Металлодетекторы
Стационарные металлоискатели мы все видели в аэропортах и на крупных сгадионах. Но есть и другие, портативные приборы. Ручной металлоискатель применяют для быстрой и скрытной проверки на наличие оружия. Телохранитель высокопоставленного лица проходит сквозь толпу и незаметно проверяет людей, не касаясь их.
Металлоискатели в аэропортах способны обнаруживать очень мелкие предметы. Однако это может сильно затруднить работу проверяющих. Чувсгви-тельность таких приборов регулируется, и большинство операторов устанавливаем ее на низкий уровень во избежание слишком большого числа ложных срабатываний. Если сигнал тревоги звучит из-за наличия у пассажира авторучки или браслета от часов, сотруднику охраны приходится возвращать его обратно и просить вынуть из карманов металлические вещи Это приводит к серьезным задержкам движения, особенно в оживленных аэропоргах.
Рис. 4.10.
Стационарный и ручной металлоискатели
Согрудиики охраны опасаются скопления рассерженных пассажиров, им проще снизить чувствительность прибора — и будь что будет. Металлоискатели могут обнаруживать очень мелкие металлические предметы, величиной с иголку или скрепку. Большинство из них (рис 4.10) улавливает и цветные металлы, например медь, свинец и никель, которые используются в оружии и боеприпасах
Срабатывание металлоискателя зависит как от массы металлическою предмета, так и от расстояния до него. Чтобы обнаружить мелкий предмет, прибор должен находиться очень близко от него. При этом более крупные предметы будут экранировать мелкие, и последние останутся незамеченными На практике это означает, что мимо металлоискателя можно пронести оружие, если спрятать его достаточно глубоко. Определить нужную глубину можно методом проб и ошибок, используя металлоискатель того тина, которым будет производиться проверка Учтите, что армейские подразделения при поиске спрятанных предметов обычно используют миноискатели различных модификаций
Промышленные металлодекторы
Металлодетектор предназначен для поиска металлических предметов из черных и цвешых металлов в непроводящих и слабо проводящих средах (дерево, одежда, пластмасса и т.п ) Существует множество промышленных конструкций металлодетекторов Внешний вид одного из них представлен на рис 411.
Рис. 4.11.
Ручной металлодетектор «Metor 22»
Прибор имеет звуковую и световую сигнализацию. Дальность обнаружения металлических предметов от 20 до 200 мм.
Наряду с профессиональными промышленными образцами, которые стоят довольно дорого, для решения ваших задач можно использовать и приборы, изготовленные самостоятельно. Они имеют достаточно высокие характеристики, подчас не уступающие промышленным образцам. Ниже описываются несколько таких устройств.
Практические схемы металлодетекторов (металлоискателей)
Принцип действия описываемых ниже приборов основан на сравнении значений частоты колебаний двух генераторов: образцового и перестраиваемого, частота которого изменяется под воздействием па его колебательный контур искомого металлического предмета. По сравнению с другими известными методами — мостовым (регистрируется разбаланс измерительного моста, в одно из плеч которого включена поисковая катушка), сдвига фаз (измеряется фазовый сдвиг колебаний образцового и перестраиваемого генераторов), передатчик-приемник (регистрируется переизлучаемая металлическим предметом радиочастотная энергия), — метод сравнения значений частоты (иными словами, метод биений) менее эффективен, однако более прост в реализации. Построенные с его использованием металлоискатели компактны, не требуют тщательной настройки и мер по жесткой стабилизации частоты, неприхотливы в эксплуатации, благодаря чему и получили широкое распространение.
Предлагаемые вашему вниманию устройства выполнены на доступной элементной базе и могут быть с успехом использованы не только при оборудовании тайников, по и в строительстве, коммунальном хозяйстве, для поиска скрытых под слоем земли мусора или снега, люков и крышек колодцев, решеток водостока и т.п. Кроме того, эти приборы можно с успехом использовать для обнаружения тайников и скрытых металлических предметов.
Металлоискатель на одной микросхеме
Металлоискатель, принципиальная схема которого изображена на рис. 4.12, собран всего на одной микросхеме К176ЛП2.
Один из ее элементов (DD1.1) использован в образцовом генераторе, другой (DD1.2) — в перестраиваемом. Колебательный контур образцового генератора состоит из катушки L1 и конденсаторов Cl, C2, а нерес граиваемого — из поисковой катушки L2 и конденсатора С4; первый перестраивают переменным конденсатором Cl, второй — подбором емкости конденсатора С4.
На элементе DD1.3 выполнен смеситель колебаний образцовой и переменной частот. С нагрузки этого узла — переменного резистора R5 — сигнал разностной частоты поступает на вход элемента DD1.4, а усиленное им напряжение звуковой частоты — на головные телефоны BF1.
Прибором можно обнаружить пятикопеечную монету (доперестроечную денежную единицу) на глубине до 60 мм. А крышку канализационного колодца — па глубине до 0,6 м.
Рис. 4 12 Металлоискатель на одной микросхеме
Металлоискатель на двух микросхемах
Несколько большей чувствительностью обладает металлоискатель, собранный по схеме, приведенной на рис 4 13. Здесь в качестве смесителя и усилителя колебаний разностной частоты применена микросхема К118УН1Д Образцовый и перестраиваемый генераторы этого прибора также идентичны по схеме, каждый из
Рис. 4 13
Металлоискатель на двух микросхемах
них выполнен на двух инверторах (DD1.1, DD1.2 и DD2.1, DD2.2 соответственно), элементы DD1.3 и DD2.3 — буферные (ослабляют влияние смесителя на генераторы). Образцовый генератор настраивают на заданную частоту переменным конденсатором С1, перестраиваемый — подбором емкости конденсатора С2.
Металлоискатель повышенной чувствительности
Повысить чувствительность металлоискателя, в котором использован метод биений, можно, настроив образцовый генератор на частоту в 5—10 раз большую, чем частота перестраиваемого. В этом случае возникают биения между колебаниями образцового генератора и ближайшей по частоте (5—10-й) гармоникой перестраиваемого генератора. Расстройка последнего, скажем, всего на 10 Гц приводит к увеличению частоты разностных колебаний на 50... 100 Гц.
Именно таким способом достигнута повышенная чувствительность прибора, схема которого изображена на рис. 4.14.
Пятикопеечную монету с его помощью можно обнаружить на глубине до 100 мм, а крышку колодца — на глубине до 0,65 м.
Образцовый генератор металлоискателя выполнен на двух элементах микросхемы DD2 и настроен на частоту 1 МГц. Требуемую стабильность частоты обеспечивает кварцевый резонатор ZQ1.
В перестраиваемом генераторе использованы два элемента микросхемы DD1 Его колебательный контур L1C2C3VD1 настроен на частоту в несколько раз меньшую, чем образцовый генератор. Для настройки контура использован ва-рикап VD1, напряжение на котором регулируют переменным резистором R2.
Смеситель выполнен на элементе DD1.4, в качестве буферных использованы элементы DD1.3 и DD2.3.
Как и в обеих предыдущих конструкциях, индикатором поиска служат головные телефоны BF1.
Рис. 4.14.
Металлоискатель повышенной чувствительности
