Metal detector (metal detector) è un dispositivo elettronico che rileva la presenza di oggetti di valore nelle vicinanze. È utile per rilevare oggetti nascosti all'interno di oggetti o nel sottosuolo. Come funziona un metal detector e cosa contiene?
Di cosa è fatto?
Spesso consiste in un dispositivo portatile con un sensore. Se il dispositivo si avvicina a un oggetto metallico, il tono nelle cuffie inizia a cambiare o la freccia dell'indicatore si sposta. Di solito il dispositivo fornisce anche una comprensione della distanza dall'oggetto e dipende dalla profondità del metal detector. Puoi capirlo cambiando tono nelle cuffie o dall'indicatore.
Un altro tipo comune è la versione stazionaria usata per controllare la presenza di armi in prigioni, tribunali e aeroporti.
Storia della creazione
Entro la fine del 19° secolo, molti scienziati e ingegneri usarono le loro conoscenze accumulate nel campoteorie dell'elettricità, cercando di inventare una macchina in grado di fornire accuratamente le informazioni necessarie. L'uso di un tale dispositivo per trovare rocce contenenti minerali darebbe un enorme vantaggio a qualsiasi minatore, per il quale basterebbe spiegargli come funziona.
Le prime macchine erano sottosviluppate, consumavano troppa potenza e funzionavano solo in condizioni molto limitate.
Nel 1874, l'inventore parigino Gustave Trouvé sviluppò un dispositivo portatile per rilevare ed estrarre oggetti metallici come proiettili. Ispirato da Trouvé, Alexander Graham Bell sviluppò un dispositivo simile per cercare di rilevare un proiettile nel petto del presidente degli Stati Uniti James Garfield nel 1881. Ha funzionato correttamente, ma il tentativo è fallito perché il letto a molle di Garfield ha apportato modifiche.
La forma più semplice di metal detector consiste in un generatore che crea una corrente alternata che passa attraverso una bobina di campo magnetico. Se un pezzo di oggetto elettricamente conduttivo si trova vicino alla bobina, verranno indotte correnti parassite, creando il proprio campo magnetico.
Inizio degli sviluppi moderni
Lo sviluppo moderno del metal detector iniziò negli anni '20. Gerhard Fischer ha affermato che se il raggio radio potrebbe essere distorto, allora dovrebbe essere possibile sviluppare una macchina in grado di rilevare il metallo utilizzando una bobina di ricerca che risuona a radiofrequenza.
Nel 1925 fece domanda e ricevette il primo brevetto. Sebbene Gerhard Fischer sia stato il primo a brevettaremetal detector, la prima ad applicare è stata Shirl Herr, un uomo d'affari di Crawfordsville, Indiana. La sua domanda per un metal detector portatile è stata depositata nel febbraio 1924, ma non è stata brevettata fino al luglio 1928.
Herr aiutò il leader italiano Benito Mussolini nella ricerca degli oggetti lasciati nelle galee dell'imperatore Caligola sul fondo del lago di Nemi in Italia nell'agosto 1929. L'invenzione fu usata nella seconda spedizione antartica dell'ammiraglio Richard Byrd nel 1933 per scoprire oggetti lasciati indietro dai precedenti esploratori.
L'invenzione di Kosatsky
Il progetto inventato da Kosatsky fu ampiamente utilizzato durante la seconda battaglia di El Alamein, quando 500 unità di questo dispositivo furono inviate al feldmaresciallo Montgomery per ripulire i campi minati dai tedeschi in ritirata, e poi utilizzato durante l'invasione alleata di Italia e Normandia.
Poiché la creazione e il miglioramento del dispositivo è stata un'operazione di ricerca in tempo di guerra, il fatto che Kosatsky abbia creato il primo pratico metal detector è stato tenuto segreto per più di 50 anni.
Ulteriore sviluppo del settore
Molti produttori di questi nuovi dispositivi hanno presentato le loro idee al mercato. White della Oregon Electronics iniziò negli anni '50 con una macchina chiamata Oremaster Geiger Counter. Un altro leader nella tecnologia dei rivelatori è stato Charles Garrett, che ha aperto la strada alla macchina BFO (Beat Frequency Oscillator).
Con l'invenzione e lo sviluppo del transistor negli anni '50 e '60, i produttori e i progettisti di rivelatori di metalli hanno sviluppato macchine più leggerepiù piccolo con circuiti migliorati, funzionante con batterie piccole. Le aziende sono nate negli Stati Uniti e nel Regno Unito per soddisfare la crescente domanda.
I modelli di punta moderni sono completamente computerizzati e utilizzano la tecnologia dei circuiti integrati, consentendo all'utente di impostare sensibilità, discriminazione, velocità di traccia, volume soglia, filtri e così via.
Invenzione dei discriminatori
Il più grande cambiamento tecnico nei rivelatori è stato lo sviluppo del sistema di bilanciamento dell'induzione. Comprendeva due bobine che erano bilanciate elettricamente. Quando il metallo è entrato nelle loro vicinanze, sono diventati sbilanciati. Ciò ha permesso ai rivelatori di distinguere i colori perché ogni metallo ha una risposta di fase diversa quando esposto a corrente alternata.
Nel tempo, sono stati sviluppati rivelatori in grado di rilevare selettivamente i metalli desiderabili ignorando quelli indesiderati. Anche con i discriminatori, era comunque difficile evitare i metalli indesiderati perché alcuni di essi avevano caratteristiche di fase simili, come lamina e oro, specialmente in forma di lega.
Quindi, una regolazione impropria di alcuni rivelatori potrebbe aumentare il rischio di confondere il prezioso con l'economico. Un altro svantaggio dei discriminatori era che riducevano la sensibilità del rivelatore.
Quali altri metodi di rilevamento dei metalli ci sono?
Allo stesso tempo, gli sviluppatori hanno considerato la possibilitàutilizzando un metodo di rilevamento dei metalli diverso chiamato induzione dell'impulso. A differenza del generatore di frequenza di battimento o dei bilanciatori a induzione, che utilizzavano una corrente alternata uniforme a bassa frequenza, la macchina a induzione pulsata ha semplicemente magnetizzato il terreno con una corrente istantanea relativamente potente attraverso la bobina di ricerca. In assenza di metallo, il campo decadde alla stessa velocità. Potresti anche misurare il tempo di decadimento.
Queste differenze di tempo erano minime, ma i progressi nell'elettronica hanno permesso di misurarle con precisione e determinare la presenza di metallo a una distanza ragionevole. Le nuove macchine avevano un grande vantaggio: erano in gran parte immuni agli effetti della mineralizzazione. L'aggiunta del controllo computerizzato e dell'elaborazione del segnale digitale ha ulteriormente migliorato i sensori di induzione degli impulsi.
Dove altro viene utilizzato un metal detector?
Gli strumenti furono ampiamente utilizzati in archeologia nel 1958. Tuttavia, gli archeologi si sono opposti al loro utilizzo da parte di cercatori di manufatti o predoni le cui attività distruggono i siti archeologici.
Il problema con il loro utilizzo nei siti di scavo da parte di dilettanti che trovano oggetti di interesse archeologico è che il contesto in cui l'oggetto è stato scoperto è perso e non viene effettuato un rilevamento dettagliato dell'ambiente circostante.
Uso hobby
Ci sono diversi tipi di hobby per i metal detector. Ad esempio, molti hobbisti cercano composti preziosi come oro, argento o rame. Si trovano più spesso insotto forma di pepite o fiocchi. Ma ci sono altri tipi di hobby.
Cerca gli oggetti scartati o smarriti. Molto spesso, le persone perdono gioielli, telefoni, macchine fotografiche e altri dispositivi. Questo accade, ad esempio, nei parchi dove c'è un grande strato di foglie cadute. Con quale frequenza funziona un metal detector per questi scopi? L'indicatore più comune è la frequenza di 7-8 kHz.
Cercare manufatti antichi è un hobby che richiede metal detector più professionali, oltre a un'esperienza significativa in questa materia. Monete, proiettili, bottoni, asce o fibbie possono essere sepolti abbastanza in profondità. Per non danneggiarli durante lo scavo, una persona deve conoscere alcune regole. Una frequenza di 8,23 kHz funziona bene per questo.
Cercare sulla spiaggia è abbastanza comune. Ha lasciato cadere un anello o alcune monete sulla spiaggia e non se ne sono nemmeno accorti, che è ciò che usano i cacciatori di tesori. Dopo che la maggior parte delle persone ha lasciato la spiaggia, inizia a cercare queste cose perdute. C'è anche un metal detector che funziona sott'acqua, ma puoi aspettare la bassa marea, quindi cercare con un rilevatore convenzionale.
Unirsi a numerosi club di caccia al tesoro è un altro hobby. Tali club si trovano negli Stati Uniti, in Gran Bretagna, in Canada e in molti altri paesi. Qui, i principianti possono imparare a lavorare con un metal detector e condividere le loro scoperte.
Assemblaggio fatto in casa
Con lo sviluppo della tecnologia, un dispositivo del genere può essere assemblato anche a casa. Come funziona e come funziona il metal detector "Pirate"?raccogliere? Fare elettronica fatta in casa è molto pericoloso. Se non sei un professionista, questo è altamente sconsigliato.
Materiali e strumenti di assemblaggio di base e versatili:
- Scheda NE555 (o simile KR1006VI1);
- transistor IRF750 o IRF740;
- K157UD2 microcircuito e transistor VS547;
- Filo PEW 0,5;
- Transistor NPN;
- saldatore, fili, altri strumenti.
Come funziona il metal detector "Pirate"? Proprio come qualsiasi altro. L'unico aspetto negativo è la mancanza di discriminatori, il che significa che non sarà in grado di notare i metalli non ferrosi.
Come usarlo correttamente?
Se hai fatto la tua scelta, dovresti sapere come lavorare con un metal detector. Non importa se è fatto in casa o meno, il principio di funzionamento è lo stesso per tutti.
Analizziamo il funzionamento del dispositivo utilizzando come esempio il metal detector Garret ACE-250. Può essere acquistato per un massimo di 20 mila rubli ed è la scelta ideale per i principianti. Esiste una versione più professionale (ACE-250 Pro) nella linea ACE-250, ma si differenzia solo per la gamma di frequenza.
Come funziona un metal detector Garrett? Poiché questa versione è stata creata per i principianti, le frequenze hanno permesso di cercare solo piccoli oggetti a una profondità media. Ha diverse modalità come Ornamenti, Reliquie, Monete, Qualsiasi e Personalizzata.
Per i principianti, la modalità Personalizzata sarà inutile, quindi è meglioutilizzerà le prime quattro opzioni. Dal loro nome si capisce dove e per cosa sono utili. È abbastanza facile capire come funziona il metal detector Garrett, perché tutte le impostazioni vengono effettuate in anticipo.
Per ricerche più professionali, puoi guardare i seguenti modelli:
- Garrett ACE 350;
- Minelab X-TERRA 505;
- Cacciatore di taglie Platinum PRO;
- Tesoro Cibola.
Controllo di sicurezza
Non tutti i metal detector sono piccoli. Una serie di dirottamenti nel 1972 ha portato la tecnologia per lo screening dei passeggeri delle compagnie aeree negli Stati Uniti. La società finlandese Outokumpu negli anni '70 ha adattato i metal detector da miniera, ancora alloggiati in un grande tubo cilindrico, per creare un rilevatore di sicurezza commerciale walk-through.
Nel 1995 sono apparsi sistemi come il Metor-200, con la capacità di indicare l' altezza approssimativa di un oggetto metallico dal suolo, che ha permesso al personale di sicurezza di determinare rapidamente la fonte del segnale. I piccoli metal detector portatili vengono utilizzati anche per identificare con maggiore precisione le armi poste sul corpo e sui vestiti di una persona.
