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Funzionamento di un Metal Detector
Introduzione
E’ necessario conoscere
come un metal detector funziona per poterlo usare
efficacemente? Assolutamente no. Conoscerne il
funzionamento potrà aiutare qualcuno ad usarlo con più
efficacia in futuro? Può essere, ma solo con la
persistenza e la pratica. Il miglior metal detector
disponibile è ancora colui che lo usa.
VLF
TR (Very Low Frequency Transmitter & Receiver)
Trasmettitore
Dentro la piastra di
ricerca del metal detector (chiamata anche testa di
ricerca, antenna, ecc.) c’è un avvolgimento di filo
conduttore chiamato “bobina trasmittente”. La corrente
elettrica viene inviata alla bobina per creare un campo
elettromagnetico. La direzione del flusso di corrente
viene invertita alcune migliaia di volte ogni secondo;
la frequenza di trasmissione “frequenza operativa” si
riferisce al numero di volte al secondo che il flusso di
corrente va dal verso orario a quello antiorario per
tornare ancora al verso orario.
Quando la corrente
fluisce in una data direzione, viene prodotto un campo
magnetico la cui polarità (come i poli nord e sud di un
magnete) si allinea sul terreno; quando la corrente
viene invertita, si inverte anche la polarità del campo
magnetico che penetra nel terreno. Alcuni oggetti
metallici ( o altri conduttori di elettricità) investiti
dal campo magnetico produrranno una corrente interna
indotta dal campo magnetico variabile, allo stesso modo
in cui un generatore elettrico produce elettricità
ruotando un avvolgimento elettrico dentro un campo
magnetico fisso. Questa corrente che scorre dentro
l’oggetto produce a sua volta un campo magnetico con una
polarità che tende ad opporsi a quella del campo
prodotto dalla bobina trasmittente.
Ricevitore
Un secondo avvolgimento
di filo elettrico dentro la testa di ricerca, la bobina
ricevente, è costruito (secondo diversi metodi) in
maniera tale che quella corrente che dovrebbe scorrervi
a causa della vicinanza con la bobina trasmittente venga
di fatto annullata. Perciò , il campo prodotto dalla
corrente che scorre nell’oggetto sotto la testa di
ricerca farà scorrere una corrente nella bobina
ricevente che potrà essere amplificata ed elaborata
dall’elettronica del metal detector senza essere coperta
dalla corrente più intensa generata dal campo della
bobina trasmittente.
Il segnale ricevuto
risultante apparirà solitamente ritardato rispetto al
segnale trasmesso. Questo ritardo è causato dalla
tendenza dell’oggetto conduttore rilevato a impedire il
flusso (resistenza) e la variazione del verso della
corrente (induttanza). Noi chiamiamo questo ritardo
“spostamento di fase” o “PHASE SHIFT”. Il maggior
spostamento di fase sarà causato da oggetti metallici
che sono prevalentemente induttivi; oggetti grandi,
spessi, fatti di eccellenti conduttori come oro, argento
e rame. Piccoli spostamenti di fase sono tipici di
oggetti prevalentemente resistivi: piccoli, sottili o
quelli composti da materiali a bassa conduttività.
Alcuni materiali che
conducono poco o affatto possono comunque causare un
forte segnale captato dalla bobina ricevente. Sono i
materiali “ferromagnetici”. Le sostanze ferromagnetiche
tendono a diventare magnetizzate quando sottoposte ad un
campo, come una graffetta diventa temporaneamente
magnetizzata se sollevata con una calamita. Parecchi
terreni e sabbie contengono piccoli granuli minerali
ferrosi che li fanno apparire molto ferromagnetici al
metal detector.
Ferro di fusione (chiodi
quadrati) e oggetti di acciaio (tappi di bottiglia)
mostrano entrambe le proprietà elettriche e
ferromagnetiche.
Quanto appena detto si
riferisce al funzionamento di un metal detector “a
Bilanciamento di Induzione” o “ INDUCTION BALANCE IB”,
talvolta riferito come “VLF” Very Low Frequency (sotto i
30 kHz). Questa è la tecnologia più usata al momento.
Discriminazione
Siccome il segnale
ricevuto da un qualsiasi oggetto metallico mostra un
proprio caratteristico spostamento di fase (phase shift),
è possibile classificare differenti tipi di oggetti e
distinguerli tra loro. Per esempio una monetina
d’argento causa un phase shift molto più grande che uno
strappo di lattina d’alluminio, sicché un metal detector
può essere impostato per suonare su una monetina di
argento e restare muto su uno strappo di lattina ed
inoltre mostrare l’identificazione del bersaglio su un o
strumentino o su un display. Questo processo di
distinzione tra bersagli metallici è chiamata
“discriminazione”. La più semplice forma di
discriminazione permette a un metal detector di fornire
una risposta audio quando rileva un bersaglio il cui
phase shift supera una certa soglia (solitamente
presettabile). Sfortunatamente, con questo tipo di
discriminazione lo strumento non segnalerà alcune monete
e gioielli se la soglia viene impostata ad un livello
tale da rifiutare rifiuti d’alluminio come strappi di
lattine e tappi di bottiglie.
Una funzione molto utile
in un metal detector è la “NOTCH DISCRIMINATION”. Con
questo sistema è possibile inserire nella gamma di
discriminazione un filtro a campana, in modo da
accettare solo i bersagli che ricadono entro questa
campana e rifiutare gli oggetti a sinistra e a destra di
essa. Nei metal detector più sofisticati è possibile
preimpostare molti di questi notch e impostarli in modo
accetta o rifiuta.
Un metal detector può
fornire una lettura numerica, un’indicazione su uno
strumentino o altri tipi di visualizzazione per
identificare il bersaglio rilevato. Questa funzione è
chiamata VISUAL DISCRIMINATION INDICATOR o VDI. I metal
detector con questa funzionalità hanno il vantaggio di
fornire informazioni più dettagliate sul tipo di oggetto
trovato rispetto alla sola risposta audio.
Parecchi, se non tutti,
metal detector con la VDI sono comunque equipaggiati con
il sistema di discriminazione audio.
I metal detector possono
distinguere un oggetto metallico da un altro basandosi
sul rapporto tra la loro induttanza e la loro
resistenza. Questo rapporto si traduce in un ritardo
predefinibile nel segnale ricevuto, a una certa
frequenza, rispetto al segnale trasmesso. Un circuito
elettronico chiamato “demodulatore di fase” può misurare
questo ritardo. Per separare i due segnali, la
componente del terreno e quella del bersaglio, come pure
per determinare la probabile identità del bersaglio, si
usano due demodulatori di fase simili i cui picchi delle
semionde sono separati di ¼ di periodo del segnale
trasmesso. Questi due canali li chiameremo “X” e “Y”. Un
terzo segnale demodulato, chiamato “G”, può essere
aggiustato in modo che la sua risposta a ogni segnale
con fase fissa rispetto al segnale trasmesso (come il
segnale del terreno) può essere ridotto a zero
indipendentemente dall’ampiezza del segnale.
Alcuni metal detector
usano un microprocessore per monitorare questi tre
canali, per determinare la probabile identificazione e
assegnarvi un numero basato sul rapporto delle letture
dei canali “X” e “Y”, ogni volta che la lettura del
canale “G” eccede un valore predeterminato. Si può
calcolare questo rapporto con una risoluzione migliore
di 500 a 1 nella gamma completa che va dalla ferrite
all’argento puro. Bersagli di ferro sono sensibili
all’orientamento; perciò il modo in cui la bobina viene
passata su essi può causare drastici cambiamenti sul
valore numerico letto. Un display grafico che mostri
questo valore numerico sull’asse orizzontale e
l’ampiezza del segnale su quello verticale è
estremamente utile per distinguere i rifiuti dagli
oggetti di valore.
Bilanciamento del terreno ( Ground Balance)
Come accennato
precedentemente, alcune sabbie e terreni contengono un
certo quantitativo di ferro. Inoltre tali terreni
possono avere proprietà conduttive a causa della
presenza di sali disciolti nell’acqua. Il risultato è un
segnale ricevuto dal suolo che può essere migliaia di
volte superiore di un segnale dovuto ad un oggetto
interrato a poca profondità. Fortunatamente lo
spostamento di fase causato dal terreno tende ad essere
abbastanza costante su una superficie limitata. E’
possibile arrangiare la circuiteria interna in modo che
se anche la potenza del segnale del terreno cambia
drasticamente, come quando la testa di ricerca viene
fatta alzare e abbassare dal suolo oppure quando passa
su un dosso o un buco, il segnale d’uscita del detector
rimane costante. Questo significa che il metal detector
è del tipo “GROUND BALANCED”. Un preciso bilanciamento
del terreno rende possibile il centramento (PINPOINT)
dell’oggetto con un buon grado di precisione così come
può stimare la profondità dello stesso. Se si sceglie di
cercare in un modo non-discriminante (ALL METAL MODE),
un accurato bilanciamento del terreno è necessario.
La forma più semplice di
bilanciamento consiste in una manopola che l’operatore
regola mentre alza e abbassa la bobina dal suolo finché
viene raggiunto un perfetto bilanciamento. Sebbene tale
metodo sia abbastanza efficace, può essere a volte molto
noioso, e taluno lo considera difficile e confuso da
realizzare. I metal detector più avanzati eseguono il
bilanciamento del terreno automaticamente, normalmente
con una sequenza a due fasi in cui lo strumento viene
bilanciato con la bobina sollevata, quindi bilanciato di
nuovo con la bobina abbassata sul suolo. I detector
ancora più sofisticati si bilanciano continuamente nel
variare delle condizioni del terreno; questo sistema è
chiamato “TRACKING GROUND BALANCE”. Un buon detector con
il sistema di tracking permette di bilanciare una sola
volta e di cercare per un’intera giornata senza doverlo
fare di nuovo. Una parola al riguardo: molti metal
detector pubblicizzati come “Automatic” o “Tracking”
Ground Balance in realtà hanno un punto fisso di
bilanciamento impostato in fabbrica. E’ come se si
saldasse il pedale dell’acceleratore dell’auto a metà
strada e si chiamasse ciò “controllo di velocità”!
Modi
di ricerca Motion e Non Motion
Sebbene il segnale
dovuto al terreno può essere molto più forte del segnale
dovuto all’oggetto, il segnale del terreno tende a
rimanere lo stesso, o cambiare molto lentamente, quando
la bobina si muove. Il segnale del bersaglio, d’altra
parte, crescerà rapidamente fino ad un valore massimo e
quindi cadrà quando la bobina lo avrà superato. Tutto
ciò a la possibilità di utilizzare tecniche per separare
il segnale del terreno rispetto a quello dell’oggetto
giocando sulla velocità di cambiamento del segnale
ricevuto piuttosto che sul livello del segnale stesso. I
metal detector che si basano su questo principio sono
chiamati “MOTION” metal detectors. L’esempio più
importante viene dal modo chiamato “MOTION
DISCRIMINATION”. Se si vuole isolare il segnale del
bersaglio abbastanza bene da poter determinare la sua
natura, il bilanciamento del terreno da solo non è
sufficiente. Dobbiamo analizzare il bersaglio con una
coppia di differenti parametri, così come una distanza
stradale può essere misurata con una triangolazione se
si dispone di più di un “punto di riferimento”. Noi
possiamo solo essere bilanciati con il terreno da un
particolare “punto di riferimento”; l’altro contiene una
combinazione di segnali del bersaglio e del terreno.
Fortunatamente noi possiamo utilizzare la tecnica
“motion” per minimizzare l’effetto del segnale residuo
del terreno. A tutt’oggi tutti i metal detector con
discriminazione e VDI richiedono il il movimento della
bobina per essere efficaci. Questa non è una
penalizzazione, giacché si deve comunque spazzolare con
la bobina per coprire il terreno da esplorare.
Una volta localizzato un
bersaglio nel modo “motion discrimination”,
probabilmente si desidera conoscere l’esatta
localizzazione per lo scavo. Se il metal detector è
fornito di un misuratore di profondità, si potrà
conoscere anche la distanza del bersaglio dalla
superficie. La localizzazione “pinpoint” del bersaglio e
la misura della sua profondità sono eseguite nel modo
operativo chiamato “All Metal Mode”. Siccome non è
richiesta la discriminazione per eseguire queste
funzioni, non è necessario il movimento della bobina per
rilevare l’oggetto o, più precisamente, non è importante
la velocità di scansione della stessa. Il modo “All
Metal” (chiamato anche modo “NORMAL” o “D.C.”) è
chiamato perciò “NON MOTION MODE”.
Potrebbero crearsi
alcune confusioni in questo argomento. Alcuni metal
detector sono equipaggiati con una caratteristica
funzione chiamata “SELF ADJUSTING THRESHOLD”, o S.A.T.
(Soglia Auto Regolabile), che serve a tenere il livello
audio emesso ad un valore appena percettibile, in
assenza di segnali dovuti ad oggetti sepolti. Questo
aiuta ad attenuare le variazioni audio causate dal
terreno o da un inadeguato bilanciamento. Il S.A.T. può
essere molto veloce o molto lento a seconda del modello
di metal detector e da come è regolato ed implica il
modo operativo “motion”. Ciò spiega perché si dice che
alcuni metal detectors hanno un modo operativo “TRUE NON
MOTION” (Vero Non Movimento); significa, naturalmente,
un modo “ALL METAL” senza la funzione S.A.T.
Un’altra cosa abbastanza
confusa è il fatto che alcuni discriminatori permettono
una regolazione al di sotto del punto dove vengono
rilevati tutti i metalli: in poche parole è un
discriminatore che non discrimina. Esso è qualcosa di
molto diverso dal modo ALL METAL precedentemente
descrittto. Per questa ragione spesso lo si definisce
come un ZERO DISC mode.
Controllo a microprocessore
Il microprocessore è un
circuito elettronico complesso in grado di effettuare
tutte le operazioni logiche, aritmetiche e di controllo
necessarie per realizzare un computer. Una sequenza di
istruzioni residenti in memoria (PROGRAMMA) viene
eseguita dal microprocessore, una alla volta, ad una
velocità che può essere anche di milioni di passi al
secondo.
L’uso del
microprocessore nel campo dei metal detector ha aperto
nuove possibilità nemmeno immaginabili solo alcuni anni
fa. Nel passato, l'’ggiunta di una nuova funzione in un
metal detector significa l'’aggiunta fisica di una
manopola e di deviatori. Erano ovviamente dei limiti a
questo tipo di approccio lo spazio, il costo e la
confusione generata nell’utilizzatore. Con un
microprocessore, un display a cristalli liquidi e una
semplice tastiera il problema è stato risolto. Un numero
virualmente illimitato di funzioni possono essere
eseguite senza aggiungere ulteriore componentistica sul
pannello. Queste funzioni possono essere gestite da un
sistema di MENUS, così che chiunque possa seguire il
cursore sul display raggiungere la funzione che si
desidera impostare o modificare.
Si potrebbe pensare che
ciò sia un pò complicato; cosa fare se non si vuol
essere infastiditi da tutte queste regolazioni da fare?
Ecco la bellezza dei controlli a microprocessore; non
devi fare nulla. Ogni controllo può essere può essere
regolato su un valore tipico dal microprocessore ogni
volta si accende lo strumento, così che il principiante
o l’utilizzatore occasionale non sono costretti a
conoscere tutte le funzioni avanzate che ci sono. O
ancora meglio, si possono selezionare regolazioni
caratteristiche, gia impostate, tramite menu, ( ricerca
monete, prospezione per oro, ricerca antichità, ecc.) e
il microprocessore eseguirà tutti gli aggiustamenti
necessari , scegliendo delle regolazioni che sono state
approntate da ricercatori molto esperti.
In aggiunta a questi
vantaggi, delle potenti routine software possono essere
usate per migliorare le capacità di discriminazione
audio e per visualizzare informazioni in una varietà di
formati su un LCD, rendendo l’interpretazione della
risposta del bersaglio più veloce e facile.
Sommario VLF
Sebbene i moderni metal
detector VLF ad alte prestazioni sono da alcuni decenni
sul mercato, nuovi progressi continueranno ad essere
fatti. Saranno introdotte macchine migliori, più belle e
facili da usare. Oggi i migliori metal detector
disponibili non sono facili da migliorare ulteriormente,
ma finché ci sarà un tesoro da trovare, si potrà essere
certi che la ricerca della tecnologia per i metal
detector di generazione successiva continuerà.
(P.I.)
Pulse Induction
Trasmettitore
La bobina di ricerca di
un metal detector ad induzione ad impulsi (Pulse
Induction) è molto semplice se comparata con quella di
un metal detector VLF. Un singolo avvolgimento è usato
sia da bobina trasmittente che ricevente.
Il circuito di
trasmissione consiste di un semplice commutatore
elettronico che connette questa bobina attraverso la
batteria nel metal detector.
La resistenza della
bobina è molto bassa, per cui permette lo scorrimento di
una corrente di alcuni ampere. Anche se la corrente è
molto alta, il tempo per cui scorre è molto breve. Un
metal detector P.I. trasmette un impulso di corrente,
quindi si spegne e successivamente ne trasmette un altro
e cosi’ via. Il DUTY CYCLE, la percentuale di tempo in
cui l’impulso è attivo rispetto al tempo in cui è
spento, è tipicamente del 4%. Questo previene effetti di
surriscaldamento della bobina e riduce il consumo della
batteria.
La velocità di
ripetizione degli impulsi (frequenza di trasmissione) di
un tipico P.I. è di circa 100 impulsi al secondo. Sono
stati prodotti modelli da un minimo di 22 a un massimo
di alcune migliaia di impulsi al secondo. Frequenze più
basse solitamente significano più grande potenza
trasmessa. La corrente trasmessa scorre per un tempo più
alto ad ogni impulso, tuttavia ci sono meno impulsi per
secondo. Frequenze più alte significano un impulso
trasmesso più corto e minor potenza, tuttavia ci sono
più impulsi per secondo.
Frequenze più basse
tendono a raggiungere maggiori profondità e grande
sensibilità per oggetti fatti di argento, però sono meno
sensibili al nickel e leghe di oro. Tali frequenze
producono una risposta molto lenta del bersaglio per cui
richiedono una velocità di scansione della bobina molto
lenta.
Frequenze più alte sono
più sensibili al nickel e leghe di oro ma hanno meno
sensibilità per l’argento. Non penetrano molto a fondo
come le frequenze basse per quanto riguarda l’argento,
però possono essere usate con una scansione della bobina
più veloce. I modelli a frequenza più alta sono in
genere più prestanti per la ricerca di tesori perché la
scansione veloce permette di esplorare più superficie in
un dato lasso di tempo e sono più sensibili agli oggetti
più ricercati in spiaggia: gioielli d’oro.
Come detto prima una
tipica bobina di un P.I. contiene un singolo
avvolgimento che serve sia da trasmettitore che da
ricevitore. Il trasmettitore opera in maniera simile al
sistema di ignizione di un’automobile. Ogni volta che un
impulso di corrente è commutato nella bobina genera un
campo magnetico. Non appena la corrente va giù, il campo
magnetico attorno la bobina improvvisamente collassa.
Quando avviene ciò, un picco di tensione di alta
intensità e polarità opposta si forma attraverso la
bobina. Questo picco di tensione è chiamato “forza
contro elettromotrice”. In un’automobile sarebbe l’alta
tensione che accende le candele. Il picco di tensione in
un P.I. è solitamente intorno ai 100 – 130 volt
d’ampiezza e molto stretto come durata, meno di 30
milionesimi di secondo. In un P.I. detector esso viene
chiamato “impulso riflesso”.
Ricevitore
Una resistenza è messa
attraverso la bobina per controllare il tempo che
l’impulso riflesso impiega per cadere a zero. Con una
resistenza troppo alta, l’impulso potrebbe oscillare. Il
risultato è simile a far cadere una palla di gomma su
una superficie dura, essa rimbalzerà alcune volte prima
di fermarsi. Se viene usata una resistenza troppo bassa
il tempo di smorzamento aumenterà e causerà
l’allargamento dell’impulso riflesso. Sarebbe come far
cadere una palla di gomma su un cuscino. Si deve
ottenere un impulso riflesso con un tempo di smorzamento
critico, come se si dovesse far cadere una palla di
gomma su un tappeto, quindi senza rimbalzare né
afflosciarsi. Una bobina P.I. ottiene questo punto di
smorzamento critico quando l’impulso riflesso cade
rapidamente a zero senza rimbalzare. Una bobina che fa
rimbalzare l’impulso o lo “affloscia” causerà
instabilità e/o nasconderà i metalli a più veloce
conduttività come oro, riducendo inoltre la profondità
di ricerca.
Quando un oggetto si
trova vicino alla testa di ricerca, immagazzinerà parte
dell’energia dell’impulso riflesso e quindi aumenterà il
tempo che l’impulso impiega per andare a zero. La
variazione in larghezza dell’impulso riflesso dovuta ad
un oggetto metallico è comparata con quella del segnale
trasmesso.
Per rivelare un oggetto
metallico dobbiamo occuparci della porzione dell’impulso
riflesso nel mkmento in cui cade a zero. La bobina
trasmittente è accoppiata al ricevitore attraverso una
resistenza e un diodo. Il diodo limita la quantità di
tensione trasmessa che raggiungerà il ricevitore a meno
di 1 volt, in modo da non sovraccaricare il ricevitore
stesso. Il segnale dal ricevitore contiene sia l’impulso
trasmesso che quello riflesso. Il ricevitore ha un
guadagno tipico di 60 decibel, il che significa che
l’area dove l’impulso riflesso cade a zero viene
amplificata di 1000 volte.
Circuito di campionamento ( Sampling Circuit)
Il segnale amplificato,
in uscita dal ricevitore, viene collegato ad un circuito
a commutazione che campiona la porzione riflessa
dell’impulso appena raggiunge lo zero. L’impulso
riflesso viene comparato ad una serie di impulsi alla
frequenza di trasmissione. Quando un oggetto metallico
si trova vicino alla bobina, la parte del segnale
trasmesso rimane invariata mentre la parte riflessa
dell’impulso diventa più larga. L’oggetto metallico
immagazzina parte dell’energia elettrica dall’impulso
trasmesso e aumenta il tempo di caduta a zero
dell’impulso riflesso. Un aumento nella durata di pochi
milionesimi di secondo è sufficiente per permettere la
rilevazione dell’oggetto. L’impulso riflesso è
campionato con un commutatore elettronico controllato da
una serie di impulsi che sono sincronizzati con il
trasmettitore.
Il punto di
campionamento più sensibile sull’impulso riflesso è il
più vivino possibile al punto dove esso raggiunge lo
zero. È tipicamente sui 20 milionesimi di secondo dopo
che il trasmettitore si spegne e inizia l’impulso
riflesso. Sfortunatamente, questa è anche la zona dove
un P.I diventa instabile. Per questa ragione parecchi
modelli di detector P.I. campionano l’impulso riflesso a
30 o 40 milionesimi di secondo, ben dopo che l’impulso
riflesso cade a zero.
Integratore
Per rilevare un oggetto
il segnale campionato deve essere convertito in una
tensione continua. Ciò è fatto da un circuito chiamato
“integratore”. Esso fa la media degli impulsi campionati
e fornisce una tensione di riferimento. Questa tensione
aumenta quando un bersaglio è vicino alla bobina e
decresce quando se ne allontana. La tensione continua
viene amplificata e controlla il circuito audio di
uscita che aumenta in tono e/o in volume per segnalare
la presenza di metallo.
La costante di tempo
dell’integratore determina quanto velocemente il
detector risponderà ad un oggetto metallico. Una
costante di tempo lunga (nella gamma dei secondi) ha il
vantaggio di ridurre il rumore e rendere il detector
facile da sintonizzare. Tempi lunghi della costante
richiedono una spazzolata molto lenta poiché un
bersaglio potrebbe essere mancato se la bobina passasse
troppo velocemente su di esso. Costante di tempo più
breve (gamma di decimi di secondo) aumentano la velocità
di risposta al bersaglio. Ciò permette una spazzolata
più veloce, tuttavia aggiunge più rumore e instabilità.
Discriminazione
I metal detector P.I.
non hanno lo stesso grado di discriminazione di quelli
VLF.
Aumentando il periodo di
tempo tra lo spegnimento del trasmettitore e il punto di
campionamento (ritardo dell’impulso), alcuni metalli
possono essere discriminati. Fogli di alluminio saranno
i primi ad essere rifiutati, seguiti dal nickel, strappi
di lattina e oro. Alcune monete possono essere rifiutate
con un ritardo di campionamento molto lungo, tuttavia il
ferro NON può essere discriminato.
Ci sono stati molti
tentativi di costruire un detector P.I. che possa
rifiutare il ferro ma queste prove hanno dato risultati
minimi. Il ferro è rilevabile con ritardi di
campionamento molto lunghi, però anche l’argento e il
rame hanno questa caratteristica. Inoltre tempi di
campionamento lunghi influenzano negativamente la
profondità di ricerca. La mineralizzazione del terreno
causerà un allargamento dell’impulso riflesso e di
conseguenza cambierà il punto in cui un metallo risponde
o viene rifiutato. Se il ritardo è regolato in modo tale
per cui un anello d’oro non risponda in aria, lo stesso
anello potrà rispondere invece in un terreno
mineralizzato. I terreni mineralizzati, perciò, cambiano
tutto riguardo il ritardo dell’impulso e la
discriminazione di un metal detector P.I.
Bilanciamento del terreno
Il bilanciamento del
terreno mentre è molto critico per un detector VLF, non
è necessario con un P.I. La mineralizzazione media del
terreno non immagazzinerà una quantità apprezzabile di
energia dalla bobina di ricerca e solitamente non
produrrà un segnale. Questi terreni non nasconderanno il
segnale di un oggetto sepolto. Al contrario, la
mineralizzazione del terreno aggiungerà una lieve
quantità alla durata dell’impulso riflesso aumentando la
profondità di ricerca. Il termine “automatic ground
balance” viene spesso applicato a un detector P.I.
perché normalmente esso non reagisce alla
mineralizzazione e non vi sono regolazioni esterne per
specifiche condizioni di suolo.
Sintonia metalli automatica / manuale
La maggior parte dei
detector P.I. sono sintonizzati manualmente. Questo
significa che l’operatore deve regolare una manopola
finchè un ronzio o clicchettio giunge al suo orecchio.
Se le condizioni di ricerca cambiano, la sintonia deve
essere regolata di nuovo. Regolare malamente la sintonia
significa perdere in profondità e mancare dei bersagli.
La sintonia manuale è molto difficile con costanti di
tempo d’integrazione brevi, perciò molti modelli a
sintonia manuale usano costanti di tempo lunghe e la
testa di ricerca deve essere mossa lentamente.
Questo non è un problema
quando il detector è usato sott’acqua, poiché la bobina
non potrebbe comunque essere mossa velocemente. Quando
usato sulla linea limite, dove la bobina entra ed esce
dall’acqua, un P.I a sintonia manuale è molto frustante
da usare. L’operatore deve continuamente sintonizzare
per mantenere una soglia accettabile. Alcuni lo regolano
appena al di sotto della soglia, tuttavia con ciò può
risultarne una riduzione della profondità quando le
condizioni del suolo cambiano.
La sintonia automatica,
o SAT (Self Adjusting Threshold) offre un vantaggio
significativo quando si cerca sull acqua u su terreni
mineralizzati. Il SAT aiuta a tenere il detector alla
massima sensibilità senza richiedere continue
regolazioni manuali, migliora la stabilità, riduce il
rumore e permette di usare più alti guadagni nei
settaggi. Un detector P.I non emette un forte segnale
negativo come un VLF, per cui non si sovraccarica su
mancanze improvvise di mineralizzazione. Con il SAT la
bobina deve essere tenuta in movimento mentre si cerca.
Fermarsi su un bersaglio significa mandare fuori
sintonia il SAT o terminare la risposta.
Circuiti audio
I circuiti audio di un
metal detector P:I: cadono in due categorie: a
variazione di tono e a variazione di volume. L’audio a
variazione di tono, VCO (Variable Controlled Oscillator)
ha il vantaggio che i deboli segnali possono essere
percepiti più facilmente in quanto è più semplice
sentire una variazione di tono piuttosto che volume.
Parecchi cercatori
preferiscono un audio più convenzionale che aumenta in
volume invece che in tonalità al rilevamento di un
segnale. Questo sistema audio lavora meglio con un
detector P.I. che ha una risposta al bersaglio veloce e
la sintonia automatica ( SAT). La sintonia automatica
rende la risposta e il suono di un P.I. simile a quelli
di un VLF.
I detector Pulse
Induction (P.I.) sono strumenti specializzati. In genere
non sono adatti alla ricerca di monete in aree urbane
perché non hanno la capacità di identificare e rifiutare
oggetti di ferro. Possono essere usati per la ricerca di
antichità in aree rurali dove i rifiuti di ferro non
sono presenti in grande quantità o addirittura si
desidera trovarli. Questi strumenti sono concepiti per
raggiungere la massima profondità in condizioni di
ricerca estreme, come su spiagge di acqua salata e
terreni altamente mineralizzati. In queste condizioni i
metal detector P.I. forniscono prestazioni superiori se
comparati ai modelli VLF, particolarmente nella capacità
di essere insensibili alla mineralizzazione di molti
tipi di terreno e di penetrarli alla massima profondità.
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