МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ЛЬВІВСЬКИЙ ІНСТИТУТ ЕКОНОМІКИ І ТУРИЗМУ

Сеник Л.Я.

Фондова лекція

на тему:

МЕТАЛОШУКАЧІ

з дисципліни

“ ТЕХНІЧНІ ЗАСОБИ МИТНОГО КОНТРОЛЮ ”

для студентів денної та заочної форми навчання

напряму “Товарознавство і торговельне підприємництво”

(спец: “Товарознавство та експертиза в митній справі”)

Львів – 2009

УКЛАДАЧ:

ст. викладач Сеник Л.Я.

РЕЦЕНЗЕНТ:

доц., к.с-г.н. Шестопал Г.С., кафедри експертизи товарів

та послуг. Львівської комерційної академії.

ВІДПОВІДАЛЬНА ЗА ВИПУСК:

доц ., к.т.н. Павлишин М.Л. зав. кафедри менеджменту,

товарознавства та експертизи товарів.

Розглянуто та рекомендовано до друку на засіданні кафедри менеджменту, товарознавства та експертизи товарів. Протокол №5 від 15 . 12. 2009.

Сеник Л.Я Металошукачі. Лекція з дисципліни “ТЕХНІЧНІ ЗАСОБИ МИТНОГО КОНТРОЛЮ” для студентів денної та заочної форми навчання напряму “Товарознавство і торговельне підприємництво” (спец: “Товарознавство та експертиза в митній справі”)/Сеник Л.Я. – Львів: ЛІЕТ, 2010, - 32 с.

@ Сеник Л.Я.,2010

Тема: металошукачі

Мета: ознайомитись із основними видами металошукачів, які використовуються у митних органах; дати характеристику основних типів металошукачів; знати методику та вміти здійснювати огляд об’єктів із застосуванням металошукачів.

ПЛАН

1. Призначення та принцип дії металошукачів, їх класифікація та но­менклатура.

2. Стаціонарні та портативні металошукачі: основні конструк­тивні елементи, налаштування перед оглядом, порядок роботи. Індикація виявлення металевих предметів.

3. Металошукачі, які розпізнають метали (кольорові або чорні) за їх видом. Основні технічні характеристики: максимальна відстань виявлення металевих предметів, тривалість безперервної дії, інтервал робочих темпе­ратур, термін служби.

4. .Методика огляду об’єктів із застосуванням металошукачів. Правила техніки безпеки під час роботи з металошукачами.

Ключові слова: металошукачі, чутливість,селективність, завадостійкість, звукова та світлова індикація

Питання для самоконтролю

1. З якою метою під час здійснення процедур митного контролю зас­тосовують металошукачі? Що вони собою являють?

2. Які принципи покладають в основу побудови металошукачів?

3. Який метод дозволяє ідентифікувати окремо чорні і кольорові метали? В чому полягає його принцип?

4. За яким ознаками класифікують металошукачі?

5. Недоліки і переваги застосування металошукачів, що реалізують динамічний варіант ТR/VLF?

6. Назвіть найпоширеніших представників середнього класу метало­шукачів.

7. Як розрізняються металошукачі за конструкційними особливостями?

8. Які конструктивні особливості мають ручні металошукачі?

9. Що таке аркові металошукачі і на які типи їх поділяють?

10. Принцип побудови аркових металошукачів.

11. Дайте загальну характеристику стаціонарного металошукача.

12. Призначення і принцип дії портативних металошукачів.

13. У чому полягає принцип дії портативного металошукача типу УНИСКАН?

14. Особливості побудови та принцип дії ручного металодетектора МЕТОК 28.

15. Чи впливають металодетектори на серцеві електростимулятори і магнітні носії інформації?

1. Призначення та принцип дії металошукачів, їх класифікація та но­менклатура.

Металошукачі призначені для безконтактного виявлення недозволених до переміщення металевих предметів, які приховують­ся під одягом, у ручній поклажі, багажі тощо. За допомогою металошукачів, які є значно дешевшими ніж інтроскопи, здійснюють швидку та ефективну перевірку об'єкта митного контролю щодо наявності холодної та вогнепальної зброї, інших металевих пред­метів, предметів з металевими складовими частинами.

В побудову металошукачів закладаються в основному магнітні процеси. Найбільш поширеним є метод вихрових струмів.

Вихрові струми - це замкнуті струми, що індукуються у металевому предметі змінним магнітним полем пошукової ко­тушки металодетектора. Вихрові струми своїм зворотнім впли­вом на металодетектор змінюють струм у пошуковій котушці. Зміна цього струму і є індикатором виявлення металевого пред­мета. Із виявленням предмета з чорного метала збільшується струм у пошуковій котушці; із виявленням предмета з кольо­рового метала - зменшується струм у пошуковій котушці.

Залежно від форми електричного струму у пошуковій ко­тушці розрізняють металодетектори гармонійного (синусоїдаль­ного) поля і детектори імпульсного поля.

Функціональна схема металодетектора гармонійного поля наведена на рис.1

1

2

3

10

4

М

9

5

7

6

8

Рис.1. Функціональна схема металодетектора гармонійного поля 1- генератор, 2 – підсилювач напруги, 3 – підсилювач потужності, 4- пошукова система, 5 – компенсатор, 6 – вузькосмуговий підсилювач, 7 – фазовий детектор, 8 – порогів пристрій, 9 – індикатор виявлення металевого предмету, 10 – металевий предмет

Вихрові струми, що наводяться пошуковою котушкою у металевому предметі, стають джерелом змінного магнітного поля М, частота коливань якого відповідає частоті електричних коливань в контурі з пошуковою котушкою індуктивності. За­лежно від властивостей металевого предмету коливання магніт­ного поля М мають більший чи менший фазовий зсув стосов­но коливань електричного струму в котушці. Різниця фаз виявляється фазовим детектором і порівнюється із заданим порогом. Із перевищенням порогу⁷ спрацьовує індикатор вияв­лення металевого предмету.

За подібною схемою працюють металодетектори 733 LF (Фінляндія), МР 1783 (Італія), INTELLESCAN 12000 (США). Їх спільними недоліками є необхідність забезпечити достатню жорсткість пошукової котушки, щоби вберегти її від струшувань та дії інших механічних чинників; перевагою - підвищена за­вадостійкість.

На рис. 2 зображена функціональна схема металодетекто­ра, побудованого за методом імпульсного поля.

М

1

2

3

9

4

5

7

6

8

Рис.2. Функціональна схема метало детектора, побудованого за принципом імпульсного поля:

1- генератор імпульсів, 2 – підсилювач напруги, 3 – підсилювач потужності, 4- пошукова система, 5 –блок затримки, 6 – широкосмуговий підсилювач, 7 – пороговий пристрій, 8 – індикатор виявлення металевого предмету,9 – металевий предмет

За цією схемою працюють детектори ПОИСК - 3 і РУБЕЖ - 2 (Росія), PMD - 2 (Італія), METOR - 200 (Фінлян­дія), які є нечутливими до дії механічних чинників, проте ма­ють гіршу завадостійкість, ніж металодетектори гармонійного поля. Критерієм виявлення металевих предметів у таких металодетекторах є миттєві значення струмів перехідної характери­стики у різні моменти часу або результат опрацювання усієї перехідної характеристики за спеціальними алгоритмом.

Опишемо фізичні принципи виявлення металевих об'єктів, закладені в побудову металошукачів.

Принцип дії BFO (Beat Frequency Oscillation) полягає на порівнянні частот електричних коливань контурів зразкового і пошукового генераторів. Наявність металевого об’єкту у магнітному полі LC-контуру пошукової головки змінює частоту коливань пошукового генератора. Одержана різниця частот ідентифікується візуально або на слух. У найбільш простих варіантах здійснюється тільки акустична ідентифікація.

Принцип дії FM (Frequency meter). Металошукачі цього типу є удосконаленим варіантом BFO. Різниця частот Δt виз­начається не на слух, а за допомогою частотоміра, у зв'язку з цим металошукач має вищу чутливість і здатний розрізняти ко­льорові і чорні метали.

Принцип дії IB (Induction Balance) і VLF (Very Low Frequency) є найбільш ефективними у побудові металошукачів і полягає в аналізі амплітуди електричних коливань у приймальній котушці пошукової головки і фазового зсуву між сигналами у переда­вальній і приймальній котушках. Якщо металевий предмет відсутній у магнітному полі пошукової головки, амплітуда коли­вань у приймальній котушці мінімальна, а фазовий зсув між цими коливаннями дорівнює 0° (або 90° залежно від конструкції прила­ду). З появою металевого об'єкта у магнітному полі пошукової головки амплітуда коливань у приймальній котушці збільшуєть­ся, а фазовий зсув стає відмінним від 0° (або 90°) залежно від магнітних властивостей металу (чорний, кольоровий). Метод доз­воляє ідентифікувати окремо чорні і кольорові метали. Сигнал може оброблятися комп'ютером. Пошукова головка може бути відрегульована на "нечутливість" до дрібних металевих предметів (ґудзиків, сигаретної фольги, ключів тощо).

Принцип дії PL Прилади цього типу не мають коливальних контурів у пошуковій головці. У котушку головки скеровуєть­ся імпульсний сигнал. Параметром, що аналізується, є три­валість перехідного процесу. Частота імпульсів вста­новлюється від 50 до 400 Гц. Прилади характеризуються значним споживанням енергії, проте не потребують періодич­ного регулювання, мають високу чутливість. Чорних металів від кольорових не відрізняють.

Принцип дії Т/R передбачає рознесення передавальної і пошукової котушок на значну відстань. Прилади відрізняються великою глибиною пошуку і нечутливістю до дрібних предметів (монети, ґудзики тощо).

Принцип дії О/R або РLL. Параметром, що аналізується, є амплітуда сигналу у котушці коливального контуру, відрегуль­ованого близько до резонансу з частотою генератора. Поява металевого предмету у магнітному полі котушки викликає, за­лежно від виду металу, досягнення резонансу або відхід від нього. Методи знаходяться у стадії розробки і відомостей про його використання у серійних приладах поки що немає.