金屬探測(cè)器的原理與金屬探測(cè)器有什么分類(lèi)及金屬探測(cè)器應(yīng)用在哪些方面

說(shuō)到金屬探測(cè)器，不同的人會(huì)有完全不同的反應(yīng)，有人想到的是人們?cè)诤┥纤阉麇X(qián)幣或埋藏在地下的財(cái)寶。有人則會(huì)想到機(jī)場(chǎng)安檢，或是音樂(lè)會(huì)或大型運(yùn)動(dòng)會(huì)上在入場(chǎng)安檢時(shí)保安人員所使用的手持掃描儀。當(dāng)然還有戰(zhàn)士們用來(lái)排雷用的。

確實(shí)，金屬探測(cè)器就在我們的生活中，從休閑娛樂(lè)到工作再到安全保障，它們的用途十分廣泛。機(jī)場(chǎng)、辦公樓、學(xué)校、政府機(jī)構(gòu)以及監(jiān)獄等場(chǎng)所使用金屬探測(cè)器，有助于確保沒(méi)有人攜帶危險(xiǎn)武器進(jìn)入這些場(chǎng)所。另外，金屬探測(cè)器還可以用來(lái)探測(cè)隱蔽在墻壁內(nèi)的電線(xiàn)、埋在地下的水管和電纜等。

金屬探測(cè)器的給成結(jié)構(gòu)

一般的金屬探測(cè)器重量較輕，僅由下面幾個(gè)部件組成：

穩(wěn)定器——在用探測(cè)器來(lái)回掃描時(shí)保持設(shè)備的穩(wěn)定 （可有可無(wú)）

控制臺(tái) ——包含電路、控制機(jī)關(guān)、揚(yáng)聲器、電池和微處理器

連接桿——將控制臺(tái)與搜索線(xiàn)圈連接起來(lái)；一般是可調(diào)的，這樣您可以根據(jù)身高調(diào)節(jié)它的高度

搜索線(xiàn)圈——實(shí)際感測(cè)金屬的部件；也稱(chēng)為“搜索探頭”、“線(xiàn)圈”或“天線(xiàn)”

多數(shù)系統(tǒng)還會(huì)有一個(gè)用來(lái)連接聽(tīng)筒的插座，有些系統(tǒng)將控制臺(tái)置于下方，將連接桿和一個(gè)小型顯示部件放在上方。一般的金屬探測(cè)器操作起來(lái)十分簡(jiǎn)便。打開(kāi)探測(cè)器后，只需讓探測(cè)器緩慢移過(guò)您想搜索的區(qū)域上方即可。如果掃過(guò)了目標(biāo)物，探測(cè)器會(huì)發(fā)出一個(gè)能夠讓您聽(tīng)到的信號(hào)。更先進(jìn)的金屬探測(cè)器配有顯示屏，能精確地識(shí)別所發(fā)現(xiàn)金屬的類(lèi)型，以及目標(biāo)物在地下埋藏的深度。

金屬探測(cè)器工作原理

利用電磁感應(yīng)的原理，利用有交流電通過(guò)的線(xiàn)圈，產(chǎn)生迅速變化的磁場(chǎng)。這個(gè)磁場(chǎng)能在金屬物體內(nèi)部能感生渦電流。渦電流又會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，倒過(guò)來(lái)影響原來(lái)的磁場(chǎng)，引發(fā)探測(cè)器發(fā)出鳴聲。

金屬探測(cè)器實(shí)用技術(shù)一般有以下三種：

甚低頻（VLF）也稱(chēng)感應(yīng)平衡，也許是當(dāng)今最為常用的一種探測(cè)技術(shù)。甚低頻金屬探測(cè)器有兩個(gè)截然不同的線(xiàn)圈：

發(fā)射線(xiàn)圈 ——外環(huán)線(xiàn)圈。里面是一個(gè)由導(dǎo)線(xiàn)繞成的線(xiàn)圈。設(shè)備沿導(dǎo)線(xiàn)交替變換方向發(fā)出電流，每秒鐘變換數(shù)千次。每秒鐘電流方向變換的次數(shù)就形成了探測(cè)器的頻率。

接收線(xiàn)圈——內(nèi)環(huán)線(xiàn)圈，由另一由導(dǎo)線(xiàn)繞成的線(xiàn)圈組成。這一線(xiàn)圈能起到天線(xiàn)的作用，用來(lái)收集并放大地下目標(biāo)物發(fā)出的電磁波的頻率。

流經(jīng)發(fā)射線(xiàn)圈的電流會(huì)產(chǎn)生一個(gè)電磁場(chǎng)，就如同電動(dòng)機(jī)也會(huì)產(chǎn)生電磁場(chǎng)一樣。磁場(chǎng)的極性垂直于線(xiàn)圈所在平面。每當(dāng)電流改變方向，磁場(chǎng)的極性都會(huì)隨之改變。這意味著，如果線(xiàn)圈平行于地面，那么磁場(chǎng)的方向會(huì)不斷地交替變化，一會(huì)兒垂直于地面向下，一會(huì)兒又垂直于地面向上。

隨著磁場(chǎng)方向在地下反復(fù)變化，它會(huì)與所遇的任何導(dǎo)體目標(biāo)物發(fā)生作用，導(dǎo)致目標(biāo)物自身也會(huì)產(chǎn)生微弱的磁場(chǎng)。目標(biāo)物磁場(chǎng)的極性同發(fā)射線(xiàn)圈磁場(chǎng)的極性恰好相反。如果發(fā)射線(xiàn)圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直地面向下，則目標(biāo)物磁場(chǎng)就垂直于地面向上。

接收線(xiàn)圈能完全屏蔽發(fā)射線(xiàn)圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)。但它不會(huì)屏蔽從地下目標(biāo)物傳來(lái)的磁場(chǎng)。這樣一來(lái)，當(dāng)接收線(xiàn)圈位于正在發(fā)射磁場(chǎng)的目標(biāo)物上方時(shí)，線(xiàn)圈上就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)微弱的電流。這一電流振蕩的頻率與目標(biāo)物磁場(chǎng)的頻率相同。接收線(xiàn)圈會(huì)放大這一頻率并將其傳送到金屬探測(cè)器的控制臺(tái)，控制臺(tái)上的元件繼而對(duì)這一信號(hào)加以分析。

金屬探測(cè)器根據(jù)目標(biāo)物產(chǎn)生的磁場(chǎng)的強(qiáng)度，能近似地判定目標(biāo)物埋藏的深度。目標(biāo)物埋藏得越淺，接收線(xiàn)圈收集到的磁場(chǎng)強(qiáng)度就越大，產(chǎn)生的電流也越大。目標(biāo)物埋藏得越深，磁場(chǎng)就越弱。如果超過(guò)了一定的深度，目標(biāo)物磁場(chǎng)在地表處的強(qiáng)度過(guò)于微弱，就不能被接收線(xiàn)圈感測(cè)到。

VLF技術(shù)的金屬探測(cè)器具有一種識(shí)別能力。由于大多數(shù)金屬具有不同的電導(dǎo)值和電阻值，VLF金屬探測(cè)器可利用一對(duì)稱(chēng)為相位解調(diào)器的電子線(xiàn)路測(cè)出相移量，并將實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)同某一種類(lèi)的金屬相移均值進(jìn)行比較。然后探測(cè)器就會(huì)以聽(tīng)覺(jué)或視覺(jué)信號(hào)的形式，將目標(biāo)物可能所處的金屬類(lèi)型范圍告知探測(cè)者。

更高級(jí)的探測(cè)器甚至支持設(shè)定多個(gè)忽略區(qū)間。例如，可以對(duì)探測(cè)器進(jìn)行設(shè)置，讓它忽略與易拉罐拉環(huán)或小釘子的相移區(qū)間相當(dāng)?shù)奈矬w。識(shí)別和忽略功能的缺點(diǎn)是，有可能過(guò)濾掉很多與“廢物”具有相近相移的有價(jià)值的東西。但如果您要尋找某一特定類(lèi)型的目標(biāo)物，這類(lèi)功能就會(huì)極為有用。

脈沖感應(yīng)（PI）技術(shù)的金屬探測(cè)器不是很常見(jiàn)。有別于VLF系統(tǒng)，PI系統(tǒng)可以利用單個(gè)線(xiàn)圈來(lái)承擔(dān)發(fā)射器和接收器的雙重任務(wù)，也可利用兩個(gè)甚至三個(gè)線(xiàn)圈協(xié)同工作。這種技術(shù)向線(xiàn)圈發(fā)送高能、短時(shí)的電流脈沖（沖擊）。每一次脈沖都產(chǎn)生一個(gè)瞬時(shí)磁場(chǎng)。脈沖結(jié)束后，磁場(chǎng)極性會(huì)反轉(zhuǎn)，然后迅速衰減，產(chǎn)生一個(gè)尖銳的電流毛刺。這一毛刺可持續(xù)幾微秒（一微秒等于百萬(wàn)分之一秒），并導(dǎo)致線(xiàn)圈上產(chǎn)生另一電流。這一電流稱(chēng)為反射脈沖，持續(xù)的時(shí)間極為短暫，只有30微秒左右。隨后下一個(gè)脈沖會(huì)到達(dá)線(xiàn)圈，并重復(fù)上述過(guò)程?；赑I技術(shù)的金屬探測(cè)器每秒一般要發(fā)送約100個(gè)脈沖，但這一數(shù)字可因生產(chǎn)商和產(chǎn)品型號(hào)的不同而有很大變化，每秒發(fā)送的脈沖數(shù)小可至數(shù)十次，多可達(dá)上千次。

假設(shè)金屬探測(cè)器下方有金屬物體，脈沖會(huì)在該物體內(nèi)部形成一個(gè)反向磁場(chǎng)。當(dāng)脈沖產(chǎn)生的磁場(chǎng)衰減并形成反射脈沖時(shí)，目標(biāo)物產(chǎn)生的磁場(chǎng)能夠延長(zhǎng)反射脈沖從衰減到消失的時(shí)間。這一過(guò)程的原理有些類(lèi)似于回聲現(xiàn)象。PI金屬探測(cè)器中，目標(biāo)物產(chǎn)生的磁場(chǎng)加強(qiáng)了反射脈沖的“回聲”，使得它持續(xù)的時(shí)間要比沒(méi)有“回聲”時(shí)略長(zhǎng)一些。

金屬探測(cè)器中的采樣電路用來(lái)檢測(cè)反射脈沖的時(shí)長(zhǎng)。將實(shí)測(cè)時(shí)長(zhǎng)與預(yù)期時(shí)長(zhǎng)兩相比較，該電路就能判定是否存在另一個(gè)磁場(chǎng)延緩了反射脈沖的衰減。如果反射脈沖的衰減時(shí)間比通常情況下長(zhǎng)出數(shù)微秒，就可能是由于存在了金屬物體而干預(yù)了反射脈沖。

采樣電路將它所監(jiān)測(cè)到的微弱信號(hào)傳送給一個(gè)稱(chēng)為集成器的設(shè)備。集成器會(huì)讀取從采樣電路傳來(lái)的信號(hào)，將其放大并轉(zhuǎn)化為直流（DC）信號(hào)。這一直流電壓連到一個(gè)音頻電路上，在那里被轉(zhuǎn)化為聲音，金屬探測(cè)器就是利用這一聲音作為發(fā)現(xiàn)目標(biāo)物的指示信號(hào)。

基于PI技術(shù)的探測(cè)器不擅長(zhǎng)識(shí)別金屬的種類(lèi)。但在很多情況下VLF金屬探測(cè)器會(huì)遇到一些困難，這時(shí)PI系統(tǒng)就能派上用場(chǎng)。每個(gè)線(xiàn)圈都與一個(gè)每秒鐘能產(chǎn)生數(shù)千次電流脈沖的振蕩器相連。兩線(xiàn)圈脈沖頻率之間存在一個(gè)微小的偏移量脈沖在每個(gè)線(xiàn)圈中傳播時(shí)，線(xiàn)圈都會(huì)發(fā)出射頻電波?？刂婆_(tái)內(nèi)的微型接收器接收這些射頻電波，并根據(jù)兩線(xiàn)圈的頻率差生成一個(gè)聲音序列。當(dāng)搜索探頭內(nèi)的線(xiàn)圈經(jīng)過(guò)金屬物體上方時(shí)，線(xiàn)圈內(nèi)的電流所產(chǎn)生的磁場(chǎng)會(huì)在該物體周?chē)纬闪硪粋€(gè)磁場(chǎng)。目標(biāo)物磁場(chǎng)會(huì)干擾搜索探頭發(fā)出的射頻電波的頻率。當(dāng)這一頻率偏離了控制臺(tái)內(nèi)線(xiàn)圈的頻率時(shí)，差拍聲音的時(shí)長(zhǎng)和音調(diào)就會(huì)發(fā)生改變。

固定的探測(cè)器通常采用各類(lèi) PI技術(shù)，而很多基本型手持式掃描儀則基于BFO技術(shù)。

影響探測(cè)器準(zhǔn)確度的主要因素

多數(shù)探測(cè)器都有一個(gè)正常最大探測(cè)深度，大約在20至30厘米左右。探測(cè)深度的準(zhǔn)確值受到下面幾個(gè)因素的影響：

金屬探測(cè)器的類(lèi)型

目標(biāo)物的金屬類(lèi)型

目標(biāo)物的大小

土壤的成分

目標(biāo)物的邊帶效應(yīng)

其他物體的干擾——例如管道或纜線(xiàn)，也可以是地面上方的物體，例如輸電電線(xiàn)。

金屬探測(cè)器分類(lèi)

按功能來(lái)劃分：

1、全金屬探測(cè)器：可以檢測(cè)到鐵、不銹鋼、銅、鋁等所有金屬。檢測(cè)精度和靈敏度都比較高，穩(wěn)定可靠。

2、鐵金屬探測(cè)器：只能檢測(cè)到鐵質(zhì)金屬，俗稱(chēng)檢針機(jī)。檢測(cè)精度和靈敏度較低，容易干擾。通常稱(chēng)作“檢針機(jī)”“驗(yàn)針機(jī)”“過(guò)針機(jī)”

3、鋁箔金屬探測(cè)器：也僅能檢測(cè)到鐵質(zhì)金屬，但是檢測(cè)帶鋁箔包裝的產(chǎn)品時(shí)，其檢測(cè)精度和靈敏度仍然較高。這款產(chǎn)品國(guó)內(nèi)歐美，日本有，中國(guó)目前沒(méi)有成熟產(chǎn)品。

按用途來(lái)劃分：

1）手持金屬探測(cè)器。

2）地下金屬探測(cè)器。

3）輸送式金屬探測(cè)器。

4）下落式金屬探測(cè)器。

5）管道式金屬探測(cè)器。

6）真空輸送式金屬探測(cè)器。

7）壓力輸送式金屬探測(cè)器。

8)平板式金屬探測(cè)器

地下金屬探測(cè)器

是應(yīng)用先進(jìn)技術(shù)制作，它具有探測(cè)度廣、定位準(zhǔn)確、分辨力強(qiáng)、操作簡(jiǎn)易等特點(diǎn)。金屬探測(cè)器主要是用探測(cè)和識(shí)別隱埋地下的金屬物。它除了在軍事上應(yīng)用外，還廣泛用于：安全檢查、考古、探礦,尋找廢舊金屬.又稱(chēng)“探鐵器”是廢舊回收的好幫手.

地下金屬探測(cè)器采用聲音報(bào)警及儀表顯示，探測(cè)深度跟被探金屬的面積、形狀、重量都有很大的關(guān)系，一般來(lái)說(shuō)，面積越大，數(shù)量越多，相應(yīng)的探測(cè)深度也越大；反之，面積越小，數(shù)量越少，相應(yīng)的深度就越小。

地下金屬探測(cè)器主要功能：

設(shè)有地平衡線(xiàn)路，能消除“礦化反應(yīng)”帶來(lái)的影響，大大提高了有效探測(cè)的深度及準(zhǔn)確率；

具有區(qū)別黑色金屬和有色金屬功能；

采用智能操作系統(tǒng) ；

采用高強(qiáng)度ABC材料封裝，重量輕、壽命長(zhǎng)；

可通過(guò)耳機(jī)識(shí)別金屬聲音。

手持金屬探測(cè)器

手持金屬探測(cè)器被設(shè)計(jì)用來(lái)探測(cè)人或物體攜帶的金屬物。它可以探測(cè)出人所攜帶或包裹、行李、信件、織物等內(nèi)所帶武器、炸藥或小塊金屬物品。其敏感表面的特別外觀(guān)令操作簡(jiǎn)便易行。優(yōu)于環(huán)形傳感器式手探。超高靈敏度，特殊應(yīng)用。如監(jiān)獄，芯片廠(chǎng)，考古研究 醫(yī)院等。

技術(shù)特性：

－內(nèi)置蜂鳴器

－靈敏度可調(diào)節(jié)

－可供選擇的收聽(tīng)報(bào)警用耳機(jī)

－電源和報(bào)警指示燈

－電池電壓不足指示燈

－電池可連續(xù)使用壽命：－鎳－氫電池：50小時(shí)

－堿性電池：150小時(shí)

－操作溫度：-15 - +70°C

－相關(guān)濕度：0 - 95%

－外殼為黑色防震設(shè)計(jì)ABS

－重量：0.365kg (含電池)

輸送式金屬探測(cè)器

輸送式金屬探測(cè)器金屬探測(cè)器產(chǎn)品特點(diǎn)：

先進(jìn)的DSP處理芯片，超高靈敏度；

智能液晶顯示功能，智能操作系統(tǒng)，功能更強(qiáng)大；

較強(qiáng)的穩(wěn)定性，超強(qiáng)的抗干擾能力和適應(yīng)能力；

符合HACCP體系，QS體系和ISO體系相關(guān)技術(shù)指標(biāo)；

雙路信號(hào)探測(cè)電路合并技術(shù)，準(zhǔn)確探測(cè)鐵與非鐵金屬雜質(zhì)；

雙路信號(hào)顯示功能；會(huì)根據(jù)金屬大小顯示不同的感應(yīng)強(qiáng)度；

輸送式金屬探測(cè)器用途：

專(zhuān)門(mén)用于肉類(lèi)、菌類(lèi)、糖果、飲料、糧食、果蔬、乳制品、水產(chǎn)品、保健品、添加劑和調(diào)味品等食品中的鐵金屬以及非鐵金屬雜質(zhì)的檢測(cè)。

用于化工原料、橡膠、塑膠、紡織品、皮革、化纖、玩具中的金屬雜質(zhì)檢測(cè)

用于醫(yī)藥、保健品、生物制品、化妝品、禮品、包裝、紙品中的金屬雜質(zhì)檢測(cè)

下落式金屬探測(cè)器

下落式金屬探測(cè)器一般都帶有自動(dòng)剔除裝置，所以習(xí)慣稱(chēng)呼下落式金屬探測(cè)器，或者金屬探測(cè)器。

金屬探測(cè)器對(duì)產(chǎn)品的包裝要求是不能含有金屬、但是考慮到密封性、避光性等較高的要求，必須采用金屬?gòu)?fù)合膜進(jìn)行包裝。金屬?gòu)?fù)合膜其本身就是金屬，所以用通道式金屬探測(cè)器的話(huà)，檢測(cè)靈敏度就會(huì)有大的偏差，甚至無(wú)法檢測(cè)。鑒于上述原因，可以選擇在包裝前進(jìn)行檢測(cè)。下落式金屬探測(cè)器就是針對(duì)上述情況而被開(kāi)發(fā)出來(lái)的，主要用于如藥片、膠囊及顆粒狀（塑料粒子等）、粉末狀物品的檢測(cè)。當(dāng)這些物品下落通過(guò)下落式金屬探測(cè)器時(shí)，一旦檢測(cè)到金屬雜質(zhì)，系統(tǒng)即刻啟動(dòng)分離機(jī)構(gòu)排除可疑物品。具有安裝簡(jiǎn)單、靈敏度高、維修方便，效率高、穩(wěn)定可靠等特點(diǎn)。

管道式金屬探測(cè)器

一般的金屬探測(cè)器都無(wú)法完整監(jiān)控流體產(chǎn)品的整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程，比如火腿腸的肉醬、口香糖膠、口服液等，實(shí)時(shí)在線(xiàn)剔除金屬雜質(zhì)，確保產(chǎn)品安全輸送到下道工序。一般情況下這些產(chǎn)品的都是以金屬封裝的，變成成品以后一般都無(wú)法用金屬探測(cè)器來(lái)檢測(cè)。另外，液態(tài)或粘稠狀物品在罐裝或封裝前檢測(cè)，可以有效提高檢測(cè)精度。

真空輸送式金屬探測(cè)器

1、塑料處理： 安裝在注射鑄造機(jī)械的真空進(jìn)料器中以防止噴管阻塞

2、在進(jìn)料或裝袋之前對(duì)物料進(jìn)行檢測(cè)

平板式金屬探測(cè)器

通常用于檢測(cè)厚度比較薄，但是寬度和長(zhǎng)度比較大的產(chǎn)品，比如紡織布、擠出的片材。其首要目的是保護(hù)下游設(shè)備，比如切割刀具、壓延系統(tǒng)等；同時(shí)，提高產(chǎn)品品質(zhì)。

主要適用于小件服裝、皮革、襪子、拉鏈、玩具、食品和藥品等。