עקרון הפעולה של גלאי המתכות. תכנית, תיאור

אינציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל
ספרייה חינם / ערכות של מכשירים רדיו-אלקטרוניים וחשמליים

עקרון הפעולה של גלאי מתכות. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / גלאי מתכות

הגדרות שימושיות

מצב פעולה דינמי מספק תנועה רציפה של ראש החיפוש (סליל). תגובת המכשיר תיצפה רק כאשר הראש יועבר על המתכת. אם הראש נעצר מעל האובייקט, התגובה תיעלם.

מצב פעולה סטטי - מצב שבו תגובת המכשיר תישמר כל עוד הראש נמצא מעל האובייקט. זה לא משנה אם זה זז או לא.

מצב פעולה פסאודו-סטטי - מצב דינמי עם התאמת סף איטית מאוד. כלומר, אם תחזיקו את הראש מעל חפץ לאורך זמן, המכשיר יתכוונן לחפץ הזה והתגובה תיעלם. כאשר הראש מתרחק מהאובייקט, תתחיל התאמה הפוכה באותו זמן. במכשירים ממוחשבים, תהליכי התאמת הסף נשלטים על ידי מיקרו-מעבד, כך שמהירויות ההתאמה בעת התקרבות והתרחקות מהאובייקט עשויות להיות שונות. במכשירים קונבנציונליים עם פסאודוסטטיקה, כפתור RETUNE משמש לשחזור מהיר של הסף כאשר הסליל מתרחק מהאובייקט.

מצב VCO - התלות של לא רק עוצמת הקול, אלא גם הטון (תדר) שלו בגודל ובעומק האובייקט. הוא מחדד את תגובת האוזן האנושית לשינויים עדינים באות המתקבל מאובייקט.

סף (טון סף) - צליל חלש שנשמע ברמקול או באוזניות של המכשיר בהיעדר חפצי מתכת ליד הראש. גם למכשירים עם מצב חיפוש לכל המתכות וגם למכשירים עם מצבי חיפוש סטטיים יש צליל סף. ניתן להשתמש בטון זה כדי לשפוט את הביצועים של גלאי המתכות ושינויים במינרליזציה של הקרקע. ברוב המכשירים, צליל הסף ניתן להתאמה.

דְחִיָה - היעדר אות קול (התעלמות) עבור סוג מסוים של אובייקט.

עקרונות בסיסיים של בניית גלאי מתכות: יתרונות וחסרונות

ישנם מספר עקרונות ידועים שעל פיהם בנויים גלאי מתכות. להלן השלושה העיקריים.

BFO (מתנד תדר פעימה - מחולל פעימות, מתנד תלוי) - הוספת התנודות של שני מחוללי תדר גבוה והפרדת ההבדל בין התדרים שלהם, שנמצא בטווח האודיו. אם עצם מתכת מופיע ליד סליל החיפוש, תדירות האות מאחד המחוללים משתנה, ואיתו גובה הצליל הנשמע. כלומר, הם עובדים על בסיס קביעת שינויים קטנים בהשראות של סליל החיפוש בהשפעת חפצי ברזל. מאופיין ברגישות נמוכה.

TR / IB (איזון שידור-קבל / אינדוקציה - איזון שידור, קליטה ואינדוקציה) - שני סלילים מותקנים בחיישן, משדרים וקליטים. הנוכחות של מתכת משנה את הצימוד האינדוקטיבי ביניהם, מה שמשפיע על האות המתקבל.

PI (אינדוקציה דופק) - השידור מתבצע בפולסים, הצורה והמשרעת של האותות המתקבלים תלויים בנוכחותם של חפצי מתכת ליד סלילי הגלאי.

להיפך, לגלאי דופק יש יתרונות רבים:

הרגישים ביותר מבין כל הגלאים הזמינים בעת החדשה;
חסר רגישות להשפעת כדור הארץ;
בעלי מבנה פשוט.

פעולתם משתמשת בפולסים מגנטיים שיכולים להשרות זרם בכל חפצי מתכת שנופלים לשדה מגנטי. בין הפולסים, המקלט מקבל תגובה, המוגברת ומעובדת באופן אלקטרוני.

עם היתרונות הבלתי ניתנים להכחשה שלהם, יש להם גם חסרונות:

הם צריכים סוללות חזקות כדי לעבוד;
הם רגישים ביותר לחפצי ברזל קטנים.

מאז אמצע שנות ה-90, גלאי מתכות דופק רבים החלו להיות מצוידים באבחנה.

גלאי מתכות אינדוקציה מאוזנת הפכו לגלאים סטנדרטיים לשימוש כללי. יש להם שני סלילים בראש החיפוש, אחד מהם משרה שדה מגנטי לסירוגין. הסליל השני ממוקם כך שהשדה סביבו מאוזן בדרך כלל ואין אות חשמלי במוצא שלו.

למעשה, יש מה שנקרא אות שיורי בסליל המקבל, בגלל העיצוב הלא מושלם. חפצי מתכת שמתקרבים לסלילים משנים את התצורה של שדה זה ומבטלים את איזון המערכת. כתוצאה מכך, מופיע אות במוצא הסליל המקבל. אות זה יכול להיות מוגבר וליידע את המפעיל על הממצא.

לגלאי מתכות מודרניים המשתמשים בעקרון זה יש אלקטרוניקה רבת עוצמה המעבדת את האות ומספקת למפעיל מידע נוסף, למשל:

מוליכות ספציפית יחסית של המתכת;
עומק התרחשות וכו'.

לכל עיקרון יש יתרונות וחסרונות ספציפיים. לכן, בגלאים יקרים ומורכבים שיכולים לקבוע לא רק את הנוכחות, אלא גם את סוג המתכת, משולבים שלושתם.

תפקוד גלאי המתכות

כאשר גלאי המתכות מופעל, נוצר שדה אלקטרומגנטי בסליל החיפוש, המתפשט אל הסביבה:

ארץ;
אבן;
מים;
עץ;
אוויר.

זרמי מערבולת מתעוררים על פני מתכות בתוך אזור הכיסוי של סליל החיפוש בהשפעת שדה אלקטרומגנטי. זרמי מערבולת אלו יוצרים שדות נגד אלקטרומגנטיים משלהם, וכתוצאה מכך הפחתה בעוצמת השדה האלקטרומגנטי המופק על ידי סליל החיפוש. זה מתועד על ידי המעגל האלקטרוני של המכשיר.

בנוסף, השדה המשני מעוות את תצורת השדה הראשי, שגם הוא מזוהה על ידי המכשיר.

המעגל האלקטרוני של גלאי המתכות מעבד את המידע המתקבל ומאותת כי מתכת זוהתה.

זרמי מערבולת נוצרים על פני כל חפצי מתכת או מינרלים מוליכים חשמלית. קביעת המתכת בחפץ מבוססת על מדידת המוליכות החשמלית הספציפית של החפץ.

טווחי תדרים של גלאי מתכות

בספרות הטכנית על גלאי מתכות משתמשים במונחים טכניים רבים. לפיכך, הכינוי VLF (Very Low Frequency) פירושו תדר פעולה נמוך מאוד של גלאי המתכות.

היכולת של גלאי מתכות להבחין (לזהות) את אופיו של ממצא תלויה בתדירות הפעולה של המכשיר. בתדרים גבוהים, אפקט העור מתעצם ואיכות ההבחנה מתדרדרת משמעותית.

לכן, בהתחלה (שנות ה-70, תחילת שנות ה-80) יצרני גלאי מתכות השתמשו בתדרים נמוכים מאוד סביב 2 קילו-הרץ. זה הוביל לבעיות ספציפיות:

בתדרים אלו, למרות רגישות טובה לנחושת ולכסף, ירדה הרגישות לזהב ולניקל;
בעת תכנון סלילים, היו בעיות באיכות (גורם איכות).

לגלאי מתכות מודרניים יש פיזור רחב בתדירות ההפעלה, זאת בשל הספציפיות של היישום שלהם, כמו גם מסיבות תכנון הנדסיות.

לרוב, טווח התדרים משתרע בין 6 ל-20 קילו-הרץ, אך הוא גם יכול להיות נמוך יותר. בטווח התדרים הזה, המכשירים מבחינים היטב מטרות ואין בעיות רציניות בעיצוב הסלילים.

מכשירים לחיפוש זהב משתמשים בתדרים גבוהים יותר - עד 15-20 קילו-הרץ ומעלה. הדבר נובע גם מהעובדה שבתדרים אלו משתפרת הרגישות לחפצים קטנים מאוד, למשל, גושי זהב שלעיתים בעלי גדלים זעירים ומשקל נמוך.

בשנים האחרונות, כדי לשפר את עומק ואיכות האפליה, החלו להשתמש בחיפוש מרובה תדרים, אשר בתנאים מסוימים מספק יתרונות. עם הופעת המיקרו-מעבדים הזולים, השיטה הזו קיבלה תנופה חזקה בפיתוחה. אבל ברצוני להעיר שתי הערות חשובות לגבי חיפוש מרובה תדרים:

ראשית, שיטה זו אינה מספקת עלייה משמעותית בעומק האפליה בהשוואה למכשירים חד-תדרים;
שנית, מגוון הממצאים המופלים היטב גדל, אך במקרה של תצורה מורכבת של האחרון, הם עלולים להינתק.
הכינוי TR (משדר-מקלט) פירושו "משדר-מקלט" ומתייחס גם לגלאי מתכות הפועלים על עיקרון איזון האינדוקציה. סוג זה של גלאי מתכות הופיע בשנות ה-30. להתקנים אלה יש סלילים מרוחקים זה מזה, הממוקמים אורתוגונלית. למכשירים מסוג זה יש תדרי פעולה מ-50 עד 100 קילו-הרץ. חסרונות חמורים של מכשירים אלה:
תגובה גדולה לאדמה מינרלית;
חסינות לחפצים קטנים.

בחיפוש אחר חפצים גדולים, בגודל של צנצנת ליטר או יותר, בתנאים של אדמה חלשה במינרליזציה קלה, גלאי מתכות אלו נוחים מאוד. מאז אמצע שנות ה-70 הם כמעט יצאו מכלל שימוש.

כיום, נציג טיפוסי של גלאי מתכות מסוג זה הוא פישר ג'מיני-XNUMX. חלק מיצרני גלאי המתכות השתמשו בייעוד זה כתוספת למונח VLF, ככל הנראה על מנת להדגיש שוב כי פעולת המכשיר מבוססת על עקרון איזון האינדוקציה.

התאמת מערכת פיצוי האדמה

מינרליזציה של קרקע היא נוכחות בקרקע של מלחים ומינרלים מוליכים חשמלית, כמו גם מינרלים וסלעים המכילים ברזל. מוביל להפרעה בפעולה הנכונה של מכשירים. נמחק על ידי הצגת פתרונות ומצבי מעגל נוספים.

בתהליך העבודה על הקרקע, אופי הקרקע, וכתוצאה מכך, המינרליזציה שלה עשוי להשתנות. זה ידרוש התאמות למערכת פיצוי הקרקע. זה נעשה הן באופן ידני והן באופן אוטומטי אם לגלאי יש מצב פעולה כזה. הוא סומן למסלול קרקע. מצב זה אינו מומלץ כאשר הרגישות מוגדרת לרמה גבוהה.

המונח VCO משמש להתייחסות למצב הקול של גלאי מתכות, שבו, בהתאם לגודל ולעומק של האובייקט, לא רק עוצמת הצליל משתנה, אלא גם הטון שלו. זה מחדד את תפיסת השמיעה לגבי השינוי הקל ביותר באות הקול.

לגלאי מתכות מודרניים ואיכותיים יש שירות עשיר המאפשר למפעיל מנוסה לבצע חיפוש פורה במינימום זמן. אם למחפש יש בנוסף הבנה של עקרון הפעולה של גלאי המתכות והיכולות האמיתיות שלו, הדבר מביא לדיבידנדים נוספים.

על הרגישות של גלאי מתכות

כדי להשיג רגישות גבוהה, הרווח הכולל של כל נתיב הקליטה של גלאי המתכות יכול להיות עשרות דציבלים. הגדלת הרגישות בפזיזות מביאה להידרדרות בפעולה היציבה של המכשיר, ובכך הופכת את גלאי המתכות לכלי חיפוש חסר תועלת.

הרגישות היא היתרון העיקרי, אך לא העיקרי, של גלאי מתכות מודרני.

הבנת עובדה זו מגיעה עם הניסיון ומתבהרת לאחר שמנוע החיפוש מוצא את עצמו באזור עמוס בכבדות באשפה מתכת. כאן, רגישות גבוהה היא לא שמחה!

לפעמים השאיפה לסופר רגישות אצל אנשים מסוימים מידרדרת למחלה כאשר אדם מרכז את תשומת הלב בכל סנטימטר נוסף של עומק המצוין בחוברות פרסום. מוכרים משחקים במיומנות על עובדה זו! ולבסוף, עומק הגילוי נתון בדרך כלל באוויר, כלומר בתנאים אידיאלים, אך בקרקע סביר להניח שהאובייקט שצוין בעומק הנקוב לא יתגלה.

מחבר: דוברובסקי ש.ל.

ראה מאמרים אחרים סעיף גלאי מתכות.

תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה.

<< חזרה

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

רעשי תנועה מעכבים את גדילת האפרוחים 06.05.2024

הצלילים שמקיפים אותנו בערים מודרניות הופכים נוקבים יותר ויותר. עם זאת, מעטים האנשים שחושבים כיצד הרעש הזה משפיע על עולם החי, במיוחד יצורים עדינים כמו אפרוחים שעדיין לא בקעו מהביצים שלהם. מחקרים עדכניים שופכים אור על נושא זה, ומצביעים על השלכות חמורות על התפתחותם והישרדותם. מדענים מצאו שחשיפה של אפרוחי יהלום זברה לרעש תנועה עלולה לגרום להפרעה חמורה בהתפתחותם. ניסויים הראו שזיהום רעש יכול לעכב באופן משמעותי את בקיעתם, ואותם אפרוחים שצצים מתמודדים עם מספר בעיות מקדמות בריאות. החוקרים מצאו גם שההשפעות השליליות של זיהום הרעש משתרעות על הציפורים הבוגרות. סיכויי רבייה מופחתים וירידה בפוריות מעידים על ההשפעות ארוכות הטווח שיש לרעש התנועה על חיות הבר. תוצאות המחקר מדגישות את הצורך ... >>

רמקול אלחוטי Samsung Music Frame HW-LS60D 06.05.2024

בעולם של טכנולוגיית אודיו מודרנית, היצרנים שואפים לא רק לאיכות צליל ללא דופי, אלא גם לשילוב פונקציונליות עם אסתטיקה. אחד הצעדים החדשניים האחרונים בכיוון זה הוא מערכת הרמקולים האלחוטיים החדשים Samsung Music Frame HW-LS60D, שהוצגה באירוע 2024 World of Samsung. ה-Samsung HW-LS60D הוא יותר מסתם מערכת רמקולים, זו אומנות הסאונד בסגנון המסגרת. השילוב של מערכת 6 רמקולים עם תמיכה ב-Dolby Atmos ועיצוב מסגרת תמונה מסוגנן הופכים את המוצר הזה לתוספת המושלמת לכל פנים. ה-Samsung Music Frame החדש כולל טכנולוגיות מתקדמות לרבות Adaptive Audio המספק דיאלוג ברור בכל רמת עוצמת הקול, ואופטימיזציה אוטומטית של החדר לשחזור אודיו עשיר. עם תמיכה בחיבורי Spotify, Tidal Hi-Fi ו-Bluetooth 5.2, כמו גם אינטגרציה של עוזר חכם, הרמקול הזה מוכן לספק לך ... >>

דרך חדשה לשלוט ולתפעל אותות אופטיים 05.05.2024

עולם המדע והטכנולוגיה המודרני מתפתח במהירות, ובכל יום מופיעות שיטות וטכנולוגיות חדשות שפותחות בפנינו אפשרויות חדשות בתחומים שונים. חידוש אחד כזה הוא פיתוח של מדענים גרמנים של דרך חדשה לשלוט באותות אופטיים, שעלולה להוביל להתקדמות משמעותית בתחום הפוטוניקה. מחקרים אחרונים אפשרו למדענים גרמנים ליצור לוח גלים שניתן לכוונן בתוך מוליך גל סיליקה מאוחה. שיטה זו, המבוססת על שימוש בשכבת גביש נוזלי, מאפשרת לשנות ביעילות את הקיטוב של האור העובר דרך מוליך גל. פריצת דרך טכנולוגית זו פותחת אפשרויות חדשות לפיתוח התקנים פוטוניים קומפקטיים ויעילים המסוגלים לעבד כמויות גדולות של נתונים. הבקרה האלקטרו-אופטית של הקיטוב שמספקת השיטה החדשה יכולה לספק את הבסיס לסוג חדש של התקנים פוטוניים משולבים. זה פותח הזדמנויות גדולות עבור ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

נמצאו היצורים הארוכים ביותר על פני כדור הארץ 23.07.2017

מדענים אמריקאים גילו את היצורים הארוכים ביותר על פני כדור הארץ, שבסודם הם מקווים להשתמש כדי להאריך את חיי האדם. אלו הן תולעים יושבות בים עמוק מקרקעית הים הקריבי, חלקן בנות למעלה מ-300 שנה.

פרטים של Escarpia laminata חוצים גבול באריכות ימים שאף מין אחר של יצורים חיים לא חצה מעולם. ומכיוון שאי אפשר לקבוע במדויק את גילם של הפרטים הארוכים ביותר ממין זה, ייתכן שחלקם חיים עוד יותר.

תולעים מתאימות יותר לניסויים ולמחקר מאשר צבים נדירים וסרטנים ענקיים, שנחשבו בעבר לבעלי שיא ארוכים. פרטים החיים במקום אחד כל חייהם ליד פתחי אוורור הידרותרמיים ו"מעשנים שחורים" בקרקעית הים ניזונים מפלנקטון ושאריות של אורגניזמים אחרים הנלכדים מהמים. צינורות Escarpia laminata גדלים לאט מאוד - כחצי מילימטר בשנה, וגילם של הפרטים הארוכים ביותר עולה על 300 שנה.

חלק מהסוד לאריכות החיים שלהם הוא שהתולעים הללו כמעט לעולם לא מתות - שיעור התמותה במושבות שלהן אינו עולה על 0,6% אפילו עבור הפרטים המבוגרים ביותר, וזה נמוך בערך פי 15 מהערכים החזויים על ידי התיאוריה. אולי זה נובע מהטמפרטורה הנמוכה של המים שבהם חיים Escarpia laminata ותולעים אחרות במעמקי הים.

עוד חדשות מעניינות:

▪ מנורות לד חדשות מבית LG

▪ המומנט המגנטי של המיון הוא הכוח החמישי של הטבע

▪ שעון מעורר USB

▪ צג ASUS ROG Strix XG43VQ

▪ ניווט ירחי

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ חלק של האתר מכשירי חשמל ביתיים. בחירת מאמרים

▪ מאמר בחירת אביזרים למצלמת הווידאו שלך. וידאו ארט

▪ מאמר מי היה הדוכס מוולינגטון לפי לאום? תשובה מפורטת

▪ מאמר ראש המשלחת. תיאור משרה

▪ מאמר בקרת ווליום בפיצוי עדין עם נגד משתנה ללא ברזים. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

▪ מאמר נורמות מבחני קבלה. פסים משולבים ומחברים. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

השאר את תגובתך למאמר זה:

כל השפות של דף זה

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר