Ручные металлоискатели обнаруживают металлические объекты по принципу электромагнитной индукции, но конкретные способы реализации варьируются в зависимости от технических маршрутов. В этой статье будут подробно описаны его основные принципы и перечислены различные способы реализации технологий, сосредоточившись только на описании принципов.
Основы электромагнитной индукции
Портативные металлоискатели работают на основе электромагнитной индукции. Когда металлический объект входит в зону обнаружения, излучающая катушка внутри детектора создает переменное электромагнитное поле. Металлические объекты индуцируют вихревые токи (вихри) в переменном магнитном поле, которые, в свою очередь, создают новые электромагнитные поля, взаимодействующие с первичным магнитным полем. Приемная катушка обнаруживает это изменение, анализируя блок обработки сигналов, запуская механизм сигнализации. Разница в электропроводности и магнитной проницаемости металлов приводит к тому, что различные металлы по - разному реагируют на магнитное поле, что влияет на эффект обнаружения.
Принцип многотехнической реализации
1. Технология ОВЧ (VLF)
Технология VLF использует две катушки: одну в качестве передатчика, а другую в качестве приемника. Передающая катушка излучает электромагнитные волны с более низкой частотой (обычно 3 - 30 кГц), и при столкновении с металлическим объектом внутри металла возникают вихри, которые в свою очередь излучают электромагнитные волны и принимаются приемной катушкой. Детектор VLF определяет тип металла, анализируя фазовую разницу между излучающей и приемной волнами. Изменение разности фаз связано с электропроводностью и магнитной проницаемостью металла, что позволяет различать железистые и неметаллические металлы.
2. Импульсная индукция (PI) технологии
Технология PI использует одну катушку или три катушки для совместной работы. Передающая катушка посылает высокоэнергетические, кратковременные электрические импульсы (удары), создавая мгновенные магнитные поля. После окончания импульса полярность магнитного поля поворачивается и быстро распадается, создавая отраженные импульсы. Когда металлический объект существует, внутри него образуется обратное магнитное поле, которое продлевает время затухания отраженного импульса. Измеряя длительность отраженных импульсов, детектор может определить наличие и глубину металла. Технология PI применима для обнаружения глубоко захороненных металлов, поскольку они проникают в высокоминерализованные почвы.
3. Метод биение частотных колебаний (BFO)
Технология BFO использует два генератора различной частоты: один закреплен в детекторе, а другой - в головке обнаружения. Когда эти две частоты смешиваются, создается звуковой сигнал. Когда металлический объект приближается к головке обнаружения, он мешает частоте радиочастотных волн, которые обнаруживают волосы, что приводит к изменению звукового сигнала. Оператор определяет наличие металлических объектов, слушая изменения звукового сигнала. Технология BFO проста и проста в использовании, с более низкой стоимостью, но относительно низкой точностью.
4. Технология балансировочных катушек
Технология балансировочных катушек является улучшенной версией технологии VLF, в которой используются две катушки, одна в качестве передатчика, а другая в качестве приемника. Эти две катушки расположены в одном положении, но полярность противоположна, образуя равновесное состояние. Когда металлический объект входит в зону обнаружения, он нарушает равновесное состояние балансировочной катушки, в результате чего приемная катушка получает сигнал. Сравнивая разницу между сигналами передачи и приема, детектор может улучшить антиинтерференционную способность и точность обнаружения.
5. Технология магнитных ворот
Технология магнитных ворот основана на датчиках магнитных ворот для обнаружения металлических объектов путем измерения изменений магнитного поля. Датчик содержит два одинаковых магнитных сердечника, вращающихся вокруг катушки возбуждения и измерительной катушки. Катушка возбуждения входит в переменный ток, так что сердечник попеременно насыщен. При наличии внешнего магнитного поля выходной сигнал измерительной катушки изменяется, отражая интенсивность магнитного поля. Эта технология чувствительна к слабомагнитным металлам и подходит для высокоточных сценариев обнаружения.
6. Технология частотной модуляции
Технология модуляции частот обнаруживает металлические объекты путем модуляции частоты излучения. излучающая катушка создает электромагнитное поле с регулируемой частотой, и при входе металлического объекта вихрь вызывает смещение частоты. Приемная катушка обнаруживает изменения частоты, анализируя ячейки обработки сигналов, чтобы определить наличие металла. Эта технология может адаптироваться к различным металлическим свойствам и повысить гибкость обнаружения.