О металлоискателях

МЕТАЛЛОИСКАТЕЛИ (НИЗКОЙ И ВЫСОКОЙ ЧАСТОТЫ) И ОТЛИЧИЕ ОТ ТЕПЛОВИЗОРА? 
Металлоискатель (металлодетектор) — электронный прибор, позволяющий обнаруживать металлические предметы в нейтральной или слабопроводящей среде за счёт их проводимости. Металлоискатель обнаруживает металл в грунте, воде, стенах, в древесине, под одеждой и в багаже, в пищевых продуктах, в организме человека и животных и т. д. Благодаря развитию микроэлектроники современные металлоискатели являются компактными и надёжными приборами.

СОДЕРЖАНИЕ: 
1. Физические принципы; 
2. Виды металлоискателей; 
o 2.1. По принципу работы; 
o 2.2. По выполняемым задачам; 
3. Практическое применение; 
4. См. также; 
5. Примечания; 
6. Ссылки. 

ФИЗИЧЕСКИЕ ПРИНЦИПЫ 
Немецкий физик Хайнрих Вильхельм Дофе (нем. Heinrich Wilhelm Dove) изобрел систему индукционного баланса (см. также импенданс), которая вошла в металлоискатель сто лет спустя. 

Различные модели металлоискателей работают на различных частотах. Это связано с физикой явления распространения электромагнитных волн. Так металлоискатели, работающие на низких частотах, могут находить предметы глубоко, но большого размера. При этом на поверхности земли они не в состоянии заметить металлические предметы. Если частота работы металлоискателя высокая, то приборы хорошо обнаруживают мелкие объекты, но не могут находить предметы в глубине почвы. 

Пример частот металлоискателей по назначению: 

- Глубинные металлоискатели работают, напр., на частоте — 6,6 кГц. Глубина обнаружения — около 4 м. 

- Грунтовые металлоискатели для поиска мелких предметов — до 22,5 кГц. Глубина обнаружения, например каски — около 1-1,5 м, монеты — до 40 см. 

ВИДЫ МЕТАЛЛОИСКАТЕЛЕЙ: 
ПО ПРИНЦИПУ РАБОТЫ: 
* Приборы типа «приём-передача». В основе их лежат две катушки индуктивности — приёмная и передающая, расположенные так, чтобы сигнал, излучаемый передающей катушкой, не просачивался в приёмную катушку. Когда вблизи прибора появляется металлический предмет, то сигнал передающей катушки переизлучается им во всех направлениях и попадает в приёмную катушку, усиливается и подаётся на блок индикации. Достоинства: относительно простая схемотехника, широкие возможности для определения типа обнаруженного объекта. Недостатки: сложность изготовления датчика, влияние минерализации грунта, относительно невысокая чувствительность. 

* Индукционные металлоискатели. Представляют собой разновидность приборов типа «приём-передача», однако в отличие от последних содержат не две, а только одну катушку, которая одновременно является и передающей и приёмной. Основной трудностью при создании подобных приборов является выделение весьма малого отражённого (наведённого) сигнала на фоне мощного передаваемого (излучаемого). Достоинства: простота конструкции датчика. 

* Приборы — измерители частоты. В их основе лежит LC-генератор. При приближении металла к контуру его частота изменяется. Это изменение фиксируется различными методами: Смешивание частоты генератора с эталонной и измерение частоты биений. Подача сигнала с генератора на систему ФАПЧ и измерение напряжения в цепи обратной связи. Достоинства: простота конструкции датчика, простая схемотехника. Недостатки: худшие возможности дискриминации обнаруженных объектов, малая чувствительность. 

* Приборы, фиксирующие изменение добротности колебательного контура, входящего в состав LC-генератора. При приближении металлического предмета к катушке добротность контура уменьшается и амплитуда колебаний на выходе LC-генератора также уменьшается. Достоинства: простота конструкции, малая потребляемая мощность. Недостатки: низкая температурная стабильность. 

* Импульсные металлоискатели — принцип работы основан на возбуждении в зоне расположения металлического объекта импульсных вихревых токов и измерении вторичного электромагнитного поля, которое наводят эти токи. В данном случае, возбуждающий сигнал передается в катушку датчика не постоянно, а периодически, в виде импульсов. В проводящих объектах наводятся затухающие вихревые токи, которые возбуждают затухающее электромагнитное поле. Поле, в свою очередь, наводит в катушке датчика затухающий ток. Соответственно, в зависимости от проводящих свойств и размера объекта, сигнал меняет свою форму и длительность. Достоинства: нечувствительность к минерализированному грунту, простота конструкции датчика. Недостатки: повышенное потребление энергии, слабые возможности дискриминации. 

В профессиональных металлоискателях могут совмещаться несколько способов обнаружения объектов. 

ПО ВЫПОЛНЯЕМЫМ ЗАДАЧАМ: 
* Грунтовый металлоискатель — предназначен для поиска кладов, монет и ювелирных изделий. Как правило, построен по индукционной технологии. Имеет множество настроек, DSP-процессор, дискриминатор металлов — специальную функцию для определения металла, из которого предположительно состоит объект в земле. Глубина обнаружения объектов от 20 см до 1 метра. 

* Военный металлоискатель (миноискатель) — предназначен для поиска преимущественно мин. Как правило, построен на принципе «приём-передача». Имеет минимум настроек. Глубина обнаружения мины от 20 см (советский миноискатель ИМП) до 1 метра (современные военные миноискатели ИМП-2). 

* Досмотровый металлоискатель — ручной металлоискатель предназначенный для служб безопасности. Служит для обнаружения на теле человека металлических предметов (пистолет, нож). Дальность обнаружения пистолета Макарова — до 25 см. Арочный (рамочный) металлоискатель — досмотровый металлоискатель, используемый для контроля больших потоков людей, например, в метро, на вокзалах. Представляют собой рамку, через которую проходит человек. 

* Глубинный металлоискатель — предназначен для поиска больших глубинных целей, таких как сундук с золотом. Имеет две разнесённые друг от друга катушки, либо одну большую рамку с катушкой. Основан на принципе «приём-передача». Отличительной особенностью данного вида металлоискателей является то, что он реагирует не только на металлы, но и на любые изменения в глубине грунта (переходы от одной почвы к другой, старые фундаменты зданий и т. д.). Глубина обнаружения объектов от 50 см до 3 метров. 

* Магнитометр — предназначен для поиска ферромагнитных предметов (например железо). Данный вид металлоискателей самый компактный и самый чувствительный, так как поисковая головка может поместиться на ладони. Также магнитометры могут применяться и для поиска золота, меди, алюминия… Но для этого нужен дополнительно возбудитель, который будет делать из неферромагнитных металлов, образно говоря, электромагниты. 

ПРИМЕНЕНИЕ: 
Досмотр пассажиров с помощью металлоискателей. 

Первый металлоискатель был изобретен в начале XX века в США. Первоначально прибор разрабатывался для предотвращения воровства металлических деталей с заводов. Но, впоследствии, польза металлоискателей была замечена и в других отраслях, как промышленных, так и военных. Первоначально эти аппараты были чересчур велики и неудобны для массового использования, но в начале 60-х годов были разработаны более компактные модели. 
* Шотландский физик, Александр Белл использовал металлоискатель чтобы попытаться обнаружить место нахождения пули в груди американского президента Джеймса Гарфилда в 1881 году, хотя эта попытка и была безуспешной, поскольку тело президента находилось на металлической кровати, что вводило металлоискатель в заблуждение. 
* В военном деле (см. миноискатель). 
* Нашли широкое применение при поиске кладов и реликвий. 
* При поиске метеоритов. 

ПОИСК МЕТЕОРИТОВ 
Группа искателей применила грунтовые и глубинные металлодетекторы и металлоискатели для поиска железного метеорита «Дронино». Экспедиции состоялась в 2007—2008 годах совместно с Лабораторией метеоритики ГЕОХИ РАН. Применение современной поисковой техники принесло положительные результаты. Из земли с глубины до 2-х метров на поверхность было извлечено более 200 килограмм метеоритного железа. Немногим ранее были опробованы металлодетекторы для поиска каменных метеоритов «Царев». Мельчайшие вкрапления металла в камне были замечены металлоискателем //Журнал "Палео Мир", 1, 2008. стр. 22 и New Scientist. 

В конце 1960-х по заказу Министерства авиации СССР на заводе (в настоящее время ОАО «ТЗИА») была проведена разработка и начато производство металлодетекторов для досмотра авиапассажиров. С 1972 по 1990 год было выпущено 12 000 стационарных металлодетекторов (МИС, МИС-2, МИС-3, МИС-4). 

Компания «Garrett Metal Detectors» (США) на Олимпийских играх 1984 года впервые представила досмотровые арочные и ручные металлодетекторы. С тех пор детекторами для безопасности оснащают аэропорты США и многих других стран, в том числе и России. 

МОБИЛЬНЫЙ ТЕЛЕФОН И МЕТАЛЛОИСКАТЕЛЬ 
Инженеры компании Nokia разработали мобильный телефон, оснащенный возможностями металлоискателя. Устройство позволит владельцу обнаружить спрятанное оружие, определить место прохождения электрических кабелей или найти потерянные автомобильные ключи. В основе устройства лежат две катушки индуктивности, одна из которых выполняет функцию приемника, другая — передатчика. При появлении вблизи мобильного телефона какого-либо металлического предмета, сигнал катушки-передатчика отражается от него и попадает в приёмную катушку, после чего раздается звуковой сигнал. СМ. ТАКЖЕ: 
* Миноискатель 42; 
* Положение-2; 
* Радиоинтерферометр; 
* Тепловизор; 
* Принцесса Уэльская о минах. 

ТОМСКИЙ РАДИОЗАВОД 
ОАО "Томский Завод Измерительной Аппаратуры" специализируется в области проектирования, разработки и производства различного рода металлодетекторов для различных отраслей применения, измерительной аппаратуры для контроля параметров каналов проводных систем связи широкого применения. 

Предприятие основано в начале 1942 года на базе двух заводов, эвакуированных в г.Томск в 1941 году: Ленинградского завода "Радист" и Московского радиозавода. Первой продукцией завода были металлодетекторы для поиска мин. За годы войны было выпущено 55 950 приборов. Выпуск этой продукции продолжается и в настоящее время. 

После войны на заводе развивалось производство гражданской продукции: выпускались бытовые радиорепродукторы, телепередатчики, коммутационные изделия для телефонных станций. В 1957 году началось освоение и серийный выпуск контрольно-измерительной аппаратуры. Связисты хорошо знают наши приборы: комплект П-326, П-321, П-321М, ИШС-НЧ. 

В конце 60-х по заказу Министерства аваиации на заводе была проведена разработка и начато производство металлодеткторов для досмотра авиапассажиров. С 1972 по 1990 год было выпущено 1200 стационарных металлодетекторов (МИС, МИС-2, МИС-3, МИС-4) и столько же портативных приборов. В 2001 году на заводе начался выпуск стационарного металлодетектора МИС-4М - прибора, соответствующего всем современным требованиям, предъявляемым к досмотровой технике. 

В 90-х годах особое внимание уделялось развитию производства товаров народного потребления, открылся цех по выделке меха и производству меховых изделий. 

Предприятие постоянно стремится расширять выпуск конкурентоспособной гражданской и военной продукции. Для достижения этой цели предпринимаются конкретные шаги: становится более гибкой финансовая политика завода, оптимизируется работа маркетинга, ведется поиск производственных и организационных решений не только в рамках самого завода, но также с привлечением к сотрудничеству других предприятий и организаций. Интересующие нас направления сотрудничества перечислены в разделе Сотрудничество.

200px-Metal_Detector.jpg
image001.jpg
tomsk.gif