|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ Historia wykrywaczy metali. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki
Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Początkujący amator radiowy Teoria elektromagnetyzmu została po raz pierwszy zademonstrowana przez Amerykanina Josepha Henry'ego i niezależnie przez Michaela Faradaya w 1831 roku. Henry wkrótce przeprowadził udane eksperymenty z indukcją i samoindukcją, które stały się podstawą telegrafu, telefonu i radia. Swoje eksperymenty z indukcją rozszerzył o płaskie spirale izolowanego drutu - pierwsze cewki. W wielu eksperymentach prowadzonych przez różnych badaczy badano wpływ metalowych przedmiotów na indukcyjność, a także zasadę równoważenia efektów indukcyjnych w jednej części obwodu z równymi i przeciwnymi efektami w drugiej części. Wczesna forma wagi indukcyjnej do tego celu została najwyraźniej wynaleziona w Niemczech przez profesora Dove'a około 1841 roku. Mniej więcej w tym samym czasie podobny aparat został niezależnie wynaleziony w Ameryce przez profesora Henry'ego Rowlanda. W 1976 roku profesor Alexander Graham z Bell zwrócił uwagę na równoważenie indukcyjności ze względu na problem szumu telefonicznego powodowanego przez sprzęt telegraficzny na liniach biegnących w pobliżu przewodów telefonicznych. Zakłócenia zostały wyeliminowane poprzez zastosowanie dwóch przewodów zamiast jednego, ponieważ prądy indukowane w jednym przewodzie były dokładnie równe i przeciwnie skierowane do prądów indukowanych w drugim przewodzie; w ten sposób powstała równowaga indukcyjna, a obwód miał sygnał zerowy na wyjściu. Metoda ta została opatentowana w Anglii w 1877 roku przez Bella, a zimą 1877-78 w Londynie Bell eksperymentował z tą metodą. Odkrył, że gdy obwód jest zrównoważony, kawałek metalu umieszczony w polu indukcyjnym powoduje dźwięk w telefonie (słuchawce). Kiedy srebrna moneta półkoronowa lub floren przesuwała się przed ułożonymi równolegle cewkami, cisza w telefonie była trzykrotnie przerywana. Angielski znajomy Bella, profesor muzyki Daniel Hughes, eksperymentował z równowagą indukcyjną w 1878 r. I zademonstrował w lipcu 1879 r. Bardziej obiecujące urządzenie do równowagi indukcyjnej za pomocą czterech cewek, w którym za pomocą najnowszego opatentowanego mikrofonu elektrycznego i tykania zegara następuje zaburzenie elektryczne powstał w obwodzie zawierającym dwie cewki główne i dwie cewki wtórne podłączone do słuchawek telefonicznych. Kiedy kawałek metalu znalazł się w pobliżu jednej pary cewek, równowaga została zakłócona, a tykanie zegara stawało się słyszalne w słuchawkach.
Kiedy Bell wrócił do Ameryki, opublikował w sierpniu 1879 roku artykuł „O nowych metodach badania pola indukcyjnego cewek płaskich” na prośbę Gardnera Hubbarda, który widział tu możliwy sposób na odkrycie złóż cennych metali w ziemi. 1881 lipca XNUMX roku prezydent Gardfield został postrzelony w plecy przez zabójcę. Przez następne godziny i dni cały świat czekał w nadziei i strachu, ale nikt nie odważył się przewidzieć końca, ponieważ położenie kuli w ciele pozostawało nieznane. Bell, który był wówczas w Waszyngtonie, zaoferował swoją pomoc. Szybko wykonał kilka wstępnych eksperymentów. 11 lipca 1881 roku George Hopkins z Scientific American opublikował swoje wyniki przy użyciu ulepszonych metod równowagi indukcyjnej Hughesa w New York Tribune. Bell, z pomocą Summer Tainter, skontaktował się z Hopkinsem i wraz z Hughesem, Rowlandem i Johnem Throwbridge z Harvardu zorganizował społeczność, która pomogła opracować urządzenie do wykrywania pocisków. Eksperymentowali z wyważonymi urządzeniami o różnych rozmiarach, różnych długościach i średnicach cewek, różnymi bateriami, aw końcu dodali kondensator do obwodu, tak że teraz podobny ołowiany pocisk można było znaleźć w odległości dwóch cali w zaciśniętej pięści. 26 lipca Bell przywiózł swój sprzęt do Białego Domu. Po dostrojeniu usłyszał syczące dźwięki i stwierdził, że zasięg detekcji wydawał się niewystarczający. Przyrząd nie był w stanie wykryć pocisku. Później okazało się, że kondensator był podłączony tylko do jednej z dwóch cewek. Bell wrócił w sierpniu i usłyszał słaby dźwięk z instrumentu na dużym obszarze ciała Garfielda. Następnego dnia odkrył, że materac prezydenta jest wsparty na stalowych sprężynach. Później, 19 września, prezydent zmarł. Sekcja zwłok wykazała, że kula była zbyt głęboka, aby mogła zostać wykryta przez sprzęt Bella. 24 października 1881 r. Bell przebywał w Paryżu, gdzie z powodzeniem zademonstrował metodę wagi indukcyjnej i opublikował artykuł „Skuteczne zastosowanie wagi indukcyjnej do bezbolesnego wykrywania metalowych przedmiotów w ludzkim ciele”. Jego sprzęt mógł wykryć pocisk z odległości 2,5 cala, 5 cali, gdy pocisk znajdował się na osi szpuli i 1 cal na krawędzi. W konkluzji wyjaśnił, że nie można określić głębokości, na jakiej znajduje się obiekt pod powierzchnią ziemi, jeśli nie jest znany kształt obiektu i kąt jego rzutu. Bell zwrócił uwagę na inne prace aż do grudnia 1882 roku, kiedy to przeprowadził eksperyment z cewką do wykrywania metalowych żył w ziemi, również celem eksperymentu było wykrycie podziemnych przewodów telegraficznych.
W lutym 1887 roku dr John Ginder z Nowego Jorku, który wysłuchał przemówienia Bella 5 lat wcześniej, opublikował wyniki swoich eksperymentów mających na celu wykrywanie metalowych przedmiotów w ludzkim ciele. Jego aparat składał się z dwuchromowej baterii składającej się z sześciu ogniw, zwykłego przerywacza o częstotliwości przerywania około 600 Hz. Cewki poszukiwawcze zostały zamontowane w drewnianej obudowie, którą nazwał „Explorer”, pozostałe cewki nazwano „tuningowymi”. To urządzenie mogło wykryć kulę na głębokości 6 cali w ludzkim ciele, w ziemi zasięg był mniejszy. Pod koniec stulecia kapitan McEvoy, który eksperymentował z aparatem Hughesa, zredukował wykrywacz metalu do rozmiarów pozwalających na używanie go pod wodą. Przenośna, szczelna obudowa zawierała cewki stroikowe, przerywacz, dwuogniwową baterię, którą można było zastąpić małym generatorem magnetoelektrycznym wytwarzającym prąd przemienny oraz słuchawki. Izolowany kabel łączy pary cewek. Gumowe podkładki, śruby z kości słoniowej i uchwyty z twardej gumy zostały użyte w celu zmniejszenia interakcji z metalowymi częściami. Gdy cewka była zanurzona w wodzie, jeśli poruszała się blisko dna i w jej polu pojawił się kawałek metalu - korpus torpedy, łańcuch, kabel podwodny, to równowaga była zaburzona i dźwięk w telefonie, który był wcześniej bardzo słaby, stał się bardzo głośny i wyraźny. Jedyną wadą było to, że metalowy przedmiot leżący dokładnie pod cewką nie miał na nią wpływu.
W tym czasie Georges Hopkins, który kontynuował badania nad wykrywaniem metali, wynalazł urządzenie do wyszukiwania rud metali, które nie wykorzystywało wagi indukcyjnej, której cewki były instalowane prostopadle. Typowa cewka o średnicy 6 lub 8 cali może wykrywać minerały leżące na powierzchni na głębokości kilku cali.
Podczas pierwszej wojny światowej zwrócono uwagę na wykrywacze bomb, ale nie znaleziono dokumentacji praktycznego wykorzystania tych detektorów. W 1915 r. M.S. Gutton z Francji eksperymentował z podobnym urządzeniem, ale nie udało mu się go całkowicie zbalansować. Jego aparatura składała się z dwóch transformatorów w postaci pięciu cewek połączonych mostkiem Maxwella. Po eksperymentach z aparatem Guttona i mostkiem Andersona, w 1922 roku US Bureau of Standards opublikowało artykuł „Inductive Balance for the Detection of Metallic Bodies”. Na początku 1924 roku Daniel Chilson z Los Angeles wynalazł i opatentował detektor elektromagnetyczny znany jako detektor „radiowy”. Jego aparat wykorzystywał nowy obwód rytmiczny, który stał się znany jako „Chilson Bridge”. Pierwsze udane poszukiwania zakopanego skarbu za pomocą „wiązki fioletowej” lub urządzenia „radiowego”, które wskazywało na obecność skarbu, zostało opisane przez Jamesa Younga w New York Times w 1927 roku. Poszukiwania zostały zorganizowane przez jednego amerykańskiego i dwóch angielskich poszukiwaczy przygód z czteroletnią licencją rządową na Przesmyku Panamskim. Znaleziska obejmowały złote łańcuchy, biżuterię i talerze ukryte przez piratów. Pan. Young stwierdził dalej, że minął zaledwie rok lub dwa, odkąd można było wejść na pokład zatopionego statku w poszukiwaniu skarbu. Brał udział w organizowaniu na szeroką skalę poszukiwań zaginionych skarbów. Powiedział, że aparatura radiowa przyniosła sukces tam, gdzie człowiek na próżno szukał przez ponad dwa stulecia, i przewidział, że przyszły sukces z wykorzystaniem nowych radiowych urządzeń do poszukiwania skarbów bez wątpienia będzie pochodził z Indii Zachodnich, Florida Keys, i wybrzeża Meksyku. Oczywiście pierwszą książką o wykrywaniu metali był R.J. Santsky, Modern Dowsing: The Construction and Use of Electronic Metal Detectors, opublikowana w 1927 r. Stał się tak popularny, że został przedrukowany w 1928, 1931 i 1939 roku. W 1929 roku Gerhard Gischer z Hollywood w Kalifornii, inżynier naukowy doradzający Radio Corporation (znanej z badań geofizycznych dla przemysłu wydobywczego), opatentował „Metalscope”. Ważył 22 funty (10 kg) i był wyposażony w suche baterie, lampy próżniowe i słuchawki. Praca z nim nie wymagała żadnych kwalifikacji ani specjalnego przeszkolenia. Operator znajdował się między pionowym nadajnikiem a poziomym odbiornikiem, które były połączone ze sobą drewnianymi uchwytami. Woltomierz lampowy rejestrował zakłócenia powodowane przez metal. Głębokości obiektów nie udało się zmierzyć, ale jeśli zauważysz kąt nadajnika, przy którym strzałka odchyla się tak bardzo, jak to możliwe, a następnie dokonując pomiarów z różnych punktów, a następnie nanosząc na papier za pomocą trygonometrii, możesz uzyskać położenie obiektów z całkiem akceptowalną dokładnością. Urządzenie o wartości 200 USD stało się powszechnie używane przez przedsiębiorstwa użyteczności publicznej do szybkiego i dokładnego znajdowania starych rurociągów, kabli, kanałów, stalowych szyn i innych zakopanych obiektów, a także było używane przez poszukiwaczy do znajdowania żył rudy w pobliżu powierzchni. Ponadto Fisher przygotował rysunki i instrukcje i udostępnił je hobbystom korzystającym ze standardowych komponentów radiowych. Wkrótce to urządzenie, zwane „M-Scope”, było używane jako „poszukiwacz skarbów” przez tych, którzy wierzyli, że znają przybliżoną lokalizację zakopanych skarbów. Najprostszy zestaw, sprzedawany za 95 USD - MT-Scope, który miał średnią czułość i regulowaną głębokość wykrywania, wykorzystywał woltomierz lampowy jako wskaźnik. Później opracowano trzeci obwód Fishera, ale nigdy nie trafił on na rynek komercyjny. Użyła tylko trzech lamp i jednej podwójnej cewki zamiast oddzielnych cewek dla nadajnika i odbiornika. Fisher zauważył również, że im dłużej zakopany obiekt, tym łatwiej go wykryć. Wkrótce potem Fisher M-Scope odniósł sukces rynkowy, opublikowano plany montażu domowej roboty „wyszukiwarki radiowej”, która mogła znaleźć srebrnego dolara kilka cali pod ziemią, na co wskazywał brzęczący dźwięk w słuchawkach. Zastosowane szpule to 28-calowe drewniane felgi rowerowe. W 1930 roku fizyk Theodor Theodorsen, pracujący dla National Advisory Committee for Aeronautics, poinformował, że laboratorium Langleya opracowało „Instrument do wykrywania ciał metalowych na Ziemi” przeznaczony do bezpośredniego wykrywania niewybuchów zrzuconych z samolotów. Miejsce bombardowania znajdowało się w pobliżu nowego kanału testowego wodnosamolotów w Langley Field w Wirginii, który był wówczas remontowany. Nowy „detektor” z powodzeniem zlokalizował wiele bomb zakopanych w lub w pobliżu, w tym 17-funtowe bomby na głębokości 2 stóp. Detektor ten, znany jako wykrywacz bomb NACA, miał prostą konstrukcję i nie wymagał wykwalifikowanego operatora. Projekt oparto na pracy M.S. Guttona z Francji. Trzy cewki zostały nawinięte na wydrążoną drewnianą ramę o średnicy 3 stóp i wysokości 1-1,5 stopy. Cewki zawieszane były na ramie w kształcie drabiny, do obsługi urządzenia potrzebne były dwie osoby. Urządzenie zasilane było bateriami 110 V umieszczonymi w dużym pudle. W 1935 roku zaprojektowano wykrywacz metalu do wyszukiwania podziemnych studni poza murami czołowego amerykańskiego uniwersytetu. Urządzenie radiowe do wyszukiwania szybko okazało się czułym narzędziem do poszukiwania skarbów, a jego rysunki zostały udostępnione hobbystom w popularnych czasopismach. Podobnie jak większość detektorów w tamtych czasach, musiał znajdować się w akceptowalnej odległości od celu, aby mógł działać, i nie był w stanie odróżnić metali żelaznych od nieżelaznych. I choć niektóre detektory były w stanie zrekompensować wpływ ciała operatora i podłoża, inne reagowały na paski mokrej ziemi i mokre korzenie roślin. Ale nawet najlepsze detektory były bezużyteczne na plażach oceanu, które zawierały dużo magnetycznego czarnego piasku. W tym czasie „niewidzialny wykrywacz broni” był używany w więzieniach do wykrywania metali magnetycznych. Obecność metalu można było ocenić po ostrym ugięciu wiązki lampy elektronopromieniowej. Urządzenie zapewniało dobrą czułość, ale było trudne w konfiguracji. W 1938 roku opracowano przestrajalny indukcyjny obwód mostkowy do wykrywania cząstek metalu w cygarach. Obwód ten miał dobrą czułość i stabilność i mógł działać w dowolnej temperaturze, wilgotności, kurzu i wibracjach. Była to również cecha obwodu, który był łatwy do regulacji i zwarty, a obwód ten był bardziej stabilny niż urządzenia beatowe. W 1939 roku Harry Faure opublikował obwód niedrogiego detektora wykorzystującego mostek uderzeniowy Chilson, niereagujący na zakłócenia zewnętrzne i dostrojony do zerowych uderzeń. Użył pojedynczej cewki, a sygnałem detekcji były „klekoty” wydawane przez słuchawki o rezystancji 4 kOhm. Po prawidłowym ustawieniu instrument był w stanie wykryć 3-calowy kwadrat metalu na głębokości 12 cali i monetę 10-centową na głębokości kilku cali. W grudniu 1939 roku dr Lincoln La Paz z Ohio State University przedstawił Towarzystwu Astronomicznemu artykuł na temat detektorów meteorytów. Trzy instrumenty zostały zaprojektowane i zbudowane na podstawie badań przeprowadzonych przez Theodorsena podczas opracowywania wykrywacza bomb. Pierwszym instrumentem był duży trójcewkowy detektor napędzany generatorem napędzanym silnikiem benzynowym. Urządzenie zmieściłoby się w bagażniku samochodu. Drugi projekt miał również system trzech cewek napędzany oscylatorem lampowym i był wystarczająco mały, aby można go było nosić w plecaku. Sondy dowolnej wielkości można było podłączyć do urządzenia tak łatwo, jak wkręcenie żarówki do gniazdka. Trzeci projekt okazał się najbardziej udany. Składał się z cewek wyszukujących i emitujących, aw porównaniu z urządzeniami komercyjnymi zużywał o połowę mniej prądu przy zasilaniu bateryjnym. Ważące mniej niż 15 funtów urządzenie to może być używane w dowolnym miejscu. Rozwój drugiej wojny światowej wymagał natychmiastowego rozwoju wykrywaczy min. Prace zostały przeprowadzone przez dział badawczy Ministerstwa Zaopatrzenia. Wkrótce opracowali dziewięć eksperymentalnych detektorów. Problem polegał na opracowaniu urządzenia, które wytrzymałoby trudne warunki pracy i aby jego waga była akceptowalna dla żołnierza. Ponadto musiał być nieskomplikowany, wymagać minimalnej liczby osób do obsługi i być wykonany z prostych, wymiennych części w celu szybkiej wymiany. Ostatecznie zastosowano jednorurowy generator zaprojektowany przez Williama Osborne'a w 1928 roku. Na początku października 1941 r. zespół badawczy był już na końcowym etapie, gdy otrzymał szczegóły nowego modelu, opracowanego niezależnie przez dwóch poruczników Wojska Polskiego. Nie zawierał nowych zasad, ale jego układ obiecywał korzyści w produkcji i eksploatacji. Od razu stało się jasne, że polska konstrukcja jest bardzo dobra, więc na jej podstawie powstały modele testowe. Produkcja od rozpoczęła się w 1941 roku. Detektor składał się z płaskiego dysku - cewki poszukiwawczej i miał wymiary 8x15 cali. Ruchomy pręt był przymocowany do środka cewki, na rękojeści pręta znajdowały się dwa pokrętła sterujące. Wszystko inne znajdowało się w torbie na ramię operatora. Pierwsze zamówienie na produkcję detektorów zostało złożone wśród różnych brytyjskich firm produkujących sprzęt radiowy. Te „zmodernizowane” detektory stały się standardowymi konstrukcjami i są nadal w użyciu. Znaczące prace eksperymentalne w 1942 roku doprowadziły do wprowadzenia detektora modulacji częstotliwości. Znany jako FM Locator, okazał się bardzo stabilny i posiadał regulację balansu gruntu.
W 1943 roku William Blackmer udoskonalił obwód beatu. W tym samym roku opracowano mostek Winstona do pomiaru rezystancji w wykrywaczu min. To urządzenie, pchane do przodu po ziemi jak szorowarka, zostało złożone z 250 elementów zawartych w 29 blokach. Bezpośrednio po wojnie, gdy sklepy sprzedające złom sprzętu wojskowego rozprzestrzeniły się w Ameryce Północnej i Europie, zaoferowano publiczności tysiące wykrywaczy metali w cenach od 5 do 50 dolarów. Nie trzeba dodawać, że zrodziło to nową falę eksperymentatorów i poszukiwaczy skarbów. W 1946 roku Harry Faure opublikował rysunki do budowy elektrycznie sprzężonego detektora uderzeń na podstawie badań armii brytyjskiej. Jego projekt był skierowany do zaawansowanych eksperymentatorów i nie utrzymał jeszcze doskonałej pozycji oryginalnego detektora Chilsona, tak silnego, jak instrumenty komercyjne. Ponadto do projektu dodano wiele ulepszeń. Instrument mógł wykryć metalową płytkę o powierzchni jednej stopy kwadratowej z odległości 12 cali. Wskazywanie odbywało się poprzez zwiększanie lub zmniejszanie dźwięków „gdakania”. Prowadzone w czasie wojny badania wykrywaczem min były dobrodziejstwem dla osób zainteresowanych odkrywaniem ukrytych skarbów. Wraz ze wzrostem popularności nowych instrumentów o większej czułości i zmodernizowanym wyglądzie, wiele małych firm zaczęło produkować i sprzedawać wykrywacze i sprzęt do poszukiwania skarbów. Trzy główne typy detektorów to obwód mostka, obwód dudnienia i obwód równoważenia radiowego. Kolejny przełom technologiczny, tranzystor, zmienił konstrukcję i działanie detektorów na ponad dekadę. Dziś, prawie pół wieku później, hobby i przemysł związany z wykrywaniem metali wciąż się rozwija i kwitnie. I chociaż podstawowe zasady pozostały niezmienione przez długi czas, w obecnej generacji detektorów wprowadzono kilka niesamowitych innowacji: dyskryminacja, dyskryminacja ruchu o bardzo niskiej częstotliwości, dyskryminacja karbu, wizualna identyfikacja celu i wskazanie głębokości, regulacja jednym przyciskiem i automatyczna -Konfiguracja, precyzyjne wyważanie ręczne i automatyczne dostrajanie do gruntu, obsługa wielu częstotliwości, zaawansowana konstrukcja impulsowa, wysokowydajne skomputeryzowane i zminiaturyzowane detektory, ergonomiczna konstrukcja obudowy i nie tylko. O tym, co przyniesie jutro, można tylko pomarzyć! Roy T. Roberts bada obecnie historię wykrywaczy metali i poszukiwań skarbów i chciałby pozyskać wsparcie czytelników WE&N. Jego adres to 20609 Dundas Street, Londyn, Ontario, Kanada NSW 2Z1. Autor: Roy T. Roberts
Sztuczna skóra do emulacji dotyku
15.04.2024 Żwirek dla kota Petgugu Global
15.04.2024 Atrakcyjność troskliwych mężczyzn
14.04.2024
▪ Wyjście z telefonu komórkowego do drukarki ▪ Uczenie się poza szkołą jest bardziej przydatne ▪ 64-bitowe rdzenie procesora MIPS Warrior I6400 ▪ Lodówka Samsung Family Hub z Wi-Fi, aparatami i ekranem
▪ sekcja witryny Rośliny uprawne i dzikie. Wybór artykułów ▪ artykuł Haribhadry. Słynne aforyzmy ▪ artykuł Z czego wykonane są niezawodne hamulce? Szczegółowa odpowiedź ▪ artykuł Burnet officinalis. Legendy, uprawa, metody aplikacji ▪ artykuł Marching tri-band delta. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki ▪ artykuł Dzieci z wózka. Sekret ostrości
Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn
www.diagram.com.ua |
Zobacz inne artykuły Sekcja 
Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:
Wszystkie języki tej strony