Арочный металлодетектор общего назначения CEIA Classic

 

 

Евразийский лингвистический институт в городе Иркутске –

филиал федерального государственного бюджетного образовательного

учреждения высшего профессионального образования

«Московский государственный лингвистический университет»

(МГЛУ ЕАЛИ)

 

Кафедра информационных технологий

 

  

Реферат

«Металлодетекторы»

 

 

 

 

 

 

Выполнила студентка

дневной формы обучения

3 курса группы ЕАЛИ 6-5-11                                                                                О.Б.Цындыжапова

 

 

Защиту принял

Преподаватель кафедры  
информационных технологий В.Е.Муценек

 

 

 

 

 

Иркутск

2014

СОДЕРЖАНИЕ

Введение…………………………………………………………………......3

1. Общие сведения………………………………………………………4
1. Термины и определения…………………………………………4
2. Область применения……………………………………………..5
3. Назначение………………………………………….....................5
2. Классификация металлодетекторов………………………………...7
1. Классификация согласно ГОСТ Р 53705-2009……………… ..7
2. Другие классификации…………………………………………..8
3. Устройство и принципы работы металлодетекторов……………...9
1. Устройство металлодетекторов………………………………....9
2. Принципы работы металлодетекторов………………………...11
4. Промышленные образцы…………………………………………....14

4.1 Арочный металлодетектор общего назначения CEIA Classic..14

Заключение………………………………………………………………….16

Список литературы…………………………………………………………17

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

В современном мире безопасность играет огромную роль во всех сферах деятельности, будь то экономика или политика, наука или военная промышленность. В условиях действий криминальных и радикальных группировок, активизации террористической деятельности на территории РФ, актуальность выявления огнестрельного оружия, гранат, холодного оружия, замаскированных под одеждой или в багаже определяется необходимостью решения задачи обеспечения безопасности населения. Довольно часто мы наблюдаем картину досмотра сотрудниками органов безопасности граждан их вещей с целью поиска предметов являющихся источником повышенной опасности для населения. Для проведения досмотров используются различные технические устройства. Одним из наиболее распространенных, предназначенных для проведения досмотров в местах массового скопления людей, являются проходные металлодетекторы.

Цель реферата - ознакомление с описанием, общими характеристиками, устройством и принципами работы металлодетекторов а также сфера их применения.

Работа выполнена на 17 листах, включает в себя введение, 4 раздела, заключение и список литературы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

 

Первый металлоискатель был изобретен в начале XX века  в США,  эти аппараты были чересчур велики и неудобны для массового использования, но в начале 60-х годов были разработаны более компактные модели. Первоначально прибор разрабатывался для предотвращения воровства металлических деталей с заводов, но, впоследствии, польза металлоискателей была замечена и в других отраслях, как промышленных, так и военных.

 

1.1 Термины и определения

 

− Металлодетектор (металлообнаружитель)[1] - техническое средство обнаружения запрещенных к несанкционированному проносу металлических предметов, скрываемых под одеждой людей или в их ручной клади.

– Металлодетектор (металлоискатель) [2, c. 281] - устройство, позволяющее регистрировать запрещенные и опасные металлические предметы в непроводящей среде.

– Контрольная зона обнаружения (далее КЗ)[1] - зона, характеризуемая высотой, шириной и глубиной свободного пространства, в которой металлодетектором обеспечивается обнаружение заданного объекта или селелективное необнаружение заданного предмета.

– Объект обнаружения [1] - металлосодержащие предметы, запрещенные к несанкционированному проносу.

– ОП [2, c. 281] - объект поиска.

– ПЛП [Там же, c. 282] - предмет личного пользования.

– Селективное обнаружение [Там же, c. 282] - способность устанавливать факт наличия ОП на фоне одновременного присутствия ПЛП и не давать ложных тревог от ПЛП при отсутствии объектов поиска.

– Сигнал срабатывания [1] - реакция металлодетектора световой и/или звуковой индикацией (и/или в виде изображения на экране дисплея) на внесение в его КЗ объекта обнаружения.

– Ложное срабатывание  [1] - реакция металлодетектора сигналом срабатывания при отсутствии внесения в его КЗ объекта обнаружения или при внесении в его КЗ допустимого предмета необнаружения.

 

2. Область применения

Металлодетекторы применяются в следующих областях

–  Военное дело;

–  Контроль систем;

–  Службы безопасности;

–  Дефектоскопия;

–  Поиск метеоритов;

–  Кладоискатели и поиск реликвий, археология.

–  Поиск полезных ископаемых;

– Пищевая сфера;

–  Строительство;

 

3. Назначение

Металлодетекторы[9] - это индукционно-электронные приборы, предназначенные для обнаружения металлических предметов в различных средах: воде, грунте, древесине и т д.

– Так в военной промышленности металлодетекторы (миноискатели) предназначены преимущественно для поиска мин.

– В сфере безопасности и управлении контролем доступа металлодетекторы играют роль обнаруживающего устройства переноса оружия, взрывных устройств и запрещенных предметов злоумышленниками и террористами, а также для управления потоком людей, например, в зданиях банков, аэропортов, метро и ж/вокзалов;

– В сфере пищевой промышленности металлодетекторы используют как средство обнаружения нежелательных предметов, случайно или умышленно, попавших в пищевое изделие;

– Широко распространено использование металлодетекторов для поиска полезных ископаемых, ценных цветных металлов, важных исторических реликвий, ценных кладов и т.д;

– В области строительства металлодетектор выполняют всю ту же поисковую роль. С его помощью выполняется обнаружение скрытых кабелей в грунте или стенах при реконструкциях зданий.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. КЛАССИФИКАЦИЯ МЕТАЛЛОДЕТЕКТОРОВ

2.1 Согласно ГОСТу  Р 53705-2009 металлодетокторы классифицируются по:

– функциональному назначению;

– условиям применения;

– конструкции;

– размерам контрольной зоны.

2.1.1 По функциональному  назначению металлодетекторы подразделяют на предназначенные для досмотра:

– человека;

– ручной клади.

2.1.2 По условиям применения  металлодетекторы подразделяют  как на стационарные, так и  на переносные/передвижные.

2.1.3 По конструктивному  исполнению металлодетекторы подразделяют на:

– арочные;

– стоечные (с механически не связанными панелями обнаружения, выполненными в виде вертикальных стоек или колонн);

– имеющие один проход через контрольную зону;

– имеющие два прохода и более через контрольную зону.

2.1.4 По размерам контрольной  зоны металлодетекторы для досмотра  человека подразделяют на:

– с полной контрольной зоной;

– с ограниченной контрольной зоной.

 

 

 

 

 

2.2 Классификации  металлодетекторов других свободных  источников

– Грунтовый: предназначен для сканирования грунта на предмет наличия металлосодержащих предметов, сканирования стен зданий; 
          – Арочный металлодетектор (бывает стационарным и мобильным): предназначен для обеспечения общественного порядка (сканирует людей); 
         – Компактный ручной металлодетектор: используется для проверки людей и их ручной клади или багажа.

2.2.1 Грунтовый металлодетектор (как самый популярный среди кладоискателей) в свою очередь можно разделить по бюджетной стоимости на три группы:

– Бюджетные модели: обладают минимумом регулировок и настроек. Используются новичками для обучения и для поиска любых металлических объектов. 
          – Средний класс: оборудуются электронным блоком с широким диапазоном настроек и продвинутых программ. Такие металлодетекторы приобретают уже продвинутые операторы, профессионалы и любители с целью поиска интересных предметов на глубине.  
         – Профессиональное оборудование: предназначается для использования в профессиональных целях, потому что набор функций компьютера может поразить воображение новичка и отпугнуть любителя. Цена на такие аппараты от 1000$ до бесконечности.

 

 

 

 

 

 

3. УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИПЫ РАБОТЫ МЕТАЛЛОДЕТЕКТОРА

1. Устройство металлодетектора

В настоящее время существует множество различных видов металлоискателей: от больших и неподъемных, до сравнительно маленьких и едва заметных. На примере компактного ручного и грунтового металлодетекторов рассмотрим их «архитектуру».

1. Компактный ручной металлодетектор

 

Рисунок 3.1 - Устройство ручного металлодетектора

 

3.1.2 Стандартный  грунтовой металлодетектор

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 3.1.2 - Строение грунтового металлодетектора

1. «Катушка». Данная часть прибора включает в себя две антенны (передатчик и приемник сигналов), конструктивно соединенные в одном корпусе. Обычно катушка представляет собой круглую или эллиптическую решетчатую конструкцию, выполненную из пластика. Сигнал от катушки к блоку управления прибора передается по кабелю, выполненному заодно с катушкой. На конце кабеля имеется резьбовой электрический соединитель для подключения к блоку управления. Катушка крепится винтами к нижней штанге прибора с помощью проушин на корпусе. Катушка и ее соединение с кабелем выполняются герметичными во избежание попадания влаги и грязи на антенны прибора. Негерметичным является соединение кабеля с блоком управления(кроме приборов для подводного, реже – для пляжного поиска). Будьте внимательны при работе в сильный дождь или на пляже! Практически каждый прибор позволяет заменять катушки, что позволяет оператору подстраиваться при необходимости под конкретные условия поиска. Различия видов катушек мы рассмотрим в статье «Виды поисковых катушек».

2. Нижняя штанга. Штанга представляет собой полую пластиковую или металлическую трубку. Нижняя штанга МД предназначена для фиксации поисковой катушки и позволяет пользователю регулировать угол наклона катушки для более точной проводки над землей. В большинстве моделей приборов, штанга имеет приспособление для регулировки высоты прибора и телескопическое соединение со следующей штангой.

3. Средняя штанга. Для примера, в металлодетекторе Garrett Ace 250 средняя штанга является промежуточным звеном между нижней штангой, на которой расположена поисковая катушка, и верхней штангой с блоком управления. Существуют также конструкции МД, которые состоят из двух штанг. Средняя штанга также имеет приспособления для крепления и изменения высоты прибора.

4. Верхняя штанга. Обычно имеет S-образную форму для удобства работы с прибором. На верхней штанге прибора обычно расположены – подлокотник, блок управления, рукоятка.

5. Подлокотник. Служит для упора локтя пользователя. Обычно выполняется из пластика и имеет ленту с «липучкой» для фиксации локтевого сустава во время долгой работы. Также подлокотником прибор опирается о землю во избежание попадания грязи при выкапывании находок.

6. Блок управления. Блок управления предназначен для обработки поступающей от катушки информации, преобразования ее в удобный для пользователя вид, а также для настройки режимов прибора. Блок управления может быть как съемным, так и жестко фиксированным к штанге прибора. К блоку управления подключается кабель от поисковой катушки с помощью быстросъемного резьбового разъема. В некоторых (особенно профессиональных, требующих большой энергии для питания) приборах отдельно от блока управления может располагаться батарейный отсек (6А). Более детально блок управления рассматривается в статье «Начало работы»

7. Рукоятка. Расположена на верхней штанге выполняется из пористого материала и служит для удобства удержания прибора пользователем. 

3.2 Принципы работы

3.1.1 По принципу  работы выделяют следующие виды  металлодетекторов:

– Устройства с зависимым генератором (BFO – излучающий генераторный детектор); 
– Металлодетекторы работающие на индукционном балансе (уравновешенная индукция); 
– Металлодетекторы с импульсно-индуктивным методом поиска; 
– Металлодетекторы работающие на принципе расстройки; 
–Магнитометры;

– Приборы типа «приём-передача»;

– Приборы — измерители частоты;

– Индукционные металлоискатели;

 

– Приборы, фиксирующие изменение добротности колебательного контура, входящего в состав LC-генератора;  
           – Импульсные металлодетекторы;

3.1.1.6 Приборы типа «прием-передача». В основе их лежат две катушки индуктивности — приёмная и передающая, расположенные так, чтобы сигнал, излучаемый передающей катушкой, не просачивался в приёмную катушку. Когда вблизи прибора появляется металлический предмет, то сигнал передающей катушки переизлучается им во всех направлениях и попадает в приёмную катушку, усиливается и подаётся на блок индикации. 
          3.1.1.7 В основе приборов-измерителей частоты лежит LC-генератор. При приближении металла к контуру его частота изменяется. Это изменение фиксируется различными методами:

– смешивание частоты генератора с эталонной и измерение частоты биений;

– подача сигнала с генератора на систему ФАПЧ и измерение напряжения в цепи обратной связи.

3.1.1.8 Индукционные металлодетекторы  представляют собой разновидность приборов типа «приём-передача», однако в отличие от последних содержат не две, а только одну катушку, которая одновременно является и передающей и приёмной.

3.1.1.9 При приближении металлического предмета к катушке добротность контура уменьшается и амплитуда колебаний на выходе LC-генератора также уменьшается.

3.1.1.10 Принцип работы импульсных металлодетекторов основан на возбуждении в зоне расположения металлического объекта импульсных вихревых токов и измерении вторичного электромагнитного поля, которое наводят эти токи. В данном случае, возбуждающий сигнал передается в катушку датчика не постоянно, а периодически, в виде импульсов. В проводящих объектах наводятся затухающие вихревые токи, которые возбуждают затухающее электромагнитное поле. Поле, в свою очередь, наводит в катушке датчика затухающий ток. Соответственно, в зависимости от проводящих свойств и размера объекта, сигнал меняет свою форму и длительность. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. ПРОМЫШЛЕННЫЕ ОБРАЗЦЫ

4.1 Арочный металлодетектор общего назначения CEIA Classic

 

Classic — стационарный арочный  металлодетектор, разработанный для  применения в общественных учреждениях, таких как аэропорты, школы, гостиницы, развлекательные центры и государственные учреждения.

Металлодетектор Сlassic позволяет обеспечить максимальный уровень безопасности в сочетании с высокой эффективностью работы.

Применение передовых технологий даёт возможность добиться высокой скорости прохода людей через металлодетектор с минимальным количеством ложных сигналов тревоги от предметов личного пользования, таких как монеты, ключи и пряжки ремней.

4.1.1 Характеристики

– Соответствие требованиям всех международных стандартов безопасности в сочетании с высокой эффективностью;

– Легкость и быстрота установки;

– Простота эксплуатации;

– Отсутствие требований к специальному техническому обслуживанию;

– Ширина прохода до 820 мм;

– Наличие специального влагозащищённого исполнения для установки вне помещений;

Рисунок 4.1 - Арочный металлодетектор CEIA Classic

2. Особенности

– Цифровая регулировка чувствительности в широком диапазоне;

– Микропроцессорное управление всеми функциями;

– Автоматическая синхронизация между двумя или более металлодетекторами, установленными на расстоянии до 5 см друг от друга, без применения дополнительных кабелей;

– Высокая степень интеграции и надежности электронных компонентов;

– Электронный блок интегрирован непосредственно в конструкцию антенн металлодетектора;

– Не требуется начальная и периодическая калибровка;

– Простота в обслуживании и ремонте;

– Цвет: светло-серый RAL 7040;

 

3. Установочные данные

– Электропитание: ~230 В +10%/-20%, 45 ... 60 Гц, макс. 20 ВА

– Диапазон рабочих температур: -20°С ...+70°С

– Температура хранения: от -35°С до +70°С

– Относительная влажность: от 0 до 95% (без конденсации)

4. Режимы сигнализации тревоги

Визуальная сигнализация:

– Высококонтрастный дисплей;

– Зеленая и красная зоны для отображения уровня сигнала, пропорционального массе металлов;

Звуковая сигнализация:

– Высокая громкость звукового сигнала;

– Настраиваемые громкость и тональность звукового сигнала.

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В рамках данного реферата была поставлена цель ознакомиться с теоретическими сведениями, характеристиками, описаниями, классификациями и функциями металлодетекторов; ознакомиться с устройством металлодетекторов и проанализировать принципы их действия. Данная цель достигнута.

Исследования в работе над данным рефератом показали как много сфер деятельности охватывают металлодетекторы и насколько они важны. Также анализ механизмов работы этих устройств показал, что они являются важным элементом в создании систем контроля доступа.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

– ГОСТ Р 53705-2009 Системы безопасности комплексные. Металлообнаружители стационарные для помещений;

– Зайцев А.П., Шелупанов А.А. Техническая защита информации. Учеб. пособие. – М.: «Горячая линия Телеком», 2007г.;

– Щербаков Г.Н. Обнаружение скрытых объектов - для гуманитарного разминирования, криминалистики, археологии, строительства и борьбы с терроризмом. -М.: Арбат-Информ, 2004г.;

– Корякин-Черняк С.Л., Семьян А.П Металлоискатели своими руками.: НиТ, 2009г.;

– журнал "Специальная Техника" № 6 2007г.;

– http://klado-iskateli.ru/novice_treasurehunter/53;

– http://www.minelab-rostov.ru/article/21;

– https://ru.wikipedia.org/wiki/Металлоискатель;

– http://www.bnti.ru/showart.asp?aid=872&lvl=03.02.;

– http://www.sinf.ru/catalog/md_ceia/classic.htm;

– http://www.metaldetect.ru/articles/40/.