Современные металлоискатели — это высокоэффективные средства для решения различного рода задач поиска, так или иначе связанных с обнаружением металлических изделий в укрывающих средах, например, в земле. Металлоискатель (металлодетектор) — электронный прибор, позволяющий обнаруживать металлические предметы в нейтральной или слабопроводящей среде за счёт их проводимости. Металлоискатели применяют в самых различных сферах:

–                    в охранных структурах и криминалистике;

–                    в строительстве и в процессе ремонтных работ;

–                    при сортировке мусора на мусороперерабатывающих предприятиях;

–                    при добыче полезных ископаемых;

–                    в археологии и поисковой деятельности и некоторых других.

Существуют разные виды металлодетекторов, работающие на различной элементной базе и функционирующие по различным принципам. Анализ специализированной литературы, посвященной металлотедекторам, позволил остановить свой выбор на учебном пособии, в котором приведена следующая их классификация [1, с. 5–9]. В соответствии с кругом решаемых задач металлоискатели делятся на:

–                    простейшие (имеющие 1–2 органа управления и один режим работы — динамическую дискриминацию);

–                    универсальные (имеющие несколько режимов работы, в том числе и режим точного обнаружения);

–                    профессиональные (позволяющие осуществлять детальный анализ скрытых объектов по размеру, глубине и типу металла; в отличии от предыдущих двух не являются портативными).

В зависимости от того какой сигнал формируется и обрабатывается выделяют:

–                    металлодетекторы группы FD (работающие с непрерывным сигналом в частотном режиме);

–                    металлодетекторы группы TD (работающие на импульсном сигнале с последующей оценкой изменений его параметров во времени);

–                    магнитометры (работающие на измерении изменений магнитного поля под влиянием металлических предметов).

Анализ цен на такие устройства по информации с торговых сайтов в интернете показал, что металлоискатели стоят дорого. Цены в зависимости от вида металлоискателя варьируются в диапазоне в среднем от 4500 рублей за штуку и могут превышать планку в пол миллиона рублей за прибор [2, 3]. Поэтому моя идея заключалась в том, чтобы предложить альтернативу в разы дешевле и при этом имеющую практически те же функции, что и металлодетекторы, которые можно приобрести в магазинах.

В этой связи цель работы — собрать экспериментальный образец импульсного металлоискателя на отечественной элементной базе. В результате были решены следующие задачи:

1.               Изучена специализированная литература и интернет-источники для анализа разновидностей металлоискателей, понимания принципов их работы, состава и элементной базы [1, 4–7];
2.               Выбрана электросхема для сборки металлоискателя;
3.               Разработана монтажная схема;
4.               Приобретены необходимые радиодетали, микросхемы, собран опытный образец металлоискателя по монтажной схеме, который был настроен для работы;
5.               Проведено тестирование и полевые испытания металлоискателя.

В основе функционирования металлодетекторов лежат два основополагающих понятия: электромагнитная индукция и самоиндукция. Электромагнитная индукция — явление возникновения электрического тока или электрического поля при изменении во времени магнитного поля или при движении материальной среды в магнитном поле. Самоиндукция — это явление возникновения дополнительного индукционного тока в замкнутом контуре при изменении силы тока в нём.

Принцип работы моего металлодетектора заключается том, что поисковая катушка запитывается коротким импульсом тока. При резком прерывании сигнала в катушке возникает самоиндукция, создающая импульс тока, наводящий в мишени вихревые токи. Именно по длине импульса прибор определяет наличие/отсутствие металла под катушкой: короткий импульс — металла нет, удлинился импульс — металл есть.

После включения металлоискателя передающий контур создает магнитное поле в окружающем пространстве. Если в магнитное поле попадает металлический предмет, он вызывает искривление поля. Принимающий контур обнаруживает это искривление и отправляет сигнал в блок управления.

Поскольку одной из задач моего проекта было собрать металлоискатель на отечественной элементной базе, мною использовались следующие материалы и компоненты: ПВХ трубка, фанера (3 мм), изолированный провод (0,5 мм), пластиковый корпус, фольгированный текстолит, пластиковые стяжки, динамик, компоненты, представленные в таблице 1.

Таблица 1

Элементная база моего металлодетектора

В результате была разработана экспериментальная модель металлоискателя для научно-познавательных целей на отечественной элементной базе, которую можно использовать для серийного производства. Затраты на его изготовление составили около 1500 рублей.

Рис. 1. Внешний вид моего металлодетектора.

Литература:

1.               Использование современных моделей металлоискателей в деятельности ОВД: учебное пособие / В. В. Тимофеев. — Барнаул: Барнаульский юридический институт МВД России, 2018. –50 с.

2.                 Сайт интернет-магазина “Русгеоком”. URL:http://www.rusgeocom.ru/catalog/metalloiskateli?ISCAT=1&SECTION_ID=2955&PAGEN_2=4.

3.               Сайт торговой сети по продаже поискового оборудования «МДРегион». URL:https://www.mdregion.ru.
4.               Сайт “Полезные самоделки”. URL:https://www.freeseller.ru
5.               Металлоискатель PIRAT своими руками. URL: https://kavmaster.ru/metalloiskatel-pirat-svoimi-rukami/.
6.               Адаменко М. А. Металлоискатели. М.: ДМК-пресс, 2006.
7.               Быстряков Е. Н., Савельев М. В., Смушкин А. Б. Специальная техника: учебное пособие. М.: Юстиция, 2016.