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金属探测器历程及作用原理

2020-06-04 10:06:01 887次浏览

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金属探测器最早是用于地下目标无损探测的电子设备,通常用来探测地下及建筑物中的管道、电缆,钢筋或其他金属目标,也可以探测任何分层媒质中的金属物件。安全和公安部门用它检查人体和邮件里隐匿的刀、枪或武器等。军事应用中,可以探测地雷、炸弹、水下沉雷、地下伪装等。纺织、食品工业的流水线上用来检查残存的铁钉、铁丝和其他金属碎片,也可以作为地下文物发掘、陨石鉴别和医用检查的重要设备。

物理学中,金属可以分为铁磁性金属和非铁磁性金属两大类。从用户探测要求上说,被探测的金属物体又可以分为有价值金属目标,军事目标或专用目标也是有价值金属目标,而铁钉、螺丝、螺帽、瓶盖等杂物在无特殊要求的情况下,一般都被视为无用垃圾或无价值金属目标。

金属探测器的基本原理主要是利用金属物体磁效应明显的物理特性,采用各种办法去除背景和噪声干扰,把目标信号单独提取出来,再根据用户需要以声、光或(和)电等形式显示目标信号或目标图像。金属物体的磁效应包括静磁效应和交变电磁效应。静磁效应是指铁磁性金属对恒定磁场的反应,恒定磁场有永久磁铁的磁场,通过直流的线圈产生的磁场和地磁场等。交变电磁效应是指铁磁性金属或非铁磁性金属对通过交变电流的线圈产生磁场的反应,一般是用线圈电感量变化来度量的,例如,当铁磁性金属物体靠近通过交变电流的线圈时,因为导磁率值增大,则线圈电感量增加。而当非铁磁性金属物体靠近通过交变电流的线圈时,线圈阻抗的实部增加,即损耗增加,虚部减少,即线圈电感量减小。适当地设计电子电路即可把线圈的电感量变化以报警信号形式显示出来。用静磁效应或者用交变电磁效应能够无损地探测到金属目标存在的装置就是金属探测器。

早在1969年,美国出版了一本专著“电子金属探测器手册”,这本书比较系统地总结了以前有关金属探测的研究和产品。但是,因为年代较早,它的内容似乎显得有些陈旧。后来又有许多新的发展,特别是幅相法、逆识别和采样技术的应用,使得金属探测器的质量提高了很多,应用范围也有大扩展。金属探测器典型的几款有:安检门、手持便携式金属探测器、水下金属探测器、地下金属探测器、信件炸弹金属探测仪等。

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