اصول کار فلزیاب پالسی

اصول کار فلزیاب پالسی را دانستن، دروازه‌ ای به دنیای مهیج فناوری‌ های پیشرفته ردیابی فلزات را برای کاربران باز می‌ کند. فلزیاب‌ های پالسی با استفاده از تکنولوژی های مدرن فیزیک و علم الکترونیک، می توانند فلزات را در عمق زمین و حتی زیر آب شناسایی کنند. این دستگاه‌ ها با ارسال پالس‌ های کوتاه و قدرتمند الکترومغناطیسی و تحلیل بازتاب‌ های دریافتی، وجود فلزات پنهان را آشکار می‌ سازند.

پشت این ابزارهای ساده، دنیایی از فناوری‌ های پیشرفته و الگوریتم‌ های پیچیده پردازش سیگنال نهفته است که هر پژوهشگر و علاقه‌ مند به ردیابی فلزات را مجذوب خود می‌ کند. در این مقاله با بررسی اصول فلزیاب‌ پالسی، رازهای این فناوری را کشف کرده و به درکی عمیق‌ تر از کارکرد این دستگاه‌ ها خواهیم رسید.

همچنین، برای اطلاعات بیشتر درباره فلزیاب پالسی، می‌ توانید مقاله فلزیاب پالسی چیست را مطالعه کنید که در آن به طور مفصل این دستگاه را تعریف کرده‌ایم و در مقاله دیگری به نام بررسی عملکرد فلزیاب پالسی، عملکرد آن را شرح داده‌ایم.

اصول کار فلزیاب پالسی

در ادامه اصول کار فلزیاب پالسی را به ترتیب شرح داده ایم:

تولید پالس‌ های الکترومغناطیسی

سیستم پالسی با استفاده از یک سیم‌ پیچ فرستنده که در سر دستگاه تعبیه شده است، پالس‌ های کوتاه و بسیار قوی میدان مغناطیسی را تولید می‌ کند. این پالس‌ ها به شکل عمودی و با قدرت بالا به داخل زمین ارسال می‌ شوند تا بتوانند به عمق بیشتری نفوذ کرده و اشیاء فلزی مخفی شده در زیر سطح زمین را شناسایی کنند.

القای جریان گردابی در اجسام فلزی

وقتی این پالس‌ های مغناطیسی به یک شیء فلزی در زیر زمین برخورد می‌ کنند، طبق قانون القای فارادی، جریان‌ های الکتریکی گردابی در آن شیء القا می‌ شوند. این فرآیندها در داخل جسم فلزی و در صفحات عمود بر میدان مغناطیسی اولیه آغاز به حرکت می‌ کنند.

تولید میدان مغناطیسی ثانویه

جریان‌ های گردابی القا شده در جسم فلزی، مطابق با قانون آمپر، میدان مغناطیسی ثانویه‌ ای را در اطراف جسم تولید می‌ کنند. این میدان ثانویه جهت مخالف و شدت کمتری نسبت به میدان اولیه دارد.

دریافت و تحلیل سیگنال‌ های ثانویه

سیم‌ پیچ گیرنده در دستگاه پس از قطع شدن پالس اولیه، میدان‌ های مغناطیسی ثانویه را دریافت می‌ کند. سیگنال دریافتی بسته به نوع، اندازه، شکل و عمق فلز متفاوت است. مدارهای پردازشی دستگاه با تحلیل دامنه، شکل موج و زمان واپاشی سیگنال ثانویه، ویژگی‌ های جسم فلزی را تعیین می‌ کنند.

اعلام وجود هدف فلزی

پس از پردازش سیگنال، دستگاه وجود فلز را از طریق صدا، نمایشگر یا سایر سیستم‌ های هشدار به کاربر اعلام می‌ کند. برخی سیستم‌ های پیشرفته نیز قادر به نمایش نوع تقریبی فلز، اندازه و عمق آن هستند.

چگونگی عملکرد فلزیاب پالسی

برای دانستن اصول کار فلزیاب پالسی باید چگونگی عملکرد این دستگاه ها را بدانیم، مبنای کار دستگاه پالسی بر اساس القای الکترومغناطیسی استوار است. مراحل اصلی عملکرد این دستگاه به شرح زیر است:

تولید پالس‌های الکترومغناطیسی

سیستم پالسی از طریق یک سیم‌ پیچ فرستنده که در سر دستگاه قرار دارد، پالس‌ های میدان مغناطیسی کوتاه و قدرتمندی تولید می‌ کند و این پالس‌ ها به صورت عمودی و با قدرت بالا به داخل زمین ارسال می‌ شوند، تا بتوانند به طرز کامل و کارآمدی اشیای فلزی مخفی شده در زیر سطح زمین را شناسایی کنند.

القای جریان گردابی در اجسام فلزی

هنگامی که پالس‌ های مغناطیسی به یک شیء فلزی زیر زمین برخورد می‌ کنند، بر اساس قانون القای فارادی، جریان‌ های الکتریکی گردابی در آن شیء القا می‌ شوند. این جریان‌ ها در داخل جسم فلزی و در صفحات عمود بر میدان مغناطیسی اولیه به حرکت درمی‌ آیند.

تولید میدان مغناطیسی ثانویه

جریان‌ های گردابی القا شده در جسم فلزی، طبق قانون آمپر، میدان مغناطیسی ثانویه‌ ای را در اطراف جسم ایجاد می‌ کنند که دارای جهتی مخالف با میدان مغناطیسی اولیه است و شدتی کمتر از آن دارد.

دریافت و تحلیل سیگنال‌های ثانویه

پس از پایان پالس اولیه، سیم‌ پیچ گیرنده دستگاه میدان‌ های مغناطیسی ثانویه را دریافت می‌ کند. سیگنال دریافتی بسته به نوع، اندازه، شکل و عمق فلز متفاوت است. مدارهای پردازشی دستگاه با تحلیل دامنه، شکل موج و زمان واپاشی سیگنال ثانویه، ویژگی‌ های جسم فلزی را شناسایی می‌ کنند.

اعلام وجود هدف فلزی

پس از پردازش سیگنال‌ ها، دستگاه به وسیله صدا، نمایشگر یا سایر سیستم‌ های هشدار، به کاربر اعلام می‌ کند که فلز شناسایی شده است. برخی سیستم‌ های پیشرفته حتی می‌ توانند نوع تقریبی فلز، اندازه و عمق آن را نیز نمایش دهند. این قابلیت در دستگاه های مختلف متفاوت است.

مزایای فلزیاب پالسی

به دلیل اصول کار فلزیاب پالسی و مشخصات فنی خاص این سیستم ها، مزایای بسیاری نسبت به سایر دستگاه ها دارند که در ادامه این مزایا را بررسی می کنیم:

عمق نفوذ بالا

سیستم‌ های پالسی با پالس‌ های قوی، قادر به نفوذ عمیق در زمین هستند که این ویژگی در کاربردهای گوناگونی مانند معدن کاری، باستان‌ شناسی و جستجوی گنج بسیار ارزشمند و مفید است. به دلیل توان و قدرت بالای این پالس‌ ها، این سیستم‌ ها به صورت کامل می‌ توانند به عمق‌ های زیادی در زیر سطح زمین نفوذ کرده و اشیای فلزی مختلف را شناسایی و تشخیص دهند.

تشخیص طیف وسیعی از فلزات

این سیستم ها قادر به شناسایی اکثر فلزات رایج مانند طلا، نقره، مس، آهن و آلومینیوم هستند. این ویژگی مزیت بسیار خوبی برای کاربران است.

با استفاده از پالس‌ های پرقدرت، حتی فلزات غیرآهنی کم هدایت را نیز تشخیص می‌ دهند.

مقاومت در برابر خاک‌ های معدنی

سیستم های پالسی به دلیل روش کار خود، کمتر تحت تأثیر خاک‌ های حاوی مواد معدنی مزاحم مانند کانی‌ های هدایت کننده قرار می‌ گیرند، که می‌ تواند به آنها اجازه دهد تا با دقت بیشتری اهداف فلزی را تشخیص دهند بدون اینکه عوامل مزاحم مانند خاک‌ های غنی از کانی‌ های هدایت‌ کننده مزاحم ساز و کارش شوند.

تفکیک پذیری بهتر بین اهداف

با تنظیم پارامترهایی مانند عرض پالس (pulse width) و زمان واپاشی (recovery time)، سیستم های پالسی می‌ توانند به خوبی و با دقت بیشتری تفکیک بین اهداف فلزی نزدیک به هم را انجام دهند. این امکان به آنها اجازه می‌ دهد که با استفاده از پارامترهای متنوع، بهترین تنظیمات را برای شرایط خاص تنظیم کنند و عملکرد بهینه‌ ای در شناسایی اشیاء فلزی مختلف داشته باشند، بدون اینکه اهداف مشابه یا نزدیک به هم با یکدیگر اشتباه‌ گیری شوند.

حساسیت کمتر به اثرات زمین

به دلیل استفاده از پالس‌ های الکترومغناطیسی کوتاه و با قدرت بالا، این سیستم‌ ها کمتر تحت تأثیر اثرات خازنی و القایی موجود در زمین قرار می‌ گیرند. این ویژگی باعث می‌ شود که دقت و قابلیت عملکرد آنها در شرایط مختلف، به ویژه در محیط‌ های با اختلالات الکترومغناطیسی زیاد حفظ شود.

ساختار ساده و مقاوم

دستگاه‌ های پالسی به دلیل ساختار ساده‌ تری که دارند نسبت به برخی دستگاه‌ های دیگر، از نظر مقاومت، قابل اعتمادی و سهولت در تعمیر و نگهداری برتری دارند. این ویژگی‌ ها باعث می‌ شود که این دستگاه‌ ها در طول زمان کمتر نیاز به تعمیرات پیچیده داشته باشند و همچنین استحکام بالایی در برابر شرایط سخت محیطی حفظ کنند، که این امر باعث افزایش بهره‌ وری و کارایی در کاربردهای مختلف می‌ شود.

قابلیت حمل و استفاده آسان

اکثر این دستگاه‌ ها دارای اندازه و وزنی مناسب برای حمل و استفاده طولانی مدت هستند، که این ویژگی باعث می‌ شود که کاربران بتوانند به راحتی در محیط‌ های مختلف کاوش و از طریق آنها اهداف فلزی را شناسایی کنند.

کاربری آنها نسبتا ساده است و نیاز به تنظیمات پیچیده ندارد، که این امر باعث می شود تا کاربران حرفه‌ ای و غیرحرفه‌ ای بتوانند به راحتی از آنها استفاده کنند.

تفکیک دستگاه پالسی

تفکیک اهداف بر اساس این جنبه‌ ها در سیستم های پالسی به شرح زیر است:

تفکیک اندازه

دستگاه‌ های پالسی با تنظیم پارامترهایی مانند عرض پالس و آستانه تشخیص، می‌ توانند اهداف فلزی را بر اساس ابعاد آنها تفکیک کنند. با این حال، تفکیک اهداف بسیار کوچک مانند سکه‌ ها یا طلاهای ریز برای این دستگاه‌ ها چالش‌ برانگیز است.

تفکیک شکل

شکل هدف فلزی بر روی پاسخ گذرای دریافت شده توسط دستگاه تأثیر می‌ گذارد. برخی سیستم‌ های پالسی با پردازش پیشرفته سیگنال، می‌ توانند تا حدودی اهداف را بر اساس شکل آنها (مثلاً تمایز بین سکه و میخ) تفکیک کنند.

تفکیک جنس فلز

دستگاه‌ های پالسی می‌ توانند بین فلزات مغناطیسی و غیرمغناطیسی تمایز قائل شوند، اما تفکیک دقیق بین انواع مختلف فلزات غیرمغناطیسی (مانند طلا و نقره) برای آنها چالش بیشتری دارد و نیازمند پردازش پیشرفته سیگنال است.

تفکیک فاصله

با بررسی زمان پاسخ سیگنال‌ های ثانویه، دستگاه‌ های پالسی می‌ توانند به‌طور محدود فاصله یا عمق هدف فلزی را تخمین بزنند. با این حال، دقت این تخمین به عوامل مختلفی مانند اندازه، جنس و جهت گیری هدف بستگی دارد.

تفکیک اهداف نزدیک به هم

وقتی دو یا چند هدف فلزی در نزدیکی یکدیگر قرار دارند، سیگنال‌ های ثانویه آنها ممکن است با هم ترکیب شوند و تشخیص آنها دشوار شود. تکنولوژی‌ های پیشرفته فلزیاب های پالسی، با استفاده از تکنیک‌ هایی مانند تجزیه‌ و تحلیل شکل موج و حذف پاسخ زمین، به طور نسبی می‌ توانند اهداف مختلف را از یکدیگر تمیز دهند.

تفکیک‌ پذیری دستگاه‌ های پالسی به نحوه طراحی و پیچیدگی آنها بستگی دارد. مدل‌ های پیشرفته‌ تر با استفاده از فناوری‌ هایی مانند پردازش دیجیتال سیگنال و الگوریتم‌ های هوشمند، قابلیت‌ های تفکیک بهتری ارائه می‌ دهند، اما به طور کلی تفکیک پذیری یکی از نقاط قوت نسبی سیستم‌ های پالسی در مقایسه با برخی دیگر دستگاه‌ ها است.

بالانس فلزیاب پالسی

بالانس در سیستم‌ های پالسی، فرآیندی است که جهت کاهش یا حذف تأثیر خاک و سنگ‌ های معدنی بر عملکرد دستگاه صورت می‌ گیرد. این کار از اهمیت ویژه‌ ای برخوردار است زیرا باعث افزایش دقت و حساسیت دستگاه می‌ شود. توجه داشته باشید که روش دقیق بالانس ممکن است بسته به مدل و برند دستگاه متفاوت باشد. بنابراین، همیشه دفترچه راهنمای کاربر را برای دستورالعمل‌های خاص دستگاه خود مطالعه کنید. انجام بالانس به طور منظم، به ویژه هنگام تغییر مناطق جستجو، ضروری است تا عملکرد بهینه سیستم پالسی تضمین شود. برای انجام بالانس در سیستم پالسی، مراحل زیر را دنبال کنید:

• انتخاب محل مناسب: منطقه‌ ای را انتخاب کنید که خالی از اشیای فلزی باشد، بهتر است که خاک آن یکنواخت و بدون پوشش گیاهی باشد.
• روشن کردن دستگاه: دستگاه را روشن کنید و به اندازه‌ ای اجازه دهید که برای چند دقیقه گرم شود.
• تراز کردن کویل جستجو: کویل را موازی با سطح زمین نگه دارید و در ارتفاع ثابتی (حدود 2-5 سانتی‌متر بالاتر از سطح زمین).
• انتخاب حالت بالانس زمین: با استفاده از دکمه‌ های کنترل، حالت بالانس زمین را در دستگاه انتخاب کنید.
• شروع فرآیند بالانس: کویل را به آرامی بالا و پایین ببرید یعنی پمپ کنید. در برخی مدل‌ ها، دکمه بالانس را فشار داده و نگه دارید.
• ادامه دادن به پمپ کردن: این کار را ادامه دهید تا زمانی که صدای دستگاه به حداقل برسد یا پیام تأیید بالانس را مشاهده کنید.
• قفل کردن بالانس: پس از اتمام فرآیند، بالانس را  با دکمه یا گزینه مربوطه قفل کنید.
• بررسی عملکرد: کویل را بر روی زمین حرکت دهید و عملکرد دستگاه را بررسی کنید. در صورت نیاز، مراحل بالانس را تکرار کنید.

نحوه پمپ کردن کویل

در فرآیند بالانس کردن در گنج یاب های پالسی، عبارت ادامه پمپ کردن به حرکت دادن کویل جستجو به سمت بالا و پایین به صورت منظم و یکنواخت اشاره دارد. این عمل معمولا در هنگام تنظیم بالانس زمین بر روی دستگاه انجام می‌ شود تا دستگاه قادر به شناسایی و تصحیح اثرات مغناطیسی خاک باشد. این فرآیند حائز اهمیت بالایی است زیرا باعث می‌ شود دستگاه به صورت دقیق‌ تری اطلاعات مربوط به هدف فلزی را تشخیص دهد و سیگنال‌ های نادرست ناشی از اثرات خاک را کاهش دهد، که این موضوع به بهبود دقت و حساسیت دستگاه کمک می‌ کند. نحوه و مراحل پمپ کردن به شرح زیر است:

• کویل را موازی با زمین در فاصله 2 تا 5 سانتی متری از سطح زمین نگه دارید.
• کویل را به آرامی روی یک ریتم ثابت بالا و پایین حرکت دهید.
• برای بالانس دقیق تر سعی کنید در طول فرآیند فاصله از زمین را تغییر ندهید.
• هدف از پمپ کردن رسیدن به نقطه ای است که صدای دستگاه به حداقل می رسد یا ثابت می شود که نشان می دهد دستگاه بالانس شده است.
• اگر دستگاه همچنان به سیگنال‌ های نادرست پاسخ می‌ دهد، ممکن است نیاز باشد فرآیند پمپ کردن را چندین بار تکرار کنید تا بالانس دقیق تر به دست آید.

تفاوت فلزیاب پالسی و فرکانسی

فلزیاب پالسی و فلزیاب فرکانسی دو نوع رایج از دستگاه‌ های کشف فلزات هستند که هرکدام بر مبنای اصول کاری متفاوتی عمل می‌ کنند و دارای مزایا و محدودیت‌ های خاص خود هستند. انتخاب بین دستگاه پالسی و فرکانسی بستگی به نیازها و اولویت‌ های خاص هر کاربر دارد. برای کاربرهایی که نیاز به جستجوی عمیق و تشخیص فلزات بزرگتر در شرایط خاک دشوار است، سیستم‌ های پالسی مناسب‌ ترند. برای دستیابی به دقت بیشتر در شناسایی اهداف کوچک و تمایز بهتر بین انواع فلزات، دستگاه‌ های فرکانسی بهترین گزینه هستند. تفاوت‌ های اصلی بین این دو نوع دستگاه عبارتند از:

اصول کار فلزیاب پالسی و فرکانسی

دستگاه‌ های پالسی با ارسال پالس‌ های کوتاه و قوی میدان مغناطیسی و تحلیل سیگنال ثانویه گذرا (Transient) که از اهداف فلزی دریافت می‌ شود، کار می‌ کنند.

سیستم‌ های فرکانسی از میدان مغناطیسی متناوب (AC) با یک یا چند فرکانس استفاده کرده و تغییرات در دامنه و فاز سیگنال دریافتی ناشی از حضور فلزات را اندازه‌ گیری می‌ کنند.

عمق نفوذ

فلزیاب های پالسی به دلیل استفاده از پالس‌ های پرقدرت، دارای عمق نفوذ بیشتری در زمین هستند و برای کاربردهایی نظیر معدن‌ کاری و جستجوی اهداف عمیق مناسب‌ ترند.

دستگاه های فرکانسی دارای عمق نفوذ کمتری هستند و بیشتر برای جستجوی سطحی سکه، طلا و نقره کاربرد دارند.

تفکیک‌ پذیری

دستگاه‌ های پالسی کمترین تفکیک‌ پذیری را در تمایز بین انواع فلزات دارند و بیشتر برای تشخیص حضور یا عدم حضور فلزات مورد استفاده قرار می‌ گیرند.

گنج یاب های فرکانسی، به‌ ویژه انواع چند فرکانسه، در تفکیک بین انواع مختلف فلزات و همچنین بین اهداف فلزی و زمینه خاک عملکرد بهتری دارند.

حساسیت به اهداف کوچک

سیستم‌ های پالسی برای تشخیص اهداف کوچک محدودیت بیشتری دارند و بیشتر برای اهداف بزرگتر مناسب هستند.

سیستم‌ های فرکانسی به اهداف فلزی کوچک مانند سکه‌ ها، حلقه‌ ها و قطعات طلای ریز حساسیت بیشتری دارند.

تأثیرپذیری از شرایط زمین

به دلیل روش کار خاص خود، دستگاه‌ های پالسی کمتر تحت تأثیر خاک‌ های معدنی قرار می‌ گیرند و در این شرایط به نحو بهتری عمل می‌ کنند.

دستگاه‌ های فرکانسی بیشتر تحت تأثیر خاک‌ های معدنی و شرایط زمین قرار می‌ گیرند و نیازمند تنظیمات دقیق‌ تری برای حذف سیگنال‌ های مزاحم هستند.

پیچیدگی و هزینه

دستگاه‌ های پالسی ساختار سخت‌ افزاری ساده‌ تری دارند و معمولا ارزان‌ تر هستند.

سیستم‌ های فرکانسی، به‌ ویژه انواع چند فرکانسه، از نظر سخت‌ افزار و پردازش سیگنال پیچیده‌ تر بوده و هزینه بالاتری دارند.

عمق کاوش فلزیاب پالسی

عمق زنی دستگاه‌ های پالسی متنوع است. برخی از مدل‌ های حرفه‌ ای می‌ توانند فلزات را تا عمق ۱۰ الی ۱۲ متر شناسایی کنند. برای مثال، یک دستگاه پالسی می‌ تواند سکه‌ ای را تا عمق ۳۰ سانتی‌ متری و قطعات بزرگ‌ تر را در بیش از یک متر کشف کند. این اعداد بسته به شرایط محیطی و نوع دستگاه ممکن است تغییر کنند.

عمق کاوش یا حداکثر عمق تشخیص در سیستم‌ های پالسی عموماً بیشتر از دستگاه‌ های فرکانسی است. البته، عمق دقیق کاوش به عوامل متعددی بستگی دارد و در شرایط واقعی متفاوت خواهد بود. در ادامه به بررسی عمق کاوش سیستم‌ های پالسی در شرایط مختلف می‌ پردازیم:

اهداف فلزی بزرگ مانند صندوق، بشکه، لوله

• در شرایط ایده‌ آل یعنی خاک خشک و غیر معدنی، بدون تداخل، دستگاه‌ های پالسی با کیفیت بالا می‌ توانند این اهداف را تا عمق 3 تا 5 متر یا حتی بیشتر تشخیص دهند.
• در شرایط واقعی با وجود عوامل محدود کننده، عمق کاوش معمولاً در حدود 2 تا 3 متر است.

اهداف فلزی متوسط مانند سلاح، ابزار، قطعات ماشین‌ آلات

• در شرایط ایده‌ آل، عمق تشخیص برای این اهداف می‌ تواند تا 2 تا 3 متر باشد.
• در شرایط واقعی، عمق کاوش معمولاً در محدوده 1 تا 2 متر است.

اهداف فلزی کوچک مانند سکه، جواهرات، قطعات کوچک

• حتی در شرایط ایده‌ آل، عمق کاوش برای این اهداف محدودتر است و معمولاً از 1 تا 1.5 متر تجاوز نمی‌ کند.
• در شرایط واقعی، عمق تشخیص برای این اهداف اغلب در حدود 0.5 تا 1 متر است.

طلا و فلزات گرانبها

نکته مهم این است که عمق‌ های ذکر شده، حداکثر عمقی است که یک سیستم پالسی با کیفیت بالا در شرایط مطلوب می‌ تواند دست یابد. در عمل، عواملی مانند نویز الکترومغناطیسی، خاک‌های معدنی، رطوبت و اندازه و شکل هدف بر عمق واقعی کاوش تأثیر قابل توجهی خواهند داشت. به علاوه، هرچه عمق بیشتر شود، دقت در تعیین موقعیت هدف کاهش می‌ یابد و احتمال تشخیص نادرست افزایش می‌ یابد.

خرید از اهورا فلزیاب

در اهورا فلزیاب، با اطمینان می‌ گوییم که همه محصولات ما اصل هستند و کیفیت بی‌ نظیری دارند. برای تضمین اصالت کالاها، از کدهای اصالت استفاده می‌ کنیم تا شما با خیالی آسوده خرید کنید. تیم متخصصان حرفه‌ ای اهورا فلزیاب، در هر ساعت از شبانه‌ روز و در تمامی روزهای هفته، آماده پاسخگویی به سوالات شما و ارائه مشاوره‌ های تخصصی هستند.

برای دریافت مشاوره رایگان و خرید محصولات، تنها کافی است با مهندس پاکزاد به شماره ۰۹۱۲۴۱۴۰۰۵۲ تماس بگیرید. شما می‌ توانید دستگاه‌ های فلزیاب را به صورت حضوری خریداری کنید یا از طریق تماس تلفنی سفارش دهید و از خدمات عالی ما بهره‌ مند شوید. با اهورا فلزیاب، خریدی مطمئن و رضایت‌ بخش را تجربه خواهید کرد.