Como funciona um detector de metais: especificações, princípio de funcionamento

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Como funciona um detector de metais: especificações, princípio de funcionamento
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Vídeo: Como funciona um detector de metais? Eletromagnetismo. 2024, Abril
Anonim

Detetor de metais (detector de metais) é um dispositivo eletrônico que detecta a presença de coisas valiosas nas proximidades. É útil para detectar objetos escondidos dentro de objetos ou subterrâneos. Como funciona um detector de metais e o que há dentro dele?

Do que é feito?

O esquema mais simples
O esquema mais simples

Ele geralmente consiste em um dispositivo portátil com um sensor. Se o dispositivo se aproximar de um objeto de metal, o tom nos fones de ouvido começa a mudar ou a seta indicadora se move. Normalmente, o dispositivo também fornece uma compreensão da distância do objeto e depende de quão profundo o detector de metais funciona. Você pode entender isso pela mudança de tom nos fones de ouvido ou pelo indicador.

Outro tipo comum é a versão estacionária usada para verificar se há armas em prisões, tribunais e aeroportos.

História da Criação

Gustave Trouvé
Gustave Trouvé

No final do século 19, muitos cientistas e engenheiros usaram seu conhecimento acumulado no campoteorias da eletricidade, tentando inventar uma máquina capaz de fornecer com precisão as informações necessárias. Usar tal dispositivo para encontrar rochas com minério daria uma enorme vantagem a qualquer minerador, para o qual bastaria explicar a ele como funciona.

As primeiras máquinas eram subdesenvolvidas, usavam muita energia e só funcionavam em condições muito limitadas.

Em 1874, o inventor parisiense Gustave Trouvé desenvolveu um dispositivo portátil para detectar e extrair objetos metálicos, como balas. Inspirado por Trouvé, Alexander Graham Bell desenvolveu um dispositivo semelhante para tentar detectar uma bala no peito do presidente americano James Garfield em 1881. Funcionou corretamente, mas a tentativa falhou porque a cama de molas de Garfield fez ajustes.

A forma mais simples de um detector de metais consiste em um gerador que cria uma corrente alternada que passa por uma bobina de campo magnético. Se um pedaço de objeto eletricamente condutor estiver perto da bobina, correntes parasitas serão induzidas nele, criando seu próprio campo magnético.

Início dos desenvolvimentos modernos

Primeiros detectores de metal
Primeiros detectores de metal

O desenvolvimento moderno do detector de metais começou na década de 1920. Gerhard Fischer raciocinou que se o feixe de rádio pudesse ser distorcido, então seria possível desenvolver uma máquina que detectaria metal usando uma bobina de busca ressonando em radiofrequência.

Em 1925, ele solicitou e recebeu a primeira patente. Embora Gerhard Fischer tenha sido o primeiro a patenteardetector de metais, o primeiro a se candidatar foi Shirl Herr, empresário de Crawfordsville, Indiana. Seu pedido para um detector de metais portátil foi arquivado em fevereiro de 1924, mas não patenteado até julho de 1928.

Herr ajudou o líder italiano Benito Mussolini na busca de itens deixados nas galeras do imperador Calígula no fundo do Lago Nemi, na Itália, em agosto de 1929. A invenção foi usada na segunda expedição antártica do almirante Richard Byrd em 1933 para descobrir objetos deixados para trás por exploradores anteriores.

Invenção de Kosatsky

O projeto inventado por Kosatsky foi amplamente utilizado durante a Segunda Batalha de El Alamein, quando 500 unidades deste dispositivo foram enviadas ao Marechal de Campo Montgomery para limpar os campos minados dos alemães em retirada, e depois usado durante a invasão aliada de Itália e Normandia.

Como a criação e aprimoramento do dispositivo foi uma operação de pesquisa em tempo de guerra, o fato de Kosatsky ter criado o primeiro detector de metal prático foi mantido em segredo por mais de 50 anos.

Desenvolvimento da indústria

Muitos fabricantes desses novos dispositivos apresentaram suas ideias ao mercado. White da Oregon Electronics começou na década de 1950 com uma máquina chamada Oremaster Geiger Counter. Outro líder em tecnologia de detectores foi Charles Garrett, pioneiro da máquina BFO (Beat Frequency Oscillator).

Com a invenção e desenvolvimento do transistor nas décadas de 1950 e 1960, fabricantes e designers de detectores de metais desenvolveram máquinas mais levesmenor com circuitos melhorados, funcionando com baterias pequenas. Empresas surgiram nos Estados Unidos e no Reino Unido para atender à crescente demanda.

Os modelos top modernos são totalmente computadorizados e usam tecnologia de circuito integrado, permitindo que o usuário defina a sensibilidade, discriminação, velocidade da trilha, volume limite, filtros e assim por diante.

Invenção dos discriminadores

Detector de metais vintage com discriminador
Detector de metais vintage com discriminador

A maior mudança técnica nos detectores foi o desenvolvimento do sistema de equilíbrio por indução. Incluía duas bobinas eletricamente balanceadas. Quando o metal entrou em sua vizinhança, eles ficaram desequilibrados. Isso permitiu que os detectores distinguissem as cores porque cada metal tem uma resposta de fase diferente quando exposto à corrente alternada.

Com o tempo, foram desenvolvidos detectores que podiam detectar seletivamente metais desejáveis, ignorando os indesejados. Mesmo com os discriminadores, ainda era difícil evitar metais indesejados porque alguns deles tinham características de fase semelhantes, como folha e ouro, especialmente na forma de liga.

Assim, o ajuste inadequado de alguns detectores pode aumentar o risco de confundir o valioso com o barato. Outra desvantagem dos discriminadores era que eles reduziam a sensibilidade do detector.

Quais outros métodos de detecção de metais existem?

Ao mesmo tempo, os desenvolvedores consideraram a possibilidadeusando um método de detecção de metal diferente chamado indução de pulso. Ao contrário do gerador de frequência de batida ou dos balanceadores de indução, que usavam uma corrente alternada uniforme em baixa frequência, a máquina de indução pulsada simplesmente magnetizava o solo com uma corrente instantânea relativamente poderosa através da bobina de busca. Na ausência de metal, o campo decaiu na mesma taxa. Você pode até medir o tempo de decaimento.

Essas diferenças de tempo eram pequenas, mas os avanços na eletrônica tornaram possível medi-las com precisão e determinar a presença de metal a uma distância razoável. As novas máquinas tinham uma grande vantagem: eram amplamente imunes aos efeitos da mineralização. A adição de controle por computador e processamento de sinal digital melhorou ainda mais os sensores de indução de pulso.

Onde mais um detector de metais é usado?

Instrumentos foram amplamente utilizados na arqueologia em 1958. No entanto, os arqueólogos se opuseram ao seu uso por caçadores de artefatos ou saqueadores cujas atividades destroem sítios arqueológicos.

O problema de seu uso em sítios de escavação por amadores que encontram objetos de interesse arqueológico é que o contexto em que o objeto foi descoberto se perde e não é realizado um levantamento detalhado de seu entorno.

Uso de hobby

Existem diferentes tipos de hobbies com detectores de metais. Por exemplo, muitos hobistas procuram compostos valiosos como ouro, prata ou cobre. São mais frequentemente encontrados emna forma de pepitas ou flocos. Mas existem outros tipos de hobbies.

Amador lidera a busca na praia
Amador lidera a busca na praia

Procure por itens descartados ou perdidos. Na maioria das vezes, as pessoas perdem joias, telefones, câmeras e outros dispositivos. Isso acontece, por exemplo, em parques onde há uma grande camada de folhas caídas. Com que frequência um detector de metais funciona para esses fins? O indicador mais comum é a frequência de 7-8 kHz.

Procurar artefatos antigos é um hobby que exige detectores de metal mais profissionais, além de experiência significativa nesse assunto. Moedas, balas, botões, machados ou fivelas podem ser enterrados bem fundo. Para não danificá-los ao cavar, uma pessoa deve conhecer algumas regras. Uma frequência de 8,23 kHz funciona bem para isso.

Pesquisar na praia é bastante comum. Deixou cair um anel ou algumas moedas na praia e nem percebeu, que é o que os caçadores de tesouros usam. Depois que a maioria das pessoas deixa a praia, eles começam a procurar essas coisas perdidas. Há também um detector de metais que funciona debaixo d'água, mas você pode esperar a maré baixa e depois pesquisar com um detector convencional.

Juntar-se a vários clubes de caça ao tesouro é outro hobby. Esses clubes estão localizados nos EUA, Grã-Bretanha, Canadá e muitos outros países. Aqui, os iniciantes podem aprender a trabalhar com um detector de metais, bem como compartilhar suas descobertas.

Montagem caseira

Com o desenvolvimento da tecnologia, tal dispositivo pode ser montado mesmo em casa. Como funciona o detector de metais "Pirata" e como funciona?coletar? Fazer eletrônicos caseiros é muito perigoso. Se você não é um profissional, isso é altamente desencorajado.

Materiais e ferramentas de montagem básicos e versáteis:

  • Placa NE555 (ou similar KR1006VI1);
  • transistores IRF750 ou IRF740;
  • K157UD2 microcircuito e transistor VS547;
  • PEW fio 0.5;
  • Transistores NPN;
  • ferro de solda, fios, outras ferramentas.

Como funciona o detector de metais "Pirata"? Assim como qualquer outro. O único aspecto negativo é a f alta de discriminadores, o que significa que ele não poderá notar metais não ferrosos.

Como usar corretamente?

Garret ace 400 detector de metais
Garret ace 400 detector de metais

Se você fez sua escolha, você deve saber como trabalhar com um detector de metais. Não importa se é caseiro ou não, o princípio de funcionamento é o mesmo para todos.

Vamos analisar o funcionamento do dispositivo usando o detector de metais Garret ACE-250 como exemplo. Pode ser comprado por até 20 mil rublos e é a escolha ideal para iniciantes. Existe uma versão mais profissional (ACE-250 Pro) na linha ACE-250, mas difere apenas na faixa de frequência.

Como funciona um detector de metais Garrett? Como essa versão foi criada para iniciantes, as frequências possibilitaram a busca apenas de pequenos objetos em profundidade média. Possui vários modos como Ornamentos, Relíquias, Moedas, Qualquer e Personalizado.

Para iniciantes, o modo personalizado será inútil, então é melhorusará as quatro primeiras opções. De seu nome fica claro onde e para que são úteis. É muito fácil descobrir como o detector de metais Garrett funciona, porque todas as configurações são feitas com antecedência.

Para pesquisas mais profissionais, você pode ver os seguintes modelos:

  • Garrett ACE 350;
  • Minelab X-TERRA 505;
  • Bounty Hunter Platinum PRO;
  • Tesoro Cibola.

Verificação de segurança

Detector de metais estacionário
Detector de metais estacionário

Nem todos os detectores de metal são pequenos. Uma série de seqüestros em 1972 trouxe tecnologia para rastrear passageiros de companhias aéreas nos Estados Unidos. A empresa finlandesa Outokumpu na década de 1970 adaptou detectores de metais de mineração, ainda alojados em um grande tubo cilíndrico, para criar um detector de segurança comercial.

Em 1995, surgiram sistemas como o Metor-200, com a capacidade de indicar a altura aproximada de um objeto de metal acima do solo, o que permitiu ao pessoal de segurança determinar rapidamente a origem do sinal. Pequenos detectores de metal portáteis também são usados para identificar com mais precisão as armas colocadas no corpo e nas roupas de uma pessoa.

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