금속 탐지기 작동 방식

사실은 이러한 모든 시나리오가 유효하다는 것입니다. 금속 탐지기 기술은 여가에서 작업, 안전에 이르기까지 다양한 용도로 우리 삶의 큰 부분을 차지합니다. 공항 , 사무실 건물, 학교, 정부 기관 및 교도소 의 금속 탐지기는 아무도 무기를 구내로 가져오지 못하도록 합니다. 소비자 중심의 금속 탐지기는 전 세계 수백만 명의 사람들에게 숨겨진 보물(많은 쓰레기와 함께)을 발견할 수 있는 기회를 제공합니다.

이 기사에서는 금속 탐지기와 금속 탐지기가 사용하는 다양한 기술에 대해 알아봅니다. 우리의 초점은 소비자 금속 탐지기에 있을 것이지만 대부분의 정보는 휴대용 보안 스캐너뿐만 아니라 공항에서 사용되는 것과 같은 장착 탐지 시스템에도 적용됩니다.

내용물

1. 금속 탐지기의 해부학
2. VLF 기술
3. VLF 위상 이동
4. 파이테크놀로지
5. 비에프오테크놀러지
6. 묻힌 보물
7. 탐정 작업

일반적인 금속 탐지기는 가볍고 몇 개의 부품으로 구성됩니다.

대부분의 시스템에는 헤드폰 연결용 잭 이 있으며 일부에는 샤프트 아래에 컨트롤 박스가 있고 위쪽 에는 작은 디스플레이 장치가 있습니다.

금속 탐지기 작동은 간단합니다. 기기의 전원을 켜면 검색하려는 영역을 천천히 이동합니다. 대부분의 경우 코일(검색 헤드)을 전방의 지면에서 앞뒤로 쓸어넘깁니다. 대상 물체 위로 그것을 전달하면 가청 신호가 발생합니다. 보다 발전된 금속 탐지기는 탐지한 금속의 유형과 대상 물체가 위치한 지면의 깊이를 정확히 나타내는 디스플레이를 제공합니다.

금속 탐지기는 다음 세 가지 기술 중 하나를 사용합니다.

다음 섹션에서는 이러한 각 기술이 어떻게 작동하는지 자세히 살펴보겠습니다.

유도 저울 이라고도 하는 초저주파 (VLF) 는 오늘날 가장 널리 사용되는 검출기 기술일 것입니다. VLF 금속 탐지기에는 두 가지 고유한 코일이 있습니다.

송신기 코일을 통해 이동하는 전류는 전기 모터 에서 발생하는 것과 같은 전자기장을 생성합니다 . 자기장의 극성은 도선 코일에 수직입니다. 전류의 방향이 바뀔 때마다 자기장의 극성이 바뀝니다. 이것은 와이어 코일이 지면과 평행하면 자기장이 지속적으로 지면으로 아래로 밀렸다가 다시 당겨진다는 것을 의미합니다.

자기장이 지면으로 앞뒤로 펄스를 가하면 만나는 모든 전도성 물체와 상호 작용하여 자체적으로 약한 자기장을 생성합니다. 물체 자기장의 극성은 송신기 코일의 자기장과 정반대입니다. 송신기 코일의 자기장이 아래로 맥동하고 있다면 물체의 자기장은 위로 맥동하고 있는 것입니다.

위의 애니메이션은 VLF 기술을 보여줍니다.

수신기 코일은 송신기 코일에 의해 생성된 자기장으로부터 완전히 차폐됩니다. 그러나 지상의 물체에서 오는 자기장으로부터 보호되지는 않습니다. 따라서 수신기 코일이 자기장을 방출하는 물체 위를 지날 때 코일을 통해 작은 전류가 흐릅니다. 이 전류는 물체의 자기장과 동일한 주파수로 진동합니다. 코일은 주파수를 증폭하여 센서가 신호를 분석하는 금속 탐지기의 컨트롤 박스로 보냅니다.

금속 탐지기는 생성하는 자기장의 강도에 따라 물체가 얼마나 깊이 묻혀 있는지를 대략적으로 결정할 수 있습니다. 물체가 표면에 가까울수록 수신기 코일에 의해 포착되는 자기장이 더 강해지고 생성되는 전류가 더 강해집니다. 표면 아래로 멀어질수록 필드가 약해집니다. 특정 깊이를 넘어서면 물체의 필드가 표면에서 너무 약하여 수신기 코일에서 감지할 수 없습니다.

다음 섹션에서는 VLF 금속 탐지기가 서로 다른 유형의 금속을 어떻게 구별하는지 알아보겠습니다.

VLF 금속 탐지기는 다른 금속을 어떻게 구별합니까? 그것은 위상 이동으로 알려진 현상에 의존합니다 . 위상 편이는 송신기 코일의 주파수와 대상 물체의 주파수 사이의 타이밍 차이입니다. 이러한 불일치는 다음과 같은 몇 가지 원인으로 인해 발생할 수 있습니다.

기본적으로 이것은 높은 인덕턴스를 가진 물체가 자기장을 변경하는 데 더 오래 걸리기 때문에 더 큰 위상 변이를 가질 것임을 의미합니다. 저항이 높은 물체는 위상 변이가 더 작습니다.

위상 변이는 VLF 기반 금속 탐지기에 식별 이라는 기능을 제공 합니다. 대부분의 금속은 인덕턴스와 저항이 모두 다르기 때문에 VLF 금속 검출기는 위상 복조기 라고 하는 한 쌍의 전자 회로를 사용하여 위상 변이의 양을 검사하고 이를 특정 유형의 금속에 대한 평균과 비교합니다. 그런 다음 탐지기는 물체가 있을 가능성이 있는 금속 범위에 대해 가청 톤 또는 시각적 표시기로 알려줍니다.

많은 금속 탐지기를 사용하면 특정 위상 변이 수준 이상의 물체를 걸러낼 수 있습니다(구별). 일반적으로 임계값을 높이거나 낮추는 노브를 조정하여 필터링되는 위상 편이 수준을 설정할 수 있습니다. VLF 감지기의 또 다른 식별 기능은 노칭(Notching )이라고 합니다. 기본적으로 노치는 위상 변이의 특정 세그먼트에 대한 식별 필터입니다. 탐지기는 일반적인 식별과 마찬가지로 이 세그먼트 위에 있는 물체뿐만 아니라 그 아래에 있는 물체에도 경고합니다.

고급 감지기를 사용하면 여러 노치를 프로그래밍할 수도 있습니다. 예를 들어, 소다 캔 탭이나 작은 못에 필적하는 위상 변이가 있는 물체를 무시하도록 감지기를 설정할 수 있습니다. 식별 및 노칭의 단점은 위상 이동이 "정크"와 유사하기 때문에 많은 귀중한 항목이 필터링될 수 있다는 것입니다. 그러나 특정 유형의 개체를 찾고 있다는 사실을 알고 있다면 이러한 기능이 매우 유용할 수 있습니다.

덜 일반적인 형태의 금속 탐지기는 펄스 유도 (PI)를 기반으로 합니다. VLF와 달리 PI 시스템은 단일 코일을 송신기와 수신기로 사용하거나 함께 작동하는 2개 또는 3개의 코일을 가질 수 있습니다. 이 기술은 와이어 코일을 통해 강력하고 짧은 전류 버스트(펄스)를 보냅니다. 각 펄스는 짧은 자기장을 생성합니다. 펄스가 끝나면 자기장이 극성을 바꾸고 매우 갑자기 붕괴되어 날카로운 전기 스파이크가 발생합니다. 이 스파이크는 몇 마이크로초(100만분의 1초) 동안 지속되며 다른 전류가 코일을 통해 흐르게 합니다. 이 전류를 반사 펄스 라고 합니다.매우 짧고 약 30마이크로초만 지속됩니다. 그런 다음 다른 펄스가 전송되고 프로세스가 반복됩니다. 일반적인 PI 기반 금속 탐지기는 초당 약 100개의 펄스를 전송하지만 그 수는 제조업체 및 모델에 따라 초당 수십 개에서 수천 개 이상의 펄스에 이르기까지 크게 다를 수 있습니다.

금속 탐지기가 금속 물체 위에 있으면 펄스는 물체에 반대 자기장을 생성합니다. 펄스의 자기장이 붕괴되어 반사된 펄스가 발생하면 물체의 자기장으로 인해 반사된 펄스가 완전히 사라지는 데 시간이 더 오래 걸립니다. 이 과정은 메아리처럼 작동합니다. 단단한 표면이 몇 개 없는 방에서 소리를 지르면 아주 짧은 메아리만 들릴 수도 있고 전혀 들리지 않을 수도 있습니다. 그러나 단단한 표면이 많은 방에서 소리를 지르면 에코가 더 오래 지속됩니다. PI 금속 탐지기에서 대상 물체의 자기장은 반사 펄스에 "에코"를 추가하여 반사 펄스가 없을 때보다 훨씬 더 오래 지속됩니다.

금속 검출기 의 샘플링 회로 는 반사된 펄스의 길이를 모니터링하도록 설정됩니다. 예상 길이와 비교하여 회로는 다른 자기장으로 인해 반사 펄스가 감쇠하는 데 더 오래 걸리는지 여부를 결정할 수 있습니다. 반사된 펄스의 감쇠가 정상보다 몇 마이크로초 이상 더 오래 걸린다면 이를 방해하는 금속 물체가 있을 수 있습니다.

위의 애니메이션은 PI 기술을 보여줍니다.

샘플링 회로는 모니터링하는 작고 약한 신호를 통합기 라고 하는 장치로 보냅니다 . 적분기는 샘플링 회로에서 신호를 읽고 증폭하여 직류(DC)로 변환합니다. 직류의 전압은 오디오 회로에 연결되어 금속 탐지기가 대상 물체가 발견되었음을 나타내는 톤으로 변경됩니다.

PI 기반 검출기는 다양한 금속의 반사 펄스 길이가 쉽게 분리되지 않기 때문에 식별이 잘 되지 않습니다. 그러나 토양이나 일반 환경에서 전도성이 높은 물질이 있는 지역과 같이 VLF 기반 금속 탐지기가 어려운 많은 상황에서 유용합니다. 이러한 상황의 좋은 예는 염수 탐사입니다. 또한 PI 기반 시스템은 종종 다른 시스템보다 훨씬 더 깊숙한 곳에서 금속을 감지할 수 있습니다.

금속을 감지하는 가장 기본적인 방법은 비트 주파수 발진기 (BFO) 라는 기술을 사용합니다 . BFO 시스템에는 두 개의 코일 코일이 있습니다. 하나의 큰 코일은 검색 헤드에 있고 작은 코일은 컨트롤 박스 내부에 있습니다. 각 코일은 초당 수천 펄스의 전류를 생성 하는 발진기에 연결됩니다 . 이 펄스의 주파수는 두 코일 사이에서 약간 오프셋됩니다.

펄스가 각 코일을 통과할 때 코일은 전파를 생성 합니다. 컨트롤 박스 내의 작은 수신기는 전파를 포착하고 주파수 간의 차이를 기반으로 일련의 가청 톤(박동)을 생성합니다.

검색 헤드의 코일이 금속 물체 위를 지나가면 코일에 흐르는 전류에 의해 발생하는 자기장이 물체 주위에 자기장을 생성합니다. 물체의 자기장은 검색 헤드 코일에 의해 생성된 전파의 주파수를 간섭합니다. 주파수가 컨트롤 박스의 코일 주파수에서 벗어나면 가청 비트의 지속 시간과 톤이 변경됩니다.

위의 애니메이션은 BFO 기술을 보여줍니다.

BFO 기반 시스템의 단순성으로 인해 매우 저렴한 비용으로 제조 및 판매될 수 있습니다. 그러나 이러한 감지기는 VLF 또는 PI 시스템에서 제공하는 수준의 제어 및 정확도를 제공하지 않습니다.

금속 탐지기는 묻힌 물체를 찾는 데 유용합니다. 그러나 일반적으로 물체는 탐지기가 물체를 찾을 수 있도록 표면에서 1피트 정도 이내에 있어야 합니다. 대부분의 감지기의 일반적인 최대 깊이는 8~12인치(20~30센티미터)입니다. 정확한 깊이는 다음과 같은 여러 요인에 따라 달라집니다.

취미 금속 탐지는 여러 하위 그룹이 있는 매혹적인 세계입니다. 다음은 더 인기 있는 활동 중 일부입니다.

많은 금속탐지기 애호가들이 사냥에 대한 요령과 요령을 제공하는 지역 또는 전국 클럽에 가입합니다. 이러한 클럽 중 일부는 조직적인 보물 찾기나 회원들을 위한 기타 소풍을 후원하기도 합니다. 클럽에 대한 자세한 내용은 LostTreasure.com 을 확인하십시오 .

레크리에이션 용도 외에도 금속 탐지기는 다양한 실용적인 기능을 제공합니다. 장착형 감지기는 일반적으로 PI 기술의 일부 변형을 사용하는 반면 많은 기본 휴대용 스캐너는 BFO 기반입니다.

금속 탐지기에 대한 일부 비 레크리에이션 응용 프로그램은 다음과 같습니다.

금속 탐지기 제조업체는 제품을 보다 정확하고 민감하며 다용도로 만들기 위해 지속적으로 프로세스를 조정하고 있습니다. 다음 페이지에서 제조업체, 클럽 및 취미로 금속 탐지에 대한 추가 정보에 대한 링크를 찾을 수 있습니다.

금속 탐지기 및 관련 주제에 대한 자세한 내용은 다음 페이지의 링크를 확인하십시오.

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