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金屬探測器的工作原理

文章出處:未知 人氣:發表時間:2020-04-30 16:59
 利用電磁感應原理,利用交流電通過的線圈,一個敏感的磁場發生變化。這個磁場可以在金屬物體內部感應出渦流。渦流會產生磁場,進而影響原始磁場,觸發探險者的探測。
  金屬探測器通常有以下三種有用的技術:
  甚低頻(VLF),也稱為感應平衡,可能是當今最常用的勘探技術。極低頻金屬探測器有兩個不同的線圈:
  發射線圈——外環線圈。里面是一個由金屬絲制成的線圈。該設備宣布電流沿著電線更換和改變的方向,每秒鐘改變數千次。每秒鐘電流方向的變化次數構成了探頭的頻率。
  接收線圈——的內環線圈由纏繞有導線的另一個線圈組成。這個線圈可以作為一個天線來收集和擴展地下政策對象宣布的電磁波頻率。
  流經發射線圈的電流會產生電磁場,就像電動機會產生相同的電磁場一樣。磁場的極性在線圈位置平面上是直的。每當電流改變方向,磁場的極性就會相應地改變。這意味著假設線圈平行于地面,磁場的方向將不斷變化,一會兒在地面上直線下降,一會兒在地面上直線上升。
  隨著地下磁場方向的反復變化,它將與遇到的任何導體策略對象相互作用,導致策略對象本身產生一個小磁場。策略對象的磁場極性與發射線圈的磁場極性完全相反。假設由發射線圈產生的磁場的方向是垂直向上和向下的,則策略對象的磁場在地面上是垂直向上的。
  接收線圈可以完全屏蔽發射線圈產生的磁場。但它不會屏蔽地下政策目標的磁場。因此,當接收線圈位于發射磁場的策略對象上方時,線圈上將出現小電流。該電流以與策略對象的磁場相同的頻率振動。接收線圈將擴展該頻率,并將其傳輸到金屬檢測機的控制臺,然后控制臺上的組件將分析該信號。
  根據策略對象產生的磁場強度,金屬探測器可以近似確定策略對象的埋深。策略對象埋得越淺,接收線圈收集的磁場越強,南通金屬探測儀器產生的電流越大。政策對象埋得越深,磁場就越弱。假設它超過某個深度,則表面上的策略對象的磁場太小,無法被接收線圈感測到。
  甚低頻技術對金屬勘探有很強的識別能力。由于大多數金屬具有不同的電導和電阻值,甚低頻金屬檢測器可以使用一對稱為相位解調器的電子電路來測量相移,并將測量數據與某種金屬的平均相移值進行比較。然后,探礦者將通過聽覺或視覺信號通知探礦者政策對象可能位于的金屬類型。更高級的探索者甚至支持設置多個忽略間隔。例如,取景器可以被設置為忽略與易拉罐或小釘子的拉環的相移間隔相對應的對象。識別和忽略功能的缺點是有可能過濾掉許多有價值的東西,這些有價值的東西具有附近的“浪費”相移。然而,如果您正在尋找一種特定類型的策略,這樣的功能將非常有用。
  基于脈沖感應技術的金屬探測器并不常見。與甚低頻系統不同,PI系統可以用一個線圈來承擔發射機和接收機的兩層任務,也可以用兩個甚至三個線圈來配合。這種技術向線圈發送高能短期電流脈沖(電擊)。每個脈沖產生一個瞬時磁場。脈沖完成后,磁場的極性將旋轉,然后敏感地衰減,導致尖銳的電流毛刺。這種故障可能持續幾微秒(一微秒等于百萬分之一秒),并導致線圈上出現另一個電流。這種電流被稱為反射脈沖,它的持續時間非常短,只有大約30微秒。然后下一個脈沖將到達線圈并重復上述過程?;诩夹g的金屬探測器通常每秒發送約100個脈沖,但這個數字可能會因制造商和產品型號的不同而有很大差異。每秒發送的脈沖數可以小到幾十倍,大到幾千倍。
  假設金屬探測器下面有一個金屬物體,脈沖將在物體內部形成一個反向磁場。當脈沖產生的磁場衰減并構成反射脈沖時,策略對象產生的磁場可以延長反射脈沖從衰減到消失的時間。這個過程的原理有點類似于回聲現象。在金屬探測器中,由策略對象產生的磁場增強了反射脈沖的“回聲”,使其持續時間比沒有“回聲”時稍長。
  金屬檢測器中的采樣電路用于檢測反射脈沖的持續時間。南通金屬檢測儀器將測量的持續時間與預期的持續時間進行比較,電路可以判斷是否有另一個磁場延遲反射脈沖的衰減。假設反射脈沖的衰減時間比正常情況下長幾微秒,這可能是由于金屬物體的存在干擾了反射脈沖。
  采樣電路將它監測到的微小信號發送給一個叫做積分器的設備。積分器從采樣電路讀取信號,將其擴展并轉換成直流(DC)信號。這個DC電壓被連接到一個音頻電路,在那里它被轉換成運動,并且金屬探測器使用這個運動作為指示器信號來發現策略對象。
  基于PI技術的探險者不擅長識別金屬品種。然而,在許多情況下,甚低頻金屬探測器會遇到一些困難,然后PI系統可以使用。每個線圈都連接到一個振動器上,該振動器每秒產生數千個電流脈沖。兩個線圈的脈沖頻率之間有輕微的偏移。當脈沖在每個線圈中傳輸時,線圈會發出無線電頻率波??刂婆_中的微型接收器接收這些無線電波,并根據兩個線圈之間的頻率差產生動態和靜態序列。當探頭中的線圈經過金屬物體時,線圈中電流產生的磁場將在物體周圍形成另一個磁場。策略對象的磁場將干擾搜索探頭所通告的射頻波的頻率。當該頻率偏離控制臺中線圈的頻率時,節拍的持續時間和音調將會改變。固定探索者通常采用各種PI技術,而許多基本的手持掃描儀是基于BFO技術。
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