Теория работы металлоискателей

3.2.1. Поиск металлосодержащих предметов при таможенном досмотре выполняется с помощью металлоискателей (по зарубежной терминологии – металлодетекторы).

3.2.2. По конструкции и назначению различают ручные и стационарные металлоискатели.

В таможенной практике стационарные металлоискатели широко используются в аэропортах, на железнодорожных переходах, в морских портах и в иных местах, где имеет место таможенное оформление большого числа пассажиров. Такие металлоискатели устанавливаются стационарно и представляют собой большую рамку, через которую проходят пассажиры.

Ручные металлоискатели имеют небольшие размеры и вес. Используются сотрудниками таможенных органов в местах пропуска людей для обнаружения в их одежде и личных вещах металлических предметов. Эти приборы имеют поисковую рамку, которая в процессе поиска перемещается вдоль контролируемого объекта. При обнаружении металлического предмета прибор издает световой и/или звуковой сигналы. В наиболее совершенных приборах для индикации результатов поиска используются дисплеи.

3.2.3. По характеру взаимодействия с объектом контроля металлоискатели можно разделить на три группы: локационные, параметрические и магниточувствительные. Первые две группы иногда называют индукционными металлоискателями, так как их чувствительным элементом является катушка индуктивности. Последние (магниточувствительные) в практике работы таможенных органов не используются.

3.2.4. Локационные металлоискатели работают по следующему принципу. Возбуждающей (излучающей) катушкой индуктивности, по которой протекает импульсный или периодический ток, в искомом проводящем объекте наводятся вихревые токи. Эти токи (в физике их называют токами Фуко) создают вторичное электромагнитное поле, которое воздействует на приемную катушку. При достижении приемной катушки оно наводит в катушке э.д.с. (напряжение), сдвинутое по фазе относительно излучения, воздействующего на объект. Такая э.д.с. выделяется, усиливается и поступает на индикатор. Иными словами, в приборах этого типа реализован принцип радиолокатора – металлоискатель воздействует на объект электромагнитным полем, которое частично возвращается (отражается) и регистрируется.

3.2.5. В металлоискателях параметрического типа металлический предмет и/или создаваемое им отраженное поле действуют на некоторый параметр регистрирующего элемента металлоискателя, изменение которого выделяется и подается на индикатор. В металлоискателях этого типа по приемной катушке индуктивности также пропускается ток, который создает вокруг нее магнитное поле. При попадании в это поле металлического предмета изменяется магнитная индукция поля вокруг приемной катушки и, соответственно, индуктивность катушки. Это изменение регистрируется тем или иным способом. Например, если катушка является частью генератора, изменение ее индуктивности влечет изменение частоты генератора. Выделяется изменение частоты и, если оно достаточно большое, то формируется сигнал (звуковой, световой), свидетельствующий о присутствии металла.

3.2.6. К числу основных параметров, характеризующих ручные металлоискатели, относят: чувствительность, селективность, помехоустойчивость, безопасность, потребляемая мощность и др.

3.2.7. Важнейший параметр металлоискателей – чувствительность, т.е. максимальная дальность обнаружения искомого предмета. Для индукционных металлоискателей в качестве эталонов чувствительности обычно используют пластины круглой или квадратной формы из различных металлов и различных размеров. С помощью этих пластин можно сравнивать расстояния, на которых их обнаруживают разные металлоискатели. Кроме того, часто в качестве эталона рассматривается монета определенного размера. В общем случае чувствительность тем больше, чем больше число витков приемной катушки, больше размер искомого объекта.

При досмотре людей, личного багажа или корреспонденции высокой чувствительности не требуется. Как правило, достаточно 15–20 см.

Чувствительность зависит от ориентации рамки металлоискателя относительно объекта контроля. Поэтому рекомендуется проводить поисковую рамку вдоль объекта контроля несколько раз под разными углами.

3.2.8. Помехоустойчивость металлоискателя определяется его способностью сохранять свои характеристики в условиях воздействия внешних помех. Чаще всего помехи создаются источниками электромагнитного излучения (электрооборудование, мониторы компьютеров и т.п.) или вызваны наличием вблизи больших масс металла, перемещающихся или неподвижных.

3.2.9. Способность металлоискателя различать объекты по составу вещества и иным параметрам называют селективностью. Современные металлоискатели могут различать объекты по массе, геометрическим размерам, составу вещества (золото, сталь, латунь и т.п.).

3.2.10. Как и любой прибор, с которым работает человек, металлоискатель должен удовлетворять определенным требованиям по безопасности, например требованиям по электрической безопасности, так как он имеет электропитание.

Требования по безопасности электромагнитного поля по отношению к организму человека определяются соответствующими санитарными правилами.

Поскольку портативные (ручные) металлоискатели работают с автономным источником питания (батарея, аккумуляторы), желательно, чтобы потребляемая мощность была минимальной.

3.2.11. По принципу действия выделяют металлоискатели:

· принимающие отраженный сигнал (работающие по принципу «прием – передача»);

· на биениях;

· металлоискатели-частотомеры;

· однокатушечные индукционного типа;

· импульсные;

· магнитометры.

Магнитометры в работе таможенных органов не используются.

3.2.12.Принцип действия металлоискателей типа «прием – передача» основан на воздействии на изучаемый объект (мишень) переменным магнитным полем с помощью передающей (излучающей) катушки и регистрации сигнала, появляющегося вследствие наведения вихревых токов в металлическом предмете. Таким образом, они относятся к приборам локационного типа и должны иметь по крайней мере две катушки – передающую (излучающую) и приемную. Как излучаемый, так и принимаемый сигналы являются непрерывными и совпадают по частоте. Металлоискатели, работающие по этому принципу, называют также вихретоковыми металлоискателями.

Излучающая и приемная катушки должны быть расположены так, чтобы в отсутствие посторонних металлических предметов магнитное поле излучающей катушки наводило нулевой сигнал в приемной катушке.

На рис. 3.1, а и б показано расположение катушек с перпендикулярными и скрещивающимися осями, при котором не происходит наведение тока в приемной катушке. На рис. 3.1, в приведена система из одной излучающей (в центре) и двух приемных катушек. Последние включаются встречно по сигналу, наводимому излучающей катушкой, и в отсутствие металлических предметов на их выходе суммарная э.д.с. равна нулю.

Известны также несколько способов компланарного расположения, обеспечивающих нулевой сигнал в приемной катушке (параллельное расположение катушек называют компланарным). Катушки можно наложить друг на друга так, чтобы суммарный поток вектора магнитной индукции через плоскость приемной катушки равнялся нулю (рис. 3.2, а). Рисунок 3.2, б иллюстрирует способ, когда приемная катушка в виде «восьмерки» помещается внутри излучающей. При этом в разных половинках «восьмерки» наводятся э.д.с. с разными знаками и компенсируют друг друга. Возможно размещение приемной катушки обычной формы внутри излучающей катушки но тогда используется специальное компенсирующее устройство.

 

Рис. 3.1. Расположение катушек, при котором не происходит
наведение токов в приемной катушке

Катушки, которые создают излучение и/или принимают сигнал, выполняют в виде некоторой конструкции, называемой поисковой рамкой. Компланарное расположение катушек (рис. 3.2) позволяет уменьшить габариты поисковой рамки, так как ее можно выполнить в плоском (в виде «блина») защитном корпусе.

Рабочая частота излучения в металлоискателях этого типа от одного до нескольких десятков кГц.

 

Рис. 3.2. Варианты компланарного расположения катушек

 

Рассмотрим один из вариантов структурной схемы металлоискателя, работающего по принципу «прием – передача» (рис. 3.3).

Генератор создает переменное (прямоугольное или синусоидальное) напряжение, которое через усилитель мощности поступает на излучающую катушку.

 

Рис. 3.3. Функциональная схема металлоискателя, работающего
по принципу «прием – передача»

 

Приемный усилитель усиливает сигнал, поступающий с приемной катушки. В приемную катушку, кроме полезного, проникает также и паразитный сигнал, обусловленный неидеальностью конструкции системы катушек металлоискателя, проводимостью грунта и другими причинами. Для его устранения предназначена схема компенсации. В ней сигнал приемного усилителя смешивается с частью сигнала от излучающей катушки так, чтобы минимизировать (в идеале – довести до нуля) выходной сигнал синхронного детектора при отсутствии вблизи металлических предметов. Настройка схемы компенсации осуществляется с помощью некоторого регулировочного элемента.

При появлении вблизи металлоискателя металлического предмета в нем наводятся токи от излучающей катушки, которые являются причиной появления вторичного электромагнитного излучения. Последнее воздействует на приемную катушку, и в ней наводится переменная э.д.с. (напряжение). Частота наводимого сигнала такая же, как и в излучающей катушке.

Сигнал, наводимый в приемной катушке, имеет некоторый сдвиг по фазе по отношению к сигналу излучающей катушки, так как он поступает на приемную катушку с некоторой задержкой. Фазовый сдвиг меняется, в частности, от проводимости металла (черный, цветной), что делает возможным различать металлы по составу. Амплитуда сигнала в приемной катушке увеличивается при приближении к металлическому предмету.

Синхронный детектор выделяет полезный переменный сигнал, поступающий с выхода приемного усилителя, и преобразует его в постоянный сигнал. Синхронизация его работы с работой источника (генератора) излучающего сигнала позволяет повысить эффективность работы на фоне шумов и помех, значительно превышающих полезный сигнал по амплитуде.

Выходной сигнал синхронного детектора усиливается и подается на индикатор, например звуковой или световой, который сигнализирует о появлении вблизи металлоискателя металлического предмета.

Обычно индикация включается только для сигналов, превосходящих по амплитуде некоторый порог. Таким образом, слабые сигналы, связанные в основном с движением металлоискателя и внешними электромагнитными помехами, не вызывают срабатывания индикатора.

К числу металлоискателей этого типа относятся приборы АКА-7202М (рис. 3.4, а), ВМ-611 (рис. 3.4, б), УНИСКАН 7215М и др.

 

Рис. 3.4. Внешний вид металлоискателей АКА-7202М (а)
и ВМ-611 (б)

 

3.2.13. Биением называют явление, возникающее при перемножении двух синусоидальных сигналов с близкими частотами и амплитудами. Результирующий сигнал будет иметь пульсации с частотой, равной разности частот. Если сигнал низкой частоты подать на динамик, то мы услышим характерный «булькающий» звук. Это и послужило причиной, чтобы назвать биением получаемый в данном случае сигнал.

Металлоискатель на биениях содержит два генератора: опорный и измерительный. Первый имеет стабильную (неизменную) частоту. Измерительный содержит чувствительный элемент (катушку индуктивности), выполненный в виде поисковой рамки. Типичные частоты генераторов: 40–500 кГц.

Работу металлоискателя на биениях рассмотрим на примере прибора «Шахта-Р», который до сих пор используется в оперативной работе таможенных органов (рис. 3.5 и 3.6).

 

 

Рис. 3.5. Внешний вид металлоискателя «Шахта-Р»

 

Опорный генератор содержит индуктивную катушку L2 с латунным подстроечным сердечником. Сердечник перемещается с помощью ручки регулировки чувствительности, которая расположена в торцевой части корпуса металлоискателя. Она позволяет производить подстройку частоты опорного генератора перед началом поиска.

Рис. 3.6. Функциональная схема металлоискателя на биениях

Измерительный генератор содержит катушку L1, выполненную в виде поисковой рамки. Сигналы от генераторов поступают на детектор, на выходе которого выделяется переменное напряжение с частотой, равной разности частот опорного и измерительного генераторов. Далее этот сигнал усиливается по амплитуде и поступает на звуковой и светодиодный индикаторы.

Перед поиском с помощью ручки регулировки прибор настраивается таким образом, чтобы в отсутствие металла вблизи датчика частоты генераторов совпадали. Тогда генераторы будут выдавать одинаковые частоты и на выходе детектора напряжение будет равно нулю, т.е. индикаторы не будут работать.

Появление металла вблизи поисковой рамки приводит к изменению параметров окружающего ее магнитного поля и, как следствие, к изменению частоты измерительного генератора (фактически меняется индуктивность приемной катушки, от которой, в свою очередь, зависит частота генератора). Частоты генераторов (опорного и измерительного) становятся разными, и эта разность выделяется детектором.

На выходе детектора появляется напряжение, которое изменяется с частотой, равной разности частот опорного и измерительного генераторов. Начинает мигать светодиодный индикатор, и появляется сигнал от звукового индикатора. Частота мигания и звука определяется разностной частотой. Чем больше масса металла и ближе металлический предмет, тем сильнее отличаются частоты генераторов и выше частота выходного напряжения детектора и мигания светодиодного индикатора, выше тон звука у звукового индикатора.

3.2.14. Модификацией металлоискателей на биенияхявляются металлоискатели-частотомеры. В них есть только измерительный генератор. При приближении измерительной рамки (катушки) к металлическому предмету меняется частота генератора. Обычно измеряется не собственно частота, а длина периода колебаний генератора. Затем из нее вычитается длина периода при отсутствии металла. Если длины начального (т.е. при отсутствии металла) и измеренного периодов различны, то выдается сигнал присутствия металла.

3.2.15. Однокатушечные металлоискатели индукционного типа. В этом металлоискателе одна катушка, которая одновременно является излучающей и приемной.

На катушку через компенсирующее устройство подается переменный ток от встроенного в прибор генератора (рис. 3.7). Ток от генератора создает падение напряжения U_k на катушке, которое поступает на второй вход детектора. На первый вход детектора подается напряжение U_г непосредственно с выхода генератора.

Детектор реализует функцию U_вых = |U_г – U_k|. Напряжение с

выхода детектора поступает на звуковой/световой индикаторы.

 

Рис. 3.7. Функциональная схема однокатушечного металлоискателя

 

Вокруг катушки создается электромагнитное поле, которое, достигнув металлического предмета, создает в нем вихревые токи, являющиеся причиной изменения магнитной индукции поля вокруг катушки.

Перед работой прибор настраивается так, чтобы в отсутствие вблизи него металлического предмета компенсирующее устройство поддерживало такой ток через катушку, что U_k = U_г, при этом на выходе детектора U_вых = 0.

При изменении вокруг катушки магнитной индукции поля меняется ее индуктивность. Компенсирующее устройство поддерживает постоянный ток через катушку. Падение напряжения на катушке пропорционально ее индуктивности. Поэтому при изменении индуктивности изменится падение напряжения U_k на катушке. Так как U_г не меняется, то напряжение U_вых = |U_г – U_k| станет не равным нулю и сработает индикатор.

Для обеспечения максимального изменения U_k из-за металлического предмета, параллельно катушке подключается конденсатор (см. рис. 3.7) с целью образования колебательного контура, который имеет резонансную частоту, близкую к частоте тока, подаваемого от генератора. Тогда даже небольшое изменение индуктивности катушки будет приводить к сильному изменению ее сопротивления переменному току и, следовательно, величины напряжения U_k.

3.2.16. Электронная схема импульсного металлоискателя содержит генератор импульсов тока, приемную и излучающую катушки (могут быть совмещены в одну), коммутирующее устройство, узлы выделения полезного сигнала и индикации.

С помощью генератора периодически формируются короткие импульсы тока длительности T₁, поступающие на излучающую катушку, которая создает импульсы электромагнитного излучения (рис. 3.8). При прекращении подачи тока на катушке возникает выброс напряжения из-за явления самоиндукции (он может достигать нескольких сот вольт). В интервале Т₂ это напряжение быстро

уменьшается до нуля.

 

Рис. 3.8. Временная диаграмма, иллюстрирующая принцип работы импульсного металлоискателя

 

Однако если около катушки будет металлический предмет, то время снижения напряжения существенно увеличивается (интервал Т₂+Т₃). Причина в том, что при воздействии созданного катушкой излучения на металлический объект в последнем возникает и некоторое время сохраняется (вследствие явления самоиндукции) затухающий импульс тока. Этот ток создает излучение от металлического объекта, которое воздействует на ток в приемной катушке. За счет действия наведенных в металлическом объекте токов (токов Фуко) убывание по амплитуде принятого импульса значительно затягивается. Эта особенность принятого сигнала положена в основу схем и конструкций импульсных металлоискателей.

Основная проблема в подобных металлоискателях – выделение относительно слабого отраженного сигнала от помех. Обычно они содержат специальную электронную схему, которая с задержкой Т₂ начинает регистрировать (с помощью устройства, называемого интегратором) изменение напряжения на катушке. Задержка нужна для того, чтобы отделить обычное изменение напряжения от созданного внешним металлическим объектом. Интегрирование осуществляется в интервале Т₃. Обычно при этом заряжается конденсатор, который входит в схему интегратора. Величина заряда зависит от напряжения, поступающего с приемной катушки. В последующем величина заряда конденсатора преобразуется в сигнал индикатора, сигнализирующий о присутствии металлического объекта (интервал Т₄). Это может быть текстовое сообщение, звуковой и/или световой сигналы.

Интервал Т₁ обычно в пределах нескольких десятков – сотен мкс, Т₂ – единицы–десятки мкс, Т3 – десятки мкс. Например, в одном из реальных металлоискателей импульсного типа Т₁=60–200 мкс, Т₂=20 мкс, Т₃=50 мкс, а период подачи на катушку импульсов тока 5 мс (200 гц).

Функциональная схема импульсного металлоискателя приведена на рис. 3.9.

Прибор состоит из задающего генератора 1, усилителя тока импульса 2, излучающей рамки (катушки) 3, генератора задержки 4, генератора стробирующих импульсов 5, электронного коммутатора 6, согласующего усилителя 7, приемной рамки 8, предварительного усилителя 9, интегратора 10, индикатора 11.

 

Рис. 3.9. Функциональная схема импульсного металлоискателя

 

Металлоискатель работает следующим образом. Задающий генератор (1) излучает импульс длительностью Т₁ (рис. 3.8), который усиливается (2) и поступает на излучающую рамку (3). Этот же импульс запускает генератор задержки (4), который вырабатывает импульс, задерживающий на время Т₂ съем сигнала с измерительной рамки (8). Генератор стробирующих импульсов (5) по завершении задержки вырабатывает импульс длиной Т₃, который определяет начало и завершение съема измеренного сигнала. С началом стробирующего импульса напряжение с приемной рамки (8) через согласующий усилитель (7) поступает через коммутатор (6) на предварительный усилитель (9). Основная функция коммутирующего устройства – переключение металлоискателя из режима излучения в режим приема. Кстати, именно то, что излучение и прием выполняются поочередно, позволяет использовать одну катушку для излучения и приема. Коммутатор на время Т₃ открывает канал передачи сигнала с измерительной рамки на предварительный усилитель (9) и далее на интегратор (10), к выходу которого подключен индикатор (11).

При превышении выходным сигналом интегратора некоторого порога можно говорить о появлении вблизи измерительной рамки металлического предмета.

Большинство металлоискателей импульсного типа имеют низкую частоту следования импульсов тока (50–400 Гц), подаваемых на излучающую катушку.

3.2.17. Ручные металлоискатели обычно имеют минимальное число кнопок, индикаторов и ручек для регулировки и управления. Однако имеющиеся органы управления могут существенно менять функцию работы и некоторые важные параметры прибора. Поэтому перед применением конкретного металлоискателя по назначению следует внимательно изучить местонахождение органов управления и их влияние на работу прибора.

На рис. 3.10 показано местонахождение на корпусе и назна

чение органов управления металлоискателя ВМ-611.

 

Рис. 3.10. Местоположение органов управления
металлоискателя ВМ-611

 

Все органы управления и индикации расположены на боковой панели корпуса. Они включают разъем для подключения головных телефонов (1), два светодиодных индикатора (зеленый индикатор питания - 2, красный индикатор металла - 3), выключатель питания (4), кнопку контроля (изменения) чувствительности (5). При нажатии кнопки чувствительности в два раза снижается чувствительность металлоискателя, и он перестает реагировать на мелкие металлические предметы (металлические кнопки и застежки, мелкие монеты и т.п.).

 

Выполнение работы

 

3.3.1. В ходе выполнения лабораторной работы необходимо:

· провести исследование чувствительности различных типов металлоискателей;

· выполнить поиск металлических предметов в одежде и личных вещах.

3.3.2. Объекты и документы для работы.

Для проведения работы предоставляются:

· 3–4 образца отечественных и зарубежных металлоискателей, применяемых таможенными органами в оперативной работе;

· эксплуатационная документация для каждого из типов металлоискателей, с которыми необходимо провести исследования;

· эталонные алюминиевая и стальная пластины;

· набор металлических предметов для выполнения исследований;

· линейка для измерений.

3.3.3. Подготовка к проведению работы.

Перед началом работы необходимо:

1) ознакомиться с настоящими методическими материалами к лабораторной работе;

2) по эксплуатационной документации изучить технические характеристики и оперативные возможности металлоискателя каждого типа;

3) ознакомиться с конструкцией каждого металлоискателя, расположением и назначением органов управления и регулировки.

3.3.4. При исследовании чувствительности металлоискателей необходимо для каждого из имеющихся типов металлоискателей оценить максимальное расстояние, на котором он обнаруживает металлический предмет, исследовать влияние массы предмета и вида металла на дальность обнаружения.

Металлические предметы для исследований определяются преподавателем. Это могут быть скрепки, монеты, ключи, предметы из латуни, меди, свинца и др.

Исследования проводятся в четыре этапа.

1. Определение максимальной дальности обнаружения эталонных пластин.

Исследования проводятся в следующем порядке:

а) на поверхности стола помещается эталонная алюминиевая пластина;

б) поисковая рамка металлоискателя перемещается сверху вниз к пластине до момента срабатывания индикатора прибора;

в) линейкой определяется максимальная дальность обнаружения металлоискателем;

г) на поверхности стола помещается эталонная стальная пластина;

д) поисковая рамка металлоискателя перемещается сверху вниз к пластине до момента срабатывания индикатора прибора;

е) линейкой определяется максимальная дальность обнаружения металлоискателем.

Результат заносится в таблицу, форма которой приведена в табл. 3.1.

2. Исследования с предметами в виде скрепок.

В конверт последовательно закладывается 1, 2, 4, 8, 16 скрепок. Аналогично тому, как это делалось при выполнении п. 3.3.4 (1), для каждой закладки определить максимальную дальность обнаружения металлоискателем.

Результат заносится в таблицу, форма которой приведена в табл. 3.2.

3. Исследования с предметами в виде монет.

В конверт последовательно закладывается 1, 2, 4, 8, 16 монет. Аналогично тому, как это делалось при выполнении п. 3.3.4 (1), для каждой закладки определить максимальную дальность обнаружения металлоискателем.

Результат заносится в таблицу, форма которой приведена в табл. 3.3.

4. Исследования с предметами из разных металлов, разной массы и формы.

Для каждого из выданных преподавателем предметов определить дальность обнаружения металлоискателем.

Результат заносится в таблицу, форма которой приведена в табл. 3.4.

При использовании металлоискателей с селективными свойствами следует учитывать, что характер электромагнитного взаимодействия металлоискателя с металлическим объектом весьма сложен. На практике это обстоятельство может приводить к некоторым неоднозначностям в определении типа материала объекта. Например, если взять стальной лист размером 200x200 мм и поднести его плашмя к металлоискателю УНИСКАН-7215М, то последний выдаст «соловьиную трель», что характерно для реакции на медную монету или другой предмет из цветного металла. Если сориентировать лист перпендикулярно датчику, то в данном случае он будет идентифицирован по звуку как стальной предмет. Если же проделать те же операции с алюминиевым листом, то во всех случаях ориентации звуковая реакция прибора будут только как на «цветной» металл. Таким образом, если при сканировании объекта звуковые сигналы сочетают в себе как прерывистое, так и непрерывное звучание, то данный объект либо содержит стальные фрагменты, либо он стальной в основном. Отсюда следует одна важная практическая рекомендация. В случае затруднения идентификации объекта по звуковым сигналам более достоверную информацию можно получить, ориентируя датчик различным образом по отношению к этому объекту.

ПРИМЕЧАНИЕ: исследования по пунктам 1–4 выполняются для каждого из имеющихся металлоискателей.

По результатам исследований необходимо определить пороговую чувствительность приборов, сравнить ее с паспортной, а также выявить прибор с максимальной пороговой чувствительностью.

Результаты исследований по каждому из пунктов 3.3.4 (2) и 3.3.4 (3) необходимо оформить и включить в отчет как в виде таблиц (см. таблицы 3.2 и 3.3), так и в форме графика «число предметов (ось Х) – дальность обнаружения в см (ось Y)». Такие графики должны быть построены по результатам экспериментов отдельно для каждого типа металлоискателей. Рекомендуется графики результатов экспериментов (для каждого металлоискателя) по каждому из пунктов 3.3.4 (2) и 3.3.4 (3) представить на одном рисунке.

 

Таблица 3.1

Тип металлоискателя	Алюминиевая эталонная пластина	Стальная эталонная пластина
...

Примечание к табл. 3.1: в клетках таблицы проставляется расстояние в сантиметрах, на котором соответствующий металлоискатель обнаруживает металлический предмет.

Таблица 3.2

Тип металлоискателя	Количество скрепок
...

Примечание к табл. 3.2: в клетках таблицы проставляется расстояние в сантиметрах, на котором соответствующий металлоискатель обнаруживает металлический предмет.

Таблица 3.3

Тип металлоискателя	Количество монет
...

Примечание к табл. 3.3: в клетках таблицы проставляется расстояние в сантиметрах, на котором соответствующий металлоискатель обнаруживает металлический предмет.

Таблица 3.4

Тип металлоискателя	Объект контроля
			...	N
...

Примечание к табл. 3.4: в клетках таблицы проставляется расстояние в сантиметрах, на котором соответствующий металлоискатель обнаруживает объект контроля. К таблице необходимо дать дополнительные разъяснения, содержащие описание каждого из объектов контроля 1, 2, …, N.

3.3.5. В ходе выполнения второй части работы (поиск металлических предметов в одежде и личных вещах) студент должен освоить методику поиска с помощью металлоискателей металлических предметов в одежде и ручной клади пассажиров в процессе таможенного контроля и оценить удобство и эффективность использования различных типов металлоискателей.

Методика проведения исследования состоит в следующем.

Один из студентов выступает в качестве объекта исследования. В одежде и в ручной клади он прячет ряд металлических предметов различной массы.

Другие студенты, применяя различные типы металлоискателей, пытаются обнаружить спрятанные металлические предметы. При этом необходимо оценить дальность обнаружения, зависимость дальности обнаружения от положения плоскости поисковой рамки по отношению к металлическому предмету.

Если металлоискатель имеет ручки настройки чувствительности, то настройку рекомендуется проводить поднесением металлоискателя к своей грудной клетке. Если появятся звуковые сигналы прибора, то необходимо уменьшить чувствительность, повернув ручку настройки до прекращения звуковых сигналов.

При проведении данного задания надо иметь в виду, что некоторые металлоискатели более надежно фиксируют присутствие металла при достаточно высокой скорости перемещения поисковой (измерительной) рамки над металлическим предметом. Рекомендуется перемещать металлоискатель со скоростью не более 0,5 м в секунду на расстоянии 10–15 см от тела. Так как дальность обнаружения металлического предмета зависит от положения плоскости поисковой рамки к металлическому объекту, то рамку следует проводить в наиболее вероятных местах сокрытия объекта несколько раз, под разными углами.

При выполнении задания следует руководствоваться схемой проведения поиска, представленной на рис. 3.11.

При изложении в отчете результатов исследований необходимо указать дальность обнаружения предметов, какой из приборов обладает максимальной дальностью обнаружения, дать оценку удобства пользования, указать особенности, влияющие на эффективность применения металлоискателей.

 

 

Рис. 3.11. Схема обследования физического лица (а)
и мест вероятных сокрытий (б)

 

Оформление отчета

Отчет о выполненной работе должен содержать:

1) титульный лист с темой работы, фамилией исполнителя и преподавателя;

2) цели и задачи работы;

3) описание объектов исследований;

4) описание экспериментов (в соответствии с указаниями п. 3.3);

5) выводы по наблюдениям и экспериментам;

6) личную подпись студента.

Контрольные вопросы

 

1. Основные параметры, характеризующие металлоискатели.

2. Что понимают под чувствительностью и селективностью металлоискателя?

3. Классификация ручных металлоискателей по принципу действия.

4. Понятия электромагнитного поля и колебательного процесса, магнитной индукции, физические процессы при появлении в электромагнитном поле металлического предмета.

5. Понятие частоты и периода для гармонических (синусоидальных) колебаний. Нарисуйте график изменения сигнала при синусоидальной форме колебаний; покажите, как с помощью графика определить период.

6. Какие типы металлоискателей (по принципу действия) использовались при выполнении заданий?

7. Назначение органов управления работой металлоискателей, использованных в ходе занятия.

8. Основные элементы схемы и принцип функционирования металлоискателей, в которых реализован метод «биений».

9. Основные элементы схемы и принцип функционирования металлоискателей, в которых реализован вихретоковый метод.

10. Принцип функционирования однокатушечных индукционных металлоискателей.

11. Принцип функционирования и основные элементы функциональной схемы металлоискателей импульсного типа.

12. Правила перемещения металлоискателя при поиске металлических предметов в одежде пассажира.

 

Литература к занятию

 

1. Дьяконов, В. Н. Практикум по применению технических средств таможенного контроля: учеб. пособие / В. Н. Дьяконов, Ю. В. Малышенко; под ред. Ю. В. Малышенко. - 2-е изд., изм. и доп. – Владивосток: ВФ РТА, 2005. – 244 с.

2. Изделие Унискан-7202М. Портативный металлодетектор: руководство по эксплуатации.

3. Изделие Унискан-7215М. Портативный селективный металлодетектор: руководство по эксплуатации.

4. Кошелев, В. Е. Методы и технические средства таможенного досмотра и поиска: учеб. пособие / В. Е. Кошелев. - М.: РИО РТА, 2000. - 104 с.

5. Портативный металлоискатель «ВМ-611»: руководство по эксплуатации / 4276-002-05743622-01 РЭ.

6. Теория и практика применения технических средств таможенного контроля: учебник / В. Н. Дьяконов, Б. К. Казуров, Ю. В. Малышенко, В. П. Руденок; под общ. ред. Ю. В. Малышенко. – М.: Изд-во Российской таможенной академии, 2006. – 524 с.

7. Шевчук, П. С. Теория и практика при