地下金屬探測器

　　概述

　　地下金屬探測器（Underground metal detector）是應用先進技術制作，它具有探測度廣、定位準確、分辨力強、操作簡易等特點。金屬探測器（Metal Detector）主要是用探測和識別隱埋地下的金屬物。它除了在軍事上應用外，還廣泛用于：安全檢查、考古、探礦,尋找廢舊金屬.又稱“探鐵器”是廢舊回收的好幫手。

　　地下金屬探測器采用聲音報警及儀表顯示，探測深度跟被探金屬的面積、形狀、重量都有很大的關系，一般來說，面積越大，數量越多，相應的探測深度也越大；反之，面積越小，數量越少，相應的深度就越小。下表所列最大探測深度，是按產品的企業(yè)標準用一塊20公分*20公分*0.5公分的鋁板埋入干燥泥土之中實測的結果。

　　金屬埋在地下，透過厚厚的土層去探測，必然受到地質結構的影響。地層中含有各種各樣的礦物質，他們也會使金屬探測產生信號，這些礦物的信號會掩蓋掉金屬的信號而造成假象。用過舊時金屬探測器的人都有這種體會，隨著探頭靠近土堆、石塊、磚頭都會發(fā)出報警聲，這種現象稱為“礦化反應”。由于這個原因，舊式金屬探測器只能探測到淺土中的金屬，對深埋地下的金屬目標無能為力。地下金屬探測器裝有先進的地平衡系統，能排除“礦化反應”的干擾，大大提高了儀器的探測深度跟效果。

　　發(fā)展史

　　一個地下金屬探測器產品的出現帶動了一個行業(yè)的發(fā)展，于是安檢這個既陌生又熟悉的行業(yè)開始進入市場。40多年過去了，金屬探測器經歷了幾代探測技術的變革，從最初的信號模擬技術到連續(xù)波技術直到今天所使用的數字脈沖技術，金屬探測器簡單的磁場切割原理被引入多種科學技術成果。無論是靈敏度、分辨率、探測精確度還是工作性能上都有了質的飛躍。應用領域也隨著產品質量的提高延伸到了多個行業(yè)。

　　全球第一臺地下金屬探測器誕生于1960年，步入工業(yè)時代最初的地下金屬探測器也主要應用于工礦業(yè)，是檢查礦產純度、提高效益的得力幫手。隨著社會的發(fā)展，犯罪案件的上升。1970年地下金屬探測器被引入一個新的應用領域——安全檢查，也就是今天我們所使用的金屬探測門雛形，它的出現意味著人類對安全的認知已步入一個新紀元。

　　70年代隨著航空業(yè)迅速發(fā)展，劫機和危險事件的發(fā)生使航空及機場安全逐漸受到重視，于是在機場眾多設備中金屬探測門扮演著排查違禁物品的重要角色。同樣在70年代，由于金屬探測門在機場安檢中的嶄露頭角，大型運動會(如奧運會)展覽會及政府重要部門的安全保衛(wèi)工作中開始啟用金屬探測門作為必不可少的安檢儀器。 　發(fā)展到80年代，監(jiān)獄暴力案件呈直線上升趨勢，如何及早有效預防并阻止暴力案件發(fā)生成了監(jiān)獄管理工作中的重中之重，在依靠警員對囚犯加強管理的同時，金屬探測門再次成為了美國、英國、比利時等發(fā)達國家監(jiān)獄管理機構必備的安檢設備，形成平均每300個囚犯便使用一臺金屬探測門用于安檢;與此同時西方興起的“尋寶熱”，也使手持式、便攜式地下金屬探測器得到長足的發(fā)展。

　　進入90年代，迅速升溫的電子制造業(yè)成了這個時代的寵兒，大型的電子公司為了減少產品流失、結束員工與公司之間的尷尬局面，陸續(xù)采用金屬探測門和手持式金屬探測器作為管理員工行為、減少產品流失的利刃。于是金屬探測器又有了它新的角色——產品防盜。

　　9.11事件以后,反恐成為國際社會一個重要議題。爆炸案、恐怖活動的猖獗使恐怖分子成了各國安全部門誓要打擊的對象。此時國際社會對“安全防范”的認知也被提到一個新的高度。受9.11事件影響，各行各業(yè)都加強的保安工作的部署，正是受此影響，金屬探測器的應用領域也成功的滲透到其他行業(yè)。

　　隨著國內安防行業(yè)的蓬勃發(fā)展，在安檢領域，地下金屬探測器產品的研發(fā)、生產和推廣，近幾年已獲得較大進步。從2005年開始，各級省市地區(qū)的重要考試例如全國碩士研究生入學統一考試等等，為防止利用手機等工具作弊的行為，這些考場首次啟用了一種新儀器――金屬探測器。這種儀器可發(fā)現考生隨身攜帶的手機、傳呼機等物品，考生進入考場前要先過“檢測關”。

　　主要功能

　　安全檢查

　　公安刑事部門快速搜查；

　　檢測原料、燃料、食品中的金屬異物；

　　檢查郵件、行包中的金屬物品；

　　探查地下的管道、電纜；

　　廢舊金屬回收。

　　其它功能

　　1.考古、探礦，發(fā)現隱埋在地下的金銀寶物和金屬文物。設有地平衡線路，能消除“礦化反應”帶來的影響，大大提高了有效探測的深度及準確率；2.具有區(qū)別黑色金屬和有色金屬功能；

　　3.采用智能操作系統；

　　4.采用高強度ABC材料封裝，重量輕、壽命長；

　　5.可通過耳機識別金屬聲音。

　　零件介紹

　　如右圖所示

　　1． 探測大盤。

　　2． 探測盤緊固螺桿與螺母。

　　3． 探測桿活動部分。

　　4． 探測桿活動部分鎖緊裝置。

　　5． 指示表頭。

　　6． 電源指示燈。

　　7． 電源“通-斷”開關。

　　8． 調零按鈕。

　　9． 探測靈敏度調節(jié)旋鈕。

　　10． 識別功能調節(jié)旋鈕。

　　11． 整機托架。

　　12． 耳機插孔。

　　13． 外接電源輸入插孔。

　　14． 地平衡功能調節(jié)鈕。

　　15． 臨界聲調節(jié)鈕。

　　16．“地平衡-識別”工作方式轉換開關。

　　17． 探測盤輸出電纜整機輸入插孔。

　　18． 外接1號干電池盒。

　　19． 探測小盤

　　技術參數

　　產品標稱的最大探測深度，是按產品的企業(yè)標準用一塊60公分*60公分*0.5公分的鋁板埋入干燥泥土之中實測的結果

　　·探測深度：大盤 3.5米（最大深度5米）

　　·贈送小盤探測深度：1.5米（最大深度2.5米）;

　　·信號頻率：7KHz

　　· 音響頻率：450Hz

　　·工作電流：12DCV "AA"(堿性) 8X1.5V

　　·功耗：0.6W

　　· 重量：3.2Kg（凈重）,含有包裝5.5Kg左右

　　機型尺寸：1200CM（長）且有伸縮工能，最短至90CM。

　　工作原理

　　地下金屬探測器利用電磁感應的原理，利用有交流電通過的線圈，產生迅速變化的磁場。這個磁場能在金屬物體內部能感生渦電流。渦電流又會產生磁場，倒過來影響原來的磁場，引發(fā)探測器發(fā)出鳴聲。

　　內置高頻振蕩器由三極管VT1和高頻變壓器T1等組成，是一種變壓器反饋型LC振蕩器。T1的初級線圈L1和電容器C1組成LC并聯振蕩回路，其振蕩頻率約220kHz，由L1的電感量和C1的電容量決定。T1的次級線圈L2作為振蕩器的反饋線圈，其“C”端接振蕩管VT1的基極，“D”端接VD2。由于VD2處于正向導通狀態(tài)，對高頻信號來說，“D”端可視為接地。在高頻變壓器T1中，如果“A”和“D”端分別為初、次級線圈繞線方向的首端，則從“C”端輸入到振蕩管VT1基極的反饋信號，能夠使電路形成正反饋而產生自激高頻振蕩。振蕩器反饋電壓的大小與線圈L1、L2的匝數比有關，匝數比過小，由于反饋太弱，不容易起振，過大引起振蕩波形失真，還會使金屬探測器靈敏度大為降低。 振蕩管VT1的偏置電路由R2和二極管VD2組成，R2為VD2的限流電阻。由于二極管正向閾值電壓恒定（約0.7V），通過次級線圈L2加到VT1的基極，以得到穩(wěn)定的偏置電壓。顯然，這種穩(wěn)壓式的偏置電路能夠大大增強VT1高頻振蕩器的穩(wěn)定性。為了進一步提高金屬探測器的可靠性和靈敏度，高頻振蕩器通過穩(wěn)壓電路供電，其電路由穩(wěn)壓二極管VD1、限流電阻器R6和去耦電容器C5組成。 振蕩管VT1發(fā)射極與地之間接有兩個串聯的電位器，具有發(fā)射極電流負反饋作用，其電阻值越大，負反饋作用越強，VT1的放大能力也就越低，甚至于使電路停振。RP1為振蕩器增益的粗調電位器，RP2為細調電位器。

　　調試操作

　　組裝金屬探測器

　　組裝金屬探測器簡單而且勿需任何特殊工具，只要按以下幾個步驟做就可以了：

　　1.順時針旋轉金屬桿上的鎖結使它松動

　　2.手持探測器站立，當探測盤與地面的距離在0.5至2英寸之間時，使胳膊自然地舒適地擺放，你可以依此調整探測桿的長短。

　　3.逆時針旋轉鎖結使它鎖在固定的地方

　　4.扭開探測盤上的螺母并把它和螺桿移開。插入金屬軒并把它對準探測盤上的支架孔，把螺桿重新插入孔中，再把螺母上緊。

　　5.把探測電纜纏繞在金屬桿上。留下足夠的長度使得在探測不平坦的地面時能夠對探測盤進行高速。

　　6.把探測盤的插頭插入控制面板上的插座。注意確定插頭上的芯對準了插孔。

　　注意：探測盤插頭只能以一種方式插入插座，不要用力插入以免造成損害。把探測盤電纜與探測盤斷開，請抓住插頭把其的拔下，勿要拔電纜線

　　7.松動探測盤上的螺母，以便于調整探測盤達到需要的角度（探測盤應該與地面平行）。把螺母擰到一個適當的程度便于探測盤旋轉和振動。

　　注意：不要把探測盤擰得過緊，也不要用鉗子等工具來擰緊它。

　　安裝電池

　　你需要8節(jié)1.5伏電池作為金屬探測器的動力

　　注意

　　只能使用規(guī)定尺寸及推薦型號的新電池

　　不要把舊電池和新電池以及不同型號的電池（標準電池、堿性電池或者充電電池）或者

　　不同容量的充電電池混在一起使用。

　　1.裝電池時，使儀器保持關閉狀態(tài)。

　　2.按住右邊的電池蓋，并按箭頭上的方向把蓋子移開

　　3.把4節(jié)1.5伏電池放入電池艙內，注意對準正負極的標記

　　4.重新安放好右邊的電池蓋子

　　5.按住左邊的電池蓋板，并按箭頭的方向把蓋子移開

　　6.按正負極的正確方向把4節(jié)1.5伏電池放入電池艙里

　　7.重新蓋好左邊的電池蓋板

　　注意

　　●及時更換舊電池及弱性電池；電池能泄露化學物質從而損壞電子元器件

　　●如果沒有計劃連續(xù)一個星期或更長時間使用探測器，請把電池取出

　　●正確地處置舊電池

　　(1)測試電池

　　開機后，如果探測的指示燈很暗或不亮，會使探測器不能打開，音量較弱，不能適當地調諧，操作起來不穩(wěn)定，或出現偏移，這表明電池的能量不足，需要更換電池。（2）調整電平表

　　把狀態(tài)調至關閉，使用螺絲刀把指針對準刻度上的0點處。

　　使用耳機

　　你可以連接一個耳機（未配備，自備）到探測器上，這樣你就能夠一個人聽到聲音，使用耳機在節(jié)省電池的同時，還能更容易地確定聲音上細微的改變，從而達到更好的探測效果。當你使用耳機時，內裝的揚聲器就不在使用狀態(tài)。

　　儀器各操作鍵說明：

　　1.調零按鈕

　　在手握探測器手柄的食指位置有一個按鈕，叫做調零按鈕，將它按下，電表的指針就會回到0刻度處。調零按鈕具有記憶作用，它能記憶住儀器當時的工作環(huán)境。例如，將探測盤放在泥土的上方，泥土對儀器會產生一定的信號而使指針偏向0刻度，當按一下按鈕后，指針會回到0刻度，泥土的信號就沒有了，這時就可用來探測金屬，因此必須指出的是在金屬物體的周圍不能按下按鈕，因為按了之后，會記憶了金屬的信號，再遇到金屬就探不出了。還必須指出的是，在調整儀器的任何一個旋鈕時，都必須先按下調零按鈕，調好之后再放開，在探測的過程中，儀器隨著環(huán)境的變化，電表的指針會偏離0刻度，按一下按鈕指針就又回到0刻度了。因此在整個探測過程中要經常按此按鈕。

　　注意：在剛開機時，需要一分鐘左右的預熱時間，否則按下調零按鈕，一放開，指針又會偏離，預熱后就能保持正常。

　　2.調諧器按鈕(TUNE)：

　　調節(jié)調諧器按鈕，儀器的聲音可以從無到有，從輕到響，當聲音從無到有時，勉強可以聽到時稱為臨界聲。只有將儀器調至臨界聲時，儀器才有最高靈敏度。否則無聲音太大或根本無聲都將降低探測效果。注意：在調臨界聲時，調零按鈕應按下，調好后再放開。在儀器的使用過程中，如果臨界聲逐漸變大或變小消失，只要按一下調零按鈕就可以恢復。

　　3.靈敏度旋鈕(SENSITIVITY)

　　靈敏度旋鈕是控制探測儀的靈敏度的，將旋鈕逆時針到底，儀器靈敏度最低，反之，順時針旋到底，則靈敏度最高，探測深度最大。靈敏度的調節(jié)視環(huán)境面論，并非越高越好，例如：在“礦化反應”大的地方，靈敏度太高會引起假信號，儀器到處亂響，反而探不到東西。

　　這時，就應該降低靈敏度來養(yǎng)活復雜地層對儀器的影響。

　　注意：調整此按鈕之前，要先按下調零按鈕，調好后松開。

　　4.地平衡旋鈕(GROUD BALANCE)

　　地平衡旋鈕的探測方式首先要把操作方式開關放在地平衡檔，然后調地平衡按鈕。把地平衡按鈕調到MAX，儀器的聲音會增大。放在MIN時，聲音會減小。

　　5.識別旋鈕(DISCRIMINATION)

　　識別旋鈕是在識別工作方式使用的，因此在旋轉這個旋鈕前應先把工作方式開關扳到識別檔。通過把識別旋鈕對準不同的刻度，我們可以選擇不同的信號。如果被識別的目標是一塊鐵板，將會出現如下的現象：在探頭移近它的邊緣時，反應與黑色金屬相同，探頭放鐵板上方之后，反應跟有色金屬一樣，遇到這樣的情況，你不但可以判

　　斷地下是一塊鐵板，而且還能大至估計它的面積范圍。識別旋鈕的另一個功能是能夠在同類金屬中排除小塊金屬而選取大塊金屬，例如把一個5分幣埋在地下，我們把識別旋鈕從順時針向右邊擰轉（注意按放旋鈕），然后把探頭移到錢幣上方，經過幾次調整，使探頭接近錢幣時剛好發(fā)出一點微弱的聲音，這一點就是錢幣的探測點。調定這一點之后所以體積大于5分幣的有色金屬都能發(fā)出聲音，體積小于5分幣的有色金屬因沒有信號而被排除掉。

　　注意：每調整一次識別按鈕之前要按下按鈕，調好之后再松開。

　　6.操作方式開關(GROUND BALANCE & DISCRIMINATION)

　　操作方式開關有兩個檔位，一個是地平衡，另一個是識別。在地平衡檔儀器對所有的金屬都發(fā)出響聲，沒有識別作用。但是能排除地層“礦化反應”的影響。在儀器調好地平衡之后，它具有足夠的穿透力，工作穩(wěn)定，指示準確，因此一般開始對某一地段探測時都采用這個方式。識別方式是配合地平衡方式使用的，在用地平衡方式探明存在金屬之后，再用識別檔去區(qū)分金屬的種類或者在那些有大量廢棄金屬雜物的地方選探大件的有價值的金屬。

　　金屬探測器電路除了靈敏度調節(jié)電位器外，沒有調整部分，只要焊接無誤，電路就能正常工作。整機在靜態(tài)，也就是揚聲器不發(fā)聲時，總電流約為10mA，探測到金屬揚聲器發(fā)出聲音時，整機電流上升到20mA。一個新的積層電池可以工作20～30小時。

　　新焊接的金屬探測器如果不能正常工作，首先要檢查電路板上各元器件、接線焊接是否有誤，再測量電池電壓及供電回路是否正常，穩(wěn)壓二極管VD1穩(wěn)定電壓5.5～6.5V之間，VD2極性不要焊反。探測碟內振蕩線圈初次級及首尾端不要焊錯。

　　金屬探測器使用前，需要調整探測桿的長度，只要將黑膠通旋松，推拉膠通套管至適宜的長度，再旋轉膠內通管，使電纜線繞緊，并使手柄尖端朝上，最后將黑膠通旋緊，鎖住膠通套管。這樣，手握探測器手柄時，大拇指正好緊挨靈敏度調節(jié)電位器。

　　調整金屬探測器靈敏度時，探測碟（振蕩線圈）要遠離金屬，包括帶鋁箔的紙張，然后旋轉靈敏度細調電位器旋鈕（FINE TUNING）打開電源開關，并旋轉到一半的位置，再調節(jié)粗調電位器旋鈕（TUNING），使揚聲器音頻叫聲停止，最后再微調細調電位器，使揚聲器叫聲剛好停止，這時金屬探測器的靈敏度最高。用金屬探測器探測金屬時，只要探測碟靠近任何金屬，揚聲器便會發(fā)出聲音，遠離到一定位置叫聲自動停止。

　　本金屬探測器有較高的靈敏度，用它探測大塊金屬時，探測碟距金屬物體20cm揚聲器就會發(fā)出聲音，小到曲別針，甚至一枚大頭針都能檢測到，只是探測碟線圈必須緊靠細小金屬物體。由于金屬探測器利用振蕩線圈的電磁感應來探測金屬物體，可以透過非金屬物體，比如紙張、木材、塑料、磚石、土壤、甚至水層，探測到被遮蓋的的金屬物體，因此具有實用性，比如在裝修房屋時，用它探測到墻內的電線或鋼筋，以免造成施工危險和安全隱患；又如安檢用的金屬探測器就是根據這個原理制成的。

　　注意事項

　　室內測試及注意事項

　?。?）拿開身上配帶的手表、戒指及其它珠寶首飾，然后把探測器放在木制或塑料桌子上。

　　（2）調整探測盤的角度使其盤面與天花板平行。

　　注意：不要在建筑物的地板上測試探測器。因為大部分的建筑物地板里都有金屬存在，它們會干擾到測試的物體，或完全混淆信號。

　　（3）在距探測盤約5厘米的地方移動你想測試的材料的樣品（例如一個金戒指或錢幣）。

　　注意：

　　探測盤不能對靜止的物體進行探測，因為此時你并沒有用探測器進行搜索掃描，所以你必須移動測試的物體。如果你能使用錢幣來測試，手持錢幣的平面（而不是邊）使其與探測盤平行，探測起來就會

　　更加容易室外測試和使用。

　?。?）在室外尋找一塊沒有金屬的區(qū)域。

　　（2）將你想探測的樣品（如金戒指或錢幣）放到地上，（如果你使用的是貴金屬如黃金來測試的話，把放置區(qū)域做好標志以備以后便于找到。不要把樣品放到高的草木上或樹木保）。

　?。?）手持探測器，使探測盤平行于地面上2.5-5厘米處，在放置樣品區(qū)域上方緩慢移動探測盤進行邊對邊（左右移動）搜索。