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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Storia dei metal detector. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / metal detector La prima menzione di metal detector si trova in antichi documenti cinesi del II secolo a.C. aC, che descrive l'ingresso alle camere dell'imperatore, realizzato in magnetite naturale a forma di arco, a forma di calamita a ferro di cavallo. Un tale magnete ha una forza magnetica sufficientemente elevata e attira a sé qualsiasi oggetto di ferro, comprese le armi portate nella stanza dell'imperatore. Alla fine del XIX secolo. in diversi paesi furono condotti studi sull'allora fenomeno di moda dell'induzione magnetica. Negli Stati Uniti, Alexander Bell, l'inventore del telefono, è stato attivamente coinvolto in questo. Nel 1881, il presidente degli Stati Uniti J. Hartfidd fu ferito a morte. I dottori, avendo saputo degli esperimenti di Bell, chiesero aiuto per trovare una pallottola nel corpo del presidente. Tuttavia, il dispositivo di Bell era ancora molto primitivo e il proiettile non è stato trovato. All'inizio del XX secolo. i metal detector sono stati utilizzati principalmente nella ricerca di minerali, in particolare minerali di solfuro elettricamente conduttivi negli Stati Uniti e in Inghilterra. Questi dispositivi erano piuttosto ingombranti e quindi montati sulle automobili. Un potente generatore di corrente continua, utilizzando un'enorme bobina radiante, ha creato un campo elettromagnetico che è penetrato a diversi metri di profondità nella terra e, riflesso dal metallo e da altri corpi elettricamente conduttivi (alcuni minerali metallici), è stato catturato da una bobina ricevente. Modificando le caratteristiche del campo secondario (ampiezza e sfasamento), è stato possibile giudicare la presenza dell'uno o dell'altro oggetto nel suolo. Successivamente, impianti così potenti sono stati vietati nei paesi che hanno firmato la convenzione sui livelli massimi di onde elettromagnetiche. Nel 1925 apparvero in Germania i primi metal detector ad arco, che permettevano di rilevare oggetti metallici che i lavoratori portavano segretamente fuori dalla fabbrica. Nello stesso periodo, il ricercatore tedesco S. Herr sviluppò il principio della bilancia a induzione magnetica e inventò un metal detector che funzionava secondo questo principio. Questa idea è stata immediatamente ripresa da diverse aziende, in particolare la Radio Metal Locating Company negli Stati Uniti, che per prima ha lanciato la produzione di metal detector portatili alla fine degli anni '20. Le bobine di ricezione e trasmissione sono state separate da 2 metri su un telaio di legno per eliminare le interferenze elettroniche reciproche e garantire lo stato di equilibrio dell'induzione. Qualsiasi oggetto metallico apparso nel campo elettromagnetico del trasmettitore ha disturbato l'equilibrio induttivo e nella bobina di ricezione si è verificata una tensione che ha amplificato e avvertito l'operatore del ritrovamento sotto forma di un segnale acustico. Il dispositivo funzionava su 6 tubi radio, era piuttosto ingombrante, ma trovò con successo tubi a una profondità di 3 metri, ma all'inizio degli anni '30 la società fallì. Dopo la Grande Depressione, negli Stati Uniti c'è stato un boom edilizio e c'è stato un rinnovato bisogno di strumenti per trovare cavi e tubi. Ciò spinse Gerhard Fischer, un ingegnere tedesco emigrato negli Stati Uniti nel 1923, a sviluppare tali dispositivi. Nel 1937 ricevette il suo primo brevetto per un metal detector, che chiamò metalloscopio, e aprì un'azienda per la sua produzione. Il metalloscopio aveva un circuito più complesso, che utilizzava 9 lampade. La frequenza operativa è stata abbassata a kHz, il che ha fornito una profonda penetrazione del campo elettromagnetico nel terreno. Nel 1938, lo schema del dispositivo fu descritto in dettaglio in numerose riviste popolari, grazie alle quali molti radioamatori realizzarono tali dispositivi con le proprie mani. Allo stesso tempo, un'altra società americana, la Goldak Company, ha prodotto un simile metal detector a bobina distanziata chiamato radioscopio. È stato il primo a risolvere il problema della desintonizzazione da terra. La stessa azienda ha brevettato per la prima volta il design dei metal detector con una bobina di ricerca rotonda, che hanno quasi tutti i metal detector moderni. Va notato che gli strumenti di ricerca degli anni '30. lavorati su tubi radio, erano realizzati principalmente in legno e pesavano dai 15 ai 25 kg. Alla fine degli anni '30. iniziarono a svilupparsi prevalentemente dispositivi con una bobina di ricerca rotonda, un'asta e un'unità elettronica montata sull'asta. Questo design era più comodo da usare e permetteva di trovare sia piccoli oggetti che tesori nascosti. I dispositivi di battitura erano ampiamente utilizzati per la ricerca di tubi, che in seguito iniziarono ad essere utilizzati per la ricerca di mine. L'uso dei rilevatori di mine per la caccia al tesoro iniziò alla fine degli anni '40. negli Stati Uniti, quando attrezzature obsolete iniziarono ad essere vendute nei magazzini militari. A quel tempo erano usati principalmente per cercare tesori e oro nativo. Solo gli appassionati potrebbero lavorare con dispositivi così pesanti e scomodi. E solo quando alla fine degli anni '50. apparvero dispositivi a transistor piccoli e leggeri, un nuovo hobby iniziò a diffondersi ampiamente in tutta l'America, stimolando la nascita di numerose aziende di metal detector. Questi dispositivi funzionavano o sui battiti o sul principio dell'equilibrio a induzione. La loro sensibilità era bassa (10-15 cm per una moneta), non c'era bilanciamento del terreno e discriminazione, ma erano comunque molto più convenienti dei rilevatori di mine militari e permettevano di trovare molte monete, anelli e altri gioielli. erano G. Fisher, C. Garrett, E. Reis, W. Megan. Negli anni '70 sorse un notevole interesse per la ricerca di oro e monete. negli Stati Uniti a causa di un forte aumento del prezzo dell'oro. Il fatto è che negli Stati Uniti dal 1933 al 1974 ai cittadini statunitensi era proibito avere oro nativo in mani private. Il governo ha mantenuto il prezzo dell'oro artificialmente basso ($ 35 l'oncia) a questo punto. Dopo l'abolizione di questa legge, il prezzo dell'oro ha iniziato a salire bruscamente, raggiungendo alla fine degli anni '70. fino a $ 800 per oncia. Ciò servì da nuovo impulso alla ricerca dell'oro e stimolò la produzione di metal detector, che iniziarono ad essere ampiamente utilizzati per questo scopo. Dozzine di nuove aziende sono sorte producendo tali dispositivi. Tuttavia, nella feroce concorrenza, solo poche aziende negli anni '70. è riuscito a sopravvivere: si tratta di Garrett Electronics, Inc., Fisher Research Laboratory (nel 2006 questa società è stata acquistata da First Texas International), White's Electronics, Inc. (USA) e C-Scoop (Inghilterra). Negli anni '80. aziende come Tesoro Electronics, Inc., Ltd. sono emerse e si stanno sviluppando con successo, avendo trovato la loro nicchia. e Teknetics negli Stati Uniti, Minelab in Australia. Apparvero dispositivi di piccole dimensioni, stabili e molto sensibili.
Con il progresso nella progettazione dei metal detector, problemi come la detuning da detriti metallici e da minerali del suolo elettricamente conduttivi (ossidi e sali di ferro) sono stati risolti con successo, mentre fino alla fine degli anni '70. i due processi non potevano essere eseguiti contemporaneamente. La frequenza operativa dei dispositivi è stata ridotta da 100 kHz a 1-5 kHz. È stato inventato uno schema per l'autotuning continuo del dispositivo durante la ricerca, sono comparsi dispositivi a impulsi economici con discriminazione, ecc. I metal detector sono diventati ogni anno sempre più complessi e, purtroppo, più pesanti. Dopo aver ascoltato le lamentele dei motori di ricerca, G. Fisher nei primi anni '80. ha sviluppato uno strumento nuovo di zecca (1260-X), compreso il bilanciamento automatico del terreno e la discriminazione automatica, utilizzando nuovi componenti elettronici e un nuovo layout dello strumento. Era un metal detector dinamico leggero, maneggevole e abbastanza efficace, e presto altre aziende iniziarono a utilizzare questo principio di funzionamento e lo stesso layout. > L'elaborazione del segnale dall'oggetto è diventata sempre più accurata ogni anno ed è migliorata notevolmente a metà degli anni '90. con l'avvento dei computer. Il primo brevetto per un metal detector per computer è stato ricevuto da Garrett Electronics, Inc., ma il primo dispositivo per computer è stato rilasciato sul mercato da White's Electronics, Inc., le cui ultime modifiche - Spectrum XLT e DFX - sono attualmente le migliori al mondo. Tutte le altre aziende leader ora producono anche dispositivi informatici. In Russia, fino alla fine degli anni '80, non esistevano praticamente metal detector domestici, sebbene non solo i singoli cittadini, ma anche alcuni dipartimenti mostrassero interesse per la ricerca di tesori. Per questo, venivano solitamente utilizzati rilevatori di mine. Gli appassionati di radioamatori hanno assemblato dispositivi secondo schemi pubblicati su riviste, rilevatori di mine modernizzati, rendendoli più sensibili e stabili, ma si trattava di copie singole. Nei primi anni '80. Il miglior design amatoriale era, forse, il metal detector a impulsi di V Gorchakov. I primi dispositivi stranieri sono apparsi in vendita in Russia alla fine degli anni '80. I moderni metal detector possono fare quasi tutto tranne scavare un ritrovamento: rilevare il metallo, determinare a quale gruppo appartiene, quali sono le sue dimensioni, a quale profondità si trova, stabilire la sua posizione esatta, non reagire ai minerali del suolo e ai detriti metallici. Tuttavia, questi dispositivi hanno ancora dei limiti. Non riescono a trovare una moneta a una profondità superiore a 50 cm, mostrano la forma di un oggetto sullo schermo, determinano la composizione chimica del metallo, non possono cercare solo l'oro. I metal detector del futuro avranno senza dubbio tali capacità. Autore: Bulgak L.V.
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