Принципы и особенности работы металлодетекторов, Научные и околонаучные обсуждения

[Ioan Susanin]

Вам не нравятся кошки "мульти частотность" - да вы их просто готовить не умеете.
Нету в эквиноксе как такового понятия низкой или высокой частоты... так-же как и понятия частоты для импульсника GPX....  На какой частоте работает молния? Поле есть, ток есть, электромагнитный разряд есть, помеха есть... вихревые токи - тоже есть, а частоты нет.
Вот и в эквиноксе так-же... нет частоты.

Мульти частотность, это очередной пиар ход продавцов, для лохов, покупателей . Это уже было .
У меня друг, Серёга и сейчас убеждён, что его аппарат на всех частотах работает.. Эксплоер се..

Сообщение отредактировано Ioan Susanin: Sep 29 2019, 00:27

[scandijinior]

Привет , коллеги !

Вчера случайно наткнулся на эту занимательную дискуссию тут , и решил , что надо кое-что пояснить . Суть дела , она ведь становится понятна из простого мысленного эксперимента - для этого не нужны особые математические "извращения"  . Предположим , что у нас есть датчик типа DD с внешним диаметром d , и простая катушка с тем же диаметром d . На расстоянии в несколько диаметров находится металлическая цель . Предположим , что мы подаём в катушку TX датчика DD ток от передатчика , катушка даёт силовые линии поля , которые наводят в цели ток . Теперь подадим такой же ток в нашу простую катушку - и что будет с целью ? Очевидно , так как диаметр простой катушки у нас равен d , её площадь будет примерно в 2 раза больше , чем у катушки TX датчика DD ( при том же диаметре там две катушки ) - и значит , она даст больше силовых линий поля , и вихревые токи в металлической цели будут сильнее , так ведь ?

А если представить более реально.
Максимальные параметры магнитного потока соответствуют именно центру возбуждающего контура. Следовательно максимальное влияние "выталкивающего поля" от вихревых токов в мет. предмете, будет именно по центру обмотки Тх. Соответственно именно в этом положении параметры магнитного потока источника вызовут изменение индукционного баланса и соответственно в регистрирующем контуре(Rх) протекание вихревых токов отличных сбалансированного состояния. В результате чего индуцированные в этом контуре создадут "противополе" с максимальными параметрами, именно в центре обмотки Rх. А в варианте DD геометрические центры у этих контуров не совпадают, соответственно окажут меньшее воздействие на поток созданный возбуждающим контуром.

Как вам такое?

[SevRay]

А если представить более реально.
Максимальные параметры магнитного потока соответствуют именно центру возбуждающего контура. Следовательно максимальное влияние "выталкивающего поля" от вихревых токов в мет. предмете, будет именно по центру обмотки Тх.  Соответственно именно в этом положении параметры магнитного потока источника вызовут изменение индукционного баланса и соответственно в регистрирующем контуре(Rх) протекание вихревых токов отличных сбалансированного состояния. В результате чего индуцированные в этом контуре создадут "противополе" с максимальными параметрами, именно в центре обмотки Rх. А в варианте DD геометрические центры у этих контуров не совпадают, соответственно окажут меньшее воздействие на поток созданный возбуждающим контуром.

Как вам такое?

А если сюда добавит, что грунт так-же воздействует на поле, то с ДД хрен поймешь где цель относительно центра катухи. И чем тяжелее грунт - тем шире ямы...

[SevRay]

Мульти частотность, это очередной пиар ход продавцов, для лохов, покупателей .    Это уже было .
У меня друг, Серёга и сейчас убеждён, что его аппарат на всех частотах работает.. Эксплоер се..

Мультичастотность это не пиар, а разновидность импульсной технологи.
Не в количестве частот ее суть, а в том что на 90% анализируется изменение фаз импульсных сигналов. Тогда как в обычном МД основная константа - амплитуда, фаза вспомогательная функция

[Ioan Susanin]

Мультичастотность это не пиар, а разновидность импульсной технологи.
Не в количестве частот ее суть, а в том что на 90% анализируется изменение фаз импульсных сигналов. Тогда как в обычном МД основная константа - амплитуда, фаза вспомогательная функция

Не изди, а попробуй и сравни !

[scandijinior]

Мульти частотность, это очередной пиар ход продавцов, для лохов, покупателей .    Это уже было .
У меня друг, Серёга и сейчас убеждён, что его аппарат на всех частотах работает.. Эксплоер се..

А если подумать?
Что мы имели....только амплитуду и изменение фазы. Соответственно могли оперировать только с проекциями на выбранные оси в системе координат, либо со скоростью изменения(годограф). А в варианте мульти или как минимум двух частот, имеем два набора параметров "сигнала", например I и Q. То есть мы можем исследовать как области рассеивания каждого из параметров(I и Q) раздельно, а так и корреляцию между ними, эт как минимум. Что скажешь?

[Ioan Susanin]

А если подумать?
Что мы имели....только амплитуду и изменение фазы. Соответственно могли оперировать только с проекциями на выбранные оси в системе координат, либо со скоростью изменения(годограф). А в варианте мульти или как минимум двух частот,  имеем два набора параметров "сигнала", например  I и Q. То есть мы можем исследовать как области рассеивания каждого из параметров(I и Q) раздельно, а так и корреляцию между ними, эт как минимум.  Что скажешь?

Анатолий, честно.. Я слабо в теории фазокрутства разбираюсь .
Для меня фаза-ноль-земля главное..
Вспомни как Эксплоер рекламировали ! Теперь Эквинокс.
Мы волки стрелянные ! Эксплоер оказался овном замудрённым. Думаю и Экв недалеко убежал .
У Львовича есть все шансы уделать их..

[deemon]

Это основное заблуждение, мы не ловим ПОЛЕ от цели !!!
Мы ловим поле передатчика, которое изменило свои параметры, взаимодействуя с целью.
Мы не видим сами цели, мы по сути наблюдаем только тени от целей. Именно поэтому МД не может определять форму целей а только некоторые физические величины.

Что значит , мы не ловим поле от цели ? Это у вас как раз заблуждение Вот например с импульсным прибором - мы же даём импульс тока в катушку ( включаем и резко выключаем ) - а потом в катушке , как всем известно - ловим затухающий сигнал от экспоненциально спадающего вихревого тока в цели , так ведь ? Но что же мы тогда ловим , как не поле от цели ??? То , что это поле исходит именно от цели - а не от катушки , например - можно легко проверить , если взять другой датчик магнитного поля и перемещать его между катушкой и целью - тогда можно запросто увидеть , как именно около цели эта экспонента имеет максимальный уровень ... ну так это и значит , что ЦЕЛЬ в данный момент служит "излучателем" , а катушка прибора - приёмной антенной .

Но если это так , тогда и с синусоидальным , например , сигналом ( или с любым другим ) - это тоже должно быть верно .... просто хотя бы потому , что законы физики не могут зависеть от того , какой вид сигнала мы сейчас подали в катушку Есть такой известный в физике принцип суперпозиции полей - так он прямо утверждает , что в каждой точке пространства мы можем наблюдать поле от всех предметов вокруг , притом эти поля распространяются независимо и никак друг другу не мешают ... но тогда должно быть понятно - поле от катушки ( TX ) , и индуцированное им поле от цели - точно так же могут ( и должны ) существовать независимо - так что в каждой точке мы можем видеть их сумму ... и дело совершенно не меняется от того , что поле передатчика сильное , а от цели например слабое . Реально в балансном приборе выходит так , что поле передающей катушке в приёмной катушке подавлено ( балансом ) - а поле от цели тогда становится заметным и хорошо измеримым .... но главный-то момент в том , что сама цель ничего про наши "балансы" не знает . Она просто реагирует на внешнее "возбуждение" своим полем - а мы его ловим , что же тут странного ?

[deemon]

А в варианте DD геометрические центры у этих контуров не совпадают, соответственно окажут меньшее воздействие на поток созданный возбуждающим контуром.

То , что геометрические центры катушек не совпадают - это лишь один из факторов , и я про это как раз выше говорил .... но главный момент - это именно ПЛОЩАДЬ катушек . В самом деле , ведь магнитное поле от реальных предметов ( и катушек тоже ) в воздухе - оно же не идёт как по некоему "шлангу" ( мы же не говорим про трансформаторы с сердечниками ) , силовые линии где-то идут параллельно , но чаще расходятся от предмета таким какбы "веером" ( ну как в учебниках физики рисуют ) ... а следует из этого что ? Да то , что если мы в таком "веере" силовых линий поставим приёмную катушку , то нетрудно понять - лишь часть из этих линий пройдёт внутри катушки , а другая часть снаружи . А если мы увеличим размер катушки ( центр оставим на месте ) - тогда понятно же , что в этом случае некоторые силовые линии , которые в первом случае в катушку не попадали - теперь попадут таки внутрь . А как нас учит дедушка Максвелл - ЭДС в любом контуре прямо зависит от того , сколько силовых линий поля проходят через него . Именно внутри витка ... притом независимо от того , 1 виток в катушке или 100 . Вот отсюда и следует , что катушка большего диаметра "проглотит" больше силовых линий , и значит - даст больше напряжения сигнала на её выводах ... собственно что я выше и имел в виду .

[deemon]

Ну а если более коротко "резюмировать" всё вышесказанное - то можно сказать , что в оптимальном датчике центры катушек RX и TX должны быть в одной точке , а диаметры их - иметь максимально возможную величину ... но так как этот диаметр ограничен , естественно , внешними размерами датчика - то получается , что RX и TX должны быть , в идеале - ОДНОЙ катушкой

Остаётся одна только "мелочь" в этом случае - разделить в этой катушке сигналы приёма и передачи ... но получается как раз так , что этот способ внешнего баланса ( с помощью трансформатора ) , про который я писал на ND4U именно это и позволяет сделать - притом довольно легко . Схема практически состоит из 2 деталей , катушка и транс - куда уж меньше-то ? Ну а раз такая возможность есть , так чего бы и не воспользоваться ???

Сообщение отредактировано deemon: Sep 29 2019, 03:01

[канси]

Хм , ну если это имелось в виду - так оно тоже , смысла особого не имеет . Просто потому , что мощность сигнала от этого ведь не растёт - сколько выиграем в напряжении сигнала , столько же проиграем в токе . Пример - если у нас какой-нибудь приёмник с маленькой антенной слабо ловит станции , то очень глупо было бы ставить между антенной и приёмником повышающий трансформатор , так ведь ? Толку это всё равно не даст ... а вот увеличение размеров антенны - запросто может помочь . То же и в нашем случае - увеличение размеров катушки увеличит мощность полезного сигнала от глубокой цели , а от намотки дополнительных витков при том же размере - мы ничего не выиграем ....

Мощность сигнала на низкой частоте (килогерцы - десятки килогерц) усилить очень легко, в отличии от напряжения. Входное сопротивление популярных недорогих ОУ со входом на ПТ сотни мегаом-гигаомы. Выходное - доли ома. Банальный повторитель напряжения и вуаля. Потому то у разработчиков МД трансформаторные датчики с коэффициентом трансформации существенно выше единицы в фаворе. Не забываем что у нас VLF cо своими заморочками и ньюансами, вроде помех от электрических сетей. Потому то Львовичъ и ратует за высокую крутизну преобразования датчика.

[канси]

Ну а если более коротко "резюмировать" всё вышесказанное - то можно сказать , что в оптимальном датчике центры катушек RX и TX должны быть в одной точке , а диаметры их - иметь максимально возможную величину ... но так как этот диаметр ограничен , естественно , внешними размерами датчика - то получается , что RX и TX должны быть , в идеале - ОДНОЙ катушкой 

Остаётся одна только "мелочь" в этом случае - разделить в этой катушке сигналы приёма и передачи ... но получается как раз так , что этот способ внешнего баланса ( с помощью трансформатора ) , про который я писал на ND4U именно это и позволяет сделать - притом довольно легко . Схема практически состоит из 2 деталей , катушка и транс - куда уж меньше-то ?  Ну а раз такая возможность есть , так чего бы и не воспользоваться ???

Параметрический эффект в трансформаторном датчике частично компенсируется. В идеале (идеально ровное и изотропное полупространство укрывающей среды и идеальная проводка датчика без изменения угла наклона и зазора сканирования) компенсация параметрического эффекта получается полная. Реально это не так но тем не менее хотя бы часть могучего вклада сигнала грунта в совокупный сигнал цель+грунт с использованием трансформаторного датчика удаётся так или иначе замести под ковёр. Качество проводки, степень ровности и однородности грунта радикально влияют на обнаружение и идентификацию целей в грунте, это знает любой мало-мальски опытный детекторист.
В однообмоточном - увы и ах. Никакой компенсации параметрического эффекта нет.
Поскольку внешние компенсирующие устройства (трансформатор, или имитатор полного сопротивления на гираторе) никак не взаимодействует с грунтом. В результате однообмоточный параметрический датчик балансного МД превращает его в окуительно чувствительный измеритель содержания магнетита в укрывающей среде. Обнаружение металлических целей - постольку-поскольку, но в целом - много хуже чем с трансформаторным датчиком. Грубо говоря, глубина обнаружения цели размером с монету в грунте падает примерно вдвое.

[deemon]

Мощность сигнала на низкой частоте (килогерцы - десятки килогерц) усилить очень легко, в отличии от напряжения. Входное сопротивление популярных недорогих ОУ со входом на ПТ сотни мегаом-гигаомы. Выходное - доли ома. Банальный повторитель напряжения и вуаля. Потому то у разработчиков МД трансформаторные датчики с коэффициентом трансформации существенно выше единицы в фаворе. Не забываем что у нас VLF cо своими заморочками и ньюансами, вроде помех от электрических сетей. Потому то Львовичъ и ратует за высокую крутизну преобразования датчика.   

Ну это тоже далеко не факт ... скорее всё наоборот - усилить напряжение на приёме нам ничего не стоит , можно добавить один каскад , или разогнать усиление тех , что уже есть . Другое дело , что с увеличением витков приёмной катушки будет увеличиваться не только сигнал , но и разбаланс датчика , и все помехи с эфира тоже . Это ещё могло бы помочь , если бы сильно влиял шум входного каскада ... но надо сказать , что например в моих опытах я никогда именно шум каскада не видел - всегда раньше проявлялся шум эфира и помехи от сети .

А увеличение мощности на передаче - как раз может помочь против шума эфира и помех , но там-то это обходится дороже - так как возрастает расход батарей . Потому я и говорю - увеличение числа витков приёмной катушки нам практически ничего не даёт ... и именно потому датчики лучше сравнивать при равных условиях , то есть при одинаковом числе витков .

[SevRay]

а потом в катушке , как всем известно - ловим затухающий сигнал от экспоненциально спадающего вихревого тока в цели , так ведь ?

Не так..

[SevRay]

А в варианте мульти или как минимум двух частот,  имеем два набора параметров "сигнала", например  I и Q. То есть мы можем исследовать как области рассеивания каждого из параметров(I и Q) раздельно, а так и корреляцию между ними, эт как минимум.  Что скажешь?

Скажу, что в одночастотном МД у вас хрен так получится, и поэтому мульти - это круто, а если частот еще больше 2-х, то это еще круче.

Многие задачи (работа на электропроводных минерализованных грунтах) решаются исключительно межчастотной (канальной) корреляцией. И чем больше частот(каналов) тем эффективнее работа системы в целом...
Поэтому утверждение, что у одночастотных МД есть перспектива - это абсурд.
Как в прочем и 2-х частотных, типа Интроник.

Сначала был VLF, потом STF.
А потом пришел MULTI-IQ и все узрели, что сие есть круть несусветная...
(Из евангелие от минилаб)

Сообщение отредактировано SevRay: Sep 29 2019, 14:09

[deemon]

Параметрический эффект в трансформаторном датчике частично компенсируется. В идеале (идеально ровное и изотропное полупространство укрывающей среды и идеальная проводка датчика без изменения угла наклона и зазора сканирования) компенсация параметрического эффекта получается полная. Реально это не так но тем не менее хотя бы часть могучего вклада сигнала грунта в совокупный сигнал цель+грунт с использованием трансформаторного датчика удаётся так или иначе замести под ковёр. Качество проводки, степень ровности и однородности грунта радикально влияют на обнаружение и идентификацию целей в грунте, это знает любой мало-мальски опытный детекторист.
В однообмоточном - увы и ах. Никакой компенсации параметрического эффекта нет.
Поскольку внешние компенсирующие устройства (трансформатор, или имитатор полного сопротивления на гираторе) никак не взаимодействует с грунтом. В результате однообмоточный параметрический датчик балансного МД превращает его в окуительно чувствительный измеритель содержания магнетита в укрывающей среде. Обнаружение металлических целей - постольку-поскольку, но в целом - много хуже чем с трансформаторным датчиком. Грубо говоря, глубина обнаружения цели размером с монету в грунте падает примерно вдвое.

Не знаю , что и где там падает - я просто не видел приборов , сделанных по такой схеме - в смысле , с одной катушкой и внешним балансом . Говорят , что вроде бы прибор Go-Find от фирмы Minelab сделан так , но опять же , схемы его я в интернете не видел .... сам же я как раз сейчас делаю один приборчик , простой одночастотник , именно с таким датчиком - вот как раз и можно будет сравнить с каким-нибудь аналогом из "одночастотных живопырок"

Ну а если посмотреть , что там с грунтом - то получается забавно . Вот эти условия - "идеально ровное и изотропное полупространство укрывающей среды и идеальная проводка датчика без изменения угла наклона и зазора сканирования" - это же как раз тот самый "сферический конь в вакууме" , практически буквально И в самом деле , если грунт однородный при постоянной высоте над грунтом - так его сигнал и простой фильтр может "отрезать" в динамическом режиме . Если же грунт неоднородный - то ничего хорошего в наличии инверсных зон в диаграмме направленности я например не вижу . Любая неоднородность будет проявляться на таком датчике не один раз , а несколько , притом ещё и с разными знаками - и какая от этого польза ???

Вообще , эта идея - что датчик должен подавлять грунт - она ИМХО не выдерживает критики ... ведь понятно же , что датчик просто измеряет поле , он не может "знать" - чем вызвано это изменение . Датчик просто не может быть таким умным , короче говоря . Подавлять грунт надо электронными средствами , при обработке сигнала ... ну а если грунт настолько "тяжёлый" , что это не получается - значит , сам одночастотный метод здесь уже "сдулся" - надо переходить на 2 частоты , или на многочастотный ( широкополосный ) метод , да собственно говоря , всё развитие приборов в мире - идёт как раз по этому направлению ...

[SevRay]

Вообще , эта идея - что датчик должен подавлять грунт - она ИМХО не выдерживает критики ...

Датчик не подавляет грунт он грунтом частично компенсируется.

[deemon]

Не так..

А как ?

Вы ещё скажите , что в цели вихревых токов нет ...

[deemon]

Датчик не подавляет грунт он грунтом частично компенсируется.

А это как ?

Если он в грунте компенсируется , тогда выходит , что без грунта ( в воздухе ) он должен быть не скомпенсирован , что ли ?

[SevRay]

А как ?

Вы ещё скажите , что в цели вихревых токов нет ... 

А вы еще скажите что эти вихревые токи от целей улавливает катушка...

Энергетика этих вихревых токов в цели - вам известна? Хотя бы порядок значений...