Technologie detektorů – Sondy

Již dříve jsem započal nový sériál zaměřený na technologie detektorů úvodním dílem Technologie detektorů – Konstrukce. Tentokrát budu pokračovat hledacími sondami. Celá problematika hledacích sond je velice rozsáhlá a komplikovaná. Budu se snažit ji zjednodušit a nezacházet do přílišných technických detailů.

Všeobecně známé detektory označované jako VLF (Very Low Frekvency) pracují na principu elektromagnetické indukce, v současné době výhradně na principu IB (na indukční rovnováze). Funkce detektoru je v základu jednoduchá. Detektor generuje ve výsílací sondě (označuje se RX) elektromagnetické pole. Pole je časově proměnné, dochází k velmi rychlé změně, která odpovídá pracovní frekvenci detektoru. Příkladem mohou být frekvence 7 kHz, 14 kHz nebo 18 kHz. Pokud se v tomto poli objeví kovový objekt, indukují se v něm vířivé proudy. Nově vzniklé, reverzní elektromagnetické pole, které je mimochodem mnohem slabší než EM pole na TX sondě, lze zachytit přijímací sondou (označuje se TX). Právě samotná sonda hraje ve funkci detektoru důležitou roli a záleží na ní dosah detektoru, jeho citlivost, schopnost poprat se s vlivem země a má i vliv na schopnost diskriminace u detektoru.

Vlevo je zobrazena DD sonda s vysílací (TX) a přijímací částí (RX), napravo konfigurace typu OO.

Konfigurace hledacích sond

Sondy se liší konfigurací, rozměrem, váhou a mnoha dalšími parametry. Z hlediska konfigurace jsou známy zejména sondy koncentrické a sondy DD. Mezi další používané patří sondy OO anebo jejich eliptická obdoba označovaná jako “Butterfly” (pozn. podle motýlích křídel), případně je známa jako S.E.F. Můžete je vidět na následujících obrázcích.

Na obrázku je vlevo “butterfly” sonda S.E.F (Detech), vpravo je OO sonda ULTIMA (Nexus)

Vlevo je zobrazena sonda Tiger východoevropského výrobce Mars, uprostřed separační sonda Joey australského výrobce Coiltek a vpravo koncentrická sonda Tesoro. Koncentrické sondy mohou mít i oválný tvar, ten je znám zejména u detektorů Garrett (řada ACE) nebo Fisher

Podlouhlá úzká sonda Sierra BIGFOOT, nabízí výbornou separaci a pokrytí, je však šizena dosahem. Vyrábí se například pro detektory Whites a nese často název podle Big Foot (obdoba evropského Yettiho), např. Hot Foot. Tyto sondy vyrábí i Tesoro, ale u nás nemají využití a neprodávají se. Sondy v takovémto provedení nachází využití zejména na plážích.

Sondy DD nabízí různé provedení a velikost. V dnešní době jsou velmi populární malé, separační, sondy eliptického provedení. Oproti kruhové verzi klesá dosah nevýrazně, zato se vyznačují velkou přesností a schopnosti separace žádaného cíle od šrotu. Příkladem je 6″ sonda Six pro detektor DeepTech Vista Gold.

Výrobci hledacích sond a patenty

Kromě sond vyráběných samotnými výrobci detektorů kovů je na světě řada výrobců, kteří nabízí sondy pro různé značky a modely detektorů. Jsou to zejména dobře známé bulharské sondy Detech, ukrajinské sondy NEL, sondy Sunray americké výroby (nedodávají se na evropský trh zejména z důvodu absence evropské certifikace) a sondy Mars východoevropské výroby. Sondy Mars jsou dobře známé třeba z ruských detektorů AKA, ale jsou nabízeny také pro ostatní značky detektorů.

Sondy Mars k detektorům AKA. Velká sonda Goliaf nebo malá Sniper. 

Různých alternativních konfigurací je nespočet a mnohé z nich jsou patentovány. Mnohé však nenachází uplatnění. Alternativy se často využívají u UXO detektorů (např.detektory Vallon, Ebinger, Německo). Kdysi se s vývojem alternativních sond experimentovalo, dnes se výběr ustálil na dvě nejpoužívanější konfigurace. Pro přehled konstrukcí doporučujeme dokument vydaný spol. Deeptech: Metal detectors coil and search head design – Patents and Utility Models (EN, doporučujeme).

Zajímavou a také využivanou konfiguací je konfigurace ortogonální. Ortogonální sondy se využívají u tzv. VFL/TR (“Two Box”) detektorů. Tyto detektory jsou levnými variantami hloubkových detektorů s dosahem až jednotek metrů. Ortogonální konfigurace antén se vyznačuje jejich navzájem kolmém prostorovém rozložení. Exisutjí však i malé ortogonální sondy pro běžný detektor.

Two Box hloubkové detektory White’s TM 808 a Fischer Gemini s ortogonálním rozložením antén. Vzatu je White’s s extra velkou sondou Maxima 1500 Blue Max

Sonda DD a sonda koncentrická

Nejoužívanějšími sondami jsou sondy v DD nebo koncentrickém provedení. Tyto dvě konfigurace se značně liší a každá z nich má své výhody a nevýhody. Každá z těchto sond obsahuje jednu vysílací a jednu přijímací cívku. Nejsilnější pole je uprostřed každé z cívek. Nás ale zajímá oblast překryvu obou cívek – tato oblast se vyznačuje největší citlivostí. Na následujících obrázcích je nejdříve vyznačena celá soda (černě) a její vinutí (bíle), na vedlejších snímcích je vyznačena oblast zmiňované největší citlivosti každé ze sond.

U koncentrické sondy jsou přijímací a vysílací cívka tvořeny vinutím ve tvaru dvou soustředných kružnic. Přijímací cívka je menší, bývá často polovičního průměru sondy vysílací. Největší citlivost je pak soustředěna do zúženého středu celé sondy. Sonda typu DD je tvořena přijímací a vysílací cívkou, každou ve tvaru písmene D. Výsledná hledací sonda je tak kulatá. Oblast s největší citlivostí je u DD sondy naopak velmi zploštělá. Koncentrické sondy proto dosahují lepší citlivosti a přesnosti, ale vykazují větší nestabilitu a šum ve vysoce mineralizovaných půdách. DD sondy zase vynikají velkým pokrytím, dobrou stabilitou i v mineralizované půdě a slušným hloubkovým dosahem a celkovou citlivostí.

Zajímavostí je sonda Garrett v provedení Imaging. Obsahuje jednu vysílací sondu a dvě přijímací (o zhruba polovičním a 3/4 průměru TX). Touto technologií Garrett dosahuje zejména u řady GTI funkce Imaging – pokročilejší metody zobrazení velikosti snímaného předmětu.

Koncentrické sondy ještě před více než 5-10 lety byly považovány za standard. V současné době již převládají DD sondy. Koncentrické sondy ale stále upřednostňují někteří výrobci, z těch větších je to White’s a Tesoro. Koncentrické sondy se také vyskytují u levnějších modelů, důvodem je ekonomická stránka, neboť obsahují mnohem méně vinutí; nebo také hraje roli váha celé sondy.

Sondy pro pulsní detektory a konstrukce sond

Ještě není od věci zmínit sondy typu “mono”. Jedná se o jedno vinutí ve tvaru kružnice. Tato konfigurace se požívala u nejjednodušších detektorů kovů (BFO). Je však využívána u PI (pulsních) detektorů, které pracují na jiném principu než detektory VLF. V případě pulsních detektorů stačí ve střídavých okamžicích vysílací (mono) sondu vypnout a použít ji jako sondu přijímací. U pulsních detektorů se ale také používají DD sondy. Mají totiž výhodu v diskriminaci, umožňují mnohem lépe odladit železo od barevných kovů.

Samotná konstrukce sondy je jednoduchá. Skládá se z pevného obalu a vnitřní předpřipravených konstrukčních úchytů, na které je navinuto vinutí jednotlivých cívek. Vinutí je pak zafixováno zalitím tekutou pryskyřicí nebo jiným materiálem. Výrobu sond můžete vidět na tomto videu, které ukazuje jednotlivé fáze výroby detektorů kovů a sondy.

Spider (admin)