Детектор металу (металошукач) являє собою електронний прилад, який виявляє присутність цінних речей поблизу. Він корисний для виявлення об’єктів, захованих усередині предметів або під землею. А як працює металошукач і що у нього всередині?
З чого він складається?
Він часто складається з портативного пристрою з датчиком. Якщо прилад наближається до металевого предмету, тон в навушниках починає змінюватися або з’являється рух стрілки індикатора. Зазвичай пристрій дає розуміння про відстані до об’єкта і залежить від того, на яку глибину працює металошукач. Це можна зрозуміти по тону змінюється в навушниках або по індикатору.
Іншим поширеним типом є стаціонарні версії, використовувані для перевірки в тюрмах, будівлях суду і аеропортах на предмет наявності зброї.
Історія створення
До кінця XIX століття багато вчених і інженери використовували свої накопичені знання в області теорії електрики, намагаючись винайти машину, здатну точно видати необхідну інформацію. Використання такого пристрою для пошуку рудоносних порід дало б величезну перевагу будь-якому шахтарю, для чого достатньо було б пояснити йому принцип роботи.
Ранні машини були недопрацьованими, використовували занадто багато енергії і функціонували тільки в дуже обмежених умовах.
У 1874 році паризький винахідник Густав Труве розробив ручний пристрій для виявлення і вилучення металевих предметів, таких як кулі. Натхненний Труве, Олександр Грехем Белл розробив аналогічний пристрій, щоб спробувати виявити кулю в груди американського президента Джеймса Гарфілда в 1881 році. Він працював правильно, але спроба не увінчалася успіхом, тому що пружинна ліжко Гарфілда внесла свої корективи.
Найпростіша форма металошукача складається з генератора, що створює змінний струм, який проходить через котушку з магнітним полем. Якщо шматок електропровідного об’єкта знаходиться поряд з котушкою, в ньому будуть індуковані вихрові струми, що створить власне магнітне поле.
Початок сучасних розробок
Сучасний розвиток металошукача почалося в 1920-х. Герхард Фішер міркував, що якщо радіо-пучок може бути спотворений, то повинна бути можливість розробити машину, яка виявить метал за допомогою пошукової котушки, резонуючій на радіочастоті.
У 1925 році він подав заявку і отримав перший патент. Хоча Герхард Фішер був першим, хто запатентував металошукач, першим подав заявку Ширл Херр, бізнесмен з Кроуфордсвилля, штат Індіана. Його заявка на портативний детектор металу була подана в лютому 1924 року, але не запатентована до липня 1928 року.
Херр допомагав італійському лідеру Беніто Муссоліні в пошуку предметів, що залишилися на галерах Імператора Калігули на дні озера Немі в Італії у серпні 1929 року. Винахід було використано під другої Антарктичної експедиції адмірала Річарда Берда в 1933 році для виявлення об’єктів, залишених попередніми дослідниками.
Винахід Косацкого
Конструкція, винайдена Косацким, широко використовувався під час другої битви під Ель-Аламейні, коли 500 одиниць цього пристрою були відправлені фельдмаршалу Монтгомері для розчищення мінних полів відступаючих німців, а потім застосовувалася при вторгнення союзників в Італії і Нормандію.
Оскільки створення і удосконалення пристрою було дослідної операцією військового часу, відомості про те, що Косацкий створив перший практичний металошукач, зберігалися в секреті більше 50 років.
Подальший розвиток галузі
Багато виробників цих нових пристроїв представили свої ідеї на ринку. White of Oregon Electronics починалася в 1950-х до створення машини під назвою Oremaster Geiger Counter. Іншим лідером в області технологій детекторів був Чарльз Гарретт, який вперше застосував машину BFO (Beat Frequency Oscillator).
З винаходом і розробкою транзистора в 1950-х і 1960-х виробники і дизайнери металошукачів розробили більш легкі машини меншого розміру з поліпшеною схемотехнікою, що працюють на невеликих батареях. Компанії з’явилися на всій території Сполучених Штатів і Великобританії, щоб задовольнити зростаючий попит.
Сучасні топ-моделі повністю комп’ютеризовані і використовують технології інтегральних мікросхем, що дозволяють користувачеві встановлювати чутливість, дискримінацію, швидкість доріжки, порогову гучність, фільтри і так далі.
Винахід дискриминаторов
Найбільшим технічним зміною в детекторах була розробка системи індукційного балансу. Вона включала дві котушки, які були електрично збалансовані. Коли метал потрапляв в їх околиці, вони ставали неврівноваженими. Це дозволяло детекторам розрізняти колір, тому що кожен метал має різну фазову характеристику при впливі змінного струму.
З часом були розроблені детектори, які могли б вибірково виявляти бажані метали, ігноруючи при цьому небажані. Навіть з дискриминаторами було все ще важко уникнути небажаних металів, тому що деякі з них мали подібні фазові характеристики, наприклад, фольгу і золото, особливо у формі сплаву.
Таким чином, неправильне налаштування деяких детекторів могла збільшити ризик сплутати цінне з дешевим. Ще одним недоліком дискриминаторов було те, що вони знижували чутливість детектора.
Які ще методи виявлення металу?
У той же час розробники розглядали можливість використання іншого методу виявлення металу, який називається імпульсною індукцією. На відміну від генератора частоти биттів або індукційних балансувальних машин, які використовували рівномірний змінний струм на низькій частоті, імпульсна індукційна машина просто намагничивала землю щодо потужним миттєвим струмом через пошукову котушку. При відсутності металу поле згасав з однаковою швидкістю. Можна було навіть виміряти час загасання.
Ці тимчасові відмінності були незначними, але удосконалення електроніки дозволило точно їх виміряти і визначити присутність металу на розумній відстані. Нові машини мали одну важливу перевагу: вони були в основному несприйнятливі до впливу мінералізації. Додавання комп’ютерного управління та цифрової обробки сигналів ще більше поліпшило датчики індукції імпульсів.
Де ще використовується металошукач?
Прилади широко використовувалися в археології в 1958 році. Однак археологи виступили проти їх застосування шукачами артефактів або мародерами, чия діяльність руйнує археологічні пам’ятки.
Проблема їх використання в місцях розкопок любителями, які знаходять об’єкти, що представляють археологічний інтерес, полягає в тому, що контекст, в якому був виявлений об’єкт, загублений і детальне обстеження його околиць не проводиться.
Використання як хобі
Існують різні види хобі з використанням металошукача. Наприклад, багато любителі ведуть пошук цінних сполук, таких як золото, срібло або мідь. Знаходять їх найчастіше у формі самородків або пластівців. Але є й інші види хобі.
Пошук викинутих або загублених речей. Найчастіше люди втрачають ювелірні вироби, телефони, фотоапарати та інші пристрої. Це відбувається, наприклад, в парках, де присутній великий шар опалого листя. На якій частоті працює металошукач для цих цілей? Найбільш поширеним показником є частота 7-8 кГц.
Пошук артефактів давнину – це хобі, для якого потрібні більш професійні металошукачі, а також вагомий досвід у цій справі. Монети, кулі, гудзики, сокири або пряжки можуть бути закопані досить глибоко. Щоб не пошкодити їх при викопуванні, людина повинна знати деякі правила. Для цього добре підійде частота 8,23 кГц.
Пошук на пляжі – досить частий випадок. Впустив кільце або кілька монет на пляжі і навіть не помітив, чим і користуються мисливці за скарбами. Після того, як основна маса людей покине пляж, вони приступають до пошуків цих загублених речей. Також є і металошукач, який працює під водою, але можна і дочекатися відпливу, а після здійснити пошук звичайним детектором.
Вступ в численні клуби шукачів скарбів – ще одне хобі. Такі клуби розташовані в США, Великобританії, Канаді та багатьох інших країнах. Тут новачки можуть дізнатися, як працювати з металошукачем, а також поділитися своїми знахідками.
Саморобна збірка
З розвитком технологій такий пристрій можна зібрати навіть у себе вдома. Як працює металошукач “Пірат” і як його зібрати? Виробляти саморобну електроніку дуже небезпечно. Якщо ви не професіонал, вкрай не рекомендується робити цього.
Основні і універсальні матеріали та інструменти для збірки:
- плата NE555 (або аналогічна їй КР1006ВИ1);
- транзистори ИРФ750 або ИРФ740;
- мікросхема К157УД2 і транзистор ВС547;
- провід ПЕВ 0,5;
- транзистори типу NPN;
- паяльник, дроти, інший інструмент.
А як працює металошукач “Пірат”? Точно так само, як і будь-який інший. Єдиним мінусом є відсутність дискриминаторов, а значить він не зможе помічати кольоровий метал.
Як правильно його використовувати?
Якщо ви визначилися з вибором, ви повинні знати, як правильно працювати з металошукачем. Зовсім неважливо, саморобний він чи ні, принцип роботи у всіх однаковий.
Розберемо роботу приладу на прикладі металошукача Garret ACE-250. Його можна придбати за ціною до 20 тисяч рублів, і він є ідеальним вибором для новачків. У лінійці ACE-250 присутня більш професійна версія (ACE-250 Pro), але вона відрізняється лише частотним діапазоном.
Як працює металошукач Garrett? Оскільки дана версія створювалася для новачків, частоти дозволяли шукати тільки дрібні предмети на середній глибині. У нього є кілька режимів, такі як “Прикраси”, “Реліквії”, “Монети”, “Будь” і Custom.
Для початківців режим Custom виявиться марним, тому краще буде використовувати перші чотири варіанти. З назви зрозуміло, де і для чого вони знадобляться. З тим, як працює металошукач “Гаррет”, розібратися досить легко, тому що всі налаштування зроблені заздалегідь.
Для більш професійних пошуків можна придивитися до наступних моделей:
- Garrett ACE 350;
- Minelab X-TERRA 505;
- Bounty Hunter Platinum PRO;
- Tesoro Cibola.
Перевірка безпеки
Не всі металошукачі мають малі габарити. В результаті серії викрадень літаків в 1972 році в Сполучених Штатах була застосована технологія для огляду пасажирів авіакомпаній. Фінська компанія Outokumpu в 1970-х адаптувала гірничодобувні металошукачі, все ще розміщені у великій циліндричній трубі, для створення комерційного наскрізного охоронного сповіщувача.
В 1995 році з’явилися такі системи, як Metor-200, мають можливість вказувати приблизну висоту металевого предмета над землею, що дозволяло співробітникам служби безпеки швидше визначати джерело сигналу. Маленькі ручні металошукачі також використовуються для більш точного визначення зброї, розміщеного на тілі і одязі людини.
