Каталог

Поиск


Отправить заявку Акции Хиты продаж Моторола
Металлоискатели и металлодетекторы

 

Металлоискателем называют устройство, которое способно определять факт наличия металлических объектов без физического контакта с ними. При обнаружении металлических объектов, оператор оповещается об этом определенным сигналом металлоискателя.

 

Металлоискатели работают по простому принципу. Поиск объектов осуществляется при помощи электромагнитного поля, образующегося в поисковой головке, когда прибор включен. При попадании металлов в это поле, образуются вихревые токи, создающие электромагнитные поля, которые снижают мощность поля поисковой головки. Падение мощности фиксируют микросхемы металлоискателя, и подают сигнал оператору. Помимо понижения мощности можно зафиксировать и искажения в конфигурации основного поля. На основе удельных электропроводностей различных металлом можно определить и вид найденного металла.

В зависимости от микросхемы, установленной в металлоискателе, можно определять различные параметры, такие как: вид металла, глубина залегания, и т.д. 


30f  29d


Обычно выделяют такие методы работы схем металлоискателей:


• Метод биений (beat frequency oscillation; BFO). Главным образом измеряются частоты LC-генератора, который отвечает за включение катушки головки поиска
• Передатчик-приемник / очень низкая частота (transmitter-reciver / very low frequency; TR/VLF). Измеряется амплитуда колебаний сигнала на катушке-приемнике, а так же фазовые сдвиги, которые образуются медлу принятым и переданным синусоидальным сигналом.
• Радио частота (radio frequency; RF). Как правило, такими микросхемами оборудуются глубинные приборы, которые нечувствительны к мелким объектам и невозможностью различения видов металлов.
• Импульсная индукция (pulse induction; PI). Анализируется время окончания переходных процессов. Обычно такие микросхемы применяются в металлоискателях, предназначенных для воды.
• Срыв резонанса (off resonance; OR). Анализируется параметр амплитуды сигнала, который возникает в колебательном контуре, на катушке, которые настроен почти на резонанс с сигналом генератора, подаваемым на него.


Стандарты разработки металлодетекторов

Важную роль в организации охраны зданий, сооружений, осуществлении контроля и регулирования перемещения людей играют металлодетекторы - обнаружители запрещенных к проносу на эти объекты предметов.

Металлодетекторы по принимаемой сегодня классификации относятся к устройствам досмотра, входящим в состав интегрированных средств охраны или используемых автономно. Конструктивно такие металлодетекторы могут быть встроенными в устройства заграждения систем контроля и управления доступом, автономными стационарными или автономными переносными.


23s


К предметам, запрещенным к проносу посетителями на охраняемые объекты и выявляемым металлодетектором (далее ОП - объекты поиска), в первую очередь относятся:

  • огнестрельное оружие
  • ручные гранаты
  • ножи

Функциональное назначение металлодетекторов в общем случае довольно широкое: от поиска цветных металлов массой ~ 1 г до обнаружения предметов из ферромагнитных металлов, значительно превышающих ОП по массе. Задачи, которые решают металлодетекторы в системах защиты и охраны, более узкие и имеют свои особенности, определяющие специфические требования к таким устройствам.



К ним относятся:

  • надежное обнаружение ОП;
  • обеспечение селективности по отношению к металлическим предметам, разрешенным к проносу на охраняемый объект;
  • обеспечение помехоустойчивости в условиях работы на охраняемом объекте;
  • обеспечение специальной безопасности.


До настоящего времени в России не существует государственного стандарта, регламентирующего большую часть из рассмотренных выше требований. В результате страдают потребители металлодетекторов. Приобретя изделие, в документации на которое даются лишь качественные оценки его основных характеристик (надежно обнаруживает оружие, не реагирует на небольшие металлические предметы, устойчив к воздействию помех и т.д.), потребитель, обнаружив, что металлодетектор не устраивает его по фактическим возможностям, не может предъявить претензии к изготовителю или продавцу. Часто складывается и такая ситуация, что у приобретенного универсального металлодетектора предусмотрены разнообразные программы работы. Однако в эксплуатационных документах не указываются характеристики, обеспечиваемые изделием при использовании реализуемых в нем программ.


Обнаруженческие характеристики

ОП, рассмотренные выше, имеют различные размеры, массу, форму, электропроводность, магнитную проницаемость. В металлодетекторе сигнал на выходе приемной антенны зависит как от этих характеристик, так и от расположения ОП относительно антенн. Соответственно и обнаруженческие характеристики металлодетектора должны оцениваться с учетом перечисленных выше факторов.

Использование таких тестовых образцов или реальных ОП позволяет оценивать вероятность обнаружения их металлодетектором при различной пространственной ориентации ОП в наиболее вероятных местах расположения на человеке.


Селективные характеристики

Под селективными характеристиками применительно к металлодетекторам - устройствам доступа рассматривают вероятности пропуска предметов меньших размеров и массы, чем ОП, разрешенных к проносу на охраняемый объект (далее ПЛП - предметы личного пользования), или вероятности ложной тревоги изделия.

Указанные характеристики в металлодетекторе непосредственно связаны с вероятностью обнаружения ОП. Электромагнитное поле по ширине прохода металлодетектора существенно неоднородно. Даже применение специальной конфигурации катушек и специальной обработки сигналов с приемной антенны значительно не улучшает эту неоднородность. Поэтому при проносе одного и того же предмета под одним и тем же ракурсом в непосредственной близости от катушек и в середине прохода указанные сигналы могут отличаться в 2…4 раза. Таким образом, сигнал от ОП в середине прохода соизмерим с сигналом от ПЛП, проносимых около катушек. Кроме того, большинство рассматриваемых металлодетекторов имеют плоские антенные системы и обладают достаточной чувствительностью в одном или, в лучшем случае, в двух направлениях. Поэтому для обеспечения уверенного обнаружения при любой ориентации таких ОП, как пистолет или нож, имеющих существенно отличающиеся размеры в различных направлениях, требуется низкий порог чувствительности, снижающий селективные характеристики металлодетектора.

Селективность имеет и чисто психологическое значение для работников охраны объектов, оснащенных металлодетекторами. Из практических наблюдений автора следует, что частые ложные срабатывания от ПЛП снижают у работников охраны внимание на любой сигнал тревоги, в том числе, и при срабатывании от ОП. Применение металлодетекторов с низкой селективностью чаще всего является лишь поводом работникам охраны для сплошного досмотра посетителей.


Помехоустойчивость

На металлодетектор, установленный в охраняемом помещении, воздействует целый ряд внешних условий (помех), затрудняющих, или делающих невозможным выполнение им своих функций. Помехи разделяют на электромагнитные и вызванные наличием вблизи антенн больших масс металла, замкнутых контуров, перемещающихся или неподвижных. Источниками электромагнитных помех чаще всего являются:

  • силовые электросети и их коммутационное оборудование;
  • работающие силовые электрические устройства (электрические двигатели, электрические генераторы, трансформаторы);
  • люминесцентные лампы;
  • мониторы;
  • телевизоры и т.д.

Наличие электромагнитных помех может привести к ложным срабатываниям, которые в некоторых случаях становятся непрерывными и практически не дают возможности использовать металлодетектор. Кроме того, электромагнитные помехи отрицательно влияют на селективность.

Ложные срабатывания также вызывают находящиеся вблизи металлодетектора конструкции и замкнутые контуры, перемещающиеся по своему функциональному назначению (двери, кабины лифтов и т.п.) или осуществляющие движение вследствие нежесткости конструкций, вибраций.

При неправильной организации прохода через металлодетектор ложные срабатывания могут вызывать перемещающиеся металлические предметы (ручная кладь, зонты и т.п.) у посетителей, находящихся вблизи антенн.

Помехоустойчивость металлодетектора определяется его способностью сохранять свои характеристики в условиях воздействия рассмотренных выше помех. Для обеспечения помехоустойчивости металлодетекторов применяют целый ряд как конструктивных, так и организационных мер:

  • специальные схемотехнические решения электронных узлов;
  • специальную обработку сигналов с приемных антенн;
  • различные виды синхронизации с помехами;
  • удаление металлодетекторов от подвижных металлических предметов;
  • исключение проноса ручной клади через зону, контролируемую металлодетектором, и вблизи от нее.

Для контроля ручной клади могут использоваться рентгеновские установки или металлодетекторы для ручной клади, располагающиеся в непосредственной близости от металлодетектора, предназначенного для досмотра людей. Перечисленные устройства являются источниками дополнительных электромагнитных помех, и для уменьшения их влияния должны предусматриваться меры, рассмотренные выше.


Специальная безопасность

Металлодетекторы генерируют электромагнитное поле, которое при проходе пересекает человек и вблизи которого длительное время находятся работники охраны. Поэтому, кроме выполнения обычных требований по безопасности устройств, имеющих электропитание, они должны обеспечивать:

  • безопасность по отношению к организму человека;
  • допустимый уровень влияния на имплантируемые электрокардиостимуляторы;
  • допустимый уровень влияния на магнитные носители информации.

Таким образом, к металлодетекторам - устройствам досмотра предъявляются особые требования. Анализ требований к таким устройствам, проведенный позволяет сформулировать основные подходы к разработке стандарта.


Предложения по нормированию требований

Основной характеристикой металлодетектора - устройства досмотра может служить вероятность обнаружения ОП. Требования к величине этой характеристики могут быть различными в зависимости от необходимой степени защиты объекта. Автор предлагает разделить эти требования на четыре группы: пониженную, нормальную, повышенную и высокую защищенность, со следующими численными значениями вероятности обнаружения Робн.:

  • пониженная с Робн. >= 0,95;
  • нормальная с Робн. >= 0,97;
  • повышенная с Робн. >= 0,98
  • высокая с Робн. >= 0,99.

Предложенные величины выбраны, исходя из необходимости обеспечения достаточного уровня селективности и помехоустойчивости, а также с учетом технической реализуемости этих значений в существующих металлодетекторах. Кроме того, такое разделение позволит сертифицировать все разнообразие российских и импортных изделий и иметь определенный запас для перспективных металлодетекторов.

Требования к помехоустойчивости металлодетекторов по отношению к внешним электромагнитным помехам формулируются в разрабатываемом стандарте. Нормирование требований к помехоустойчивости от перемещающихся металлических масс в общем случае невозможно.

Требования по безопасности электромагнитного поля металлодетектора по отношению к организму человека определяются: СанПиН 2.2.4/2.1.8.055-96 “Электромагнитные излучения радиочастотного диапазона”, МСанПиН 001-96 “Санитарные нормы допустимых уровней физических факторов при применении товаров народного потребления в бытовых условиях”.

Поэтому требования по безопасности электромагнитного поля металлодетектора могут быть сформулированы по отношению к определенному (фиксированному) электрокардиостимулятору, например, наиболее чувствительному к рассматриваемому воздействию. В частности, ряд имеющихся на российском рынке импортных металлодетекторов испытан на безопасность по отношению к конкретным моделям электрокардостимуляторов.

При разработке стандарта необходимо определить требования по безопасности электромагнитного поля металлодетектора по отношению к магнитным носителям информации (магнитным ленте, дискам и т.п.), что, скорее всего, важно для металлодетекторов досмотра ручной клади.

Mетодики измерений по большинству направлений безопасности электромагнитного поля, излучаемого металлодетектором, заключаются в проведении замеров обычными измерительными приборами уровней напряженности поля в определенных частотных диапазонах и сравнении их с допустимыми нормами.

Общие требования к безопасности металлодетекторов изложены в ГОСТ 12.1.004, ГОСТ 12.1006, ГОСТ 12.2.003, ГОСТ 12.2.004, ГОСТ 12,2.006.

Источник: loktek.ru