Металлоискатель своими руками. Подробная инструкция

Кто не мечтал найти клад? Кого никогда не интересовала романтика поиска чего-нибудь загадочного или необычного? Привлекателен и поиск различных артефактов из прошлого. Поможет увлекательно провести время или развлечься любимым хобби и даже заработать — ручной металлоискатель. А если собрать металлодетектор своими руками, то это добавит в копилку жизненного опыта новые знания и навыки.

Оглавление:

Предварительно рассмотрим способы применения и типы металлоискателей:

1. Военное дело, служба безопасности: миноискатели у сапёров. Всевозможные детекторы металлов при обеспечении безопасности проведения различных массовых мероприятий от ручных для личного бесконтактного досмотра до стационарных контрольных рамок, устанавливаемых на входе-выходе в местах массового скопления.
2. Строительство и ремонт: металлоискатели используются для поиска мест прокладки скрытой проводки, арматуры, различных металлических труб в стенах сооружений и зданий.
3. Поисковые работы: металлодетекторы используются и при поиске крупных объектов — трубопроводов, до самых мелких — ювелирных украшений, потерянных на пляже. Древних (и не очень древних) монет под слоем почвы.

Различные области и условия применения металлоискателей предъявляют и различные требования к характеристикам этих устройств, а различные требования и вызвали появление всевозможных типов металлодетекторов. Хотя работа всех типов этих устройств основана на одном принципе: обнаружении изменений электромагнитного поля.

Краткий обзор разновидностей металлоискателей

Основным отличием разных типов металлодетекторов является рабочая частота электромагнитного поля, чем ниже частота электромагнитного поля, тем массивнее и мощнее устройство, тем больше требуется потребляемой электроэнергии, металлоискатель работает на большую глубину, но и тем больше размер поисковых объектов подземные трубопроводы или залежи руды. Мелкие объекты попросту не вносят заметных изменений в электромагнитное поле, создаваемое металлодетектором, для перемещения прибора и блока питания самых низкочастотных металлоискателей требуется использовать различный транспорт.

Вторая особенность металлодетекторов — это наличие передающей катушки, она создаёт рабочее поле прибора и катушки принимающей, передающей параметры электромагнитного поля на анализирующее устройство (блок обработки информации). Тут требуется соответствующая настройка всех параметров, не всегда под силу домашнему мастеру или требует наличия дорогостоящего оборудования.

Как сделать металлоискатель в домашних условиях и обойти эти противоречия? Нужен простой металлоискатель своими руками, небольшой и лёгкий, с малым энергопотреблением, с не очень сложной настройкой, который позволит искать, к примеру, золото на глубине пляжных песков?

Тут придёт на выручку импульсный принцип работы схемы: на катушку подаётся кратковременный импульс электрического тока, который создаёт электромагнитное поле и катушка работает как передающая (излучающая). После затухания импульса эта самая катушка работает как принимающая, улавливая электрическое поле, создаваемое вихревыми токами в проводящих элементах грунта. Если в глубине грунта есть вкрапление чего-то, резко отличающегося по электропроводимости от всего остального, то это и создаст изменение электромагнитного поля.

Импульсная (непостоянная) работа генератора позволяет снизить энергозатраты, применение одной катушки вместо двух устраняет взаимную настройку катушек, уменьшаются габариты и вес глубинного металлоискателя своими руками. Из всего многообразия вариантов заслуживает внимания следующая схема сборки простого самодельного металлодетектора своими руками:

Схема металлоискателя пират и инструкция по сборке

Для изготовления печатной платы металлоискателя пират нужно скачать список деталей и их расположение на монтажной плате. Скачать и распечатать на лазерном принтере её зеркальное изображение на неплотной фотобумаге, можно взять страницу глянцевого журнала или прикрепить скотчем к обычному листу А4 защитную плёнку от обоев — самоклеек. Вырезать из фольгированного текстолита заготовку, чуть большую по размерам, чем распечатанная схема, обезжирить спиртом или растворителем, протереть насухо. Зеркальную распечатку уложить тонером к фольгированной стороне заготовки и через лист бумаги прогреть обычным электрическим утюгом на максимальной температуре.

Размочить в воде получившийся «бутерброд» — важно аккуратно удалить бумажную основу так, чтобы тонер перешёл на медное покрытие и служил защитной маской. Развести в воде хлорное железо в пропорции 1:2 или 1:3 и в этот раствор погрузить заготовку на 30–40 минут для протравления медного слоя с текстолита. Промыть заготовку, удалить тонер растворителем. Просверлить отверстия для монтажа деталей на схеме, обработать поверхность мелкой наждачной бумагой и обезжирить спиртом. Нанести кисточкой флюс, например, ЛТИ-120 (разработан Ленинградским Технологическим Институтом) или жидкую канифоль (раствор канифоли в спирте) и залудить, размазав припой паяльником.

Монтаж деталей на плату

При пайке деталей самодельного металлоискателя пират на плату не рекомендуется использовать активный флюс, а только канифоль или раствор канифоли в спирте. Основной узел — это таймер, микросхема КР1006ВИ1 или зарубежный аналог NE555, не забудьте — под ней должна находиться перемычка. Двухканальный усилитель К157УД2 поищите в советском кассетном магнитофоне, можно использовать и К157УД3.

Динамик можно взять любой, при необходимости можно подключить наушники и/или светодиодную сигнализацию. Если нет в наличии резисторов нужного номинала, можно вспомнить уроки физики в школе и подогнать нужный номинал из того, что есть под рукой. Два резистора номиналом 50 Ом, подключённые последовательно в итоге выдадут 100 Ом, а эти же два резистора, подключённые параллельно — только 25 Ом. Так можно поступить и с конденсаторами, но нужно помнить о температурном коэффициенте и стараться использовать плёночные, у которых он ниже, что важно при работе на улице весной или осенью.

Пайку деталей на схему монтажной платы нужно начинать с самых небольших по размеру: резисторов, конденсаторов. Перемычку нужно сделать сразу, как только появится подходящий кусок от отрезанной ножки уже припаянного резистора. Микросхемы монтируются в самую последнюю очередь, чтобы уменьшить риск их повреждения статикой. Всё, что можно проверить перед монтажом — обязательно проверьте, пусть даже деталь и новая. Проверка много времени не займёт, а брак может попасться, что потом придётся сделать, чтобы выявить неисправность в собранной монтажной плате:

1. Не подавайте питание на собранную схему пока не очистите её от остатков флюса. Это можно сделать ацетоном или спиртом с помощью зубной щётки, просушите монтажную плату после промывки.
2. Проверку и работу начинайте не ранее, чем через 0,5 мин после включения питания.

Блок питания

Блок питания должен выдавать от 9 V до 12 V и до 40 mA, тут всё зависит от имеющихся возможностей. Можно взять подходящий аккумулятор или собрать блок из 3 или 4 батарей «Крона», подключённых параллельно. Одна батарея не подойдёт из-за слишком малой ёмкости заряда.

Катушка

Наматывается из медной проволоки с эмалевой изоляцией, сечением 0,5 мм. У катушки диаметром 0,2 м нужно 25 витков, при уменьшении диаметра количество витков увеличивается и наоборот.

Намотанная катушка укладывается в жёсткий корпус (в согнутую по кругу пластиковую трубу) или наматывается на жёсткий каркас из диэлектрика. Можно использовать для каркаса фанеру, но это не самый лучший вариант — вся выгода от простоты изготовления такого каркаса может сойти на нет, когда фанера намокнет. Провод от катушки к плате должен быть свитым из двух многожильных, максимально большого сечения из возможного. Неплохо предусмотреть возможность смены катушек, для работы с катушками разных диаметров.

Блок управления и индикации

Удобнее всего смонтировать, используя пластиковую монтажную коробку для электрических сетей, но возможны варианты, тут всё зависит от фантазии и предпочтений.

Штанга

Можно сделать на любой вкус, из любого диэлектрика: водопроводной пластиковой трубы, рыболовного удилища. Она должна быть максимально лёгкой, удобной и прочной, не создавать проблем при транспортировке и работе с металлодетектором.

Простой самодельный металлоискатель пират достаточно просто сделать своими руками, он состоит из следующих основных элементов: катушка, печатная плата, блок управления и индикации, блок питания, несущая конструкция (штанга).