Wie ein Metalldetektor funktioniert: Spezifikationen, Funktionsprinzip

Wie ein Metalldetektor funktioniert: Spezifikationen, Funktionsprinzip
Wie ein Metalldetektor funktioniert: Spezifikationen, Funktionsprinzip
Anonim

Metalldetektor (Metalldetektor) ist ein elektronisches Gerät, das das Vorhandensein wertvoller Dinge in der Nähe erkennt. Es ist nützlich, um Objekte zu erkennen, die in Objekten oder im Untergrund versteckt sind. Wie funktioniert ein Metalldetektor und was ist drin?

Woraus besteht es?

Das einfachste Schema

Es besteht oft aus einem tragbaren Gerät mit einem Sensor. Wenn sich das Gerät einem Metallobjekt nähert, beginnt sich der Ton im Kopfhörer zu ändern oder der Anzeigepfeil bewegt sich. In der Regel gibt das Gerät auch Auskunft über die Entfernung zum Objekt und hängt davon ab, wie tief der Metalldetektor arbeitet. Dies erkennen Sie am wechselnden Ton im Kopfhörer oder an der Anzeige.

Ein weiterer gebräuchlicher Typ ist die stationäre Version, die verwendet wird, um Gefängnisse, Gerichtsgebäude und Flughäfen auf Waffen zu überprüfen.

Schöpfungsgeschichte

Gustav Trouve

Am Ende des 19. Jahrhunderts nutzten viele Wissenschaftler und Ingenieure ihr gesammeltes Wissen auf diesem GebietTheorien der Elektrizität und versuchten, eine Maschine zu erfinden, die in der Lage ist, die notwendigen Informationen genau auszugeben. Die Verwendung eines solchen Geräts zum Auffinden von erzh altigem Gestein wäre für jeden Bergmann ein großer Vorteil, dem es genügen würde, ihm zu erklären, wie es funktioniert.

Frühe Maschinen waren unterentwickelt, verbrauchten zu viel Strom und funktionierten nur unter sehr eingeschränkten Bedingungen.

Im Jahr 1874 entwickelte der Pariser Erfinder Gustave Trouvé ein Handgerät zum Aufspüren und Extrahieren von Metallgegenständen wie Kugeln. Inspiriert von Trouvé entwickelte Alexander Graham Bell 1881 ein ähnliches Gerät, um zu versuchen, eine Kugel in der Brust von US-Präsident James Garfield zu erkennen. Es funktionierte korrekt, aber der Versuch schlug fehl, weil Garfields Federbett Anpassungen vornahm.

Die einfachste Form eines Metalldetektors besteht aus einem Generator, der einen Wechselstrom erzeugt, der durch eine Magnetfeldspule fließt. Wenn sich ein elektrisch leitfähiges Objekt in der Nähe der Spule befindet, werden darin Wirbelströme induziert, die ein eigenes Magnetfeld erzeugen.

Beginn moderner Entwicklungen

Frühe Metalldetektoren

Die moderne Entwicklung des Metalldetektors begann in den 1920er Jahren. Gerhard Fischer argumentierte, dass es möglich sein sollte, eine Maschine zu entwickeln, die Metall mit einer Suchspule erkennt, die auf Hochfrequenz schwingt, wenn der Funkstrahl verzerrt werden könnte.

1925 beantragte und erhielt er das erste Patent. Obwohl Gerhard Fischer der Erste war, der patentiert hatMetalldetektor, die erste, die sich bewarb, war Shirl Herr, ein Geschäftsmann aus Crawfordsville, Indiana. Seine Anmeldung für einen tragbaren Metalldetektor wurde im Februar 1924 eingereicht, aber erst im Juli 1928 patentiert.

Herr unterstützte den italienischen Führer Benito Mussolini bei der Suche nach Gegenständen, die im August 1929 in den Galeeren von Kaiser Caligula auf dem Grund des Nemi-Sees in Italien zurückgelassen wurden. Die Erfindung wurde 1933 auf Admiral Richard Byrds zweiter Antarktisexpedition eingesetzt, um Objekte zu entdecken, die von früheren Entdeckern zurückgelassen wurden.

Kosatskys Erfindung

Das von Kosatsky erfundene Design wurde während der zweiten Schlacht von El Alamein weit verbreitet, als 500 Einheiten dieses Geräts an Feldmarschall Montgomery geschickt wurden, um die Minenfelder der sich zurückziehenden Deutschen zu räumen, und dann während der alliierten Invasion von verwendet wurden Italien und Normandie.

Weil die Entwicklung und Verbesserung des Geräts eine Kriegsforschungsoperation war, wurde die Tatsache, dass Kosatsky den ersten praktischen Metalldetektor entwickelte, mehr als 50 Jahre lang geheim geh alten.

Weiterentwicklung der Branche

Viele Hersteller dieser neuen Geräte haben ihre Ideen auf den Markt gebracht. White von Oregon Electronics begann in den 1950er Jahren mit einer Maschine namens Oremaster Geiger Counter. Ein weiterer Vorreiter in der Detektortechnologie war Charles Garrett, der Pionier der BFO-Maschine (Beat Frequency Oscillator).

Mit der Erfindung und Entwicklung des Transistors in den 1950er und 1960er Jahren entwickelten Metalldetektorhersteller und -designer leichtere Gerätekleiner mit verbesserter Sch altung, läuft mit kleinen Batterien. In den Vereinigten Staaten und im Vereinigten Königreich sind Unternehmen aus dem Boden geschossen, um der wachsenden Nachfrage gerecht zu werden.

Moderne Top-Modelle sind vollständig computerisiert und verwenden integrierte Sch altungstechnologie, die es dem Benutzer ermöglicht, Empfindlichkeit, Diskriminierung, Spurgeschwindigkeit, Schwellenlautstärke, Filter usw. einzustellen.

Erfindung von Diskriminatoren

Vintage Metalldetektor mit Diskriminator

Die größte technische Änderung bei den Detektoren war die Entwicklung des Induktionswaagensystems. Es enthielt zwei Spulen, die elektrisch ausgeglichen waren. Als Metall in ihre Nähe kam, gerieten sie aus dem Gleichgewicht. Dadurch konnten die Detektoren Farben unterscheiden, da jedes Metall einen anderen Phasengang hat, wenn es Wechselstrom ausgesetzt wird.

Im Laufe der Zeit wurden Detektoren entwickelt, die wünschenswerte Metalle selektiv erkennen und unerwünschte ignorieren. Selbst bei den Diskriminatoren war es immer noch schwierig, unerwünschte Metalle zu vermeiden, da einige von ihnen ähnliche Phaseneigenschaften hatten, wie Folie und Gold, insbesondere in Legierungsform.

Daher könnte eine unsachgemäße Einstellung einiger Detektoren das Risiko erhöhen, das Wertvolle mit dem Billigen zu verwechseln. Ein weiterer Nachteil von Diskriminatoren war, dass sie die Empfindlichkeit des Detektors reduzierten.

Welche anderen Metallsuchmethoden gibt es?

Gleichzeitig erwogen die Entwickler die Möglichkeitmit einer anderen Metalldetektionsmethode namens Pulsinduktion. Im Gegensatz zu Schwebungsfrequenzgeneratoren oder Induktionsbalancern, die einen gleichmäßigen Wechselstrom mit niedriger Frequenz verwendeten, magnetisierte die gepulste Induktionsmaschine einfach den Boden mit einem relativ starken Momentanstrom durch die Suchspule. In Abwesenheit von Metall zerfiel das Feld mit der gleichen Geschwindigkeit. Du könntest sogar die Abklingzeit messen.

Diese Zeitunterschiede waren geringfügig, aber Fortschritte in der Elektronik machten es möglich, sie genau zu messen und das Vorhandensein von Metall in angemessener Entfernung zu bestimmen. Die neuen Maschinen hatten einen großen Vorteil: Sie waren weitgehend immun gegen die Auswirkungen der Mineralisierung. Das Hinzufügen von Computersteuerung und digitaler Signalverarbeitung verbesserte die Pulsinduktionssensoren weiter.

Wo kommt sonst noch ein Metalldetektor zum Einsatz?

Instrumente waren 1958 in der Archäologie weit verbreitet. Archäologen haben sich jedoch gegen ihre Verwendung durch Artefaktsucher oder Plünderer ausgesprochen, deren Aktivitäten archäologische Stätten zerstören.

Das Problem bei ihrer Verwendung in Ausgrabungsstätten durch Laien, die Objekte von archäologischem Interesse finden, besteht darin, dass der Kontext, in dem das Objekt entdeckt wurde, verloren geht und eine detaillierte Untersuchung seiner Umgebung nicht durchgeführt wird.

Hobbynutzung

Es gibt verschiedene Arten von Metalldetektor-Hobbys. Viele Bastler suchen zum Beispiel nach wertvollen Verbindungen wie Gold, Silber oder Kupfer. Am häufigsten findet man sie inin Form von Nuggets oder Flocken. Aber es gibt noch andere Hobbys.

Amateur führt die Suche am Strand durch

Suche nach weggeworfenen oder verlorenen Gegenständen. Meistens verlieren Menschen Schmuck, Telefone, Kameras und andere Geräte. Dies passiert zum Beispiel in Parks, wo es eine große Schicht heruntergefallener Blätter gibt. Mit welcher Frequenz arbeitet ein Metalldetektor für diese Zwecke? Der häufigste Indikator ist die Frequenz von 7-8 kHz.

Die Suche nach antiken Artefakten ist ein Hobby, das professionellere Metalldetektoren sowie viel Erfahrung in dieser Angelegenheit erfordert. Münzen, Kugeln, Knöpfe, Äxte oder Schnallen können ziemlich tief vergraben werden. Um sie beim Graben nicht zu beschädigen, muss eine Person einige Regeln kennen. Dafür eignet sich eine Frequenz von 8,23 kHz gut.

Suchen am Strand ist weit verbreitet. Einen Ring oder ein paar Münzen am Strand fallen gelassen und es nicht einmal bemerkt, was Schatzsucher tun. Nachdem der Großteil der Menschen den Strand verlassen hat, beginnen sie, nach diesen verlorenen Dingen zu suchen. Es gibt auch einen Metalldetektor, der unter Wasser funktioniert, aber Sie können auf Ebbe warten und dann mit einem herkömmlichen Detektor suchen.

Ein weiteres Hobby ist der Beitritt zu zahlreichen Schatzsuche-Clubs. Solche Clubs gibt es in den USA, Großbritannien, Kanada und vielen anderen Ländern. Hier können Anfänger lernen, wie man mit einem Metalldetektor arbeitet, und ihre Erkenntnisse teilen.

Selbstmontage

Mit der Entwicklung der Technologie kann ein solches Gerät sogar zu Hause zusammengebaut werden. Wie funktioniert der Metalldetektor „Pirate“und wie funktioniert er?sammeln? Die Herstellung von hausgemachter Elektronik ist sehr gefährlich. Wenn Sie kein Profi sind, wird davon dringend abgeraten.

Einfache und vielseitige Montagematerialien und -werkzeuge:

  • NE555-Board (oder ähnlich KR1006VI1);
  • Transistoren IRF750 oder IRF740;
  • K157UD2 Mikrosch altung und Transistor VS547;
  • PEW Draht 0,5;
  • NPN-Transistoren;
  • Lötkolben, Drähte, andere Werkzeuge.

Wie funktioniert der Metalldetektor "Pirate"? Genau wie jeder andere. Der einzige Nachteil ist das Fehlen von Diskriminatoren, was bedeutet, dass er Buntmetalle nicht bemerken kann.

Wie benutzt man es richtig?

Garret Ace 400 Metalldetektor

Wenn Sie Ihre Wahl getroffen haben, sollten Sie wissen, wie man mit einem Metalldetektor arbeitet. Dabei ist es völlig egal ob selbstgemacht oder nicht, das Funktionsprinzip ist für alle gleich.

Lassen Sie uns die Funktionsweise des Geräts am Beispiel des Metalldetektors Garret ACE-250 analysieren. Es kann für bis zu 20.000 Rubel gekauft werden und ist eine ideale Wahl für Anfänger. In der ACE-250-Reihe gibt es eine professionellere Version (ACE-250 Pro), die sich aber nur im Frequenzbereich unterscheidet.

Wie funktioniert ein Garrett-Metalldetektor? Da diese Version für Anfänger erstellt wurde, ermöglichten die Frequenzen nur die Suche nach kleinen Objekten in durchschnittlicher Tiefe. Es hat mehrere Modi wie Ornamente, Relikte, Münzen, Beliebig und Benutzerdefiniert.

Für Anfänger ist der benutzerdefinierte Modus nutzlos, also besserverwendet die ersten vier Optionen. Aus ihrem Namen geht hervor, wo und wofür sie nützlich sind. Die Funktionsweise des Garrett-Metalldetektors lässt sich ganz einfach herausfinden, da alle Einstellungen im Voraus vorgenommen werden.

Für professionellere Suchen können Sie sich die folgenden Modelle ansehen:

  • Garrett ACE 350;
  • Minelab X-TERRA 505;
  • Bounty Hunter Platinum PRO;
  • Tesoro Cibola.

Sicherheitsprüfung

Stationärer Metalldetektor

Nicht alle Metalldetektoren sind klein. Eine Reihe von Entführungen im Jahr 1972 brachte Technologie zur Überprüfung von Flugpassagieren in den Vereinigten Staaten. Das finnische Unternehmen Outokumpu passte in den 1970er Jahren Metalldetektoren für den Bergbau an, die noch immer in einem großen zylindrischen Rohr untergebracht waren, um einen kommerziellen begehbaren Sicherheitsdetektor zu entwickeln.

Im Jahr 1995 erschienen Systeme wie das Metor-200 mit der Fähigkeit, die ungefähre Höhe eines Metallobjekts über dem Boden anzuzeigen, was es dem Sicherheitspersonal ermöglichte, die Quelle des Signals schnell zu bestimmen. Kleine tragbare Metalldetektoren werden auch verwendet, um Waffen, die am Körper und an der Kleidung einer Person angebracht sind, genauer zu identifizieren.

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