فلزیاب

ikpvmetaldetector مقالات فلزیاب , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,

فلزیاب چیست و چگونه کار میکند ؟

فروش انواع فلزیاب حرفه ای و تصویری     شماره تماس : ۰۹۹۱۷۵۷۹۰۳۰

فلزیاب به زبان ساده :

فرض کنید که شما دارای یک خط تولید مواد غذایی هستید. همیشه امکان افتادن تکه های ریز فلز درون مواد تولیدی وجود دارد و گاها سبب صدمات جبران ناپذیری به بدن انسان میشود. برای این منظور از دستگاههایی که توانایی تشخیص فلز را دارند استفاده میشود. این دستگاهها به محض سنس کردن تکه های فلز با دادن آلارم (به صورت صوتی و تصویری) اپراتور را از وجود فلز در محصول آگاه میکنند.

فلزیاب

مورد مثال زده شده یکی از صدها کاربرد دستگاههای فلزیاب است که به صورت روزمره در زندگی ما استفاده میشود. در ورودی ورزشگاهها و اماکن انتاظامی و امنیتی از فلزیاب ها برای پیدا کردن سلاح سرد و اسلحه استفاده میشود. به این دسته از فلزیاب ها فلزیاب های راکتی یا دستی گفته میشود که کار اصلی آنها تفتیش بدنی است و دسته ای دیگر که به آنها فلزیاب های صنعتی گفته میشود برای پیدا کردن کابل های زیر زمین ، لوله های زیر زمینی و … استفاده میشوند که دارای دقت و حساسیت گنج یاب ها نیستند و فقط قادر هستند تا اجسام بزرگ را در عمق کم پیدا کنند.

دسته ای دیگر از فلزیاب ها که به فلزیاب های فرکانس پایین (VLF) مشهور هستند دارای مصارف تفریحی و سکه یابی هستند و اشیاء ریز فلزی را در عمق حداکثر ۱٫۵ متری پیدا میکنند و برای مصارف گنج یابی مناسب نیستند. برای پیدا کردن گنج از دسته از فلزیاب ها به نام فلزیاب پالسی ( PI ) استفاده میشود که دارای عمق نفوذ بالایی در مقایسه با دیگر دستگاههای گنج یاب هستند و عملکرد بسیار مناسبی را در زمین های شور و دارای ناخالصی معدنی از خود نشان میدهند. این دسته از فلزیاب ها برای کاربرد های گنج یابی و فلزیابی میباشند. بیشتر دستگاههایی که رد ایران به کار میروند از این نوع است.

فلزیاب های ساخته شده در اروپا و امریکا به سبب ماهیت کارکرد متفاوتی که دارند دارای سیستم کارکرد VLF هستند و عمق بسیار کمی را کاوش میکنند و عملا برای گنج یابی در ایران کاربردی ندارند. در اروپا از این دستگاههای فلزیاب برای مقاصد تفریحی استفاده میشود. فلزیابی در امریکا و اروپای غربی به عنوان یک ورزش و تفریح دیده میشود و به همین دلیل افراد در کشورهای مذکور هزینه زیادی را صرف خرید دستگاه فلزیاب حرفه ای نمیکنند ، اما شرایط در ایران و کشورهای باستانی نظیر عراق و مصر متفاوت بوده و باید دستگاهی را تهیه کرد که عمق بیشتر از ۳ متر را کاوش کند.

نگاهی به تاریخچه فلزیابی :

در اواسط قرن ۱۸ میلادی با کشف الکتریسیته بسیاری از افراد به دنبال اختراع و ساختن دستگاهی بودند که با استفاده از آن بتوان معادن طلا و فلزات با ارزش را پیدا کرد. همزمان با افزایش روز افزون تب طلا در امریکا این موضوع از اهمیت بیشتری برخوردار شد و میتوانست اولین فردی را که چنین اختراعی کند بسیار ثروتمند کند. در سال ۱۸۸۱ پس از ترور رئیس جمهور جیمز گارفیلد ( President James Garfield ) و تلاش ناموفق پزشکان برای یافتن گلوله در بدن او ، الکساندر گراهامبل (Alexander Graham Bell) اولین دستگاه فلزیاب را برای کمک به رئیس جمهور ساخت. اگرچه او موفق به سافتن گلوله در بدن رئیس جمهور نشد اما به هر حال این اولین دستگاه فلزیاب ساخته شده به دست بشر به حساب می آمد.

در سال ۱۹۲۵ گرهارد فیشر (Gerhard Fischar) اولین فلزیاب قابل حمل را ساخت که اولین مدل تجاری آن در سال ۱۹۳۱ به فروش رفت.

یک فلزیاب معمول دارای قسمت های زیر است :

  1. دسته نگه داره یا تثبیت کننده (Stabilizer) : برای کنترل بیشتر و تسلط بهتر بر روی دستگاه فلزیاب استفاده میشود
  2. جعبه کنترل دستگاه (Control box) : در بر دارنده مدارهای الکترونیکی ، پردازشگر ، باطری ها ، اسپیکر و … است
  3. دسته (Shaft) : جعبه کنترل را به کویل ها متصل میکند و طول آن معمولا قابل تنظیم است
  4. کویل یا سیم پیچ (Search coil ) : قسمت اصلی که کار جست و جو و سنس فلز را انجام میدهد و با نام های سر جست و جو (search head) ، لوپ (Loop) و آنتن (Antenna) نیز شناخته میشود.
metal-detector-parts

همچنین بیشتر دستگاهها دارای یک جک برای وصل شدن هدفون نیز هستند و در برخی از دستگاهها جعبه کنترل در زیر دسته قرار میگیرد و یک نمایشگر کوچک بر روی دسته قرار میگیرد که اطلاعات دریافتی را نشان میدهد.

فلزیاب ها از لحاظ تخصصی دارای انواع مختلف و سیستم کارکرد های متفاوتی هستند. این سیستم ها عبارتند از :

  • Very low frequency
  • Pulse Induction
  • Beat-Frequency Oscillation

فلزیاب های VLF :

فلزیاب های Very low Frequency که به اختصار VLF نامیده و با نام Induction Balance نیز شناخته میشوند پر استفاده ترین فلزیاب هایی هستند که امروزه کاربرد دارند. در این دسته از فلزیاب ها از دو کویل متفاوت استفاده میشود :

سیم پیچ فرستنده ( Transmitter coil ) : این سیم پیچ بیرونی ترین قسمت کویل است که یک دسته از سیم های به هم تنیده شده است و توسط آن فرکانس یکبار به یک جهت و بار دیگر به جهت دیگر فرستاده میشود و این عمل هزاران بار در یک ثانیه انجام میشود.

سیم پیچ دریافت کننده (Receiver coil ) : این قسمت در زیر سیم پیچ فرستنده قرار دارد و به مانند یک انتن عمل میکند و فرکانس بازگشتی از اهداف زیر زمین را دریافت میکند.

فرکانس های فرستاده شده از طریق سیم پیچ فرستنده یک میدان مغناطیسی ایجاد میکند ( به مانند اتفاقی که در یک موتور الکتریکی اتفاق می افتد ). قطبش این میدان مغناطیسی عمود بر سیم پیچ است و هر موقع که به جسمی دارای میدان مغناطیسی برخورد میکند سبب میشود تا فرکانس های بازگشتی از زمین ضعیف شوند. جهت میدان مغناطیسی جسم به سمت بالا حرکت میکند و مخالف جهت میدان مغناطیسی کویل است.

سیم پیچ دریافت کننده کاملا در مقابل میدان مغناطیسی ای که سیم پیچ فرستنده تولید میکند عایق است ولی در برابر میدان مغناطیسی ای که هدف درون زمین ایجاد کرده عایق نیست. فلزیاب ها میتوانند عمق هدف را با توجه به قدرت میدان مغناطیسی هدف تخمین بزنند. این دسته از فلزیاب ها برای تمایز قائل شدن بین فلزات مختلف از مفهومی به نام تغییر فاز ( Phase Shifting ) استفاده میکند. تغییر فاز ، به اختلاف زمان بین فرکانس کویل فرستنده و فرکانس جسم دفن شده میگویند که عامل این اتفاق میتواند یکی از دو مورد زیر باشد :

ظرفیت القاء مغناطیسی (Inductance ) : اجسامی که رسانا باشند بسیار آهسته به تغییرات در جریان واکنش نشان میدهند برای روشن تر شدن موضوع یک رودخانه را مثال میزنیم که اگر تغییری در مقدار آب آن ایجاد کنید مدت زمانی طول میکشد تا متوجه تغییرات شوید.

مقاومت ( Resistance ) : اجسامی که رسانا نباشند و یا جریان را به سختی عبور دهند بسیار سریع به جریان عبوری واکنش نشان میدهند. اگر بخواهیم با مثال قبلی این موضوع را توضیح دهیم ، مقاومت مانند یک جریان کم عمق و ضعیف است که تغییر در مقدار ورودی آب میتواند باعث تغییرات زیاد و سریعی شود.

این بدان معنی است که جسمی با ظرفیت القایی بالا تغییر فاز بیشتر و بالاتری دارد زیرا بیشتر طول میکشد تا میدان مغناطیسی خود را تغییر دهد و جسمی با مقاومت بالا دارای تغییر فاز کوچکتری است.

این تغییر فاز به فلزیاب های VLF قابلیت و امکانی به نام تفکیک فلزات ( Discrimination ) را میدهد. از آنجایی که همه فلزات در القاء و مقاومت متفاوت هستند دستگاه فلزیاب VLF مقدار تغییر فاز را با استفاده از یک جفت مدار الکترونیکی به نام Phase Demodulators تخمین میزند و آن را با میانگین فلزات خاص مقایسه میکند و سپس به اپراتور با یک صدای خاص و یا تصویر هشدار میدهد که حدس زده میشود که جنس هدف از کدام نوع فلز باشد.

بسیاری از این فلزیاب ها به اپراتور این امکان را میدهند که فلزات را فیلتر کنند و مشخص کنند چه فلزاتی تشخیص داده شوند یا نه. این کار معمولا با چرخاندن دکمه ای به نام ترشهولد ( Threshold ) انجام میشود. قابلیت دیگر تفکیک در فلزات VLF با نام چوبخط ( Notching ) شناخته میشود. اصولا این قابلیت یک فیلتر تفکیک است برای یک بخش خاص از تغییر فاز. فلزیاب نه تنها برای اهداف بالای این بخش هشدار میدهد بلکه برای اهداف پایین این بخش نیز معمولا هشدار میدهد.

فلزیاب های حرفه ای این امکان را به شما میدهند تا چندین فیلتر Notch را تنظیم کنید برای مثال این امکان را به اپراتور میدهد تا اهدافی که دارای تغییر فاز شبیه به قوطی نوشابه و یا یک تکه فلز کوچک هستند را نادیده بگیرد. نکته منفی در مورد تفکیک این است که بسیاری از اشیاء دارای تغییر فاز شبیه به اشیاء بی مصرف ( Junk Objects ) دارند نادیده گرفته میشوند اما هنگامی که به دنبال هدفی خاص هستید این قابلیت به شدت کاربردی است.

فلزیاب های PI :

دسته ای دیگر از فلزیاب ها هستند که در مقایسه با سیستم های فرکانس پایین کمتر استفاده میشوند. برخلاف سیستم های VLF این دستگاهها ممکن است که از یک کویل هم به عنوان فرستنده و هم گیرنده استفاده کنند یا ممکن است که دارای دو و یا سه کویل باشند که به صورت همزمان کار میکنند. این تکنولوژی سبب میشود تا پالس های کوتاهی از جریان از طریق سیم پیچ ارسال شوند. هر پالس یک میدان مغناطیسی مشخص تولید میکند. وقیتی که پالس ها تمام میشوند میدان مغناطیسی قطبش را عوض میکند و به صورت ناگهانی فروکش میکند.

این عمل منجر به یک اسپیک شاخص و مشخص میشود که برای چند میکرو ثانیه طول میکشد و باعث جریان دیگری از طریق کویل میشود. این جریان پالس منعکس شده (Reflected Pulse) نامیده میشود که بسیار کوتاه است(چیزی در حدود ۳۰ میکروثانیه). سپس این فرآیند تکرار میشود. یک فلزیاب پالسی معمول، در حدود ۱۰۰ پالس در ثانیه ارسال میکند. این تعداد میتواند با توجه به شرکت سازنده و عوامل دیگری بین صدها تا هزاران عدد در ثانیه متغییر باشد.

اگر فلزیاب پالسی بر روی هدف قرار بگیرد ، این پالس ها باعث ایجاد یک یک میدان مغناطیسی مخالف در هدف میشود. وقتی میدان مغناطیسی هدف به دلیل پالس منعکس شده فروکش میکند ، این میدان مغناطیسی مدت زمان بیشتری طول میکشد تا کاملا ناپدید شود. این فرآیند شبیه به اکو شدن صوت دارد. اگر شما در یک اتاق با سطح سخت بسیار کم فریاد بزنید احتمالا فقط یک اکو واضح از صدای خود را میشنوید یا ممکن است حتی آن را نیز نشنوید ، اما اگر در یک اتاق با سطوح سخت زیاد فریاد بزنید اکو صدای شما مدت زمان بیشتری طول میکشد.

در فلزیاب های پالسی ، میدان مغناطیسی اهداف اثر اکو خود را بر روی پالس های منعکس شده قرار میدهند و باعث میشوند که کسر بیشتری از آنچه که بدون آنها باید باشند طول بکشند. یک مدار نمونه گیری (Sampling Circuit) در فلزیاب استفاده میشود تا طول پالس های منعکس شده را اندازه گیری کند و با مقایسه آن با طول حداکثری ، این مدار میتواند بفهمد که آیا میدان مغناطیسی دیگری بر روی پالس های منعکس شده اثر گذاشته است یا نه و اگر فروکش کردن پالس منعکس شده چند میکرو ثانیه بیشتر از حد نرمال باشد احتمالا یک فلز بر روی انها تاثیر گذاشته است.

فلزیاب های PI به دلیل اینکه طول پالس بازگشتی انواع فلزات به آسانی قابل تفکیک نیست ، در تفکیک فلزات به خوبی فلزیاب های VLF عمل نمیکنند. به هر حال آنها در بسیاری از موقعیت هایی که فلزیاب های فرکانس پایین دچار مشکل میشوند بسیار کارآمد بوده ( مانند زمین های دارای مقادیر بالا از مواد معدنی ، ساحل و آب شور و …) همچنین این فلزیاب ها نسبت به سیستم های VLF عمق کاوش بسیار بیشتری دارند.

فلزیاب های BFO :

بنیادی ترین روش شناسایی و سنس فلزات Beat-Frequency Oscillation است. در سیستم های BFO دو سیم پیچ وجود دارد. یک سیم پیچ بزرگ در سر فلزیاب و یک سیم پیچ کوچک در جعبه کنترل. هر سیم پیچ به یک اسیلاتور (Oscillator) که هزاران پالس از جریان در ثانیه تولید میکند وصل است. فرکانس این پالس ها اندکی بین این دوکول متفاوت است. هنگام عبور پالس ها از هرکدام از این کویل ها ، کویل امواج رادیویی (Radio Waves) تولید میکند. یک رسیور کوچک موجود در جعبه کنترل این امواج رادیویی را دریافت میکند و با توجه به تفاوت میان فرکانس ها یک سری از بوق های صوتی تولید میکند.

اگر سیم پیچ قرار گرفته در سر فلزیاب برروی یک فلز قرار بگیرد میدان مغناطیسی جسم مدفون با امواج رادیویی تولید شده توسط سیم پیچ سر فلزیاب تداخل پیدا میکند و در صورت تفاوت در فرکانس سیم پیچ سر فلزیاب با سیم پیچ داخل جعبه کنترل، صدای هشدار و مدت زمان آن تغییر می یابد. ارزان بودن تکنولوزی به کار رفته در این فلزیاب ها باعث میشود که در مقیاس زیاد تولید و فروخته شوند. قابل ذکر است که این دستگاهها قابلیت تنظیم حساسیت و همچنین دقت فلزیاب های PI و VLF را ندارند.

گنج یابی با استفاده از فلزیاب ها :

معمول ترین و رایج ترین استفاده از فلزیاب ها در کشور های باستانی گنج یابی است. همانطور که گفته شد فلزیاب های VLF دارای عمق کاوشی تقریبا یک متری هستند اما دفینه ها ، مقبره ها ، اتاقک ها و سایر مکان هایی که در آنها احتمال وجود گنج میرود دارای عمقی بیش از ۳ متر هستند و برای حل این مشکل باید از فلزیاب های پالسی استفاده کرد. عمق نفوذ فلزیاب ها تحت تاثیر عمامل مختلفی است که در ادامه به بررسی آنها میپردازیم :

  • تکنولوژی به کار رفته در ساخت دستگاه فلزیاب : اصلی ترین عامل را میتوان تکنولوژی ساخت دانست. این مورد ممکن است در دستگاههایی که از یک تکنولوژی خاص نیز استفاده میکنند صادق است. یعنی ممکن است دو دستگاه VLF نیز عمق کاوش متفاوتی داشته باشند ( با توجه به فرکانس کاری متفاوت و سایز کویل های به کار رفته و …)
  • جنس فلز مدفون شده : برخی از فلزها مانن آهن میدان مغناطیسی قوی تری را نسبت به دیگر فلزات ایجاد میکنند.
  • سایز فلز مدفون شده : پیدا کردن اجسام بزرگ در عمق بیشتر امکان پذیر است و جست و جوی اشیاء ریز در عمق زیاد بسیار سخت است.
  • جنس خاک : خاک های معدنی و زمین های دارای ترکیبات رسانا باعث اختلال و خطا در دستگاههای فلزیاب میشوند.
  • هاله اطراف هدف : وقتی که فلزات برای مدت زیادی در زیر خاک میمانند ، باعث میشوند تا رسانایی خاک اطراف بیشتر شده و راحت تر توسط فلزیاب شناسایی شوند ( اثر فلز قدیم و جدید ).
  • تداخل فرکانس اشاء و دستگاههای اطراف : اجسامی مانند دکل های برق فشار قوی ، کابل های زیر زمینی و … باعث اختلال در عمق فلزیاب میشوند.

مصارف معمول فلزیاب ها :

از فلزیاب ها برای اهداف و کاربرد های متفاوتی استفاده میشود که در ادامه برخی از مهمترین آنها را بر میشمریم :

  • سکه یابی : در اروپا و امریکا پر طرفدار ترین کاربرد فلزیاب ها را میتوان سکه یابی دانست.
  • معدن یابی : از فلزیاب ها میتوان برای پیدا کردن معادن فلزات استفاده کرد. یافتن معادن طلا ، رگه های طبیعی طلا و سنگ های معدنی با این دستگاهها بسیار راحت تر است.
  • جست و جوی عتیقه و اشیاء باستانی : جست و جو برای اشیاء به جا مانده از تمدن های باستانی و قدیمی که البته در این مورد از دستگاههای مکمل مانند دستگاههای GPR نیز استفاده میشود.
  • گنج یابی : پیدا کردن دفینه ها و گنج های مدفون در اعماق زمین که بیشترین کاربرد در کشورهای دارای تمدن باستانی است.
  • کاربرد های صنعتی : پیدا کردن لوله ها و کابل های زیر زمینی و میله های موجود در ساختار ساختمان ها ، پیدا کردن تکه های فلزی در محصولات صنایع غذایی و …
  • کاربرد های امنیتی و انتظامی : گیت های بازرسی ، فلزیاب های دستی جهت تفتیش بدنی و … نیز از کاربرد های معمول فلزیاب ها است
  • کاربرد های زمین شناسی و باستان شناسی : پیدا کردن سنگ های معدنی و بررسی لایه های مختلف زمین

کمپانی های مشهور تولید فلزیاب :

کمپانی های امریکایی :

  • Garrett
  • Fisher
  • Teknetics
  • White’s Electronics
  • Bounty Hunter
  • Quest
  • Tesoro

کمپانی های آلمانی :

  • OKM
  • DRS
  • Lorenz
  • KTS
  • Mega Locators

دیگر کمپانی های مشهور :

  • Minelab
  • XP
  • Nokta
  • Makro
  • C.Scope
  • Detech

فیلم زیر را برای درک بهتر مکانیسم کار فلزیاب ها مشاهده کنید :

منبع : howstuffworks

 

شاید دوست داشته باشید:

فلزیاب RG 750 v2 ساخت بلغارستان

فلزیاب RG 750 v2 ساخت بلغارستان فلزیاب  RG 750 v2  این فلزیاب یکی از برترین فلزیاب های حرفه ای میباشد که قادر است تا ریز ترین فلزات درون خاک را بیرون بکشد شرکت دیپ تک  در باره این فلزیاب اعلام مینماید که این فلزیاب با تکنولوژی بسیار بالایی ساخته شده که میتواند  فرایند کاوش را […]

مروری بر تاریخچه فلزیاب ها از گذشته تا به حال

مروری بر تاریخچه فلزیاب ها از گذشته تا به حال  شاید با خود فکر کرده باشید که مراحل تکامل فلزیاب های امروزی چگونه بوده است. حال ای کا پی وی ۱۳۳ برای شما این مراحل را از اولین تا آخرین پیدایش این معجزه به دست بشر بصورت مختصر ولی مفید در اختیار شما قرار می […]

بررسی فلزیاب Fisher F5 محصول آمریکا

بررسی فلزیاب Fisher F5 محصول آمریکا در مقاله قبلی در مورد فلزیاب فیشر اف ۲۲ صحبت کردیم و در این مطلب به بررسی فلزیاب Fisher F5 می پردازیم. Fisher F5 یک فلزیاب با تکنولوژی پیشرفته است که بسیار اتوماتیک است و استفاده از آن آسان و راحت است. F5 بر روی انواع خاک با یک […]

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

چهار × 4 =


Call Now Button