Детектор

Детектор — это самая главная часть ускорительного эксперимента; это тот «окуляр микроскопа», с помощью которого физики могут разглядеть устройство ядра и элементарных частиц.

Внутри детектора частицы из встречных пучков сталкиваются и порождают новые нестабильные частицы. Они тут же распадаются на более стабильные частицы, которые разлетаются во все стороны. Эти продукты распада пролетают сквозь детектор и оставляют в нём свои следы — например, ионизируют вещество на своем пути и заставляют светиться специальные сцинтилляционные кристаллы. По этим следам физики узнают, что это были за частицы, под каким углом и с какой энергией они пролетели, какие у них были заряд и масса. Собрать всю эту информацию помогают разные компоненты детектора, расположенные слоями друг вокруг друга.

Вершинный детектор

Вершинный детектор — это очень компактный детектор, который расположен вплотную к вакуумной трубе, очень близко к месту столкновения частиц. Его цель — как можно точнее восстановить первые сантиметры траекторий вылетевших частиц и найти их «вершины», то есть точки в пространстве, где эти частицы родились. Эта информация особенно полезна при рождении большого числа частиц — с ее помощью можно выяснить, какие из них являются продуктами распада нестабильных промежуточных частиц, а какие сразу родились в столкновении.

Вершинный детектор выглядит как тонкая «слойка» из полупроводниковых пластинок с множеством дорожек для стока заряда. Когда заряженная частица пронзает ее насквозь, в каждом слое, в том месте, где прошла частица, возникает и начинает двигаться облачко электронов, выбитых из полупроводника. Микроэлектроника собирает возникший заряд и позволяет с высокой точностью и очень быстро определить точки прохождения частицы. По нескольким таким точкам затем восстанавливается пространственная траектория частицы.

Трековый детектор

Следующим идет трековый детектор, размером порядка метра. Он измеряет то, как траектории вылетевших частиц («треки») изгибаются в магнитном поле, пронизывающем детектор. Зная радиус кривизны траектории, можно вычислить импульс частицы. Часто в качестве трековых детекторов используются дрейфовые камеры. В них с мелким шагом натянуты тонкие проволочки под напряжением. Заряды, порожденные пролетевшей частицей, оседают на ближайшей проволочке, сообщая регистрирующей аппаратуре, где пролетела частица. Из сигналов с многих проволочек и складывается траектория частицы.

Если в столкновении родилось несколько частиц, то их траектории обычно легко восстанавливаются. Но когда из вершины разлетаются сотни частиц (так происходит, например, в столкновении тяжелых ядер), то в трековом детекторе появляется настоящая мешанина из сотен дуг. Для понимания того, что же произошло в момент столкновения, необходимо восстановить все траектории до единой и выяснить, какая дуга относится к какой частице. Это удается сделать благодаря специально разработанным сложным алгоритмам обработки «сырых» данных.

Калориметр

Следующими стоят многослойные калориметры — детекторы, измеряющие энергию частиц. Зная энергию частицы и ее импульс, можно по формулам релятивистской динамики вычислить ее массу — а значит, узнать, какого типа эта частица.

Энергию частицы можно измерить с хорошей точностью, если она полностью поглотится в веществе. Часть этой энергии потратится на рождение квантов света, которые можно уловить с помощью очень чувствительных фотодетекторов — фотоумножителей, — и с помощью этого восстановить энергию исходной частицы. В отличие от вершинного и трекового детектора, которые очень слабо влияют на частицу, калориметр ее полностью поглощает. Поэтому калориметры должны находиться во внешних слоях детектора.

Далее: Как свойства частиц изучают на ускорителе

Детекторы

Детекторы служат для регистрации частиц, определения их энергии, импульса, траектории движения частицы и других характеристик. Для регистрации частиц часто используют детекторы, которые максимально чувствительны к регистрации определенного типа частиц и не чувствуют фон, создаваемый другими частицами.     Часто в экспериментах приходится выделять «нужные» события на фоне «посторонних» событий, которых может быть в миллиарды раз больше. Для этого используют различные комбинации счётчиков и методов регистрации, применяют схемы совпадений или антисовпадений между событиями, зарегистрированными различными детекторами, отбор событий по амплитуде и форме сигналов и т. д. Часто используется селекция частиц по времени пролёта ими определённого расстояния между детекторами, магнитный анализ и другие методы, которые позволяют надёжно выделить различные частицы.     Заряженная частица, двигаясь в нейтральной среде детектора (газ, жидкость, твердое тело, аморфное или кристаллическое), вызывает в результате электромагнитных взаимодействий ионизацию и возбуждение атомов среды. Таким образом, вдоль пути движения частицы появляются свободные заряды (электроны и ионы) и возбужденные атомы. Если среда находится в электрическом поле, то в ней возникает электрический ток, который фиксируется в виде короткого электрического импульса. Детекторы, использующие этот принцип, называют ионизационными.     При возвращении возбужденных атомов в основное состояние излучаются фотоны, которые могут быть зарегистрированы в виде оптической вспышки в видимой или ультрафиолетовой области. Этот принцип  используется в сцинтилляционных детекторах.     При определенных условиях траекторию пролетающей заряженной частицы можно сделать видимой. Этот способ реализуется в трековых детекторах.     Нейтральные частицы, например нейтрон или Λ-гиперон, непосредственно не вызывают ионизацию и возбуждение атомов среды. Однако они могут быть зарегистрированы в результате появления вторичных заряженных частиц, возникших либо в реакциях нейтральных частиц с ядрами среды, либо в результате распада частиц (Λ → p + π —).     Гамма-кванты регистрируются по вторичным заряженным частицам – электронам и позитронам, возникающим в среде вследствие фотоэффекта, комптон-эффекта и рождения электрон-позитронных пар.     Нейтрино, возникшее в результате реакции, в силу исключительно малого сечения взаимодействия со средой (≈ 10-20 барн) в большинстве случаев вообще не регистрируется детектором. Нейтрино уносит с собой определённую энергию, импульс, спин, лептонный заряд. Недостачу обнаруживают, регистрируя все остальные частицы и используя законы сохранения энергии, импульса, момента количества движения, электрического заряда, лептонного заряда и др. Такой анализ позволяет не только убедиться, в том, что нейтрино действительно образовалось, но и установить его энергию и направление вылета из точки реакции.     Быстрораспадающиеся частицы детектор «не успевает» зафиксировать. В этом случае они регистрируются по продуктам распада. Детекторы частиц Схемы совпадений и антисовпадений     Практически все современные детекторы содержат электронные устройства для усиления, обработки и счета сигналов. В простейшем случае это может быть просто счет импульсов в течение определенного интервала времени или определение энергии отдельных частиц. Однако в большинстве случаев, особенно при детектировании частиц высоких энергий, используется несколько счетчиков. В этих случаях счетчики обычно включаются в схемы совпадений или антисовпадений, которые позволяют идентифицировать частицы, определять их энергии.     Рассмотрим установку, состоящую из 4 счетчиков импульсов С1, С2, С3, С4 и поглотителя П, расположенного между С3 и С4 (рис. 2.16). Как с помощью этой установки можно определить тип и энергию частиц?     Случай 1. Высокоэнергетичный протон имеет достаточную энергию, чтобы его пробег превышал размеры установки. В этом случае будут зарегистрированы импульсы одновременно во всех четырех счетчиках. Если все четыре счетчика включены в схему совпадений, то на её выходе появится импульс, который зарегистрирует это событие.     Если энергия протоны недостаточна, и он остановится в поглотителе П (случай 2), то будут наблюдаться только одновременные импульсы от С1, С2, С3. Изменяя толщину поглотителя П между С3 и С4, можно регистрировать протоны, энергия которых меньше определенной величины.  Рис. 2.16 Схема совпадений.     Случай 3 соответствует нейтральной частице, которая распалась в пространстве между С1 и С2 с образованием 2 заряженных частиц малой энергии. В этом случае будет наблюдаться совпадение сигналов по времени от С2 и С3. Счетчики С1 и С4 при этом не срабатывают. Этот метод часто используют, когда необходимо зарегистрировать нейтральную частицу на фоне большого количества заряженных частиц.     Отсутствие сигнала от счетчика С1 и совпадения счетчиков С2 и С3 − свидетельство тому, что через установку прошла нейтральная частица. Используя различное количество счетчиков, включенных в схемы совпадений или антисовпадений можно эффективно отбирать интересующие события. С помощью системы счетчиков, включенных в схемы совпадений и антисовпадений, был открыт антипротон. Схемы совпадений активно используются для управления искровыми камерами. В этом случае импульс высокого напряжения для регистрации частиц подаётся только в том случае, если предварительно сработал сцинтилляционный детектор, показывающий, что в искровую камеру влетела заряженная частица, что значительно повышает эффективность отбора нужных событий. Задачи П 5.1.  Как измерить период полураспада T1/2 > 10 лет? Как измерить среднее время жизни частицы τ < 10 -15 секунды? П 5.2.  Предложить эксперименты,  в которых можно измерить константы е, с и h. Оценить достижимую точность измерений. П 5.3.  Какие имеются экспериментальные доказательства того, что атомный номер химического элемента равен заряду его ядра? П 5.4.  Как черенковский счетчик можно использовать в качестве детектора скоростей частиц? Привести пример. П 5.5.  Предложить метод для регистрации следующих частиц: 1) электронов с энергией 100 эВ; 2) фотонов с энергией 103 МэВ; 3) тепловых нейтронов; 4) Λ-гиперонов с энергией 300 МэВ; 5) π0-мезонов с энергией 10 МэВ. П 5.6.  Какими методами можно определить массы следующих частиц: 1) π 0; 2) K0; 3) Δ++; 4) π+; 5) Ω−; 6) νe; 7) νμ? П 5. 7.  Объяснить принцип работы пузырьковой камеры. Как можно использовать пузырьковую камеру для детектирования реакций под действием нейтрино?

Что делает детектор угарного газа и как он работает?

Что делает детектор угарного газа и как он работает? | СейфВайс перейти к основному содержанию Искать:

Автор Джон Карлсен

Старший штатный писатель, безопасность и умный дом

29 июля 2022 г.

Может показаться, что можно сэкономить время, поставив машину в гараж перед дальней дорогой, особенно холодным зимним утром. Но выбросы вашего автомобиля могут заполнить ваш гараж угарным газом (CO) — опасной, скрытой угрозой — даже если дверь гаража открыта.

Угарный газ — это бесцветный, без запаха и ядовитый газ , уносящий более 430 жизней в год. ¹

Это побочный продукт сжигания углеродного топлива, такого как природный газ в вашей плите и бензин в вашем автомобиле. Даже малые дозы окиси углерода могут привести к необратимому повреждению или смерти.

Что делает детектор угарного газа

• Что делает детектор угарного газа?

• Об угарном газе

• Обнаружение угарного газа

• Выбор детектора угарного газа

Что делает детектор угарного газа?

Воспроизвести видео

Подпишитесь на наш канал YouTube и узнайте, как защитить свой дом, близких и имущество.

Об угарном газе

Что такое угарный газ?

Угарный газ (газ CO) представляет собой простую молекулу: одна часть углерода и одна часть кислорода. Угарный газ возникает, когда углеродное топливо, такое как древесина, бензин, уголь, пропан, природный газ и печное топливо, не сгорает полностью (неполное сгорание).

Эти источники энергии не опасны, если сжигать их на открытой площадке с хорошей вентиляцией. Но окись углерода опасна в замкнутых пространствах — таких как подвалы, кухни, гаражи или кемперы.

Угарный газ трудно обнаружить без датчика, что является одной из причин его опасности.

Источники угарного газа

Существует несколько распространенных источников угарного газа:

• Приборы для сжигания топлива, такие как системы отопления или водонагреватели
• Потребительские товары, такие как грили
• Инструменты с приводом от двигателя, такие как генераторы

Источник изображения: safewise.com

Чем опасен угарный газ?

Угарный газ смертельно опасен, потому что он связывается с красными кровяными тельцами и лишает организм кислорода после попадания в легкие.

Это ранние симптомы отравления угарным газом:

• Головная боль
• Тошнота
• Рвота
• Головокружение
• Одышка
• Усталость

Возможно, больше всего беспокоит сходство с симптомами простуды или гриппа, которые легко игнорировать — одышка, тошнота и легкие головные боли. Дезориентация и потеря сознания могут возникнуть, когда уровень угарного газа достигает 150 частей на миллион (ppm). ²  В конце концов симптомы становятся смертельными без лечения .

Насколько опасно ваше состояние для угарного газа?

Угарный газ является второй основной причиной отравления в США с самым высоким риском в Вайоминге, Аляске и Монтане. Ознакомьтесь с нашим справочником и узнайте, как обстоят дела в вашем штате:

Наиболее (и наименее) опасные штаты для отравления угарным газом (CO)

Как я могу предотвратить отравление угарным газом?

Отравление угарным газом представляет собой серьезный риск, но, к счастью, его можно предотвратить. Остановите источники CO и будьте готовы.

Вот пять советов по безопасности угарного газа, которые помогут избежать воздействия, включая установку датчиков CO по всему дому:

• Никогда не обогревайте дом газовой плитой. Газовые плиты производят окись углерода и могут наполнить ваш дом опасным газом.
• Не держите машину в гараже. Сначала выезжайте из гаража, если хотите прогреть автомобиль зимой. Угарный газ является распространенным побочным продуктом выхлопных газов автомобилей и быстро накапливается в закрытом (или даже открытом) гараже.
• Всегда обеспечивайте надлежащую вентиляцию. Чрезвычайно опасно использовать газовые инструменты (например, генераторы, обогреватели и мойки высокого давления) в закрытых помещениях, таких как подвал или гараж, без надлежащей вентиляции.
• Соблюдайте правила безопасности при приготовлении пищи в походе. Вы должны безопасно наслаждаться пустыней. Не используйте угольный гриль, кухонную плиту или походную печь внутри дома, палатки или кемпера. Кроме того, открытый огонь и тканевые палатки не уживаются.
• Установите детектор угарного газа. Лучшие детекторы угарного газа доступны по цене, просты в установке и могут спасти вам жизнь. Мы рекомендуем установить по одному на каждом уровне вашего дома, возле каждой спальни и гаража, чтобы проверить качество воздуха.

Обнаружение угарного газа

Как вы обнаруживаете угарный газ?

SafeWise рекомендует

Alert Pro

$26,00

Посмотреть на Amazon

Цена на Amazon.com на дату публикации. Прочитайте полный отказ от ответственности.

Детекторы угарного газа — самый быстрый способ предотвратить отравление угарным газом. В вашем доме вы можете установить сигнализацию угарного газа (или несколько детекторов). Они работают так же, как ваша пожарная или дымовая сигнализация, включая сирену при обнаружении угарного газа.

Вы можете найти простые модели, такие как Kidde Nighthawk и Alert Pro , которые включают сирену, или интеллектуальные детекторы, такие как Google Nest Protect ^* , которые подключаются к вашему смартфону или домашней системе безопасности.

В середине 2021 года Kidde добровольно отозвала два своих комбинированных датчика дыма и угарного газа. Наша рекомендация не является одним из этих сигналов тревоги.

Как работают детекторы угарного газа?

Детекторы угарного газа подают сигнал тревоги, когда они обнаруживают определенное количество угарного газа с течением времени. Разные датчики выдают разные типы предупреждений:

• Биомиметический датчик: гель меняет цвет при поглощении угарного газа, и это изменение цвета вызывает тревогу.
• Оксид металла-полупроводник: , когда схема кварцевого чипа обнаруживает окись углерода, она снижает электрическое сопротивление, и это изменение вызывает тревогу.
• Электрохимический датчик: электроды в химическом растворе реагируют на изменение электрического тока при контакте с окисью углерода, и это изменение вызывает сигнал тревоги.

Когда сработает сигнал тревоги детектора угарного газа, он должен находиться в среде, свободной от угарного газа, чтобы отключить сирену.

Когда сработает мой датчик угарного газа?

Сигнал тревоги угарного газа подается, если ваш датчик обнаруживает скопление угарного газа в вашем доме — обычно до того, как вы начнете ощущать симптомы . При низком уровне CO (50 частей на миллион) для срабатывания сигнализации может потребоваться до восьми часов. Более высокие уровни угарного газа (более 150 частей на миллион) могут привести к срабатыванию сигнализации в течение нескольких минут. ³

Действуйте быстро, когда звучит сигнал тревоги , потому что низкие дозы в течение длительного времени могут быть столь же опасны, как внезапное воздействие угарного газа в сверхвысоких дозах.

Сколько угарного газа нужно, чтобы меня стало тошнить?

Большинство людей начинают ощущать воздействие угарного газа при концентрации 70 частей на миллион. ² Вот почему так важно иметь детекторы угарного газа, поскольку более низкие уровни не вызывают явных симптомов.

Что делать, если сработал датчик угарного газа?

1. Во-первых, не паникуйте. Соберите всех в своем доме и выйдите на свежий воздух, чтобы избежать дальнейшего воздействия угарного газа.
   • Выходя на улицу, откройте как можно больше дверей и окон, чтобы проветрить дом. Чтобы уменьшить воздействие, не старайтесь открыть каждую дверь и окно, а только те, которые встречаются на пути.
   • Знайте разницу между реальным сигналом тревоги и сигналом тревоги «конец срока службы» извещателя, звук которого отличается.
2. Проведите обследование состояния здоровья каждого и проверьте наличие симптомов гриппа, которые могут свидетельствовать об отравлении.
3. Если вы заметили какие-либо симптомы, немедленно позвоните по номеру 911 .
4. Если возможно, не возвращайтесь в свой дом до тех пор, пока не перестанет звучать сигнал тревоги или пока аварийно-спасательные службы не сочтут ваш дом безопасным.
5. Обратитесь к профессионалу для оценки каждого устройства, работающего на ископаемом топливе  (особенно печей, котлов, водонагревателей и плит) и любого другого возможного источника угарного газа, чтобы предотвратить инцидент в будущем.

Регулярное техническое обслуживание и проверки могут помочь предотвратить угрозы безопасности в вашем доме, такие как неисправная печь или камин.

Выбор детектора угарного газа

Какой тип детектора угарного газа мне следует приобрести?

В целом, детекторы угарного газа быстро обнаруживают угарный газ и сразу же предупреждают вас. Но сегодняшние датчики угарного газа удивительно разнообразны.

Некоторые простые модели подключаются к розеткам или используют аккумулятор и предупреждают вас громкой сиреной, подобной той, что установлена ​​на вашем детекторе дыма. Эти модели дешевы и подходят для многокомнатных зданий, в которых необходимо разместить несколько блоков.

Многие модели оснащены датчиками дыма и угарного газа. Это простые варианты, на которые вы можете заменить существующие детекторы дыма. Они также уменьшают количество датчиков на ваших стенах или потолках.

Вы также можете найти интеллектуальные модели, которые подключаются к вашей домашней системе безопасности или предупреждают вас об опасности через мобильное приложение. Эти модели дорогие, но могут стать разумным вложением, если вам нужна дополнительная безопасность для детей и домашних животных дома.

Вы можете узнать больше о детекторах угарного газа и о том, как они работают, в нашем руководстве по часто задаваемым вопросам.

Техническое обслуживание датчика

Независимо от того, какой тип детектора угарного газа у вас есть, необходимо проводить регулярное техническое обслуживание:

• Часто проверяйте его с помощью кнопки на передней панели (раз в месяц). ⁴
• Заменяйте батареи так часто, как это рекомендуется в инструкции.
• Если у вас есть проводной датчик с резервным аккумулятором, убедитесь, что оба источника питания работают.
• Заменяйте датчик каждые несколько лет в соответствии с рекомендациями производителя. (Эти датчики не вечны.) Многие модели преднамеренно подают сигнал тревоги по истечении срока их действия; прочитайте руководство, чтобы знать, чего ожидать.

Где разместить датчик угарного газа?

Убедитесь, что все в доме могут слышать срабатывание сигнализации, разместив датчик CO в каждом из трех критических мест в вашем доме или рядом с ним :

• По крайней мере по одному на каждом уровне, включая подвал и чердак
• Возле каждой спальни или спального места
• Через двери, ведущие в пристроенные гаражи

Следуйте местным законам и инструкциям производителя для получения дополнительных указаний за пределами этих трех мест (например, в некоторых штатах требуются датчики в подсобных помещениях). Для получения дополнительной информации вы также можете ознакомиться с нашим руководством о лучших местах для установки мониторов CO.

Сколько детекторов угарного газа мне нужно?

Во-первых, узнайте, требуют ли местные законы наличия детекторов угарного газа в каждой закрытой спальной зоне в жилом доме. В этих случаях вам нужен датчик для каждой спальни.

В большинстве штатов требуются датчики на определенном расстоянии от спален, поэтому один датчик в общем коридоре может охватывать несколько спален. Это совпадает с правилом «один датчик на уровне».

Ознакомьтесь с нашим руководством для покупателей лучших детекторов угарного газа, чтобы найти тот, который соответствует вашим потребностям.

Статьи по теме SafeWise

• Лучшие детекторы угарного газа (CO)
• Что делает детектор угарного газа и как он работает?
• Где я должен установить мониторы CO?
• Лучшая пожарная и дымовая сигнализация для дома
• Как обнаружить утечку газа в вашем доме

Источники

1. Центры по контролю и профилактике заболеваний, «Отравление угарным газом (CO)», 23 марта 2022 г. По состоянию на 29 июля 2022 г.
2. Комиссия США по безопасности потребительских товаров, «Вопросы и ответы по угарному газу». По состоянию на 29 июля 2022 г.
3. Кидде, Пожарная безопасность, «Какие уровни угарного газа вызывают тревогу?», октябрь 2019 г. . По состоянию на 29 июля 2022 г.
4. Национальная ассоциация противопожарной защиты, «Сигнализация угарного газа». По состоянию на 29 июля 2022 г.

Заявление об отказе от ответственности

Цены и наличие продуктов указаны на указанную дату/время и могут быть изменены. Любая информация о цене и доступности, отображаемая на Amazon во время покупки, будет применяться к покупке этого продукта. Safewise.com использует платные ссылки Amazon.

Некоторый контент, который появляется на этом сайте, получен от Amazon. Этот контент предоставляется «как есть» и может быть изменен или удален в любое время.

†Google, Google Nest, Google Assistant и другие связанные знаки являются товарными знаками Google LLC.

Compare the top home safety products

Product	Best for	Price	Specifications	Standout feature	Learn more	Read review
Google Nest Protect	Best smoke and CO detector	$119. 00	Battery-powered and wired options	Speaks to you	View on Google Store	Read review
Amerex B402	Best fire extinguisher	$69.00	ABC зажигает 9,5 фунтов. 14 сек. разгрузка	Рекомендуется пожарным	Посмотреть на Amazon	Прочитать обзор
Полная сумка для землетрясений	Best emergency kit	$165.00	Sustains 2 people for 3 days	Sleeping bags Hand-crank radio	View on Amazon	Read review
Airthings Corentium	Best radon detector	179,99 $	Работает от батареи Цифровой дисплей	Результаты через 24 часа	Посмотреть на Amazon	Читать обзор
UEi Test Instruments CD100A	Best gas leak detector	$169. 96	18-inch probe	Detects 18 gases	View on Amazon	Read review
Resideo Water Leak Detector	Best water leak датчик	80,00 $	от -30°F до 150°F	Подключается к Wi-Fi	Посмотреть на Amazon	Прочитать обзор
Honda EU2200i 3G 2200i0368 Best portable generator	$1,199.00	1,800 watts	Runs for up 8.1 hours	View on Amazon	Read review
Kidde KL-2S	Best fire escape ladder	$67.16	Holds up до 1000 фунтов	Быстрое развертывание	Посмотреть на Amazon	Прочитать обзор

Данные на дату публикации. Предложения и доступность могут различаться в зависимости от местоположения и могут быть изменены. SafeWise использует платные ссылки Amazon.

†Google и Google Nest Secure являются товарными знаками Google LLC.

Автор:

Джон Карлсен

Джон — технический журналист, специализирующийся на умных домашних устройствах, камерах видеонаблюдения и системах домашней безопасности. У него более девяти лет опыта исследования, тестирования и анализа новейших технологий — он был редактором «Умного дома» для Top Ten Reviews и писал для ASecureLife, прежде чем присоединиться к SafeWise в качестве штатного писателя в 2020 году. Джон имеет степень бакалавра в области коммуникаций с упором на журналистику Университета долины Юты. В свободное время он любит ходить в походы, фотографировать, готовить и запускать бесчисленные проекты «сделай сам», которые ему еще предстоит завершить.

Подробнее

Последние статьи

О
Контакты
Пресса
Блог
Предложения

Домашняя безопасность
Интернет-безопасность
Домашняя безопасность
Семейная безопасность
Безопасность пожилых людей

Безопасность автомобиля
Умный дом
Аварийная подготовка
Безопасность домашних животных 20!

Подпишитесь на SafeWise, чтобы получать новости о безопасности, выпусках продуктов и предложениях!

Регистрируясь, вы соглашаетесь с нашими Условиями использования и Политикой конфиденциальности | Настройки файлов cookie

Вернуться к началу

Как работают металлодетекторы | База знаний

Как работают металлодетекторы

Основные принципы

Как работают металлодетекторы?

Металлоискатели работают за счет передачи электромагнитного поля от поисковой катушки в землю. Любые металлические объекты (мишени) в пределах электромагнитного поля будут получать энергию и ретранслировать собственное электромагнитное поле. Поисковая катушка детектора принимает ретранслируемое поле и предупреждает пользователя, формируя целевой отклик. Металлоискатели Minelab способны различать различные типы целей и могут быть настроены на игнорирование нежелательных целей.

1. Блок управления

Блок управления содержит электронику детектора. Здесь генерируется сигнал передачи, а сигнал приема обрабатывается и преобразуется в целевой ответ.

2. Поисковая катушка

Поисковая катушка детектора передает электромагнитное поле в землю и принимает обратное электромагнитное поле от цели.

3. Передающее электромагнитное поле   (только визуальное представление — синий цвет)

Передаваемое электромагнитное поле заряжает цели, чтобы их можно было обнаружить.

4. Мишень

Мишень – это любой металлический предмет, который может быть обнаружен металлоискателем. В этом примере обнаруженной целью является сокровище, которое является хорошей (принятой) целью.

5. Нежелательная цель

Нежелательные цели, как правило, состоят из черных металлов (притягиваются к магниту), например гвозди, но могут быть и из цветных металлов, например крышки от бутылок. Если металлоискатель настроен на отклонение нежелательных целей, то для этих целей не будет генерироваться целевой отклик.

6. Прием электромагнитного поля   (только визуальное изображение — желтый)

Принимаемое электромагнитное поле генерируется от целей под напряжением и принимается поисковой катушкой.

7. Реакция цели   (только визуальное представление — зеленый)

При обнаружении хорошей (принятой) цели металлодетектор издает звуковой ответ, например, звуковой сигнал или изменение тона. Многие детекторы Minelab также обеспечивают визуальное отображение информации о цели, такой как идентификационный номер или двухмерный дисплей.

---

 

Ключевые принципы обнаружения

Частота
Частота металлоискателя — одна из основных характеристик, определяющих, насколько хорошо можно обнаруживать цели. Как правило, одночастотный детектор, передающий на высокой частоте, будет более чувствителен к небольшим целям, а одночастотный детектор, передающий на низких частотах, даст большую глубину обнаружения больших целей. Одночастотные технологии Minelab — это VLF и VFLEX.

Ведущие в мире технологии Minelab BBS, FBS, MPS и новые революционные технологии Multi-IQ передают данные на нескольких частотах одновременно и поэтому одновременно чувствительны к мелким и глубоко расположенным крупным целям.

Балансировка грунта
Балансировка грунта — это переменная настройка, которая увеличивает глубину обнаружения в минерализованном грунте. Этот грунт может содержать соли, например, во влажном пляжном песке, или мелкие частицы железа, например, в красной земле. Эти минералы реагируют на передающее поле детектора так же, как и цель. Из-за гораздо большей массы грунта по сравнению с заглубленной целью эффект минерализации может легко маскировать мелкие цели. Чтобы исправить это, настройка «Баланс грунта» удаляет ответные сигналы грунта, поэтому вы четко слышите сигналы цели и не отвлекаетесь на шум грунта.

Существует три основных типа балансировки грунта:

1. Балансировка грунта вручную  – вручную отрегулируйте настройку балансировки грунта, чтобы было слышно минимальное количество сигнала грунта.

2. Автоматическая балансировка грунта  — Детектор автоматически определяет наилучшую настройку балансировки грунта. Это быстро, просто и более точно, чем ручная настройка балансировки грунта.

3. Отслеживание баланса грунта  — Металлоискатель постоянно регулирует настройку баланса грунта во время поиска. Это гарантирует, что настройка баланса грунта всегда будет правильной.

Детекторы Minelab используют эксклюзивные передовые технологии для превосходной балансировки грунта, с которой не могут сравниться никакие другие металлоискатели.

Дискриминация
Дискриминация — это способность металлоискателя идентифицировать закопанные цели на основе их проводящих и/или железистых свойств. Точно идентифицируя закопанную цель, вы можете решить выкопать ее или считать хламом и продолжить поиск. Детекторы Minelab выдают номера идентификации цели (Target ID) и/или звуковые сигналы цели, чтобы указать тип обнаруженной цели.

В детекторах Minelab существует четыре основных типа дискриминации:

1. Переменная дискриминация  – Самый простой тип дискриминации, в котором используется ручка управления для регулировки уровня дискриминации.

2. Iron Mask/Iron Reject  — используется в основном с детекторами поиска золота, чтобы игнорировать железный хлам.

3. Дискриминация надрезов  – позволяет принимать или отклонять определенные типы целей.

4. Smartfind  — Самая продвинутая форма дискриминации. Идентификаторы целей нанесены на двухмерном (2D) дисплее на основе как свойств железа, так и проводящих свойств. Отдельные сегменты или большие области дисплея могут быть затемнены, чтобы отклонить нежелательные цели.

---

 

Коэффициенты глубины обнаружения

Самый распространенный вопрос о металлоискателях: «На какую глубину они проникают?» Таким образом, детекторы с большими катушками будут обнаруживать глубже.

Однако глубина обнаружения также зависит от технологии детектора и многих факторов окружающей среды. Более сложный ответ обычно начинается с «Это зависит от…». Глубина, на которой металлоискатель может обнаружить цель, зависит от ряда факторов:

 

	Размер цели Большие цели могут быть обнаружены глубже, чем маленькие цели.
	Форма мишени Круглые формы, такие как монеты и кольца, можно обнаружить глубже, чем длинные тонкие формы, такие как гвозди.
	Ориентация на цель Горизонтальная монета (например, лежащая плашмя) может быть обнаружена глубже, чем вертикальная монета (например, на ребре).
	Материал мишени Металлы с высокой проводимостью (например, серебро) можно обнаружить глубже, чем металлы с низкой проводимостью (например, свинец или золото).

 

MULTI-IQ: ВСЕ МЕТАЛЛЫ, ВСЕ ПОЧВЫ, ВСЕ ВРЕМЯ

Представляем Multi-IQ

Multi-IQ — это последняя крупная технологическая инновация Minelab, которая может рассматриваться как сочетающая в себе преимущества производительности FBS и VFLEX в новом слияние технологий. Это не просто переработка одночастотного VLF и не просто другое название для итерации BBS/FBS.

Multi-IQ достигает высокого уровня точности идентификатора цели   на глубине  , что намного лучше, чем может достичь любой одночастотный детектор, включая переключаемые одночастотные детекторы, которые претендуют на то, чтобы быть многочастотными. Когда компания Minelab использует термин «многочастотный», мы имеем в виду «одновременный», т.е. одновременно передается, принимается и обрабатывается более одной частоты. Это обеспечивает максимальную чувствительность к целям всех типов и размеров при минимизации шума грунта (особенно в соленой воде). В настоящее время существует лишь несколько детекторов от Minelab и других производителей, которые можно отнести к категории настоящих многочастотных детекторов, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки.

Чем Multi-IQ отличается от BBS/FBS?

Multi-IQ использует группу основных частот, отличную от BBS/FBS, для генерации широкополосного многочастотного сигнала передачи, который более чувствителен к высокочастотным целям и немного менее чувствителен к низкочастотным целям. Multi-IQ использует новейшие высокоскоростные процессоры и передовые методы цифровой фильтрации для гораздо более высокой скорости восстановления, чем технологии BBS/FBS. Multi-IQ работает в соленой воде и на пляже почти так же хорошо, как BBS/FBS, однако BBS/FBS по-прежнему имеет преимущество в поиске серебряных монет с высокой проводимостью в любых условиях.

С помощью Multi-IQ мы можем добиться гораздо большей точности идентификации целей и повышения производительности обнаружения, особенно на «сложном» грунте. В «мягком» грунте одна частота может работать адекватно, НО глубина и стабильные идентификаторы будут ограничены шумом грунта; тогда как одновременная многочастотность Multi-IQ позволит достичь максимальной глубины с очень стабильным сигналом от цели. В «сильном» грунте одна частота не сможет эффективно отделить целевой сигнал, что приведет к снижению результатов; тогда как Multi-IQ по-прежнему будет обнаруживать на глубине, теряя минимальную точность цели, как показано на этой диаграмме.

«Сколько одновременных частот?»  спросите вы, задаваясь вопросом, является ли это критическим параметром. В последние годы компания Minelab проводила подробные исследования по этому поводу. Точно так же, как вы можете раскрасить карту разными цветами, минимальное число, позволяющее различать соседние страны, — всего четыре. Как и в случае с картой, возможно, не максимальное количество частот, необходимое для достижения оптимального результата, а минимальное число, которое более интересно. Когда дело доходит до частот в детекторе, как частоты в сочетании И обработано теперь важнее, чем количество частот, для достижения еще лучших результатов.

Диапазон частот Multi-IQ, показанный на этой диаграмме , относится как к детекторам серии EQUINOX, так и к детекторам серии VANQUISH во всех моделях. Между отдельными одиночными частотами, показанными на диаграмме, и частотами, используемыми в Multi-IQ, нет прямой связи.

На приведенной выше диаграмме показан типичный диапазон чувствительности одночастотных детекторов по сравнению с чувствительностью полного спектра, обеспечиваемой Multi-IQ.