فلزیاب چگونه کار میکند؟ مکانزیم فلزیاب

بخش اعظمی از فلزات باارزش، مناطق و تونل های باستانی، عتیقه جات و… در زیر زمین یافت می‌شوند و هنگام خرید فلزیاب سؤالی که برای بیشتر افراد پیش می‌آید این است که فلزیاب چگونه کار میکند و چگونه می‌تواند وجود اجسام فلزی در اعماق زمین را به سرعت تشخیص دهد؟ اگر شما نیز شیفته چگونگی کار کردن فلزیاب هستید، پیشنهاد می‌کنیم این مطلب را از دست ندهید تا در مورد کارکرد فلزیاب به اطلاعات جامعی دست یابید. با مجله آموزشی آنا فلزیاب همراه باشید.

فلزیاب چگونه کار میکند؟

به طور کلی عملکرد فلزیاب با انتقال یک میدان الکترومغناطیسی از لوپ یا کویل به زمین است. حال اگر هر جسم فلزی در میدان الکترومغناطیسی فلزیاب انرژی بگیرد می‌تواند میدان الکترومغناطیسی خود را مجدد ارسال کند. کویل که در فلزیاب‌ها به کار رفته است، میدان ارسال مجدد را دریافت کرده و با تولید یک پاسخ هدف به کاربر هشدار می‌دهد که در منطقه مدنظر جسمی فلزی وجود دارد.

قسمت‌های مختلف فلزیاب

فلزیاب‌ها به‌علت داشتن قسمت‌های مختلف به یک دستگاه فلزیاب قوی و قدرتمند تبدیل می‌شوند. قطعات الکترونیکی فلزیاب در جایی به نام جعبه کنترل فلزیاب جای‌گذاری شده اند. سیگنالی که فلزیاب از سطح زمین ارسال می‌کند توسط این جعبه کنترل تولید می‌شود. این سیگنال پس‌ از دریافت پردازش شده و به پاسخ هدف تبدیل خواهد شد.

قسمت دیگری که به نام کویل یا لوپ فلزیاب شناخته می‌شود، می‌تواند میدان الکترومغناطیسی را به زمین منتقل کرده و یک میدان الکترومغناطیسی برگشتی را از هدف مد نظر دریافت کند. بنابراین، هر فلزیابی، چه عادی و چه حرفه‌ای و پیشرفته حتما از جعبه کنترل و سیم پیچ برخوردار است. حال هرچقدر که مکانیزم این کویل حرفه‌ای تر باشد، دستگاه به طور کلی بهتر کار میکند.

هنگامی که فلزیاب از روی یک شیء هدف یعنی فلز عبور کند، یک سیگنال صوتی ایجاد خواهد کرد. فلزیاب‌های معمولی این چنین کار می‌کنند. درحالی‌که فلزیاب‌های پیش‌رفته‌تر نمایشگرهایی دارند که نوع فلز شناسایی شده را نشان می‌دهد (البته قابلیت فعالسازی آلارم به طور پیشفرض بر روی 90 درصد انواع فلزیاب قرار دارد). همچنین، قادر هستند میزان عمق قرار گرفته فلز داخل زمین را مشخص کنند. فلزیاب‌ها به طور کلی در سه نوع فناوری زیر برای کاوش تشکیل شده اند:

• فرکانس بسیار کم (VLF)
• القای پالس (PI)
• نوسان فرکانس ضربان (BFO)

درادامه، در مورد سه فناوری ذکر شده اطلاعات جامعی در اختیار شما می‌گذاریم.

فلزیاب VLF چگونه کار میکند؟

در فلزیاب‌هایی که از تکنولوژی VLF استفاده می‌کنند دو کویل مجزا وجود دارد. در این کویل‌های مجزا دو نوع سیم پیچ فرستنده و سیم پیچ گیرنده وجود دارد. در سیم پیچ فرستنده که معمولا به‌عنوان سیم پیچ بیرونی شناخته می‌شود، جریان الکتریسیته یک جهت و سپس در جهت دیگر ایجاد شده و در هر ثانیه هزاران بار ارسال خواهد شد. سیم پیچ گیرنده یا همان سیم پیچ داخلی به‌عنوان آنتن عمل می‌کند تا بتواند فرکانس‌هایی که از اجسام هدف از زیر زمین می‌آید را دریافت کرده و آن‌ها را تقویت کند.

یکی از دستگاههایی که نوعی فلزیاب VLF می‌باشد، فلزیاب مانتیکور است. این نقطه زن ساخت کشور استرالیا و کمپانی ماینلب می‌باشد.

جریانی که از یک سیم پیچ فرستنده عبور می‌کند می‌تواند یک میدان الکترومغناطیسی ایجاد کند. این میدان بسیار شبیه میدانی است که در یک موتور الکتریکی اتفاق می‌افتد. همان‌طورکه میدان مغناطیس داخل زمین و به عقب و جلو می‌چرخد با هر جسم رسانایی که مواجه شود تعامل برقرار خواهد کرد. در نتیجه، باعث می‌شود میدان‌های مغناطیسی ضعیفی تولید شود. میدان مغناطیسی جسم در مقابل میدان مغناطیسی سیم پیچ فرستنده است.

هنگامی‌که سیم پیچ گیرنده از روی جسمی عبور کند که ایجاد کننده میدان مغناطیسی باشد، جریان الکتریکی کمی از خود عبور خواهد داد. جریان ایجاد شده با همان فرکانس میدان مغناطیسی جسم نوسان خواهد کرد. کویل می‌تواند فرکانس را تقویت کرده و آن را به جعبه کنترل فلزیاب بفرستد که سنسورهای آن سیگنال را تجزیه و تحلیل کنند.

اگر فلزیاب قدرت ایجاد میدان مغناطیسی بالا داشته باشد، حتی می‌تواند تعیین کند که جسم در چه عمقی از زمین دفن شده است. هر چقدر جسم فلزی به سطح نزدیک‌تر باشد، میدان مغناطیسی که توسط سیم پیچ گیرنده ایجاد شده است قوی‌تر شده و جریان الکتریکی تولید شده آن نیز قدرت‌مندتر خواهد بود. برعکس، هر چقدر که فلز از سطح زمین دورتر باشد، میدان ایجاد شده آن ضعیف‌تر است. البته، هنگامی‌که جسم در عمقی فراتر از عمق مشخص شده باشد، میدان جسم آن‌قدری ضعیف خواهد بود که دیگر توسط سیم پیچ گیرنده قابل تشخیص نباشد.

فلزیاب PI (پالسی) چگونه کار میکند؟

شکلی از فلزیاب که نسبت به تکنولوژی VLF کم‌تر رایج است، فناوری PI یا القای پالس است. این سیستم برخلاف VLF از یک سیم پیچ به عنوان فرستنده و گیرنده استفاده می‎‌کند. حتی می‌تواند دو الی سه سیم پیچ را با هم به کار بیندازد. این فناوری انفجارهای پالس قدرت‌مند است؛ زیرا می‌تواند پالس قدرت‌مند و کوتاهی از جریان را از طریق سیم پیچ ارسال کند.

هر پالس این توانایی را دارد که یک میدان مغناطیسی مختصر ایجاد کند. هنگامی که پالس به پایان برسد، میدان مغناطیسی قطبیت را معکوس کرده و به‌طور ناگهانی فرو می‌ریزد. در نتیجه، یک سنبله الکتریکی تیز ایجاد می‌شود. این سنبله می‌تواند چند میکروثانیه طول بکشد و باعث شود که جریان دیگری از سیم پیچ عبور کند.

یک فلزیاب معمولی که مبتنی بر PI کار می‌کند قادر است 100 پالس در ثانیه ارسال کند. البته، این تعداد بسته به سازنده و مدل فلزیاب متنوع است؛ چراکه می‌تواند از چند ده فاز در ثانیه تا بیش از 1000 در ثانیه برسد. هنگامی‌که فلزیاب روی یک جسم فلزی قرار می‌گیرد، پالس یک مقدار میدان مغناطیسی مخالف در جسم ایجاد می‌کند. این کار باعث می‌شود میدان مغناطیسی پالس فرو بریزد و باعث ایجاد پالس بازتابی شود. وجود میدان مغناطیسی جسم باعث می‌شود زمان بیش‌تری طول بکشد که پالس منعکس شده به‌طور کامل ناپدید شود.

فلزیابی که از فناوری PI استفاده می‌کند، میدان‌های مغناطیسی اجسام هدف خود را به پالس بازتابی اضافه می‌کند. بنابراین، باعث می‌شود در مدت‌زمان بیش‌تری بدون پالس باقی بماند. هنگامی‌که پالس منعکس شده از چند میکرو ثانیه بیش‌تر طول بکشد، به‌طور احتمال یک جسم فلزی در آن منطقه خواهد بود.

نحوه عملکرد فلزیاب BFO

همان‌گونه که گفتیم، وقتی که پالس‌ها از سیم پیچ عبور کنند، سیم پیچ می‌تواند امواج رادیویی تولید کند. در فناوری BFO نیز، یک گیرنده کوچک در جعبه کنترل این امواج رادیویی تولید شده را دریافت می‌کند. پس‌ازآن، صداهای قابل شنیدن یا همان ضربه را بر اساس اختلاف بین فرکانس‌ها ایجاد خواهد کرد. هنگامی‌که فلزیاب از روی یک جسم فلزی عبور کند، در سر جستجوی آن میدان مغناطیسی ناشی از جریان عبوری در اطراف جسم ایجاد خواهد شد.

بنابراین، زمانی‎‌که فلزی در عمق زمین وجود داشته باشد، میدان مغناطیسی آن با فرکانس امواج رادیویی تولید شده در سیم پیچ جستجو برخورد خواهد کرد. هنگامی‌که فرکانس سیم پیچ در جعبه کنترل منحرف شود، ضربان‌های متعددی شنیده خواهد شد که حتی از نظر تن نیز متغیر خواهند بود. متغیر بودن تن‌ها می‌تواند به‌علت دوری یا نزدیک بودن جسم فلزی باشد. بنابراین، با این فناوری نیز می‌توان دانست که فلز در چه عمقی از زمین وجود دارد.

3 بخش مهم فلزیاب

به طور کلی یک فلزیاب از 3 بخش یا ویژگی مهم تشکیل شده که در واقع میزان قدرت و کیفیت آن را نشان می‌دهد. این 3 بخش را در ادامه بررسی خواهیم کرد:

• فرکانس

فرکانس یک فلزیاب، از ویژگی‌های مهم و اصلی دستگاه و همچنین برای اپراتورهای دستگاه همیشه مسئله‌ای مهم بوده است. در واقع فرکانس تعیین می‌کند تا چه میزان می‌توان اهداف زیر زمین را جستجو کرد. مثلا فلزیاب های تک فرکانسی که فرکانس زیادی ارسال می‌کنند، فلزات و اجسام کوچکتر را به خوبی شناسایی می‌کنند. در حالی که فرکانس های تعداد کمتری را ارسال کنند، فلزات در ابعاد و اندازه بزرگتر و حتی مناطق و راه‌های زیرزمینی را بهتر تشخیص می‌دهد. به عنوان مثال فلزیاب لورنز z2 یکی از دستگاه‌های نقطه زن حرفه ای محصول کشور آلمان است.

• سیستم بالانس و سازگاری با زمین

یکی دیگر از ویژگی های مهم یک فلزیاب، سازگاری آن با شرایط خاک و آب و هوای منطقه است. به طور مثال در مناطق ساحلی یا مناطقی که خاک قرمز دارند، مواد معدنی و املاح زیادی وجود دارد. به همین جهت فلزیابی که انتخاب می‌کنید باید سازگاری با خاک را داشته باشد تا هنگام تشخیص و ارسال فرکانس، کمتر دچار اختلال شود. همچنین سیستم تعادل زمین یک تنظیم متغیر است که عمق تشخیص را در زمین معدنی افزایش می‌دهد.

• سیستم تفکیک فلزات

این قابلیت امروز در اکثر فلزیاب‌های حرفه ای وجود دارد و هرکدام عملکرد مختص خودشان را دارند. اما به هر حال یکی از بخش های مهم فلزیاب خوب، قابلیت تفکیک فلزات و حتی تفکیک آلارم نسبت به نوع فلز است. به عنوان مثال فلزیاب‌های برند Minelab از این سیستم به خوبی پشتیبانی می‌کنند.

فلزیاب از چند متری طلا را تشخیص می‌دهد؟

به طور کلی فلزیاب ممکن است از 50 سانتی متری و یا 50 متری طلا و هرگونه فلزی را تشخیص دهد! بنابراین پاسخ به این سؤال کمی متفاوت است! مثلا ردیاب گلد لجند که یک فلزیاب آلمانی است، عمق نفوذ حدودا 50 متری دارد. در حالی که این متراژ در فلزیاب دئوس 2 به نهایتا 2 متر می‌رسد! بنابراین نوع دستگاه بسیار مهم است.