home صفحه اصلی lock person ثبت نام phone_iphone تماس با ما

فروش ویژه عید غدیر

کاربرد فلزیاب ها

ستاره فعالستاره فعالستاره فعالستاره فعالستاره فعال
 

 410 Metal Detector

 

اگر شما معنی کلمه دتکتورهای فلزی را از افراد مختلف بپرسید پاسخ های متفاوتی در‌خواهید یافت. برای مثال برخی افراد این سیستم ها را برای کاوش سواحل و کشف سکه های دفن شده و اشیاء قدیمی مناسب می‌دانند. برخی دیگر نیز آنها را برای کاربردهای امنیتی مانند فرودگاه ها، ورزشگاه ها و یا کنسرت ها مناسب می‌دانند.

در‌حقیقت تمامی این موارد صحیح است. این سیستم ها در زندگی امروزی ما بسیار کاربرد دارند و در زمینه های متفاوتی، از امنیت در کار گرفته تا مراکز تفریحی کاربرد دارند. این دتکتورها در مراکزی همچون زندان ها، مدارس، فرودگاه ها، ادارات و مراکز دولتی می‌توانند عدم ورود اسلحه را تضمین نمایند. البته دتکتورهای تجاری هم وجود دارد که در سراسر دنیا به مشتریان فروخته می‌شود و بیشترین کاربردشان برای کشف اشیاء مدفون است (که البته بیشتر به یک سرگرمی شباهت دارد).

در این مقاله شما با دتکتورهای فلزات و انواع تکنولوژی های استفاده شده در آنها آشنا خواهید شد. بیشتر تمرکز ما بر روی دستگاه های تجاری است اما این اطلاعات برای دتکتورهای ثابت که برای مثال در فرودگاه ها به‌کار می‌روند و یا دتکتورهای دستی نیز معتبر است.

 اجزای کلی یک دتکتور فلز

 یک دتکتور فلز معمولی بسیار سبک است و اجزای کمی دارد:

 ۱ - ثابت کننده؛ که وقتی شما دتکتور را به جلو و یا عقب می‌برید حرکتش را نرم می‌کند.

 ۲- جعبه کنترل؛ که شامل مدارات کنترلی، بلندگو، باتری و قسمت پردازشی است.

 ۳ - میله مرکزی؛ که جعبه کنترل و کویل را به‌هم متصل می‌کند، که معمولاً قابل‌تنظیم است و می‌توانید برای خود تنظیم نمایید.

 ۴- کویل جستجو؛ قسمتی است که فلز را پیدا می‌کند، که به نام‌های دیگری از جمله سر جستجو و یا آنتن هم خوانده می‌شود.

 همچنین برخی سیستم ها خروجی هدفون نیز دارند و در برخی دیگر نیز جعبه کنترل را در زیر محور مرکزی قرار می‌دهند تا در بالای یک نمایشگر قرار‌داده شود.

 نحوه‌ی عملکرد یک دتکتور فلز بسیار ساده است. پس از آنکه سیستم را روشن کردید آن را به راحتی در بالای ناحیه ای که می‌خواهید جستجو کنید حرکت دهید. در بسیاری از موارد شما کویل را به آرامی در جلوی خود و بر بالای ناحیه به جلو و عقب حرکت می‌دهید. هنگامی که کویل بر بالای یک شی‌ء قرار‌گرفت یک سیگنال صوتی فرستاده می‌شود. دتکتورهای پیشرفته تر یک نمایشگر نیز دارند که می‌توانند نوع فلز را نشان داده و عمق شیء کشف‌شده را نیز مشخص نمایند.

دتکتورهای فلزات از یکی از این سه نوع تکنولوژی استفاده می‌کنند:

 - فرکانس بسیار پایین

- القای پالس

- نوسان فرکانس ضربه ای

 در این مقاله ما هر کدام از آنها را بررسی می‌کنیم تا بیشتر با این تکنولوژی ها آشنا شوید.

 

تکنولوژی فرکانس پایين

این تکنولوژی که به القای تعادلی نیز معروف است، شاید متداول‌ترین تکنولوژی مورد‌استفاده باشد. در اینگونه دتکتورها دو نوع کویل وجود دارد:

- کویل فرستنده: این کویل خارجی است. در داخل آن یک سیم پیچ وجود دارد. جریان الکتریکی از درون این سیم ها شارش می‌یابد. این شارش با فرکانسی در حدود ۱۰۰۰ هرتز تغییر جهت می‌دهد و یکبار در جهت راست و بار دیگر برعکس، جریان می‌یابد. تعداد دفعاتی که جریان در این کویل تغییر‌جهت می‌‌دهد معرف فرکانس کاری آن می‌باشد.

- کویل گیرنده: این کویل داخلی است و در اینجا نیز یک سیم پیچ قرار دارد. این کویل به‌عنوان یک آنتن عمل می‌کند که می‌تواند فرکانس های ارسالی از اشیاء را دریافت و تقویت نماید.

اینگونه شارش جریان در کویل فرستنده باعث تولید یک میدان مغناطیسی می‌شود، که همانند میدانی است که در یک موتور الکتریکی تولید می‌شود. قطبیت میدان مغناطیسی تولیدی عمود بر محور کویل است. هر‌بار که جریان تغییر‌جهت می‌دهد، قطبیت میدان نیز عوض می‌شود. این بدان معنی است که اگر کویل با سطح زمین موازی باشد میدان مغناطیسی به زمین عمود است و مرتب وارد و خارج می‌شود.

همچنان که میدان مغناطیسی به زمین وارد و خارج می‌شود، با هرگونه ماده هادی که در زمین وجود داشته باشد واکنش می‌دهد و باعث می‌شود آنها نیز یک میدان ضعیف مغناطیسی تولید کنند. قطبیت میدان مغناطیسی تولید‌شده توسط قطعات فلزی مخالف با قطبیت میدان مغناطیسی کویل فرستنده است. لذا اگر میدان فرستنده رو به سوی پایین باشد، میدان ساطع شده از قطعه رو به بالا خواهد بود.

کویل‌گیرنده کاملاً از میدان مغناطیسی تولید‌شونده توسط کویل فرستنده محافظت می‌شود. با این‌حال می‌تواند به‌خوبی میدان تولیدی از اشیاء زیر‌خاک را دریافت کند. لذا هنگامی که کویل گیرنده از روی یک شیء که میدان مغناطیسی دریافت کرده است عبور می‌کند، یک جریان ضعیف الکتریکی در آن القاء می‌شود. این جریان فرکانسی معادل فرکانس میدان مغناطیسی تولید‌شده در شیء دارد. کویل این سیگنال دریافتی را تقویت می‌کند و آن‌را به سوی جعبه کنترل می‌فرستد و در آنجا سنسورهایی وجود دارند که سیگنال را بررسی می‌کنند. مدارات کنترلی می‌توانند بر‌اساس شدت میدان مغناطیسی دریافتی تخمین بزنند که شیء در چه عمقی از خاک قرار دارد. هر چه شیء به سطح زمین نزدیک‌تر باشد، شدت میدان القاء‌شونده در آن و لذا شدت جریان تولیدی در سیم پیچ بیشتر است. از طرف دیگر هر چه شیء در عمق بیشتری قرار داشته باشد میدان ضعیف‌تری در کویل‌گیرنده القاء می‌شود. البته پس از یک عمق خاص میدان ارسالی توسط شیء آنقدر ضعیف می‌شود که دتکتور قادر به تشخیص آن نخواهد بود.

 در بخش بعد خواهیم دید که این دتکتور چگونه می‌تواند نوع فلز را تشخیص دهد.

شیفت فازی در دتکتورهای فرکانس پایین

 یک دتکتور وی-ال-اف چگونه می‌تواند بین فلزات مختلف تفاوت قائل شود؟ این بر اساس پدیده‌ای به نام شیفت فازی رخ می‌دهد. شیفت فازی به اختلاف زمانی بین فرکانس ارسالی از کویل فرستنده و فرکانس دریافتی در کویل گیرنده اتلاق می‌شود. این اختلاف ممکن است علل متفاوتی داشته باشد:

- اندوکتانس: یک شیء که جریان الکتریکی را به خوبی هدایت می‌کند، در واکنش نشان‌دادن به تغییرات جریان کندتر است. اندوکتانس را می‌توان به عنوان یک رودخانه عمیق در نظر گرفت. با تغییر میزان شارش آب در رودخانه زمانی طول خواهد‌کشید تا شما تغییری در جریان آب مشاهده کنید.

- مقاومت: یک شیء که جریان الکتریکی را به‌خوبی هدایت نمی‌کند در واکنش نشان‌دادن به تغییرات جریان، سریع‌تر است. با استفاده از همان مثال جریان آب، مقاومت بهتر بیان می‌شود. با تغییر میزان شارش آب در یک نهر کوچک تغییر سطح آب بسیار سریع‌تر مشاهده می‌شود.

این بدان معنی است که شیء‌ای که اندوکتانس بالاتری دارد شیفت فازی بیشتری نیز خواهد داشت چرا‌که برای تغییر میدان مغناطیسی‌اش زمان بیشتری نیاز خواهد بود. در عین حال شیء ای که مقاومت بیشتری دارد شیفت فازی کمتری خواهد داشت. شیفت فازی به دتکتورهای وی-ال-اف خاصیتی می‌بخشد که به قابلیت تفکیک معروف است. به‌علت آنکه بیشتر فلزات هم در اندوکتانس و هم در مقاومت تفاوت می‌کنند، لذا این دتکتورها میزان شیفت فازی را با استفاده از یک جفت مدار الکترونیکی به‌نام دمدولاتورهای فازی محاسبه می‌کنند. میزان به‌دست‌آمده با مقادیری که برای فلزات مختلف به صورت استاندارد تعریف‌شده مقایسه و نوع فلز تشخیص داده می‌شود. سپس سیستم با ارسال سیگنال‌های صوتی و یا از طریق نمایشگر به شما اطلاع می‌دهد که شیء کشف‌شده ممکن است از کدام نوع فلز باشد.

برخی دتکتورها حتی این امکان را دارند تا بر اساس میزان شیفت فازی برخی سیگنال‌ها را فیلتر و تنها برخی فلزات خاص را گزارش کنند. شما می‌توانید برای این‌کار تنها با چرخاندن یک دکمه و افزودن یا کاستن از میزان آستانه تعیین نمایید که به‌دنبال چه نوع فلزی هستید.

نوع دیگری از ویژگی تفکیک‌پذیری نیز برای اینگونه دتکتورها تعریف می‌شود که به برش معروف است. برش نوعی فیلتر تفکیک‌کننده است که ناحیه خاصی از شیفت‌های فازی را استخراج می‌کند. در اینجا بر‌خلاف حالت قبل نه تنها برای شیفت‌های فازی بالاتر از آستانه سیگنال ارسال می‌شود بلکه برای حد پایین‌تر از آستانه هم سیگنال اعلام وضعیت موجود است.

دتکتورهای پیشرفته تر این قابلیت را به شما می‌دهند تا چندین ناحیه برش تعریف کنید. برای مثال شما می‌توانید دو ناحیه برش تعریف کنید تا برای مثال یک میخ و یا یک قوطی کنسرو را شناسایی نکند. یکی از معایب این روش آن است که ممکن است بسیاری از اشیاء مهم نادیده گرفته شوند، چرا‌که شیفت فازی نزدیک به یکی از این اشیاء نامطلوب دارند. با این‌حال اگر شما بدانید که دقیقاً به دنبال چه نوع شیء هستید این ویژگی می‌تواند برای شما بسیار مطلوب باشد.

 

تکنولوژی پی – آی

روش دیگر که کمتر متداول است استفاده از تکنولوژی القاء پالس است. بر‌خلاف حالت قبل در اینجا ممکن است تنها از یک کویل استفاده شود که هم فرستنده و هم گیرنده باشد و یا از چندین کویل به طور همزمان استفاده شود. در این تکنولوژی پالس های بسیار قوی و کوتاه مدتی در سیم پیج فرستاده می‌شود. هر پالس یک میدان مغناطیسی مختصر تولید می‌کند. وقتی که جریان قطع می‌شود یک میدان مغناطیسی بر‌عکس ایجاد می‌شود که به‌سرعت خاموش می‌گردد که در‌نتیجه یک سیگنال ضربه ای بسیار تیز تولید می‌شود. این پالس چند میکرو ثانیه طول می‌کشد و لذا یک سیگنال دیگر جریان در کویل ایجاد می‌گردد. این جریان به پالس انعکاسی معروف است و بسیار کوتاه است که تنها ۳۰ میکرو ثانیه طول می‌کشد. پس از آن یک پالس دیگر فرستاده می‌شود و این روند همچنان ادامه می‌یابد. در این دتکتور حدود ۱۰۰ پالس در ثانیه ارسال می‌شود، اما این تعداد ممکن است بر اساس شرکت تولیدکننده و مدل محصول تفاوت کند، که در نتیجه تعداد پالس از چند ده تا بالای هزار پالس در ثانیه تفاوت می‌کند.

 اگر این دتکتور بر بالای یک شیء فلزی قرار گیرد یک میدان مغناطیسی معکوس در شیء القاء می‌شود. وقتی شدت میدان مغناطیسی کاهش می‌یابد که باعث تولید پالس انعکاسی نیز می‌شود، میدان مغناطیسی القاء‌شده در شیء باعث می‌شود پالس انعکاسی با سرعت کمتری کاهش یابد. این پروسه تا حدی شبیه پژواک اصوات نیز می‌باشد. اگر شما در اتاقی قرار داشته باشید که سطوح سخت کمی داشته باشد پژواک صدای زیادی نخواهید داشت و یا به‌طور‌کلی هیچ پژواکی شنیده نمی‌شود. اما اگر در اتاقی با سطوح سخت زیاد قرار داشته باشید، پژواک بیشتر طول خواهد کشید. در دتکتورهای مدل پی - آی، میدان مغناطیسی القاشده در شیء پژواک خود را با پالس انعکاسی جمع می‌کند که باعث می‌شود نسبت به حالت بدون پژواک پالس دوام بیشتری داشته باشد. یک مدار اندازه گیری در این دتکتورها وجود دارد که طول مدت پالس انعکاسی را اندازه می‌گیرد. با مقایسه این میزان با میزان مطلوب، سیستم می‌تواند دریابد که آیا میدان مغناطیسی باعث دوام بیشتر پالس شده‌است یا خیر. اگر پالس انعکاسی حتی چند میکرو ثانیه نسبت به حالت عادی بیشتر دوام داشته باشد، می‌تواند نشانه ای برای تداخل میدان یک شیء فلزی با پالس باشد.

 مدار اندازه‌گیری، پالس های ضعیف و کوچکی ارسال می‌کند که توسط مداری به نام انتگراتور خوانده می‌شوند. انتگراتور سیگنال‌های مدار اندازه‌گیری را می‌خواند، آنها را تقویت و به مقادیر دی-سی تبدیل می‌کند. ولتاژ مرتبط به این سیگنال های جریانی به یک مدار صوتی فرستاده می‌شود و در آنجا با تولید یک پالس صوتی می‌توان وجود فلز در محیط را نشان داد.

 دتکتورهای پی -آی در قابلیت تفکیک چندان خوب عمل نمی‌کنند، چرا‌که نمی‌توان میزان زمان دوام پالس انعکاسی فلزات مختلف را به‌خوبی از هم تفکیک کرد. با این‌حال این دتکتورها در بسیاری از مواردی که دتکتورهای وی-ال-اف عملکرد خوبی ندارند خوب عمل می‌کنند، برای مثال در مواردی‌که خاک منطقه از فلزات و سنگ‌های فلزی غنی است. مثال خوبی در این زمینه، اکتشافات آب های نمکی است. به‌علاوه دتکتورهای پی-آی می‌توانند نسبت به دیگر دتکتورها فلزات را تا عمق بیشتری شناسایی کنند.

تکنولوژی بی-اف –او

ساده‌ترین روشی که می‌تواند برای تشخیص فلزات به‌کار‌رود روش نوسان کننده های فرکانس ضربه ای است. در یک سیستم بی-اف - او دو سیم پیچ وجود دارد. یک سیم پیج بزرگ در سر جستجو قرار می‌گیرد و سیم پیچ کوچکتر در جعبه کنترل قرار داده می‌شود. هر کویل به یک نوسان‌کننده متصل است که می‌تواند هزاران پالس جریانی در ثانیه تولید کند. فرکانس این نوسانات بین دو کویل تقریباً معادل هستند.

همچنان که پالس ها از درون کویل عبور داده می‌شوند، در کویل پالس های رادیویی تولید می‌شوند. یک کویل کوچک در جعبه کنترل این پالس ها را دریافت می‌کند و بر‌اساس میزان اختلافات در فرکانس ها، یک سری از اصوات تولید می‌کند. اگر کویل سر جستجو از بالای یک شیء فلزی عبور کند، جریان عبور کرده از کویل اول در اطراف شیء فلزی، یک میدان مغناطیسی ایجاد می کند. در‌نتیجه میدان مغناطیسی شیء با امواج رادیویی تولید شده توسط کویل جستجو تداخل می‌کند. همچنان‌که تفاوت این فرکانس با فرکانس دریافت‌شده در کویل کنترل بیشتر می‌شود پالس های صوتی نیز تولید و شنیده می‌شوند.

سادگی تکنولوژی این سیستم‌ها باعث شده‌است تا دتکتورهای بی اف او با قیمت بسیار پایینی تولید و عرضه شوند. شما حتی می‌توانید به سادگی یک سیستم بی اف او در منزل بسازید. اما این دتکتورها قادر نخواهند بود همانند دتکتورهای قبلی دقت و یا قابلیت کنترل بالایی داشته باشند.

411 Metal2

 

اشیاء دفن شده

دتکتورهای فلزی برای کشف اشیاء دفن شده بسیار ایده‌آل هستند. اما معمولاً این اشیاء نباید در عمقی بیش از یک فوت قرار داشته باشند تا کشف شوند. بیشتر دتکتورها برای عمق های 8 تا 12 اینچ قابلیت کاربرد دارند. عمق حقیقی کشف اشیاء در این دتکتورها به فاکتورهای زیر بستگی دارد:

نوع دتکتور کشف فلز: تکنولوژیی که در دتکتور استفاده شده‌است در قابلیت دتکتور بسیار اهمیت دارد. با این‌حال ویژگی های دیگری هم وجود دارد که حتی می‌تواند دتکتورهایی را که از یک تکنولوژی استفاده می‌کنند هم از یکدیگر تفکیک نماید. برای مثال، برخی دتکتورهای وی ال اف نسبت به دیگری فرکانس های بالا و پایین‌تر و برخی کویل های بزرگ تر و یا کوچک تر دارند. به‌علاوه سنسورها و تقویت کننده‌های این سیستم ها نیز می‌تواند در بین محصولات شرکت‌های مختلف و یا در بین محصولات مختلف یک شرکت نیز تفاوت نماید.

نوع فلز شیء دفن شده: برخی فلزات، برای مثال آهن، نسبت به دیگری میدان مغناطیسی قوی تری تولید می‌کنند.

ابعاد شیء: کشف یک شیء همانند سکه نسبت به یک شیء چهار گوش مشکل‌تر خواهد بود.

ترکیبات خاک منطقه: برخی خاک‌ها حاوی ترکیبات معدنی هستند که هادی نیز می‌باشند و لذا می‌توانند با میدان مغناطیسی سیستم تداخل کنند.

هاله اطراف شیء: برخی اشیاء بعد از مدفون بودن برای مدت طولانی در زیر خاک می‌توانند میزان قابلیت هدایت الکتریکی خاک اطراف خود را افزایش دهند.

اثر تداخل اشیا ءدیگر: این اثر می‌تواند ناشی از مواردی همانند لوله های دفن شده در زیر خاک، و یا کابل های برق باشد. به‌علاوه خطوط انتقال برق که در بالا وجود دارند نیز می‌توانند برای سیستم تداخل ایجاد کنند.

کشف فلزات در زیر خاک در سراسر جهان به‌عنوان یک تفریح جذاب شمرده می‌شود. در اینجا برخی زیر گروه های این فعالیت را بررسی می‌کنیم.

جستجوی سکه: این جستجو می‌تواند بعد از مواردی همچون برگزاری یک مسابقه ورزشی و یا یک کنسرت انجام شود و یا اینکه صرفاً به دنبال سکه های قدیمی باشیم.

اکتشافات: اینگونه جستجوها می‌تواند عمدتاً برای کشف طلا صورت گیرد.

کشف آثار و اشیاء قدیمی: در اینجا اشیایی که دارای ارزش تاریخی هستند جستجو می‌شوند، برای مثال سلاح های مورد استفاده در جنگ ها.

جستجو برای دفینه ها: در اینجا عمدتاً تلاش می‌شود تا بر‌اساس برخی فرضیات و گفته‌ها مناطق خاصی که احتمالاً محتوی مقداری طلا و یا نقره می‌باشند جستجو شوند.

بسیاری از کاربران دتکتورهای فلز در کلوپ ها و گروه‌هایی عضو می‌باشند که انواع روش‌های مختلف جستجو را به افراد می‌آموزند. برخی از این باشگاه ها حتی ممکن است افراد جستجوگر حرفه ای را به استخدام خود در‌آورند.

کاربردهای امنیتی

علاوه بر کاربردهایی که برای این دتکتورها بیان شد (و عموماً جنبه سرگرمی داشتند)، کاربردهای مهم دیگری نیز می‌توان برای این سیستم‌ها برشمرد. دتکتورهای ثابت و بزرگی که وجود دارند عموماً از تکنولوژی پی آی و دتکتورهای دستی از تکنولوژی بی اف او استفاده می‌کنند.

 برخی از کاربردهای دیگر این دتکتورها به شرح ذیل می‌باشند:

امنیت فرودگاهی: این سیستم ها می‌توانند افراد را قبل از ورود به محوطه پرواز و سوار‌شدن به هواپیما بازرسی کنند.

امنیت ساختمان ها: در اینجا نیز می‌توان افرادی را که برای مثال به مدارس، ادارات و یا زندان ها وارد می‌شوند بررسی کرد.

بررسی افراد در مراکز خاص: در این مورد نیز می‌توان افراد را قبل از ورود به یک ورزشگاه و یا یک کنسرت بازرسی کرد.

پیدا کردن اشیاء گم شده: می‌توان از این دتکتورها برای پیدا‌کردن یک شیء گران‌قیمت گم‌شده، برای مثال یک قطعه جواهر استفاده کرد.

بررسی های باستان شناسی: می‌توان اشیاء قدیمی را که ارزش تاریخی دارند با استفاده از این دتکتورها کشف کرد.

بررسی های زمین شناسی: می‌توان جنس خاک و میزان فلز را در خاک های مناطق با استفاده از این سیستم تعقیب و بررسی کرد.

 امروزه تولیدکنندگان دتکتورهای فلزات به دنبال آن هستند تا روز به روز سیستم های خود را با دقت و حساسیت بالاتری عرضه کنند.

 

 

 

 مترجم خانوم مهناز ثلاثي کارشناس فروش مترجم خانم مهناز ثلاثي
مسئول بخش آموزش
ايميل: salasi[at]farafan-market.ir

اشتراک‌گذاری در تلگرام

نظرات کاربران  

0 محمد 11 آذر 1397
عالی بود. متشکرم. کاش میتونستم ادامه مطلب را هم مطالعه کنم.ولی متاسفانه نمیدونم چطوری به ادامه مطلب برم. پاسخ دادن | گزارش به مدیر

نظر خود را بنویسید.