История металлоискателей. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Металлоискатели

Комментарии к статье

Первое упоминание о металлодетекторах встречается в древних китайских документах II в. до н.э., где описывается вход в покои императора, сделанный из природного магнетита в виде арки, имеющей форму подковообразного магнита. Такой магнит обладает достаточно высокой магнитной силой и притягивает к себе любые железные предметы, в том числе и оружие, вносимое в комнату императора.

В конце XIX в. в разных странах проводились исследования модного тогда явления магнитной индукции. В США этим активно занимался Александр Белл, изобретатель телефона. В 1881 г. был смертельно ранен президент США Дж. Гартфидд. Медики, прослышав об опытах Белла, попросили помочь отыскать пулю в теле президента. Однако прибор Белла был еще весьма примитивен и пулю найти не удалось.

В начале XX в. металлоискатели применялись главным образом при поиске полезных ископаемых, в частности электропроводных сульфидных руд в США и Англии. Эти приборы были довольно громоздки и поэтому монтировались на автомобилях. Мощный генератор постоянного тока с помощью огромной излучающей катушки создавал электромагнитное поле, которое проникало в глубь земли на несколько метров и, отражаясь от металлических и других электропроводных тел (некоторых руд металлов), улавливалось приемной катушкой. По изменению характеристик вторичного поля (амплитуды и сдвига фазы) можно было судить о наличии того или иного объекта в грунте. Впоследствии такие мощные установки были запрещены в странах, подписавших конвенцию о предельных уровнях электромагнитных волн.

В 1925 г. в Германии появились первые арочные металлодетекторы, позволявшие обнаруживать металлические предметы, которые рабочие выносили тайком с территории фабрики. Примерно в то же время немецкий исследователь Ш. Герр разработал принцип магнитного индукционного баланса и изобрел металлоискатель, работающий на этом принципе.

Эту идею тут же подхватили различные фирмы, в частности Radio Metal Locating Company в США, которая впервые наладила выпуск ручных металлоискателей в конце 20-х годов. Приемная и передающая катушки были разнесены на расстояние 2 метра на деревянной раме, чтобы исключить взаимную электронную интерференцию и обеспечить состояние индукционного баланса. Любой металлический объект, оказавшийся в электромагнитном поле передатчика, нарушал индукционный баланс, и в приемной катушке возникало напряжение, которое усиливалось и в виде звукового сигнала предупреждало оператора о находке. Прибор работал на 6 радиолампах, был довольно громоздким, но успешно находил трубы на глубине 3 м. Однако в начале 30-х годов фирма разорилась.

После Великой депрессии в США возник строительный бум, и вновь появилась потребность в приборах для поиска кабелей и труб. Это подтолкнуло Герхарда Фишера, немецкого инженера, эмигрировавшего в 1923 г. в США, к разработке подобных приборов. В 1937 г. он получил свой первый патент на металлоискатель, названный им металлоскопом, и открыл фирму по его производству. Металлоскоп имел более сложную схему, в которой использовалось 9 ламп. Рабочая частота была понижена до kHz, что обеспечивало глубокое проникновение электромагнитного поля в грунт. В 1938 г. схема прибора была подробно описана в ряде популярных журналов, благодаря чему многие радиолюбители сделали такие приборы своими руками.

В это же время другая американская фирма, Goldak Company, выпустила похожий металлоискатель с разнесенными катушками под названием радиоскоп. В нем впервые была решена проблема отстройки от грунта. Эта же фирма впервые запатентовала конструкцию металлоискателей с круглой поисковой катушкой, которую имеют практически все современные металлоискатели. Следует отметить, что поисковые приборы 30-х гг. работали на радиолампах, изготовлялись в основном из дерева и весили от 15 до 25 кг.

В конце 30-х гг. стали преимущественно разрабатываться приборы с круглой поисковой катушкой, штангой и электронным блоком, укрепленным на штанге. Такая конструкция была более удобна в работе и позволяла находить как мелкие предметы, так и спрятанные сокровища. Широкое распространение для поиска труб получили приборы на биениях, которые позднее стали применяться для поиска мин.

Использование миноискателей для поиска сокровищ началось в конце 40-х гг. в США, когда на военных складах стали распродавать устаревшее оборудование. Применяли их в то время в основном для поиска кладов и самородного золота. Работать с такими тяжелыми и неудобными приборами могли лишь энтузиасты. И только когда в конце 50-х гг. появились малогабаритные и легкие приборы на транзисторах, новое увлечение стало широко распространяться по всей Америке, стимулируя появление многочисленных фирм, производящих металлоискатели. Эти приборы работали или на биениях или по принципу индукционного баланса. Чувствительность их была невысокой (10-15 см для монеты), отстройка от грунта и дискриминация отсутствовали, но тем не менее они были значительно удобнее военных миноискателей и позволяли находить множество монет, колец и других ювелирных украшений Основными производителями металлоискателей в США в 60-х гг. были Г.Фишер, Ч.Гарретт, Э.Рейс, У.Меган.

Существенный интерес к поиску золота и монет возник в 70-х гг. в США в связи с резким повышением стоимости золота. Дело в том, что в США с 1933 по 1974 г. гражданам США запрещалось иметь самородное золото в частных руках. Правительство поддерживало в этот момент искусственно низкую цену золота (35 долларов за унцию). После отмены этого закона цена золота стала резко расти, дойдя в конце 70-х гг. до 800 долларов за унцию. Это послужило новым импульсом в поиске золота и стимулировало производство металлоискателей, которые стали широко применяться для этих целей. Возникли десятки новых фирм, производящих такие приборы. Однако в острой конкурентной борьбе лишь несколько фирм в 70-е гг. сумели выжить - это Garrett Electronics, Inc., Fisher Research Laboratory (в 2006 г. эту фирму купила фирма First Texas International), White's Electronics, Inc. (США) и C-Scoop (Англия). В 80-х гг. возникли и успешно развиваются, найдя свою нишу, такие фирмы, как Tesoro Electronics, Inc.,Ltd. и Teknetics в США, Minelab в Австралии. Появились малогабаритные, стабильные и очень чувствительные приборы.

По мере прогресса в конструкции металлоискателей были успешно решены такие проблемы, как отстройка от металлического мусора и от электропроводных минералов грунта (окислы железа и соли), тогда как до конца 70-х гг. эти два процесса нельзя было выполнят одновременно. Рабочая частота приборов была понижена со 100 kHz до 1-5 kHz. Придумана схема непрерывной автоподстройки прибора в ходе поиска, появились экономичные импульсные приборы с дискриминацией и т.д. Металлоискатели с каждым годом становились все сложнее и, к сожалению, тяжелее. Прислушавшись к жалобам поисковиков, Г.Фишер в начале 80-х гг. разработал принципиально новый прибор (1260-Х), включающий в себя автоматическую отстройку от грунта и автоматическую дискриминацию, используя новые электронные компоненты и новую компоновку прибора. Это был легкий, простой в обращении и достаточно эффективный металлоискатель динамического действия, и вскоре и другие фирмы стали использовать этот принцип работы и такую же компоновку.

> Обработка сигнала от объекта с каждым годом становилась все точнее и существенно улучшилась в середине 90-х гг. с появлением компьютерных приборов. Первый патент на компьютерный металлоискатель получила фирма Garrett Electronics, Inc., однако на рынок первый компьютерный прибор выпустила фирма White's Electronics, Inc., последние модификации которого - Spectrum XLT и DFX - являются в настоящее время лучшими в мире. Все остальные ведущие фирмы сейчас также производят компьютерные приборы.

В России до конца 80-х гг.в бытовых металлоискателей практически не было, хотя интерес к поиску кладов проявляли не только отдельные граждане, но и некоторые ведомства. Для этого обычно применяли миноискатели. Энтузиасты-радиолюбители собирали приборы по схемам, опубликованным в журналах, модернизировали миноискатели, делая их более чувствительными и стабильными, однако это были единичные экземпляры. В начале 80-х гг. лучшей любительской конструкцией был, пожалуй, импульсный металлоискатель В Горчакова. Первые зарубежные приборы появились в продаже в России в конце 80-х гг.

Современные металлоискатели могут делать практически все, кроме выкапывания находки: обнаруживать металл, определять, к какой группе он относится, каковы его размеры, на какой глубине залегает, устанавливать его точное местоположение, не реагировать на минералы грунта и металлический мусор. Но пока у этих приборов есть и ограничения. Они не могут найти монету на глубине более 50 см, показать на экране форму предмета, определить химический состав металла, не могут искать только золото. Металлоискатели будущего, несомненно, будут обладать такими возможностями.

Автор: Булгак Л.В.

Смотрите другие статьи раздела Металлоискатели.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Лабораторная модель прогнозирования землетрясений 30.11.2025

Предсказание землетрясений остается одной из самых сложных задач геофизики. Несмотря на развитие сейсмологии, ученые все еще не могут точно определить момент начала разрушительного движения разломов. Недавние эксперименты американских исследователей открывают новые горизонты: впервые удалось наблюдать микроскопические изменения в контактной зоне разломов, которые предшествуют землетрясению. Группа под руководством Сильвена Барбота обнаружила, что "реальная площадь контакта" - участки, где поверхности разлома действительно соприкасаются - изменяется за миллисекунды до высвобождения накопленной энергии. "Мы открыли окно в сердце механики землетрясений", - отмечает Барбот. Эти изменения позволяют фиксировать этапы зарождения сейсмического события еще до появления традиционных сейсмических волн. Для наблюдений ученые использовали прозрачные акриловые материалы, через которые можно было отслеживать световые изменения в зоне контакта. В ходе искусственного моделирования примерно 30% ко ...>>

Музыка как естественный анальгетик 30.11.2025

Ученые все активнее исследуют немедикаментозные способы облегчения боли. Одним из перспективных направлений становится использование музыки, которая способна воздействовать на эмоциональное состояние и когнитивное восприятие боли. Новое исследование международной группы специалистов демонстрирует, что даже кратковременное прослушивание любимых композиций может значительно снижать болевые ощущения у пациентов с острой болью в спине. В эксперименте участвовали пациенты, обратившиеся за помощью в отделение неотложной помощи с выраженной болью в спине. Им предлагалось на протяжении десяти минут слушать свои любимые музыкальные треки. Уже после этой короткой сессии врачи фиксировали заметное уменьшение интенсивности боли как в состоянии покоя, так и при движениях. Авторы исследования подчеркивают, что музыка не устраняет саму причину боли. Тем не менее, она воздействует на эмоциональный фон пациента, снижает уровень тревожности и отвлекает внимание, что в сумме приводит к субъективном ...>>

Алкоголь может привести к слобоумию 29.11.2025

Проблема влияния алкоголя на стареющий мозг давно вызывает интерес как у врачей, так и у исследователей когнитивного старения. В последние годы стало очевидно, что границы "безопасного" употребления спиртного размываются, и новое крупное исследование, проведенное международной группой ученых, вновь указывает на это. Работы Оксфордского университета, выполненные совместно с исследователями из Йельского и Кембриджского университетов, показывают: даже небольшие дозы алкоголя способны ускорять когнитивный спад. Команда проанализировала данные более чем 500 тысяч участников из британского биобанка и американской Программы миллионов ветеранов. Дополнительно был выполнен метаанализ сорока пяти исследований, в общей сложности включавших сведения о 2,4 миллиона человек. Такой масштаб позволил оценить не только прямую связь между употреблением спиртного и развитием деменции, но и влияние генетической предрасположенности. Один из наиболее тревожных результатов касается людей с повышенным ге ...>>

Случайная новость из Архива Техпроцесс SOI для радиочастотных чипов массовых применений 05.12.2015 Компания Toshiba Electronics Europe объявила о разработке технологического процесса нового поколения TarfSOI (Toshiba advanced RF SOI), оптимизированного для производства радиочастотных (РЧ) коммутаторов. ИС РЧ-коммутаторов, изготовленные по новому технологическому процессу TaRF8, такие как новые устройства SP12T, обеспечивают минимальный класс вносимых потерь в отрасли. Поставки ознакомительных образцов ИС РЧ-коммутаторов SP12T, изготовленных по новому технологическому процессу, начнутся в январе 2016 г. ИС РЧ-коммутаторов SP12T, предназначенные для смартфонов, имеют встроенный контроллер MIPI-RFFE для мобильных решений. Коммутаторы могут использоваться в устройствах, соответствующих стандартам 3GPP GSM, UMTS, W-CDMA, LTE и LTE-Advanced. Изделия, изготовленные по новому технологическому процессу обработки пластин TaRF8 SOI-CMOS TarfSOI обеспечивают минимальный класс вносимых потерь в отрасли: значение потерь составляет 0,32 дБ при 2,7 ГГц. По сравнению с изделиями на основе текущего технологического процесса компании Toshiba TaRF6 значение вносимых потерь улучшено на 0,1 дБ при сохранении такого же уровня искажений. Современные мобильные коммуникации требуют передачи больших объемов данных с высокой скоростью, и поэтому ИС РЧ-коммутаторов, используемые в мобильных устройствах и смартфонах, должны поддерживать работу с несколькими портами и обладать улучшенными радиочастотными характеристиками. Снижение вносимых потерь считается при этом особенно важным фактором, поскольку это позволяет снизить потери мощности передачи радиосигнала, тем самым увеличивая время автономной работы мобильных устройств. Toshiba разрабатывает высокоэффективные ИС РЧ-коммутаторов на собственных производственных мощностях с использованием технологии SOI-CMOS, которая позволяет интегрировать аналоговые и дискретные схемы. Реализация всех аспектов производственного процесса от разработки технологического процесса РЧ-компонентов до проектирования и производства микросхем РЧ-коммутаторов позволяет компании Toshiba стремительно развивать технологию SOI-CMOS на основе результатов разработки собственных ИС РЧ-коммутаторов. Работа в качестве производителя интегрированных устройств (IDM) позволяет компании быстро создавать новые технологии производственных процессов, пригодные для выпуска серийных изделий, и выводить на рынок продукцию, изготовленную с применением самых современных технологических процессов. Компания продолжит работу над повышением эффективности собственного технологического процесса TarfSOI и удовлетворение рыночного спроса и потребностей заказчиков в ИС РЧ-коммутаторов, представляя изделия на основе новейших технологий раньше других производителей.

Другие интересные новости:

▪ CC3200 - микроконтроллер Cortex-M4 со встроенным WiFi

▪ Производство литиево-ионных батарей вырастет на 390%

▪ Превращение песка в плодородную почву

▪ AMD прекращает выпуск процессоров Athlon 500 мГц

▪ Самый маленький в мире модуль IrDA (FIR)

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Медицина. Подборка статей

▪ статья Секреты резиномотора. Советы моделисту

▪ статья Почему китайцы так любят рис? Подробный ответ

▪ статья Заведующий столовой. Должностная инструкция

▪ статья Лаки для металлов. Простые рецепты и советы

▪ статья Трость и цветы. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025