Металлоискатели

Содержание
Введение
3

1 История создания металлоискателей и их основные требования
4

1.1 История создания металлоискателей
4

1.2 Основные требования, предъявляемые к металлоискателям
8

2 Металлоискатели: основные типы и характеристики
16

2.1 Типы металлоискателей
16

2.2 Характеристики ручных металлоискателей
20

Заключение
26

Список использованных источников
27


















Введение
Актуальность данный темы заключается в том, что в наше время достаточно высока угроза совершения террористических актов, а так же совершения преступлений с использованием огнестрельного и холодного оружия. Чтобы минимизировать эту угрозу создали такие устройства как металлодетекторы, которые позволяют отслеживать все металлические предметы, находящиеся как в багаже, так и на теле человека или животного. Данные устройства могут не только служить для предотвращения преступления, но так же они могут использоваться в военной сфере, в пищевой промышленности, Незаменимы металлоискатели в строительстве и в процессе ремонтных работ, при обработке леса, при добыче полезных ископаемых, а так же в археологии и даже при переработке мусора. Одним словом можно сказать, что металлоискатели играют достаточно важную роль в нашей жизни.
Целью данной курсовой работы является изучение металлоискателей, их типов и характеристик. Для достижения данной цели мной были поставлены следующие задачи:
- изучить историю создания металлоискателей;
- сформулировать основные требования к металлодетекторам;
- изучить типы устройств;
- провести анализ характеристик ручных металлодетекторов.
Объектом исследования являются существующие на сегодняшний день металлодетекторы и их виды.
Структура курсовой работы имеет вид:
Первая глава содержит в себе историю создания металлодетекторов, а так же основные требования, предъявляемые к данным устройствам.
Вторая глава включает в себя типы металлодетекторов, а так же анализ характеристик ручных металлоискателей.


1 История создания металлоискателей и их основные требования
1.1 История создания металлоискателей
Впервые металлодетекторы упоминаются еще в древних китайских трактатах II в. до н.э. В них вход в императорские покои описывается в виде арки, которая изготовлена из природного магнетита. Арка выполнена в форме подковы. Такая арка-магнит притягивала к себе все металлические предметы, оружие в том числе. Поэтому тайно пронести, например, нож в императорские покои было невозможно.
В начале ХХ века разработка металлоискателей велась, главным образом, для обнаружения полезных ископаемых, в том числе электропроводимых руд в Америке и Англии. Аппараты того времени были очень тяжелые, имели большие размеры и монтировались на автомобиль. Состояли они из мощного генератора и большой излучающей катушки, которые и создавали сильное электромагнитное поле. Такие детекторы могли исследовать территории на насколько метров в глубину, сигнал от металлических руд и других электропроводных объектов улавливала приемная катушка. Изменение параметров вторичного поля давало возможность понять, какой объект был обнаружен прибором. Позднее установки такой большой мощности были запрещены в странах-участницах Конвенции о предельно допустимых уровнях электромагнитных волн.
Первые детекторы арочного типа были сконструированы в Германии в 1925 году. С их помощью можно было обнаружить металлические предметы, которые рабочие пытались вынести с завода или фабрики. В это же время исследователь из Германии Ш. Герр открыл магнитный индукционный баланс, на основе этого явления ученый сконструировал металлодетектор. Опытный образец Ш. Герра был настолько удачным, что в скором времени идею создания металлодетекторов подобного рода подхватили все ведущие компании, в особенности в США. Американская частная компания "Radio Metal Locating Company" первой начала выпускать ручные металлоискатели уже в конце 20-х гг. ХХ века. Катушки детектора закреплялись на деревянной раме и были удалены друг от друга на расстоянии двух метров, благодаря этому между приемной и передающей катушками сохранялся индукционный баланс, т.к. исключалась взаимная электронная интерференция. Все металлические объекты, которые попадали в электромагнитное поле передающей катушки, нарушали индукционный баланс, таким образом, в приемной катушке возникало напряжение, усиленное прибором оно передавалось в виде звука оператору. Работал прибор на 6 радиолампах, был очень громоздким, зато с его помощью можно было легко найти трубы на трех метровой глубине. Несмотря на первоначальный успех, к началу 30-х гг. компания обанкротилась. Экономическая депрессия в Америке закончилась активными застройками, строительная отрасль стремительно набирала обороты, поэтому опять появился спрос на приборы для обнаружения кабелей и труб. В 1923 году разработкой приборов данного вида начал заниматься американец Герхард Фишер. В 1937 году он впервые запатентовал свою модель металлоискателя, назвав его «металлоскопом». В этом же году Фишер открывает собственную фирму по изготовлению металлодетекторов. В металлоскопе Г. Фишера использовалось уже 9 ламп, да и сама схема прибора была значительно усложнена. Рабочую частоту аппарата Г. Фишер понизил до 1 кГц, благодаря чему обеспечивалась работа прибора на большей глубине. Схема прибора Г. Фишера была подробно описана в нескольких научно-популярных изданиях, поэтому радиолюбители смогли собирать такие детекторы самостоятельно в домашних условиях. Наряду с компанией Г. Фишера, разработками металлодетекторов занимается другая компания из США "Goldak Company". В 30-х гг. она впервые выпускает свои собственные детекторы, очень похожие на приборы Г. Фишера. Детекторы "Goldak Company" назывались «радиоскопами». Отличительная их особенность в том, что в радиоскопах впервые был решен вопрос отстройки от грунта. Данной компании принадлежит первый патент на металлоискатели, имеющие круглую поисковую катушку, которая используется в большинстве современных приборов. В 30-х гг. детекторы изготавливались из дерева, работали с помощью радиоламп, их вес составлял 15-25 кг.
Начиная с конца 30-х гг., разрабатываются металлоискатели, в большинстве своём с круглой поисковой катушкой и электронным блоком, закрепленным на штанге. Приборы подобной конструкции было легче использовать, с их помощью можно было найти и мелкие предметы, и крупные сокровища. Для обнаружения труб массово применялись детекторы на биениях, со временем их стали использовать для поиска мин.
В конце 40-х гг. миноискатели стали применять для обнаружения сокровищ. Впервые подобный опыт был проведен в США, когда с военных складов стали продавать устаревшее оборудование. Использовались миноискатели тогда, главным образом, для поиска золотых самородков и кладов. Приборы были довольно тяжелыми и неудобными, поэтому применяли их лишь энтузиасты-любители.
Повсеместно поиском кладов в США стали заниматься с конца 50-х гг., когда в продаже появились модели легких компактных металлоискателей, работающих на транзисторах. В этот же период открывается множество фирм, изготавливающих и продающих различные металлоискатели, которые работали на биениях либо на индукционном балансе. Чувствительность приборов в то время была не слишком высока (для монет 10-15 см), дискриминации и отстройки от грунта не было, однако данные приборы были намного удобнее миноискателей, с их помощью можно было обнаружить монеты, кольца, прочие мелкие драгоценности. В 60-х гг. главными производителями детекторов в Америке становятся: Г. Фишер, Ч. Гарретт, У. Меган, Э. Рейс.
В 70-х гг. цены на золото резко подскочили, после чего огромное количество людей кинулось искать золотые самородки. С 1933 года по 1974 год в США правительство искусственно занижало цены на золото (35 долларов за 1 унцию), в это же время частным лицам запрещалось иметь золото. С отменой это запрета цена на золото сразу выросла. В конце 70-х гг. 1 унция золота стоила уже 800 долларов. Такой резкий ценовой скачок стимулировал интерес к поиску золота и к металлоискательству в целом. Продажи металлодетекторов в США стремительно выросли. Количество фирм, выпускающих приборы для поиска золота, также резко возросло. Правда, в условиях жесткой конкуренции занять достойное место на рынке металлоискателей удалось лишь немногим: Fisher Research Laboratory, Garrett Electronics, White's Electronics и английская компания Inc. и C-Scoop.
В 80-х гг. активно развиваются новые американские компании-производители детекторов: Tehnetics, Tesoro Electronics и австралийская фирма Minelab. В этот же период появляются детекторы небольших размеров с высокой степенью чувствительности. Со временем в приборах появляются новые функции: отстройка от минерализованных почв и металлического мусора. Правда, до конца 70-х гг. два данных процесса одновременно проводить было нельзя. Снизилась рабочая частота детекторов с изначальной 100 кГц до 1-5 кГц.
Со временем металлоискатели стали в ходе поиска подстраиваться автоматически под грунт, был начат выпуск недорогих импульсных приборов с дискриминацией. Год от года металлодетекторы становились всё совершеннее, но с появлением новых функций и возможностей увеличивался и вес приборов. Поэтому в 80-х гг. Г. Фишер представил на суд публики совершенно новый детектор (1260-Х), оснащенный автоматической отстройкой от грунта и автоматической дискриминацией. Благодаря принципиально новым технологиям прибор Г. Фишера получился легким, простым в управлении и довольно эффективным в работе. Очень быстро приборы такого типа стали выпускать и другие производители.
Год от года сигнал от обнаруженной цели становился всё точнее. Значительно улучшена данная функция была в середине 90-х гг. во время возникновения компьютерных технологий. Первыми запатентовали компьютеризированный металлоискатель представители фирмы Garrett Electronics. Хотя первыми наладили выпуск компьютеризированных приборов White's Electronics. На сегодняшний момент все производители металлодетекторов выпускают приборы, оснащенные микропроцессорами.
Современные модели металлодетекторов способны выполнять такие полезные функции, как обнаружение металла, определение, к какой группе он относится, определение размера находки, глубины её залегания, точного местоположения, отсеивание минералов грунта и металлического мусора. Тем не менее, и сегодня возможности металлоискателей ограничены: ни один даже самый лучший прибор не сможет найти монету на глубине свыше 70 см, показать химический состав находки, показать её контур на экране. В будущем металлоискатели наверняка будут наделены подобными функциями.

1.2 Основные требования, предъявляемые к металлодетекторам
Важную роль в организации охраны зданий, сооружений, осуществлении контроля и регулирования перемещения людей играют металлодетекторы - обнаружители запрещенных к проносу на эти объекты предметов. Дадим определение этим устройствам.
Металлоискатель – это электронный прибор, позволяющий обнаруживать металлические предметы в нейтральной или слабопроводящей среде за счет их проводимости. Металлоискатель обнаруживает металл в грунте, воде, стенах, в древесине, под одеждой и в багаже, в пищевых продуктах, в организме человека и животных и т.д.
Металлодетекторы по принимаемой сегодня классификации  относятся к устройствам досмотра, входящим в состав интегрированных средств охраны или используемых автономно. Конструктивно такие металлодетекторы могут быть встроенными в устройства заграждения систем контроля и управления доступом, автономными стационарными или автономными переносными.
К предметам, запрещенным к проносу посетителями на охраняемые объекты и выявляемым металлодетектором, в первую очередь относятся:
- огнестрельное оружие;
- ручные гранаты;
- ножи.
Функциональное назначение металлодетекторов в общем случае довольно широкое: от поиска цветных металлов массой ~ 1 г до обнаружения предметов из ферромагнитных металлов, значительно превышающих объект поиска по массе. Задачи, которые решают металлодетекторы в системах защиты и охраны, более узкие и имеют свои особенности, определяющие специфические требования к таким устройствам. К ним относятся:
- надежное обнаружение объекта поиска;
- обеспечение селективности по отношению к металлическим предметам, разрешенным к проносу на охраняемый объект;
- обеспечение помехоустойчивости в условиях работы на охраняемом объекте;
- обеспечение специальной безопасности.
Существует необходимость разработки российского стандарта на металлодетекторы - устройства досмотра. Рассмотрим подробнее каждое из требований к таким устройствам.
Первое, что будет рассмотрено в данной работе это обнаруженческие характеристики.
Объекты поиска, рассмотренные выше, имеют различные размеры, массу, форму, электропроводность, магнитную проницаемость. В металлодетекторе сигнал на выходе приемной антенны зависит как от этих характеристик, так и от расположения объекта поиска относительно антенн. Соответственно и обнаруженческие характеристики металлодетектора должны оцениваться с учетом перечисленных выше факторов.
Проводимые исследования позволили разработать ряд тестовых образцов, имеющих обобщенные для объектов поиска конструктивные параметры. Использование таких тестовых образцов или реальных объектов поиска позволяет оценивать вероятность обнаружения их металлодетектором при различной пространственной ориентации объектов поиска в наиболее вероятных местах расположения на человеке.
Рассмотрим селективные характеристики. Под селективными характеристиками применительно к металлодетекторам рассматривают вероятности пропуска предметов меньших размеров и массы, чем объекты поиска, разрешенных к проносу на охраняемый объект, или вероятности ложной тревоги изделия.
Указанные характеристики в металлодетекторе непосредственно связаны с вероятностью обнаружения объекта поиска. Электромагнитное поле по ширине прохода металлодетектора существенно неоднородно. Даже применение специальной конфигурации катушек и специальной обработки сигналов с приемной антенны значительно не улучшает эту неоднородность. Поэтому при проносе одного и того же предмета под одним и тем же ракурсом в непосредственной близости от катушек и в середине прохода указанные сигналы могут отличаться в 2-4 раза. Таким образом, сигнал от объекта поиска в середине прохода соизмерим с сигналом от предметов личного пользования, проносимых около катушек. Кроме того, большинство рассматриваемых металлодетекторов имеют плоские антенные системы и обладают достаточной чувствительностью в одном или, в лучшем случае, в двух направлениях. Поэтому для обеспечения уверенного обнаружения при любой ориентации таких объектов поиска, как пистолет или нож, имеющих существенно отличающиеся размеры в различных направлениях, требуется низкий порог чувствительности, снижающий селективные характеристики металлодетектора.
Селективность имеет и чисто психологическое значение для работников охраны объектов, оснащенных металлодетекторами. Из практических наблюдений следует, что частые ложные срабатывания от предметов личного пользования снижают у работников охраны внимание на любой сигнал тревоги, в том числе, и при срабатывании от объектов поиска. Применение металлодетекторов с низкой селективностью чаще всего является лишь поводом работникам охраны для сплошного досмотра посетителей.
Еще одной характеристикой является помехоустойчивость. На металлодетектор, установленный в охраняемом помещении, воздействует целый ряд внешних условий (помех), затрудняющих, или делающих невозможным выполнение им своих функций. Помехи разделяют на электромагнитные и вызванные наличием вблизи антенн больших масс металла, замкнутых контуров, перемещающихся или неподвижных. Источниками электромагнитных помех чаще всего являются:
- силовые электросети и их коммутационное оборудование;
- работающие силовые электрические устройства (электрические двигатели,
- электрические генераторы, трансформаторы);
- люминесцентные лампы;
- мониторы;
- телевизоры и т.д.
Наличие электромагнитных помех может привести к ложным срабатываниям, которые в некоторых случаях становятся непрерывными и практически не дают возможности использовать металлодетектор. Кроме того, электромагнитные помехи отрицательно влияют на селективность.
Ложные срабатывания также вызывают находящиеся вблизи металлодетектора конструкции и замкнутые контуры, перемещающиеся по своему функциональному назначению (двери, кабины лифтов и т.п.) или осуществляющие движение вследствие нежесткости конструкций, вибраций.
При неправильной организации прохода через металлодетектор ложные срабатывания могут вызывать перемещающиеся металлические предметы (ручная кладь, зонты и т.п.) у посетителей, находящихся вблизи антенн.
Помехоустойчивость металлодетектора определяется его способностью сохранять свои характеристики в условиях воздействия рассмотренных выше помех. Для обеспечения помехоустойчивости металлодетекторов применяют целый ряд как конструктивных, так и организационных мер:
- специальные схемотехнические решения электронных узлов;
- специальную обработку сигналов с приемных антенн;
- различные виды синхронизации с помехами;
- удаление металлодетекторов от подвижных металлических предметов;
- исключение проноса ручной клади через зону, контролируемую металлодетектором, и вблизи от нее.
Для контроля ручной клади могут использоваться рентгеновские установки или металлодетекторы для ручной клади, располагающиеся в непосредственной близости от металлодетектора, предназначенного для досмотра людей. Перечисленные устройства являются источниками дополнительных электромагнитных помех, и для уменьшения их влияния должны предусматриваться меры, рассмотренные выше.
  Последняя характеристика, которая будет рассмотрена это специальная безопасность. Металлодетекторы генерируют электромагнитное поле, которое при проходе пересекает человек и вблизи которого длительное время находятся работники охраны. Поэтому, кроме выполнения обычных требований по безопасности устройств, имеющих электропитание, они должны обеспечивать:
- безопасность по отношению к организму человека;
- допустимый уровень влияния на имплантируемые электрокардиостимуляторы;
- допустимый уровень влияния на магнитные носители информации.
Основной характеристикой металлодетектора - устройства досмотра может служить вероятность обнаружения объекта поиска. Требования к величине этой характеристики могут быть различными в зависимости от необходимой степени защиты объекта. Эти требования можно разделить на четыре группы: пониженную, нормальную, повышенную и высокую защищенность, со следующими численными значениями вероятности обнаружения Робн.:
- пониженная с Робн.
· 0,95;
- нормальная с Робн.
· 0,97;
- повышенная с Робн.
· 0,98;
- высокая с Робн.
· 0,99.
Предложенные величины выбраны, исходя из необходимости обеспечения достаточного уровня селективности и помехоустойчивости, а также с учетом технической реализуемости этих значений в существующих металлодетекторах. Кроме того, такое разделение позволит сертифицировать все разнообразие российских и импортных изделий и иметь определенный запас для перспективных металлодетекторов.
Важнейшим моментом при оценке вероятности обнаружения является методика измерений. Для ее создания необходимо:
- выбрать номенклатуру объектов поиска или их имитаторов с конкретными конструктивными характеристиками;
- выбрать и обосновать точки измерений в контролируемом проеме металлодетектора;
- выбрать и обосновать количество измерений, исходя из требуемой доверительной вероятности;
- разработать и обосновать алгоритмы обработки измерений.
Второй важной характеристикой конкретно устройств досмотра является селективность. Она также в зависимости от значения вероятности обнаружения предметов личного пользования (вероятности ложной тревоги Рлт.) может оцениваться по четырем группам:
- пониженная с Рлт.
· 0,1;
- нормальная с Рлт.
· 0,05;
- повышенная с Рлт.
· 0,02;
- высокая с Рлт.
· 0,01.
Подход к методикам измерений вероятности ложной тревоги может быть аналогичен рассмотренному выше. 
Предлагаемые для нормирования вероятности обнаружения тесно связаны со временем нахождения объекта поиска в зоне, контролируемой металлодетектором. Поэтому нормироваться должна и максимальная скорость проноса объектов, при которой обеспечиваются определенные вероятностные характеристики. Обычно скорость движения спокойно идущего человека составляет 0,5-1 м/с. Однако при этом относительные скорости движения отдельных частей его тела (руки, ноги), а соответственно и объектов поиска, могут достигать 1,5-2 м/с. Методики измерения максимальной скорости проноса объектов поиска или вытекающей из нее пропускной способности достаточно очевидны.
Требования к помехоустойчивости металлодетекторов по отношению к внешним электромагнитным помехам формулируются в разрабатываемом стандарте. Нормирование требований к помехоустойчивости от перемещающихся металлических масс в общем случае невозможно.
Требования по безопасности электромагнитного поля металлодетектора по отношению к организму человека определяются: СанПиН 2.2.4/2.1.8.055-96 «Электромагнитные излучения радиочастотного диапазона», СанПиН 001-96 «Санитарные нормы допустимых уровней физических факторов при применении товаров народного потребления в бытовых условиях».
В отношении имплантируемых электрокардиостимуляторов ни в России, ни в других странах не установлено нормированных требований к допустимым характеристикам окружающих электромагнитных полей. Поэтому требования по безопасности электромагнитного поля металлодетектора могут быть сформулированы по отношению к определенному (фиксированному) электрокардиостимулятору, например, наиболее чувствительному к рассматриваемому воздействию. В частности, ряд имеющихся на российском рынке импортных металлодетекторов испытан на безопасность по отношению к конкретным моделям электрокардостимуляторов.
При разработке стандарта необходимо определить требования по безопасности электромагнитного поля металлодетектора по отношению к магнитным носителям информации (магнитным ленте, дискам и т.п.), что, скорее всего, важно для металлодетекторов досмотра ручной клади.
Методики измерений по большинству направлений безопасности электромагнитного поля, излучаемого металлодетектором, заключаются в проведении замеров обычными измерительными приборами уровней напряженности поля в определенных частотных диапазонах и сравнении их с допустимыми нормами.



2 Металлоискатели: основные типы и характеристики
2.1 Типы металлоискателей
Металлоискатели, предназначенные для различных целей и работают на разных частотах, что связано с особенностями распространения электромагнитных волн в различных средах: низкочастотные металлоискатели находят предметы глубоко, но большого размера, высокочастотные металлоискатели обнаруживают мелкие предметы, но на небольшой глубине. Рабочая частота металлоискателей, обычно находится в диапазоне от 6.6 кГц до 22.5 кГц, а глубина обнаружения от 4м до 40см. Рассмотрим ниже существующие типы металлоискателей.
Рассмотрим металлоискатели в зависимости от принципа работы.
Приборы типа «приём-передача». В основе их лежат две [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]  приёмная и передающая, расположенные так, чтобы сигнал, излучаемый передающей катушкой, не просачивался в приёмную катушку. Электромагнитный сигнал от передающей катушки, попадая на металлический предмет, переизлучается и попадает на приёмную катушку, затем поступает в электронный блок и там обрабатывается. 
Достоинствами являются простое техническое исполнение электронного устройства, высокая точность определения типа обнаруженного предмета. Недостатки: сложная конструкция датчика, зависимость от состава грунта, его минерализации, относительно невысокая чувствительность. Примером такого типа металлоискателей является металлоискатели Garret.
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] металлоискатели. Представляют собой разновидность приборов типа «приём-передача», однако в отличие от последних содержат не две, а только одну катушку, которая одновременно является и передающей и приёмной. Основной трудностью при создании подобных приборов является выделение весьма малого отражённого (наведённого) сигнала на фоне мощного передаваемого (излучаемого). Достоинства: простота конструкции датчика, способность различать металлические объекты по их проводимости и ферромагнитным свойствам, а также способность отстраиваться от грунта.
Приборы  измерители частоты. В основе их работы лежит открытый колебательный контур, частота которого изменяется при приближении к металлу, это изменение фиксируется электронным блоком.  Достоинством данного металлоискателя является простая конструкция датчика и несложная электроника.
Недостатком является плохая чувствительность и худшая дискриминация. Импульсные металлоискатели . Принцип работы заложен в названии, катушка металлоискателя излучает электрические импульсы, они возбуждают вихревые токи в проводящих предметах, создающие вторичные электромагнитные поля, которые воспринимаются индукционной катушкой в перерывах между излучениями и обрабатываются электронным устройством. Форма и длительность принимаемых сигналов зависит от электрических свойств предмета обнаружения и глубины залегания. Данные металлоискатели не чувствительны к составу грунта, его минерализации и имеют простую конструкцию датчика. К недостатком относится большое энергопотребление и слабая дискриминация. 
Приведем еще одну типологию металлоискателей, это металлоискатели в зависимости от выполняемых задач.
Грунтовый металлоискатель  предназначен для поиска кладов, монет и ювелирных изделий. Они, как правило, индукционные. Металлоискатели (металлодетекторы), которые обладают самым большим набором поисковых функций. Грунтовые металлоискатели могут найти цели, размеры которых начинаются с дробинки. Максимальная глубина обнаружения у грунтовых металлоискателей – монеты до 50 см, крупные цели 1 метр. Грунтовые металлоискатели чаще всего оснащены водонепроницаемой катушкой, что позволяет вести поиск с погружением катушки в воду. Благодаря своим расширенным настройках, по компенсации влияния грунта, солей, грунтовые металлоискатели имеют преимущества перед подводными и глубинными металлоискателями, в точности разделения металлов. Примером грунтовых металлоискателей можно представить такие как [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ], [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ], [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ], [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ].
Военный металлоискатель (миноискатель)  предназначен для поиска преимущественно [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]. Как правило, построен на принципе «приём-передача». Имеет минимум настроек. Глубина обнаружения мины от 20 см ([ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] миноискатель ИМП) до 1 метра (современные военные миноискатели [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]). Устройство способно обнаруживать большинство типов мин, снарядов и боеприпасов, в том числе и маломагнитных, и специально предназначено для операций военного и гражданского разминирования. Принцип работы металлоискателя позволяет различать опасные предметы на фоне естественных шумов, в том числе и от ферромагнитных пород.
Досмотровый металлоискатель  это приборы для обнаружения металлических предметов при личном досмотре человека. Широко используются в органах милиции, таможни, военными и службами охраны и безопасности. В зависимости от производителя могут быть настроены на обнаружение предмета от булавки, при таком осмотре утаить более крупный предмет не возможно. Даже если в шариковой ручке из пластмассы есть металлическая пружинка то ручной металлоискатель даст четкий сигнал о наличии металла. Ручной металлоискатель уже вошел в нашу жизнь, как обязательный атрибут силовых структур. Существуют ручные металлоискатели следующих моделей : Sphinx ВМ-611, Garrett Super Scanner, SmartScan 2000.
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] (рамочный) металлоискатель  такие металлоискатели устанавливаются стационарно и служат для обнаружения металлических предметов при пересечении рамки человеком. Арочные металлоискатели можно увидеть в аэропортах, на вокзалах и при проведении многолюдных акций. Примером такого вида металлоискателей служат GARRETT Magnascanner CS-5000, GARRETT Magnascanner MT-5500.
Глубинный металлоискатель - предназначен для поиска значительных по размеру объектов на больших глубинах. В конструкции данный металлоискатель имеет две разнесённые между собой катушки или одну большую рамку с катушкой. Они построены на принципе «приём-передача». Отличаются данные металлоискатели от других видов тем, что они реагирует не только на металлы, но и на любые неоднородности в глубине грунта (различные слои почвы, скрытые фундаменты и кладка и т. д.). Глубина обнаружения объектов составляет от 50 см до 3 метров. Глубинные металлоискатели широко используются в инженерных службах по обслуживанию подземных коммуникаций. С их помощью специалисты могут определить с точностью до сантиметра, где расположен объект, в каком направлении он лежи и многое другое. Здесь он носит название трассоискатель, что говорит само за себя. Примером служат [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ], [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ].
Существует еще один тип металлоискатель, это прибор с высокой точностью, так называемый пинпоинтер. Пинпоинтер - (от английского Pin Pointer точечный указатель) (металлоискатель точного местоположения предмета). Металлоискатель для обнаружения точного до миллиметра, местоположения предмета. Такие металлоискатели не имеют дискриминацию и служат для обнаружения внутри стенной проводки. Некоторые поисковики используют для обнаружения мелких монет при проведении раскопок. Но основное назначение пинпоинтера – указать точное место расположение металлического предмета на не большой глубине поиска (до 5 см). Существует следующие модели: [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ], [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] и др.



2.2 Характеристики ручных металлоискателей
Рассмотрим несколько моделей ручных металлоискателей и проведем их сравнительную характеристику.
Первая модель, которая будет рассмотрена это ручной металлоискатель «Garret super scanner».
Ручной металлоискатель Garret обладает следующими свойствами:
- большая сканирующая поверхность для быстрого досмотра;
- световая и звуковая индикация тревоги;
- автоматическая настройка чувствительности;
- автоматический контроль разряда батареи;
- кнопка оперативного снижения чувствительности при работе;
- ударопрочный корпус;
- легкий вес, защитное покрытие;
- разъем для подключения наушников/зарядки аккумулятора.
Garret обнаруживает среднего размера пистолет на расстоянии 23 см, большой карманный нож на расстоянии до 18 см, бритвенное лезвие - 8 см, булавку - 2.5 см.
Рассмотрим технические характеристики металлодетектора: 
- рабочая частота: 9,3 кГц;
- звуковой сигнал: 2 кГц;
- питание: 9 В «Крона»;
- время работы: 80 часов;
- настройка: Автоматическая;
- диапазон рабочих температур: от -37оС до +70оC;
- влажность: до 95% без прямого конденсата;
- размер: 83мм * 41,3мм * 420мм;
- вес: 500 грамм.
Подведем итог, ручной металлоискатель «Garret super scanner» используется для выявления металлических предметов при досмотре людей, багажа и т.п. Позволяет обнаруживать черные и цветные металлы. Отличается повышенной надежностью и длительным сроком службы. Лучший детектор для служб безопасности. 
Вторая модель ручных металлоискателей это «Sphinx BM-611».
Досмотровый металлодетектор общего применения. «Sphinx BM-611» предназначен для поиска и обнаружения металлических объектов при проведении личного досмотра, контроля багажа, корреспонденции. По принципу действия представляет собой металлоискатель «на биение».
Металлодетектор «SPHINX BM-611» может использоваться службами таможенного контроля и досмотра спец. подразделениями МВД и ФСБ, а также в коммунальном хозяйстве, археологии, строительстве, энергетике, связи, в качестве портативного поискового средства обнаружения предметов из черных и цветных металлов, скрытых коммуникаций, арматуры и т.д.
Металлодетектор имеет встроенную систему автоматического поддержания уровня чувствительности. Сигнализация о наличии металлических предметов в зоне контроля звуковая и световая (красный светодиод).
Данная модель отличается следующими достоинствами:
- высокая чувствительность (имеется возможность оперативной регулировки)
- функция "включил и работай" (оснащен системами автоматической настройки)
- прочная конструкция позволяет использовать металлоискатель для самообороны (механическая прочность и жесткость конструкции портативного металлоискателя является одним из основных конструктивных параметров, также влияющих на его чувствительность и стабильность работы).
- рабочая частота 22 кГц
- время работы 20 ч;
- напряжение питания  9 В;
- габаритные размеры 80мм * 410мм * 30 мм;
- вес 300 грамм.
- обнаруживает пистолет ПМ на расстоянии 200 мм, штык нож - 150 мм, монету достоинством 1 рубль на расстоянии не менее 60 мм;
Данный металлрискатель может эксплуатироваться при следующих условиях:
- температура окружающего воздуха от -15оС до + 50оС;
- относительная влажность до 98% при температуре + 25оС;
- атмосферное давление от 630 до 800 мм рт. ст..
Сделаем вывод, металлодетектор «Spinx BM-611» представляет собой портативный металлоискатель с вихретоковым преобразователем, встроенным в плоский прямоугольный корпус прибора из ударопрочного пластика, внутри которого размещены также электронные элементы схемы и источник питания. Принцип работы прибора основан на гармоническом (одночастотном) вихретоковом методе обнаружения скрытых металлических объектов сразу после включения питания без ручной настройки. Встроенный стабилизатор напряжения обеспечивает работоспособность прибора при изменении напряжения батареи от 7 до 11 В.
Последняя модель, которая будет рассмотрена, это металлоискатель «AKA 7215M-Унискан».
Данный металлоискатель предназначен для поиска металлических предметов в диэлектрических и слабо проводящих средах (дерево, пластмасса, одежда).
Детектор может находить применение:
- в подразделениях МВД, службах безопасности банков, фирм, в таможенных органах для просмотра вещей на предмет выявления холодного и огнестрельного оружия, взрывных устройств, контрабандных грузов, а также для досмотра стен помещений, мебели на предмет выявления различных металлических включений;
- в военно-полевой медицине для локализации пуль и осколков в теле человека; - в строительстве для определения положения арматуры, поиска электропроводки и т.д.;
- в коммунальном хозяйстве и пожарными службами для нахождения под снегом и асфальтом люков колодцев, гидрантов и других подземных коммуникаций включая кабели;
- в археологии;
Металлискатель данной модели может обнаруживать пистолет Макарова на расстоянии 350мм, монета номиналом 2 рубля на расстоянии 130 мм, люк колодца – 800 мм.
Отличительные особенности: 
- рабочая частота 25 кГц;
- питание 9В
- время непрерывной работы не менее 40 часов;
- диапозон рабочих температур от -15оС до +45оС;
- габариты 400мм * 145мм * 35мм;
- масса 260 грамм;
- относительная влажность до 98 % при температуре +25оС;
- атмосферное давление от 630 до 800 мм рт. ст.
- высокая чувствительность - обнаруживает пятимиллиметровый обломок иглы; 
- селективное распознавание объектов из цветных и черных металлов;
- прочная пластмассовая конструкция позволяет использовать прибор как средство самообороны; 
- увеличенная площадь датчика позволяет повысить темп сканирования;  - плавная регулировка чувствительности; 
- эргономичный дизайн;
Данный прибор относится к металлоискателям импульсного действия, позволяет производить классификацию обнаруженных объектов в зависимости от металла, из которого они изготовлены. Детектор не различает по маркам металла объекты с большим контуром вихревых токов, т.е. крупногабаритные изделия (люки колодцев, арматурную сеть железобетонных конструкций, бронежелеты). Однако такие предметы идентифицируются пользователем по дальности обнаружения. В приборе реализован динамический режим работы, т.е. обнаружение металлического предмета происходит при перемещении детектора над этим предметом. Металлодетектор имеет встроенную систему дискриминации (игнорирования) мелких ферромагнитных предметов (булавки, иголки, скрепки и т.д.). Такая система может быть полезна при скрытом поиске оружии, при досмотре корреспонденции, когда необходимо минимизировать вероятность ложных срабатываний прибора.
Все три модели металлоискателей были протестированы. Они были исследованы на чувствительность, то есть для каждого из имеющихся типов металлоискателей оценено максимальное расстояние, на котором он обнаруживает металлические предметы. Также было исследовано как влияют массы предмета на дальность обнаружения.
При проведении исследований использовались металлические предметы (монеты, предметы из свинца, алюминия, стали).
В таблице 1 приведены результаты тестирования. При тестировании использовались медные монеты в количестве от 1 до 12 штук.
Таблица 1 Чувствительность металлодетекторов
Тип металлоискателя
1 монета
4 монеты
8 монет
12 монет

1
2
3
4
5

Garrett super scanner, мм
40
70
110
130

Sphinx BM-611, мм
25
45
65
80

AKA 7215M-Унискан, мм
45
65
100
110

Из таблицы 1 видно, что наиболее эффективной в обнаружении монет является модель Garrett super scanner.
Так же проводились тестирования с предметами из разных металлов, разной массы и формы.
В качестве объектов исследования были использованы: стальная скрепка, алюминиевый цилиндр, металлический брелок, стальной болт.
Рассмотрим полученные данные в таблице 2.
Таблица 2 Результаты тестирования с предметами из разных металлов, разной массы и формы
Тип металлодетектора
Объект исследования


Стальная скрепка
Алюминиевый цилиндр
Металлический брелок
Стальной болт

1
2
3
4
5

Garrett super scanner, мм
10
100
90
5

Sphinx BM-611, мм
40
95
90
0

AKA 7215M-Унискан, мм
5
35
50
0

Из данной таблицы видно, что наиболее эффективен в обнаружении различных объектов Sphinx BM-611.
Из выше сказанного можно сделать вывод, что на эффективноть применения металлоискателя влияют форма и размер предмета, тип металла, масса исследуемого объекта, а так же положения плоскости поисковой рамки по отношению к металлическому предмету (для достижения нилучшего результата поисковая рамка должна быть расположена параллельно исследуемой поверхности).




Заключение
При написании данной курсовой работы мной были достигнуты задачи, поставленные перед её написанием. Анализируя изученный мной материал, следует сделать следующий вывод: Металлоискатели - это электронные индукционные приборы, позволяющие обнаруживать металлические предметы в нейтральной или слабопроводящей среде, т.е. в грунте, воде, стенах, в древесине, под одеждой и в багаже, в пищевых продуктах, в организме человека и животных и т.д. Бурное развитие микроэлектроники сделало эти приборы компактными, надежными и весьма "интеллектуальными". Современные модели металлодетекторов способны выполнять такие полезные функции, как обнаружение металла, определение, к какой группе он относится, определение размера находки, глубины её залегания, точного местоположения, отсеивание минералов грунта и металлического мусора. Тем не менее, и сегодня возможности металлоискателей ограничены: ни один даже самый лучший прибор не сможет найти монету на глубине свыше 70 см, показать химический состав находки, показать её контур на экране. В будущем металлоискатели наверняка будут наделены подобными функциями.












Список использованных источников
1. Виды металлоискателей [www document] URL http://www. radiomaster.net/load/12-54/index.html
2. Все о металлодетекторах [www document] URL [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
3. История развития металлоискателей [www document] URL http:// regionmd.ru/istoriya-razvitiya-metalloiskateley-s/
4. История металлодетекторов [www document] URL [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
5. Классификация металлоискателей [www document] URL http:// metalloiskateli.ru/index.php?hend
6. Металлоискатели [www document] URL [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
7. Основные характеристики металлодетекторов [www document] URL [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
8. Ручные металлоискателей [www document] URL [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
9. СанПиН 2.2.4/2.1.8.055-96 «Электромагнитные излучения радиочастотного диапазона»
10. СанПиН 001-96 «Санитарные нормы допустимых уровней физических факторов при применении товаров народного потребления в бытовых условиях»
11Таможенный кодекс таможенного союза. – Москва : Проспект, 2011.–192 с.
12 Типы металлоискателей [www document] URL http:// antikwar.ru/klad/tipi%20md.htm
13 Федеральный закон «О таможенном регулировании в российской Федерации» №311-ФЗ от 30.11.2010 г.
14 Характеристики металлоискателей [www document] URL http:// www.md64.ru/content/3-harakteristiki-metalljiskatel
15. Характеристики ручных металлоискателей [www document] URL http://www.global-id.ru/catalog/cat_metallodetektory/ruchnye_ metallodetektory /all_ models.php
 История развития металлоискателей [www document] URL http:// regionmd.ru/istoriya-razvitiya-metalloiskateley-s/

 История развития металлоискателей [www document] URL http:// regionmd.ru/istoriya-razvitiya-metalloiskateley-s/

 История металлодетекторов [www document] URL [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
 Все о металлодетекторах [www document] URL [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
 Основные характеристики металлодетекторов [www document] URL [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]

 Характеристики металлоискателей [www document] URL http:// www.md64.ru/content/3-harakteristiki-metalljiskatel
 Основные характеристики металлодетекторов [www document] URL [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]

 Характеристики металлоискателей [www document] URL http:// www.md64.ru/content/3-harakteristiki-metalljiskatel
 Виды металлоискателей [www document] URL http://www. radiomaster.net/load/12-54/index.html
 Виды металлоискателей [www document] URL http://www. radiomaster.net/load/12-54/index.html
 Типы металлоискателей [www document] URL http:// antikwar.ru/klad/tipi%20md.htm
 Ручные металлоискателей [www document] URL [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
 Характеристики ручных металлоискателей [www document] URL [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] _metall odet ektory /ruchnye_ metallodetektory /all_ models.php
 Характеристики ручных металлоискателей [www document] URL [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] metallode tek tory/ruchnye_ metallodetektory /all_ models.php
















КР.470200.080115.65
Лист







13 PAGE 141915

Изм.
Лист
№ документа
Подпись
Дата












КР.470200.080115.65








Изм.
Лист
№ документа
Подпись
Дата


Разработал
Тузовская Н.В.


Металлоискатели:их типы и характеристики
Лит.
Лист
Листов

Проверил
Сапожников Ю.М.,














ИрГУПС
Т-09-1

Н. контроль






Утвердил










Заголовок 1 Заголовок 2 Заголовок 3 Заголовок 5 Заголовок 6 Заголовок 8 Заголовок 915

Приложенные файлы

  • doc 11120718
    Размер файла: 190 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий