地下金属探测器

地下金属探测器 一、产品基本概念地下金属探测器具有探测度广、定位准确、分辨力强、操作简易等特点。地下金属探测器主要是用探测和识别隐埋地下的金属物。它除了在军事上应用外，还广泛用于：安全检查、考古、探矿，寻找废旧金属；又称“探铁器”，是废旧回收的好帮手。地下金属探测器采用声音报警及仪表显示，探测深度跟被探金属的面积、形状、重量都有很大的关系，一般来说，面积越大，数量越多，相应的探测深度也越大；反之，面积越小，数量越少，相应的深度就越小。二、探测金属的原理 地下金属探测器利用电磁感应的原理，利用有交流电通过的线圈，产生迅速变化的磁场。这个磁场能在金属物体内部能感生涡电流。涡电流又会产生磁场，倒过来影响原来的磁场，引发探测器发出鸣声。三、地下金属探测器的作用 考古学地下金属探测器在考古学上，也为考古学家用作寻找古物。一些欧洲国家如法国、瑞典等，使用地下金属探测器是需要申请牌照，其主要目的并非为了防止夜盗，而是为了保护未被发掘的考古景点。 现下的地下金属探测器除了基本的探测警报功能外, 一般都会提供许多各厂商精心研发的特殊功能，如：地表平衡的功能：以利机器正确比对是否发现金属物而非干扰选取功能：利用不同金属物体对磁场反应差异特性来遴选或排除不同类别之金属物件且警报提示深度的标示，可以告知所探测到的金属物体被埋藏的可能深度面积的标示：可以显示探测到的金属物体大小，提供操作人员研判是否符合开挖的需求语音的提示：可以立刻以语音提醒操作人员，比如灯光的照明-提供灯光以利于夜间运作 四、总体设计  总体设计将影响整个项目的实现，对整个项目的开发起着指导性的作用，因此总体设计的好坏影响深远，这里的软硬件方案都是经过再三的比较与分析才确定的，硬件和软件两个互相影响，协同工作实现系统的基本功能。由于硬件系统是基础，是软件系统得以运行的平台，因此将它放在前面，先依据硬件的总体设计方案，完成各个单元电路的设计与实现，接下来再根据软件模块的总体方案设计程序流程，在硬件电路的基础之上进行调试。但在设计之初两个部分都需经过认真的分析，确定总体方案后再分阶段进行实现。  硬件电路设计是进行软件设计的基础，是整个地下金属探测器中最位重要的部分。它设计的好坏决定着系统的稳定性和可扩展性。本次设计的地下金属探测器的框图如图4-1所示，包括五大部分：线圈振荡、信号放大、脉冲产生、中央处理和外围设置显示模块。  图4-1 手持数字地下金属探测器硬件设计框图  这四部分组合起来构成了一个基于单片机的开环金属探测模型。线圈振荡电路是基础，依靠它来进行金属探测，这一部分可以产生稳定的正弦波，但在遇到金属物体时正弦波的频率和幅度会发生变化。振荡部分产生的正弦波经放大后送入脉冲变换电路产生一定频率的脉冲，然后将其送如单片机。因此在前端振荡电路频率变化时这种变化同时将送入单片机，单片机进行分析判断后进行报警。外围控制模块的作用是，与前端单片机进行通讯，将获得的信息进行分析运算再进行显示并且通过键盘对前端金属探测的精度进行设置。五、地下金属探测器现状分析金属探测应用最广的领域是探测埋在地下的有价值金属物体，金属探测使用环境是在野外地表，通过移动地下金属探测器的传感器(即探头)来发现有价值的金属目标。地下金属探测器及探矿设备用于探测和识别深埋地下金属物品、金属矿产，广泛应用于检查地下的金属管道、电线，帮助发现隐埋的金属文物和金银宝物，还可以排雷、探矿、考古、废旧金属回收等。目前国外手持地下金属探测器生产厂家主要有美国的BOUNTY HUNTER赏金猎人、GARETT、RANGER，意大利的CEIA等，他们的高端产品性能稳定，外形美观，可靠性高，部分产品还可以改变灵敏度，但是价格非常昂贵。而中国能够规范化批量生产的厂家很少，产品缺乏市场竞争力。六、地下金属探测器主要国家和地区概况地下金属探测器在国际市场中应用很广，美国、德国、澳大利亚和日本为主要生产国。1、美国Bounty Hunter 赏金猎人     Bounty Hunter 赏金猎人成立于1975年，Bounty Hunter目前是全世界最大的手持地下金属探测器制造商，世界最先进的地面探测产品，汇集了Bounty Hunter公司35年的技术经验，拥有多项的专利技术，尤其适合有特殊需要的专业人士使用。Bounty Hunter公司的产品均采用国际上先进技术设计，且采用世界上优质的元器件制成，在业界赢得了良好声誉。    Bounty Hunter 赏金猎人是全球第一大地下金属探测器品牌，根据美国2014年2月发布的贸易白皮书，Bounty Hunter 赏金猎人2013年全球销量达到3000万台以上，占据了全球近70%以上的地下金属探测器市场份额。这是Bounty Hunter 赏金猎人连续10年蝉联全球手持地下金属探测器销量冠军。     Bounty Hunter 座落于美国德克萨斯州、厄尔巴索、美国规模最大，最有活力的工业基地之一。赏金猎人是先进技术制作的探测器，具有探测度广、定位准确、分辨力强、操作简易等特点。Bounty Hunter 赏金猎人品牌也逐渐被全球市场认知，通过全球超过600家经销商在30多个国家销售Bounty Hunter 赏金猎人，Bounty Hunter 赏金猎人之所以能够长期占据全球市场份额第一，Bounty Hunter 赏金猎人是全球地下金属探测器技术派品牌的领军人物，公司每年投入大量的人力物力进行手持地下金属探测器技术的研发。 美国Bounty Hunter 赏金猎人最为知名的地下金属探测器Land Ranger Pro，原产于美国，使用导电性弧形显示屏、以硬币大小为例探测深度在10英寸左右，目标越大可探测的深度越深，具有搜索模式及准确定位模式、对探测目标的识别模式，超强深度探测模式、超载警报系统。它不但灵敏度高，而且能够指示金属材质，其最大的优越性是可以排除矿化反应，并可除排干扰，名列全球十大地下探测器之列，在全球累计销量超过3000万台，Bounty Hunter 赏金猎人在全球、北约军队探宝爱好者专用探宝的装备，被探宝者们强烈推荐。    美国Bounty Hunter最为知名的一款Quick Draw Pro，北约军事80%都配备的是这款探测器，视觉状态指示器、美观的界面设计。Quick Draw Pro无论在定位准确上、探测深度广、及辨别目标强、最佳的灵敏度、抗干扰能力和穿透力。做工都是上乘之作，使用导电性弧形显示屏，让你探测在屏幕上一目了然，近几年，北约军队采用采购这款，总数达到100万以上，在很多专业探宝者们那，都能见到他们的影子。2、澳大利亚澳大利亚觅宝(Minelab)是一家总部设在南澳大利亚阿德雷德的充满活力和创，特别擅长设计和开发金属检测技术。觅宝（Minelab）高灵敏地下金属探测器广泛应用于安全检查与海关检查、公安侦破；检查原料中的金属异物，检查地下的管道、线路；淘金、探宝；帮助人们发现埋藏地下的金属文物和金银宝物，它也是建筑、自来水装修、供变电等作业必不可少的工具。它是世界上最先进的地下金属探测器。目前世界上生产的地下金属探测器都采用的是单频率或双频率的技术来实施探测，在探测时受到地层结构的影响很大，容易出现假信号，而觅宝（Minelab）高灵敏地下金属探测器是采用先进的多而且宽频率的专利技术，抗干扰性能好，适用于各种地质情况，探测深度大、分辨率高、定位准确；且装有该专利技术的地平衡系统可有效地排除地面信号的干扰，探测器只采集选定金属目标的信号，准确无误地搜寻地下的金属物品。七、本产品国际发展趋势分析全球第一台地下金属探测器诞生于1960年，步入工业时代最初的地下金属探测器也主要用于工矿业，是检查矿产纯度、提高效益的得力帮手。40多年过去了，地下金属探测器经历了几代探测技术的变革，从最初的信号模拟技术到连续波技术，直到今天所使用的数字脉冲技术，地下金属探测器简单的磁场切割原理被引入多种科学技术成果。无论是灵敏度、分辨率、探测精度还是工作性能上都有了质的飞跃。应用领域也随着产品质量的提高延伸到了多个行业。国际市场中地下金属探测器竞争激烈，特别是在欧美地下金属探测器市场已经达到饱和的情况下，各个地下金属探测器生产大国纷纷把目光投到国际市场，尤其是快速发展的亚洲市场。从而使国际地下金属探测器市场也是硝烟弥漫，各大生产厂商压低产品价格，以抢占国际市场份额。八、 市场分析目前，国内地下金属探测器市场上，呈现国产产品和进口产品并存的格局。由于地下金属探测器在我国的起步较晚，技术水平与国外相比还有差距，主要体现在漏报和误报，漏报是因为灵敏度达不到，误报是因为抗干扰能力较差。而国外产品在这方面却有很大的优势，国产产品大部分处于中低端水平，高端产品比较少，产品尚需进口。不同客户对地下探测器的需求不同，以探测的深度为例：对于考古方面的需求，深度要求很大，由于任何能被探测到的物品均有较高的价值，所以在金属辨别能力上要求不高。对于矿产的探测需求，许多金矿是露天的，以颗粒或块状分布在地面1-15厘米左右的表层，对这样的专业需求，需要的不是深度，而是精确度与灵敏度，探测器的识辨能力，这需要做到确保任何一颗黄金都不被遗漏。