принцип работы, установка, настройка. Арочный металлодетектор
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
Виды
Устройство оборудования
Эксплуатация рамки металлодетектора
Правила монтажа металлодетекторов
Меры предосторожности
Влияние на человека
Преимущества использования
Недостатки
Выводы
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.
Виды
Существует минимум два вида металлодетекторов арочного типа: активные и пассивные. Вторые способны обнаружить исключительно изделия, выполненные из твердых сплавов, а первые «увидят» даже цветные металлы, сплавы, спрятанные в багаже, на теле человека (или внутри него).
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.
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.
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:
- Ключ для блокировки рабочих режимов с двумя положениями «включено и отключено»;
- Индикатор со светодиодами, отображающий сегменты, в которых выявлен предмет;
- Клавиатура, используемая для настройки рамки металлодетектора;
- Жидкокристаллический экран, на котором отображается информация.
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 для кормоуборочного комбайна
Использование: сельскохозяйственная техника, в частности устройства для защиты узлов кормоуборочного комбайна. Сущность изобретения: для исключения ложного срабатывания от сигналов с индуктивного датчика при прохождении металлических предметов в его области используют последовательно включенные режекторные фильтры, которые позволяют по сигналу синхроимпульса наличие циклической составляющей на фоне общего информационного сигнала. 2 ил.
Изобретение относится к сельскохозяйственной технике, в частности к устройствам защиты узлов кормоуборочного комбайна от металлических предметов, попадающих в его приемную камеру (питатель) вместе со скошенной кормомассой.
В основе всех металлодетекторов, устанавливаемых на кормоуборочных комбайнах западных фирм, а также на комбайнах, выпускаемых ПО “Гомсельмаш” (единственное предприятие СНГ, серийно производящее кормоуборочные комбайны), лежит одно и тоже устройство, разработанное американской фирмой “Sperry Rand Corporation” и впервые описанное в патенте США, кл.56-102 (А 01 D 69/10), N 3972156, 1976 г. “Speed independent static field metal detector”, которое и выбрано в качестве прототипа.
Для исключения влияния довольно громоздкого датчика металлодетектора на прохождение кормомассы через питатель комбайна, а также обеспечения возможности работы комбайна с различными адаптерами (подборщиком, травяной жаткой, рядковой кукурузной, роторной жаткой и т.п.) датчик, как правило, размещается в первом нижнем вальце питателя и обеспечивает обнаружение металлических предметов (ферромагнитных), проходящих вместе с кормомассой в пространстве между первым верхним и первым нижним вальцами питателя комбайна.
Поскольку принцип действия датчика основан на появлении импульса ЭДС в катушках за счет изменения магнитного поля (создаваемого постоянными магнитами датчика) при прохождении ферромагнитного предмета в его зоне действия, возникает необходимость изготовления вальца, в котором размещаeтся датчик, из немагнитного материала. Причем этот материал должен иметь высокое удельное электрическое сопротивление для уменьшения токов Фуко, наводимых в вальце при его вращении в магнитном поле, создаваемом мощными магнитами датчика. С этой точки зрения наилучшим материалом являются различные пластмассы, но их применение ограничено сравнительно низкой прочностью и износостойкостью, поэтому на большинстве комбайнов датчик металлодетектора устанавливают в вальцах, изготавливаемых из немагнитной высоколегированной нержавеющей стали. Наличие ферромагнитных включений в деталях такого вальца (имевшихся ранее в исходном материале, образовавшихся за счет изменения структуры металла при сварке деталей, появившихся за счет наклепа материала инструмента при мехобработке и т.
п.), приводит к ложным срабатываниям системы защиты. Это заставляет уменьшать чувствительность датчика металлодетектора в 5.10 раз, что увеличивает опасность поломки комбайна за счет попадания достаточно крупных металлических предметов в его измельчитель.
Чувствительность металлодетектора также ограничивается наличием взаимодействия магнитного поля датчика с магнитными полями вращающихся (движущихся) узлов и агрегатов комбайна, изготовленных из обычной стали (шнек жатки или подборщика, рядом расположенные вальцы, барабан измельчителя и т.п.).
Для получения приемлемой чувствительности металлодетектора при изготовлении вальцов из немагнитной стали используют специальную технологию сварками электродами из нержавеющей стали, прогретыми до определенной температуры, после мехобработки каждой детали (резка, тoчение, гибка и т.п.) ее подвергают травлению и термообработке для устранения наклепа металла инструмента и снятия механических напряжений.
При сборке вальцов в заводских условиях требуется повышенная чистота помещений, отсутствие масла и стружки на рабочем месте, не допускается транспортирование вальцов навалом или в железной таре, даже устранение окалины после сварки необходимо производить медными или титановыми молотками. И, наконец, на последней стадии изготовления вальцов из немагнитной стали их подвергают размагничиванию, помещая во внутрь катушки, подключаемой к промышленной сети 380 В, 50 Гц (Л1).
Несмотря на все описанные ухищрения даже такая сложная и дорогая технология обеспечивает лишь 70-80%-ный выход годных для работы с металлодетектором вальцов (Л2).
В ходе эксплуатации машины под действием магнитного поля датчика происходит постепенное намагничивание ферромагнитных включений, оставшихся в вальце, что заставляет оператора машины уменьшать чувствительность металлодетектора для исключения ложных срабатываний системы защиты и частых остановок машины.
Инструкцией фирмы “Kemper” на кормоуборочную приставку “Champion 3000” предусмотрена необходимость минимум два раза в год снимать валец с металлодетектором, разбирать его и подвергать размагничиванию (ЛЗ). Все это существенно снижает производительность кормоуборочного комбайна и увеличивает расходы, связанные с его обслуживанием.
Целью предполагаемого изобретения является повышение реальной чувствительности металлодетектора и снижение затрат, связанных со сложной технологией изготовления вальцов и необходимостью их регулярного размагничивания во время эксплуатации комбайна.
Для достижения указанной цели в металлодетектор, содержащий расположенный в вальце датчик в виде катушки индуктивности с постоянными магнитами, фильтр нижних частот, полосовой усилитель с регулируемым коэффициентом усиления, пороговое устройство, устройства управления и сигнализации, дополнительно введены М последовательно включенных синхронных режекторных фильтров, М датчиков синхронизирующих импульсов, где М 1,2,3, а также устройство блокировки выходного сигнала, причем сигнальный вход первого синхронного фильтра соединен с выходом полосового усилителя, выход последнего синхронного фильтра с сигнальным входом устройства блокировки, выход которого соединен со входом порогового устройства, а выходы датчиков синхронизирующих импульсов поданы на входы синхронизации соответствующих синхронных режекторных фильтров и на тактовые входы устройства блокировки.
На фиг.1 представлена структурная схема предлагаемого металлодетектора.
Металлодетектор содержит последовательно соединенные магнитостатический датчик 1, фильтр нижних частот 2, полосовой усилитель с регулируемым коэффициентом усиления 3, М синхронных режекторных фильтров 4, устройство блокировки 5 и пороговое устройство 6, а также устройство сигнализации 7, устройство 8 и М датчиков синхроимпульсов 9, причем выход порогового устройства 6 соединен одновременно со входами устройства сигнализации 7 и устройства управления 8, а выход каждого датчика синхроимпульсов 9 соединен со входом синхронизации соответствующего синхронного режекторного фильтра 4 и соответствующим тактовым входом устройства блокировки 5.
Устройство работает следующим образом. При прохождении ферромагнитного предмета вместе с кормомассой в зоне действия датчика металлодетектора, расположенного в первом нижнем вальце питателя, изготовленного из немагнитного материала, в приемных катушках датчика наводится ЭДС и на выходе датчика 1 формируется импульс напряжения, который затем через фильтр нижних частот 2 поступает на вход полосового усилителя 3, осуществляющего частотную селекцию спектра полезного сигнала.
Ввиду наличия в вальце ферромагнитных включений и наличия вращающихся стальных элементов конструкции комбайна в непосредственной близости от датчика 1 (вальцы питателя, механизмы передач, шнек подборщика, барабан измельчителя и т.п.) на выходе датчика 1 будут присутствовать сигналы помех, причем амплитуда сигналов помех в некоторых случаях может превышать амплитуду полезного сигнала. Значительная часть спектральных составляющих сигналов помех лежит в полосе спектра полезного сигнала, поэтому с помощью обычного полосового (частотно-избирательного) усилителя не удается эффективно от них отстроиться. Таким образом, на выходе полосового усилителя наряду с полезным сигналом будут присутствовать описанные выше помехи.
Рассматриваемые помехи имеют одну общую особенность: они являются периодическими и синхронизированы с фазами вращения порождающих их элементов конструкции. Для подавления каждой из этих помех используется свой синхронный режекторный фильтр 4, настроенный на подавление данной помехи.
Последовательное включение М таких фильтров после полосового усилителя 3, где М число элементов конструкции (узлов) комбайна, порождающих помехи, обеспечит подавление всех мешающих помех. Полезный сигнал от постороннего металлического предмета, попавшего в поток кормомассы, является импульсным и асинхронным, поэтому он пройдет на выход каскада синхронных режекторных фильтров практически без изменения.
Структура синхронного режекторного фильтра и принцип его действия известны. В предлагаемой области применения удобно использовать Г-образное режекторное звено на коммутируемых конденсаторах, описанное, например, в а.с. СССР кл. Н 03 Н 19/00, N 995283. Автоматическая настройка синхронного режекторного фильтра на конкретную помеху осуществляется с помощью подачи на его синхровход последовательности импульсов, синхронных с фазой вращения элемента конструкции комбайна, создающего эту помеху. Для этой цели предлагается использовать датчик синхроимпульсов 9, связанный с соответствующим вращающимся элементом (узлом) комбайна и вырабатывающий некоторое количество синхроимпульсов за один оборот этого элемента (узла).
В результате на выход последнего синхронного режекторного фильтра 4 пройдет только полезный асинхронный сигнал, а помехи от вращающихся элементов конструкции будут значительно подавлены или вообще отсутствовать.
Для предотвращения срабатывания металлодетектора во время переходных процессов в синхронных режекторных фильтрах, связанных с запуском или остановкой агрегатов комбайна, после цепочки синхронных фильтров 4 в схему введено устройство блокировки 5, функцией которого является запрещение прохождения сигнала на вход порогового устройства 6 на время переходного процесса.
Один из вариантов построения устройства блокировки 5 приведен на фиг.2.
Устройство состоит из М цепочек последовательно включенных частотных дискриминаторов 10 и одновибраторов 11, а также М входовой схемы ИЛИ 12 и ключа 13, причем выходы одновибратора 11 поданы на входы схемы ИЛИ 12, выход которой подключен к управляющему входу ключа 13.
Частотныe дискриминаторы 10 могут быть построены любым из известных способов, например, в соответствии с а.c. СССР, кл. Н 03 К 5/22 N 839041. На вход каждого из них подается последовательность импульсов с выхода датчика синхроимпульса 9. Частотный дискриминатор 10 вырабатывает на выходе уровень лог.0 или лог.1 в зависимости от того, выше или ниже входная частота заданной граничной. Диапазон частот импульсов с выхода каждого датчика синхроимпульсов 9 известен заранее, так как он определяется скоростью вращения соответствующего элемента конструкции комбайна. Если установить граничную частоту частотного дискриминатора 10 немного ниже, чем минимальная рабочая частота следования импульсов на выходе соответствующего датчика синхросигналов 9, то фронт или спад его выходного сигнала будут сигнализировать о начале переходного процесса.
Следующий за частотным дискриминатором 10 одновибратор 11 вырабатывает по любому из фронтов импульс с уровнем лог.
1, длительность которого должна быть больше времени переходного процесса в соответствующем синхронном фильтре 4. Эти импульсы логически суммируются на схеме ИЛИ 12, выходной сигнал которой с уровнем лог.1 разрывает цепь прохождения сигнала через ключ 13 на время переходных процессов.
Полезный сигнал, пройдя через устройство блокировки 5, компанируется пороговым устройством 6, сигнал с выхода которого подается на устройство индикации 7, сигнализирующее о попадании постороннего предмета в питатель комбайна, и на устройство управления 8, обеспечивающее остановку вальцов питателя комбайна.
Таким образом, благодаря введению в известное устройство дополнительных элементов с соответствующими связями, заявляемое устройство позволяет: Повысить реальную чувствительность металлодетектора.
Существенно упростить технологию изготовления вальца из немагнитной нержавеющей стали, устранив операции травления и размагничивания, при сохранении исходных характеристик металлодетектора.
Устранить трудоемкую операцию по размагничиванию вальцов в процессе эксплуатации комбайна.
Формула изобретения
Металлодетектор для кормоуборочного комбайна, содержащий последовательно соединенные индуктивный датчик, фильтр нижних частот, полосовой усилитель с регулируемым коэффициентом усиления, пороговое устройство, а также устройство сигнализации и устройство управления, входы которых соединены с выходом порогового устройства, отличающийся тем, что он снабжен M последовательно включенными синхронными режекторными фильтрами, M датчиками синхроимпульсов, где M= 1,2, а также устройством блокировки, причем сигнальный вход первого синхронного режекторного фильтра соединен с выходом полосового усилителя, выход последнего синхронного режекторного фильтра соединен с сигнальным входом устройства блокировки, выход которого соединен с входом порогового устройства, а выходы датчиков синхроимпульсов соединены с входами синхронизации соответствующих синхронных режекторных фильтров и тактовыми входами устройства блокировки.
РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2
Схема простого металлоискателя Схема простого металлоискателяВ категории Поиск сокровищ больше статей и узнайте больше информации о простой схеме металлоискателя Обзоры Цена Характеристики Особенности Изображение инструкции видео Аксессуары Все это в металлоискателях для золота.
Принцип работы извещателя заключается в том, что при приближении металлического предмета к катушке индуктивность генератора-ведущего устройства-генератора изменяется. Чем ближе предмет и чем он дальше, тем сильнее его влияние на частоту генератора.
Рис. 1 металлоискатель включен. схема, показывающая принцип работы транзисторов
Теперь рассмотрим конструкцию простого детектора, собранного на двух транзисторах. Схема металлоискателя представлена на рисунке 2.1. Генератор выполнен по схеме баков транзистора VT1. Генерация формируется за счет положительной обратной связи и основных транзисторных схем.
Частота генератора зависит от емкости конденсаторов С1-С3 и катушки индуктивности L1. При приближении к металлической катушке индуктивность меняет свой предмет — увеличивается, если металл ферромагнитный, например железо, и уменьшается, если цвет металла — медь, латунь.
Но как следить за частотой изменений? Это делается приемником, который является вторым транзистором. Это тоже генератор, построенный по первой емкостной схеме. Его частота зависит от емкости конденсатора С4-С6 и катушки индуктивности L2 и мало чем отличается от частоты первого генератора. Нужная разность частот подобрана катушкой. Кроме того, каскад на транзисторе VT2 совмещает функцию детектора выделения низкочастотных колебаний, возникающих на базе транзистора высокочастотных колебаний. Нагрузочный детектор – наушники BF1; конденсатор С1 в нагрузку для высокочастотных колебаний.
RLC-цепь с индуктивным приемником связана со схемой генератора, поэтому цепь коллекторного транзистора VT2 пропускает токи обеих частот генераторов, а также ток дифференциальной частоты, частоты сердечных сокращений.
Если, например, частота основного генератора 460 кГц, а частота генератора 459 кГц, то дифференциал будет 1 кГц, т.е. 1000 Гц. Этот сигнал и слышен в телефонах. Но необходимо поднести поисковую катушку L1 к металлу, так как частота звука в телефонах будет меняться в зависимости от типа металла, она или падает, или становится выше.
Рис. 2 Конструкция катушки
Вместо схемы подходят П401, П402 и другие высокочастотные транзисторы. Наушники – high-TONE или тембр 1-2, но их капсюли должны быть параллельны, чтобы суммарное сопротивление составило 800…1200 Ом. В этом случае громкость будет немного выше. Резисторы-МЛТ-0,25, конденсаторы-КЛС-1 или БМ-2.
Катушка L1 представляет собой прямоугольный каркас размерами 175х330 мм, состоящий из 32 витков провода ПЭВ-2 0,35
Конструкция катушки L2 показана на рисунке 2. В двух бумажных сегментах размещаются 6-цилиндрические стержни диаметром 7 мм или 600 или 400НН. ферритовые: один (1) длинной 20…22 мм, стационарный, другой (2) -35…40 мм (подвижный-для регулировки катушки).
Каркасы обмотаны бумажной лентой 3, поверх которой намотана катушка L2(5)-55 витков провода (можно ПЭВ-1 или ПЭВ-2) диаметром 0,2 мм. Выводы катушек закреплены резиновыми кольцами 4.
Транзисторы, конденсаторы и резисторы смонтированы на материнской плате (рис. 3) из изоляционного материала. Зарядка соединяется с катушками, питанием от батареи, переключателем и розеткой изолированы. Плата и другие детали размещены в фанерном клееном корпусе прямоугольной формы размерами 40х200х350 мм. Катушка L1 прикреплена к нижней части оболочки, а внутри катушки на расстоянии 5,7 мм от ее витков размещена катушка L2. Рядом с этой катушкой плата. Разъем и прикрепите выключатель к боковой стенке с внешней стороны корпуса. Наверху корпуса (желательно на клею) деревянная ручка примерно метровой длины.
Рис. 3. Расположение элементов на плате
Наладку детектора начинают с измерения режимов работы транзисторов. Включите питание, замерьте напряжение на эмиттере первого транзистора (отношение к общему проводу-плюс питания)- оно должно быть 2,1.
Грубая наука. Новая Зеландия . Золотая лихорадка . Вызов металлоискателя| ПБС
Металлоискатель
Джонатан Хэйр
Железо, золото и другие металлы
Что такое металлоискатель?
Как это работает?
Как мы сделали металлоискатель
Электроника и схемы
Как был сделан металлоискатель
Использование металлоискателя
Вызов
В Rough Science есть золотая тема, и одна из проблем
для первого эпизода было сделать металлоискатель, чтобы помочь найти это
драгоценный металл.
Железо, золото и другие металлы
Металлы обычно блестящие, твердые и проводят электричество.
Некоторые металлы также
магнитный. Хорошим тестом для металла является проверка того, проводит ли он электричество.
но это не очень помогает нам, когда он похоронен под землей! Если бы мы были
в поисках железа мы могли бы каким-то образом модифицировать компас, но, к сожалению,
золото не магнитится, поэтому нам нужно найти какой-то другой способ его обнаружить.Вернуться к началу
Что
это металлоискатель?
Металлоискатель представляет собой электронное устройство, состоящее из большой катушки.
провода, называемого поисковой катушкой круглый конец
металлоискатель и некоторую специальную электронику, которая позволяет нам «услышать»
наличие закопанного металла через металлоискатель
оратор.
Вернуться к началу
Электроника металлоискателя подает на поисковую катушку сигнал, который заставляет ее создавать электромагнитное поле (электромагнитное поле — это любое движущееся или изменяющееся электрическое или магнитное поле) вокруг себя.
Электроника также определяет, изменяется ли каким-либо образом поле, создаваемое катушкой.
Электронное устройство, создающее электромагнитные поля, называется генератором (электрическая цепь, способная очень быстро включаться и выключаться). Это невидимо, как линии магнитного поля вокруг магнита, но постоянно меняется.
Если поисковая катушка находится на земле, создаваемое ею поле будет распространяться наружу и вниз на глубину, примерно равную диаметру катушки. На поле влияют и изменяют близлежащие объекты. Изоляторы, такие как сухой камень, не очень сильно меняют поле, но металлы, которые проводят электричество, заметно усиливают или ослабляют поле.
Если поисковая катушка натыкается на металл, влияющий на поле, электроника определяет это изменение и производит соответствующее изменение в ноте из динамика. Это изменение звука говорит нам о том, что мы обнаружили закопанный металл.
Электромагнитное поле быстро меняется, возможно, со скоростью 100 000 раз в секунду — намного быстрее, чем могут слышать наши уши.
Возможно, вы знаете, что два музыкальных инструмента можно настроить друг на друга, если поставить их близко друг к другу и сыграть одну и ту же ноту. Мы можем сделать то же самое в электронном виде с генераторами, используемыми в металлоискателе. Когда мы смешиваем колебания поисковой катушки с другим встроенным генератором на той же частоте, в результате получается нота, которую мы слышим. При обычном использовании один осциллятор настраивается таким образом, чтобы металлоискатель издавал постоянную ноту. Если поисковая катушка проходит над землей, где присутствует металл, она смещает частоту поисковой катушки, вызывая изменение высоты тона ноты.
Вернуться к началу
Как мы сделали детектор
здание металлоискателя можно увидеть в трех секциях:
1. Два электронных
устройства или генераторы (один с поисковой катушкой)
2. Микшер – для объединения двух осцилляторов
3. Усилитель мощности для динамика.
Мы использовали три лома
радио, чтобы обеспечить электронные компоненты для металлоискателя.
Один
радио работало, поэтому я использовал его усилитель для питания динамика
для металлоискателя.
Вернуться к началу
Электроника и схемы
Радио — это устройство, состоящее из электронных компонентов, таких как резисторы, конденсаторы, транзисторы и диоды. Компоненты соединяются проводами и спаиваются, образуя цепь. В основе электроники лежат транзисторы. Транзистор можно использовать для усиления слабых сигналов в более крупные копии оригинала и очень быстрого включения и выключения напряжения. Универсальные свойства транзисторов привели к тому, что они используются почти во всех электронных изобретениях, включая радиоприемники, компьютеры, мобильные телефоны и космические путешествия — они произвели революцию в нашем мире.
Вернуться к началу
Как
металлоискатель был изготовлен
Сначала мы построили поисковую катушку. Была вырезана деревянная форма диаметром 12 дюймов.
Изолированная проволока была намотана около 20 раз вокруг формы, а затем закреплена на деревянной ручке.
Мы решили разместить электронику в небольших пластиковых коробках, вроде тех, что используются для хранения продуктов, чтобы они были как можно более водонепроницаемыми. Аккумулятор разместили в одном ящике, а электронику встроили в другой. Запасное радио использовалось как усилитель динамика и крепилось в верхней части рукоятки.
Электроника металлоискателя была подключена, чтобы создать правильную цепь с использованием проволоки и металлического припоя. Мы использовали пластиковый лист, чтобы разметить нашу печатную плату. Там, где должны были проходить провода компонентов, были просверлены отверстия, а затем концы компонентов были спаяны, соединены проводом под самодельной платой и помещены в водонепроницаемую коробку.
Электроника поисковой катушки (генератор) состоит из транзистора, нескольких резисторов и конденсаторов и подключена к катушке.
Ручка настройки станции, снятая с утилизированного радиоприемника, стала нашим конденсатором для настройки и была подключена к катушке, чтобы мы могли регулировать ее частоту. Затем мы сделали второй генератор, идентичный первому, но с меньшей поисковой катушкой. Поскольку эта катушка была меньше и находилась дальше от земли, на нее не влияли какие-либо закопанные металлы. Для этого использовалась катушка от списанного радиоприемника.
Затем была сделана «микшерная схема». Эта схема электронно объединяет сигналы от большой и малой катушек, чтобы мы могли обнаружить разницу между ними. Это генерирует сигнал, который мы в конечном итоге услышим (после того, как он будет усилен в каскаде усилителя) в динамике. Эта заметка изменится, когда мы столкнемся с закопанным металлом, и будет нашим индикатором от металлоискателя.
Наконец, мы подключили батарею к радиоприемнику и всем остальным схемам и убедились, что все различные части, то есть блоки схемы, правильно подключены друг к другу.
