金属探测范文
时间：2023-03-11 16:54:25
金属探测范文第1篇
金属探测仪(器)是一种主要用于对金属材料進行探查、检测的仪器，它被广泛应用于教育、安保等行业和领域。
然而，在某些重大的考试当中，还是偶尔会出现一些性质较为恶劣的考试作弊事件。按理说，重大考试中一般都有“入门检查”这一关，金属探测仪都应当会派上用场，怎么偏偏还有“漏网之鱼”呢?这是否意味着，金属探测仪并不是十全十美的?
于是，我们决定组建一个专门的研究性学习小组，就金属探测仪的功能、性能做一个较为全面的研究。
二、主要目标和思路
我们向学校申请到了一支专用于考场的手持式金属探测仪，它的型号为MD-300型。从外观上看，它的探测部分是一个直径约14cm的环，与环相连的手持杆部分的长度是42cm。使用探测环对物品加以探测，一旦发现“目标”，它的鸣叫器会发出尖锐的鸣叫声(或振动器发生振动)。
我们的研究项目主要指向是：金属探测仪能对怎样的物质和物体進行探测，在灵敏度方面有怎样的差异。
基本思路则是：将探测环缓缓靠近被探测物，直到探测仪发出鸣叫，此时用尺测量出被探测物与探测环中心之间的距离。显然，物体的可探测距离越远则说明其越容易被探测到，即该实验灵敏度越高。
三、过程与分析
本项目所需设备、药品基本都取自学校化学实验室、物理实验室和微机房。为确保实验的科学性，对每个平行实验都做3次，测量数据取平均值，偏差较大的数据则舍去。
1 与元素形态的关系
铜和铁都是常用金属，首先对这两种金属的单质(块状)、固态化合物、溶液态化合物進行探测、对比，结果如表l、表2：
结果表明，金属探测仪所能探测的“金属”应仅仅指游离态(即单质)的金属，而非广义上的“金属元素”，当金属一旦转化为化合物即无法探测出。
2 与金属形状的关系
金属单质的外形各异，有细小粉末状的、大颗粒状的、片状的、块状的等。
首先，取一些最常使用的金属粉末，将其平铺在纸片上——探测，结果如表3：
结果表明，金属粉末并不能被探测到。我们也曾对一整瓶金属粉末進行测试，即便如此，金属探测仪都对其“视而不见”。
如果将这些粉末的颗粒加以放大又会有怎样的结果呢?于是，我们取直径约3mm的锌粒和长度约3cm的普通铁钉進行测试，此时金属们都“乖乖现形”了!如表4：
接下来，再对薄膜状金属、片状金属、块状金属進行探测。实验对象为铝箔、银箔、锌片、铜片、铁块、铜块等。其中，银箔来自于“银镜反应”，直接对内壁附着薄薄一层银箔的试管進行了探测。结果表明，包括薄薄的银箔在内，这些金属再也无一“漏网”了。相关结果如表5：
需顺便交代的是，金属探测仪能透过试管的玻璃壁“觉察”到内壁上银金属的存在，这也说明了，探测金属不一定需要金属处于完全暴露的状态。
正是基于这一点，金属探测仪才能够被广泛地用于检测一些比较隐蔽的违禁物品。
3 与金属状态的关系
物质还有固、液、气等状态的区别。根据实验室现有条件，我们还很难对气态金属進行测试，所以重点研究的对象还是液态和固态金属。
至于液态金属，首选样品是汞。由于汞有毒，为了安全起见，直接对水银温度计中处于封闭状态的水银球進行探测。此外，钠是一种熔点很低的金属，稍稍加热即可熔化，它也是一种较为理想的实验样品。
于是，我们将一些钠块置于试管中(能覆盖住试管底部)，首先对其固体样品進行探测，且测量出具体的可探测距离，而后再将其進行加热，至熔化后趁热再测试。
这里需要说明的是，为控制变量，两次实验中所使用的金属钠质量不变，横截面积相同(相当于试管底部的面积)。结果如表6：
注：探测距离为0，即指直到样品進入探测环的中心位置才可被探测到。该实验中，对汞的探测灵敏度之所以不高可能与金属本身的性质有关，也可能与水银球体积和质量太小有关。
另2组实验则能充分表明，当金属处于液态时探测灵敏度会降低。依此类推，金属处于气态时，探测灵敏度可能会進一步降低，甚至几乎探测不到(粉末状固体即已无法探测，何况气态物质的粒子更小)。
此外，金属的状态还可以从纯度等方面加以区分。例如，合金即为不纯的金属，对合金探测的效果又会怎样呢?于是，我们取黄铜屑(大颗粒)進行了实验，结果，这些颗粒状合金无法被探测到。可见，对合金的探测灵敏度也是很低的。
4 与金属质量的关系
仍取锌粒進行研究。为控制变量，把不同质量的锌粒分别装入三只相同规格的试管中，向着试管的底部垂直探测，确保被探测物的横截面积相同。结果如表7：
结论是，金属质量越大，越易被探测到。
5 与金属体积的关系
要探究与体积之间的关系，本应再设计实验，但是对刚才的实验从另一个角度审视：试管中金属质量增大的同时，体积其实也相应变大了，所以，也可以认为，金属的体积越大，越易被探测到。
6 与金属面积的关系
以铜片为实验材料，将铜片分别剪成4个直径为1cm、2cm、4cm和8cm的圆形，以改变面积。
初步看来，金属材料的面积越大，检测的灵敏度越高。但是，我们又立即发现：铜片面积增大的同时，其质量、体积也同步增大了，这反而是佐证了前述两个类别实验的猜想与结论。
如何改進实验?我们还是想到了锌粒，首先确保所选取的锌粒总量不变，再将这些锌粒分别堆放在面积不等的圆当中。最初，圆的面积很小，锌粒的堆放方式是相互重叠的，其后再逐步地平铺开来。
结果表明，不同情形下的探测距离并没有产生多少明显变化，这的确证明了，金属面积增大所导致的探测灵敏度增大在本质上还是金属的量变多了。
7 与带电情况的关系
定性方面，首先以某用电器的电源线为研究对象，对其在断电和通电两种状态下進行测试。结果表明，无电流通过时，金属导线无法被探测出，而通电状态的导线则可以被探测到。当然，这个实验也从另一个角度说明，细长形状的金属也不容易被探测到。
定量方面，需考虑：探测灵敏度与电流的强度之间，与电流的直流、交流方式之间有怎样的关系。为此，将学生电源、滑动变阻器、电流表和一根细长铜导线進行串联，通过滑动变阻器来调节导线中的电流强度。结果如下：
注：通过0.5A交流电时，只有将导线适当卷曲使之穿过探测圈后，才能被探测到。
该实验能基本表明，导线中电流强度越高越容易被探测到，交流电的强度达到一定水平之后，探测灵敏度能明显增大。
8 与辐射场的关系
我们知道，电流周围存在电磁场，而变化的电流周围还存在着电磁波，电流强度对探测结果的影响也许就和电磁辐射的强度有关。而当今，电磁辐射的污染问题日益受到重视，金属探测仪能不能反映出不同电器的辐射强度呢?我们选择了电脑和手机等使用频率较高的辐射“大户”進行了测试。
首先选择两款手机，探测结果如下：
结果表明，手机在通话状态时被探测的灵敏度明显增加，而其他状态之间的差异不太大。此外，诺基亚手机在开机之后的探测灵敏度都要大于关机状态时，可见手机一旦开机周围就可能存在辐射。
我们再对电脑進行探测。电脑工作时主机和显示器都可能存在辐射，而CRT(阴极射线管)显示器和LCD(液晶)显示器在辐射方面可能存在差异，故分别加以测试，结果如下：
不难看出，电脑主机和显示器在工作时的探测灵敏度都要大于关机状态时，可见电脑工作时周围应该存在辐射。当然，从数据来看，它们之间的差异多数情形下并不大，只有老式的CRT显示器比较特别，它的正面在工作状态时辐射量明显增大。
9 与探测方式的关系
以上实验改变的变量都是样品，而探测方式本身是否也会对探测结果造成影响呢?
取同样的试样，分别以快速纵向、慢速纵向、快速横向、慢速横向四种方式進行探测(注：“快速”仅是相对的，不是“飞速”)，结果如下表：
结果表明，在一般情形下，金属探测仪的扫描方向和速度对实验结果没有太大的影响。但是，我们也注意到，对于一些本身被探测的灵敏不高的物品，如果扫描速度过快，也还是会出现检测不出的情况。
四、结论与建议
1 结论
系列实验使我们最终形成这样的结论：在物质探测方面，金属探测仪是一种仅能对金属单质進行探测的仪器，它在实际运用中并不能做到万无一失，需要考虑金属的诸多性质和状态，而且，探测的方式也在一定程度上对结果造成影响；此外，金属探测仪也可用于辅助判断电磁场的存在。
2 建议
应在对金属探测仪功能、性能有所认识的基础上去使用该设备，且应充分考虑到不同的场合，以提高实际探测的准确性、精确性。
例如，运用在考场探查作弊工具时，则应特别仔细、谨慎，有些作弊工具中所含金属量本身很少，一旦扫描不仔细，或者探测仪离物品的距离较远，都可能探测不到。
至于探测方式，则应以靠近被探测者身体且选择较快速的横向扫描方式为好。虽然横向与纵向扫描之间差异不大，但是纵向扫描一次所能探测的仅是一个点，而横向扫描一次则能探测到一个面。
当然，根据以上实验，当金属导线很细小，通讯工具处于非工作状态时，其本身就很难或根本就探测不到，这提醒我们，不能完全依赖这一种工具和监控方式。首先，监考的过程要严格、细致，其次，场外最好再配备一些灵敏度更高的无线电波探测装备，以便在考试过程中发现违规通讯行为。
金属探测范文第2篇
庄字翔 葛嘉伟 蒋玉婷
沙雨闲 曹亦丹 沈颖
顾翎译 赵正翔
指导老师 张弛
发现问题：
金属探测仪是一种主要运用于教育、安保、考古等领域的金属探测设备。例如，它可以帮助监考教师探查考生是否携带了违禁物品进入考场。然而，金属探测仪究竟能探测怎样的物质?“金属”指的是金属单质、金属元素，还是金属化合物?金属探测仪的探测效果和哪些因素有关?这些都值得研究。于是，我们决定组建一个研究性学习小组，就金属探测仪的功能及其探测效果做一次较为深入的研究。
基本构思：
我们向学校申请到了一支专用于考场的手持式金属探测仪，它的型号为MD-300型。从外观上看，它的主体是一个直径约14厘米的探测环，与环相连的手持杆长42厘米。探测环一旦发现“目标”，它的鸣叫器会发出尖锐的鸣叫声或振动器发生振动。
我们研究活动的基本做法是：将金属探测仪的探测环缓缓靠近被探测物，当探测仪发出鸣叫时，即用尺测量出被探测物与金属探测仪的探测环中心之间的距离。显然，物体的可探测距离越远，则说明其越容易被探测到，即该仪器越灵敏。为了确保实验结果的准确性、数据的可靠性，我们对所有的实验操作都重复3次，在数据上取其平均值，若有极值则舍去。
测试与分析：
1.与元素形态的关系
铜和铁都是日常生活中被广泛使用的金属，所以我们首先对这两种金属的单质(块状固体)、固态化合物、溶液态化合物进行探测、对比，实验结果如下：
实验结果表明，金属探测仪所能探测的“金属”应该仅仅指游离态(即单质)的金属，而非广义上的“金属元素”。当金属一旦被转化为化合物，即无法被探测出。这不同于焰色反应，焰色反应所需要的“金属”则是广义上的“金属元素”。
2.与金属形状的关系
以单质形式存在的金属还有外形的不同，例如，它们可以是细小粉末状的，可以是大颗粒状的，也可以是片状的、块状的等。首先，我们将化学实验中最常使用的金属粉末平铺在纸片上一一加以探测，结果如下：
结果表明，金属粉末不能被探测到。实验中，即使使用较大量的金属粉末，甚至使用整瓶金属粉末，金属探测仪都“视而不见”。那么，如果将这些金属的粉末颗粒加以放大又会有怎样的结果呢?
由于实验室有现成的锌粒(直径约3毫米)，这是制取氢气常备的药品。另外，铁钉也可以看做一种有固定外形的大颗粒。于是，我们对这两种大颗粒状的金属进行测试，结果锌粒和铁钉都“乖乖现形”了!
我们又对薄膜状金属、片状金属、块状金属进行了探测。实验对象为铝箔、银箔、锌片、铜片、铁块、铜块等。其中，银箔来自于“银镜反应”，我们直接对内壁上附着的薄薄一层银箔的试管进行了探测。结果表明，包括薄薄的银箔在内，这些金属无一“漏网”。实验结果如下：
值得一提的是，金属探测仪能透过试管的玻璃壁“觉察”到内壁上银金属的存在，这也表明，探测金属不一定要求金属处于完全暴露的状态。正是基于这一点，金属探测仪才能够被广泛地用于检测一些比较隐蔽的违禁物品。
3.与金属质量的关系
由于锌粒是颗粒状的，对不同量的固体样品取用都比较方便，所以我们选择锌粒为研究对象。为控制变量，我们把不同质量的锌粒分别装入3只相同规格的试管中，向着试管的底部垂直探测，这样至少能确保被探测物的横截面积是相同的。结果如下：
由此可看出，金属质量越大，越容易被探测到；反之，金属质量太小，可能就很难探测到。
实验结论：
金属探测范文第3篇
关键词：探测仪管道；探测技巧
中图分类号：P414 文献标识码： A
一、地下管道探测方法
地下管道仪器探测的主要方法之一，就是电磁法。当管道被直埋于地下时，其与周围的介质在电性、磁性、密度、波阻抗和导热性等方面均存在着明显的物性差异， 因此，我们可以利用导电率、导磁率、介电常数和密度等物理参数，选择不同的地球物理方法进行地下管道探测。在现有的地下管道探测方法技术中，电磁法具有探 测精度高、抗干扰能力强、应用范围广、工作方式灵活、成本低、效率高等优点，也是目前最常用的方法。
采用电磁法进行管道探测，首先要使目标管道（能够导电的金属管道）带电，电流沿管道流动产生电磁场，然后使用专用仪器在地面上测量电磁异常，以此达到管道探测的目的。
二、地下金属管道探测技巧
1.RD系列管道探测仪的探测技巧
（1）管道定位探测
根据现场条件的不同和实际需要，通常有以下三种探测管道的技术背景普遍应用：
①快速追踪
将接收机调到谷值模式可以提高追踪的速度。
沿着管道的路由向前走动，并左右摆动接收机，观察管道上方的谷值响应和管道两侧的峰值响应。
每隔一段时间，将接收机调到峰值模式，对管道进行探测并验证管道的准确位置。
②精确定位
用峰值、窄带宽模式对管道进行精确定位，在对管道进行了追踪并知道目标管道的大致位置之后确定管道的准确位置。
开始时，发射机使用中等的输出功率，接收机和发射机使用中等的频率，接收机使用峰值模式。
将接收机的灵敏度调到刻度的一半。
注意：精确定位的过程中需要调节灵敏度，是表头读数保持合适的大小，一般为刻度盘的60%-80%。
a）保持接收机天线（RD系列接收机底刃）与管道的方向垂直横过管道移动接收机，确定响应最大的点。此时，管道走向与接收机（RD系列）的手柄一致。
b）不要移动接收机，原地转动接收机，当响应最大时停下来。
c）保持接收机垂直地面，在管道上方左右移动接收机，在响应最大的地方停下来。
d）把天线贴近地面，重复b。
e）重复c。
f）标志管道的位置和方向。
重复所有的步骤以提高精确定位的精度。
把接收机调到谷值模式，移动接收机，找出响应最小的谷值点。如果峰值模式的峰值位置与谷值模式的谷值位置一致，可以认为精确定位是准确的，但两个位置都偏向管道的同一侧，管道的真实位置更接近峰值模式的峰值位置。
管道位于峰值位置的另一边，距离峰值位置的距离为峰值位置与谷值位置之间的距离的一半。
③扫侧和搜索
在一个区域有很多探测未知管道的方法。在开挖之前使用这些技术技巧是非常重要，以免在开挖过程中损毁地下管道。
a）无源扫侧
沿网格状的路线走动，走动时应保持平稳，接收机的天线的方向保持与走动的方向一致，并且与可能被横过的管道成直角。
当接收机的响应增大指示有管道存在时停下来。
跟踪该管道直到离开要搜索的区域。然后继续在区域内进行网格式的搜索。
在有些区域内，可能存在50/60Hz电力信号的干扰，把接收机提高至离开地面5至10厘米并继续进行搜索。
如果接收机有无线电探测模式，将接收机调到无线电模式。把灵敏度调到最高，重复上面的网格搜索和精度定位，标志管道位置和追踪所有管道。
b）感应搜索
感应搜索是探测未知管道的最可靠技术。这种搜索方法需要发射机和接收机和两个操作人员。这种搜索方法被称为“同步扫侧”
在开始搜索之前，确定要搜索的区域和管道通过该区域可能的方向。并把发射机设定于感应模式。第一个人操作发射机，第二人操作接收机。当发射机经过管道时将 信号施加到管道上，然后在发射机前方或后方20米远的接收机就可以探测到该信号。发射机的方向与估计的管道的方向保持一致。
第二个人提着接收机在要搜索的区域的起始位置，接收机的天线的方向保持与可能的地下管道的方向垂直。将接收机调到不会接收到直接从空中传播过来的发射机信号的最高的灵敏度。
注意：不要在管道的弯头或三通附近进行深度测量。要获取最高的精度，至少离开弯头5米进行深度测量。
在具备直连法或夹钳法家在信号的条件下，尽量避免使用感应法。如果别无选择，发射机的位置应至少离开深度测量点25-30米。
探测时用谷值法验证峰值法定位的准确性，以确定该位置是否适合进行深度测量。
如果发现地面辐射很强的电磁场（可能是在无线电发射站附近），在进行深度测量时提高接收机使其离开地面5至10厘米，在测得的读数中减去该距离作为管道的深度。
（2）管道外防腐层探测
在具外绝缘的金属管道上正确地施加故障探测信号FF。
将A字架连接到接收机附件插座并打开接收机电源。
从大约离接地棒5米得地方开始将A字架的脚钉插入地面，绿色脚钉指向接地棒。
将接收机挂在A字架的挂钩上。（如果用手单独地提着接收机，要注意保持接收机的方向与A字架一致，并面向绿色脚钉）。故障点方向指示箭头将会指向离开接地棒的方向。如果不是，检查发射机的接线是否正确（红色接头接电缆，黑色接头接到接地棒）。
由于防腐破损点存在的电流泄漏，电流方向在故障点的两侧会发生变化，重新前后移动进行测量，找到箭头刚发生变化的位置，此时微伏dB读数最低。这时就可以 确定，故障点就在A字架中央正下方。 从发射机10米左右开始，沿着具外绝缘的金属管道的路由将A字架脚钉插入地面，并保持绿色脚钉指向离开发射机的方向。当没有故障点时，dB读数将会很低， 而且方向箭头将前后闪烁不定。在查找故障过程中要进行具外绝缘的金属管道定位的话，按下天线键，接收机切换到8kHZ谷值定位模式，使用普通谷值定位技术测定管道路由。
三、SL系列探测仪的探测技巧
保证仪器及附件等设备完好，了解仪器的功能、量程及测量误差；保证电池电量充足；保证发射机接地良好（尽量做到接地电阻最小），在一些困难地区或极 干燥的区域为获取足够的加载信号强度，可采用：长的接地金属棒（经验值长80厘米为宜），在接地金属棒的插入点浇工业盐水；接地棒应插入与管道垂直距10 米之外的地面，以确保均匀的电流分布；发射机电流一般要调至1A以上，这样能保证探测5km左右；影响发射机信号传播距离的因素有：管道直径、土壤的干湿状况、接地电阻。
发射机向地下管道发送特定的高频调制电磁波信号（512Hz），使地下管道带电而在其周围产生交变的电磁场，通过接收机在地表探测这种交变磁场的分布，据其数据变化规律来确定地下管道的位置、走向和埋深。
注意事项：一定要在发射机开机之前将导线连接好。当发射机已经开机而且没有连接到接地棒时，不要触摸导线末端。
金属探测范文第4篇
关键词：探测仪管道探测技巧
概况
管道探测仪器种类较多，目前国内使用较普遍的探查仪器有：英国雷迪公司生产的RD管道探测仪、美国生产的SUBSITE型管道探测仪、日本富士公司生产的FJ-960型管道探测仪和国内生产的SL系列管道探测仪等。地质雷达目前较为成熟的仪器，有英国雷迪公司生产的RD1000管线雷达、美国生产的SIR-10H型地质雷达、加拿大生产的PulseEKKO-1000型地质雷达等。但目前国内管道企事业单位使用最多的是英国雷迪公司生产的RD系列电磁法管道探测仪和国内生产的SL系列电磁法管道探测仪，均具备探测管道位置、走向、埋深及防腐层漏点的功能，其工作原理大致相同、功能基本一样，却有不同的使用技巧。
二、地下管道探测方法
地下管道仪器探测的主要方法之一，就是电磁法。当管道被直埋于地下时，其与周围的介质在电性、磁性、密度、波阻抗和导热性等方面均存在着明显的物性差异，因此，我们可以利用导电率、导磁率、介电常数和密度等物理参数，选择不同的地球物理方法进行地下管道探测。在现有的地下管道探测方法技术中，电磁法具有探测精度高、抗干扰能力强、应用范围广、工作方式灵活、成本低、效率高等优点，也是目前最常用的方法。
采用电磁法进行管道探测，首先要使目标管道（能够导电的金属管道）带电，电流沿管道流动产生电磁场，然后使用专用仪器在地面上测量电磁异常，以此达到管道探测的目的。原理来源：法拉第的电磁感应定律
当发射机向地下管道发送特定的电磁波信号，在地下管道防腐层破损点处与大地形成回路，并向地面周围辐射，在破损点正上方辐射信号最强，随着离漏点中心远去，信号逐渐减弱。
三、地下金属管道探测技巧
1.RD系列管道探测仪的探测技巧
（1）管道定位探测
根据现场条件的不同和实际需要，通常有以下三种探测管道的技术背景普遍应用：
①快速追踪
将接收机调到谷值模式可以提高追踪的速度。
沿着管道的路由向前走动，并左右摆动接收机，观察管道上方的谷值响应和管道两侧的峰值响应。
每隔一段时间，将接收机调到峰值模式，对管道进行探测并验证管道的准确位置。
②精确定位
用峰值、窄带宽模式对管道进行精确定位，在对管道进行了追踪并知道目标管道的大致位置之后确定管道的准确位置。
开始时，发射机使用中等的输出功率，接收机和发射机使用中等的频率，接收机使用峰值模式。
将接收机的灵敏度调到刻度的一半。
注意：精确定位的过程中需要调节灵敏度，是表头读数保持合适的大小，一般为刻度盘的60%-80%。
a）保持接收机天线（RD系列接收机底刃）与管道的方向垂直横过管道移动接收机，确定响应最大的点。此时，管道走向与接收机（RD系列）的手柄一致。
b）不要移动接收机，原地转动接收机，当响应最大时停下来。
c）保持接收机垂直地面，在管道上方左右移动接收机，在响应最大的地方停下来。
d）把天线贴近地面，重复b。
e)重复c。
f)标志管道的位置和方向。
重复所有的步骤以提高精确定位的精度。
把接收机调到谷值模式，移动接收机，找出响应最小的谷值点。如果峰值模式的峰值位置与谷值模式的谷值位置一致，可以认为精确定位是准确的，但两个位置都偏向管道的同一侧，管道的真实位置更接近峰值模式的峰值位置。
管道位于峰值位置的另一边，距离峰值位置的距离为峰值位置与谷值位置之间的距离的一半。
③扫侧和搜索
在一个区域有很多探测未知管道的方法。在开挖之前使用这些技术技巧是非常重要，以免在开挖过程中损毁地下管道。
a）无源扫侧
将灵敏度调到最高，当遇到信号响应时调低灵敏度，使响应保持在表头刻度范围内（显示屏的60%-80%）。
沿网格状的路线走动，走动时应保持平稳，接收机的天线的方向保持与走动的方向一致，并且与可能被横过的管道成直角。
当接收机的响应增大指示有管道存在时停下来。
跟踪该管道直到离开要搜索的区域。然后继续在区域内进行网格式的搜索。
在有些区域内，可能存在50/60Hz电力信号的干扰，把接收机提高至离开地面5至10厘米并继续进行搜索。
如果接收机有无线电探测模式，将接收机调到无线电模式。把灵敏度调到最高，重复上面的网格搜索和精度定位，标志管道位置和追踪所有管道。
在大多数区域（不是所有区域），无线电模式可以探测到不辐射电力信号的管道，使用无线电和电力两种模式对一个区域进行网格搜索。
b）感应搜索
感应搜索是探测未知管道的最可靠技术。这种搜索方法需要发射机和接收机和两个操作人员。这种搜索方法被称为“同步扫侧”
在开始搜索之前，确定要搜索的区域和管道通过该区域可能的方向。并把发射机设定于感应模式。第一个人操作发射机，第二人操作接收机。当发射机经过管道时将信号施加到管道上，然后在发射机前方或后方20米远的接收机就可以探测到该信号。发射机的方向与估计的管道的方向保持一致。
第二个人提着接收机在要搜索的区域的起始位置，接收机的天线的方向保持与可能的地下管道的方向垂直。将接收机调到不会接收到直接从空中传播过来的发射机信号的最高的灵敏度。
当发射机和接收机的方向保持正确之后，两个操作人员平行地向前移动。提着接收机的操作人员在向前走动的过程中，前后移动接收机。
发射机将信号施加到正下方的管道，再由接收机探测到该信号。
在接收机探测到的峰值位置的地面上做好标志。在其他可能有管道穿过的方向重复搜索。当所有管道的位置都做好标志后，交换发射机和接收机的位置。将发射机依次放在每条管道的上方，用接收机追踪每一根管道直至离开要搜索的区域。
管道上的无源信号不适合用来进行深度测量，因为它的准确度不可靠。
测量的深度是指管道的中心埋深。管线顶部的深度是小于接收机深度读数的，大口径管道更加明显。
注意：不要在管道的弯头或三通附近进行深度测量。要获取最高的精度，至少离开弯头5米进行深度测量。
在具备直连法或夹钳法家在信号的条件下，尽量避免使用感应法。如果别无选择，发射机的位置应至少离开深度测量点25-30米。
探测时用谷值法验证峰值法定位的准确性，以确定该位置是否适合进行深度测量。
如果发现地面辐射很强的电磁场（可能是在无线电发射站附近），在进行深度测量时提高接收机使其离开地面5至10厘米，在测得的读数中减去该距离作为管道的深度。
（2）管道外防腐层探测
在具外绝缘的金属管道上正确地施加故障探测信号FF。
将A字架连接到接收机附件插座并打开接收机电源。
从大约离接地棒5米得地方开始将A字架的脚钉插入地面，绿色脚钉指向接地棒。
将接收机挂在A字架的挂钩上。（如果用手单独地提着接收机，要注意保持接收机的方向与A字架一致，并面向绿色脚钉）。故障点方向指示箭头将会指向离开接地棒的方向。如果不是，检查发射机的接线是否正确（红色接头接电缆，黑色接头接到接地棒）。
由于防腐破损点存在的电流泄漏，电流方向在故障点的两侧会发生变化，重新前后移动进行测量，找到箭头刚发生变化的位置，此时微伏dB读数最低。这时就可以确定，故障点就在A字架中央正下方。 从发射机10米左右开始，沿着具外绝缘的金属管道的路由将A字架脚钉插入地面，并保持绿色脚钉指向离开发射机的方向。当没有故障点时，dB读数将会很低，而且方向箭头将前后闪烁不定。在查找故障过程中要进行具外绝缘的金属管道定位的话，按下天线键，接收机切换到8kHZ谷值定位模式，使用普通谷值定位技术测定管道路由。
当接近故障点时，故障点方向指示箭头将向前稳定地指向故障点，dB值也会增大。当经过了故障点时，箭头将向后指向发射机。以更小的距离间隔读取dB值，以确定故障点的准确位置。当A字架处于故障点的正上方时dB读数将下降至最小。
要对故障点进行精确的定位，旋转A字架90度，使它横跨管道，分别在两侧移动进行测量，找到箭头刚发生变化的位置，其特征与平行管道测量时吻合，就可以确定故障点的位置了。这时A字架的中点就在故障点的正上方。
在地面上标志故障点的位置。通过以更小的间隔将A字架插入地面找出最大的dB读数。如果读数与参考读数大致相同，可以认为只有一个故障点。如果读数小于参考读数，继续查找具外绝缘的金属管道的其他故障点。
如果具外绝缘的金属管道在路面下方或土壤干燥区域，可以用水洒湿路面浇湿或在A字架脚钉加挂储水海绵(或吸水大的湿布),以此保持A字架两脚钉与地面接触良好，以更好的获取检漏信号。
2.SL系列探测仪的探测技巧
要点：保证仪器及附件等设备完好，了解仪器的功能、量程及测量误差；保证电池电量充足；保证发射机接地良好（尽量做到接地电阻最小），在一些困难地区或极干燥的区域为获取足够的加载信号强度，可采用：长的接地金属棒（经验值长80厘米为宜），在接地金属棒的插入点浇工业盐水；接地棒应插入与管道垂直距10米之外的地面，以确保均匀的电流分布；发射机电流一般要调至1A以上，这样能保证探测5km左右；影响发射机信号传播距离的因素有：管道直径、土壤的干湿状况、接地电阻。
发射机向地下管道发送特定的高频调制电磁波信号（512Hz），使地下管道带电而在其周围产生交变的电磁场，通过接收机在地表探测这种交变磁场的分布，据其数据变化规律来确定地下管道的位置、走向和埋深。
注意事项：一定要在发射机开机之前将导线连接好。当发射机已经开机而且没有连接到接地棒时，不要触摸导线末端。
管道定位探测
探测方法有：极大值法和极小值法。这两种方法均能取得良好效果。极大值法信号响应幅度大且分布宽，目标易被发现，而极小值法由于在目标附近的信号响应曲线斜率很大，定位精度较高。所以一般是先用极大值法找到管道的大致位置，然后用极小值法精确定位。
（2）管道位置、走向的探测
打开探管仪，将探杆拉伸到最佳长度，顺时针旋紧螺杆。以发射机为中心，20～30米为半径，选用极大值法或极小值法作环形探测，探管仪接收到最大或最小信号部位即为管道的位置。在管线的位置处选用峰值法，左右转动探头，当转至某一角度收到的信号最强，则与探头垂直的方向即为管线的走向。然后沿管道走向作“S”形向前探测管线。
（3）测深方法
常用的管道测深方法有45°法、80%法和极值法。
（4）管道防腐层破损点探测
发射机向地下管道发送特定的电磁波信号，在地下管道防腐层破损点处与大地形成回路，并向地面辐射，在破损点正上方辐射信号最强，根据这一原理找出管道防腐层的破损点。
检漏方法，我们采用的是“人体电容”法。它是用人体做检测仪的感应元件沿管道走向检测。
两名检测员各执检漏线一端，两人成横向（或纵向）保持3～5米的距离（两人所形成的位置与管道垂直（或平行），但必须保证一人走在管道的正上方）前进，调节灵敏度和增益大小，保持检测仪静态信号在0～50mV之间。两人向前行走时，若检测到的信号和音响变化都很小，说明该管段防腐层状态良好，当检测到的信号和音响都明显增大时，说明该处防腐层破损。如果对所测漏点有疑问，可采用减小增益返回进行验证。通过漏电电流大小来确定漏点的大小，漏点电流越大，漏点越大。
六、结语
金属探测范文第5篇
关键词:金属探测器,线性霍尔元件,电磁感应
中图分类号:TP338文献标识码:A文章编号:1009-3044(2010)03-728-02
The Design of Digital Metal Detector
HU Fei, WANG Wen-yuan, LU Chao
(Department of Physics, Shaanxi University of Technology, Hanzhong 723000, China)
Abstract: This paper describes the composition of hardware and software, working principles and the functions of an intelligent metal detector which mainly consists of AT89S52 and linear Hall-Effect Sensor. The equipment adopts UGN3503U linear hall-effect sensor as probe to detect the magnetic field change of the centre of a search coil resulted from eddy current effect and turn this magnetic field change into voltage change. The MCU measures the peak alue of voltage and compares it with reference voltage. Then determine whether detect metal or not. In case of detection of a metallic mass, the Metal Detector provides an acoustical and optical alarm.
Key words: metal detector; linear hall-effect sensor; electric-magnetic induction
金属探测器作为一种最重要的安全检查设备,广泛地应用于社会生活和工业生产的诸多领域。为了能够准确判定金属物品藏匿的位置,就需要金属探测器具有较高的检测精度。采用灵敏度极高的线性霍尔元件作为传感器,感应由于金属出现引起的探测线圈周围磁场的变化,提高了检测精度,处理部件采用AT89S52单片机作为控制核心,对检测结果进行分析判断,适用于对邮件、行李、包裹及人体夹带的伤害性金属物品(刀具、枪械、武器部件、弹药和金属包装的炸药等)的检测,可用于海关、机场、车站、码头的安全检查,也可用于探测隐藏于墙内、护墙板内侧、空洞和土壤中的上述物品和其他金属物。
1 系统设计
根据电磁理论,当金属物体被置于变化的磁场中时,金属导体内就会产生自行闭合的感应电流,这就是金属的涡流效应。涡流要产生附加的磁场,与外磁场方向相反,削弱外磁场的变化。据此,将一交流正弦信号接入绕在骨架上的空心线圈上,流过线圈的电流会在周围产生交变磁场,当将金属靠近线圈时,金属产生的涡流磁场的去磁作用会削弱线圈磁场的变化。金属的电导率越大,交变电流的频率越大,则涡电流强度越大,对原磁场的抑制作用越强。故当有金属物靠近通电线圈平面附近时,无论是介质磁导率的变化,还是金属的涡流效应均能引起磁感应强度B的变化。整个探测系统以AT89S52作为控制核心,其硬件电路分为两个部分,一部分作为线圈振荡电路,包括:多谐振荡电路,放大电路和探测线圈;另一部分为控制电路,包括:UGN3503型现行霍尔传感器,前置放大电路,峰值检波电路,ADC0809模数转换器,AT89S52单片机,LED显示电路,声音报警电路及电源电路等。系统框图如图1所示。
2 主要模块硬件电路设计
2.1 线圈震荡电路
由555构成一个多谐振荡器,产生一频率为24KHz脉冲信号,电路如图2所示。选择24KHz的超长波频率是为了减弱土壤对电磁波的影响。从多谐振荡器输出的正脉冲信号经过电容C8输出到Q1的基极,使其导通,经Q1放大后,就形成了频率稳定度高、功率较大的脉冲信号输入到探测线圈L1中,在线圈内产生瞬时较强的电流,从而使线圈周围产生恒定的交变磁场。由于在脉冲信号作用下,Q1处于开关工作状态,而导通时间又非常短,所以非常省电,可以利用9V电池供电。
2.2 放大和峰值检波电路
由于UGN3503N线性霍尔传感器采集到的电压信号是一个很小的电信号,故在对其处理前要进行放大。设计中信号放大电路采用输入阻抗高、漂移较小、共模抑制比高的集成放大器LM324。如图3所示,UGN3503线性霍尔传感器输出的微弱信号经电容耦合到前级运算放大器U2A的同相输入端,运算放大器U2A把霍尔传感器的电压转换为对地电压。在电路设计中运放LM324采用+5V单电源供电,对于不同强度的信号均可通过调节前级放大电路的反馈电位器W1开改变放大倍数。经前级运算放大器放大的信号经耦合电容C2输入到后级峰值检波器中。采用组容耦合的方法可以使前后级的电路的静态工作点保持独立,隔离各级静态之间的相互影响,使得电路总漂移不会太大。
峰值检波电路由两级运算放大器组成,第一级运放U2B将输入信号的峰值传递到电容C6上,并保持下来。第二级运放U2C组成缓冲放大器,将输出与电容隔离开来,在设计中,为了获得优良的保持性能和传输性能,采用LM324。当输入电压V12上升时,V02电压跟随上升,使二极管D4、D5导通,D3截止,运放U2B工作在深度负反馈状态,给电容C6充电,Vc上升。当输入电压V12下降时,V02电压跟随下降,D3导通,运放U2B工作在深度负反馈状态,深度负反馈保证了二极管D4、D5可靠截止,Vc值得以保持。当V12再次上升时,V02在次上升使D4、D5导通,D3截止,再次对电容C6充电(Vc高于前次充电电压),V12下降时,D4、D5又截止,D3导通,Vc将峰时再次得以保持。输出V0反应Vc的大小,通过峰值检波和后级缓冲放大电路,将采集到的微弱电压信号放大至0v～5V的直流电平,以满足A/D转换器ADC0809所要求的输入电压变化范围。
2.3 A/D转换电路
如图4所示,输出的电压信号送入ADC0809的模拟输入通道IN0进行A/D转换,将P2.7(地址总线的A15)作为片选信号,由AT89S52的写信号WR和P2.7控制ADC0809的地址锁存ALE和转换启动START,当ADC0809的START启动信号输入端为高电平时,A/D开始转换,在时钟的控制下,一位一位的逼近,比较器一次次进行比较,转换结束时,送出转换信号EOC,并将8位数字量D7至D0锁存到输出缓冲器。AT89S52的读信号RD端发出一个输出允许命令输入到ADC0809的ENABLE(即OE端),ENABLE(即OE端)呈现高电平,用以打开三态输出锁存器,AT89S52从ADC0809读取相应点位数字量,然后存入数据缓冲器中。
一旦发现金属出现,则被测量物理量超限由单片机I/O口的P1.0控制放光二极管进行光报警的同时,P1.6还触发蜂鸣器用声报警提醒检测人员注意。
3 系统程序设计
在工作过程中,由555定时器构成的多些振荡器产生一个脉冲为24KHz的脉冲信号,此脉冲信号经缓冲放大后,形成频率稳定度高、功率放大的脉冲信号输入到探测线圈中,通电的线圈会产生磁场,此时,固定在线圈L1中心的霍尔传感器UGN3503U就会感应到线圈周围的磁场,并将磁场强度信号线性的转变成电压信号。在无金属的情况下,假设霍尔输出电压为U0,该电压信号U0很微弱,属毫伏级信号,U0经过放大电路放大,再经过峰值检波电路,得到相应的0V～5V的峰值输出电压Ux,然后经A/D转换后,输入到CPU,由CPU完成Ux与基准电压U0的比较,二者比较|Ux- U0|得到一个差值,次差值与预设的灵敏度u在做比较。当然,u的大小设定决定着系统精度的高低。若|Ux- U0|>u,就确定为探测到金属,CPU输出口P1.0输出信号驱动发光二极管发光报警,同时P1.6控制蜂鸣器发出声响,进行声音报警。流程图如图5所示。
4 系统测试和结语
金属探测器的工作频率、灵敏度和稳定性是仪器的主要技术指标,探测器的灵敏度与探测线圈的尺寸大小有关,尺寸大即探测面积大,则线圈中心磁场强度低,在靠近线圈绕组附近磁场强度较高,霍尔元件固定在线圈中心,为了确保通过其磁通量,探测线圈的尺寸就不宜太大,具体尺寸通过实验确定。
设计的金属探测器,可以在机场、大型运动会 (如奥运会)、展览会进行安全检测,以排查行李、包裹及人体夹带的刀具、枪支、弹药等伤害性违禁金属物品;工业部门 (包括手表、眼镜、金银首饰、电子等生产含有金属产品的工厂)也可以使用金属探测器对出入人员进行检测,以防止贵重金属材料的丢失;考试也可使用金属探测器来防止考生利用手机等工具进行作弊,具有较好的应用范围。
参考文献:
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金属探测范文第6篇
关键词:金属探测仪调零灵敏度地平衡临界声
在非金属砼管的探测中，金属管线探测仪效果极差或根本没有信号，我们可以寻求一种即简便又经济有效的方法。即用金属探测仪(如下图所示)进行磁测法探测（因砼管中有钢筋网，所以可以此方法）。这种方法我们在宁波市九龙湖镇的管线探测中应用，取得了很好的效果。
应用情况简介：九龙湖镇位于宁波市的，自来水管线多是穿越田地的水泥砼管，探测区域大，管线位置不明确，用管线探测仪时要么没有信号，要么信号极差，工作效率极低。我们受到收废品者在建筑废墟中使用手持金属探测仪寻找金属的启示，想到我们是否也可以在这里采用金属探测仪探测地下的水泥砼管呢。随后通过互联网上查询和电话咨询生产金属探测仪厂家的技术员后，确定使用金属探测仪探测水泥砼管的平面位置，然后用钎探的方法来确定水泥砼管的深度。为了验证此种方法的有效性，我们进行了开挖验证，所定管线点的成果都能满足规程要求，且精度较高，平面和埋深一般都能保证在5cm左右。此种方法探测水泥砼管的准确性和精度极高，同时大大提高了工作效率。但此方法有一定的条件限制，在管线多，金属多的市内不适用。适用于管线少的城市探寻水泥砼管。现将其探测方法简要介绍如下。
1.探测前的准备
打开电源开关，此时请注意观察仪器电表的表针是否在中位，一般情况下表针不在中位而是偏往一边，按、放一次按钮后表针暂时回到中间，但又慢慢向一边偏移，这表明仪器的状态尚未稳定，不能马上使用。要多按几次按钮，直至表针不再偏移。仪器开机后都有短暂的预热时间，此时应把探测圆盘提到空中不动，待表针回复零位之后才可以进行探测工作。在按下按钮的同时应看一下电源指示灯，如果灯暗淡无光就必须更换电池（因电量较弱时效果不好）。在实际探测时操作者握着手柄让探测圆盘缓缓地沿地面移动，在整个探测过程中要保持探测圆盘与地面的距离为20 厘米左右，且尽量不要使距离忽大忽小地变化，探到金属时，仪器便发出声音，同时电表的指针也有刻度指示。人身上的金属会影响探测，要求操作者把身上的手表、戒指、金属皮带扣等金属全部除掉。
2. 开始探测
把工作方式开关拨到地平衡档，仪器就处在地平衡的工作方式。这种方式能排除大地的“矿化反应”而且又具有较佳的穿透力。因此首选这一方式，探明地下有金属存在之后，才用钎探来确定管线的深度，在地平衡工作方式中，只要探头移到了目标的上方，仪器就会发出声响，电表也有刻度指示，任何类型的金属都会使声音增大。
操作程序如下：
（1） 打开电源开关
（2） 把操作方式开关拨到地平衡档
（3） 把探头提离地面60 厘米左右不动，按、放几次调零按钮，让仪器预热片刻，直到电表的指针回复零位之后不再偏移为止。在手握探测器手柄的食指位置有一个按钮，就是调零按钮，将它按下，电表的指针就会回到0 刻度处。调零按钮具有记忆作用，它能记忆住仪器当时的工作环境。例如，将探测圆盘放在泥土的上方，泥土对仪器会产生一定的信号而使指针偏向0 刻度，当按一下按钮后，指针会回到0 刻度，泥土的信号就没有了，这时就可用来探测金属，因此在金属物体的周围不能按下按钮，因为按了之后，会记忆了金属的信号，再遇到金属就探不出了。还必须指出的是，在调整仪器的任何一个旋钮时，都必须先按下调零按钮，调好之后再放开，在探测的过程中，仪器随着环境的变化，电表的指针会偏离0 刻度，按一下按钮指针就又回到0 刻度了。因此在整个探测过程中要经常按此按钮。
注意：在刚开机时，需要一分钟左右的预热时间，否则按下调零按钮，一放开，指针又会偏离，预热后就能保持正常。
（4）调节灵敏度，灵敏度旋钮是控制探测仪的灵敏度的，将旋钮逆时针到底，仪器灵敏度最低，反之，顺时针旋到底，则灵敏度最高，探测深度最大。灵敏度的调节视环境面论，并非越高越好，例如：
在“矿化反应”大的地方，灵敏度太高会引起假信号，仪器到处乱响，反而探不到东西。这时，就应该降低灵敏度来压制复杂地层对仪器的影响。
注意：调整此按钮之前，要先按下调零按钮，调好后松开。
（5） 调出“临界声” 。调节调谐器按钮，仪器的声音可以从无到有，从轻到响，当声音从无到有时，勉强可以听到时称为临界声。只有将仪器调至临界声时，仪器才有最高灵敏度。否则无声音太大或根本无声都将降低探测效果。
注意：在调临界声时，调零按钮应按下，调好后再放开。
在仪器的使用过程中，如果临界声逐渐变大或变小消失，只要按一下调零按钮就可以恢复。
（5）调好地平衡。要把操作方式开关放在地平衡档，然后调地平衡按钮。把地平衡按钮调到MAX，仪器的声音会增大。放在MIN 时，声音会减小。
（6） 探测圆盘沿着地面搜索，注意与地面保持20 厘米左右的距离（圆盘与地面保持平行，如下图所示。）。探到金属时，仪器便发出声音，声音最大时，探测圆盘中心位于管线平面中心位置正上方。
（7）确定平面位置后，用钢钎触探管线的埋深。做好管线标记，以便测量采集管线的坐标和高程。
3.结论
通过实际使用发现此种方法在没有干扰的城市地区效果极佳，但在城市内地下干扰多（地下地上金属物质较多）的情况下不能使用此法探测。我们使用此种方法探测后又进行了开挖，以验证此种方法的有效性，就是在此后的第三方检查验收（浙江省测绘质检站的开挖检查）中也验证了所定管线点的成果都能满足规程要求，且精度较高，平面和埋深一般都能保证在5cm左右。所以此种方法探测水泥砼管的准确性和精度极高，同时大大提高了工作效率。
（7）确定平面位置后，用钢钎触探管线的埋深。做好管线标记，以便测量采集管线的坐标和高程。
3.结论
通过实际使用发现此种方法在没有干扰的城市地区效果极佳，但在城市内地下干扰多（地下地上金属物质较多）的情况下不能使用此法探测。我们使用此种方法探测后又进行了开挖，以验证此种方法的有效性，就是在此后的第三方检查验收（浙江省测绘质检站的开挖检查）中也验证了所定管线点的成果都能满足规程要求，且精度较高，平面和埋深一般都能保证在5cm左右。所以此种方法探测水泥砼管的准确性和精度极高，同时大大提高了工作效率。
金属探测范文第7篇
不断创新的GJ－Ⅲ型金属探测仪
由高晶研发生产的GJ－Ⅲ型金属探测仪，主要采用模拟电子技术对被检测产品信息进行处理，广泛应用于食品、药品、食品添加剂，调味品，保健品等行业的金属异物检测和剔除。GJ－Ⅲ型金属探测仪自开发成功以来，以其高灵敏度和高稳定性的优势而畅销，客户使用后的反馈评价也较高。
随着业界数字电子技术的迅速发展和广泛应用，为了解决GJ－Ⅲ型机手动设置机器参数的繁琐程序，同时保留该机型高灵敏度和高稳定性的特点，以GJ－Ⅲ型机为基础进行创新和改进的成果――GJ－Ⅲ型金属探测仪应运而生。GJ－Ⅲ型金属探测仪在GJ－Ⅲ型机上添加了数字处理模块和人机交互显示模块，可以自动学习并自动设置机器运行参数，使得机器的使用变得更加方便简单。
GJ－Ⅲ型机改进和创新的关键点
GJ－Ⅱ型金属探测仪是由GJ－Ⅱ型金属探测仪改进升级而成。
其创新的关键点为：
1.具备自动学习功能，能根据不同的检测产品信息自动设置机器的运行参数，已达到最大限度抑制产品效应的效果：
2.具有自动测试探头工作状态的功能，便于维修：
3.机器参数设置数字化，设置更精确，
4.可存储50种产品数据。
GJ－Ⅲ型金属探测仪主要的改进方面为：
1.增加了高速数字处理控制模块；
2.增加了液晶显示的模块；
3.采用了高分辨率的数字电位器进行相位，灵敏度的精确设置。
GJ－Ⅲ型金属探测仪的特点
1.铁和非铁二路显示，极高灵敏度和稳定性?
2.对水产品、速冻食品、腌制品等产品效应，具有极强抑制能力：
3.具有较好的防水功能；
金属探测范文第8篇
关键词：金属探测门；技术分析；性能
一、金属探测门的基本技术性能指标
当前，随着经济与科技的不断提升与发展，犯罪分子与也利用高科技制造出新式的武器、高危物品等，致使各个国家对重要会议等过往场所安检越来越加重视。其中，通道式金属探测门在此过程中所扮演的角色十分重要与关键。当前，在我国这个领域范畴内，国外的产品所占比率很大，国内产品虽然借鉴国外经验、技术等，但是还存在一定程度上的技术差距，尤其是误报与漏报的现象时有发生。漏报从技术含量角度看起，应该说灵敏度还达不到完善标准。误报主要指金属探测门的探测抗干扰性能较差。而国外产品，这方面却做得比较好，优势明显。因此，我国不少政府机关、企业以及大型组织机构等都倾向于国外的此类产品。由此可见，衡量金属探测门质量高低的关键参数就是要清楚金属探测门的技术性能。
（一）精确定位
所谓精确定位，就是指在安检门的两侧都有着定位结构灯，它能够清晰地显示通过目标、对象的具置，进而便于后续操作及其检查。
（二）模块设计
任意一个金属探测门都有着控制系统、发射系统以及信号受理系统。多数金属探测门在设计时，都要考虑这三大系统的模块设计，这是由于把这几个部分做成模块，技术组装起来方便，同时能够便于排查机械故障；在组装时，可利用组件替换的形式，便于解决故障问题。
（三）自我诊断功能
金属探测门的自我修复、诊治功能程序，会在设备开机时，在后台自动启用，对自身系统内部的硬件与软件进行自行检测。如果一旦发现问题出现，就会及时反馈出错误提示，进而能够辅佐操作人员和维护、维修人员进一步排查问题。
（四）微处理器技术
微处理技术的设定，主要针对于安检门的控制部分，其能够通过面板进行简易的程序操作以及进行灵敏度的相关参数设置。
（五）避免多种金属感应低效功能
由于金属探测门的探测原理主要是针对于金属物体。也就是说，根据金属物体通过门类时引起的磁场变化，进而引起系统内的信号接收，使物体被探测到。但是当存在不同类别的金属通过时，有可能引起感应磁场的功能抵消、冲突。因此，金属门在设计时，务必要加强这方面的相应准备技术，避免此类现象发生而导致安检门功能发挥不利。
（六）复合电路设计
主要指金属探测门的红外装置。在复合电路设计中，要考虑利用相应特种设计，来增强金属探测门的抗干扰能力。另外，红外装置，能够轻易探测出过往人数的变化，轻松探测出人数。
（七）灵敏度可调
金属探测门可以通过调整灵敏度来达到相应界定级别的安检需求，但要注意，灵敏度过高的现象发生同样会影响门类自身的抗干扰能力。
（八）密码保护设置
即输入正确对应密码才能激活程序的变化与改变，以便调整其灵敏度及其具体技术参数设置等。
（九）滤波器
凭借金属探测门的滤波器里的相应设置参数，来屏蔽外部环境的电磁波干扰，优化自身结构性能，使自身运作处于稳定状态。
（十）灵敏度自动设定功能
自动分析被测物处在哪个灵敏度范围，才能被探测到，从而给出一个合适的灵敏度数值供操作人员设置。
二、金属探测门特点及其原理
（一）特点
金属探测门的门体本身从上到下有着防水胶套，能够避免因水、火、腐蚀等现象发生引起的设备受损。其主要控制中枢，探测区域是采用着当前数字脉冲高端技术，并通过交互式接受与传递信号去准确判断出金属物品的结构位置。其通过全自动线圈的缠绕方式，以及系统内部贴片的功能发挥，使得探测功能更加精确；每个探测区域具备100级灵敏程序可以任意调节，为满足客户所探测不同的违禁物品，可根据实际使用情况预先设定金属物品的可能部位及体积、重量、大小进行适当的灵敏度调节，排除皮带扣、钥匙、首饰、硬币等物品的误报，最高灵敏度可探测到一枚回形针大小的金属。
（二）原理
金属探测门通过晶振产生3.5-4.95M的正弦振荡，由分频器分频为7.8K左右正弦波，经三极管与线圈进行功率放大后输入门板(7区)大线圈进行电磁波发射，由门内1-6区线圈分别进行接收。接收后，将接收到的信号与基准信号进行了比较，发现变化后，改变采集卡输出电平，CPU在300毫秒内对6个区位采集卡数据进行扫描，判断金属所在区位并输出显示。
三、金属探测门探测技术分析
金属探测门的数字脉冲信号受理与传递是由DDS（直接数字式频率合成器）产生，由FPGA（可编程器件的集成电路）加以实现。脉冲信号能够驾驭发现线圈，激活一个脉冲磁场。如果没有金属物通过时，在探测线圈范畴内的磁场为零；当有金属物体过往时，就会重新打乱原有磁场分布，此时，设备的探测线圈会极为灵敏地查探到这种变化，产生其所对应的电信号，之后进入设备系统后台加以分析处理，进而通过报警信号，并从门体上部的数码管显现出探测物置所在，完成探测过程。
（一）提高探测功能强度
为了能够使门类探测性能良好发挥，在设计技术思考角度来讲，应当考虑探测金属门的探测区域内的磁场部分均匀状况。通常情况下，探测金属门门框内部边缘绕线匝数，一般是设置一个2200mm×500mm左右的矩形发射线圈，绕线方向相同，并且内部两线圈的接口要能够达到相互连通，进而可使两个线圈之间组成一个大线圈；拐角处通常设置成圆弧状，角度要注意不可设置太小，以防止局部的磁场过强。而当激发信号从接口引入时，线圈的内部就会产生流向相同、大小相同的电流，使得磁场相互逐渐加强，从而形成了高效的探测区域，实现磁场均匀分布，确保探测基础性能稳定。
（二）提高探测灵敏度
为了加强金属探测门系统内部的灵敏度，避免因传统探测方法导致的缺陷，在金属探测门此区域内的技术要求，就应当结合探测线圈的区域能抵消发射线圈产生的源磁场的变化而去具体设定技术参数。为此，在任意一个探测线圈周围应当用绕发射线圈的细铜丝绕成一个反方向的线圈，并遵循探测线圈的路径进行缠绕。这样做的目的，是为了使反方向的线圈能够与发射线圈的磁场方向相反，以致使反响线圈的匝数设定能够保障探测线圈区域范畴内的磁场为零。但是，抵消的结果不能保证探测线圈内各处磁场相等且为零，为此还要在该区域绕制调零线圈。调零线圈也是用绕发射线圈的细铜丝绕制的，按“8”的形状在探测区域绕几个来回。通过对“8”的每一个小闭合区域的大小和线圈匝数进行局部调整，以增强或减弱同向或反向磁场的强度，确保探测区域各处磁场强度相同且为零。
结语：
总之，金属探测门的强大作用在于其功能的良性发挥，在一些行政机关、重要会议、机场安检以及其他组织机构的重要部门场所都离不开金属探测门。而通过金属探测门的相关原理、技术知识等，也同样使我们更加深刻了解安检门的重要意义。另外，安检门探测技术的逐步完善，保障了人员安全，使得我国国家自身的安检、安防等事业发展道路走得更为长远。
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金属探测范文第9篇
关键词：切丝机；堆栈；金属探测仪；切丝质量
中图分类号：TS43 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）24-0023-02
切丝机是制丝生产线上的关键设备之一，生产能力能满足制丝工艺流量及叶、梗配比的要求，切丝质量符合制丝工艺标准的规定要求，有效作业率高于产品标准的规定，满足制丝线连续生产要求。目前切丝机生产厂家基本掌握了切丝机的核心技术，具备了自主开发、自主创新的能力，技术开发上与国外同类产品的差距进一步缩小，具有一大批自有知识产权和专有技术，新技术的应用与新产品的开发速度与国外切丝机的发展同步，切丝质量和稳定性进一步提高。金属探测仪作为切丝加工过程的关键环节，其对金属物质的剔除效率直接关系到输送原料的质量，进而影响切丝质量。随着生产工艺的不断提高，目前金属探测系统不能满足过程控制的要求，制约切丝质量的提高。为此，对金属探测仪金属剔除系统进行了优化改进。
1 存在问题及现状分析
1.1 金属探测仪工作原理
切丝机金属探测仪由两部分组成，即检测器与自动剔除装置，其中检测器为核心部分。检测器内部分布着三组线圈，通过中间的发射线圈所连接的振荡器来产生高频可变磁场，空闲状态时两侧接收线圈的感应电压在磁场未受干扰前相互抵消而达到平衡状态。一旦金属杂质进入磁场区域，磁场受到干扰，这种平衡就被打破，两个接收线圈的感应电压就无法抵消，未被抵消的感应电压经由控制系统放大处理，并产生报警信号（检测到金属杂质）。自动控制系统将该报警信号转换为数字信号，通过继电器延时处理驱动自动剔除装置，从而把金属杂质排除生产线以外，在切丝工序中减少因金属杂质产生对切丝机本身的损坏、切丝质量及后续工序的影响。
1.2 存在问题及现状分析
经过工艺处理后的烟片经喂料机，主要在工序间起到缓冲和调节作用，实现烟片的连续均匀输送，将烟片提升到皮带输送机上，并通过金属探测仪的检测和落料器活门的过滤，向切丝供给具有一定流量的松散烟片，切成工艺要求宽度的合格烟丝连续送出至下道工序。目前，切丝机金属探测系统功能不够完善，对切丝质量存在很大影响，金属探测仪工作频率（80～800kHz）越低，对铁的检测性能越好；工作频率越高，对高碳钢的检测性能越好。检测器的灵敏度随着检测范围的增大而降低，感应信号大小取决于金属粒子尺寸和导电性能。由于电流的脉动和电流滤波的原因，金属探测仪对检测物品的输送速度有一定的限制；如果输送速度超过合理范围，检测器的灵敏度就会下降；另外，控制系统算法的优劣也直接关系到金属探测仪的控制精度，进而影响切丝质量。2013年1～2月份切丝机共出现过35次故障，其中因金属杂质造成切丝机打刀故障共有28次，占全部故障的80%，直接影响着卷烟产品的质量和生产连续进行。
2 系统改进及应用
2.1 检测灵敏度调整
由于生产过程皮带频繁启停，皮带上的静电对金属探测仪产生干扰，使金属探测仪产生动作脉冲，出现误动作，反应过于灵敏，下落过多不含金属的烟片，增加了操作工的劳动强度。经多次测量实验，在模拟生产情况下，通过对不同形状、不同规范的铁和不锈钢物质分别进行反复测试，最终将金属探测仪动作脉冲调整为0.6S，通过实际生产应用，金属探测仪的检测性能得到较大提升，在有效检测铁磁性金属基础上提高不锈钢类杂质的剔除，金属物质得到有效识别。
2.2 控制系统改进
正常生产时叶片中含有的金属物经过金属探测仪时发出脉冲，产生报警信号，报警信号与切丝机控制系统集成在一起，金属杂质通过皮带输送机传送延时10.5秒到达落料口，PLC程序控制气缸打开落料器翻板，叶片直接从落料斗落入接料箱。但在实际生产过程中，金属探测仪不能完全有效检测金属物，特别是皮带机频繁启停和连续出现2个或2个以上金属物，由于布尔量（开关量）在程序中不能被保存，程序会自动清除前面几个金属物信号，以最后一个金属物信号为准，前面几个金属物就不能被剔除，导致含金属物的叶片进入切丝机。造成切丝机刀辊刀片损坏、下刀门盖板脱落等故障。根据维修统计，平均每周出现10次打刀现象，打刀后更换刀片、砂轮磨刀时间长达20分钟，如果盖板脱落，安装后需要调整校对间隙，停机时间会更长，造成后续工序烟丝“跑空”，使生产中断，影响产品质量。另外导致备件消耗增加，维修费用提高。
对程序进行改进，由于Step7编程软件能很好地支持堆栈应用，将延时控制改为堆栈控制，将PLC采集的金属探测仪实时数据信号用0（正常）和1（金属）保存在背景数据块中，并随时间的计时，精确到0.1秒，逐次出栈，消除延时和皮带启动带来的影响，将金属物逐次剔除。
2.3 落料分拣装置改进
金属探测器检测到金属物质后，通过数字堆栈，落料器气缸准确打开，带金属杂质的烟片直接落入接料箱，由于烟片较多，挑拣金属的劳动强度比较大，为减轻职工劳动强度，在落料斗下部安装磁铁，吸附磁性物质，磁铁与水平面成45度角，有效吸附磁性物质。另外，由于物料落差较大且下落过程中分散，在重力作用下金属物分拣系统不能可靠有效工作，烟片中的金属仍然不能完全被磁铁剔除，部分烟片直接落到接料箱内，为保证所有烟片经过磁铁，在落料斗内安装导料挡板，起缓冲作用，挡板安装后，挡板与水平面成60度夹角，离磁铁较远的烟片经过挡板降低速度滑落到磁铁上，又不会粘附在挡板上，而且减少了烟片造碎，烟片中的铁磁性金属可被充分剔除。
3 结语
通过切丝机金属探测系统改进及应用有效剔除了金属杂质，保证了来料的质量，降低了切丝机因金属烟片造成的故障次数，确保了设备正常运行，稳定了切丝质量；节约了维修费用；操作工换刀的次数降低，维修工检修强度降低，落下的烟片不用挑拣直接倒入切丝前的喂料机内，降低了职工的劳动强度。而且具有推广价值，制丝线工艺设备通常有两条叶丝干燥设备和一条梗丝干燥设备，每条处理线均配备切丝机，因此可以进行推广应用，提高生产生产效率；其他使用金属探测仪的设备也可进行改进应用。
作者简介：袁书豪（1982—），男，河南中烟工业有限责任公司漯河卷烟厂工程师，研究方向：电气维修与
金属探测范文第10篇
关键词：综合物探方法；矿产探测；多金属矿；地质勘查；勘探手段 文献标识码：A
中图分类号：P62 文章编号：1009-2374（2016）16-0144-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.16.070
综合物探方法在多金属矿勘探和探测中，以前应用的概率较低，并未对其物探技术进行深入探究。随着找矿工作任务的不断加剧，寻找隐伏矿床或深部矿产已经成为了矿产寻找和探究的重点方向。为更加科学、有效地进行多金属矿的探测，勘探技术不断提升，在我国科学技术飞速发展的今天，物探仪器及其探测技术越来越先进，一种结合了各种科学技术优势互补形成的综合物探仪器逐渐被关注和重视，进而提升了综合物探方法的应用效率，也提高了综合物探方法在多金属矿产探测中的应用。
1 综合物探的含义
综合物探的全称为综合地球物理勘探，它是在面对特殊勘探对象和勘探任务时，为了能够获得最好的勘探效率，而结合地球物理方法进行探测的一种技术。它可以有效地避免只采用地球物理勘探进行探测而出现的多解性问题，加强解释效果，同时综合地球物理勘探以地球为探究目标，以物理学理论为探究基础。它的应用范围非常广泛，包括资源的勘测、探测和研究等。综合物探的应用方法比较多，根据不同探测要求对应的有不同的探测方法，例如地震法、重力法、电法、磁法、声波法、核法、测井法和地温法等，在探测中应用的主要技术包括热导率、磁导率和岩石物理性质分密度技术等。利用这些先进技术和手段，可以有效提高综合物探的探查效率，加强对多金属矿或其他资源的探测效率，从而为人们的生产、生活带来便利，为国家资源的开发、利用提供可靠的物探技术。便于国家对国防、文物、社会环境、城乡建设、水电、核电等各种利于民生问题的治理和处理。现在我们对多金属矿产资源的勘测，需要一种具备科学性、合理性、有效性、快速性、精准性、可靠性相结合的综合技术，才可以确保多金属矿产地质勘探的高效性，加强对其分别区域的准确探测，才能提高多金属矿的探测效率，提高其开发利用率。基于上述各种要求，综合物探方法便是一种具备各种应用特点的综合技术，它具备应用的便捷性、探测的精准性、操作的快速性，同时经济、可靠、高效，完全可以达到多金属矿探测要求，实现资源开发目标，为人们生产、生活提供丰富、源源不断的矿产资源。
2 综合物探在多金属矿中的应用分析
2.1 磁法勘探技术在多金属矿勘探中的应用
综合物探在多金属矿探测中，应用技术多样，其中最为成熟且应用效率最高的一种技术就是磁法勘探技术。磁法勘探技术在多金属矿探测中不仅可以有效对地质结构进行探查，而且可以有效进行地质岩性划分，还具有快速、便捷、经济等特点，是综合物探在多金属矿探测中应用成熟且使用最为广泛的一种优良技术。多金属矿的矿产种类很多，最为主要的有两种：一种是金属矿；另一种是磁铁矿，而且应用率最为普遍。利用磁法勘探技术对多金属矿的铁矿进行探寻时，有两种不同磁测方法，分别为高精度直升机航空磁测以及地面磁测。在对某一区域多金属矿隐伏矿产进行探测时，探测方法的使用需要依据本地区的地质结构和地层等特征与地球化学和区域地球物理特性等的关系，结合对激电中梯以及可控源音频大地电磁测探法，建立适于隐伏矿物探探测方式，从而对其分布进行探测，圈定范围，提高多金属矿的探寻效率。
2.2 多金属矿深边部找矿的综合物探应用
综合物探法在多金属矿探测应用中具有方便、经济适用等优点，又具有定量反演深埋矿体延伸、埋深、长度和宽度的作用。综合物探能够对矿床储量、分布等进行提前预估，避免盲目钻探造成的不良情况。探测中可利用电法、地震法对岩性解释和地层的划分进行处理，因为存在低精度情况，因此将方法可改换成测井法。在岩性解释中利用测井，它可形成很多参数，加之钻孔多，利用每一个不同钻孔测井均能够对岩性结构进行分析，对其底层进行探查。要加强探测效率，需要对探测电法、地震法和测井法互相联合。测井法的应用可以对水层进行良好探测，清晰反映其界面，并取得相关反映参数。各相关数据的呈现可以有效对岩石裂隙、泥质和密度等的具体含量和内容进行掌握，而且可以探测其氢的指数、温度、水流方向和速率。对多金属矿采用综合物探，能够对深边部水的情况进行了解和研究，对去流向或砂体的延伸方向进行辨别和判定。
2.3 重磁法在多金属矿勘探中的应用
重磁法在多金属矿中的探测，不仅能够进行断裂划分，还可以对断裂进行定量计算，可进行定量计算的原因是断裂后对侧均具有一定磁性和密度，从而存在重磁异常，所以利用重磁异常可进行多金属矿的探测。探测中需要先进行重磁预先分析，然后对相关数据处理，在对地质磁异常的引发进行定性解释，在定性解释中需要以平面资料为分析主体，对其断裂位置、走向、可能出现倾向等情况进行确定，再进行定量解释，需要以剖面为分析主体，对断裂的倾角、延深和断裂距离等进行计算，通过重磁异常的分析，对地质解释做出具体分析，包括对断裂的性质、年代及类型等进行解释，取得探测数据。在多金属矿探测中应用重磁法，可以对深部矿结构、划分进行有效勘察，对隐伏矿区域进行圈定，对金属矿床进行探测等。
3 综合物探在多金属矿勘探时存在的难点
3.1 多金属矿深部开采中存在综合物探勘探数据重复的难点
在多金属矿深部进行综合物探方法探测中，因为存在多金属矿探测长期深部开采的情况，所以会出现一些数据重复的难题，影响探测效果，增加数据分析难度。对综合物探数据干扰原因的分析，有两大原因：一是人文干扰；二是干扰地段分布范围广泛。首先是人文干扰，由于各个勘探队伍的探测采用各种探测仪器或对应方法进行矿区探测，而且这些仪器的使用都具有抗干扰处理，使得在进行探测时这些仪器已经不能受到其他波的干扰，造成探测中出现数据的采集都符合相应探测技术要求，影响数据的准确分析；其次是受干扰区域分布广泛，由于各个勘查队伍进行各种勘测，勘测范围包括矿区和区域等，导致大面积的矿区勘测工作都受到干扰，所以严重影响综合物探数据的接收。为避免这种大范围干扰的影响，提高综合物探数据的准确性，在综合物探探测中，需要加强对抗干扰的实施。我们可以利用发射功率加大、滤波增强或超常规多次叠加等方式进行探测，而对一些受干扰地段弱的区域，采取频段、时段延长的方法，要注意在确保低频段、晚时道探测质量情况下进行，对受干扰地段严重的区域在探测时，不采用延长频段、时段的方法，是因为延长后的探测效率仍不佳，因此需采取上述加大发射功率等方法。
3.2 多金属矿在综合物探中存在探测深度要求大的难点
在多金属矿山的探测工作中，各项勘查工作要求比较高，尤其是在已经明确的矿区内对盲矿体的寻找、已知矿体的延深勘查和对周围隐伏矿体的探查。由于对各种矿体的存在都存有未知性和探索性，同时不确定其存在的深度，所以在综合物探中需要通过一定深度的探测，通过磁场信号的搜索进行寻找。一般对已知矿区进行盲矿探测或对已知矿体进行延深探查时，深度的要求很高，需要深500～1000米，对隐伏矿体探查时的深度要在300米以外，探测深度越深临近探测信号的接收才可以进一步清晰，否则深部矿体会受到各种因素的影响或地表干扰等，影响探测数据信号出现较低的情况，这样会影响探测效率和速率，所以一般在进行深部探测前需要进行地表干扰的相应处理，尽量提高探测效率。
探测数据重复或探测深度大等都是多金属矿探测中存在的难点，这也说明进行隐伏矿或深度矿探测的难度明显大于对浅层矿探测的难度，不仅对探测技术要求高，同时也对探测技术的先进性和可靠性提出了更高的要求和考验。因此，在多金属矿探测中，综合物探方法的应用需要根据实际金属矿探测中遇到的问题，进行技术和方法的适当调整，以期能够符合探测实际要求，确保对多金属矿探测的有效性。
4 结语
我国矿产资源丰富、种类繁多，它们属于非可再生能源，其中金属矿产种类齐全，但根据地质差异其分布不均。随着经济社会的不断发展，很多金属矿产不断被开发和利用，导致一些金属矿产资源逐渐短缺，从而使人们加强了对深部金属矿和隐伏矿产探测的重视。为了更好地寻找多金属矿床，便于开发利用，提高国家资源应用的丰富性，探测矿产资源的技术倍受关注。在多金属矿探测中需要先进探测方法和技术，随着科学技术的不断发展和物探技术水平的不断提高，综合物探方法达到了多金属矿探测的要求，它为矿产的寻找、勘探、开发和开采等提供了有效、快速、精准和可靠的探测理论基础，提高了在多金属矿探测中的应用效率。
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