چگونه یک فلزیاب قوی بسازیم؟ آموزش کامل

چگونه یک فلزیاب قوی بسازیم؟ آموزش کامل

مشتریان گرامی در مقاله زیر میخواهیم توضیحاتی درمورد ساخت فلزیاب قوی بدهیم.

در این بخش می خواهیم نحوه ساخت یک دستگاه فلزیاب قدرتمند با قابلیت تفکیک فلزات،

پیشنهاد ویژه

فلزیاب کیو ۳۵ کوئست QUEST Q35

۹۰,۰۰۰,۰۰۰ تومان

مشاهده

به شما کاربران عزیز آی سی98 معرفی و آموزش دهیم.

فلزیاب ارائه شده در این بخش دارای عملکردی شبیه به دستگا های فلزیاب GEB می باشد

که توسط نیروهای نظامی به کار گرفته شده است

و امروزه حتی پیشرفته ترین دستگاه های فلزیاب تحت کنترل با دقیق ترین میکروپروسسورها

نیز از تئوری الکترونیکی مشترک در مدار فلزیاب GEB استفاده می کنند.

هدف اصلی از انجام این پروژه طراحی و ساخت یک دستگاه فلزیاب VLF با استفاده

از سیم پیچ های بالانس القایی و قابلیت از بین بردن اثر ناشی از زمین می باشد.

این ویژگی های اصلی این فلزیاب می توان به پایداری بالا و همچنین کالیبراسیون ساده آن اشاره نمود.

این پروژه همچنین قادر است با بسیاری از محصولات تجاری موجود در بازار رقابت کنند

و در برخی موارد حتی قابلیت های بهتری نیز نشان دهد.

مقاله پیشنهادی: فلزیاب تصویری

فلزیاب چگونه کار می کند؟

فلزیاب ها بر اساس اصل کلی ارسال و دریافت امواج الکترومغناطیسی کار می کنند.

مدار الکترونیکی فلزیاب موج الکترومغناطیسی ارسالی جریانی به نام «جریان‌های گردابی» یا «جریان‌های فارادی»

را بر روی جسم فلزی که با آن مواجه می‌شود، القا می‌کند. این جریان القایی روی سیم پیچ در طلایاب تأثیر می گذارد

باعث تغییرات کوچک سیگنال می شود. این سیگنال های کوچک در مدارهای الکترونیکی تقویت می شوند

برای ایجاد سیگنال صوتی به بلندگو ارسال می شوند.

برخی از فلزیاب ها دارای مدارهای اندازه گیری سیگنال دیجیتال یا آنالوگ هستند.

فلزیاب از طریق ایجاد و دریافت میدان مغناطیسی کار می کند. 

به طور خلاصه مراحل کار به این صورت است:

ایجاد میدان مغناطیسی:

فلزیاب از یک سیم پیچ به نام سیم پیچ فرستنده استفاده می کند که با عبور جریان الکتریسیته از آن،

میدان مغناطیسی در اطراف خود ایجاد می کند.

فرکانس و شدت این میدان مغناطیسی بسته به نوع فلزیاب و تنظیمات آن می تواند متفاوت باشد.

تغییر میدان مغناطیسی در حضور فلز:

زمانی که جسم فلزی در محدوده میدان مغناطیسی قرار می گیرد،

خواص مغناطیسی آن باعث ایجاد اختلال در میدان مغناطیسی ایجاد شده توسط فلزیاب می شود.

این اختلال به نوع، اندازه و عمق فلز دفن شده بستگی دارد.

چگونه یک فلزیاب قوی بسازیم؟ آموزش کامل

سیم پیچ فلزیاب: 

بعبارت دیگر یک فلزیاب از دو سیم پیچ تشکیل شده است:

سیم پیچ فرستنده: جریان الکتریکی از این سیم پیچ عبور می کند و یک میدان مغناطیسی در اطراف آن ایجاد می کند.

سیم پیچ گیرنده: این سیم پیچ تغییرات میدان مغناطیسی را رصد می کند.

هنگامی که یک جسم فلزی در محدوده میدان مغناطیسی قرار می گیرد، آن را تغییر می دهد.

سیم پیچ گیرنده این تغییر را تشخیص می دهد و به عنوان علامت وجود فلز به کاربر هشدار می دهد.

عوامل مختلفی بر عمق کاوش و دقت فلزیاب ها تأثیر می گذارند، از جمله:

نوع و اندازه فلز: فلزات بزرگتر و رساناتر مانند طلا و مس، میدان مغناطیسی را بیشتر تغییر می دهند

و از فاصله دورتر قابل تشخیص هستند.

عمق هدف: هرچه فلز عمیق تر باشد، تشخیص آن دشوارتر است.

نوع خاک: خاک های معدنی و شور می توانند میدان مغناطیسی را مختل کنند و عمق کاوش را کاهش دهند.

تنظیمات فلزیاب: تنظیمات مختلفی مانند فرکانس، حساسیت و نوع تفکیک می توانند بر عملکرد فلزیاب تأثیر بگذارند.

 آشنایی با مدار GEB؛ قلب تپنده فلزیاب‌های حرفه‌ای

مدار GEB (Ground Effect Balance) یکی از پیشرفته‌ترین و مؤثرترین مدارهای مورد استفاده در فلزیاب‌های حرفه‌ای است. این مدار که مخفف عبارت “تعادل اثر زمین” می‌باشد، برای اولین بار توسط نیروهای نظامی طراحی و استفاده شد و امروزه حتی پیشرفته‌ترین فلزیاب‌های دنیا نیز از اصول الکترونیکی مشابه این مدار بهره می‌برند.

فلسفه طراحی مدار GEB

همانطور که می‌دانید، یکی از بزرگترین چالش‌های کاوشگران، وجود مواد معدنی در خاک است. خاک‌های دارای اکسید آهن، املاح و سایر مواد معدنی، می‌توانند سیگنال‌های کاذب تولید کنند و عملاً کاوش را غیرممکن سازند. مدار GEB با اندازه‌گیری دقیق اثر خاک و جبران خودکار آن، این مشکل را حل می‌کند.

مزایای مدار GEB در فلزیاب

• پایداری بالا: دستگاه در شرایط مختلف خاک، عملکرد ثابتی دارد.

• کالیبراسیون ساده: برخلاف بسیاری از مدارهای پیچیده، تنظیم مدار GEB نسبتاً آسان است.

• حذف سیگنال‌های کاذب: با جبران اثر خاک، سیگنال‌های ناشی از مواد معدنی حذف می‌شوند.

• افزایش عمق مؤثر: با حذف نویزهای زمینه، عمق مفید دستگاه افزایش می‌یابد.

ساختار کلی مدار GEB

یک مدار GEB معمولی از بخش‌های زیر تشکیل شده است:

۱. اسیلاتور فرکانس: تولید سیگنال ارسالی به کویل فرستنده
۲. پل القایی: مقایسه سیگنال دریافتی با سیگنال مرجع
۳. تقویت‌کننده حساس به فاز: تشخیص تغییرات فاز ناشی از فلزات
۴. مدار جبران اثر زمین: حذف سیگنال‌های ناشی از مواد معدنی
۵. مدار هشدار دهنده: تولید صدا یا نمایش سیگنال

 اجزای اصلی و قطعات مورد نیاز برای ساخت فلزیاب قوی

برای ساخت یک فلزیاب قوی با مدار GEB، به قطعات زیر نیاز دارید:

قطعات الکترونیکی

قطعات مکانیکی

• سیم مسی ۰.۳ تا ۰.۵ میلی‌متر: برای ساخت کویل

• هسته فریت یا پلاستیک: برای پیچیدن کویل

• باتری ۹ ولت: منبع تغذیه

• سیم‌های اتصال: برای اتصال قطعات

• برد مدارچاپی (PCB): یا برد بورد

• جعبه پلاستیکی: برای قرار دادن مدار

• شافت و دسته: برای حمل دستگاه

ساخت کویل فلزیاب؛ قلب تشخیص دستگاه

کویل، مهم‌ترین بخش یک فلزیاب است و کیفیت ساخت آن، تأثیر مستقیمی بر عمق و دقت دستگاه دارد. برای ساخت یک کویل مناسب، مراحل زیر را دنبال کنید:

مرحله اول: طراحی کویل

کویل‌های فلزیاب به دو نوع اصلی تقسیم می‌شوند:

۱. کویل مونو (تک‌حلقه): یک سیم‌پیچ که هم به عنوان فرستنده و هم به عنوان گیرنده عمل می‌کند.
۲. کویل DD (دوحلقه): دو سیم‌پیچ مجزا که یکی فرستنده و دیگری گیرنده است.

برای یک پروژه مبتدی، کویل مونو ساده‌تر است و توصیه می‌شود. کویل DD اگرچه پیچیده‌تر است، اما تفکیک و عمق بهتری ارائه می‌دهد.

 دوم: پیچیدن کویل

• قطر کویل را حدود ۲۰ تا ۲۵ سانتی‌متر در نظر بگیرید.

• سیم مسی را به تعداد ۸۰ تا ۱۰۰ دور روی یک قالب پلاستیکی بپیچید.

• دورها را منظم و نزدیک به هم بپیچید.

• پس از پیچیدن، کویل را با نوار چسب یا چسب حرارتی محکم کنید.

• دو سر سیم را برای اتصال به مدار آماده کنید.

نکات مهم در ساخت کویل

• فاصله دورها: دورها باید کاملاً به هم چسبیده و منظم باشند.

• جنس قالب: از مواد غیرفلزی مانند پلاستیک استفاده کنید.

• محافظ: بهتر است کویل را با یک پوشش محافظ بپوشانید تا در برابر ضربه و رطوبت مقاوم باشد.

• اتصالات: سیم‌های اتصال را با دقت لحیم کنید و از کیفیت اتصالات مطمئن شوید.

 مونتاژ مدار و تنظیمات نهایی

پس از تهیه قطعات و ساخت کویل، نوبت به مونتاژ مدار و تنظیمات نهایی می‌رسد.

مرحله اول: قرار دادن قطعات روی برد

• • قطعات را بر اساس نقشه مدار روی برد قرار دهید.

• ابتدا قطعات بزرگتر (آی‌سی‌ها، خازن‌های الکترولیتی و…) را نصب کنید.

• سپس قطعات کوچکتر (مقاومت‌ها، خازن‌های سرامیکی و…) را نصب کنید.

• تمام اتصالات را با دقت لحیم کنید و از سلامت لحیم‌کاری مطمئن شوید.

 دوم: اتصال کویل به مدار

• دو سر سیم کویل را به ورودی مدار (نقاط مشخص شده) متصل کنید.

• از محکم بودن اتصالات مطمئن شوید.

• کویل را با فاصله مناسب از مدار قرار دهید تا تداخل نداشته باشد.

 سوم: تنظیمات اولیه

۱. تنظیم فرکانس: با استفاده از پتانسیومترها، فرکانس کاری مدار را تنظیم کنید. فرکانس ایده‌آل برای یک فلزیاب VLF معمولی بین ۵ تا ۲۰ کیلوهرتز است.

۲. تنظیم بالانس: کویل را از اجسام فلزی دور کنید و بالانس مدار را به گونه‌ای تنظیم کنید که هیچ صدایی از بلندگو نشنوید. این کار نشان‌دهنده تعادل مدار است.

۳. تنظیم حساسیت: حساسیت را به گونه‌ای تنظیم کنید که دستگاه به فلزات کوچک واکنش نشان دهد، اما نویز پس‌زمینه ایجاد نشود.

چگونه یک فلزیاب قوی بسازیم؟ آموزش کامل

کالیبراسیون و تست نهایی

پس از مونتاژ و تنظیمات اولیه، نوبت به کالیبراسیون و تست نهایی می‌رسد. این مرحله بسیار مهم است و کیفیت نهایی دستگاه شما را تعیین می‌کند.

مراحل کالیبراسیون

۱. تست با فلزات مختلف: یک سکه، یک میخ آهنی و یک تکه طلا (در صورت دسترسی) را جلوی کویل قرار دهید. بررسی کنید که دستگاه به هر کدام چگونه واکنش نشان می‌دهد.

۲. تنظیم تفکیک: اگر مدار شما قابلیت تفکیک دارد، آن را به گونه‌ای تنظیم کنید که آهن را از طلا تشخیص دهد. معمولاً این کار با تنظیم فاز انجام می‌شود.

۳. تست عمق: یک سکه را در عمق‌های مختلف (۵، ۱۰، ۲۰ و ۳۰ سانتی‌متر) در خاک قرار دهید و بررسی کنید که دستگاه تا چه عمقی می‌تواند آن را تشخیص دهد.

۴. تست در خاک واقعی: دستگاه را به یک محیط واقعی با خاک معمولی ببرید و عملکرد آن را در شرایط واقعی تست کنید.

عیب‌یابی رایج

 ارتقا و بهبود دستگاه

پس از ساخت فلزیاب پایه، می‌توانید با اعمال تغییرات زیر، عملکرد آن را بهبود بخشید:

۱. اضافه کردن صفحه نمایش LCD

با اضافه کردن یک صفحه نمایش ساده، می‌توانید اطلاعاتی مانند نوع فلز، عمق تقریبی و سطح باتری را به کاربر نشان دهید.

۲. استفاده از میکروکنترلر (مانند آردوینو)

با استفاده از آردوینو، می‌توانید پردازش سیگنال را هوشمندتر کنید، الگوریتم‌های پیشرفته‌تری پیاده کنید و حتی داده‌ها را ذخیره کنید.

۳. اضافه کردن بلوتوث

با اضافه کردن ماژول بلوتوث، می‌توانید داده‌های کاوش را به گوشی هوشمند منتقل کنید و از اپلیکیشن‌های تحلیل داده استفاده کنید.

۴. بهبود کویل

استفاده از سیم‌های با کیفیت‌تر و طراحی بهینه‌تر کویل، می‌تواند عمق و حساسیت دستگاه را به طور چشمگیری افزایش دهد.

جمع‌بندی نهایی

ساخت یک فلزیاب قوی در خانه، پروژه‌ای چالش‌برانگیز اما بسیار لذت‌بخش است که نیاز به دانش الکترونیک، مهارت لحیم‌کاری و صبر دارد. با مدار GEB که در این مقاله معرفی شد، شما می‌توانید دستگاهی بسازید که با بسیاری از فلزیاب‌های تجاری موجود در بازار رقابت کند.

اگر تازه‌کار هستید، توصیه می‌کنم:

• با مدارهای ساده‌تر شروع کنید.

• از قطعات با کیفیت استفاده کنید.

• قبل از لحیم‌کاری نهایی، مدار را روی برد بورد تست کنید.

• از ویدیوهای آموزشی و منابع معتبر کمک بگیرید.

به یاد داشته باشید که موفقیت در ساخت فلزیاب، ترکیبی از طراحی دقیق، مونتاژ صحیح و تنظیمات اصولی است. حتی با بهترین قطعات نیز، اگر تنظیمات نهایی به درستی انجام نشود، دستگاه عملکرد مطلوبی نخواهد داشت.

چگونه یک فلزیاب قوی بسازیم؟ آموزش کامل

چرا بهتر است از شرکت زرین باستان خرید کنید؟