ультразвуковий металошукач

ультразвуковий металошукач

А. Гошів, г. Ростов-на-Дону

У практиці любителів пошуку скарбів більшість випадків виявлення металу виявляються "порожніми", тобто знайдений предмет - це проста іржава залізяка, а часу на роботи по її вилученню буває витрачено багато. Для того, щоб звільнити шукачів від зайвої роботи і дати їм можливість відразу при виявленні металу визначити його найменування, і розроблена ця схема.

Схема ультразвукового металошукача показана на рис. 1. В основі принципу дії його закладено властивість магнітострикції, яке проявляється як зміна розмірів металевого предмета при дії на нього механічної сили в постійному магнітному полі.

Випромінювач - п'єзоелемент BQ 1 впливає на грунт або будівельні конструкції, які найчастіше приховують шуканий предмет, ультразвуком з частотою 6 МГц. Довжина хвилі випромінювання таке, що частки кристалічної решітки речовин напівпровідникового типу, наприклад, кремній, кальцію, тощо. Або молекули таких речовин, як вуглець, хлор і ін., З яких складається грунт або стіни будинків, приходять в нерівноважний стан. Воно характеризується з одного боку передачею механічного впливу ультразвуку від частинки до частинки, а з іншого боку - появи так званого стану "плинності" речовин в ультразвуковому полі. Внаслідок цього металеві предмети виявляються як би зваженими або вільно плаваючими в області "плинності".

Речовина в стані "плинність" перевипромінює надширокий спектр ультразвукових коливань (рис. 2) із середньою частотою 6 МГц, при цьому ширина смуги досягає 5 МГц. У нижній частині смуги і знаходяться частоти магнітострикційних резонансів найбільш часто відшукуються металів, які позначені спектральними складовими (рис. 2). Металеві предмети порушуються на частотах власних резонансів, відмінних від інших, при цьому амплітуда резонансного випромінювання перевищує шумовий фон області "плинності", що і дозволяє здійснити їх виявлення.

Конструкція металошукача (рис. 1) складається з передавача, зібраного з вітчизняної мікросхемі типу К174ХАЗА за ємнісний трехточкі з параметричної стабілізацією частоти на транзисторі VT 1, багатоканального приймача у вигляді лінійки частотно-селективних перетворювачів-індикаторів Al ... A 6 і сигналізатора виявлення на мікросхемі типу МС34119Р (DA 2). Передавач, живиться від однієї-двох плоских батарейок, навантажений на п'єзоелектричний випромінювач BQ 1, який для збільшення робочої частоти укріплений на платформі з електротехнічної сталі вагою 2 кг .

Такий же п'єзоелемент BQ 2 використовується для прийому ультразвукових коливань, тому його поміщають на аналогічну платформу по сусідству з передавальної, а для розв'язки по частоті випромінювання їх межують ребра прокладають гумою. З пьезоелемента вхідний сигнал надходить на приймальні модулі каналів A 1 ... A6, що відрізняються тільки по частоті настройки вхідних електромеханічних фільтрів, яка для алюмінію (A1) дорівнює 3245 кГц, для міді (А 2) 3872 кГц, для заліза (A3) 4731 кГц, для срібла (А4) 5278 кГц, для золота (А5) 5621 кГц і для платини (A6) 5722 кГц.

При наявності сигналу на вході підсилювача каналу, що перевищує рівень шуму, сигнал детектується, посилюється і змушує спрацювати реле К1, що включає світлову сигналізацію, яка свідчить про наявність металу певного найменування. Одночасно в ланцюзі індикатора шляхом подачі напруги харчування на генератор ЗЧ DA2 через розв'язують діод VD 2 включається звукова сигналізація.

Схема метоллоіскателя проста, однак коливальна система передавача і фільтри приймача вимагають ретельної настройки за методиками, широко відомим радіоаматорам.

Деталі й елементи конструкції навмисно взяті доступними, щоб полегшити повторення конструкції.

Радіоаматор 4 '2001