Влияние грунта
Влияние почвы на металлодетектор проявляется в появлении на выходе приемного тракта ложного сигнала, сходного с сигналом от полезной цели - металлического предмета. Этот сигнал появляется при приближении датчика металлодетектора к грунту и его величина зависит от расстояния между датчиком и поверхностью грунта. Также величина сигнала, наведенного грунтом, зависит от характера самого грунта. Так, например, наименьший наведенный сигнал дает чистый песчаный «пресный» грунт (соленый песчаный грунт наводит значительно более сильный сигнал). Вообще, сигналы от грунта разделяются на две категории –это сигналы, обусловленные проводимостью почвы и сигналы, обусловленные магнитной проницаемостью почвы. В реальности мы получаем симбиоз этих сигналов.
На высокочувствительные современные металлодетекторы сигналы, наведенные грунтом сказываются не лучшим образом. Это понятно – попробуйте на фоне мешающего сигнала, да еще и меняющегося при изменении расстояния от датчика до почвы четко выделить полезный сигнал от цели. Поэтому конструкторы металлодетекторов уделяют большое внимание компенсации сигнала грунта в своих устройствах. Но не все решается просто и безоговорочно. Рассмотрим некоторые варианты решения компенсации сигнала грунта в различных типах металлодетекторов.
1. Гармонические металлодетекторы (IB, TR, VLF).
Это наиболее популярные металлодетекторы среди кладоискателей, прежде всего потому, что они позволяют с некоторой вероятностью определить тип металла обнаруженной цели (дискриминация). Меньше бесполезных раскопок, не надо выкапывать каждый гвоздик, осколок или гаечку. Определение типа металла базируется на различном сдвиге фаз между излучаемым и принимаемым сигналом. Разные металлы дают разный фазовый сдвиг отраженного сигнала. Причем сплавы разных металлов могут иметь фазовый сдвиг отраженного сигнала, отличный от фазового сдвига, который дает чистый металл. А при близком взаимном расположении целей из разных металлов или их сплавов можно получить любой фазовый сдвиг отраженного сигнала.
Компенсация влияния почвы в этом типе металлодетекторов основывается на том, что сигнал от почвы также имеет определенный фазовый сдвиг. Причем на разных почвах фазовый сдвиг тоже будет разным. При настройке баланса грунта происходит настройка игнорирования металлодетектором сигналов с фазовым сдвигом, соответствующим фазовому сдвигу сигналов от почвы.
Первый неприятный момент – если фазовый сдвиг сигнала от цели (неважно, единичной или групповой) попадает в диапазон фазовых сдвигов подавляемого сигнала от почвы, то Вы эту цель не обнаружите. Металлодетектор ее просто проигнорирует.
Второй неприятный момент – сигнал от почвы может подавлять сигналы от полезной цели даже если фазовый сдвиг отраженного сигнала от цели не попадает в диапазон фазовых сдвигов подавляемого сигнала от почвы. Это происходит при достаточно сильном сигнале от почвы. При сильном сигнале от почвы приемный усилитель металлодетектора может перейти в насыщение (динамический диапазон усилителя не безграничен) или усиление может быть снижено системой автоматической регулировки. В обоих случаях, это приводит к снижению реальной глубины обнаружения металлодетектора.
2. Импульсные металлодетекторы (PI).
Так как в импульсных металлодетекторах режимы излучения и приема сигнала разделены во времени, то сигнал от почвы наблюдается как сигнал остаточного затухающего во времени тока в грунте, вызванного излученным импульсом магнитного поля. В этих металлодетекторах компенсация сигнала от почвы может осуществляться статической или автоматической балансировкой.
При статической балансировке датчик прибора размещают над грунтом в «рабочем» положении для поиска при отсутствии рядом металлических предметов и производят балансировку «нуля» прибора. В дальнейшем необходимо перемещать датчик над поверхностью грунта без изменения высоты. Это довольно просто на ровной поверхности (поле) и достаточно затруднительно на пресеченной местности, кустарнике или в лесу. С приобретением опыта работы, в дальнейшем, Вы сможете отличать сигнал бугорка на местности от глубинного сигнала цели. На сильно проводящей минерализованной почве (солончаки) дополнительно приходиться снижать усиление приемного тракта металлодетектора или поднимать датчик повыше над грунтом для снижения уровня сигнала от почвы.
Правильно подмечено, что ищет не прибор – ищет человек. Ну а человек с прибором ищет настолько эффективно, насколько освоены нюансы прибора и поиска с конкретным данным прибором в целом.
При автоматической балансировке прибора балансировка происходит с помощью медленной автоподстройки «нуля» прибора. При быстром перемещении датчика сигнал от цели проявляется в виде резкого всплеска амплитуды и автоподстройка не успевает скомпенсировать изменение сигнала на выходе приемного усилителя, а относительно медленно меняющийся сигнале грунта компенсируется системой автоподстройки. Но для медленно изменяющихся слабых сигналов, особенно глубинных, такой алгоритм работы металлоискателя приводит к тому, что эти сигналы маскируются автоподстройкой и становятся невидимыми. Для глубинных импульсных металлоискателей система автоподстройки неприемлема.