Transcript METAL DEDEKTÖRLER

METAL DEDEKTÖRLER
1
GİRİŞ
2
 Metal dedektörlerinin üretim
amacı adından da anlaşılacağı
gibi metalleri bulmaya
yöneliktir.
 Tipik bir metal dedektör
toprak yüzeyine yatay olarak
duran bir bobin sayesinde
toprak altında bulunan
madeni para, altın, kara
mayını, tarihi metal
kalıntılar gibi metalleri
bulmak için kullanılır.
GİRİŞ
3
 Metal detektörler metallerde
var olan elektronik
indüksiyonu kullanır.
 Kullanım alanları özelliklede
havayolları, jeofiziksel bulgular,
arkeoloji, güvenlik ve define
arama olmak üzere mayın
detektörleri, üst arama
detektörleri, maden
detektörleri, silah detektörleri
v.b çeşitleri vardır.
Tipik bir üst arama
dedektörü
GİRİŞ
4
 Çalışma frekansları radyo
frekans bandı olan Khz
frekansında olup, detektör
üreticilerin tercihleri ya da
belirlemeleri doğrultusunda
1 Khz - 120 Khz bant
aralıklarında çalışmaktadırlar.
 Metal detektörleri, bu frekansa
bağlı olarak metallere duyarlı
sinyal gönderip sinyali
algılarlar ve sinyalin değişimini
yorumlayarak uyarırlar.
GİRİŞ
5
 Bir Pulse veya bir AC
akım arama bobini
çevresinde bir
manyetik alan üretir.
Bu manyetik alan
çevresinde bulunan
metallere akım
indükler. Bir metal
nesne bulunduğunda
bu manyetik alanlar
bobine bir gerilim
yükler.
GİRİŞ
6
 Bir Pulse veya bir AC akım arama bobini çevresinde bir manyetik alan üretir(Faraday
Kanunu). Bu manyetik alan çevresinde bulunan metallere akım indükler. Bir metal
nesne bulunduğunda bu manyetik alanlar bobine bir gerilim yükler.
Metal Dedektörlerin Tarihsel Gelişimi
7
 İlk metal dedektörlerin
yaklaşık 2000 yıl önce
Çinde, kapıdan geçen
savaşçılar üzerindeki
demir silahları bulmaya
yarayan bir sistem
olduğu biliniyor.
Metal Dedektörlerin Tarihsel Gelişimi
8
 18. yüzyılın sonuna doğru birçok
bilim adamı ve mühendis taşlar
üzerindeki maden cevherini
bulan bir makine geliştirerek
kullandılar . (Böyle bir makinenin kullanımı metal
detektörlerinin gelişimine büyük katkı sağladı)
 Yaklaşık 1 yüzyıl sonra Alman
fizikçi Heinrich Wilhelm Dove
metal detektörler içerisine
kullanılan indüksiyon denge
sistemini (Induction Balance
System) icat etti. (Bu makinenin güç kaynağı
iyi yapılmamıştı ve sınırlı derecede çalışıyordu.)
Metal Dedektörlerin Tarihsel Gelişimi
9
 1881’de Alexander Graham Bell buna
benzer bir aygıtı Amerika Başkanı
James Garfield ‘ın göğsüne
saplanmış olan merminin yerini
tespit etmek için kullandı. (Ancak Garfield
metal bir yatak üstünde uzandığı için deneme başarısız oldu) kaynağı
iyi yapılmamıştı ve sınırlı derecede çalışıyordu.)
Metal Dedektörlerin Tarihsel Gelişimi
10
 George Hopkins
1904’lü yıllarda
elektriksel olarak
çalışan ve bataryaları
olan taşınabilir bir
metal dedektör icat
etti.
Metal Dedektörlerin Tarihsel Gelişimi
11
 Metal detektörlerde ilk modern gelişme 1930
yılında oldu. Gerhard Fisher deniz
yolculuklarında doğru yönü bulabilmek için
kullanılabilen bir radyo sistemi geliştirdi.
Sistem iyi çalışıyordu. Ancak Fisher maden
cevheri taşları içeren arazi alanlarında bir
anormallik olduğuna dikkat etti ve şu kanıya
vardı:
“Eğer bir radyo frekansı bir metal
tarafından bozuluyorsa,
kullanılabilecek bir arama bobini
sayesinde oluşan bir radyo
frekansına dayanan metali bulan
bir makine dizayn edilebilir”
 Fisher 1937’de bu sistemin patentini aldı.
(Metalloscope)
Metal Dedektörlerin Tarihsel Gelişimi
12
 II. Dünya Savaşı yılları sırasında bir polis
memuru olan Lieutenant Josef
Stanislaw Kosacki bir mevkiye pratik
bir şekilde tasarlamış mayın bulma
detektörünü icat etti. (Sistem üstündeki
vakum tüpleri çok ağırdı ve ayrı
bataryalara ihtiyacı vardı)
Metal Dedektörlerin Tarihsel Gelişimi
13
 Birçok imalatçının yeni fikirlerle yeni detektörler
yapması metal detektör piyasasını hareketlendirdi.
 1950’li yıllarda Charles Garretttrafından BFO (Beat
Frequency Oscillator) teknolojisi ile çalışan metal
dedektörleri icat edildi.
Metal Dedektörlerin Tarihsel Gelişimi
14
 1950’li ve 1960’lı yıllarda transistorların gelişimiyle
birlikte, metal detektör imalatçıları gelişmiş elektronik
devrelerle birlikte küçük batarya paketleri üzerinde
çalışan daha küçük hafif metal detektörler yaptılar.
 Teknolojik gelişmelerin hızla ilerlemesi, rekabet
ortamının artması ve güçlü ekiplerin oluşturulmasıyla
hobi detektörleri de imal edildi.
 Detektörlerdeki en büyük teknik değişiklik indüksiyon
balans sisteminde oldu. Bunda iki bobinin arasındaki
balans değerini sıfıra düşüren denge sistemi kuruldu.
Metal Dedektörlerin Tarihsel Gelişimi
15
 Daha sonra metalleri
ararken araya giren
gereksiz maddelerin
elenmesini sağlayan
(Discriminator
Detektör) ayrıştırma
detektörleri
geliştirildi. Sistem
ayrıca elmas, altın gibi
çok değerli
maddelerde uyarı
zilide çalıyordu.
Metal Dedektörlerin Tarihsel Gelişimi
16
 Bu çalışmalara ilave olarak
Pulse Induction Detektörleri
üretildi. Düşük bir radyo
frekansında bir AC akım
biçimini kullanarak sinyal
üretir. Bu makineler hiçbir
şekilde yer altındaki
minerallerin etkisine maruz
kalmazlar, etkilenmezler ve
kum altındaki yüksek
derecede metal özelliği olan
maddeler bulunduğunda zil
çalar.
Pulse Induction Detector
Günümüz ve Geleceğin Dedektörleri
17
 Hassaslık, ayrıcalıklar, iz hızı, eşik değeri bölümü, çentik
filtreleme v.b elle tutulabilir bu gibi parametreler hafıza
içerisinde gelecek metal detektörlerinde kullanılacaktır. 10
yıl öncesi ile karşılaştırıldığında, detektörler daha hafif,
daha derini bulma, daha az batarya kullanma ve daha iyi
ayrıştırma özelliklerine sahiptir.
 Yeni nesil metal detektörler görünüşlerinde değişiklikler
yaptı. BB (Beat Balance) ve CCO (Coil Coupled Operation)
2004 teki üretimde elektronikçiler tarafından ortaya
çıkarıldı. Her ikisi de elektronik yazılımcısı ve tasarımcısı
olan Thomas Scarborough tarafından icat edildi ve eşi
görülmemiş bir şekilde iyi hassalıkla birlikte birleştirildi.
Tipik Bir Metal Dedektörün Yapısı
18
Garrett GTI 1500 metal detector
Tipik bir metal detektör hafif
ağırlıkta olan birkaç parçadan
oluşur.
 Stabilizer (Dengeleyici): Tarama
esnasında arama bobininin
arakasındaki kısımlarda oluşan
titreme gibi dengesizlikleri yok eder.
 Control Box: Elektronik devreler,
kontrol düğmeleri bataryalar,
hoparlörler ve mikroişlemciyi içerir.
 Shaft: Control Box ile Bobin
arasında bağlantıyı sağlayan kısım.
 Search Coil: Metali algılayan
kısımdır. Arama kafası, anten
olacakta bilinir.
Tipik Bir Metal Dedektörün Yapısı
19
 Sistemlerin çoğu aynı zamanda kulaklık
bağlantısı için bir jack’a sahiptir. Bazıları da
kontrol kutusunun altında shaft’ın yukarısında
bir display ekrana sahiptir.
 Bir metal detektörün kullanımı çok basittir. İlk
önce açma düğmesini çevirirsiniz, yavaş bir
şekilde arama yapacağınız alanda gezinirsiniz.
En önemli nokta, önünüzdeki toprak kısım
üzerinde arama bobinini süpürme işlemine
tutmaktır. Bir hedef nesnesinin üzerinden
geçtiğinizde bir ses sinyali oluşur.
 Daha gelişmiş metal detektörler displayı
üzerinde metallerin türlerine göre ayrışmasını
ve daha derindeki nesnelerin bulunmasını
sağlar.
Metal Dedektörlerin Yapımında Kullanılan Teknolojiler
20
1. Very low frequency (VLF)
2. Pulse induction (PI)
3. Beat-frequency oscillation (BFO)
Very Low Frequency (VLF)- Çok Düşük Frekans
21



Very Low Frequency (VLF), aynı
zamanda Induction Balance olarakta
bilinir. Günümüzde kullanımda olan en
popüler dedektör teknolojisidir. Bir Very
low frequency (VLF) de iki farklı bobin
vardır.
Transmitter Coil (Verici Bobin): Daha
dışta bulunan bobindir. İçerisindeki tel bir
bobindir. Elektrik akımı dakikanın binde
biri gibi bir zamanda bu tel boyunca ilk
önce bir yönde, daha sonra ters yönde
gönderilir. Akımın yönüne göre bu sürede
telde bir frekans yayınlanır.
Receiver Coil (Alıcı Bobin): Daha içteki
bu bobin başka bir tel bobini içerir. Bu tel
topraktaki hedef nesneden gelen
frekansları bir anten gibi toplar ve
yükseltir.
Very Low Frequency (VLF)- Çok Düşük Frekans
22
Alıcı bobin boyunca taşınan akım bir elektrik motorunda
olduğu gibi bir manyetik alan oluşturur. Bu manyetik
alanın polaritesi tel boyunca dikey bir çizgidir. Akım
yönünün değiştiği her zamanda manyetik alanın
polaritesinin yönü de değişir. Bu eğer tel bobin yere
paralelse, manyetik alan toprak içerisine itilir ve sonra
tekrar geri çekilir.
 Nesnelerin manyetik alanının polaritesi tam olarak verici
bobinin manyetik alanına zıttır. Eğer verici bobinin
alanın aşağı yöndeyse, nesnelerin alanı yukarı yöndedir.
 Alıcı bobin tam olarak verici bobin tarafından
oluşturulan manyetik alandan korunur. Bununla
beraber, toprak altındaki nesnelerden gelen manyetik
alanlardan korunmaz. Bu yüzden alıcı bobin bir
manyetik alan yayan bir nesne üzerinde gezinirken,
küçük bir elektrik akımı bobin boyunca akar. Bu akım
nesnenin manyetik alanındaki gibi aynı frekansta salınır.
Bobin frekansı yükseltir ve sensörler sinyalin nereden
geldiğini analiz ederek metal detektörün kontrol
kutusuna gönderir.

VLF Phase Shifting
23




Bir VLF metal dedektör farklı metaller
arasında ayrıştırma işlemini nasıl
yapar?
Bu durum Phase Shifting olarak
bilinir. Phase Shift hedef nesne
frekansı ve verici bobin frekansı
arasındaki zaman farkıdır.
Bu Farklılık Inductance ve
Resitance arasındaki zaman
farkından kaynaklanmaktadır.
Temel olarak, yüksek indüksiyondaki bir
nesnenin manyetik alanının değişimi daha
uzun zaman aldığından Phase Shift
zamanı daha geniş olacaktır. Yüksek
rezistanstaki bir nesne daha küçük Phase
Shift zamanına sahip olacaktır.
Phase Shift VLF metal
dedektörlere ayrıştırma
özelliği sağlar.
Pulse Induction (PI)- Darbe İndüksiyon Tekknolojisi
24



Metal dedektörlede kullanılan bir diğer
yöntemde Pulse Induction dır.
VLF den farklı olarak PI alıcı ve verici
olan tek bir bobin kullanır.
Bu teknoloji tel bobin boyunca güçlü
kısa Pulse’ler gönderir. Her Pulse kısa
bir manyetik alan üretir. Pulse
bittiğinde, manyetik alan polaritesini
ters çevirir ve elektrik akımı aniden
biter. Bu işlem birkaç mikro saniyede
olur ve bobin boyunca başka bir akım
üretilir. Bu akım kısa bir sürede ters
çevrilmiş Pulse yi çağırır. Diğer Pulse
ler için işlem tekrarlanır.
Pulse Induction (PI)- Darbe İndüksiyon Tekknolojisi
25
 Eğer metal dedektör bir
metal nesne üzerindeyse,
Pulse nesne üzerinde zıt bir
manyetik alan oluşturur.
Pulse sonlandığında
Reflected Pulse devreye
girer ve nesnenin manyetik
alnını alır.
Beat Frequency Oscillator (BFO)-Vuruş Frekans Osilatörü
26



En temel metal dedektör
teknolojisidir.
Bir BFO sistemde iki bobin vardır.
Geniş olan bobin arama kafasındadır,
küçük olan kontrol kutusundadır.
Her bobin akım pulse saniyenin
binde birinde üreten bir
Oscillator’e bağlıdır.
Pulse lerin frekansı bu iki bobin
arasında denge halindedir. Pulse her
bir bobinde ilerliyorken bobin radyo
dalgası üretir. Kontrol kutusundaki
alıcı bobin radyo dalgalarını toplar ve
frekans değiştiğinde vuruş tonunda
bir ses sinyali oluşturur.
Metal Dedektörlerin Kullanım Alanları
27
 ARKEOLOJİ
Tarihi eser özelliği olan
bir çok metalik eser
metal dedektörler
sayesinde bulunabilir.
Metal Dedektörlerin Kullanım Alanları
28
 HAVA YOLLARI
Havayollarında üzerinde
yasal olmayan metalik
eşya taşıyanlar kolayca
belirlenebilir.
Metal Dedektörlerin Kullanım Alanları
29
 BİNA GÜVENLİĞİ
Bina girişlerinde
üzerinde yasal olmayan
metalik eşya taşıyanlar
kolayca belirlenebilir.
Metal Dedektörlerin Kullanım Alanları
30

DEFİNE AVLAMA
Toprak altındaki altın, madeni
para, tarihi kalıntılar, mücevher
gibi metal özelliği olan maddeler
metal dedektörler sayesinde
bulunabilir.
Derinlerdeki metalleri bulma,
metal detektörün tipine,
gizlenmiş nesnenin metal tipine,
gizlenmiş nesnenin boyutuna,
zemindeki metallerin tipine ve
zemindeki diğer nesnelere
bağlıdır.
Metal Dedektörlerin Kullanım Alanları
31
 Coin Shooting (Madeni
Para Yakalama)
Bir beyzbol oyunu gibi
birçok insan içeren bir
olaydan sonra kaybolan
madeni paraları aramak
için veya kolay bir şekilde
eski paraları bulmak için
kullanılıyor.
Metal Dedektörlerin Kullanım Alanları
32
 Beach Combing (Sahil
Tarama)
Sahilde kaybedilmiş
mücevher veya madeni
paraları araştırmak için
kullanılıyor. Beach Combig
yapma isteğine göre basit
veya karmaşık olarak bir
tarama yapabilir.
Metal Dedektörlerin Kullanım Alanları
33
 Endüstri
Endüstriyel metal
detektörler eczacılık,
yiyecek, içecek, tekstil,
plastik, kimya ve paketleme
endüstrisinde
kullanılmaktadır.
Metal Dedektörlerin Kullanım Alanları
34
 Mayın Tarama
Toprak altına gizlenmiş
mayınlar da metal
dedektörler sayesinde
bulunabilir.
Metal Dedektörlerin Kullanım Alanları
35
 Belediyecilikte
Belediyeler, telefon işletmeleri,
elektrik ve su dağıtımı yapan
kurumlar kazılardan ve yol
çalışmalarından dolayı, veya asfalt
kaplanmasından dolayı kanalizasyon
ve mazgal kapaklarının yerleri
kaybolduğunda bunların eski
yerlerini bulmak için metal
detektörleri kullanmaktadırlar, keza
boruların, kabloların, vanaların ve
kontrol kutularının tam yerlerinin
bulunması için detektör kullanılması
gerekmektedir.
Metal Dedektörlerin Kullanım Alanları
36
 Veterinerler saman ve ot arasında
balya teli, çivi, metal parça yutup
hastalanan hayvanları detektörle
kontrol etmektedirler.
 Savaşta vücuda giren mermi ve
şarapnel parçalarının tam yeri
röntgene gerek kalmadan çok çabuk
olarak detektörle tespit
edilebilmektedir.
 Bunlardan başka daha bir çok
alanda metal dedektörler
kullanılmaktadır.
En Basit Metal Detektör Yapımı
37
Metal Dedektörler
38
 SORULAR
?????
Metal Dedektörler
39
 DİNLEDİĞİNİZ İÇİN TEŞEKKÜR EDERİM…