлических приборов. На данный момент существуют модификации с множеством базовых и дополнительных опций. Рамка металлодетектора – это одно из устройств данного класса. Можно разобраться в том, что это за прибор, определить принципы функционирования и остальные особенности.

Работа арочного металлодетектора

Это стационарное устройство (сборное или готовое), которое отличается повышенной эффективностью выявления металлических предметов, которые проносят сквозь них. По наименованию можно догадаться, что их изготавливают в виде арки. Конструкция разработана специально для того, чтобы человек сквозь нее мог легко пройти. Устройство моментально обнаружит металлические сплавы даже в слабопроводимых веществах: дерево, пластик, ткани.

Рамка металлодетектора работает по простому принципу, который базируется на использовании радиоволн. Одной стенкой сигнал генерируется, а потом пересылается второй стенке. Та принимает его, а потом направляет обратно. Если путь этих волн проходит сквозь какую-то преграду в виде отражающего компонента (металла), то сигнал не достигает второй стенки. Сигнал может отразиться от предметов, выполненных из металла, поэтому возвратиться быстрее, чем требуется. В любой из таких ситуаций при обнаружении преграды для сигнала сработает звуковая сигнализация.

Детектор проводит анализ радиоволн, после чего обнаруживает предмет и показывает на мониторе место его расположения. Такие современные устройства снабжены цифровым управлением, программами и микропроцессорами. Для них можно настроить уровень чувствительности любым образом, и делает это оператор. В рамке металлодетектора есть особые катушки, которые формируют сканирующее электромагнитное поле с заданными параметрами.

Модели выпускаются с различными параметрами. Есть совокупность характеристик, по которым они различаются:

Внешним оформлением и дизайном;
Используемой световой индикацией;
Порогом чувствительности для срабатывания;
Количеством доступных функций;
Возможностью сетевой работы.

Если говорить о функционале, то особенность слабочувствительных установок такова, что они могут обнаружить только крупные металлические предметы. Они способны выявить взрывчатку с поражающими элементами из металла, оружие. Модели, порог чувствительности которых повышен, способны обнаружить мелкие элементы. Самыми лучшими признаны гиперчувствительные. Такие детекторы способны обнаружить любой металл, масса которого составляет от одного грамма. От чувствительности сильно зависит стоимость оборудования.

Можно разделить рамки металлодетекторов еще и по виду излучения, генерируемого ими. На данный момент в продаже представлены модели:

С импульсным полем, дающие прерывистый сигнал;
С гармоничным полем, обеспечивающие непрерывный сигнал с постоянным излучением.

Первые устройства характеризуются повышенной устойчивостью к разнообразным вибрациям, поэтому они считаются более надежными. Большинство таких установок генерируют прерывистый сигнал. Детекторы с гармоническим полем имеют отличную защиту от помех, но они характеризуются более низким качеством.

Устройство оборудования

Металлодетектор представляет собой магнитную рамку, бока и верх которой снабжены датчиками и катушками обмотки. Катушки используются в качестве источника электромагнитных сигналов, формирующих магнитное поле при подаче напряжения на них. В верхней части рамки расположена панель управления, дополненная светодиодными индикаторами. В боковых стенках размещены светодиоды, но это не обязательный элемент, поэтому они присутствуют не в любой модели.

Конструкция металлодетектора имеет несколько элементов:

Передающая катушка, которая используется в качестве источника сигнала.
Катушка, принимающая радиосигнал.
Узел контроля, помещенный снаружи или внутри рамки. Чаще всего его монтируют на панели сверху, но в определенных моделях такая панель отсутствует для удобства монтажа в шлюзовых кабинах.
Электронная начинка в виде процессора, встроенных микросхем.
Блок питания или аккумуляторы для автономной работы.

Арка металлодетектора подключается к блокам управления, питанию и компьютеру. На лицевой стороне расположена панель управления, у которой есть несколько элементов:

В конструкции наиболее значимыми компонентами стали катушки: передающая и принимающая. От их качества полностью зависит эффективность функционирования устройства. Они отвечают за генерирование электромагнитного однородного поля.

Эксплуатация рамки металлодетектора

Имеются определенные особенности эксплуатации этого оборудования. Если оно обладает повышенной чувствительностью, то в настройках обычно выставляются параметры, при которых не будет никакой реакции на предметы слишком малых размеров. Иначе металлодетектор будет пищать, если обнаружит металлические молнии на куртке, зубных пломб, заклепок на рубашке, заколок в волосах.

Если требуется отыскать мелкие предметы, то в настройках устройства повышается его чувствительность. Стационарная рама металлодетектора используется в пунктах досмотра с визуальным обнаружением предметов. Если персонал работает вблизи установки, то ему рекомендуется носить одежду, на которой нет металлических элементов.

Детекторы изначально имеют заводскую конфигурацию и программы обнаружения оружия, а также различных предметов, которые стандартно признаются угрозой. Их можно при необходимости программировать на поиск объектов нестандартных размеров.

Правила монтажа металлодетекторов

При установке рамки металлодетектора все работы начинаются со сборки приспособления соответственно инструкции. Панели размещаются соответственно схеме, и у каждой есть собственное место относительно центрального блока. Конструкция скрепляется посредством болтов, которые поставляются в комплекте. Для подключения шнура питания обычно используется одна из боковых панелей. Туда подсоединяется и сетевой шнур. Для удобства монтажа определенные модели снабжены специальными разъемами для сопряжения с электропитанием на обеих боковых панелях.

В определенных случаях, когда металлодетектор монтируется близко к элементам из металла (например, стенам из железобетона, где присутствует арматура), в настройках выставляются определенные параметры чувствительности, так как металл, расположенный рядом, способен давать определенные помехи. Далее посредством ключа прибор активируется, запускается самодиагностика, а потом установка готова к работе.

Меры предосторожности

Рама металлодетектора (переносная или стационарная) представляет собой высокочувствительное оборудование, поэтому его эксплуатация должна осуществляться с соблюдением определенных правил:

Пространство в радиусе до 4 метров требуется очистить от металлов, убрать все силовые электрические кабели, рядом не должно находиться никаких радиоприборов и прочего. Трансформаторы, электромоторы, электрощиты тоже не должны быть поблизости. Ворота, турникеты или лифты поблизости могут оказаться причиной ложных срабатываний или помех.
Арочные металлодетекторы не должны находиться рядом друг с другом. Их требуется разделить на определенное расстояние, а также настроить так, чтобы они не мешали друг другу. На чувствительность влияет на место монтажа, если она высокая, то число ложных срабатываний будет довольно высоким. Если чувствительность оборудования низкая, а настройки выставлены неправильно, то велика вероятность несрабатываний.

Влияние на человека

Рамка металлодетектора не способна нанести никакого вреда человеку. Электромагнитные поля совершенно безопасны для людей, даже при наличии установленного электростимулятора на сердце. Они не представляют опасности для детей, беременных, не способны повредить цифровые носители информации, карты с магнитными чипами или полосами. Это касается современных устройств. Ранние модели могли нанести вред человеку с установленным электрокардиостимулятором, поэтому таких людей пропускают вне рамок.

Преимущества использования

Всего одна такая установка позволяет организовать проход для людей на различные объекты, события или мероприятия. Один детектор способен обеспечить пропускную способность 10-100 человек за минуту. Современные модели высокого качества излучают равномерное и непрерывное электромагнитное поле, поэтому точно выявляют металлические элементы, которые проносят сквозь устройство. Детекторы низкого качества иногда имеют слепые зоны, в которых мелкие предметы не выявляются. Для большинства современных моделей вероятность обнаружения металла составляет 100%. Самые продвинутые приборы даже способны опознать проносимый предмет.

К преимуществам относят возможность эксплуатации оборудования в любых условиях, даже на улице, если они изготовлены во влагозащищенном корпусе стандарта IP55 и выше. Для помещений выпускаются модели со степенью защиты IP22.

Недостатки

Если затронуть минусы устройств, то тут обычно приводят в качестве недостатка громоздкость и необходимость выполнения монтажных работ. даже мобильные арочные детекторы малых размеров требуется доставить к точке назначения, установить, подключить к источнику питания. Если монтаж выполняется на улице, то задача становится сложнее. Помимо монтажа требуется конфигурировать устройство, причем выполнить настройку правильно. Если параметры заданы с ошибкой, то может возникнуть множество ложных срабатываний или устройство вообще не сработает.

Выводы

Принцип работы и особенности металлодетектора понятны. Это оборудование используется на данный момент почти на всех инфраструктурных объектах: вокзалах, аэропортах и прочих. Его можно использовать на заводах и предприятиях. При организации концертов или праздничных мероприятий такие системы монтируются для обеспечения повышенного уровня безопасности проведения праздника либо концерта.

Детекторы постоянно улучшаются, находятся новые методы опознания опасных предметов, которые может проносить человек, оружия. При сохранении основного принципа сканирования создаются установки, которые базируются на новых алгоритмах работы.

Металлодетектор — это электрический прибор, который позволяет обнаруживать металлические предметы в нейтральной или слабопроводящей среде за счёт их проводимости. Для обеспечения безопасности при входе в места массового скопления людей, например, в здание вокзала или на концерт, каждый человек должен пройти через рамку металлодетектора, а все личные вещи подвергаются сканированию посредством интроскопа, о котором мы рассказывали на прошлой неделе. Как же работает рамка металлодетектора — об этом в сегодняшнем выпуске!

Если в рамку металлодетектора поместить металлический предмет, импульс создаст противоположное магнитное поле в самом предмете. Это сделает отраженный импульс катушки на несколько микросекунд длиннее. Длину отраженного импульса в металлодетекторе анализирует специальная схема. Она сравнивает фактическую продолжительность импульса с ожидаемой и определяет, вызвано ли это другим магнитным полем. Если отраженный сигнал длится дольше обычного, это указывает на наличие поля металлического предмета. Схема посылает сигнал на интегратор, который преобразует его в напряжение постоянного тока. Напряжение, в свою очередь, подается на аудиосхему и генерирует звуковой сигнал, который оповещает сотрудников службы безопасности о наличии металлического предмета. От ложных срабатываний рамки металлодетектора защищает специальный алгоритм подавления электромагнитных помех.

Рамки металлодетектора бывают однозонными и многозонными — имеющими несколько катушек, расположенных на разной высоте. Многозонные рамки, в отличие от однозонных, позволяют определять приблизительное местонахождение металлических предметов и их высоту над землей. При этом они показывают, с какой стороны и в районе какой части тела человека находится обнаруженный предмет. Если спрятано более одного металлического предмета, то каждый из них будет обнаружен с указанием местоположения.

Также рамки металлодетектора могут быть оборудованы интеллектуальными счетчиками, размещенными внутри панелей. Счетчики позволяют вести подсчет количества людей, прошедших через рамки металлодетектора, и количество срабатываний.

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

Читайте также: