Как устроены и работают современные миноискатели. Какие технологии используются для обнаружения мин. Где применяются миноискатели в наши дни. Каковы перспективы развития этих устройств.
Принцип работы индукционного миноискателя
Индукционный миноискатель работает на основе принципа индукционного баланса. В его основе лежит использование нескольких катушек индуктивности:
- Передающая катушка
- Одна или две приемные катушки
Эти катушки образуют индуктивный датчик и размещаются таким образом, чтобы при отсутствии металлических предметов поблизости сигнал с передающей катушки не наводился на приемные. То есть вся система находится в сбалансированном состоянии с нулевым выходным сигналом.
Когда рядом с датчиком появляется металлический объект, баланс системы нарушается. На выходе возникает сигнал рассогласования, который усиливается и обрабатывается электронной схемой прибора.
Конструкция современного миноискателя
Современный миноискатель обычно включает следующие основные элементы:
- Поисковая катушка-датчик
- Электронный блок обработки сигнала
- Телескопическая штанга
- Блок индикации (визуальный и звуковой)
- Элементы питания
Поисковая катушка генерирует электромагнитное поле и регистрирует его изменения при обнаружении металлических предметов. Электронный блок анализирует полученный сигнал и определяет наличие потенциально опасных объектов.
Технологии, используемые в современных миноискателях
В современных миноискателях применяются различные технологии обнаружения мин:
- Индукционный баланс
- Импульсная индукция
- Георадар (GPR)
- Магнитометрия
- Инфракрасная термография
Часто используются комбинированные детекторы, сочетающие несколько технологий. Это повышает надежность обнаружения различных типов мин, включая пластиковые мины с минимальным содержанием металла.
Области применения миноискателей
Миноискатели находят применение в следующих сферах:
- Разминирование территорий после военных конфликтов
- Инженерная разведка в военных операциях
- Обеспечение безопасности важных объектов
- Поиск и обезвреживание взрывоопасных предметов
- Археологические исследования
- Поиск кладов и металлических артефактов
Основная сфера применения — гуманитарное разминирование в рамках программ ООН по очистке территорий от противопехотных мин.
Преимущества современных миноискателей
По сравнению с ранними моделями, современные миноискатели обладают рядом важных преимуществ:
- Высокая чувствительность к небольшим металлическим объектам
- Возможность обнаружения пластиковых мин
- Точное определение местоположения и глубины залегания объекта
- Автоматическая адаптация к типу грунта
- Компактность и эргономичность конструкции
- Длительное время автономной работы
Это позволяет эффективно и безопасно проводить разминирование в различных условиях.
Ограничения и сложности в работе миноискателей
Несмотря на постоянное совершенствование, в работе миноискателей остаются определенные сложности:
- Ложные срабатывания на металлический мусор
- Снижение чувствительности на сильно минерализованных почвах
- Трудности обнаружения мин с минимальным содержанием металла
- Влияние электромагнитных помех на работу прибора
- Необходимость высокой квалификации оператора
Для преодоления этих ограничений ведутся работы по совершенствованию алгоритмов обработки сигнала и комбинированию различных технологий обнаружения.
Перспективные направления развития миноискателей
Основные направления совершенствования миноискателей включают:
- Повышение чувствительности и избирательности детекторов
- Разработку новых алгоритмов распознавания целей
- Создание легких и компактных конструкций
- Интеграцию технологий машинного обучения
- Разработку роботизированных комплексов разминирования
- Использование беспилотных летательных аппаратов для поиска мин
Это позволит сделать процесс обнаружения и обезвреживания мин более быстрым, точным и безопасным.
Как выбрать миноискатель для поиска металлов?
При выборе миноискателя для поиска металлов следует учитывать несколько важных факторов:
- Цель использования (профессиональное или любительское)
- Тип обнаруживаемых объектов (монеты, реликвии, золото)
- Условия поиска (почва, глубина залегания объектов)
- Чувствительность и дискриминация целей
- Удобство использования и эргономика
- Стоимость прибора
Для начинающих подойдут недорогие универсальные модели. Опытным поисковикам стоит обратить внимание на профессиональные приборы с расширенными настройками.
Какова максимальная глубина обнаружения современных миноискателей?
Глубина обнаружения миноискателей зависит от нескольких факторов:
- Тип и размер цели
- Чувствительность прибора
- Минерализация почвы
- Наличие электромагнитных помех
Для небольших металлических объектов (монеты, пули) максимальная глубина обнаружения обычно составляет 20-30 см. Крупные металлические предметы могут быть обнаружены на глубине до 1-2 метров. Специализированные глубинные металлодетекторы способны находить крупные объекты на глубине до 3-5 метров.
Можно ли использовать миноискатель для поиска кладов?
Да, многие модели миноискателей подходят для поиска кладов и исторических артефактов. При этом важно учитывать следующие моменты:
- Необходимо получить разрешение на проведение поисковых работ
- Следует соблюдать законодательство об охране культурного наследия
- Нужно правильно настроить прибор для поиска конкретных типов объектов
- Важно аккуратно проводить раскопки, чтобы не повредить находки
Для поиска кладов лучше выбирать модели с хорошей дискриминацией целей и возможностью определения глубины залегания объектов.
Как обеспечивается безопасность при работе с миноискателем?
При работе с миноискателем необходимо соблюдать следующие меры безопасности:
- Пройти специальное обучение перед началом работ
- Использовать средства индивидуальной защиты (бронежилет, шлем)
- Строго следовать инструкциям и протоколам безопасности
- Работать в паре с напарником
- Маркировать обнаруженные подозрительные объекты
- Не пытаться самостоятельно извлекать или обезвреживать найденные взрывоопасные предметы
Только при соблюдении всех мер предосторожности работа с миноискателем может быть относительно безопасной.
Как работает индукционный миноискатель ИМП
Принцип работы миноискателя ИМП
В основе работы миноискателя ИМП лежит принцип индуктивного (или индукционного) баланса. Основа индукционного баланса — несколько катушек индуктивности, одна передающая и одна или две приёмные, образующие индуктивный датчик. Все катушки размещены в пространстве таким образом, что бы сигнал с передающей катушки при отсутствии поблизости металлических предметов не наводился на приёмные (или наводился, но сигнал, наведённый в одной катушке, вычитался бы из сигнала другой катушки), то есть вся система была бы сбалансирована и сигнал на выходе был бы равен нулю. Если теперь поблизости от датчика появится металлический объект, то баланс нарушится и на выходе появится сигнал рассогласования, который можно будет усилить. Более подробно принцип индукционного баланса описан в статье История металлоискателей.
В миноискателе ИМП применён цилиндрический датчик, содержащий три катушки — передающую TX, расположенную в центре датчика, и две приёмные RX (рис.
1.). Все катушки расположены в одной плоскости, обе приёмные катушки размещены симметрично относительно передающей. В тот момент, когда ток в передающей катушке направлен по часовой стрелке, то токи в приёмных катушках будут направлены в противоположную сторону. Это происходит из-за того, что наводки тока между ближайшими частями витков двух рядом находящихся катушек будут сильнее, чем между более удалёнными частями витков катушек.
Рис. 1. Схема расположения катушек в датчике миноискателя ИМП
Для того, что бы получить нулевой сигнал, сигналы с приёмных катушек следует подать на сумматор, как показано на рисунке 2. Здесь обе приёмные катушки включены противофазно — начало одной катушки и конец другой соединены с общим проводом, так что на суммирующий резистор подаются противофазные сигналы, которые взаимно компенсируются. При малейшем нарушении баланса системы на сумматоре появляется сигнал рассогласования, этот сигнал усиливается резонансным усилителем и подаётся на головные телефоны.
Рис. 2. Упрощённая схема металлодетектора, поясняющая принцип индукционного баланса.
В реальной схеме миноискателя ИМП (рис. 3.) используется несколько иной принцип компенсации остаточного сигнала. Здесь вместо суммирующего резистора применён трансформатор, и небольшая часть сигнала с задающего генератора подмешивается в остаточный сигнал. Величину и фазу сигнала, поступающего с задающего генератора можно регулировать переменными резисторами таким образом, что бы этот сигнал был равен по амплитуде и противоположен по фазе остаточному сигналу, так что на выходе системы установится нулевой сигнал.
Рис. 3. Упрощённая схема миноискателя ИМП
Такой способ позволяет компенсировать не только дисбаланс катушек, но и наводки задающего генератора на входные цепи усилителя.
Электронная схема миноискателя ИМП
Рабочая частота миноискателя ИМП — 1,5 кГц. Потребляемый ток — не более 28 мА. Напряжение питания — от 5,0 до 6,2 В (4 элемента 373). Время непрерывной работы от одного комплекта свежих элементов питания — 100 часов.
На рисунке 4 изображена электрическая схема миноискателя. Она состоит из генератора, вырабатывающего частоту 1,5 кГц, устройства компенсации и резонансного усилителя с рабочей частотой 1,5 кГц и с коэффициентом усиления по напряжению примерно 1000 раз.
Генератор выполнен по двухтактной схеме на двух транзисторах Т1 и Т2 типа МП15. Генераторная катушка частично включена в коллекторные цепи транзисторов. Индуктивность передающей катушки составляет 45 мГн, число витков — 970 провода ПЭВ-0,33, отводы сделаны примерно от четверти витков, считая с каждой стороны. Сопротивление обмотки — 13 Ом. Катушка имеет стальной сердечник. Рабочая частота генератора зависит от индуктивности этой катушки и ёмкости конденсатора С1.
Приёмные катушки имеют индуктивность по 400 мГн, они содержат по 3500 витков провода ПЭВ-0,1, намотанного на каркасе диаметром примерно 35 мм.
Использование двухтактного генератора в схеме миноискателя ИМП обусловлено несколькими причинами — во-первых, в то время, когда разрабатывался этот миноискатель, в наличии были только транзисторы одной структуры — p-n-p.
Во-вторых, для питания схемы двухтактного генератора на транзисторах одной структуры потребуется меньшее напряжение по сравнению с другими схемами генераторов.
Схема компенсации выполнена на резисторах R1 — R8 и конденсаторах С1 и С2. Переменными резисторами R5, R8 осуществляется грубая регулировка амплитуды и фазы, а резисторами R2, R7 — плавная.
Переменное напряжение поступает в схему компенсации с одного из отводов генераторной катушки.
Рис 4. Принципиальная электрическая схема миноискателя ИМП:
ПК — приёмная катушка — 400 мГн; ГК — генераторные катушки — по 45 мГн; Т1, Т2 — МП15; Т3..Т5 — МП13Б;
R1, R3 — 39к; R2 — 22к; R4,R6 — 4,7мОм; R5 — 100к; R7,R8 — 47к; R9 — 3к; R10 — 6,2к; R11 — 2,2к; R12 — 240; R13 — 5,6к;
R14 — 4,3к; R15 — 10к; R16 — 120; R17,R18 — 8,2к; R19 — 4,3к; R20,R29 — 82; R21,R26 — 4,7к;
R22,R27 — 1к; R23 — 270; R24 — 2,7к; R25 — 39; R28 — 120;
C1 — 5,1пФ; C2 — 27пФ; C3,C4 — 3,3нФ; C5 — 10нФ; C6 — 25мкФ; C7,C9 — 680пФ; C8,C10,C13 — 0,25мкФ; C12 — 3,3нФ;
Тф — Телефоны головные ТА-56М
На транзисторах Т3.
.Т5 типа МП13Б выполнен резонансный усилитель. Сигнал на его вход поступает со вторичной обмотки понижающего трансформатора Тр, коэффициент трансформации которого составляет примерно 3:1. Так как входное сопротивление первого каскада усилителя, выполненного на транзисторе Т1 относительно невысоко, то применение понижающего трансформатора позволяет согласовать низкоомный вход усилителя с высоким выходным сопротивлением приёмных катушек. Так же осуществляется согласование других каскадов — здесь используются трансформаторы с коэффициентом трансформации 1:8, первичные обмотки которых включены частично в цепи коллекторов транзисторов Т4, Т5. Такое частичное включение (включена 1/4 часть витков) позволяет избежать ухудшения добротности. Совместно с конденсаторами С7, С9 первичные обмотки обоих трансформаторов образуют резонансные контуры, настроенные на частоту 1,5 кГц. Головные телефоны ТА-56М, включённые в коллекторную цепь транзистора Т5 совместно с конденсатором С12 образуют резонансный контур, настроенный на ту же частоту, что позволяет повысить громкость звука в наушниках.
При подаче напряжения питания на схему запускается задающий генератор, и вокруг генераторной катушки образуется переменное магнитное поле. Это поле наводится в обоих приёмных катушках, в результате чего в них начинает течь переменный ток. Приёмные катушки соединены таким образом, что бы токи, протекающие в них, взаимно компенсировались и система была бы сбалансирована. Из-за технических трудностей, не позволяющих изготовить поисковый элемент с идеально правильным взаимным расположением приёмных катушек и из-за разброса величин индуктивностей, во встречно включённых катушках всегда будет присутствовать какой-то остаточный сигнал. Что бы его подавить, применяется схема компенсации.
Если рядом с датчиком миноискателя отсутствуют металлические предметы и системой компенсации подавлен остаточный сигнал, то на входе резонансного усилителя сигнал будет отсутствовать. Если теперь поблизости от поискового датчика появится металлический объект, то из-за возмущения магнитного поля система разбалансируется, и на входе усилителя появится сигнал, который можно будет услышать в наушниках.
Подробнее о миноискателе ИМП можно прочитать здесь
BACK
Миноискатель — Энциклопедия пожарной безопасности
- Главная страница
- Энциклопедия
А
Б
В
Г
Д
Е
Ж
З
И
К
Л
М
Н
О
П
Р
С
Т
У
Ф
Х
Ц
Ч
Ш
Щ
Э
Ю
Я
Миноискатель – прибор для обнаружения мин, находящихся в грунте, снегу и под водой. Известны: индукционные М., реагирующие на ферромагнитные детали мины, и радиочастотные, обнаруживающие как металлические, так и неметаллические М.; переносные и встроенные, смонтированные в виде навесного оборудования, напр., на бампере автомобиля. К средствам поиска взрывоопасных устройств относятся также: искатели ВВ, обнаруживающие их с помощью высокочувствительных газоанализаторов; электронные стетоскопы для прослушивания хода временного механизма; оптико-электронные приборы и др.
Поделиться:
Предыдущая статья Минное поле Минное поле – участок местности (акватории), на котором в определённом порядке установлены мины. М.п. является основой минновзрывных заграждений и обладает наиболее высоким заградительным качеством. М.п. разделяются: по предназначению – на противотанковые, противопехотные, противодесантные и смешанные; по способу приведения в действие – на неуправляемые и управляемые. Устанавливаются М.п. заблаговременно с маскировкой (заглублением в…читать полностью
Следующая статья Мирное население (гражданское население) Мирное население (гражданское население) – в международном праве лица, не принадлежащие к ВС воюющих сторон и не принимающие непосредственного участия в военных действиях.
читать полностью
Другие разделы портала
История
История
История возникновения и развития пожарной охраны в регионе. Интересные факты, архивные фотографии и документы. Музеи и памятные места. Ветераны и династии пожарных. Виртуальные экскурсии и фотоальбомы.Читать полностью
Миноискатель ПСС-14 | Military.
com
jpg?itok=-f_JIKam» data-src=»//images02.military.com/sites/default/files/media/equipment/personal-equipment/pss-14-mine-detector/2014/02/pss-14-mine-detector-003.jpg» data-thumb-alt=»PSS-14 Mine Detector»>Категории Армейская экипировка Личное снаряжение Инструменты
AN/PSS-14 произвел революцию в обнаружении наземных мин, объединив технологии георадара (GPR) и высокочувствительного металлодетектора (MD) с использованием передовых алгоритмов объединения данных.
Это уникальное сочетание позволяет системе надежно и последовательно обнаруживать противопехотные (ПП) и противотанковые (ПТ) мины и отклонять обнаружение металлических помех, повышая уверенность оператора и эффективность.
Чтобы максимально повысить оперативность и эффективность, AN/PSS-14 предлагает самую высокую вероятность обнаружения любой портативной системы наряду с минимальным уровнем ложных срабатываний. Система поддерживает этот уровень производительности при любых условиях окружающей среды и типах почв, в том числе сильно минерализованных.
Специально разработанный для солдат, AN/PSS-14 был запущен в серийное производство в качестве стандартного миноискателя армии США в 2006 году.
Георадар основан на широкополосном когерентном радиолокационном приемопередатчике со ступенчатой частотой. Поисковая головка содержит одну передающую и две приемные антенны. Передающая антенна создает непрерывный сигнал маломощного радара. Когда поисковая головка проходит над поверхностью земли, а радиолокационные волны достигают неровностей в почве, некоторые волны отражаются обратно к приемным антеннам и обрабатываются системой.
Усовершенствованная катушка металлоискателя имеет диаметр головки датчика. Прохождение тока через катушку MD создает электромагнитное поле, которое индуцирует электрический ток в любом металлическом предмете, который может быть закопан в почву. Сенсорная головка обнаруживает это вторичное электромагнитное поле и подает сигнал тревоги, предупреждая солдата о возможном наличии мины.
Исключительная производительность достигается за счет использования уникальных алгоритмов объединения данных, которые позволяют оператору эффективно различать металлические предметы и настоящие мины. Алгоритмы основаны на моделировании местности с использованием методологии новизны в реальном времени. По мере продвижения оператора модель местности постоянно обновляется, что позволяет системе автоматически адаптироваться к изменяющимся почвенным условиям. Оповещения о потенциальных минах передаются оператору с помощью звуковых сигналов оповещения.
Металлодетекторы — Vallon GmbH
Детекторы
Детекторы Продукты Металлоискатели
Ключевые слова
Фильтр
Удалить фильтр
Сравнить
VMF4-VS20/VS25 – Компактный металлоискатель, оливковый
Компактный металлоискатель 4-го поколения со сменной поисковой катушкой
Сравнить
VMF4-VS20/VS25 – Компактный металлоискатель, песок
Компактный металлоискатель 4-го поколения со сменной поисковой катушкой
Сравнить
VMF4-VS30/VS60 – Компактный металлоискатель, оливковый
Компактный металлоискатель 4-го поколения со сменной поисковой катушкой UXO
Сравнить
VMF4-VS30/VS60 – Компактный металлоискатель, песок
Компактный металлоискатель 4-го поколения со сменной поисковой катушкой UXO
Сравнить
VMC4 — сверхкомпактный металлоискатель, оливковый
Сверхкомпактный металлоискатель 4-го поколения для сил специального назначения
Сравнить
VMC4 — сверхкомпактный металлоискатель, песок
Сверхкомпактный металлоискатель 4-го поколения для сил специального назначения
Сравнить
ВМх5-ВС20/ВС25 – Металлоискатель, оливковый
Металлоискатель 4-го поколения со сменной поисковой катушкой
Сравнить
ВМх5-ВС20/ВС25 – Металлоискатель песочный
Металлоискатель 4-го поколения со сменной поисковой катушкой
Сравнить
ВМх5-ВС30/ВС60 – Металлоискатель, оливковый
Металлоискатель 4-го поколения со сменной поисковой катушкой UXO
Сравнить
ВМх5-ВС30/ВС60 – Металлоискатель песочный
Металлоискатель 4-го поколения со сменной поисковой катушкой UXO
Сравнить
VMC1 – Компактный металлоискатель
Компактный металлодетектор специального назначения
Сравнить
ВМх4ЦС – Металлоискатель
Металлоискатель со сменной поисковой катушкой
Сравнить
VMXC1-3 – Металлоискатель
Металлоискатель для суббоеприпасов и неразорвавшихся боеприпасов
Сравнить
VMR3G «Minehound» — детектор с двумя датчиками
Детектор с двумя датчиками и графическим дисплеем
Сравнить
VMR3 «Minehound» — детектор с двумя датчиками
Детектор с двумя датчиками и светодиодным дисплеем
Сравнить
MW1630B – Подводный металлоискатель
Металлоискатель для подводного использования на глубине до 60 м
Сравнить
VMW1 – Компактный металлоискатель
Металлоискатель для подводного использования на глубине до 30 м
Сравнить
VMX10 — металлоискатель с большой петлей
Металлоискатель с большой петлей для обнаружения неразорвавшихся боеприпасов
Сравнить
VMX10 с VMXV1 — металлоискатель с большой петлей
Металлоискатель с большой петлей для обнаружения неразорвавшихся боеприпасов с колесной тележкой
Сравнить
VMXV1 — колесный носитель
Колесная тележка для металлоискателя VMX10 с большой петлей
Сравнить
MH6 — Ручной металлоискатель
Компактный ручной металлоискатель для проверки безопасности
Сравнить
MB1710A – Металлоискатель для писем и мелких посылок
Детектор почтовой инспекции
В их браузере используется Javascript.
