Металлоискатель — это прибор , который обнаруживает наличие металла поблизости . Металлоискатели полезны для поиска металлических предметов на поверхности, под землей и под водой. Металлоискатель состоит из блока управления, регулируемого вала и приемной катушки переменной формы. Когда катушка приближается к металлу, блок управления сигнализирует о его присутствии звуком, светом или движением иглы. Интенсивность сигнала обычно увеличивается с приближением. Распространенным типом являются стационарные «проходные» металлоискатели, используемые в точках доступа в тюрьмах , зданиях судов , аэропортах и психиатрических больницах для обнаружения скрытого металлического оружия на теле человека.
Простейшая форма металлоискателя состоит из осциллятора, создающего переменный ток , который проходит через катушку, создающую переменное магнитное поле . Если кусок электропроводящего металла находится близко к катушке, в металле будут индуцироваться вихревые токи ( индуктивный датчик ), и это создаст собственное магнитное поле. Если для измерения магнитного поля используется другая катушка (действующая как магнитометр ) , можно обнаружить изменение магнитного поля из-за металлического объекта.
Первые промышленные металлоискатели появились в 1960-х годах. Они использовались для поиска полезных ископаемых, среди прочего. Металлоискатели помогают находить мины . Они также обнаруживают оружие, такое как ножи и пистолеты , что важно для безопасности аэропортов . Люди даже используют их для поиска зарытых предметов, например, в археологии и охоте за сокровищами . Металлоискатели также используются для обнаружения инородных тел в пище, а в строительной отрасли — для обнаружения стальной арматуры в бетоне, труб и проводов, зарытых в стены и полы.
В 1841 году профессор Генрих Вильгельм Доув опубликовал изобретение, которое он назвал «дифференциальным индуктором». [1] Это были 4-катушечные индукционные весы с 2 стеклянными трубками, на каждую из которых было намотано 2 хорошо изолированных медных проволочных соленоида. Заряженные лейденские банки (высоковольтные конденсаторы) разряжались через 2 первичные катушки; этот скачок тока индуцировал напряжение во вторичных катушках. [2] Когда вторичные катушки были соединены встречно, индуцированные напряжения отменялись, что подтвердил профессор, держащий концы вторичных катушек. Когда кусок металла был помещен внутрь одной стеклянной трубки, профессор получил удар током. Это был первый магнитно-индукционный металлоискатель и первый импульсно-индукционный металлоискатель.
В конце 1878 и начале 1879 года профессор (музыки) Дэвид Эдвард Хьюз опубликовал свои эксперименты с 4-катушечными индукционными весами. [3] Он использовал свое собственное недавнее изобретение микрофон и тикающие часы для генерации регулярных импульсов и телефонную трубку в качестве детектора. Для измерения силы сигналов он изобрел коаксиальные 3-катушечные индукционные весы, которые он назвал «электрическим сонометром». [4] Хьюз много сделал для популяризации индукционных весов, что быстро привело к появлению практических устройств, которые могли определять фальшивые монеты. В 1880 году г-н Дж. Манро, CE предложил использовать 4-катушечные индукционные весы для поиска металлов. [5] Коаксиальные 3-катушечные индукционные весы Хьюза также нашли применение в металлодетекторах.
В июле 1881 года Александр Грэхем Белл первоначально использовал 4-катушечные индукционные весы, чтобы попытаться обнаружить пулю, застрявшую в груди американского президента Джеймса Гарфилда . [6] После долгих экспериментов наилучшая дальность обнаружения пули, которой он достиг, составила всего 2 дюйма (5 сантиметров). Затем он использовал свое собственное более раннее открытие, частично перекрывающиеся 2-катушечные индукционные весы, и дальность обнаружения увеличилась до 5 дюймов (12 сантиметров). Но попытка все еще была безуспешной, потому что металлическая пружинная кровать, на которой лежал Гарфилд, сбила с толку детектор. 2-катушечные индукционные весы Белла впоследствии превратились в популярную двойную D-катушку.
16 декабря 1881 года капитан Чарльз Эмброуз МакЭвой подал заявку на британский патент № 5518, «Устройство для поиска подводных торпед и т. д.», который был выдан 16 июня 1882 года. Его патентная заявка US269439 от 12 июля 1882 года была выдана 19 декабря 1882 года. [7] Это были индукционные весы с 4 катушками для обнаружения подводных металлических торпед, железных кораблей и т. п. [8] Учитывая время, затраченное на разработку, это, возможно, было самое раннее известное устройство, специально сконструированное как металлоискатель с использованием магнитной индукции.
В 1892 году Джордж М. Хопкинс описал ортогональные индукционные весы с двумя катушками для обнаружения металла. [9]
В 1915 году профессор Камиль Гуттон разработал индукционные весы с 4 катушками для обнаружения неразорвавшихся снарядов на сельскохозяйственных угодьях бывших полей сражений во Франции. [10] Необычно то, что для обнаружения использовались обе пары катушек. [11] Фотография 1919 года справа представляет собой более позднюю версию детектора Гуттона.
Современное развитие металлоискателя началось в 1920-х годах. Герхард Фишер разработал систему радиопеленгации, которая должна была использоваться для точной навигации. Система работала очень хорошо, но Фишер заметил, что в районах, где рельеф содержал рудоносные породы, были аномалии. Он рассуждал, что если радиолуч может искажаться металлом, то должно быть возможно спроектировать машину, которая будет обнаруживать металл с помощью поисковой катушки, резонирующей на радиочастоте. В 1925 году он подал заявку и получил первый патент на электронный металлоискатель. Хотя Герхард Фишер был первым человеком, получившим патент на электронный металлоискатель, первой подала заявку Ширл Херр, бизнесмен из Крофордсвилля, штат Индиана. Его заявка на ручной детектор скрытых металлов была подана в феврале 1924 года, но не запатентована до июля 1928 года. Герр помогал итальянскому лидеру Бенито Муссолини в извлечении предметов, оставшихся от галер императора Калигулы на дне озера Неми , Италия, в августе 1929 года. Изобретение Герра использовалось Второй антарктической экспедицией адмирала Ричарда Берда в 1933 году, когда оно использовалось для обнаружения предметов, оставленных предыдущими исследователями. Оно было эффективно на глубине до восьми футов. [12] Однако именно лейтенант Юзеф Станислав Косацкий , польский офицер, прикрепленный к подразделению, дислоцированному в Сент-Эндрюсе , Файф , Шотландия, в первые годы Второй мировой войны , усовершенствовал конструкцию в практичный польский миноискатель . [13] Эти устройства все еще были довольно тяжелыми, поскольку работали на электронных лампах и нуждались в отдельных аккумуляторных батареях.
Конструкция, изобретенная Козацким, широко использовалась во время Второй битвы при Эль-Аламейне , когда 500 единиц были отправлены фельдмаршалу Монтгомери для расчистки минных полей отступающих немцев, а позднее использовалась во время вторжения союзников на Сицилию , вторжения союзников в Италию и вторжения в Нормандию . [14]
Поскольку создание и усовершенствование устройства было военной научно-исследовательской операцией во время войны, информация о том, что Козацкий создал первый практически применимый металлоискатель, держалась в секрете более 50 лет.
Многие производители этих новых устройств привнесли на рынок свои собственные идеи. White's Electronics of Oregon начала свою деятельность в 1950-х годах, создав машину под названием Oremaster Geiger Counter. Другим лидером в области технологий детекторов был Чарльз Гарретт, который был пионером машины BFO ( генератор частоты биений ). С изобретением и разработкой транзистора в 1950-х и 1960-х годах производители и проектировщики металлоискателей создали более мелкие и легкие машины с улучшенной схемой, работающие от небольших аккумуляторных батарей. Компании возникли по всей территории Соединенных Штатов и Великобритании, чтобы удовлетворить растущий спрос. Индукция частоты биений требует движения катушки детектора; похоже на то, как качание проводника вблизи магнита индуцирует электрический ток.
Современные топовые модели полностью компьютеризированы, с использованием технологии интегральных схем, позволяющей пользователю устанавливать чувствительность, дискриминацию, скорость отслеживания, пороговый объем, режекторные фильтры и т. д., а также сохранять эти параметры в памяти для будущего использования. По сравнению с тем, что было всего лишь десятилетие назад, детекторы стали легче, глубже, используют меньше энергии батареи и лучше дискриминируют.
Современные металлоискатели дополнительно включают обширные беспроводные технологии для наушников, подключаются к сетям Wi-Fi и устройствам Bluetooth . Некоторые также используют встроенную технологию GPS- локатора для отслеживания местоположения поиска и местоположения найденных предметов. Некоторые подключаются к приложениям для смартфонов для дальнейшего расширения функциональности.
Самым большим техническим изменением в детекторах стала разработка настраиваемой индукционной системы. Эта система включала две катушки, которые были настроены электромагнитно. Одна катушка действует как радиочастотный передатчик, другая как приемник; в некоторых случаях они могут быть настроены на частоту от 3 до 100 кГц. Когда металл находится поблизости, сигнал обнаруживается из-за вихревых токов, индуцированных в металле. То, что позволило детекторам различать металлы, было тем фактом, что каждый металл имеет разную фазовую реакцию при воздействии переменного тока; более длинные волны (низкая частота) проникают в землю глубже и выбирают цели с высокой проводимостью, такие как серебро и медь; чем более короткие волны (высокая частота), которые, хотя и менее проникают в землю, выбирают цели с низкой проводимостью, такие как железо. К сожалению, высокая частота также чувствительна к помехам минерализации почвы . Эта избирательность или дискриминация позволила разработать детекторы, которые могли избирательно обнаруживать желаемые металлы, игнорируя нежелательные.
Даже с дискриминаторами все еще было сложно избегать нежелательных металлов, поскольку некоторые из них имеют схожие фазовые отклики (например, фольга и золото), особенно в форме сплава. Таким образом, неправильная настройка определенных металлов увеличивала риск пропуска ценной находки. Другим недостатком дискриминаторов было то, что они снижали чувствительность машин.
Разработчики катушек также пробовали инновационные конструкции. Первоначальная система катушек индукционного баланса состояла из двух одинаковых катушек, расположенных друг над другом. Compass Electronics разработала новую конструкцию: две катушки в форме буквы D, установленные спина к спине, чтобы образовать круг. Система широко использовалась в 1970-х годах, и как концентрические, так и двойные D-типы (или широкополосные, как их стали называть) имели свои вентиляторы. Другим достижением стало изобретение детекторов, которые могли нейтрализовать эффект минерализации в грунте. Это давало большую глубину, но было недискриминационным режимом. Он работал лучше всего на более низких частотах, чем те, которые использовались ранее, и было обнаружено, что частоты от 3 до 20 кГц дают наилучшие результаты. Многие детекторы в 1970-х годах имели переключатель, который позволял пользователю переключаться между дискриминационным и недискриминационным режимами. Более поздние разработки переключались между обоими режимами с помощью электроники. Разработка детектора индукционного баланса в конечном итоге привела к появлению детектора движения, который постоянно проверял и уравновешивал фоновую минерализацию.
В то же время разработчики рассматривали возможность использования другой техники обнаружения металла, называемой импульсной индукцией. [15] В отличие от генератора частоты биений или индукционных балансировочных машин, которые оба использовали равномерный переменный ток на низкой частоте, импульсная индукционная (ПИ) машина просто намагничивала землю относительно мощным мгновенным током через поисковую катушку. При отсутствии металла поле затухало с равномерной скоростью, и время, необходимое для падения до нуля вольт, можно было точно измерить. Однако, если металл присутствовал при срабатывании машины, в металле индуцировался небольшой вихревой ток, и время затухания обнаруженного тока увеличивалось. Эти временные различия были незначительными, но усовершенствование электроники позволило точно их измерять и определять наличие металла на разумном расстоянии. У этих новых машин было одно важное преимущество: они были в основном невосприимчивы к воздействию минерализации , и кольца и другие ювелирные изделия теперь можно было обнаружить даже под сильно минерализованным черным песком . Добавление компьютерного управления и цифровой обработки сигнала еще больше улучшило датчики импульсной индукции.
Одним из особых преимуществ использования импульсного индукционного детектора является возможность игнорировать минералы, содержащиеся в сильно минерализованной почве; в некоторых случаях высокое содержание минералов может даже способствовать лучшей работе детектора PI. [ необходима ссылка ] В то время как на детектор VLF отрицательно влияет минерализация почвы , на блок PI это не влияет.
Большие портативные металлоискатели используются археологами и охотниками за сокровищами для поиска металлических предметов, таких как ювелирные изделия , монеты , пуговицы одежды и другие аксессуары, пули и другие различные артефакты, захороненные под поверхностью.
Металлоискатели широко используются в археологии, и первое зарегистрированное использование было зафиксировано военным историком Доном Рики в 1958 году, который использовал один для обнаружения огневых рубежей в Литтл-Биг-Хорне . Однако археологи выступают против использования металлоискателей «искателями артефактов» или «грабителями мест», чья деятельность нарушает археологические памятники. [16] Проблема с использованием металлоискателей на археологических памятниках или любителями, которые находят объекты, представляющие археологический интерес, заключается в том, что контекст, в котором был найден объект, теряется, и не проводится детальное обследование его окрестностей. За пределами известных памятников значимость объектов может быть неочевидна любителю металлоискателей. [17]
В Англии и Уэльсе металлоискательство является законным при условии, что землевладелец дал разрешение и что территория не является охраняемым памятником старины , местом особого научного интереса (УОНИ) или не подпадает под действие элементов Программы попечительства о сельской местности .
Закон о сокровищах 1996 года регулирует, определяются ли обнаруженные предметы как сокровища. [18] Нашедшие предметы, которые Закон определяет как сокровища, должны сообщать о своих находках местному коронеру. [19] Если они обнаруживают предметы, которые не определяются как сокровища, но представляют культурный или исторический интерес, нашедшие их могут добровольно сообщить о них в Программу по переносимым древностям [20] и в Базу данных находок детекторов Великобритании.
Продажа металлоискателей разрешена во Франции. Первое использование металлоискателей во Франции, которое привело к археологическим открытиям, произошло в 1958 году: жители города Грэнкур-ле-Авренкур, которые искали медь из бомбы времен Первой мировой войны с помощью военного миноискателя, нашли римское серебряное сокровище. [21] Французский закон о металлоискателе неоднозначен, поскольку он относится только к цели, преследуемой пользователем металлоискателя. Первым законом, регулирующим использование металлоискателей, был Закон № 89–900 от 18 декабря 1989 года. Этот последний возобновляется без каких-либо изменений в статье L. 542–1 кодекса наследия, которая гласит, что «никто не может использовать оборудование для обнаружения металлических предметов в целях исследования памятников и предметов, представляющих интерес для доисторического периода, истории, искусства и археологии, без предварительного получения административного разрешения, выданного на основании квалификации заявителя, а также характера и метода исследования». [ необходима цитата ]
За пределами исследования археологических объектов использование металлоискателя не требует специального разрешения, за исключением разрешения владельца земли. На вопрос о Законе № 89–900 от 18 декабря 1989 года члена парламента, тогдашний министр культуры Джек Ланг ответил письмом следующего содержания: «Новый закон не запрещает использование металлоискателей, а только регулирует их использование. Если целью такого использования является поиск археологических останков, требуется предварительное разрешение от моих служб. За исключением этого случая, закон требует сообщать соответствующим органам о случайном обнаружении археологических останков». Полное письмо Джека Ланга было опубликовано в 1990 году во французском журнале по металлоискателям [22], а затем, чтобы быть видимым в Интернете, отсканировано с разрешения автора журнала на французском веб-сайте по металлоискателям. [23]
В Северной Ирландии правонарушением является обладание металлоискателем на запланированном или государственном объекте без лицензии от Департамента по делам общин . Также незаконно вывозить археологический объект, найденный с помощью детектора, с такого объекта без письменного согласия. [24] [25] [26]
В Республике Ирландия законы против обнаружения металла очень строги: незаконно использовать устройство обнаружения для поиска археологических объектов в любом месте в пределах государства или его территориальных вод без предварительного письменного согласия министра культуры, наследия и гэльского права , а также незаконно продвигать продажу или использование устройств обнаружения для целей поиска археологических объектов. [27]
Согласно принципу шотландского права bona vacantia , Корона имеет право на любой объект любой материальной ценности, если первоначального владельца невозможно отследить. [28] Также не существует 300-летнего ограничения на шотландские находки. О любом артефакте, найденном как при обследовании с помощью металлоискателя, так и в ходе археологических раскопок, необходимо сообщить Короне через Консультативную группу по сокровищам в Национальных музеях Шотландии. Затем группа определяет, что будет с артефактами. Отчетность не является добровольной, а несообщение об обнаружении исторических артефактов является уголовным преступлением в Шотландии.
Продажа металлоискателей разрешена в Соединенных Штатах. Люди могут использовать металлоискатели в общественных местах (парки, пляжи и т. д.) и на частной территории с разрешения владельца участка. В Соединенных Штатах сотрудничество между археологами, ищущими местонахождение индейских деревень колониальной эпохи, и любителями было продуктивным. [17]
Существуют различные виды хобби, связанные с металлоискателями:
Любители часто используют свой собственный жаргон металлоискателей, обсуждая свое хобби с другими. [32] [ важность? ]
Сообщество металлоискателей и профессиональные археологи имеют разные идеи, связанные с восстановлением и сохранением исторических находок и мест. Археологи утверждают, что любители металлоискателей используют подход, ориентированный на артефакты, удаляя их из своего контекста, что приводит к постоянной потере исторической информации. Археологические разграбления таких мест, как Slack Farm в 1987 году и Petersburg National Battlefield, служат доказательством против разрешения неконтролируемого металлоискательства в исторических местах. [33]
В 1926 году двое ученых из Лейпцига (Германия) установили на фабрике ограждение, позволяющее сотрудникам выносить с собой запрещенные металлические предметы. [34]
Серия захватов самолетов привела к тому, что в 1972 году Соединенные Штаты приняли технологию металлодетекторов для проверки пассажиров авиалиний, первоначально используя магнитометры , которые изначально были разработаны для лесозаготовительных работ для обнаружения шипов на деревьях . [35] Финская компания Outokumpu адаптировала горнодобывающие металлодетекторы в 1970-х годах, все еще размещенные в большой цилиндрической трубе, для создания коммерческого проходного детектора безопасности. [36] Разработка этих систем продолжилась в дочерней компании, и системы, брендированные как Metor Metal Detectors, эволюционировали в форме прямоугольного портала, который теперь является стандартом в аэропортах. Как и в других областях применения металлодетекторов, используются как системы переменного тока, так и импульсные системы, а конструкция катушек и электроники продвинулась вперед, чтобы улучшить дискриминацию этих систем. В 1995 году появились такие системы, как Metor 200, способные указывать приблизительную высоту металлического объекта над землей, что позволило сотрудникам службы безопасности быстрее определять источник сигнала. Для более точного обнаружения металлического предмета на теле человека также используются небольшие ручные металлоискатели.
[37]
Загрязнение пищевых продуктов металлическими осколками от сломанных обрабатывающих машин в процессе производства является серьезной проблемой безопасности в пищевой промышленности. Большая часть оборудования для обработки пищевых продуктов изготавливается из нержавеющей стали , а другие компоненты из пластика или эластомеров могут быть изготовлены с внедренными металлическими частицами, что позволяет также их обнаруживать. Металлодетекторы для этой цели широко используются и интегрируются в производственную линию.
Текущая практика на предприятиях швейной промышленности заключается в применении металлодетекции после того, как одежда полностью сшита и перед упаковкой, чтобы проверить, нет ли в одежде металлических включений (игла, сломанная игла и т. д.). Это необходимо делать в целях безопасности.
Промышленный металлоискатель был разработан Брюсом Керром и Дэвидом Хискоком в 1947 году. Компания-основатель Goring Kerr [38] была пионером в использовании и разработке первого промышленного металлоискателя. Mars Incorporated была одним из первых клиентов Goring Kerr, использовавших свой металлоискатель Metlokate для проверки батончиков Mars .
Основной принцип работы обычного промышленного металлоискателя основан на конструкции с 3 катушками. Эта конструкция использует передающую катушку AM ( амплитудно-модулированную ) и две приемные катушки, по одной с каждой стороны передатчика . Конструкция и физическая конфигурация приемных катушек играют важную роль в способности обнаруживать очень мелкие металлические включения размером 1 мм или меньше. Сегодня современные металлоискатели продолжают использовать эту конфигурацию для обнаружения посторонних металлических предметов.
Конфигурация катушки такова, что она создает отверстие, через которое продукт (еда, пластик, фармацевтические препараты и т. д.) проходит через катушки. Это отверстие или апертура позволяет продукту входить и выходить через систему из трех катушек, создавая равный, но зеркальный сигнал на двух принимающих катушках. Результирующие сигналы суммируются, эффективно нейтрализуя друг друга. Fortress Technology разработала новую функцию, которая позволяет структуре катушки их модели BSH игнорировать эффекты вибрации, [39] даже при проверке проводящих продуктов. [40]
При попадании в продукт металлического загрязнителя возникает неравномерное возмущение. Это создает очень слабый электронный сигнал. После соответствующего усиления механическое устройство, установленное на конвейерной системе, получает сигнал на удаление загрязненного продукта с производственной линии. Этот процесс полностью автоматизирован и позволяет производству работать бесперебойно.
В гражданском строительстве для обнаружения арматурных стержней внутри стен используются специальные металлоискатели ( измерители толщины покрытия ).
Наиболее распространенным типом металлоискателя является ручной металлоискатель или детекторы на основе катушек , использующие овальные диски со встроенными медными катушками. Поисковая катушка работает как зонд и должна перемещаться по земле для обнаружения потенциальных металлических целей, зарытых под землей. Когда поисковая катушка обнаруживает металлические объекты, устройство подает звуковой сигнал через динамик или наушник. В большинстве устройств обратная связь представляет собой аналоговый или цифровой индикатор.
Металлоискатели были впервые изобретены и произведены в коммерческих целях в Соединенных Штатах компанией Fisher Labs в 1930-х годах; в последующие десятилетия другие компании, такие как Garrett, создали и усовершенствовали металлоискатели с точки зрения технологий и функций.
Первый металлоискатель доказал, что изменение индуктивности является практичным методом обнаружения металла, и послужил прототипом для всех последующих металлоискателей.
Изначально эти машины были огромными и сложными. После изобретения триода Ли де Форестом в 1907 году металлоискатели использовали для работы вакуумные трубки и стали более чувствительными, но все еще довольно громоздкими. Например, одним из ранних распространенных применений первых металлоискателей было обнаружение мин и неразорвавшихся бомб в ряде европейских стран после Первой и Второй мировых войн.
Металлоискатели могут использоваться в различных военных целях , в том числе:
Разминирование , также известное как удаление мин, — это метод очистки поля от наземных мин. Цель военных операций — как можно быстрее расчистить путь через минное поле, что в основном достигается с помощью такого оборудования, как минные плуги и взрывные волны .
Гуманитарное разминирование направлено на очистку всех мин до определенной глубины и обеспечение безопасности земли для использования человеком. Методы обнаружения мин изучались в различных формах. Обнаружение мин может осуществляться с помощью специально разработанного металлоискателя, настроенного на обнаружение мин и бомб . Электромагнитные технологии использовались в сочетании с георадаром. Специально обученные собаки часто используются для фокусировки поиска и подтверждения того, что территория очищена, мины часто обезвреживаются с помощью механического оборудования, такого как цепы и экскаваторы.
Первым металлоискателем, вероятно, был простой электропроводящий металлоискатель, появившийся около 1830 года. [41] Электропроводность также использовалась для обнаружения металлических рудных тел путем измерения проводимости между металлическими стержнями, вбитыми в землю.
В 1862 году итальянский генерал Джузеппе Гарибальди был ранен в ногу. Было трудно отличить пулю, кость и хрящ. Поэтому профессор Фавр из Марселя быстро построил простой зонд, который вставлялся в след пули. Он имел 2 острых наконечника, соединенных с батареей и колокольчиком. Контакт с металлом замыкал цепь и звонил в колокольчик. [42] В 1867 году у г-на Сильвана де Вильда был похожий детектор и экстрактор, также соединенные проводами с колокольчиком. [43] В 1870 году у Гюстава Труве , французского инженера-электрика, также было похожее устройство, однако его зуммер издавал другой звук для свинца и железа. [44] Электрические локаторы пуль использовались до появления рентгеновских лучей.
Герхард Фишер разработал портативный металлоискатель в 1925 году. Его модель впервые поступила в продажу в 1931 году; он был ответственным за первую крупномасштабную разработку ручного металлоискателя.
Герхард Фишер изучал электронику в Университете Дрездена , прежде чем эмигрировать в США. Работая инженером-исследователем в Лос-Анджелесе , он придумал концепцию портативного металлоискателя, работая с радиопеленгаторами самолетов . Фишер поделился этой концепцией с Альбертом Эйнштейном , который предвидел широкое распространение ручных металлоискателей.
Фишер, основатель Fisher Research Laboratory, был нанят Федеральной телеграфной компанией и Western Air Express для создания оборудования для воздушной пеленгации в конце 1920-х годов. Он получил некоторые из первых патентов в области радиопеленгации с воздуха. В ходе своей работы он столкнулся с некоторыми необычными ошибками; как только он понял, в чем проблема, он проявил дальновидность, применив решение в совершенно не связанной области — обнаружении металлов и минералов.
Фишер получил патент на первый портативный электронный металлоискатель в 1925 году. В 1931 году он продал свое первое устройство Фишера широкой публике и основал известную компанию Fisher Labs, которая начала производить и разрабатывать ручные металлоискатели и продавать их на коммерческой основе. [45]
Несмотря на то, что Фишер первым получил патент на электронный металлоискатель, он был лишь одним из многих, кто усовершенствовал и освоил устройство. Чарльз Гарретт, основатель Garrett Metal Detectors, был еще одной ключевой фигурой в создании современных металлоискателей.
Гарретт, инженер-электрик по профессии, начал заниматься металлоискательством в качестве хобби в начале 1960-х годов. Он перепробовал множество машин на рынке, но не смог найти ту, которая могла бы делать то, что ему было нужно. В результате он начал разрабатывать свой собственный металлоискатель. Он смог разработать систему, которая устранила дрейф осциллятора, а также множество специальных поисковых катушек, которые он запатентовал, и обе они фактически произвели революцию в конструкции металлоискателей в то время.
В 1960-х годах были произведены первые промышленные металлоискатели, и они широко использовались для разведки полезных ископаемых и других промышленных целей. Разминирование (обнаружение мин ), обнаружение оружия, такого как ножи и пистолеты (особенно в сфере безопасности аэропортов ), геофизическая разведка, археология и поиск сокровищ — вот лишь некоторые из применений.
Металлоискатели также используются для обнаружения инородных тел в пище, а также стальной арматуры в бетоне и трубах. Строительная промышленность использует их для поиска проводов, спрятанных в стенах или полах.
Развитие транзисторов , дискриминаторов, современных конструкций поисковых катушек и беспроводных технологий существенно повлияло на конструкцию металлоискателей, какими мы их знаем сегодня: легкие, компактные, простые в использовании и глубоко ищущие системы. Изобретение настраиваемого индукционного устройства стало самым значительным технологическим достижением в детекторах. В этом методе использовались две электромагнитно настроенные катушки. Одна катушка служит передатчиком радиочастот , а другая — приемником; в некоторых ситуациях эти катушки могут быть настроены на частоты в диапазоне от 3 до 100 кГц.
Из-за вихревых токов, индуцированных в металле, сигнал обнаруживается, когда присутствует металл. Тот факт, что каждый металл имеет разную фазовую реакцию при воздействии переменного тока, позволил детекторам различать металлы. Более длинные волны (низкая частота) проникают в землю глубже и выбирают цели с высокой проводимостью, такие как серебро и медь , в то время как более короткие волны (высокая частота) выбирают цели с низкой проводимостью, такие как железо . К сожалению, помехи от минерализации почвы влияют также и на высокую частоту. Эта избирательность или дискриминация позволила разработать детекторы, которые могут избирательно обнаруживать желаемые металлы.
Даже с дискриминаторами было сложно избегать нежелательных металлов, поскольку некоторые из них имеют схожие фазовые отклики (например, фольга и золото ), особенно в форме сплава. В результате, неправильное отключение этих металлов увеличивало вероятность пропуска ценного открытия. Дискриминаторы также имели недостаток в виде снижения чувствительности устройств.
{{cite book}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка )Разница между археологией и мародерством, как объяснил Брайан Джонс, государственный археолог Коннектикута, заключается в фиксации контекста.
{{cite journal}}: Цитировать журнал требует |journal=( помощь )