地下金属探测器

　　概述

　　地下金属探测器（Underground metal detector）是应用先进技术制作，它具有探测度广、定位准确、分辨力强、操作简易等特点。金属探测器（Metal Detector）主要是用探测和识别隐埋地下的金属物。它除了在军事上应用外，还广泛用于：安全检查、考古、探矿,寻找废旧金属.又称“探铁器”是废旧回收的好帮手。

　　地下金属探测器采用声音报警及仪表显示，探测深度跟被探金属的面积、形状、重量都有很大的关系，一般来说，面积越大，数量越多，相应的探测深度也越大；反之，面积越小，数量越少，相应的深度就越小。下表所列最大探测深度，是按产品的企业标准用一块20公分*20公分*0.5公分的铝板埋入干燥泥土之中实测的结果。

　　金属埋在地下，透过厚厚的土层去探测，必然受到地质结构的影响。地层中含有各种各样的矿物质，他们也会使金属探测产生信号，这些矿物的信号会掩盖掉金属的信号而造成假象。用过旧时金属探测器的人都有这种体会，随着探头靠近土堆、石块、砖头都会发出报警声，这种现象称为“矿化反应”。由于这个原因，旧式金属探测器只能探测到浅土中的金属，对深埋地下的金属目标无能为力。地下金属探测器装有先进的地平衡系统，能排除“矿化反应”的干扰，大大提高了仪器的探测深度跟效果。

　　发展史

　　一个地下金属探测器产品的出现带动了一个行业的发展，于是安检这个既陌生又熟悉的行业开始进入市场。40多年过去了，金属探测器经历了几代探测技术的变革，从最初的信号模拟技术到连续波技术直到今天所使用的数字脉冲技术，金属探测器简单的磁场切割原理被引入多种科学技术成果。无论是灵敏度、分辨率、探测精确度还是工作性能上都有了质的飞跃。应用领域也随着产品质量的提高延伸到了多个行业。

　　全球第一台地下金属探测器诞生于1960年，步入工业时代最初的地下金属探测器也主要应用于工矿业，是检查矿产纯度、提高效益的得力帮手。随着社会的发展，犯罪案件的上升。1970年地下金属探测器被引入一个新的应用领域——安全检查，也就是今天我们所使用的金属探测门雏形，它的出现意味着人类对安全的认知已步入一个新纪元。

　　70年代随着航空业迅速发展，劫机和危险事件的发生使航空及机场安全逐渐受到重视，于是在机场众多设备中金属探测门扮演着排查违禁物品的重要角色。同样在70年代，由于金属探测门在机场安检中的崭露头角，大型运动会(如奥运会)展览会及政府重要部门的安全保卫工作中开始启用金属探测门作为必不可少的安检仪器。 　发展到80年代，监狱暴力案件呈直线上升趋势，如何及早有效预防并阻止暴力案件发生成了监狱管理工作中的重中之重，在依靠警员对囚犯加强管理的同时，金属探测门再次成为了美国、英国、比利时等发达国家监狱管理机构必备的安检设备，形成平均每300个囚犯便使用一台金属探测门用于安检;与此同时西方兴起的“寻宝热”，也使手持式、便携式地下金属探测器得到长足的发展。

　　进入90年代，迅速升温的电子制造业成了这个时代的宠儿，大型的电子公司为了减少产品流失、结束员工与公司之间的尴尬局面，陆续采用金属探测门和手持式金属探测器作为管理员工行为、减少产品流失的利刃。于是金属探测器又有了它新的角色——产品防盗。

　　9.11事件以后,反恐成为国际社会一个重要议题。爆炸案、恐怖活动的猖獗使恐怖分子成了各国安全部门誓要打击的对象。此时国际社会对“安全防范”的认知也被提到一个新的高度。受9.11事件影响，各行各业都加强的保安工作的部署，正是受此影响，金属探测器的应用领域也成功的渗透到其他行业。

　　随着国内安防行业的蓬勃发展，在安检领域，地下金属探测器产品的研发、生产和推广，近几年已获得较大进步。从2005年开始，各级省市地区的重要考试例如全国硕士研究生入学统一考试等等，为防止利用手机等工具作弊的行为，这些考场首次启用了一种新仪器――金属探测器。这种仪器可发现考生随身携带的手机、传呼机等物品，考生进入考场前要先过“检测关”。

　　主要功能

　　安全检查

　　公安刑事部门快速搜查；

　　检测原料、燃料、食品中的金属异物；

　　检查邮件、行包中的金属物品；

　　探查地下的管道、电缆；

　　废旧金属回收。

　　其它功能

　　1.考古、探矿，发现隐埋在地下的金银宝物和金属文物。设有地平衡线路，能消除“矿化反应”带来的影响，大大提高了有效探测的深度及准确率；2.具有区别黑色金属和有色金属功能；

　　3.采用智能操作系统；

　　4.采用高强度ABC材料封装，重量轻、寿命长；

　　5.可通过耳机识别金属声音。

　　零件介绍

　　如右图所示

　　1． 探测大盘。

　　2． 探测盘紧固螺杆与螺母。

　　3． 探测杆活动部分。

　　4． 探测杆活动部分锁紧装置。

　　5． 指示表头。

　　6． 电源指示灯。

　　7． 电源“通-断”开关。

　　8． 调零按钮。

　　9． 探测灵敏度调节旋钮。

　　10． 识别功能调节旋钮。

　　11． 整机托架。

　　12． 耳机插孔。

　　13． 外接电源输入插孔。

　　14． 地平衡功能调节钮。

　　15． 临界声调节钮。

　　16．“地平衡-识别”工作方式转换开关。

　　17． 探测盘输出电缆整机输入插孔。

　　18． 外接1号干电池盒。

　　19． 探测小盘

　　技术参数

　　产品标称的最大探测深度，是按产品的企业标准用一块60公分*60公分*0.5公分的铝板埋入干燥泥土之中实测的结果

　　·探测深度：大盘 3.5米（最大深度5米）

　　·赠送小盘探测深度：1.5米（最大深度2.5米）;

　　·信号频率：7KHz

　　· 音响频率：450Hz

　　·工作电流：12DCV "AA"(碱性) 8X1.5V

　　·功耗：0.6W

　　· 重量：3.2Kg（净重）,含有包装5.5Kg左右

　　机型尺寸：1200CM（长）且有伸缩工能，最短至90CM。

　　工作原理

　　地下金属探测器利用电磁感应的原理，利用有交流电通过的线圈，产生迅速变化的磁场。这个磁场能在金属物体内部能感生涡电流。涡电流又会产生磁场，倒过来影响原来的磁场，引发探测器发出鸣声。

　　内置高频振荡器由三极管VT1和高频变压器T1等组成，是一种变压器反馈型LC振荡器。T1的初级线圈L1和电容器C1组成LC并联振荡回路，其振荡频率约220kHz，由L1的电感量和C1的电容量决定。T1的次级线圈L2作为振荡器的反馈线圈，其“C”端接振荡管VT1的基极，“D”端接VD2。由于VD2处于正向导通状态，对高频信号来说，“D”端可视为接地。在高频变压器T1中，如果“A”和“D”端分别为初、次级线圈绕线方向的首端，则从“C”端输入到振荡管VT1基极的反馈信号，能够使电路形成正反馈而产生自激高频振荡。振荡器反馈电压的大小与线圈L1、L2的匝数比有关，匝数比过小，由于反馈太弱，不容易起振，过大引起振荡波形失真，还会使金属探测器灵敏度大为降低。 振荡管VT1的偏置电路由R2和二极管VD2组成，R2为VD2的限流电阻。由于二极管正向阈值电压恒定（约0.7V），通过次级线圈L2加到VT1的基极，以得到稳定的偏置电压。显然，这种稳压式的偏置电路能够大大增强VT1高频振荡器的稳定性。为了进一步提高金属探测器的可靠性和灵敏度，高频振荡器通过稳压电路供电，其电路由稳压二极管VD1、限流电阻器R6和去耦电容器C5组成。 振荡管VT1发射极与地之间接有两个串联的电位器，具有发射极电流负反馈作用，其电阻值越大，负反馈作用越强，VT1的放大能力也就越低，甚至于使电路停振。RP1为振荡器增益的粗调电位器，RP2为细调电位器。

　　调试操作

　　组装金属探测器

　　组装金属探测器简单而且勿需任何特殊工具，只要按以下几个步骤做就可以了：

　　1.顺时针旋转金属杆上的锁结使它松动

　　2.手持探测器站立，当探测盘与地面的距离在0.5至2英寸之间时，使胳膊自然地舒适地摆放，你可以依此调整探测杆的长短。

　　3.逆时针旋转锁结使它锁在固定的地方

　　4.扭开探测盘上的螺母并把它和螺杆移开。插入金属轩并把它对准探测盘上的支架孔，把螺杆重新插入孔中，再把螺母上紧。

　　5.把探测电缆缠绕在金属杆上。留下足够的长度使得在探测不平坦的地面时能够对探测盘进行高速。

　　6.把探测盘的插头插入控制面板上的插座。注意确定插头上的芯对准了插孔。

　　注意：探测盘插头只能以一种方式插入插座，不要用力插入以免造成损害。把探测盘电缆与探测盘断开，请抓住插头把其的拔下，勿要拔电缆线

　　7.松动探测盘上的螺母，以便于调整探测盘达到需要的角度（探测盘应该与地面平行）。把螺母拧到一个适当的程度便于探测盘旋转和振动。

　　注意：不要把探测盘拧得过紧，也不要用钳子等工具来拧紧它。

　　安装电池

　　你需要8节1.5伏电池作为金属探测器的动力

　　注意

　　只能使用规定尺寸及推荐型号的新电池

　　不要把旧电池和新电池以及不同型号的电池（标准电池、碱性电池或者充电电池）或者

　　不同容量的充电电池混在一起使用。

　　1.装电池时，使仪器保持关闭状态。

　　2.按住右边的电池盖，并按箭头上的方向把盖子移开

　　3.把4节1.5伏电池放入电池舱内，注意对准正负极的标记

　　4.重新安放好右边的电池盖子

　　5.按住左边的电池盖板，并按箭头的方向把盖子移开

　　6.按正负极的正确方向把4节1.5伏电池放入电池舱里

　　7.重新盖好左边的电池盖板

　　注意

　　●及时更换旧电池及弱性电池；电池能泄露化学物质从而损坏电子元器件

　　●如果没有计划连续一个星期或更长时间使用探测器，请把电池取出

　　●正确地处置旧电池

　　(1)测试电池

　　开机后，如果探测的指示灯很暗或不亮，会使探测器不能打开，音量较弱，不能适当地调谐，操作起来不稳定，或出现偏移，这表明电池的能量不足，需要更换电池。（2）调整电平表

　　把状态调至关闭，使用螺丝刀把指针对准刻度上的0点处。

　　使用耳机

　　你可以连接一个耳机（未配备，自备）到探测器上，这样你就能够一个人听到声音，使用耳机在节省电池的同时，还能更容易地确定声音上细微的改变，从而达到更好的探测效果。当你使用耳机时，内装的扬声器就不在使用状态。

　　仪器各操作键说明：

　　1.调零按钮

　　在手握探测器手柄的食指位置有一个按钮，叫做调零按钮，将它按下，电表的指针就会回到0刻度处。调零按钮具有记忆作用，它能记忆住仪器当时的工作环境。例如，将探测盘放在泥土的上方，泥土对仪器会产生一定的信号而使指针偏向0刻度，当按一下按钮后，指针会回到0刻度，泥土的信号就没有了，这时就可用来探测金属，因此必须指出的是在金属物体的周围不能按下按钮，因为按了之后，会记忆了金属的信号，再遇到金属就探不出了。还必须指出的是，在调整仪器的任何一个旋钮时，都必须先按下调零按钮，调好之后再放开，在探测的过程中，仪器随着环境的变化，电表的指针会偏离0刻度，按一下按钮指针就又回到0刻度了。因此在整个探测过程中要经常按此按钮。

　　注意：在刚开机时，需要一分钟左右的预热时间，否则按下调零按钮，一放开，指针又会偏离，预热后就能保持正常。

　　2.调谐器按钮(TUNE)：

　　调节调谐器按钮，仪器的声音可以从无到有，从轻到响，当声音从无到有时，勉强可以听到时称为临界声。只有将仪器调至临界声时，仪器才有最高灵敏度。否则无声音太大或根本无声都将降低探测效果。注意：在调临界声时，调零按钮应按下，调好后再放开。在仪器的使用过程中，如果临界声逐渐变大或变小消失，只要按一下调零按钮就可以恢复。

　　3.灵敏度旋钮(SENSITIVITY)

　　灵敏度旋钮是控制探测仪的灵敏度的，将旋钮逆时针到底，仪器灵敏度最低，反之，顺时针旋到底，则灵敏度最高，探测深度最大。灵敏度的调节视环境面论，并非越高越好，例如：在“矿化反应”大的地方，灵敏度太高会引起假信号，仪器到处乱响，反而探不到东西。

　　这时，就应该降低灵敏度来养活复杂地层对仪器的影响。

　　注意：调整此按钮之前，要先按下调零按钮，调好后松开。

　　4.地平衡旋钮(GROUD BALANCE)

　　地平衡旋钮的探测方式首先要把操作方式开关放在地平衡档，然后调地平衡按钮。把地平衡按钮调到MAX，仪器的声音会增大。放在MIN时，声音会减小。

　　5.识别旋钮(DISCRIMINATION)

　　识别旋钮是在识别工作方式使用的，因此在旋转这个旋钮前应先把工作方式开关扳到识别档。通过把识别旋钮对准不同的刻度，我们可以选择不同的信号。如果被识别的目标是一块铁板，将会出现如下的现象：在探头移近它的边缘时，反应与黑色金属相同，探头放铁板上方之后，反应跟有色金属一样，遇到这样的情况，你不但可以判

　　断地下是一块铁板，而且还能大至估计它的面积范围。识别旋钮的另一个功能是能够在同类金属中排除小块金属而选取大块金属，例如把一个5分币埋在地下，我们把识别旋钮从顺时针向右边拧转（注意按放旋钮），然后把探头移到钱币上方，经过几次调整，使探头接近钱币时刚好发出一点微弱的声音，这一点就是钱币的探测点。调定这一点之后所以体积大于5分币的有色金属都能发出声音，体积小于5分币的有色金属因没有信号而被排除掉。

　　注意：每调整一次识别按钮之前要按下按钮，调好之后再松开。

　　6.操作方式开关(GROUND BALANCE & DISCRIMINATION)

　　操作方式开关有两个档位，一个是地平衡，另一个是识别。在地平衡档仪器对所有的金属都发出响声，没有识别作用。但是能排除地层“矿化反应”的影响。在仪器调好地平衡之后，它具有足够的穿透力，工作稳定，指示准确，因此一般开始对某一地段探测时都采用这个方式。识别方式是配合地平衡方式使用的，在用地平衡方式探明存在金属之后，再用识别档去区分金属的种类或者在那些有大量废弃金属杂物的地方选探大件的有价值的金属。

　　金属探测器电路除了灵敏度调节电位器外，没有调整部分，只要焊接无误，电路就能正常工作。整机在静态，也就是扬声器不发声时，总电流约为10mA，探测到金属扬声器发出声音时，整机电流上升到20mA。一个新的积层电池可以工作20～30小时。

　　新焊接的金属探测器如果不能正常工作，首先要检查电路板上各元器件、接线焊接是否有误，再测量电池电压及供电回路是否正常，稳压二极管VD1稳定电压5.5～6.5V之间，VD2极性不要焊反。探测碟内振荡线圈初次级及首尾端不要焊错。

　　金属探测器使用前，需要调整探测杆的长度，只要将黑胶通旋松，推拉胶通套管至适宜的长度，再旋转胶内通管，使电缆线绕紧，并使手柄尖端朝上，最后将黑胶通旋紧，锁住胶通套管。这样，手握探测器手柄时，大拇指正好紧挨灵敏度调节电位器。

　　调整金属探测器灵敏度时，探测碟（振荡线圈）要远离金属，包括带铝箔的纸张，然后旋转灵敏度细调电位器旋钮（FINE TUNING）打开电源开关，并旋转到一半的位置，再调节粗调电位器旋钮（TUNING），使扬声器音频叫声停止，最后再微调细调电位器，使扬声器叫声刚好停止，这时金属探测器的灵敏度最高。用金属探测器探测金属时，只要探测碟靠近任何金属，扬声器便会发出声音，远离到一定位置叫声自动停止。

　　本金属探测器有较高的灵敏度，用它探测大块金属时，探测碟距金属物体20cm扬声器就会发出声音，小到曲别针，甚至一枚大头针都能检测到，只是探测碟线圈必须紧靠细小金属物体。由于金属探测器利用振荡线圈的电磁感应来探测金属物体，可以透过非金属物体，比如纸张、木材、塑料、砖石、土壤、甚至水层，探测到被遮盖的的金属物体，因此具有实用性，比如在装修房屋时，用它探测到墙内的电线或钢筋，以免造成施工危险和安全隐患；又如安检用的金属探测器就是根据这个原理制成的。

　　注意事项

　　室内测试及注意事项

　　（1）拿开身上配带的手表、戒指及其它珠宝首饰，然后把探测器放在木制或塑料桌子上。

　　（2）调整探测盘的角度使其盘面与天花板平行。

　　注意：不要在建筑物的地板上测试探测器。因为大部分的建筑物地板里都有金属存在，它们会干扰到测试的物体，或完全混淆信号。

　　（3）在距探测盘约5厘米的地方移动你想测试的材料的样品（例如一个金戒指或钱币）。

　　注意：

　　探测盘不能对静止的物体进行探测，因为此时你并没有用探测器进行搜索扫描，所以你必须移动测试的物体。如果你能使用钱币来测试，手持钱币的平面（而不是边）使其与探测盘平行，探测起来就会

　　更加容易室外测试和使用。

　　（1）在室外寻找一块没有金属的区域。

　　（2）将你想探测的样品（如金戒指或钱币）放到地上，（如果你使用的是贵金属如黄金来测试的话，把放置区域做好标志以备以后便于找到。不要把样品放到高的草木上或树木保）。

　　（3）手持探测器，使探测盘平行于地面上2.5-5厘米处，在放置样品区域上方缓慢移动探测盘进行边对边（左右移动）搜索。