金属探测器的历史。方案、说明

金属探测器的历史。无线电电子电气工程百科全书

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第一次提到金属探测器是在公元前 XNUMX 世纪的中国古代文献中。 BC，描述了皇帝寝室的入口，由天然磁铁矿制成拱形，形状像马蹄形磁铁。这种磁铁具有足够高的磁力，可以吸引任何铁质物体，包括带入皇帝房间的武器。

在十九世纪末。各国都对当时流行的磁感应现象进行了研究。在美国，电话的发明者亚历山大·贝尔积极参与其中。 1881年，美国总统哈特菲德受重伤身亡。医生们听说贝尔的实验后，请求帮助在总统体内找到一颗子弹。然而贝尔的装置还很原始，无法找到子弹。

在二十世纪初。金属探测器主要用于寻找矿物，特别是美国和英国的导电硫化物矿石。这些设备体积相当庞大，因此安装在汽车上。一个强大的直流发电机，使用一个巨大的辐射线圈，产生一个电磁场，该电磁场穿透地球几米深，并从金属和其他导电体（一些金属矿石）反射，被接收线圈捕获。通过改变二次场的特性（幅度和相移），可以判断土壤中是否存在一个或另一个物体。随后，签署电磁波最高水平公约的国家禁止使用这种强大的装置。

1925年，第一台拱形金属探测器出现在德国，这使得探测工人偷偷带出工厂的金属物品成为可能。大约在同一时间，德国研究人员 S. Herr 开发了磁感应平衡原理，并发明了根据该原理工作的金属探测器。

这个想法立即被多家公司采纳，特别是美国的无线电金属定位公司，该公司于 20 年代末首次推出手持式金属探测器的生产。接收和发射线圈在木架上相距2米，以消除相互电子干扰并保证感应平衡状态。发射器电磁场中出现的任何金属物体都会扰乱感应平衡，接收线圈中会产生电压，该电压会放大并以声音信号的形式警告操作员有关发现的情况。该设备需要6个无线电管，体积相当大，但成功地找到了3 m深的管道。然而，在30年代初期，该公司破产了。

大萧条之后，美国出现了建筑热潮，人们重新需要寻找电缆和管道的工具。这促使 1923 年移居美国的德国工程师格哈德·费舍尔 (Gerhard Fischer) 开发了此类设备。 1937 年，他获得了第一个金属探测器专利，他将其称为金相镜，并开设了一家生产该探测器的公司。金相镜的电路更为复杂，使用了9个灯。工作频率降低至 kHz，使电磁场深入地下。 1938年，许多流行杂志详细描述了该设备的方案，因此许多无线电爱好者亲手制作了此类设备。

与此同时，另一家美国公司Goldak公司生产了一种类似的间隔线圈金属探测器，称为放射镜。率先解决了地面失谐问题。该公司首次获得了带有圆形搜索线圈的金属探测器设计专利，几乎所有现代金属探测器都配备了圆形搜索线圈。应该指出的是，30 年代的搜索工具。工作于无线电电子管，主要由木材制成，重量为 15 至 25 公斤。

30世纪XNUMX年代末。开始主要开发具有圆形搜索线圈、杆和安装在杆上的电子单元的装置。这种设计使用起来更加方便，可以找到小物体和隐藏的宝藏。敲打装置广泛用于搜寻管道，后来开始用于搜寻地雷。

使用地雷探测器进行寻宝始于 40 世纪 50 年代末。在美国，过时的设备开始在军事仓库出售。当时它们主要用于寻找宝藏和天然黄金。只有爱好者才能使用如此笨重且不舒服的设备。而且只有在 10 年代后期。小型、轻型晶体管器件的出现，一种新的爱好开始在美国广泛传播，刺激了众多金属探测器公司的出现。这些设备要么根据节拍工作，要么根据感应平衡原理工作。它们的灵敏度较低（一枚硬币为 15-60 厘米），没有地面平衡和辨别能力，但它们比军用地雷探测器方便得多，可以找到许多硬币、戒指和其他珠宝。 XNUMX 世纪 XNUMX 年代美国金属探测器的应用是 G. Fisher、C. Garrett、E. Reis、W. Megan。

70 世纪 1933 年代，人们对寻找黄金和硬币产生了浓厚的兴趣。在美国，由于金价大幅上涨。事实是，从1974年到35年，美国禁止美国公民私人持有本国黄金。此时政府人为压低金价（每盎司 70 美元）。该法废除后，金价开始大幅上涨，达到800年代末期。最高可达每盎司 70 美元。这为寻找黄金提供了新的动力，并刺激了金属探测器的生产，金属探测器开始广泛用于此目的。数十家生产此类设备的新公司如雨后春笋般涌现。然而，在激烈的竞争中，2006年代的企业屈指可数。成功生存下来的公司包括 Garrett Electronics, Inc.、Fisher Research Laboratory（该公司于 80 年被 First Texas International 收购）、White's Electronics, Inc.。（美国）和 C-Scoop（英格兰）。在XNUMX年代。 Tesoro Electronics, Inc., Ltd. 等公司已经出现并正在成功发展，并找到了自己的利基市场。和美国的 Teknetics、澳大利亚的 Minelab。小型、稳定且非常灵敏的设备出现了。

随着金属探测器设计的进步，直到70年代末，诸如金属碎片和导电土壤矿物（氧化铁和盐）失谐等问题都得到了成功解决。这两个过程不能同时进行。器件的工作频率已从 100 kHz 降低至 1-5 kHz。发明了一种在搜索过程中连续自动调谐装置的方案，出现了具有判别能力的经济型脉冲装置等。金属探测器每年变得越来越复杂，不幸的是，也越来越重。 80 年代初，G. Fisher 听取了搜索引擎的抱怨。开发了一种全新的仪器（1260-X），包括自动地面平衡和自动辨别，使用新的电子元件和新的仪器布局。这是一款轻便、易于操作且非常有效的动态金属探测器，很快其他公司开始使用这种操作原理和相同的布局。

> 来自物体的信号处理每年都变得越来越准确，并在 90 年代中期显着改善。随着计算机的出现。第一个计算机金属探测器专利由 Garrett Electronics, Inc. 获得，但第一个计算机设备由 White's Electronics, Inc. 向市场发布，其最新改进型 - Spectrum XLT 和 DFX - 是目前同类产品中最好的。世界。所有其他领先公司现在也生产计算机设备。

在俄罗斯，直到80年代末，几乎还没有家用金属探测器，尽管不仅是个别公民，而且一些部门也表现出了寻找宝藏的兴趣。为此，通常使用地雷探测器。业余无线电爱好者根据杂志上发表的方案组装设备，对地雷探测器进行现代化改造，使它们更加灵敏和稳定，但这些都是单一的副本。 80年代初。最好的业余设计也许是 V Gorchakov 的脉冲金属探测器。第一批外国设备于 80 世纪 XNUMX 年代末在俄罗斯上市销售。

现代金属探测器几乎可以做所有事情，除了挖掘发现的东西：探测金属，确定它属于哪一组，它的尺寸是多少，它位于什么深度，确定它的确切位置，不与土壤矿物质和金属碎片发生反应。然而，这些设备仍然有局限性。他们无法在超过 50 厘米的深度找到一枚硬币，无法在屏幕上显示物体的形状，无法确定金属的化学成分，他们不能只寻找黄金。未来的金属探测器无疑将具备这样的能力。

作者：布尔加克 L.V.

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