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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Sensore a cavo per rilevatore di metalli. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / metal detector Lo svantaggio codificatore del disco è la complessità della sua realizzazione con un diametro di avvolgimento superiore a 30 cm. Il sensore a cavo proposto di seguito può essere realizzato con un diametro fino a 1,5 m. L'idea di un sensore del genere non è nuova e consiste nell'utilizzare un pezzo di cavo telefonico schermato come bobina del sensore, piegato a cerchio e cablato di conseguenza. La rigidità strutturale di un tale sensore è inferiore a quella di un sensore a disco, tuttavia la facilità di produzione giustifica tutto. A differenza di un sensore a disco, un sensore a cavo ha una galleggiabilità negativa (affonda nell'acqua), che è conveniente per le ricerche subacquee. Inoltre, il sensore del cavo di grande diametro può essere reso smontabile! Per realizzare il sensore è necessario un cavo telefonico schermato della marca TPP-30 o TPP-50, rispettivamente con 30 o 50 coppie di fili. Questo cavo produrrà un avvolgimento composto da 60 o 100 spire. L'aspetto del sensore con cavo non separabile è mostrato in Fig. 38.
Il sensore è costituito da un pezzo di cavo - avvolgimento 1, supporti in fibra di vetro 2 con elementi di fissaggio in plastica vinilica 3 sull'avvolgimento 1, una scatola di connessione 4 e cavo 5. Il design è chiaro dalla figura; solo il metodo di cablaggio del cavo e il design della scatola di connessione richiede una spiegazione, sulla quale ci soffermeremo più in dettaglio. Per semplificare il cablaggio del cavo, è necessario prima acquisire familiarità con alcune caratteristiche del suo design, che semplificheranno notevolmente la questione. I conduttori nel cavo TPP domestico (come nei cavi telefonici di molti altri tipi) sono raggruppati in coppie. Uno dei conduttori di ciascuna coppia è comune e ha un isolamento bianco o rosso. I restanti conduttori hanno i colori: marrone, giallo, verde, blu, grigio. Le coppie sono raggruppate a decine nel cavo, ciascuna decina è intrecciata con il proprio filo di viscosa. Ogni dieci ha cinque coppie con un filo comune bianco e cinque con uno rosso. Pertanto, su dieci, ogni coppia di fili intrecciati è unica nella sua combinazione di due colori. Prima di iniziare a dissaldare le estremità del cavo, è necessario tagliarle (prepararle) con cura. Quest'ultimo consiste nello smontare i conduttori del cavo in decine e in coppie all'interno di ogni dieci. Poiché il passo di torsione di ciascuna coppia è piuttosto ampio (una persona ignorante di solito non si accorge che i conduttori sono attorcigliati a coppie), per smontare con successo i conduttori è necessaria una sezione libera (riserva) lunga almeno 0,5 m da ciascuna estremità della sezione di cavo preparata. Il taglio dell'estremità del cavo inizia con la rimozione dell'isolamento, per cui viene praticato un taglio circolare nel rivestimento esterno in plastica alla lunghezza richiesta. La plastica deve essere tagliata con molta attenzione per non tagliare i conduttori interni del cavo (soprattutto il conduttore nudo, che è il terminale dello schermo). Dopo il taglio, piccole piegature nel punto del taglio (in corrispondenza di una rottura) separano la sezione dell'isolamento esterno insieme allo schermo interno in alluminio. Per comodità, l'isolamento deve essere rimosso in sezioni di 10...15 cm. Dopo aver rimosso l'isolamento esterno e lo schermo, ma prima di svolgere la pellicola protettiva (!), è necessario fissare le estremità di tutti i conduttori (utilizzando nastro adesivo o attorcigliandoli). Il conduttore schermato non isolato viene avvolto separatamente in una piccola bobina in modo che non interferisca, dopodiché è possibile svolgere la pellicola protettiva e separare le coppie di cavi in dozzine (ogni dieci è intrecciata con il proprio filo di viscosa). Ciascuna decina viene fissata anche all'estremità con nastro adesivo o attorcigliata, dopodiché i mazzi da dieci possono essere divaricati. Mentre il cavo è ancora “fresco” dopo aver tagliato le estremità, è consigliabile smontarlo ogni dieci paia. Per fare ciò, senza liberare l'estremità di una delle decine dalla fissazione, comprimendola longitudinalmente e scuotendola e girandola delicatamente, il fascio di fili viene “sparso” in coppie attorcigliate. Come accennato in precedenza, per questo è necessario avere una lunghezza della parte tagliata del cavo di almeno 0,5 m. I conduttori di ciascuna coppia sono fissati all'estremità con un piccolo pezzo di nastro adesivo (per ciascuna coppia). Non è necessaria alcuna marcatura aggiuntiva, poiché all'interno di ogni dieci, ogni coppia è unica nella sua combinazione di colori isolanti. Dopodiché puoi facilmente “chiamare”, cioè identificare le decine a ciascuna estremità del cavo, ad esempio, assegnando loro dei numeri (1, 2, 3 per un cavo da 30 coppie o 1-5 per un cavo da 50 coppie). Dopo tale preparazione preliminare, puoi iniziare a dissaldare i conduttori. Si consiglia di eseguire la dissaldatura in più fasi: dozzine di coppie. In questo caso, da ogni dieci coppie intrecciate del cavo, si otterrà una sezione isolata del futuro avvolgimento del sensore con 20 spire di filo. Successivamente i singoli tratti vengono collegati in serie fino a formare un avvolgimento di 60 o 100 spire. Il cablaggio viene eseguito secondo lo schema seguente.
Prima di saldare i conduttori, le estremità del cavo, dove termina l'isolamento protettivo esterno in plastica, vengono avvicinate il più possibile l'una all'altra. In questo caso, dal cavo si forma un cerchio della dimensione richiesta. Il cavo e le sue estremità sono fissati in questa posizione. Secondo lo schema elettrico proposto, da un'estremità del cavo viene selezionato uno della dozzina di conduttori, dall'altra uno. Ad esempio, il filo marrone di una coppia bianco-marrone si trova a un'estremità e il filo bianco di una coppia simile si trova all'altra. I conduttori vengono tagliati ad una lunghezza di 5 cm, privati dell'isolamento, stagnati e saldati insieme. La zona di saldatura viene isolata con nastro adesivo o con un sottile tubo termorestringente. In questo modo, le coppie di ciascuna decina vengono dissaldate e poi le decine vengono saldate insieme. Se si aderisce allo schema proposto, il risultato finale dovrebbe essere un avvolgimento con il terminale iniziale sotto forma di un filo con isolamento bianco e con il terminale finale sotto forma di un filo con isolamento grigio. Dopo aver dissaldato l'avvolgimento, il punto di saldatura delle estremità del cavo viene posto in una scatola di giunzione in plastica di dimensioni 40x40x80 (mm). Il volume interno di tale scatola consente, con una leggera compattazione, di accogliere le estremità saldate di un cavo da 30 o 50 coppie. L'interno della scatola è riempito con resina epossidica o colla epossidica. Il riempimento garantisce un isolamento aggiuntivo affidabile dei fili del cavo, li protegge dalla rottura e garantisce un forte collegamento meccanico delle estremità del cavo. Nella scatola di giunzione, i conduttori dell'avvolgimento del sensore sono collegati all'estremità di un cavo flessibile fatto passare attraverso un foro nella scatola. Nella scatola sono contenuti anche i condensatori del circuito oscillante del sensore e i suoi altri elementi, se previsti dal circuito. Mostrato nella fig. 38 l'aspetto corrisponde alla struttura non separabile del sensore a cavo con un diametro esterno di 40 cm. Il sensore a cavo può essere facilmente realizzato con un diametro molto maggiore. Le limitazioni principali sono la capacità dell'operatore di manipolare tale sensore durante il funzionamento, nonché la trasportabilità del sensore. La prima limitazione corrisponde a un diametro del sensore non superiore a 1,5 me un peso fino a 5 kg. La seconda limitazione incoraggia la progettazione del sensore a cavo ad essere smontabile. Nella fig. La Figura 39 mostra il design di un sensore con cavo smontabile.
Nel suo principio, il design proposto ricorda il design di un ombrello pieghevole. Il sensore è composto da un passacavo con scatola di connessione, 12 tubi-supporti in fibra di vetro, 2 dischi centrali ed elementi ausiliari di fissaggio. Dal lato del cavo, i tubi di rinforzo sono fissati tramite boccole adattatrici in alluminio fissate al cavo con staffe e viti. Le boccole adattatrici si inseriscono liberamente all'interno dei tubi - bretelle. Sui dischi centrali (6 su ciascuno) si trovano anche boccole adattatrici con scopo simile. Tuttavia, sono fissi con la possibilità di ruotare entro un piccolo intervallo in modo che i tubi di rinforzo possano muoversi durante l'assemblaggio del sensore nello stesso modo in cui si muovono i raggi di un ombrello quando viene aperto. La circonferenza del sensore e la lunghezza dei tubi di rinforzo sono scelte in modo tale che, una volta assemblato, il cavo di avvolgimento del sensore sia sottoposto a forte tensione (almeno 100 N). In questo caso è necessario adottare misure adeguate per evitare rotture e danni all'avvolgimento del sensore; collegare meccanicamente con attenzione le estremità del cavo dell'avvolgimento in un anello nella scatola di giunzione, arrotondare gli spigoli vivi delle bussole adattatrici nei punti di contatto con il cavo di avvolgimento del sensore, ecc. Quando smontato, il sensore è costituito da elementi separati: un anello portacavo su cui sono fissate boccole adattatrici, 12 tubi di rinforzo (comodamente conservati in una custodia separata), 2 dischi centrali, nonché elementi con cui viene fissato il sensore in condizioni di lavoro - una vite di serraggio con dado, una boccola centrale di spinta e una maniglia per il trasporto del sensore o un gruppo di fissaggio per l'aggancio all'asta. Un certo trucco sta nel modo in cui il cavo - l'avvolgimento del sensore - viene piegato quando smontato. Il cavo, sebbene flessibile, non ha la stessa estensione di uno stendibiancheria. Non ammette assolutamente curve con piccolo raggio di curvatura e torsione longitudinale. Qualsiasi uso di forza durante la piegatura dell'anello del cavo può causare la rottura della pellicola interna dello schermo e altri danni! L'anello del cavo si piega in tre giri. La sequenza delle operazioni di piegatura è mostrata in Fig. 40.
Riso. Fig. 40. Sequenza di piegatura dell'anello del cavo del sensore Autore: Shchedrin AI
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