Пока нет копа, есть время заняться теорией. Имеем ситуацию - на разных грунтах тот же датчик имеет различный оптимальный ток по глубине цели, по достоверности ВДИ, при фиксированном токе разная глубина обнаружения целей, на "тяжелом" грунте может просто "ослепнуть". "Слепит" датчик перенасыщение откликом верхних слоев грунта в сильном поле. Но с расстоянием поле ослабляется нелинейно, чем глубже, тем меньше изменение на единицу расстояния. Формулы есть в первоисточнике Щедрина и Осипова. Здесь результаты лабораторной.
Для надругательства был выбран Квазар АРМ. Чтобы привязаться к реалиям, сначала снял картину изолиний магнитного поля на рабочих токах Тх в датчике "бабочка" 10", для выяснения размеров "печки", чтобы было от чего плясать. В первую очередь интересовали значения на реальном расстоянии поверхности грунта. Данные снимались катушкой болгарского производства, на тесламетр денег пока не накопал
... Ось сего "датчика" располагал радиально относительно изолиний поля. Потому дальше значения в условных единицах ("попугаях"), что достоверно в пределах данной лабораторной работы с точностью до цифры после запятой в относительных единицах (грубо в абсолюте - точность около 5%), все замеры делались по той же схеме с той же ориентацией катушки, тем же прибором.
Фабула (как любит говорить наш участковый
) такая. Датчик "слепнет" при некотором максимальном рабочем токе Тх. Это вызвано превышением отношения сигнал/шум (отклик цели/отклик грунта) именно в верхнем слое грунта вблизи датчика, где имеется самая высокая напряженность поля. С этим можно бороться. Гуру знают методику для "уточнения" ВДИ цели: приподнять датчик над грунтом - суть ослабить поле Тх для верхних слоев. Для датчика "бабочка"
по воздуху были замерены значения магнитной индукции в у.е. Для расстояния от Тх (Тх 45 витков, эллипс 250х160, 70мА, частота 6250 Гц, Квазар):
4 см Е=6,8 - от пятака Е2 ВДИ нестабильно, прибор зашкаливает, при копе примерно поверхность грунта.
6 см Е=1,5 - ближняя дистанция достоверного определения ВДИ для Е2, плюс-минус...
8 см Е=0,6 - уверенное ВДИ для всех целей, включая самые мелкие
30 см Е=0.17 - предельное расстояние для уверенного ВДИ 5 коп. 1930-го года.
Отсюда были взяты реперы для определения рабочих точек поля в схеме горизонтальной двухполюсной Тх с ферритовым сердечником. Выделывался на 100-мм феррите от СВ/ДВ (400НН) антенны. С такой Тх удобнее, да и датчик получше будет, об этом ниже.
ГЛАВНАЯ ЗАДАЧА Заставить работать датчик на высоких токах Тх без "ослепления" откликом верхних слоев грунта. На картинке отмечены реперы изолиний контрольных значений у.е. по оси. От Тх "бабочки" по результатам много провалов, есть непонятные мертвые зоны по глубине, потому "выбитых мест не существует"
Вот картинка реперных точек для разных токов Тх на феррите с горизонтальной осью:
По замеру, для тока катушки 100 мА расстояние от идеальной рабочей напряженности в 1,5 у.е. на поверхности до предельной 0.17 у.е 115 мм
Для тока катушки 200мА то же 139 мм. Что составляет прирост 20%.
Общая граница чувствительности от среза излучателя поля при 200 мА - 200 мм, против 150 на рабочем токе. Это по воздуху (о чем бодро пишут рекламщики
), в грунте ес-сно такого не будет, датчик "ослепит" отклик верхнего слоя. Но есть нюанс. (с)
Если увеличить ток и приподнять Тх над грунтом, оставив Рх непосредственно над грунтом, получаем увеличение предельной глубины без "ослепления" датчика. Верхние слои грунта получат ту же энергию, что и на стандартном рабочем токе, но предельная для чувствительности напряженность поля будет глубже. Более - при большем токе Тх поле на малых (рабочих) значениях будет равномерное по глубине, давая более сильный отклик цели, можете проверить. Оптимальные соотношения диаметра Рх и длины феррита Тх и расстояния между Рх и Тх можно определить по прорисовке тех же изолиний.
Как это будет в цифрах на катушках Тх с вертикальной осью не промерял. Кто озаботится - промеряйте и прорисуйте поле для катушки с вертикальной осью. Пока более перспективно исследовать датчики с горизонтальной (двухполюсной) Тх на феррите. Помимо прочего получается дифференциальный датчик со стандартным откликом цели (в отличии от дифференциальной катушки 3Д с двумя Рх, с горизонтальной Тх отклик соответствует стандартному кольцу, или ДД датчику). Это позволит увеличить чувствительность системы за счет подавления сигнала грунта в датчике.