Схемы металлоискателей MD4U

Материалы взяты с форума "Петербургский кладоискатель", тема "Вопрос по Garrett Scorpion Gold Stinger". Возможно, кому-нибудь будет интересно...

"... Далее приведены главы из:

ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНЫЙ ОТЧЕТ
по контракту 40-О по теме «ОЦЕНКА РЕСУРСОВ И ЗАПАСОВ КРУПНОГО ЗОЛОТА
В ТЕХНОГЕННЫХ РОССЫПЯХ». Руководитель и ответственный исполнитель
канд.геол.-минерал. наук: Кавчик Б.К., 2000 год.

Глубина обнаружения
Теоретически глубина обнаружения целей, зависит, от конструктивных особенностей прибора: от частоты сигнала, его мощности, размера антенны, способа обработки отклика, свойств почвы.
Чем выше рабочая частота прибора, тем меньше может быть размер целей, и, в тоже время меньше глубина их обнаружения.
Большинство металлодетекторов работает на частоте от 6 до 60 кГц. Высокая частота (60 кГц) позволяет улавливать мелкие предметы (3-5 мм). Однако высокочастотный сигнал быстрее затухает в почве, поэтому глубина обнаружения предметов несколько меньше. Низкая частота прибора (6.4 кГц) хуже выявляет мелкие предметы, но зато электромагнитные волны проникают глубже в почву и поэтому глубина обнаружения предметов выше.
Из рассмотренных нами приборов Spectrum XLT работает на частоте 6.4 кГц, Goldmaster-3 на частоте 50 кГц, GoldBug на частоте 27 кГц, GoldBug2 - 71 кГц. То есть самый чувствительный на мелкие самородки - прибор GoldBug2, но зато глубина поиска несколько выше у прибора Spectrum XLT. Австралийской фирмой Minelab выпускаются многочастотные приборы. Приборы XT18000 и Golden Hawk имеют 3 рабочих частоты 6.4, 20 и 60 кГц. Переключение частот ручное. Прибор Sovereign XS-2 Pro имеет 17 частот от 1,5 до 25,5 кГц, то есть прибор одновременно работает на 17 частотах. А прибор Explorer, выпущенный фирмой Minelab в 1999 году, имеет 28 автоматически меняющихся частот от 1,5 до 100 кГц.
Большую глубину поиска самородков обеспечивают приборы фирмы Minelab серии "SD". (SD2100, SD2200d). В них использована новая технология MPS (сущность фирмой не раскрывается). По данным фирмы самородок массой 52 г был найден этим прибором на глубине 90 см., а 2 г на 38 см. (Условия работ, форма самородка и размер антенны, к сожалению, не указаны).
Глубина поиска самородков зависит от размера антенны, установленной на приборе. У приборов Goldmaster-3(4B), GoldBug, ХТ-18000 антенны в форме эллипса. Их размер по большей оси 10". У приборов SD2100, SD2200D антенны круглые диаметром от 8" до 18". У некоторых приборов антенна сменная. Например, в комплекте к прибору SD2100 прилагается 2 антенны. Одна - 8", вторая 11" в диаметре. По дополнительному заказу можно получить антенну диаметром 18" (45 см).
Маленькие антенны удобнее при работе на валунистых участках россыпей, на щетках коренных пород. Их легко держать близко к поверхности ими можно обследовать небольшие западины, заросшие кустами участки. Антенна прибора SD2100 диаметром 11", также достаточно удобная, ей легко работать практически везде. Кроме того, ей можно работать быстрее чем 8" антенной.
18" антенна мало подходит для постоянной работы. Во-первых - она слишком большая, а во вторых - сильно реагирует на удаленные металлические предметы. Ее рекомендуется использовать как дополнительный инструмент на уже выявленных золотоносных площадях. С ее помощью можно наиболее полно извлечь самородки, после того, как все возможности антенн меньшего размера уже исчерпаны.
Способ обработки отклика является важнейшей характеристикой металлодетекторов, влияющей на глубину поиска. Выделить полезный сигнал от маленького самородка среди шумов, поступающих из почвы, сложная задача. В хороших приборах она решается с помощью встроенного миникомпьютера. При этом, отфильтровываются шумы, сигналы усиливаются и анализируются по нескольким показателям. В результате, прибор выделяет среди разнообразных шумов даже слабый полезный сигнал.
В рекламных материалах глубина поиска самородков обычно не указана. Для уточнения этого показателя мы выполнили лабораторные испытания ряда приборов. Приборы тестировались в лаборатории, путем замера расстояния на котором предметы определенной величины давали устойчивый звуковой сигнал. Эксперименты позволили получить количественные данные о глубинности разных приборов (табл.4.1).

Как видно из таблицы, дробинка размером 3 мм выявляется металлодетекторами на глубине до 9 см, диск диаметром 24 мм (пятак) на 15-33 см, а диск диаметром 200 мм на глубине до 120 см. Дополнительные эксперименты показали, что на глубину обнаружения цели влияет также ее форма. Плоский предмет будет найден на меньшей глубине, чем шарообразный.
Из полученных экспериментальных данных можно дать приближенную усредненную зависимость: глубина обнаружения самородков примерно в 10 раз превышает их размер. То есть самородок размером 5 мм выявляется на глубине 5 см, самородок размером 10 мм - на глубине 10 см. и т.д. Эта зависимость неплохо соблюдается для целей небольшого размера до – 25 мм (для SD2100 до размера цели 75 мм). С увеличением размеров целей линейная зависимость нарушается. Ни один прибор не воспринимает диск диаметром 200 мм на глубине 200 см, максимум на глубине 120 см.

Наибольшую глубину поиска, почти везде показал прибор SD2100. Диск диаметром 75 мм этот прибор "чувствует" на расстоянии до 85 см, а диск 200 мм - на расстоянии до 120 см.
На втором месте по глубинности Spectrum XLT при использовании программы поиска "prospector". Однако натурные испытания показали, что использовать эту программу на полигонах практически невозможно. Помехи не позволяли уверенно выделять цель. Поэтому в практике приходилось работать какими-то средними настройками между простейшей программой Coin и проблематичной Prospector. В результате, реальная глубина поиска самородков прибором Spectrum XLT оказалась ниже, чем можно было бы ожидать по результатам испытаний программы Prospector .
Влияние размера антенны прибора, судя по экспериментальным данным, не слишком велико, оно заметно для очень маленьких целей и крупных глубокозалегающих целей. Так 20-см антенна прибора SD2100 находит дробину диаметром 4 мм на глубине 9 см, средняя по величине антенна находит ее на глубине 4 см, а большая антенна вообще ее не чувствует. Зато большая антенна улавливает сигнал от диска диаметром 200 мм на наибольшей глубине - 120 см, тогда как меньшие антенны улавливают его на глубине всего на 80-90 см.

Предел чувствительности
Каждый металлодетектор имеет предел чувствительности. Его можно выразить минимальным размером частицы, на которую прибор реагирует. Если самородок имеет размер меньше этого предела, то прибор его не воспримет, как бы самородок не был близко к антенне. Предел чувствительности для изучаемых нами приборов реально составляет 3-7 мм. То есть, золотины размером меньше 3 мм ни один прибор выявить не может, а некоторые приборы не могут выявить золотины меньше 7 мм.
Реальный предел чувствительности приборов на самородки несколько ниже. Самородки обычно имеют уплощенную форму, а не шарообразную, как дробины, что снижает глубину их обнаружения.
Наиболее чувствительными на мелкие самородки являются приборы, работающие на высоких частотах. По опыту реальных работ предельная чувствительность такого прибора, как Goldmaster-3 (50 Мгц), составляет 4-5 мм. Этим прибором найдены самородки массой от 180 мг. Для прибора Spectrum-XLT (6.4 Мгц) - 6-8 мм в зависимости от настроек. Этим прибором найдены самородки более 300-400 мг. SD2100 при размере антенны 20 см имеет предел чувствительности 4-5 мм.
Приборы общего назначения, такие как Sovereign XS-2 Pro, имеют порог чувствительности 6-8 мм.
Предел чувствительности приборов зависит от размера применяемой антенны. Чем больше размер антенны, тем больше глубина обнаружения, но в то же время меньше чувствительность на мелкие самородки. Этим можно пользоваться, чтобы менять предел чувствительности в зависимости от условий и целей поиска. Дополнительные антенны обычно поставляются за отдельную плату. Исключение - SD2100, к которому прилагается 2 антенны.
Предел чувствительности относится к единичному самородку. Если золотины имеют размеры меньше порога чувствительности, то сколько бы их не было, прибор их не воспримет. Он может воспринять только те частицы, которые больше порога чувствительности.
С учетом практического опыта, предел чувствительности лучших металлодетекторов с антенной среднего размера (11”) составляет для золота в песках около 5 мм."

Как писал незабвенный Джек Лондон: "Ставлю три унции золота против одной зубочистки". Попробуйте по сравнению с ИБ и ПИ измеритель добротности на 30-60 КГЦ на ОЧЕНЬ мелкое золото. Ну, ОЧЕНЬ удивитесь!!!

а ныне манагер-продажник
Технарь такую галиматью никогда не напишет, а отразит в своем отчете принципы работы предложенных изделий и те конструктивные и прочие особенности, которые позволяют получить тот или иной результат.

Сергей, а Вы не можете допустить, что области науки бывают разные, не только электроника ?

Что касается Рудольфа, насколько мне известно, он занимался (и занимается) методомами золотодобычи. В связи с этим и испытывались различные приборы. Принцип действия, как таковой, ему "до лампады", его интересует результат. Не самодельными же "клюхами" старателей вооружать... Как раз в результате испытаний и появился интерес к приборам Minelab, впоследствии ребята стали ведущими дилерами Minelab в России.

Как это понимать ??? Типа несколько каналов ( комбинации из двух разных частот), которые он перебирает и останавливается на одном? Или постоянно пербирает эти каналы и выбирает из них с самым мощным сигналом?

Вот и занимался бы разработкой методики, а не лез в технические подробности, путая кГц с Мгц и утверждая преимущество приборов одной конторы от другой. Вместо того, чтоб, как это делают нормальные, не заинтересованные (стали ведущими дилерами Minelab) методисты, типа: грубый поиск - такими-то приборами (импульсниками)... а детальная дискриминация другими приборами (IB)...
Так нет же, количеством частот, мегагерцами и цветными дисплеями мозги бедных юзверей туманят ради призрачного счастья за килобаксы...

Думаю, он обойдётся без Ваших советов, чем ему заниматься. Хотя, если не лень, можете ему написать, поучить уму-разуму, так сказать. Рудольф обязательно прислушается, не будет больше торговать приборами и "туманить мозги" бедных ничего не понимающих пользователей. . Адрес, где его можно найти, не сложный - http://www.minelab.ru

Я тоже так думаю
Да, и этот форум немножко не о том, и маркетинговые около-технические выверты тут как-то не очень смотрятся.
За примерами такой недоброкачественной рекламы далеко ходить не надо: УЗИ-стиралки, медицинские приборы на излучении светодиодов, наклейки на сотовый блокирующие вредные излучения...
Жисть - штука интересная и забавная

А я после этой статейки верю, что в многочастотниках честно излучаются указанные частоты, и к гармоникам они не имеют никакого отношения ... Просто осцилограф надо в поле с собой взять, ибо по моему частоты они перебирают при поиске в земле а не на воздухе... а возможно и в воздухе тоже, надо просто разнотипные мишени подносить и внимательно посмотреть..

А помоему, они ещё хитрее чем мы думаем.. Вначале излучается одна - провокационнная частота,.. для проверки на наличие радиолюбителей, которые хотят содрать схему и принцип. Если никто, со щупами, внутрь прибора, сходу не полез, то неспешно излучается и вторая частота - уже для проверки есть ли поблизости грунт, или кругом всё тот же воздух, да притаившиеся, мудрые лохА, с аппаратурой наготове. Если всё чисто и без подвоха, то тогда всё включается на полную... Поэтому нужно брать в поле кабель, к осцилу, подлиннее и дать прибору поработать, для отводу глаз.. чтоб опять не лохонуться на гармоники.

А в воздухе то нафига их перебирать,только аккумы разряжать зазря

Вы можете отключить эти сообщения.

Вы сюда заглядывали?
http://md4u.ru/forum/viewtopic.php?t=1237&start=0

ну и ??? Это всего то лишь "бледная копия" показывающая общий принцип, он у меня даже есть
Если прочитать выше, то я писАл что частоты скомпанованы парами (как и положено по патенту), парами же и меняются (осцилграмма просто сжимается - разжимается), в статье указаны кнкретные диапазны и я не вижу причин почему это не делается

Это совсем не копия. Это экспериментальный вариант прибора, причем достаточно наглядный, и успешный, насколько позволила схемотехника.
Я только не понял, что у вас есть? Макет этого прибора?

Только потому, что это не делается. Хоть подноси мишень, хоть не подноси...

Хрен знает как это делается но делаться должно, а если не делается то просите у минелаба прибор где делается
Вы же сами писали, что осцилограмма в определенных условиях сжимается - разжимается

Бледная копия и копия это две большие разницы, есть у меня не макет, а законченный прибор (Клон ПИ2)

Главное- "внимательно посмотреть". Это юмор? Дажене знаю как это воспринимать... Это говорит человек который уже в курсе ? Да уж...говорылы балакалы...силы та заплакалы... По моему этот раздел превращается в очередной балаган по поводу непонятно чего...Все с начала....

Маэстро наверное не имеет представления, как это излучать частоту в 50-100кГц меандра и померять параметры цели на сбалансированой 2Д. Что такое паразитные емкости и что останется от меандра...
То что написано в "статейке" не является техническим заключением, не констатация факта, а личное мнение автора.

[quote="Ciklon]Что такое паразитные емкости и что останется от меандра...
[/quote]

А как же импульсные трансформаторы на 100 кГц работают?, или материнская плата в компе на гигагерцах?
А катуха то у минелаба из тнких проволочек изолированных, это похоже и спасает от неужных эффектов
Верую ибо нелепо
Не думаю что в Минелабе сидят дураки и сами не знают о чем пишут, наверное надеясь на идиотов котрые все на веру принимают и бегут покупать их "хреновые" клюхи?

Просто у Маэстров нет под рукой пластмассового ящика с сильноминерализованным грунтом, чтобы увидеть, как все теории разбиваются об этот самый грунт. Особенно на 50-100 КГц.

"Марксистско-Ленинское учение истинно, потому что оно верно!"

Все эти слова никого ни в чём не убеждают, и, по большому счёту, не интересны. Интерес представляют результаты экспериментов, и созданные на их основе устройства.

Думаю, понятно, что без освоения контроллеров здесь не обойтись. Поэтому советую на время забыть о металлоискателях, взять ту же ATmega32, воткнуть в макетку, и начать с программы моргания светодиодиком. Заработает - "бегущий огонь" на нескольких светодиодиках. Затем - генерация звуков разными способами, работа с прерыванием, работа с ЖКИ, таймеры "пощупать", встренный АЦП, попробовать работу с внешними устройствами (АЦП, памятью, датчиками температуры, и т.д.). После прохождения этого пути можно вернуться к разным экзотическим идеям в области металлодетекции, и составить собственное мнение о них на основании экспериментов. Вполне возможно, что возвращаться к металлодетекторам и не захочется - контроллеры это свой увлекательный мир...

Ага макетку тут присмотрел уже готовую, там ATmega32, индикатор 16/2, и еще кучка всего, и всего за 850р.


И все таки почему по Вашему у Экспа частот больше чем у Соверена? У него что импульсы "более прямоугольные"

Есть у меня такуй грунт, правда под ногой , а высокие частоты могут использоваться там где грунт позволяет

Янки считают, что вселенная вращается вокруг Америки.
Попробуйте им доказать обратное.

Понимаете, маэстро, те кто в курсе тут, понимают о чем я говорю...А Минелаб и расчитывает на ....вот и пишет так... Вернее так понимают не вникая. Почитайте хотябы патенты просто из любопытства, картинки поглазеть.