Современные досмотровые металлоискатели

После продолжительного периода спада в экономике России, отсутствия средств на техническое перевооружение у силовых структур, свертывание производства на государственных предприятиях, специализировавшихся на выпуске поисковой и досмотровой техники, в частности ручных, портативных металлодетекторов (металлоискателей), сегодня отмечается заметный рост спроса на указанную технику на российском рынке. Наряду с многочисленными зарубежными фирмами – производителями и их дилерами на рынке появились частные отечественные фирмы разработчики и производители металлоискателей. Однако лишь единицы из них смогли закрепиться на рынке и предложить покупателю качественную продукцию и сервисные услуги. В данной статье не рассматриваются китайские поделки и подделки с переклеенными наклейками и выдаваемые за произведенные России. Такие приборы не представляют интерес для рассмотрения, так как некачественно копируют известные решения и недобросовестно завышают технические характеристики.К сожалению, потребителям, а зачастую и продавцам (магазинам, торгующим спецтехникой, мелким дилерам, особенно в регионах), не обладающим специальными знаниями и подготовкой, затруднительно разобраться в широком многообразии портативных ручных металлоискателей, появившихся на рынке.

Цель настоящей статьи – помочь заинтересованным лицам расширить и систематизировать свои знания в этой области, сделать правильный выбор или дать грамотную консультацию покупателю.В основу работы практически всех моделей портативных ручных металлоискателей положен вихретоковый метод контроля. Суть метода заключается в регистрации электромагнитного поля вихревых токов, возбуждаемых в электропроводящем (металлическом) объекте при питании вихретокового преобразователя (ВТП) – датчик (это может быть одна или несколько катушек индуктивности различной формы, оформленые конструктивно в виде поискового элемента прибора) переменным током низкой частоты (от единиц до сотни килогерц).В отличие от приборов с феррозондовыми преобразователями, реагирующими только на ферромагнитные объекты (железосодержащие металлы) вихретоковые металлоискатели позволяют обнаруживать любые металлические объекты, как из черных, так и цветных металлов.От выбора типа ВТП (параметрический или трансформаторный) его параметров и конструкции, схем и методов обработки сигнала зависят реальные эксплуатационно-технические характеристики аппаратуры.

Параметрические ВТП представляют собой одиночную катушку индуктивности, являющуюся, как правило, элементом колебательного контура. В качестве информативного параметра, в этом случае, используются изменение индуктивности, активного сопротивления или добротности контура под воздействием вторичного поля вихревых токов от металлического объекта.Для реализации высокоэффективных металлоискателей с параметрическими ВТП особую важность приобретает использование схем обработки выходных сигналов ВТП, отличающихся высокой чувствительностью или крутизной преобразования изменений параметров ВТП в приращения величины выходного сигнала (амплитуды, фазы, частоты), регистрируемые индикатором.Теория и практика разработки и использования портативных ручных металлоискателей позволяют считать, что среди многочисленных схем и методов обработки сигнала параметрического ВТП - датчика, наиболее перспективным является использование автогенераторного метода, особенностью которого является реализация сигнала, связанного с режимными параметрами автогенератора (АГ).Правильный выбор схемы АГ, измеряемого параметра (изменений амплитуды, частоты или фазы выходного сигнала) условий самовозбуждения, частоты и амплитуды колебаний, позволяет создать приборы отличающиеся высокой чувствительностью, помехозащищенностью, стабильностью при достаточно простой структурной реализации, а следовательно, и невысокой стоимости.

В приборах с транформаторными ВТП в качестве чувствительного элемента используется система катушек индуктивности (генераторная и одна или несколько приемных) определенным образом взаимно-расположенных, или, как говорят, геометрически скомпенсированных.Применяются схемы амплитудной, фазовой или амплитудно-фазовой обработки сигнала. Грамотно спроектированные приборы с трансформаторными ВТП отличаются высокой чувствительностью, а при использовании многопараметровой обработки сигнала, например, когда в качестве информативных параметров используется и амплитуда и фаза принимаемого сигнала, удается получить селективное обнаружение объектов из черных и цветных металлов, достичь подавления (дискриминации) сигналов от «мешающих» объектов или слабопроводящих укрывающих сред (например грунта при археологических раскопках).К сожалению, трудоемкость изготовления геометрически скомпенсированных трансформаторных ВТП и требования по обеспечению их временной и температурной стабильности значительно выше, чем при изготовлении параметрических ВТП, схемы обработки сигнала также усложняются, что естественно отражается на стоимости приборов.Тем не менее, наличие в продаже «продвинутых» моделей портативных ручных металлоискателей, с расширенными функциональными возможностями, позволят удовлетворить специфические требования потенциальных потребителей в различных областях деятельности. Каковы же основные технические требования предъявляемые к портативным ручным металлоискателям, сложившиеся на основании многолетнего опыта использования указанных приборов в России и зарубежом? На что следует обратить внимание при выборе и преобретении той или иной модели?

Основные технические требования, предъявляемые к портативным металлоискателям.

Чувствительность.Учитывая специфику использования портативных ручных металлоискателей (досмотр людей, багажа, корреспонденции) высокая дальность обнаружения объекта не требуется (как правило, достаточно 15-20 см – на пистолет ПМ).Однако, бывает важно обнаруживать малые металлические предметы (монеты, гильзы, пули, кольца, золотые украшения, иголки).При малых размерах поискового элемента – катушки ВТП это достигается технически проще. Кроме того, улучшается разрешающая способность прибора, т.к. возможность раздельно регистрировать близко расположенные предметы.К сожалению, при малых размерах поискового элемента снижается производительность контроля, т.к. увеличивается время, необходимое для досмотра объекта, что является существенным показателем при использовании приборов, например, в аэропортах с большим пассажиропотоком.Наиболее эффективный путь устранения противоречия между разрешающей способностью и производительностью – это придание поисковому элементу продольно-вытянутой формы. Если же поисковый элемент при этом достаточно плоский, появляется возможность контроля в труднодоступных местах (щели, полости).

Индикация и сигнализация. Большинство портативных металлоискателей имеют световую (светодиод) и звуковую сигнализацию обнаружения металла, а также индикатор включения прибора. Как правило, на эти же индикаторы выводится сигнал о разряде батарей. Некоторые модели имеют разъем для подключения головных телефонов, что является очень неудобным решением и не используется пользователями.Органы управления. Для обеспечения оперативности контроля количество органов управления и настройки в портативных ручных металлоискателях стремятся сократить до минимума. Лучшие модели оснащены системами автоматической настройки, т.е. реализован принцип – «включил - работай».Механическая прочность и жесткость конструкции портативного ручного металлоискателя является одним из основных конструктивных параметров, прямо влияющих на его чувствительность и стабильность работы. Поломки поискового элемента при случайных падениях, ложные срабатывания при проведении досмотра, вызванные соприкосновением с объектом, могут свести на нет прекрасные технические параметры, демонстрируемые на спокойно лежащем на столе приборе.

Дополнительные функции. Некоторые модели приборов осуществляют раздельную регистрацию объектов из черных и цветных металлов (различная тональность звукового сигнала, светодиоды разного цвета). Для безопасности эта функция несет скорее вред, чем преимущество, так как можно экранировать цветной металл черным и наоборот, что приводит к пропуску искомого объекта.Изменение порога чувствительности (кнопка снижения или увеличения чувствительности у приборов с автоматической настройкой) позволяет производить селекцию объектов поиска по размерам.Функция принудительного досмотра (имитация сигнала «металл» при нажатии кнопки) дает возможность спровоцировать углубленный визуальный досмотр «подозреваемого».

Скрытая сигнализация (например виброзвонок, вмонтированный в ручку прибора) позволяет оператору отключив световую и звуковую сигнализацию получить информацию о наличии скрытого металлического предмета и его местонахождении незаметно для «клиента».Как уже отмечалось выше различные дополнительные функциональные возможности появляются в отдельных моделях приборов в результате анализа фирмами производителями запросов отдельных категорий пользователей, сталкивающихся со специфическими условиями применения аппаратуры. Поэтому фирмы-разработчики приборов, имеющие собственную гибкую производственно-технологическую базу, развитую дилерскую сеть и сервис способны предложить покупателю более привлекательные условия сотрудничества и конкурентно-способную продукцию.