Золото веками считается драгоценным металлом. В разное время, человек использовал доступные ему технологии для его поиска.
В статье подробно описаны 2 способа — как можно сделать металлоискатель для золота своими руками. Также дано описание принципа работы и необходимые характеристики металлодетектора.
Назначение и принцип работы
Для того чтобы собрать собственный металлоискатель, требуется лишь знать принцип работы подобных приборов.
Устройства, предназначающиеся для поиска золота, серебра, платины, работают по принципу электромагнитного зонда. Основным отличием такого прибора является то, что металлоискатель для поиска золота не реагирует на обычные, так называемые «черные» металлы.
Состоит подобный прибор из следующих элементов:
- Катушка-передатчик. Используется для подачи электромагнитного поля (ЭМП) в землю. ЭМП взаимодействует с металлом на основании его электрической проводимости. Именно электрическая проводимость способствует взаимодействию магнитного поля.
- Катушка-приемник. Применяется для получения обратного магнитного поля от металла, который вошел в поле воздействия электромагнитного излучения от катушки-передатчика.
- Контрольный блок. Является самой важной деталью. С помощью блока осуществляется питание всей схемы, создается частотный сигнал, обрабатывается величина частоты сигнала и создается отклик на появившийся в зоне объект. Также блок используется для настройки общих параметров частоты колебаний. Это необходимо для изменения проникающей способности и величины зоны воздействия.
Работает металлоискатель по следующему принципу:
- Блок осуществляет питание катушки-передатчика, на которой создается магнитное поле (МП) определенной величины. Магнитное поле проходит сквозь почву.
- При нахождении в почве металлических предметов, магнитное поле взаимодействует с ними, благодаря, свойственной металлам электрической проводимости.
- Поверхность не намагничиваемых металлов подвергается воздействию магнитного поля, что приводит к образованию вихревых магнитных потоков.
- Эти потоки воздействуют на магнитное поле.
- На воздействие реагирует катушка-приемник. Она также создает магнитное поле, но за счет импульсных вихрей оно значительно снижается, что приводит к модуляции сигнала для контрольного блока.
Вот тут стоит учесть основное отличие металлоискателя для золота. Этот металл не является намагничиваемым. Значит он не имеет собственного магнитного поля. Если бы оно было, детектор определил бы разницу между частотой передаваемого поля и обнаруженного. Таким образом, прибор может с большой точностью отсеивать «черные» металлы от драгоценных.
Работа любого металлоискателя зависит от нескольких конструктивных нюансов. Они следующие:
- Характеристика чувствительности и избирательности. Первая характеристика сильно влияет на результат поиска. Золото не всегда бывает в виде украшений или каких-либо предметов. Очень часто этот металл находится в земле в виде мелких частиц или камней. Для поиска таких элементов, прибор должен работать в диапазоне от 15 кГц и выше. Избирательность устройства также очень важна. Этот параметр позволяет отсеять все материалы, которые обладают свойством к намагничиванию. Также прибор должен определить медь, алюминий, бронзу по характеристике электрической проводимости во влажной среде. Если самородок, находится в почве с большим количеством железной руды, именно функция избирательности поможет определить изменение величины колебаний МП.
- Способность проникновения. Этот параметр позволяет увеличить проникновение магнитного излучения под поверхность почвы. Данная характеристика во многом зависит от типа грунта, его состояния и влажности. За данную величину отвечает параметр катушки-передатчика. Чем шире диаметр этого элемента, и больше число витков проволоки на нем, то тем мощнее будет создаваемое магнитное поле. Но величина поля не является параметром точного воздействия вглубь. Значительная часть мощности может теряться при расширении зоны. Тут главное найти золотую середину между величиной проникновения и шириной зоны воздействия.
- Зона воздействия. Эта характеристика позволяет снизить или расширить зону воздействия. Если прибор обладает возможностью широкого охвата, то это значительно снижает возможность проникновения в грунт. Если зона узкая, то проникающая способность выше, а точность больше. Зону охвата можно сужать или расширять. Это особенно необходимо, когда прибор отреагировал на металл, но точно определить его место залегания достаточно сложно. При сужении зоны воздействия увеличивается мощность, тем самым позволяя сузить круг поиска и более точно выполнить определение места залегания.
- Дискриминация. Функция определяющая состав грунта. Обычно такой возможностью оснащаются самые современные приборы. Подобные металлоискатели могут определить по составу грунта наличие мелких самородков и золотого песка. Подобная функция помогает искателю, еще в самом начале работы, определить самые насыщенные металлами участки.
Принцип работы и основные характеристики, описанные ранее, присущи в своем большинстве только профессиональным металлоискателям. Добиться подобных свойств у самостоятельно собранного прибора будет достаточно сложно. Самодельный металлоискатель собрать очень просто, а повысить его характеристики можно за счет тестирования катушек разного диаметра. Далее будет дана подробная инструкция по самостоятельному конструированию металлодетектора на золото.
Самостоятельное изготовление
Новички, которые решили попробовать себя в поисках драгоценных металлов, должны понимать, что самодельное устройство не будет обладать чувствительностью и глубиной проникновения такой, какая есть у профессиональных металлоискателей. Устройства собственной сборки поможет выявлять драгоценные металлы на глубине залегания примерно до 1 метра. Также будет присутствовать возможность определения серебро- и золотосодержащих предметов на поверхности почвы. Далее будет представлено 2 инструкции по сборке металлоискателя на золото, которые можно собрать своими руками.
Прибор 1
Данное устройство является самым простейшим. Его сборка не потребует от новичка глубоких познаний в электронике и электротехнике. Прибор будет достаточно простой и примитивный, но сможет определить золото и серебро на глубине залегания до 0.5 метра в рыхлых грунтах. Например, с его помощью появится возможность поиска утерянных на пляже золотых украшений. Для сборки понадобится:
- Обычный радиоприемник. Прибор должен обязательно работать от батареек с напряжением не менее 9 вольт.
- Электронный калькулятор.
- Пластиковая коробка, можно использовать упаковку от DVD дисков.
- Несколько шурупов для крепления или двусторонний скотч.
- Деревянная палка.
Для этой несложной схемы понадобятся самые дешевые приемник и калькулятор. Калькулятор оснащается тактовым генератором. Это электронное устройство обладает большой способностью к созданию помех для радиоволн.
Итак, руководство по сборке прибора следующее:
- Коробку от диска необходимо открыть.
- К ее крышке закрепить радиоприемник. Можно воспользоваться скотчем или прикрепить прибор при помощи шурупов. Главное не повредить внутренние элементы. Стоит помнить, что приемник, даже самый маленький, достаточно тяжелый прибор. От его крепления зависит дальнейшая эксплуатация самодельного металлоискателя.
- Таким же образом прикрепляется калькулятор ко второй, внутренней стороне коробки.
- На приемнике выбирается диапазон «АМ». При этом нужно выбрать практически пустую частоту с минимальным количеством помех и шумов в эфире.
- Звучание приемника выставить на максимум.
- Далее нужно включить калькулятор. Приемник отреагирует на помехи тактового генератора треском или шумом из динамика. Если шума нет, то значит нужно как можно ближе подвести калькулятор к приемнику.
- Теперь необходимо уменьшить воздействие генератора на приемник. Делается это при помощи крышки коробки. Оба прибора, прикрепленные к крышке, нужно максимально приблизить друг к другу. После снижения воздействия помех, положение крышек коробки и приборов на ней, необходимо зафиксировать. Можно установить деревянную распорку или скрутить всю эту конструкцию с помощью изоляционной лентой.
- Вся конструкция крепится на конец длинной палки. Делается это для удобства поиска и переноски.
После изготовления и настройки «самоделки», ее необходимо протестировать. Для этого нужно взять предмет из золота и положить на песок. Далее, над местом нахождения предмета, провести самодельным прибором. Приемник должен отреагировать появлением шума в эфире. После обнаружения нужно протестировать способность устройства к поиску на разных глубинах. Также стоит поэкспериментировать с различными по составу и объему металлами, для более точного определения драгоценных и черных элементов в почве. Диапазон увеличения проникновения регулируется при помощи положения калькулятора относительно приемника. Подобная самоделка не способна обнаружить золото на глубине до 1 метра. Зато с ее помощью можно научить определять металлические предметы по шуму в эфире, и заразиться желанием сконструировать более чувствительный и мощный прибор.
Прибор 2
Для создания этого устройства пригодятся знания в электротехнике, умение работать с паяльником и чтение электронных схем. Собранный прибор относится к простым импульсно-частотным приборам. Он обладает более высокой проникающей способность и возможностью настройки уровня частоты колебаний. Данное устройство состоит из следующих элементов:
- Основной генератор для поиска. Это устройство работает с катушкой-передатчиком. Основное назначение элемента — передача созданного МП непосредственно в почву.
- Вспомогательный генератор. Необходим для увеличения магнитного поля. С его помощью также увеличивается глубина прохождения сигнала и площадь сканирования. В схеме данной части имеет подстрочный резистор, с помощью которого можно проводить регулировку мощности и величины зоны воздействия.
- Приемник. Основная деталь устройства, служит для получения обратного сигнала от просканированных объектов.
- Частотный фильтр. Поможет снизить радиопомехи от работающих генераторов. Также в его функцию входит сглаживание внешних помех.
- Электронный усилитель. Он необходим для приема окончательного сигнала при помощи внешнего динамика или наушников. Вместо наушников или динамика можно использовать световые индикаторы, собранные на основе светодиодов. Как вариант, дополнить уже имеющуюся схему этими элементами. Это позволить определять находку при работе на особо шумных участках за счет дополнительной опции — световой индикации.
- Стабилизатор. Это устройство поможет выровнять ток питания от переносного аккумулятора или батареи.
- Переменные резисторы. Их основная функция в настройке громкости звука и тона исходящего сигнала.
Далее необходимо собрать все компоненты схемы вместе.
Печатная плата
Создать этот элемент очень важно на пластине из текстолита. Это поможет жестко закрепить радиодетали и избежать прогорания основания во время выполнения пайки. Принципиальную схему, представленную ниже, необходимо напечатать на принтере. Далее нужно перевести рисунок на медную фольгу и аккуратно вырезать. Получившаяся схема накладывается на текстолитовую основу. На заключительном этапе, заготовка обрабатывается горячим утюгом. Таким образом, медная часть вплавляется в поверхность текстолита. В местах соединения радиодеталей необходимо проделать отверстия при помощи тонкого сверла или шила.
Очень важно! Во время сборки схемы, работа паяльником проводится без долгих задержек в местах пайки. Это поможет уберечь радиодетали от перегрева и повреждения.
Далее необходимо собрать принципиальную схему металлоискателя, четко соблюдая порядок соединения всех его компонентов.
Катушка
Эта деталь металлоискателя находится в постоянном соприкосновении с почвой. Ее легко повредить о камни, ветки и прочие элементы рельефа. Для того чтобы уберечь катушку, ее лучше собрать из кусков толстой фанеры. Толщина фанеры должна быть не менее 5 мм. Перед проектированием катушки необходимо определить ее диаметр. Это очень важный пункт. Оптимальный диаметр для обнаружения золотых предметов и мелких самородков составляет от 130 до 150 мм. Собирается деталь следующим образом:
- Из фанеры вырезается 2 круга диаметром до 200 мм. каждый
- Далее вырезается еще один круг диаметром от 125 до 160 мм.
- Деталь малого диаметра помещается на круг большого диаметра. Вся конструкция при этом фиксируется шурупами.
- На расстоянии 2–3 см от центра заготовки, просверливается отверстие диаметром 5–10 см. Также обязательно делается отверстие в центральном круге.
- Далее понадобится медный, изолированный лаком провод с сечением до 0.3 мм. Его нужно намотать на центральный круг из фанеры. Число витков должно быть не менее 80.
- Оба конца провода катушки выводятся в центральное отверстие. Длина концов должна быть не менее 300 мм. Так будет намного удобнее соединить провод с блоком. Вывод концов производится в самом конце сборки.
Далее необходимо разобрать несколько электролитических конденсаторов. Внутри них есть алюминиевая фольга. Ее необходимо достать и тщательно помыль. Далее:
- Вынуть намотанный провод из малого фанерного круга.
- Скрепить катушку в нескольких местах тонким проводом с изоляцией. Для этого подойдет, например, телефонный кабель. Можно использовать изоляционную ленту.
- Очень плотно в один слой, обмотать заготовку фольгой от конденсаторов. Очень важно, чтобы концы ранее намотанного провода находились на расстоянии 10 см друг от друга. Кроме того необходимо, чтобы концы проводов выступали из-под фольги.
- Фольга на концах закрепляется изоляционной лентой.
- Теперь понадобится провод с сечением 0.5 мм. Можно взять обычный провод без лаковой изоляции, или предварительно снять ее, используя наждачную бумагу.
- Заготовленный провод по всей длине нужно облудить при помощи паяльника и олова. Очень важно сохранять при работе тонкий слой олова на поверхности провода.
- Конец приготовленного провода соединяется с окончанием катушки.
- Далее провод обматывается поверх фольги. Нужно четко сохранять шаг 1 сантиметр.
- Второй конец провода крепиться к катушке при помощи изоляционной ленты.
- Всю получившуюся конструкцию необходимо плотно обмотать изоляционной лентой.
- Снова поместить на центральный фанерный круг.
- Вывести концы проводов в центральное отверстие.
- Положить поверх конструкции третий фанерный круг и скрепить все это шурупами.
Далее понадобится собрать всю конструкцию.
Сборка
Для того чтобы собрать все приготовленные детали, необходим пластиковый контейнер с хорошо закрывающейся крышкой и деревянная палка. Очень хорошо подойдет черенок от садового инструмента среднего диаметра.
- В контейнер помещается собранная плата с батареей питания.
- Контейнер крепится к черенку на расстоянии от 20–30 см. от верхнего конца.
- Ко второму концу черенка крепится каркас катушки индуктивности.
- Конец провода, который является началом катушки, закрепляется на черенке при помощи шурупа.
- Второй, парный конец от катушки, соединяется при помощи длинного, изолированного провода с выводом «1» микросхемы С1.1, обозначенной на принципиальной схеме.
- Третий конец катушки соединяется с выводом конденсатора С1.
Оба провода можно обмотать вокруг держателя, или провести вдоль него, зафиксировав при помощи изоляционной ленты. Далее проводится настройка получившегося прибора.
Настройка
Перед тем как протестировать прибор, необходимо провести предварительные настройки собранной схемы. Это поможет выявить неисправности и провести тест частотных колебаний. Настройка параметров проводится следующим образом:
- Первоначально проводится настройка частоты и громкости получаемого сигнала. Для этого требуется включить питание металлоискателя, и вращением подстрочного резистора R5, найти положение с самым громким и частым сигналом. Найденное положение фиксируется.
- Далее понадобится предмет из золота. К нему нужно поднести катушку прибора. Должен появиться сигнал низкой частоты. Вращением резистора R4 необходимо добиться наиболее высокого звучания сигнала. Положение элемента также нужно зафиксировать.
- При помощи резистора R2 проводится настройка интенсивности получаемых сигналов. Необходимо отвести катушку на расстояние до 0.5 см., и послушать частотный звук. Попробовать усилить его. Если усиления нет, то нужно подвести катушку на 10 сантиметров ближе, и повторить настройку. Таким образом выбирается наибольшая глубина и четкость сигнала.
Далее проводится тест прибора непосредственно на грунте. Предмет из драгоценного металла помещается на поверхность почвы и проводится его поиск. Как только изделие было обнаружено, его необходимо поместить на глубину не более 10 сантиметров и повторить тест. С каждым новым тестированием, предмет помещается на большую глубину. Для расширения поисков и настройки прибора требуется повторить тест с изделием из серебра и «черного» металла. Так новичок сможет оценить получаемый сигнал от разных металлов на различной глубине залегания.
Во время тестирования и дальнейшей эксплуатации собранного устройства, нужно помнить, что частота и уровень частотных колебаний напрямую зависит от состава почвы, ее жесткости, влажности, величины предмета и так далее.
Преимущества и недостатки
Самостоятельно собрать металлоискатель может только настоящий ценитель поиска древностей. У подобных самодельных приборов есть свои преимущества и недостатки. Минусы следующие:
- Очень низкая чувствительность.
- Малая проникающая способность.
- Низкое качество используемых материалов.
- Большая погрешность в расчетах.
Настоящие металлоискатели производятся с учетом многих параметров. В их схемах учитываются законы физики, например, воздействие магнитного поля на металлы различного химического состава. Также учитываются диаметры катушек, провод который используется, параметры основных радиодеталей. Самостоятельно рассчитать все эти параметры очень сложно.
Преимуществ самодельные устройства для поиска драгоценных металлов также не лишены. Можно выделить следующее:
- Самостоятельная работа над проектом. Новичок получает опыт в проектировании и дальнейшей настройке прибора.
- Получение опыта при обнаружении различных предметов из металла. Новичок может самостоятельно научиться определять металл и глубину его залегания.
- Опыт при определении мест поиска пригодится для последующего усовершенствования технологии поисковой работы.
Подобные приборы можно модернизировать, дополняя более чувствительными катушками и мощными частотными генераторами.
Заключение
Современные металлоискатели — это очень дорогие приборы. Они обладают высокой чувствительностью и проникающей способностью, позволяют сузить или расширить периметры поисков. Они также обладают функцией избирательности в отношении определяемых металлов.
Но покупка подобного устройства не гарантирует успех при проведении поисков исследований. Самодельные приборы научат пользователя определять по звуку глубину залегания и примерные размеры обнаруженного предмета. Также такое устройство научит новичка всем правилам работы, которые пригодятся при эксплуатации впоследствии более дорогого и высокофункционального металлоискателя.