Металлоискатель своими руками: подробная инструкция как сделать
Поиск артефактов под землей — довольно популярное занятие. Для кого-то, это профессия, кто-то просто увлекается археологией. Существуют многочисленные группы кладоискателей: как романтиков, так и прагматичных добывателей ценностей. Всех этих людей объединяет одна страсть: поиск металлических предметов, спрятанных на различной глубине.
Если у вас есть точная карта с указанием места захоронения клада, либо планы проведения боев во время войны, это не гарантирует успех. Можно перелопатить тонны грунта, а искомый предмет будет спокойно лежать в паре метров от места активного поиска.
Для поиска золота, и менее ценных металлов, вам потребуется металлоискатель, который можно сделать своими руками.
Важная информация: Применение подобных приборов не запрещено Законом. Однако существуют наказания за последствия такого поиска, касающиеся раскопок, а также извлечения обнаруженных предметов.
Не будем вдаваться в тонкости, это тема другой статьи. Проще говоря: если вы нашли золотое кольцо на пляже, либо горсть советских монет в лесу — проблем, связанных с применением электронных средств поиска не будет.
А вот за извлеченные бронзовые ложки возрастом от 100 лет и старше, можно получить реальный срок или крупный штраф.
Тем не менее приборы для поиска металлических предметов в толще земли свободно продаются, а желающие сэкономить могут сделать металлоискатель своими руками в домашних условиях.
В отличие от детекторов грунта, работающих с использованием волн различной частоты или ультразвука, металлоискатель (фабричный, или созданный своими руками), работает с индуктивностью.
Катушка излучает электромагнитное поле, которое затем анализируется приемником. Если в зоне действия оказывается любой предмет, который проводит электроток, либо имеет ферромагнитные свойства — формат поля искажается.
Точнее сказать, под действием активного поля катушки, объект формирует собственное.
Это событие фиксируется приемником, и генерируется оповещение: перемещается стрелка прибора, звучит тональный сигнал, загораются световые индикаторы.
Зная методику работы, можно рассчитать электрическую схему, и создать мощный металлоискатель своими руками. Сложность конструкции зависит только от наличия элементной базы и вашего желания.
Так называемая «бабочка»
Такое прозвище получено из-за характерной формы площадки, на которой расположены катушки индуктивности.
Расположение элементов связано с принципом работы. Схема выполнена в виде двух генераторов, работающих на одной частоте. При подключении к ним одинаковых катушек, создается индукционный баланс. Стоит попасть в электромагнитное поле постороннему предмету, обладающему электропроводимостью, как баланс поля разрушается.
Генераторы реализуются на микросхемах NE555. На иллюстрации изображена типовая схема такого прибора.
Катушка для металлоискателя (их две, на схеме: L1 и L2) делается своими руками из провода сечением 0.5–0.7 мм². Идеальный вариант — трансформаторная обмоточная медная жила в лаковой изоляции (извлекается из любого ненужного трансформатора). Характеристики не обязательно выдерживать с ювелирной точностью, при одном условии: катушки должны быть одинаковыми.
Примерные параметры: диаметр 190 мм, в каждой катушке ровно 30 витков. Собранное изделие должно быть монолитным. Для этого витки прихватываются монтажной нитью, и заливаются трансформаторным лаком. Если этого не сделать, вибрация витков будет сбивать схему с настроенного баланса.
Есть два варианта изготовления:
- учитывая малое количество элементов, можно собрать ее на макетной плате, соединив ножки деталей с помощью проводников;
- для аккуратности и надежности, лучше вытравить плату по предложенному чертежу.
Любая пайка «на соплях» может подвести в полевых условиях, и вам будет обидно за потраченное впустую время.
Так же, как и металлоискатель на транзисторах, прибор на NE555 нуждается в точной настройке перед использованием. На схеме видно три переменных резистора:
- R1 предназначен для настройки частоты генератора и достижения того самого баланса;
- R2 грубо настраивает чувствительность;
- с помощью резистора R3 можно выставить чувствительность с точностью до 1 см.
Информация: Подобная схема не может дискриминировать металлы. Искатель лишь дает понять, что объект существует. А по тональности сигнала (исходя из вашего опыта) можно определить приблизительный объем и глубину залегания.
Питание достаточно универсальное: 9–12 вольт. Можно подобрать АКБ от источника бесперебойного питания, или собрать блок питания из аккумуляторов формата ААА. Неплохой вариант — батареи 18650 (их еще используют для вейпа).
Настройка «бабочки»
Принцип работы описан выше, поэтому просто разберем технологию. Выставляем все резисторы в среднее положение, и обеспечиваем срыв синхронизации генераторов. Для этого складываем катушки «восьмеркой», и перемещаем их друг относительно друга, пока писк не перерастет в потрескивание. Это и есть срыв синхронизации.
Фиксируем кольца, и вращаем резистор R1 до появления устойчивого потрескивания с ровными интервалами.
Поднося к месту перехлеста катушек (это и есть очка поиска) металлические предметы, добейтесь устойчивого писка. Чувствительность регулируем резистором R2.
Остается подстройка резистором R3, который используется скорее для корректировки падения напряжения в источнике питания.
Большая катушка для импульсного металлоискателя своими руками.
Тут мы опишем способ изготовления глубинной катушки 50*70 см, для импульсных металлоискателей. Такая катушка хорошо подойдет для поиска крупных металлических целей на большой глубине, но она не пригодна для поиска мелкого металла.
Задумка
Проще всего для самостоятельного изготовления мне показалась такая конструкция: берем диск из листового материала толщиной ~4-6 мм. Диаметр этого диска определяется диаметром будущей обмотки (в моем случае он должен быть равен 21 см).
Затем к этому блинчику с обоих сторон приклеиваем два диска чуть большего диаметра, чтобы получилась как бы шпулька для намотки проволоки. Т.е. такая сильно увеличенная по диаметру, но сплюснутая по высоте катушка.
Выбор материала
В качестве материала я планировал взять оргстекло. Оно отлично обрабатывается и клеится дихлорэтаном. Но, к сожалению, так и не смог найти его забесплатно.
Всякие колхозные материалы типа фанеры, картона, крышек от ведер и т.п. я сразу отбросил, как непригодные. Хотелось чего-то прочного, долговечного и желательно водонепроницаемого.
И тогда мой взор обратился к стеклоткани…
Ни для кого не секрет, что из стеклоткани (или из стекломата, стеклохолста) делают все, что душе угодно. Даже моторные лодки и бамперы для автомобилей. Ткань пропитывают эпоксидной смолой, придают ей нужную форму и оставляют до полного отвердения. Получается прочный, водостойкий, легкообратываемый материал. А это как раз то, что нам нужно.
Итак, нам нужно сделать три блинчика и уши для крепления штанги.
Самый простой металлоискатель своими руками
Не каждый может себе позволить купить металлоискатель. А для поиска железа и вовсе не обязательно приобретать дорогостоящее устройство. Достаточно собрать его самому. И находить он тоже будет.
К слову скажу, что я видел репортаж по телевизору, как мужик, собравший металлоискатель и искавший с его помощью металлолом, в лесу обнаружил ящик с патронами времен гражданской войны.
Я и сам давно пытался собрать такой прибор и он даже заработал! Но искать с его помощью монеты не получится, так как реагирует он преимущественно на крупные металлические предметы.
Изобретатели делают покупки в бюджетном китайском интернет-магазине.
И так, для сборки простого металлоискателя нам необходимо:
~ два транзистора КТ315 или аналогичные;~ два конденсатора 1000 пф;~ два конденсатора 10000 пф;
~ два резистора 100 кОм.
Помимо этого пригодятся: элемент питания 3,7-5 вольт, наушники, Проволока в эмаль-изоляции диаметром 0,5-0,7 мм.
Схема сборки простейшая!
Электроника для самоделок в китайском магазине.
Катушки можно наматывать на обычной кастрюле. После десяти витков делается петля и продолжается намотка остальных двадцати витков.
Картонная плата металлоискателя
Ее обратная сторона
Корпус делается из любого материала, желательно герметичного. Штангу можно сваять из труб. Катушки размещаются на одной плоскости на расстоянии в 10 см.
Катушки металлоискателя
Если при включении прибора появился в наушниках писк, то значит надо аппарат настраивать – менять расстояние между катушками. Или настроить с помощью феррита.
Таким образом, можно заработать поиском металлолома на хороший фирменный прибор. И дело доброе будет делаться – земля очищаться. Ну и металл будет повторно использоваться.
Требующиеся материалы
Для сборки металлоискателя вам потребуется:
- микросхема таймера NE555N, в корпусе DIP;
- резистор 47 кОм;
- два конденсатора 2.2 мкФ, 16 В;
- кусочек контактной макетной платы;
- батарейка на 9 вольт, переключатель, колодка для батареи;
- электромеханический звукоизлучатель;
- 100 метров медного провода диметром 0.2 миллиметра;
- немного плотного картона и клей.
Вместо электромеханического звукоизлучателя можете использовать конденсатор на 10 мкФ и любой динамик с импедансом 8 Ом, включенные последовательно.
Причины поломки катушки
Слабых мест у популярного металлоискателя Минелаб 705 и его ранних и новых модификаций не много, но они все же есть. Это отлом фиксатора штока блока в ручке на верхней штанге, люфт в местах соединений штанг, выход из строя кабеля в точке выхода из катушки, ну и истирание (или даже поломка) «ушей». Все проблемы конечно возникают после многолетнего использования, но учитывая, что в целом надежность данного прибора на высоте, имеет смысл устранять проблемы, по мере их появления. Так металлодетектор послужит еще очень долго.
Проблема истирания и поломки ушей заключается в двух моментах: во-первых, место крепления штанги к катушке выбрано не совсем удачно, отчего она время от времени начинает «клевать» вниз, приходится подтягивать болт. Во-вторых, крупинки песка с водой, пылью, грязью попадают между резиновыми втулками и стенками ушей, как результат — происходит постепенное утончение пластика в этом месте. С каждым разом, чтобы катушка сидела неподвижно, крепежный болтик приходится подтягивать все сильнее, но это не может бесконечно продолжаться. Наступит момент, когда уши попросту сломает.
Какое-то время ситуацию можно спасать различными путями: например, устанавливая тонкие пластины или подкладывая под втулки сырую резину или другой материал. Столкнувшись в свое время с данной проблемой, применял очень простой, но эффективный способ: подкладывал под резиновые подушечки тонкий слой т/бумаги и немного смачивал, разбухнув, бумага плотно прижимала штангу в ушах.
Не стоит, конечно, доводить до такого, лучше вовремя провести ремонт. Рассмотрим на примере собственного опыта обновление «ушей».
Как отремонтировать катушку при поломке?
Поломка катушки металлоискателя – неоднозначно простой в решении задачи дефект. Межвитковый разрыв полностью залитой компаундной катушки, равно как и замыкание, неустранимо – сам электромагнитный контур выбрасывается. Покупается новый, такой же. Менее серьёзные поломки катушки металлодетектора устраняются следующим образом:
- выявить, что катушка металлодетектора имеет межвитковое замыкание, и определить его характер можно, в течение длительного времени «прозвонивая» её выход;
- когда слышен пульсирующий, высокочастотный звук, треск, это признак межвиткового замыкания.
Определить тип дефекта можно по характерному виду катушки. Если она будет иметь явно выраженную индуктивность, то ищите причину потери ёмкости в другом месте, например в самих проводниках (кабеле и т. д.).
Когда в катушку затекла вода, высушите её за несколько дней. Не используйте для этого стройфен, электроплиту и иные нагревательные приборы. Только естественная температура воздуха – причём как можно дольше. С течением времени влага испарится, и катушка снова заработает.
Не забудьте проверить её поверхность на наличие трещин, а также изоляцию кабеля и коннектора, чтобы избежать короткого замыкания в проводниках – короткозамкнутые входы катушки приведут к сбою в работе прибора.
Починить своими руками китайские компоненты можно, когда они разборные, не «литые». Если сломался неразборный элемент, то неисправный компонент лучше сразу выкинуть.
Материалы для ремонта
Нам понадобится:
Дихлорэтан (ДХЭ) — 1 пузырек 30-40мл
Пустой флакончик
Обезжириватель
Ватные палочки/диски
Зубочистки
К/нож
ABS-пластик
Надфиль плоский
Наждачная бумага М40 (Р400)
Один из методов быстрой починки катушки
Рассмотрим одну из самых печальных ситуаций, когда при неудачном махе прибора, Вы случайно ударяете катушкой по камню или корням, прибор вдруг начинает «кричать», а посмотрев на катушку, по телу пробегает холодок – Вы увидели сколы… На форумах люди борются и с этой проблемой, причем достаточно успешно. Чаще всего, данный дефект просто заливается эпоксидной смолой, и датчик металла продолжает ещё служить верой и правдой.
Обнаружение трещины или скола на катушке
Отсюда и первый вывод – если не сложно, прикупите такую замазку в любом строительном магазине (сейчас можно найти данный девайс в виде карандаша или двух шприцев). В лесу или в полях, если вдруг обнаружен скол, это место можно залить эпоксидкой (главное, правильно приготовить клей) и через какое-то время (3-10 часов) продолжить поиск, главное выждать время, чтобы всё застыло.
Эпоксидная смола в шприцах
Да, я не ошибся, эпоксидка застывает не так быстро, как хотелось бы. Поэтому, если организован выход на 2-3 суток, можно вечером всё залить, а утром, обмотав место скола изолентой (как дополнительная защита), продолжить поиски. Хотя, клей на основе эпоксидки бывает разный, и возможны вариации. Есть составы, которые полностью отвердевают за гораздо больший промежуток времени, именно поэтому в свое время от эпоксидки для экстренного ремонта я и отказался.
Обмотано изолентой место скола, после заливки смолы
Чтобы быстренько исправить ситуацию, в рюкзаке всегда должен быть 1-2 тюбика суперклея, да несколько полосок велосипедной камеры. А в идеале, можно ещё и кусочек обычного медицинского жгута захватить с собой (бинт Мартенса), места всё это много не займет. Заметили скол, аккуратно извлекаете из него видимую грязь, затем капаете капельку суперклея, через 1-2 минуты это место туго обтягиваете жгутом, на который (захватывая неповрежденные участки катушки) наклеиваете кусочек камеры, на тот же клей.
В рюкзаке всегда должен быть суперклей
Такая конструкция держит очень надежно. Да, это временный ремонт, но если изначально в трещину или скол не попала влага, то после этой простой процедуры можно отходить с металлодетектором ещё 1-2 дня. Ну а уж дома, при желании и навыке, можно более досконально отремонтировать катушку своего металлоискателя, воспользовавшись озвученными выше составами на основе эпоксидки.
Контрольные проверки
Включите прибор. Проверьте его параметры согласно инструкции (описанию работы). На гвозди и другие стальные мелкие предметы в наушниках или динамике слышна реакция «покрякивания», на монеты и детали из цветмета детектор в динамике реагирует звуками постукивания. Большие стальные предметы при их обнаружении отзываются шумоподобным гулом, например: кусок швеллера, кувалда, стальная планка от старой электроплитки и т. д. Это важно при подозрении на нахождение в земле боевых снарядов времён Великой Отечественной, если в вашей местности в то время шли бои. Цветмет – к примеру: серебро, медь – может «пищать» или «свистеть» в ответ. Если кто-то потерял золотую брошку, серьгу, то, напротив, выдаётся низкочастотный гул без зашумления (как это было при нахождении железа).
Настройте также реакцию на грунт – соли, кислоты, щёлочи в нём из-за проводимости наведённых токов выдают реакцию в виде скачущей частотности звука, в результате чего их легко спутать с предметами.
Убедившись, что металлоискатель работает вновь штатно, проверьте (и при необходимости перезарядите) элементы – и выезжайте на дело. Ремонт металлодетекторов, как видим, несложен, и даже внимательный, вдумчивый новичок легко справится с возникшей проблемой.
Пять способов защитить катушку металлодетектора
Катушка со стандартной защитой
1. Если есть деньги и не жалко оставить в магазине каких-нибудь 30 долларов за пластиковый кружок, который повторяет форму катушки, надевается на неё, защищает – дальше можно не читать, а просто сделать данное приобретение и наслаждаться поиском.
Без всякого сарказма – это хороший выбор, так как за разумные деньги Вы получаете оптимальную защиту для своей катушки. И важен не только факт того, что подобные чехлы отлично выполняют свою функцию, но и то, что после поиска его легко можно снять, промыть, удалить попавшие внутрь частички (а они однозначно попадут) и наслаждаться поиском. Но… не все готовы тратить такие деньги!
2. Камера от велосипеда. Её нужно разрезать, полученный полукруг натянуть на катушку, примотать изоляционной лентой или пластиковым хомутом. Придется повозиться, так как есть катушки с большим количеством перегородок, но результат вполне хороший, а метод рабочий.
В принципе, таким способом катушку можно вообще загерметизировать и отходить весь сезон. Как говорится, возьмите на заметку.
3. Один из самых простых способов, правда, недолговечных – обмотать катушку изолентой в несколько слоев. На пару-тройку выходов хватит, а дальше придется вновь повторять процедуру. Но главное, что нижняя поверхность катушки не будет царапаться.
4. Катушку можно обернуть плотной тканью (брезент, джинса и т.д.), зафиксировать ткань изолентой или хомутами на самой катушке или на штанге (кладете ткань на землю, ставите на неё катушку, руками поднимаете концы ткани кверху к штанге, и там фиксируете).
Катушка с брезентовой защитой
Этот метод можно использовать, как экстренный, когда ничего другого придумать не получается. Скотч и пакеты я не использовал, хотя некоторые камрады и так делают. На мой взгляд, скотч (обычный канцелярский) и целофан, быстро протрутся снизу и результат будет сведен к минимуму.
5. Можно вырезать дно из пластикового таза, ведра, боковую поверхность от канистры и т.д., шилом сделать по кругу отверстия и с помощью тех же пластиковых хомутов закрепить на катушке.
Если все сделать правильно, защита прекрасно отрабатывает, особенно если изловчиться и с помощью огня размягчить участки пластика на периферии, после чего быстро скруглить края (подогнув).
Естественно, предварительно все нужно отмерить, а манипуляции с огнем проводить без самой катушки, только с самой заготовкой. Однажды видел, как люди работают с такой защитой – красота!
Думаю, этих методов Вам будет достаточно, чтобы выбрать какой-то один и продолжить поиск уже не как новичок, а как человек, который все глубже и глубже погружается в эту тему – кладоискательство.
P.S. Также хочу поделится видеороликом краш теста катушки, для которой даже не надо защиты, приятного просмотра.
Предыдущая