home صفحه اصلی lock person ثبت نام

کاربرد فلزیاب ها (قسمت اول)

User Rating: 5 / 5

Star ActiveStar ActiveStar ActiveStar ActiveStar Active
 

 410 Metal Detector

 

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

در حقیقت 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 می توانند عدم ورود اسلحه را تضمین نمایند. البته دتکتورهای تجاری هم وجود دارد که در سراسر دنیا به مشتریان فروخته می شود و بیشترین کاربردشان برای کشف اشیا 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 به کار می روند 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 در هنگامی که شما دتکتور را به جلو و یا عقب می برید حرکتش را نرم می کند.

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

 ۳ - میله مرکزی، که جعبه کنترل و کویل را به هم متصل می کند، که معمولا قابل تنظیم است و می توانید برای خود تنظیم نمایید.

 ۴- کویل جستجو، قسمتی است که فلز را پیدا می کند، که به نام های دیگری از جمله سر جستجو و یا آنتن هم خوانده می شود.

 هم چنین برخی سیستم ها خروجی هدفون نیز دارند و در برخی دیگر نیز جعبه کنترل را در زیر محور مرکزی قرار می دهند تا در بالا یک نمایشگر قرار داده شود.

 نحوه عملکرد یک دتکتور فلز بسیار ساده است. پس از آن که سیستم را روشن کردید آن را به راحتی در بالای ناحیه ای که می خواهید جستجو کنید حرکت می دهید. در بسیاری از موارد شما کویل را به آرامی در جلوی خود و بر بالای ناحیه به جلو و عقب حرکت می دهید. هنگامی که کویل بر بالای یک شی قرار گرفت یک سیگنال صوتی فرستاده می شود. دتکتورهای پیشرفته تر یک نمایشگر نیز دارند که می توانند نوع فلز را نشان داده و عمق شی کشف شده را نیز مشخص نمایند.

 دتکتورهای فلزات از یکی از این سه نوع تکنولوژی استفاده می کنند:

 - فرکانس بسیار پایین

- القای پالس

- نوسان فرکانس ضربه ای

 در این مقاله ما هر کدام از آنها را بررسی می کنیم تا بیشتر با این تکنولوژی ها آشنا شویم.

 

تکنولوژی فرکانس پایين

این تکنولوژی که به القای تعادلی نیز معروف است، شاید متداول ترین تکنولوژی مورد استفاده باشد. در این گونه 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 می یابد. این شارش با فرکانسی در حدود ۱۰۰۰ هرتز تغییر جهت می دهد و یکبار در جهت راست و بار دیگر برعکس جریان می یابد. تعداد دفعاتی که جریان در این کویل تغییر جهت می دهد معرف فرکانس کاری آن می باشد.

- کویل گیرنده: این کویل داخلی است و در اینجا نیز یک سیم پیچ قرار دارد. این کویل به عنوان یک آنتن عمل می کند که می تواند فرکانس های ارسالی از اشیا را دریافت و تقویت نماید.

این گونه شارش جریان در کویل فرستنده باعث تولید یک میدان مغناطیسی می شود، که همانند میدانی است که در یک موتور الکتریکی تولید می شود. قطبیت میدان مغناطیسی تولیدی عمود بر محور کویل است. هر بار که جریان تغییر جهت می دهد قطبیت میدان نیز عوض می شود. این بدان معنی است که اگر کویل با سطح زمین موازی باشد میدان مغناطیسی به زمین عمود است و مرتب وارد و خارج می شود.

همچنان که میدان مغناطیسی به زمین وارد و خارج می شود، با هرگونه ماده هادی که در زمین وجود داشته باشد واکنش می کند، و باعث می شود آنها خود نیز یک میدان ضعیف مغناطیسی تولید کنند. قطبیت میدان مغناطیسی تولید شده 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.

کویل گیرنده کاملا از میدان مغناطیسی تولید شونده توسط کویل فرستنده محافظت می شود. با این حال می تواند به خوبی میدان تولیدی از اشیا زیر خاک را دریافت کند. لذا هنگامی که کویل گیرنده از روی شی ای که میدان مغناطیسی دریافت کرده است عبور می کند یک جریان ضعیف الکتریکی در آن القا می شود. این جریان فرکانسی معادل فرکانس میدان مغناطیسی تولید شده در شی دارد. کویل این سیگنال دریافتی را تقویت می کند و آن را به سوی جعبه کنترل می فرستد، و در آن جا سنسورهایی وجود دارند که سیگنال را بررسی می کنند. مدارات کنترلی می توانند بر اساسی شدت میدان مغناطیسی دریافتی تخمین بزنند که شی در چه عمقی از خاک قرار دارد. هر چه شی به سطح زمین نزدیک تر باشد، شدت میدان القا شونده در آن و لذا شدت جریان تولیدی در سیم پیچ بیشتر است. از طرف دیگر هر چه شی در عمق بیشتری قرار داشته باشد میدان ضعیف تری در کویل گیرنده القا می شود. البته پس از یک عمق خاص میدان ارسالی توسط شی آنقدر ضعیف می شود که دتکتور قادر به تشخیص آن نخواهد بود.

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

شیفت فازی در دتکتورهای فرکانس پایین

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

- اندوکتانس: یک شی که جریان الکتریکی را به خوبی هدایت می کند در واکنش نشان دادن به تغییرات جریان کندتر است. اندوکتانس را می توان به عنوان یک رودخانه عمیق در نظر گرفت. با تغییر میزان شارش آب در رودخانه زمانی طول خواهد کشید تا شما تغییری در جریان آب مشاهده کنید.

- مقاومت: یک شی که جریان الکتریکی را به خوبی هدایت نمی کند در واکنش نشان دادن به تغییرات جریان، سریع تر است. با استفاده از همان مثال جریان آب، مقاومت بهتر بیان می شود. با تغییر میزان شارش آب در یک نهر کوچک تغییر سطح آب بسیار سریع تر مشاهده می شود.

این بدان معنی است که شی ای که اندوکتانس بالاتری دارد شیفت فازی بیشتری نیز خواهد داشت چرا که برای تغییر میدان مغناطیسی اش زمان بیشتری نیاز خواهد بود. در عین حال شی ای که مقاومت بیشتری دارد شیفت فازی کمتری خواهد داشت. شیفت فازی به دتکتورهای وی-ال-اف خاصیتی می بخشد که به قابلیت تفکیک معروف است. به علت آن که بیشتر فلزات هم در اندوکتانس و هم در مقاومت تفاوت می کنند لذا این دتکتورها میزان شیفت فازی را با استفاده از یک جفت مدار الکترونیکی به نام دمدولاتورهای فازی محاسبه می کنند. میزان به دست آمده با مقادیری که برای فلزات مختلف به صورت استاندارد تعریف شده مقایسه و نوع فلز تشخیص داده می شود. سپس سیستم با ارسال سیگنال های صوتی و یا از طریق نمایشگر به شما اطلاع می دهد که شی کشف شده ممکن است از کدام نوع فلز باشد.

برخی دتکتورها حتی این امکان را دارند تا بر اساس میزان شیفت فازی برخی سیگنال ها را فیلتر و تنها برخی فلزات خاص را گزارش کنند. شما می توانید برای این کار تنها با چرخاندن یک دکمه و افزودن یا کاستن از میزان آستانه تعیین نمایید که به دنبال چه نوع فلزی هستید.

نوع دیگری از ویژگی تفکیک پذیری نیز برای این گونه دتکتورها تعریف می شود که به برش معروف است. برش نوعی فیلتر تفکیک کننده است که ناحیه خاصی از شیفت های فازی را استخراج می کند. در اینجا بر خلاف حالت قبل نه تنها برای شیفت های فازی بالاتر از آستانه سیگنال ارسال می شود بلکه برای حد پایین تر از آستانه هم سیگنال اعلام وضعیت موجود است.

دتکتورهای پیشرفته تر این قابلیت را به شما می دهند تا چندین ناحیه برش تعریف کنید. برای مثال شما می توانید دو ناحیه برش تعریف کنید تا برای مثال یک میخ و یا یک قوطی کنسرو را دتکت نکند. یکی از معایب این روش آن است که ممکن است بسیاری از اشیاء مهم نادیده گرفته شوند، چرا که شیفت فازی نزدیک به یکی از این اشیا نامطلوب دارند. با این حال اگر شما بدانید که دقیقاً به دنبال چه نوع شی هستید این ویژگی میتواند برای شما بسیارمطلوب باشد.

 ادامه دارد...

 

 

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

نوشتن دیدگاه