Конструирование и изготовление металлоискателя

Творческий проект по технологии ученика 11 «А» класса МАОУ СОШ №2 Рыбалко Руслана. «Конструирование и изготовление металлоискателя» г.Усть – Лабинск 2013г. Руководитель проекта учитель технологии – А.Н.Нещеретов.

   Металлоискатель является незаменимым помощником в быту. Он пригодится не только при поиске « дедушкиного клада», спрятанного после революции в огороде, но и поможет найти в стене арматуру, скрытые гвозди и провода, а в огороде – зарытый металлический водопровод. Это облегчит ремонтные работы квартиры, дома или дачи.

   Металлоискатель для некоторых может стать первым путеводителем в чудесный мир нашей истории, застывшей под землёй в виде монет, украшений, кладов, военных реликвий. Благодаря этому устройству, я смог повысить свой уровень знаний в радиоэлектронике, в обработке пластика и в покраске. Поэтому и решил изготовить это электронное устройство, взяв за основу статью из книги С.Л.Дубровского «Как собрать металлоискатель своими руками» 2010 года.

   Передо мной стояла задача изготовить лёгкое, эффективное и атономное устройство, которое помогло бы при ремонте (поиске арматуры и электроповодки), в поиске клада, черного и цветного металлов. 

   Устройство должно отвечать требованиям:

 — доступность электронных компонентов;

 — простота настройки (без сложных и дорогостоящих приборов);

 — несложное в использовании.

   Первые металлодетекторы появились в Германии, это были арочные металлодетекторы, позволяющие обнаружить металлические предметы, которые рабочие выносили с фабрики. Это было в начале прошлого века 1925 года. Примерно в это же время немецкий исследователь Ш. Герр разработал метод магнитного индукционного баланса и сконструировал работающий на этом принципе металлоискатель.

   Металлоискателями заинтересовались военные. В конце 30-х годов стали преимущественно разрабатываться металлодетекторы с круглой поисковой катушкой, штангой и электронным блоком, укрепленным на штанге. Такая конструкция была более удобна в работе и позволяла находить как мелкие предметы, так и спрятанные сокровища. Широкое распространение для поиска труб получили металлодетекторы на биениях, которые позднее стали применяться для поиска мин.

   В России первые военные металлоискатели были изготовлены в Ленинграде, на основанном в 1928 году заводе « Артель Прогресс — Радио». Первый индукционный миноискатель «ИЗ» был поставлен на вооружение Красной Армии в 1939 – 40 годы. После войны приборы получили широкое распространение, сначала в промышленности, а потом и в быту. В быту металлоискатель используется в основном для поиска кладов, сокровищ и различных исторических артефактов.

Выбор конструкции металлоискателя

 1. Ручной металлоискатель (досмотровый)

 2. Пинпоинтер

 3. Металлоискатель на штанге

   В качестве материала для корпуса металлоискателя можно использовать любой материал – диэлектрик для того, чтобы не было влияния внешней среды на поисковый генератор устройства. И учитывая этот фактор, решил сделать корпус из эбонита, т.к. его можно клеить под углом 90 градусов и он надёжно защищает устройство от помех. Исследовав конструкции возможных металлоискателей, остановился на 1-ом варианте «Ручном металлоискателе». Готовый корпус имеет аккуратный и красивый внешний вид с глянцевой поверхностью.

Выбор принципиальной схемы

   Изучив в литературе виды схем разных конструкций, выбрал схему металлоискателя, который работает на принципе биения, образующихся из-за разницы колебаний опорного и поискового генераторов (на 5-10-й гармонике). Это позволяет доводить чувствительность прибора до высокого уровня, что становится, возможно, обнаружить:

 — пятикопеечную монету в грунте на глубине 10 см;

 — стальную крышку люка или трубу на глубине 65 см.

   Выполняемый на доступной элементной базе, металлоискатель не требует тщательной настройки и неприхотлив в эксплуатации. Электропитание — от гальванической батареи «Крона». Вот сама принципиальная схема металлоискателя:

  ТЕХНИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ:

— Питание – 9 В («Крона»)
— Потребляемый ток-10 мА ( в момент молчания в наушниках )
— Рабочая частота поискового генератора — 100 – 200 кГц
— Глубина обнаружения — до 55 см
— Дистанция удаления – до 65 см

   Печатная плата металлоискателя была спроектирована в программе Spint – Layout 5.0. Оригинальный размер: 79 *48 мм.

   Плата сделана компактно, относительно которой предлагает автор конструкции. Это уменьшает габариты устройства в целом и экономические затраты на раствор для травления и гетинакс.

Экономический расчёт металлоискателя

 1. Эбонит – использовал от старого корпуса стабилизатора, предварительно распилив его на пластины – 0 руб.
 2. Пластиковая трубка 12 мм – была найдена дома – 0 руб.
 3. Клей ( «Супермомент») – 2 шт.* 10 руб.= 20 руб.
 4. Краска (аэрозольная) – 100 руб.
 5. Наклейка (офисная бумага, скотч, двухсторонняя лента) – 0 руб.
 6. Наждачная бумага «600» и «1000» — 20 руб
 7. Батарейка «Крона» — 100 руб.
 8. Радиодетали – т.к. занимаюсь радиолюбительством не один год, то все детали были дома в наличии.

   Итого, мои затраты равны 240 руб. Значит, себестоимость моего прибора равна 240 руб. В магазине за такие деньги не купишь не один металлоискатель с такими техническими характеристиками. В моём случае изготовление устройство оказалось рентабельным, но это результат того, что многие материалы не покупал. Заводской металлоискатель, с подобными характеристиками моему, стоит минимум 1500-2000 рублей.

Экологические требования

   Для изготовления прибора использовались преимущественно материалы нефтеперерабатывающей промышленности и электроника. Для отделки изделия применялась краска. Применение этого материала, конечно, сказывается отрицательно на окружающей среде и тем самым нарушает экологию, но я приобрел данную заготовку через торговую сеть. При обработке эбонита необходимо использовать принудительную вентиляцию, чтобы пыль не попадала в дыхательные пути работающего.

   При окраске прибора и работе с ацетоном необходимо использовать респиратор и резиновые перчатки, а при попадании на кожу промыть большим количеством воды. Работу проводить в хорошо проветриваемом помещении. После окончания работы необходимо утилизировать остатки всех материалов. Устройство экологически безопасно, не загрязняет окружающую среду. Потребляет очень маленький ток, поэтому одной батареи хватит надолго.

Анализ проделанной работы

   И вот прибор готов! После настройки устройства, провожу испытания во дворе. Оно оправдало ожидания. Вообще, металлоискатель получился такой, какой и хотел. Однако, всё же есть один минус. Прибор даже через эбонитовый корпус немного реагирует на прикосновение руки. Если бы мне пришлось изготовить ещё один металлоискатель, то на работу я бы затратил намного меньше времени, чем в первый раз. Мне кажется, что с поставленной задачей справился.

№    Последовательность действий    Инструменты и материалы

1 Разметка эбонита по чертежу Линейка, шило

2 Разрезка заготовки по заранее размеченным линиям Пилка по металлу, ручной лобзик, шило, линейка

3 Обработка заготовок Наждачная бумага, тиски, напильник

4 Склейка корпуса, окончательная подгонка деталей Суперклей, термоклей, растворитель

5 Изготовление кожуха для поисковой катушки Пилка по металлу, ручной лобзик, линейка, изолента – для разметки банки

6 Намотка поисковой катушки Провод ПЭЛ 0,5, изолента, фольга

7 Склейка кожуха для катушки Клей, намотанная катушка

8 Обработать полученную деталь наждачной бумагой Наждачная бумага

9 Изготовить и подогнать из пластиковой трубки держатель для поисковой катушки Пластиковая трубка, наждачная бумага, ручной лобзик

10 Соединить получившиеся детали и окончательно зашкурить Суперклей, термоклей, наждачная бумага

11 Покраска корпуса Аэрозольная краска, растворитель

Изготовление электронной части металлоискателя

№    Последовательность действий    Инструменты и материалы

1 Изготовление платы Раствор для травления, принтер, гетинакс, фотобумага, наждачная бумага, сверло, сверлилка

2 Лужение платы Паяльник, припой, канифоль, вытравленная плата, глицерин

3 Пайка электронных компонентов Паяльник, припой, канифоль, подготовленная плата, радиодетали, принципиальная схема

4 Пробный запуск, монтаж в корпус платы и её настройка Гальваническая батарея, готовый корпус, печатная плата, измерительные приборы

5 Испытание прибора Готовое устройство, металлический предмет, отвёртки.

Литература

 — С.Л. Дубровский «Как собрать металлоискатели своими руками» 2010г.
 — Интернет ресурсы: radioskot. ru, radiokot. ru, el – shema. ru, elwo. ru.
 — В.Д. Симоненко «Технология 11 кл.» 2011 г.
 — В.Д. Симоненко « Технология 10 кл.» 2011 г.

   Форум по самодельным металлоискателям