Терминология, которая используется в работе металлодетектора.

[андред]

Прежде чем начать работу с металлоискателем, необходимо освоить терминологию, которая используется при описании всех процессов в металлодетекторе, его работе и использовании по назначению.

- «Автоматическая балансировка по грунту» (Automatic Ground Exclusion Balance) Функция прибора по устранению влияние наводящего сигнала от грунта.

- «Визуальная идентификация» (Visual ID). Свойство системы отображать на дисплее точные характеристики цели.

- «Вихревые токи» (Eddy Currents). Электрический ток, циркулирующий на поверхности электропроводящего тела под влиянием электромагнитного поля.

- «Весь металл», (All Metal Mode). Режим, разрешающий локализовать выявленную металлическую цель.

- Галло — Образовавшиеся в течение продолжительного времени соли, в грунте, вокруг объекта. По этой причине старые и древние монеты обнаруживаются легче, из-за «разросшегося» магнитореагирующего поля.

- «Генератор управления напряжением» (VCO, Voltage Controlled Oscillator). Используется в системах МД для точного целеуказания. Возможна, одновременно, дискриминация типа металла — когда от цветного металла тон звука становится выше, а от чёрного — ниже (при этом громкость сигнала может зависеть от дальности до цели и ее размеров).

- «Глубина обнаружения» (Depth). Максимальная дистанция чувствительности МД. Зависит от ТТХ МД, типа и свойств грунта (среды поиска).

- «Глубинник» – МД, способный сканировать грунт на большие по сравнению с другими МД, глубины. Не реагируют на малые цели, и предназначены для поиска массивных тел. Увеличить глубину исследования помогает принцип разнесения катушек.

- «Годограф» — Это специализированный монитор, отображающий кривую, складывающуюся из комплекса принятых катушкой сигналов от искомого объекта. Изображает амплитуду и фазу магнитного возмущения. По направлению кривой можно судить от характере объекта, а по величине объекта – его «размер» или форму (в комплексе).

- «Горячие камни» (Hot Rock). Объекты, «магнитозаметны», чем окружающая среда, которые чувствует МД. К таким объектам можно отнести железные метеориты. Каменные метеориты, как правило, тоже имеют магнитные свойства из-за вкраплений металлов (чаща других – железо).

- «Диапазонная дискриминация». Вариант работы МД, при задании на поиск «узконаправленных» по характеру целей. То есть, выделение целей из массы цветных (черных) металлов. На пример, поиск никеля и игнорирование алюминия.

- «Динамическая схема». Тип схемы с разделительными фильтрами, дающая развязку по постоянному току, снижающая сверхнизкочастотный дрейф схемы. Позволяет отстроиться от неоднородности грунта по ходу поиска.

- «Динамический режим». Режим поиска с постоянным движением поисковой катушки. При остановке в неподвижности, даже если и над целью, реакция системы будет отсутствовать.

- «Дискриминация» (DISC, Discrimination). Возможность определения типа металла цели без непосредственного контакта с ним. Дает возможность избирательного поиска металлических предметов.

- «Дрейф» (Drift). Способность, свойственная электронным схемам МД с сильным усилением. Сопряжен с изменением чувствительности прибора из-а изменения напряжения элемента питания, колебаний температуры окружающей среды, и прочих условий.

- «Звуковая идентификация» (Audio ID). Возможность МД изменять тон зуммера в зависимости от типа металла засекаемого объекта.

- «Идентификация цели» (Target ID). Определение типа металла объекта.

- «Импульсная индукция» (Pulse Induction, PI). В приборах этого типа от генератора, ключ подает короткие импульсы на цепь питания катушки. Частота подачи, низкочастотная. Анализируется положение участка сканирования (сэмплирования) по заднему срезу пологого участка напряжения ИОХ. Особенности этого метода: низкая рабочая частота зондирующих импульсов, высокий расход энергии, нечувствительность к грунту, отсутствие очевидной дискриминации по типу металла.

- «Индуктивный баланс» (Induction Balance, IB) Способ, определения цели, при котором используется сравнение отклонения фазы RX относительно фазы TX.

- «Металлоискатели FM» (Frequency Meter — частотомер). Изменение частной разницы поискового контура производится с помощью программы, заложенной в процессор МД. Такие металлоискатели имеют высокую чувствительность (выше чем BFO), и дискриминацию типа металла.

- «Метод биений» (BFO, Beat Frequency Oscillation). Способ металлопоиска, в котором проверяемым параметром является разностная частота (биения) генераторов, поисковой головки и опорного. Имеется возможность широкий разнос по рабочим частотам. Чувствительность приборов BFO слабая, из-за низкой стабильности частоты генератора поисковой головки, сложностях при появлении принудительной синхронизации, и отсутствием возможности исключения помех и сигнала наводимого грунтом.

- «Минерализованный грунт» (Mineralized Ground) Среда, в которой содержатся электропроводящие или магнитные фракции.

- «Отсечение» (TARGET REJECT). Работа с отсечением объектов из определенных типов металла.

- «Отстройка от грунта», (Ground Balance, Null, Ground Exclusion Balance, Zeroing) Функция прибора или процесс, направленный на исключение (ослабление) влияния грунта. Способствует использованию возможности эффективного использования МД на максимальную глубину поиска и дискриминацию типа металла.

- «Пинпойнтер» (Pinpointer). Небольшой ручной металлодетектор. Без дискриминации типа металла, и со слабой чувствительностью. Служит для быстрого обследования отвала из шурфа, «прозвонки» стен и т.п.

- «Порог» (Threshold, THRESH). Настройка системы на порог слышимости звука или момент начала реагирования. Отождествляется с установкой чувствительности.
«Порог» — слабый звук, издаваемый динамиком МД в отсутствии металлических целей в вблизи катушки. Настройка порогового тона обуславливает чувствительность прибора.

- «Псевдостатический режим». Это динамический режим, с медленной подстройкой порога чуствительности. При удержании катушки над объектом, прибор подстроится и реакция на него пропадет. После удалении от объекта, произойдет обратная подстройка. Для моментального восстановления порога, на некоторых МД имеется кнопка RETUNE.

- «Принцип BFO» (Beat Frequency Oscillation). Основан на сравнении разности в частотах между поисковым и опорным генератором. Металлический объект дает смещение частоты у поисковой катушки снижая или повышая частоту (цветные, повышают, а черные – снижают). Разница в частотах отображается МД.

- «Принцип IB», (Induction Balance — индукционный баланс) или VLF (Very Low Frequency — очень низкая частота). Основывается на сравнении амплитуды в приёмной катушке и фазового сдвига между сигналами в передающей и приёмной катушке. При обнаружении металлической цели амплитуда сигнала в приёмной катушке увеличивается, а фазовый сдвиг изменяется в зависимости от типа металла. Такая схема имеет возможность делать отдельну дискриминацию металлов, отстройку от грунта и поиск пустот.

- «Принцип PI», (Pulse Induction — импульсная индукция). Анализируемый параметр — время окончания переходного процесса в поисковой головке. Работает на низкой частоте следования импульсов (от 50 до 400 Гц). Требует высоких энергозатрат. Практически отсутствует влияние грунтовых помех. Слабая дискриминация типа металлов, но такие МД не требуют периодической подстройки. Обладают большой глубиной обнаружения. Из-за своих специфических качеств, этот принцип часто используется в подводных МД.

- «Принцип T/R» (Transive/Resive — передача/приём) С разнесением приемной и передающей катушек. Реализован в «глубинниках».

- «Радиочастотный МД» (Radio Frequency, RF). Тип МД, работающий на принципе разноса перпендикулярно расположенных передающей и принимающей катушки. Приемная катушка, подобно пеленгатору, ловит сигнал, отражающийся от металлического объекта. Излучает сканирующий сигнал, передающая катушка. На основе этого принципа построены глубинные МД. К недостаткам таковых можно отнести отсутствие чувствительности к мелким целям и дискриминации по типу металла.

- «Режекция» — отсутствие реакции МД для некоторых видов целей.

- «Режим «Цветной металл» (Non-Ferrous Mode). Режим, в котором МД реагирует только на цели из цветного металла.

- «Статическая схема» (Non-Motion). МД с такой схемой «чувствует» металлический объект даже в случае, когда поисковая катушка находится без движения.

- «Статический режим». Режим работы МД, при котором реакция прибора возникает когда катушка находится над металлической целью, независимо от того, будет она двигаться или нет.

- «Триггер», «Курок» (Trigger). Специальная кнопка, тумблер для включения режимов.»Включи и иди» — МД с небольшим количеством настроечных регулировок. Удобен для копателей не искушенных в работе с МД, без навыков.

- «Фазово-амплитудный метод» (TR/VLF, Transmitter-Receiver / Very Low Frequency). Чувствительные системы, балансного типа, с отличной дискриминацией рода металла, за счет измерения фазовых и амплитудных характеристик. У МИ, построенных на этом принципе могут применяться поисковые катушки большого диаметра (для большей глубины поиска, но нахождение мелких целей будет затруднено) или малых катушек, «снайперок» (малой глубины обнаружения цели, но малой величины и точного определения места положения).

- «ФАПЧ» (Phase-Locked Loop, PLL). Фазовая автоматическая подстройка частоты.

- «Целеуказание» (Pinpointing). Определение середины цели.

- «Черный песок» (Black Sand). Песок или грунт с содержащимся магнетитом (железосодержащими минералами). Имеет магнитные свойства. Воспрепятствует точной дискриминации по типу металла.

- «Чувствительность» (Sensitivity, SENS). Способность системы обнаруживать цели на максимальном расстоянии в различных средах. В зависимости от характера среды, глубина обнаружения металлического объекта будет разной. Чем выше плотность грунта, тем сложнее преодолевать его магнитному полю катушки. Чувствительность, это свойство определяющая способность реагировать МД не взирая на перечисленные условия.

- «Электропроводность» (Conductivity). Способность металла проводить электрический ток при влиянии на него электромагнитного поля катушки МД.

- «Электропроводящие соли, электролиты» (Conductive Salts). Соли, растворённые в воде, увеличивают проводимость влажного грунта на побережье некоторых водоёмов. В следствии чего, возникают проблемы с подстройкой под грунт, из-за сильного сигнала помехи.

- VLF, Very Low Frequency — Металлоискатели с рабочей частотой в системе от 4000 до 80000 Гц.

 

 

Физический принцип работы некоторых простейших бытовых металлоискателей основан на системе индукционного баланса. Электронный прибор с выносной катушкой металлоискателя образуют генератор низких частот. При поднесении выносной индукционной катушки к металлу изменяется её индуктивность и, соответственно, частота генератора, что фиксируется электронным устройством металлоискателя.
Металлоискатели, предназначенные для различных целей работают на разных частотах, что связано с особенностями распространения электромагнитных волн в различных средах: низкочастотные металлоискатели находят предметы глубоко, но большого размера, высокочастотные металлоискатели обнаруживают мелкие предметы, но на небольшой глубине. 

Виды металлоискателей по принципу работы

Металлоискатели выполненные на принципе «приём-передача». Выносная катушка таких металлоискателей состоит из двух катушек индуктивности: приёмной и передающей, их располагают так, чтобы избежать взаимного влияния. Электромагнитный сигнал от передающей катушки, попадая на металлический предмет, переизлучается и попадает на приёмную катушку, затем поступает в электронный блок и там обрабатывается. 
Достоинства: простое техническое исполнение электронного устройства, высокая точность определения типа обнаруженного предмета.
Недостатки: сложная конструкция датчика, зависимость от состава грунта, его минерализации.

Индукционные металлоискатели. В своей конструкции имеют одну катушку, которая работает и на приём и на передачу. Основная трудность технической реализации - выделение слабого отраженного сигнала на фоне мощного излучения, достоинством данного металлодетектора является простая конструкция датчика. 
Металлоискатели выполненные на принципе изменения частоты. В основе их работы лежит открытый колебательный контур, частота которого изменяется при приближении к металлу, это изменение фиксируется электронным блоком. 
Достоинством данного металлоискателя является простая конструкция датчика и несложная электроника.
Недостатком является плохая чувствительность и худшая дискриминация.

Импульсные металлоискатели — принцип работы заложен в названии, катушка металлоискателя излучает электрические импульсы, они возбуждают вихревые токи в проводящих предметах, создающие вторичные электромагнитные поля, которые воспринимаются индукционной катушкой в перерывах между излучениями и обрабатываются электронным устройством. Форма и длительность принимаемых сигналов зависит от электрических свойств предмета обнаружения и глубины залегания.
Данные металлоискатели не чувствительны к составу грунта, его минерализации и имеют простую конструкцию датчика. К недостатком относится большое энергопотребление и слабая дискриминация.

 

 

Зачем нужен баланс грунта на металлодетекторе?

Металлодетекторы делятся на несколько категорий

Они различаются количеством функций, ценой, компонентной базой и разными дополнительными функциями. Одна из таких функций это настройка «балансировка грунта», которая может называться по-разному: грунт баланс, баланс грунта, GB. 

Заводская настройка баланса грунта — в таком случае настройка на грунт выставлена производителем на каком-то усреднённом для всех грунтов значении.

Ручная настройка грунта — выполняется или регулировкой в ручную, когда надо слушать звук грунта и самому устанавливать значение, либо, как на большинстве современных цифровых приборах, можно позволить прибору самому выставить правильное значение просто покачивая катушкой на некотором расстоянии от земли. (Опытные пользователи рекомендуют: лучше сначала выставить значение с помощью прибора, а затем подкорректировать и выставить лучшее значение вручную, таким образом добьётесь наилучшего и самого оптимального результата). 

Автоматическая настройка грунта с отслеживанием — Похожее решение, как и описанное выше, но с той разницей, что прибор сам следит за изменением характера грунта, уровня его минерализации, и автоматически подстраивает значение. 

На рисунке наглядно показано, как зависит глубина от балансировки грунта:

 

Что такое сильно минерализированный грунт? 

Для начала стоит понять что такое минерализация — это наличие в почве электропроводящих примесей, окислов железа или магнитных примесей которые могут скрывать (маскировать) цветные цели, степень минерализации почвы может быть различной, она может даже отличаться в пределах одного поля. Балансировка металлоискателей (Ground Balance) применяется чтобы преодолевать существующую минерализацию, т. е. правильно настроив металлоискатель на грунт создавать условия для более глубокого и чёткого поиска.

 

Что такое VDI ?

Металлоискатель с дискриминатором имеет несколько вариантов выдачи информации о цели, одним из которых является значение VDI. Этот показатель может еще иметь второе название — Target ID. 

VDI в металлоискателе - это некие цифры, которыми коэффициентно определяется тип металла. Значение VDI значительно расширяет информацию о находке под катушкой вашего металлоискателя. Диапазон и значения VDI у разных производителей может различаться.

VDI находятся в диапазоне от 0 до 99
Низкие цифры (обычно от 0 до 35-40) соответствуют группе с высоким содержанием черного металла . Далее по нарастающей до металлов высокопроводимых ( медь, серебро ).

VDI, в диапазоне которого есть отрицательные цифры
Цифры с минусом обозначают группу черных металлов. Положительное значение VDI обозначает находки с содержанием цветных металлов.

Двойной VDI
В обычном VDI используется параметр проводимости металла. У некоторых металлоискателей ( Minelab E-Trac, например) тип металла определяется в виде пары чисел - первая цифра показывает проводимость (т.е. обычный VDI), вторая индуктивность металла в находке.