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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Metalldetektor-Scheibensensor. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Metalldetektoren Der Scheibensensor ist traditionell für Metalldetektoren auf Schlägen, für Metalldetektoren, die auf dem „Sende-Empfangs“-Prinzip mit einer koplanaren Anordnung von Spulen basieren, er eignet sich auch für Induktions-, Impulsmetalldetektoren und für Metalldetektoren, die auf dem Prinzip der Elektronik basieren Frequenzmesser. Der Sensor ist an der Stange befestigt (siehe Abb. 35).
Reis. 35. Aussehen des Scheibensensors auf der Stange Der Stab kann aus Metall oder Glasfaser sein. Praktisch sind ausziehbare Teleskopstangen. Für Amateurzwecke können Sie 2-3 Knie einer Teleskop-Glasfaser-Angelrute geeigneter Dicke verwenden. Ein nichtmetallischer Stab ist vorzuziehen, da er in der Nähe des Sensors keine großen Metallmassen aufweist. Der Sensor hat die Form einer Hohlscheibe aus Kunststoff. Im Inneren werden Spulen, Befestigungselemente und andere Elemente platziert. Im Folgenden betrachten wir den vom Autor vorgeschlagenen praktischen Aufbau eines solchen Einzelspulensensors (Abb. 36).
Der Sensor besteht aus den oberen und unteren Abdeckungen 1 und 2, bei denen es sich um Polyethylenabdeckungen aus einem Satz Kunststoffschalen handelt. Die Abdeckungen werden durch Schweißen miteinander verbunden. Das Schweißen von Polyethylenabdeckungen erfolgt entlang der Schulter am Rand jeder Abdeckung mit einem Lötkolben mit einer speziellen Düse. Die Düse an der Lötkolbenspitze für ein solches Schweißen ist im Querschnitt eine „V“-förmige Schale. Die Innenfläche der Düsenschale wird durch die berührenden Kanten der Abdeckungen erhitzt, bis sie an einer Stelle schmilzt, und bewegt sich dann gleichmäßig Führen Sie den Lötkolben mit der Düsenschale über die gesamte Länge des Kontaktkreisdeckels. Bevor solch ein sauberes Schweißen durchgeführt wird, empfiehlt es sich, an Prototypen zu üben. Es ist notwendig, die gewünschte Temperatur der Düsenschale (Lötkolbenleistung 40 W) und die Bewegungsgeschwindigkeit der Schale beim Schweißen auszuwählen. Es empfiehlt sich, den Lötkolben mit einem Tablettaufsatz fest, beispielsweise in einem Schraubstock, zu fixieren und die zu schweißenden Teile in den Händen zu halten. Damit sich geschmolzenes Polyethylen nicht im Düsenboden ansammelt und eine genauere Naht entsteht, muss die Bewegung des Düsenbodens entlang des Umfangs mit seinen hin- und hergehenden Schwingungen mit einer Amplitude von 2 ... 5 mm kombiniert werden. Der beschriebene Vorgang des Schweißens von Polyethylenteilen ist mühsam, aber das daraus resultierende dichte, leichte und langlebige Sensorgehäuse rechtfertigt die Kosten. Zusätzlich zum Schweißen erfolgt die zusätzliche Befestigung der Abdeckungen 1 und 2 über einen Mittelsteg aus Vinylkunststoff. Es wird mit selbstschneidenden Schrauben an der unteren Abdeckung befestigt. Nach der Montage des Sensors werden auch die Ecken der Sensoraufhängung mit der Mittelstange verschraubt. Das wichtigste „Highlight“ des Sensors ist eine für alle anderen Designs ungewöhnliche Kombination aus Schaum und Epoxidharz. Die Füllscheibe für 3 Sensoren besteht aus Schaumstoff. Styropor kann nahezu beliebig verwendet werden. Weit verbreiteter Verpackungs- und Isolierschaum (loser, leicht von Hand zu einzelnen Kugeln zerkrümelter Schaum) ist dem festen Schaum sogar noch vorzuziehen, da er größere und gleichmäßigere Poren aufweist, die anschließend mit Epoxidharz gefüllt werden. Die Scheibe 3 nimmt einen großen Teil des Sensorvolumens ein und verleiht ihm bei geringer Masse die nötige Steifigkeit. Die Scheibe wird mit einem heißen Metallfaden (von der Spule einer elektrischen Heizung) geschnitten, der an eine Niederspannungsquelle angeschlossen ist. Liegt eine Schaumstoffplatte in der erforderlichen Dicke vor, ist von den notwendigen Werkzeugen lediglich eine Stichsäge oder eine Rasierklinge erforderlich. In der Scheibe 3 sind Nuten der erforderlichen Form und Größe für die Mittelschiene, für das Kabel 8, für die Kondensatoren 6 und für andere Elemente 7 des Stromkreises des Sensors ausgeschnitten. Die Wicklung 4 wird entlang der Außenkante der Scheibe 3 platziert und mit Epoxidharz 5 gefüllt. Die Wicklung wird mit Draht der gewünschten Marke und Dicke auf einen Dorn gewickelt, dessen Durchmesser den Durchmesser der Scheibe 3 um ca. 5 mm übersteigt. Vorsichtig vom Dorn gelöst, wird die Wicklung an vier Stellen mit Klebeband fixiert, so dass sie die Form eines dünnen Ringes erhält. Anschließend wird dieser Ring mit Klebeband (besser Papier) mit einer Breite von 5 - 10 mm und maximaler Spannung umwickelt (Abb. 37). Die Klebebandumwicklung sollte so erfolgen, dass benachbarte Klebebandwindungen ausreichend überlappen. Diese Überlappung verleiht der Sensorwicklung die erforderliche Steifigkeit.
Abbildung 37 Umwickeln der Spule mit Klebeband In ähnlicher Weise wird über die Klebebandschicht eine Schicht Aluminiumfolie aufgebracht, die als Abschirmung für die Sensorwicklung dient. Dazu wird die Folie in etwa 10 mm breite Streifen geschnitten. Um die Bildung einer kurzgeschlossenen Windung zu verhindern, die die Qualität der Schaltung verringert, sollte die Folienwicklung nicht die gesamte Oberfläche des Sensorwicklungsrings einnehmen – ein kleiner Bereich von 1–2 cm Länge bleibt von der Folie To frei Um ein Abrollen der Folie zu verhindern, werden die letzten Windungen mit Klebeband fixiert. Der Abgriff vom Schirm erfolgt mit einem einadrigen verzinnten Draht ohne Isolierung. Der Draht wird zu Beginn des Aufwickelns der Schirmfolie mit einem Knoten oder mit Klebeband fixiert und dann ebenfalls unter Zug bis zum anderen Ende über den Schirm gewickelt. Das verbleibende Ende des Drahtes wird mit Klebeband fixiert und das freie Ende mit einer Länge von 5 ... 10 cm bleibt zum Anschluss übrig. Die beschriebene Technologie zur Herstellung abgeschirmter Spulen von Metalldetektorsensoren steht zur Wiederholung unter Amateurbedingungen zur Verfügung. Es sind keine so zeitaufwändigen Verfahren wie das Imprägnieren der Wicklungen (mit Epoxidharz, Paraffin usw.) erforderlich und die mechanische Steifigkeit der Wicklung ist hoch, insbesondere wenn sie von außen mit Epoxidharz gegossen wird. Der Sensor wird in der folgenden Reihenfolge zusammengebaut. An der unteren Abdeckung 2 des Sensors wird von der Innenseite her eine Mittelstange angebracht, eine Schaumstoffscheibe 3 und eine Wicklung 4 werden angebracht, ein Kabel 1 wird durch die Löcher in der oberen Abdeckung 8 und der Mittelstange gefädelt und sein Ende ist schneiden. Anschließend werden die restlichen Elemente des Stromkreises des Sensors installiert – Kondensatoren, Widerstände usw. - und sie werden mit den Adern des Kabels und der Wicklung der Sensorspule abgelötet. In diesem Fall empfiehlt es sich, den Kompensationsthermistor eines Induktionsmetalldetektors in unmittelbarer Nähe der Wicklung zu installieren. Der Einfachheit halber können Funkelemente auf einer kleinen Steckplatine montiert werden. Danach wird der Sensor auf einer horizontalen Fläche montiert und die Schaumstoffscheibe 3 mit einer Last gedrückt, damit sie nicht im Epoxidharz schwimmt. Anschließend wird der Sensor mit Harz oder Epoxidkleber mit Härter gefüllt. Um eine Beschädigung des Sensors zu vermeiden, muss vorab die Aushärtungsfähigkeit des Harzes bzw. Klebers überprüft werden! Es wird empfohlen, den Sensor bis zu den Rändern der Bodenabdeckung 2 einzugießen. Bei Temperaturen unter +15 °C ist von der Arbeit mit Epoxidharz abzuraten, da die Aushärtung mehrere Tage dauern kann, bei über +25 °C aufgrund der Temperatur schnelle Aushärtungsreaktion unter Freisetzung großer Wärmemengen, die zu einer Verformung des Sensors führen kann. Nach dem Aushärten des Harzes wird das Kabel 8 in die dafür ausgeschnittene Nut in der Scheibe 3 eingelegt, sein Austritt in das Loch der oberen Abdeckung 1 mit Silikondichtmittel abgedichtet und die obere Abdeckung aufgesetzt und mit selbst fixiert -Blechschrauben an der Mittelstange zusammen mit den Ecken der Aufhängung. Abschließend werden die obere und untere Abdeckung des Sensorgehäuses in der zuvor beschriebenen Weise verschweißt. Autor: Shchedrin A.I.
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