Несложно догадаться, что металлоискатель — МИ — или металлодетектор — МД — нужен для того, чтобы обнаружить металл. В грунте, под водой, в стене, на теле или даже в теле человека. Попробуем разобраться, как работает металлоискатель.
Немного истории. В 1881 году откровенный псих Шарль Гито выстрелил в спину Президента США Джеймса Гарфилда из револьвера «Бульдог». Гарфилд бы вполне пережил ранение, если бы пулю нашли и извлекли вовремя. Врачи пытались нащупать её пальцами, но безуспешно.
Небезызвестный изобретатель телефона Александр Белл приволок к постели Гарфилда свой металлоискатель. Однако, поиск пули не увенчался успехом — в суматохе никому и в голову не пришло заменить железную кровать на деревянную. Металлоискатель Белла давал постоянные сработки на большую массу чёрного металла, не замечая сравнительно маленькой револьверной пули. Гарфилда не спасли, а о металлоискателе Белла забыли.
С появлением противопехотных и противотанковых — то бишь сухопутных — мин, нужда в их обнаружении заставила военных напрячь инженеров, а те выдали на-гора приборы, которые могли бы обнаружить металлические корпуса смертоносных закладок. До этого единственным миноискателем был щуп — заточенный шомпол, привязанный к ручке от швабры. Сапёр полагался на своё чутьё и внимательность — нехарактерные неровности, следы снятия дёрна и прочие минно-взрывные хитрости.
Читай также: Подробная статья о поиске по войне, рекомендации по оборудованию, обзор находок, особенности копа
Виды металлоискателей
По назначению
В зависимости от того, где ищем металл, МД делятся на:
- грунтовые;
- подводные;
- досмотровые.
Многие выделяют в отдельное назначение пинпоинтеры — металлоискатели для точного обнаружения мелких целей. Но досмотровый металлоискатель и многие подводные — и есть суть пинпоинтеры.
По способу обработки сигнала
МД делятся на аналоговые и цифровые. Вторые явно прогрессивнее, но до недавнего времени не отличались быстродействием — поисковый детектор уже прошёл над целью, а металлоискатель только что отреагировал. Современные цифровые металлоискатели такого себе не позволяют, выдают звуковой сигнал и высвечивают vDI (визуальный индикатор дискриминации) вовремя. Слава труду, и элементная база, и микропрограммное обеспечение в последнее время шагнули вперёд достаточно далеко.
Аналоговый металлоискатель по сравнению с цифровым имеет ряд недостатков. В частности, только последовательная дискриминация, бедная звуковая индикация, практически отсутствующая визуализация копаемых сигналов.
Читай также: Garrett Pro-Pointer AT: характеристики, тесты, сравнение с другими моделями, отзывы владельцев
Менее 10 000 рублей — глубина 15 см на монету и 70 см на крупный объект
По большому счёту может использоваться только для развлечения или для поиска чермета. С подобным аппаратом возможно отыскать лишь большие предметы крупного металлолома и то, если известно, где они находятся, т.к. глубина обнаружения незначительна. Подобный поисковый детектор подходит для розыска монет или игр с детьми.
К наиболее популярным моделям относятся: •Garrett ACE 150. На протяжении многих лет этот бюджетный металлоискатель не теряет популярность у начинающих. Обладает необходимым минимальным набором функций. Отличается простотой и надежностью в работе. Удобство обеспечивается мягким подлокотником. Штанга может разбираться на три части. Масса – 1,2 кг. Частота работы концентрической 9 — дюймовой катушки – 6,5 кГц, подходящая для отыскания монет, ювелирных изделий. Питание от 4 батареек АА, достаточных для 40 — часовой работы. Подключаются наушники. Имеет три режима работы: поиск всех металлов, фильтрация отдельных металлов, поиск монеток.
- Quest X5
- Garrett ACE 150
- Bounty Hunter Tracker IV
Базовый принцип работы металлоискателя
Все металлоискатели работают примерно одинаково. Они излучают и регистрируют. Излучают они электромагнитные волны. А регистрируют либо их возмущение, либо отражённый сигнал.
Досмотровые металлоискатели создают вихревые токи и регистрируют их возмущение. А возмущение строгих вихревых токов вызывают металлические предметы. Пинпоинтеры и маленькие подводные металлоискатели работают ровно так же.
Грунтовые металлоискатели могут быть построены по нескольким схемам или принципам.
Transmitter-receiver
Первый и наиболее часто встречающийся — TR или VLF. Основан такой принцип работы металлоискателя на испускании волны определённой частоты одной антенной и приёма отражённого сигнала другой. Частота у таких металлоискателей не очень велика, что и нашло отражение в названии. VLF расшифровывается как Very Low Frequency или Очень Низкая Частота.
Принцип действия VLF/TR металлоискателя похож на принцип работы эхолота. Испустили сигнал в одной точке пространства, приняли в другой. Именно поэтому металлоискателем нужно махать.
Приёмная и передающая антенны могут располагаться, например, одна внутри другой, образуя окружности с общим центром, то есть, концентрические. И катушка тоже называется концентрической. Другой распространённый тип катушки — DoubleD. Две эллипсовидные рамки располагаются со смещением по короткой стороне.
Совершенно необязательно, что VLF-металлоискатель — это катушка. Бывают и другие конструктивы. Например, как у White’s ТМ 808 — приёмная и передающая антенны разнесены в пространстве, поэтому им можно не махать.
Такие металлоискатели умеют различать металлы под катушкой. В зависимости от целей под катушкой меняется характер «ответки». Анализируя разные характеристики ответного сигнала, металлодетекторы различают цели основании либо проводимости металлов, либо индуктивных свойств.
Поэтому, если вам встретится термин IB — это оно и есть баланс индукции — пусть он вас не смущает. Это не способ обнаружения, а способ различения. Кстати, есть приборы, которые анализируют и проводимость и индуктивность. Это, например, знаменитый «трактор» — Minelab E-Trac.
Анализ проводимости же какой-то отдельной устоявшейся аббревиатуры не имеет.
VLF-металлоискатели видят монету — например, советский пятак — на глубине в сантиметров 20-30 в грунте. Выдающиеся модели могут обнаруживать монеты глубже. Например, польский Rutus Alter 71 гарантировано выцепляет пятак и с глубины 35 см. А бывает, что и поглубже находит.
Pulse Induction
Принцип действия металлоискателя PI или Pulse Induction — испускание одиночного импульса и анализ ответки от него. Но происходит этот анализ с частотой от сотен до десятков тысяч раз в секунду. Кстати, по-русски такая технология называется импульсной.
Антенна у импульсных МД одна — она же и приёмная, и передающая. Махать таким металлоискателем не обязательно. Но при работе с катушкой проводки дают возможность искать в более широкой полосе. А вот рамки просто носят.
Импульсники плохо различают металлы. Почти никак. Зато пробивают значительно более мощный слой грунта по сравнению с VLF. PI — одна из схем, по которой строятся глубинные металлоискатели. Можно копать и монеты, но вот отличить монету от пивной пробки импульсник сможет навряд ли. Поэтому с импульсниками копают шурфы на полях сражений, ищут пушечные ядра, каски и прочие достаточно крупные военные реликвии на глубинах от полуметра.
Читай также: Minelab Excalibur II: особенности, возможности, тесты, примеры находок, отзывы владельцев
Radio Frequency
Ещё один металлоискатель, которым не нужно махать — это прибор, построенный на принципе RF. Устройство металлоискателя с одной стороны банально, с другой оригинально — у него всегда две антенны. Но передающая ориентирована параллельно грунту. А принимающая обязательно отстоит от передающей минимум на метр и расположена перпендикулярно грунту.
Достаточно просто взглянуть на Fisher Gemini 3, чтобы понять, насколько он не похож на тот же Garrett Ace 250. Особенно разница видна при, например, трассировании трубопроводов, которое делают вдвоём, когда приёмную и передающую антенну переносят отдельно друг от друга.
Металлоискатель RF не видит мелкий металломусор. Он не различает металлы — и железо, и золото звенит одинаково. Зато может найти водопроводную трубу на глубине в 3 метра. Или самолёт в болоте. Или металлическую печку-буржуйку в давно засыпанном блиндаже. Или колодец. Или туннель — в общем, монетки с ним не копают, у него другие задачи.
Необходимые функции при выборе
Тип катушки катушки: бывают моно и DoubleD катушка, в бюджетных вариантах используются — моно катушки.
Размер катушки: глубина обнаружения непосредственно связана диаметром катушки, чем больше катушка, тем больше у нее глубина в штатных комплектациях используют катушки диаметром от 8 до 12 дюймов.
Дискриминация — Основная функция металлоискателя, которая отвечает за идентификацию объекта. Качеством дискриминатора, обеспечивают лучшее разделение различных металлов и более информативно показывают VDI искомого объекта.
Частотный диапазон металлоискателя
У металлоискателей есть поисковая частота — на ней работает поисковый детектор. Этот вопрос редакция уже разбирала в отдельной статье. Рабочие частоты VLF-приборов начинаются буквально с 1 кГц. И заканчиваются, например, на 100 кГц.
А вот о частоте звука, который издаёт металлоискатель, были лишь отдельные упоминания. Напомним, что человеческое ухо воспринимает частоты от 20 Гц до 20 кГц плюс-минус.
Аналоговый прибор плавно меняет частоту звука в зависимости от характера цели — обычно так настраивают схему инженеры-конструкторы. У цифровых звуки прошиты по сегментам шкалы дискриминации, либо есть полифония — это когда каждый VDI звучит своим тоном.
Продвинутые цифровые приборы позволяют настраивать аудиоотклик по сегментам шкалы дискриминации. Кладоискатель может слушать только приятные звуки, избегая «бесячих». Некоторые цифровые МД позволяют отдельно настраивать отклик на железо не только по частоте, но и по громкости. Этот звук металлоискателя называется Iron Audio.
Читай также: Minelab E-trac: подробный обзор, отзывы, сравнение с конкурентами, тесты с видео
Прибор в домашних условиях
Каждому человеку вполне под силу изготовить простейший металлоискатель. При этом схема простого металлоискателя изготовленного своими руками состоит из: радиоретрансляторного приемника, микрокалькулятора, обычной коробки с крышкой (из картона, пластика). Для соединения отдельных элементов схемы используется 2-хсторонняя клейкая лента.
Этот детектор относится к разряду импульсных. Принцип работы заключается в определении разворота направления ЭМ поля при избыточном излучении.
Порядок изготовления, настройки, использования:
- развернуть коробку. На тыльные стороны калькулятора и радиоприемника наклеить 2-х сторонний скотч, закрепить элементы в коробке. Приемник желательно на крышке;
- включить радиоприемник на средних волнах определяется участок свободный от радиостанций, с минимальным уровнем шумов;
- включить микрокалькулятор, в результате усилится шум приемника;
- при отсутствии тона производится плавная подстройка регулятором поиска;
- коробка складывается до пропадания фона или его уменьшения. Подручными материалами крышка фиксируется в данном положении.
При приближении к искомым предметам устройство начнет резонировать, шумы усилятся.
Базовая комплектация металлоискателя
Обычно базовая комплектация, что автомобиля, что металлоискателя, включает в себя только то, без чего эксплуатация невозможна. Для обычного привычного грунтового металлоискателя TR это:
- блок управления;
- штанга;
- катушка с кабелем и крепежом.
Это набор, с помощью которого уже можно ходить. Подлокотники также часто включаются в базовую комплектацию, если являются конструктивной частью штанги. Могут быть МД и без подлокотников — например, Bounty Hunter Junior. Элементы питания или аккумуляторы, если они типового размера, в базовую комплектацию часто не включаются.
Базовая комплектация зависит также и от уровня и статуса модели. Например, металлоискатели Rutus это наглядно демонстрируют. У младшей модели Ultima почти нет допов, у средней — Argo — их значительно больше. А уж у старшей — Alter 71 — отсыпано щедрой рукой. Тут и чехлы, и тренчики, и сумка типа «грыжа» — в общем, укомплектовали кладоискателя.
Комплектации типа «Pro» всё-таки обычно содержат какое-то дополнительное оборудование — наушники, катушки, пинпоинтер.
Георадары
Принцип действия данного устройства сопоставим с принципом металлоискателя – в среду запускается сигнал, который, отражённый от разделов сред, возвращается назад и обрабатывается компьютером.
Однако в отличие от металлоискателя георадар
взаимодействует не только с металлом.
Это делает его более функциональным, а область применения широкой – от геологии до оборонной промышленности.
При выборе между георадаром и металлоискателем стоит понимать цель всей процедуры поиска и понять, что для обнаружения утерянных драгоценностей вполне хватит обычного металлоискателя.
А георадар подойдёт для определения ещё и геофизических данных исследуемой среды на большую глубину, нежели металлоискатель, и поможет найти скорее золотую руду, нежели золотые цепи и кольца.
Модификации металлоискателя
Прогресс не стоит на месте. И металлоискатели тоже развиваются, у них появляются новые функции.
У многих цифровых приборов есть возможность прошивки — то есть обновления микропрограммного обеспечения. Блок управления загружает в себя новую программу и улучшает свой функционал, добавляет новые программы поиска и режимы, даёт ещё большие возможности управления железом металлоискателя.
Часто модификациям подвергаются кустарные и самодельные металлоискатели. Особенно те, схемы которых выложены в интернет, программы тоже. Любой знающий радиолюбитель может взять их за основу и модифицировать в соответствии со своими внутренними убеждениями.
Отдельно стоит выделить тюнинг серийных моделей. Обычно он заканчивается на новых катушках, в том числе альтернативных производителей — Nel, MarsMD, Detech. Но есть и любители поковырять схему. Например, приколхозить регулятор к тем же аськам, которые верещат, как потерпевшие, на постоянной громкости.
Читай также: АКА Сорекс: особенности, возможности, тесты с видео, примеры находок и отзывы владельцев
Основы функционирования
В основу действия металлоискателя заложено использовать свойств электромагнитной индукции. Основные элементы прибора:
- передатчик электромагнитных волн;
- передающая катушка;
- приемная катушка;
- устройство приема отраженного сигнала;
- устройство отображения информации.
Катушка создает электромагнитное (далее по тексту ЭМ) поле в месте использования. При нахождении на этом участке какого-либо предмета проводящего электричество начинается образование его электромагнитного поля. Это приводит к изменению поля самой катушки.
Если предмет не имеет свойств электропроводимости, то он начинает экранировать. Приемник обрабатывает отраженную ЭМ волну, вырабатывает звуковой и видеосигналы.
В специальной литературе, интернете можно встретить множество фото лучших самодельных металлоискателей, которые используются в различной человеческой деятельности.
Достоинства и недостатки металлоискателей
Нет универсальных металлоискателей. Которые одинаково хорошо ищут затонувшие в болотах самолёты и мелкие самородки золота. То, что является достоинством для одних — например, обнаружение металлической мелочи для монетника — благо, то не нужно другим. Например, глубиннику мелочь обнаруживать незачем. Он и не «видит» предметов меньше, например, консервной банки.
Вообще говоря, любой параметр металлоискателя — палка о двух концах и важно найти правильный баланс. Например, чрезмерная чувствительность оборачивается ложными срабатываниями. Повышенная глубина поиска — расходом батарей. Причём ослабление волны идёт по кубу расстояния, значит, рассуждая условно, чтобы увеличить глубину вдвое, нужно повысить мощность излучателя в 8 раз.
Но есть и недостатки, единственная компенсация которых — это цена. К таким, например, относится отсутствие отстройки от грунта. Единожды настроенный на какой-то средний грунт металлоискатель будет давать ложные сработки на высокоминерализованных почвах. И пропускать цели в низкоминерализованных.
Простые детекторы металла из готовых электроприборов
- Металлоискатель из радиоприемника можно сделать, добавив к нему простой ВЧ передатчик:
Поисковая катушка мотается из провода 0.5 мм²: 16 витков 12 см. При попадании в зону действия металлического предмета, приемник, настроенный на СВ/ДВ диапазон, будет менять тональность звука. - Самодельный металлоискатель из сотового телефона — это не более, чем миф. Модернизация его электросхемы в домашних условиях не реализуема, а заставить штатный мобильник работать детектором металл технически невозможно.
- Металлоискатель из магнита, собственно, и делать не нужно. Вы просто подносите мощный неодимовый магнит к месту, где есть металлический предмет, и физически чувствуете силу притяжения. Разумеется, это работает только с металлами, имеющими ферромагнитные свойства (железо, сталь).
Как настроить металлоискатель
Настройки металлоискателя зависят от целей поиска. Обычно у металлодетектора настраиваются следующие параметры:
- дискриминация;
- чувствительность;
- баланс грунта;
- пороговый звук или threshold;
- частота — не у всех металлоискателей;
- аудиоотклик.
Программы поиска у цифровых металлоискателей позволяют сократить время на настройки. Ибо программа — это установка ровно тех же параметров, что и вручную, нажатием одной кнопки. Настройки в программе выполнены опытными инженерами. Дополнительную тонкую настройку копарь выполняет самостоятельно.
Отдельно остановимся на частоте. Для выбора частоты иногда нужно и поменять катушку. Например, так работают «тёрки» — знаменитая Minelab X-terra 705 и её младшие сёстры.
Другие металлоискатели, например, уже знакомый нам Rutus Alter 71 позволяет менять частоту в диапазоне от 4,4 до 18,4 кГц с шагом 0,2 кГц безо всякой замены катушки.
Читай также: Rutus Ultima: подробный обзор, сравнение с другими моделями, тесты, находки, отзывы
Принцип действия
Любой металлоискатель, независимо от форм-фактора и предназначения, основан на взаимодействии двух катушек. Одна из них излучает магнитное поле, а другая воспринимает его.
Упрощённо работу миноискателя можно представить так:
- Питаясь от батарей, специальный генератор создаёт токи высокой частоты, которые индуцируют магнитное поле передающей катушки. Магнитные волны идут вглубь почвы.
- После того, как поле доходит до металлического предмета, в нём генерируется собственное магнитное поле, которое металлический фрагмент начинает излучать в обратном направлении.
- Это возвратное магнитное поле улавливается приёмной катушкой, после чего следует сигнал, который сообщает искателю, что в рядом находится металлический предмет.
Избирательность металлоискателя относительно глубины залегания и материала предметов называется дискриминацией. Она основана на физических параметрах длины волны возвратного магнитного поля. Чем меньше амплитуда, тем глубже металл зарыт в почву.
Фаза возвратного (его ещё называют наведённым) магнитного поля свидетельствует о характеристиках проводимости металла, а благодаря этому уже можно отличить цветной металл от чёрного, а при большой чувствительности — и золото от меди.
Качество дискриминации напрямую влияет на стоимость прибора. Ведь если простой аппарат просто пищит на любой металлической находке, то продвинутое устройство поможет отделить каток старого трактора, запаханный в землю, от монеты времён императорской России.
Что находят любители металлопоиска
Обычно кладоискатели что ищут, то и находят. Как говорят сами копари, «ищем по войне» или «копаем монеты». Но, разумеется, металлоискатель не читает мысли хозяина, а реагирует на любой металл под катушкой, кроме исключённого пользователем.
Итак, есть определённая прослойка пользователей, которая живёт за счёт сдачи лома. Металлоискатель для них — инструмент заработка. С советских времён в полях, на месте деревень, машинно-тракторных станций, других объектов народного хозяйства остались просто залежи чёрного металла.
Канал Metal Digger наглядно показывает, как накопать полтонны металлолома. Смотрим.
Многие любители приборного поиска целенаправленно охотятся за монетами и антиквариатом. Сначала раскапывают архивы, определяют места бывших поселений, ярмарок и рынков, а потом раскапывают грунт на их месте. Возникает резонный вопрос: законно ли пользоваться металлоискателем а потом присваивать поднятые из земли реликвии. Ответ — в нашей статье Закон О Металлоискателях 2022 в России.
Вот, например, видео канала В поисках раритетов и кладов. Целая пригоршня монетосов — «уставшие» советы и вполне бодрая империя — и копейки Николая и денежки Александра и много ещё чего интересного.
Нелишним будет прочесть эту статью и любителям «копа по войне». Им же порекомендуем свежее видео камрада Гельмут Вайссвальд.
Если вас не смущает некоторая напыщенность речи и морализаторство ведущего — канал очень информативный, на нём просто тонны видео военных раскопок.
По каждому направлению приборного поиска в интернете есть масса полезной и бесполезной информации, видео, гайдов — копай не хочу. Главное помнить о правовых аспектах.
Радиолокаторы
Принцип работы любого радиолокатора основывается на методе изучения электромагнитной энергии, ее отражения и прием от различных объектов, находящихся в воздухе, на море или земле. Отраженный сигнал принимается для дальнейшей обработки и анализа. В результате, можно безошибочно определить местонахождение интересующего объекта, его скорость и траекторию движения.
Радиолокаторы обладают целым рядом неоспоримых преимуществ. Так, они позволяют работать с достаточно большими расстояниями. Сигнал, который был отражен можно считать таковым, что полностью подчиняется законам геометрической оптики, а его ослабления пропорционально лишь второй степени расстояния. В тоже время, серьезным недостатком радиолокатора является то, что излучая электромагнитные волны, он позволяет обнаружить свое местонахождение. Однако сейчас интенсивно ведется поиск методов, помогающих скрыть сигнатуры радиолокаторов и вполне возможно, что в скором времени удастся избавить от указанного недостатка.
Также рекомендуем ознакомиться с Лампово-полупроводниковый УМЗЧ.
