دستگاه‌های فلزیاب در انواع مختلف و با تکنولوژی‌های متفاوت وجود دارند. در ادامه با برخی از انواع دستگاه‌های فلزیاب که در بازار وجود دارند، آشنا می شویم:

 

• دستگاه‌های فلزیاب VLF (Very Low Frequency)

 دستگاه‌های فلزیاب VLF یکی از رایج‌ترین انواع دستگاه‌های فلزیاب هستند. آنها از میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی با فرکانس پایین (معمولاً در محدوده کیلوهرتز) برای تشخیص فلزات استفاده می‌کنند. این دستگاه‌ها معمولاً به عنوان ابزارهای تفریحی برای کشف اشیاء فلزی در سطح زمین استفاده می‌شوند و به دلیل ساختار ساده و راحتی کار با آنها، برای کشف اشیاء فلزی در سطح زمین مورد توجه قرار می‌گیرند. طراحی ساده آنها به کاربران امکان می‌دهد به راحتی با دستگاه آشنا شوند.

دستگاه‌های  فلزیلب VLF معمولاً قابلیت تنظیم پارامترهای مختلفی نظیر حساسیت، عمق تشخیص و نوع فلز را دارند. این ویژگی‌ها به کاربر اجازه می‌دهند تا تنظیمات دستگاه را به صورت بهینه برای شرایط خاص محیطی تنظیم کنند. یکی از قابلیت‌های مهم دستگاه‌های VLF تشخیص نوع فلز است. با تنظیم صحیح پارامترها، می‌توانید دستگاه را به گونه‌ای تنظیم کنید که بتواند بین انواع مختلف فلزات نظیر طلا، نقره، آهن، برنج و آلومینیوم تمایز ایجاد کند. دستگاه‌های فلزیاب VLF معمولاً برای تشخیص فلزات در عمق‌های کم‌تر مناسب هستند. این دستگاه‌ها به خوبی در کشف اشیاء فلزی در عمق‌های کمتر از 1.5 متر قابل استفاده هستند.به علت فرکانس پایین دستگاه‌های فلزیاب VLF، این دستگاه‌ها در مقابل تداخلات الکتریکی بسیار حساس هستند و ممکن است تداخلات محیطی مثل کابل‌های برق، سیستم‌های ارتباطی و … کیفیت تشخیص فلزات در این دستگاه ها را تحت تأثیر قرار دهند.

 

• دستگاه‌های فلزیاب PI (Pulse Induction)

دستگاه‌های فلزیاب PI (Pulse Induction) یکی از نوع‌های پیشرفته دستگاه‌های فلزیاب هستند که از اصول تغییرات سریع میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی برای تشخیص  فلزات استفاده می‌کنند. این فلزیاب ها به خصوص برای کشف فلزات در عمق‌های زیاد و شرایط خاص مناسب هستند. در ادامه، به ویژگی‌ها و اصول عملکرد دستگاه‌های PI می پردازیم:

 

در دستگاه‌های PI، یک پالس الکتریکی به طور متناوب تولید می‌شود و به سمت زمین ارسال می‌شود. این پالس الکتریکی باعث ایجاد یک میدان مغناطیسی در زیر زمین می‌شود.هنگامی که پالس الکتریکی قطع می‌شود، میدان مغناطیسی نیز کاهش می‌یابد. اگر در اطراف دستگاه فلزی وجود داشته باشد، تغییرات کوچکی در روند بازتاب میدان مغناطیسی ایجاد می‌شود که برای سنسور دستگاه قابل تشخیص خواهد بود.

وقتی میدان مغناطیسی با فلز در محیط برخورد می‌کند، جریان‌های Wir eddy (جریان‌های Wir eddy ، نوعی جریان الکتریکی هستند که در واکنش به تغییرات میدان مغناطیسی ایجاد می‌شوند. این جریان‌ها به نام فیزیک‌دان فرانسوی “لئونارد فلیکس فیلیپ ویر” نامگذاری شده‌اند و به عبارت دیگر به نام ویری (Wir eddy) شناخته می‌شوند.وقتی یک میدان مغناطیسی تغییر می‌کند، جریان‌های Wir eddy در اشیاء فلزی اطراف میدان ایجاد می‌شوند. این جریان‌ها باعث ایجاد میدان مغناطیسی مخالف می‌شوند که تلاش می‌کند تغییرات میدان اصلی را کاهش دهد. این تداخل باعث تغییرات قابل اندازه‌گیری در میدان مغناطیسی اطراف فلزات می‌شود که می‌توان توسط سنسورها یا آنتن‌های حساس تشخیص داده شود. استفاده از جریان‌های Wir eddy در دستگاه‌های فلزیاب و تسترها بسیار متداول است. این جریان‌ها به عنوان یک اثر ثانویه در تغییرات میدان مغناطیسی ایجاد شده توسط دستگاه‌ها تشخیص داده می‌شوند و به کمک آنها می‌توان فلزات را شناسایی کرد و اطلاعاتی از جمله نوع فلز و عمق آن را به دست آورد.) در فلز ایجاد می‌شوند که موجب تغییرات دیگری در میدان مغناطیسی می‌شوند.دستگاه PI این تغییرات در میدان مغناطیسی را توسط سنسورها یا آنتن‌ها تشخیص می‌دهد و از طریق صفحه نمایش و هشدار صوتی به کاربر اطلاع می‌دهد.

دستگاه‌های فلزیاب PI به خصوص برای کشف فلزات در عمق‌های زیاد مناسب هستند. این به دلیل این است که تغییرات سریع میدان مغناطیسی ایجاد شده توسط جریان‌های Wir eddy در فلزات، درعمق‌های بیشتر هم تاخیر زیادی ایجاد نمی کند.همچنین دستگاه‌های فلزیاب PI به دلیل اصول عملکردشان به طور کلی نسبت به دستگاه‌های فلزیاب VLF در مقابل تداخلات الکتریکی و مغناطیسی مقاوم تر هستند. این امر می‌تواند در استفاده در محیط‌هایی با تداخلات زیاد امواج مانند شهرها یا مناطق صنعتی بسیار مفید باشد. دستگاه‌های فلزیاب PI به عنوان یکی از ابزارهای کاربردی در معدن مورد استفاده قرار می‌گیرند. زیرا قادر به کشف طیف وسیعی از فلزات معدنی مانند طلا، نقره و پلاتین هستند.

 

علی رغم مزایایی که در بالا به آن اشاره کردیم، دستگاه‌های فلزیاب PI ممکن است در تشخیص اشیا غیرهدف مانند سنگ‌های معدنی غیرفلزی نیز حساسیت داشته باشند. به طور کلی دستگاه‌های فلزیاب PI دقت پایین تری نسبت به دستگاه‌های معادله بردار دارند.

دستگاه‌های فلزیاب PI به علت توانایی کشف فلزات در عمق‌های زیاد و مقاومت در برابر تداخلات محیطی، بیشتر برای کاربردهای صنعتی، معدنی و همینطور اکتشاف گنجینه‌ها و جسد‌های دفن‌شده مورد استفاده قرار می‌گیرند.

 

• دستگاه‌های فلزیاب چندفرکانسه (Multi-Frequency)

دستگاه‌های فلزیاب چندفرکانسه (Multi-Frequency Metal Detectors) یک نوع پیشرفته از دستگاه‌های فلزیاب هستند که از چندین فرکانس مختلف برای تشخیص فلزات استفاده می‌کنند. این دستگاه‌ها بهبود قابلیت تشخیص فلزات مختلف و افزایش دقت در تشخیص ویژگی‌های آنها را فراهم می‌کنند. در ادامه، به ویژگی‌ها، عملکرد، و کاربردهای دستگاه‌های فلزیاب چندفرکانسه می‌پردازیم:

 

دستگاه‌های فلزیاب چندفرکانسه از دستگاه‌های ترکیبی هستند که از چندین فرکانس مغناطیسی مختلف برای تولید میدان‌های مغناطیسی استفاده می‌کنند. هر فرکانس مغناطیسی می‌تواند باعث تولید جریان‌های Wir eddy با تغییرات مختلف در اشیاء فلزی شود. این تغییرات در جریان‌های Wir eddy باعث تغییرات مختلف در میدان‌های مغناطیسی اطراف فلزات می‌شود.

استفاده از چندین فرکانس مغناطیسی، دستگاه‌های فلزیاب چندفرکانسه را قادر به تشخیص انواع مختلف فلزات با دقت بیشتری می کند. این نوع از دستگاه‌های فلزیاب می‌توانند به سادگی بین فلزات مختلف تفاوت قائل شوند و به کاربر اطلاع دهند که فلز تشخیص داده شده چه فلزی است.

دستگاه‌های فلزیاب چندفرکانسه به طور کلی قابلیت تشخیص بالاتری در عمق‌های بیشتر نسبت به دستگاه‌های فلزیاب تک فرکانسه دارند. این به دلیل استفاده از چندین فرکانس و تغییرات متناوب در جریان‌های Wir eddy است.

دستگاه‌های فلزیاب چندفرکانسه به عنوان ابزارهای تشخیص فلزات در محیط‌های مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند. از کاربردهای آنها می‌توان به جستجوی گنجینه‌ها، کشف طلا و نقره، کنترل امنیتی، کشاورزی، و صنعتی اشاره کرد.

به دلیل استفاده از چندین فرکانس مغناطیسی، دستگاه‌های فلزیاب چندفرکانسه ممکن است در محیط‌های با تداخلات الکتریکی و مغناطیسی کمی تحت تاثیر قرار بگیرند.

دستگاه‌های فلزیاب چندفرکانسه می‌توانند به دقت فلزات مختلف را تشخیص دهند. این شامل فلزات قیمتی مانند طلا، نقره، پلاتین، و همچنین سایر فلزات مانند آهن، مس، نیکل و غیره می‌شود.

چندفرکانسه‌ها معمولاً دارای تنظیمات مختلفی برای تطبیق با شرایط محیطی مختلف هستند. این به کاربر امکان می‌دهد تنظیمات را بر اساس نوع خاک، نوع فلز و عمق مورد جستجو تغییر دهد. به دلیل دقت بیشتر در تشخیص فلزات مختلف، دستگاه‌های چندفرکانسه کمتر به تداخلات اشیاء غیرفلزی نظیر سنگ‌ها یا مواد معدنی واکنش نشان می‌دهند.

دستگاه‌های فلزیاب چندفرکانسه از تکنولوژی‌های پیشرفته‌تری نظیر پردازش دیجیتال سیگنال، الگوریتم‌های تشخیص پیچیده‌تر و نمایشگرهای پیشرفته استفاده می‌کنند. دستگاه‌های فلزیاب چندفرکانسه ممکن است در تحقیقات علمی برای بررسی ترکیبات فلزی در خاک و محیط‌های طبیعی مورد استفاده قرار گیرند.

استفاده از دستگاه‌های فلزیاب چندفرکانسه به دلیل دقت بالا در تشخیص ویژگی‌های فلزات مختلف، تطبیق با شرایط محیطی مختلف و استفاده از تکنولوژی‌های پیشرفته، در بسیاری از حوزه‌ها از تفریحی تا صنعتی و علمی بسیار متداول است.

 

• دستگاه های فلزیاب عیار‌یاب‌ (Metal Discriminators)

دستگاه فلزیاب عیار‌یاب (Metal Discriminators) یک نوع پیشرفته از دستگاه‌های فلزیاب است که قابلیت تشخیص انواع مختلف فلزات را با توجه به ویژگی‌های آنها دارا می‌باشد. به عبارت دیگر، این دستگاه‌ها قادر به تشخیص تفاوتهای بین فلزات مختلف با توجه به نوع و عیار آنها هستند. در ادامه، به ویژگی‌ها، عملکرد، و کاربردهای دستگاه‌های فلزیاب عیار‌یاب می‌پردازیم:

دستگاه‌های فلزیاب عیار‌یاب با استفاده از فناوری‌های پیشرفته‌ای مانند تحلیل فرکانس، الگوریتم‌های پردازش سیگنال و تشخیص الگو عمل می‌کنند. هنگامی که میدان مغناطیسی دستگاه به فلزات مختلف برخورد می‌کند، جریان‌های Wir eddy در فلزات ایجاد می‌شوند که توسط دستگاه تشخیص داده می‌شوند. دستگاه‌های فلزیاب عیار‌یاب قادر هستند بین انواع مختلف فلزات مانند طلا، نقره، برنج، آهن و غیره بر اساس ویژگی‌های فیزیکی و الکتریکی آنها تفاوت قائل شوند. دستگاه‌های فلزیاب عیار‌یاب به خصوص در جستجوی فلزات قیمتی مانند طلا و نقره و گنجینه های قدیمی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

به دلیل پیچیدگی تکنولوژی‌های مورد استفاده در دستگاه‌های فلزیاب عیار‌یاب، این دستگاه‌ها ممکن است در محیط‌های با تداخلات الکتریکی و مغناطیسی کمی حساسیت داشته باشند.

دستگاه‌های فلزیاب عیار‌یاب با توجه به اصول پیشرفته‌ای که برای تشخیص فلزات دارند، دقت بالایی در تشخیص ویژگی‌های فلزات ارائه می‌دهند. استفاده از دستگاه‌های فلزیاب عیار‌یاب به دلیل توانایی تشخیص انواع مختلف فلزات بر اساس ویژگی‌های آنها، در حوزه‌هایی از تفریحی تا صنعتی و علمی بسیار معمول است.

 

• دستگاه‌های فلزیاب تصویرسازی زمین‌سنجی (Ground Penetrating Radar – GPR)

دستگاه‌های فلزیاب تصویرسازی زمین‌سنجی یا GPR از امواج راداری استفاده می‌کنند تا تصاویر دقیقی از لایه‌ها و اشیاء زیرسطحی خاک و سنگ ایجاد کنند. این دستگاه‌ها قادر به تشخیص و تصویربرداری از مواردی نظیر لوله‌ها، ساختارهای زیرزمینی، آثار باستانی، و موارد دیگر در عمق‌های مختلف زیرسطحی هستند. کاربردهای آنها در مهندسی عمران، مقبره ‌شناسی، کشاورزی، زمین‌شناسی، و امنیت بسیار معمول است. استفاده از این دستگاه‌ها به دلیل توانایی تصویربرداری دقیق و تشخیص ساختارهای مختلف در زیرزمین در بسیاری از صنایع و تخصص‌ها مفید است.

 

• دستگاه های طلا یاب (Gold Detectors)

دستگاه های طلا یاب به طور خاص برای کشف طلا و معادن طلا استفاده می‌شوند. آنها از تکنولوژی‌های مختلفی مثل VLF، PI و ترکیبی از آنها برای کشف ذرات طلا در زیر زمین استفاده می‌کنند. آنها می‌توانند این فلزات را در زیرزمین یا روی سطح زمین تشخیص دهند. کاربردهای اصلی دستگاه های طلایاب کشف گنجینه‌ها، جواهرات گمشده، کشف معادن طلا و مقبره شناسی است. دستگاه‌های طلا یاب با توجه به تکنولوژی مورد استفاده، توانایی تشخیص دقیق و عمق های نفوذ متفاوتی دارند و در حوزه‌های مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند.

 

• دستگاه های فلزیاب تصویرسازی گرانومتری (Gradiometer Imaging)

این دستگاه‌های فلزیاب از اصول مغناطیسی برای تشخیص تغییرات کوچک در میدان‌های مغناطیسی زمین استفاده می‌کنند. آنها معمولاً برای تصویرسازی ساختارهای زیرزمینی مانند دیواره‌ها، خندق‌ها و موارد مشابه مورد استفاده قرار می‌گیرند.

 

• دستگاه های فلزیاب اکو تسترها (Eddy Current Testers)

این دستگاه های فلزیاب به عنوان ابزارهای بازرسی فنی و کنترل کیفیت استفاده می‌شوند. آنها از اصول جریان‌های Wir eddy برای تشخیص تغییرات میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی ناشی از وجود فلزات در اشیاء استفاده می‌کنند.

 

• دستگاه های فلزیاب  رزیستیویتی مترها (Resistivity Meters)

این دستگاه های فلزیاب برای مطالعه و اندازه‌گیری مقاومت الکتریکی خاک و سنگ‌ها به منظور تشخیص تغییرات زیر سطحی از نفوذپذیری، ساختار و معماری ساختار زیر زمینی استفاده می‌شوند.

 

• دستگاه های فلزیاب مگنتومترها (Magnetometers)

این دستگاه های فلزیاب از اصول مغناطیسی برای اندازه‌گیری میدان‌های مغناطیسی زمین استفاده می‌کنند. آنها به عنوان ابزارهای تحقیقاتی و کشف منابع معدنی و معادن فلزی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

 

 

برای ساخت یک دستگاه فلزیاب چه قسمتهایی را باید طراحی کنیم؟

دستگاه‌های فلزیاب از انواع مختلفی از قطعات الکترونیکی برای عملکرد و توانایی تشخیص فلزات استفاده می‌کنند. این قسمت ها و قطعات به طور کلی شامل موارد زیر می‌شوند:

 

آنتن‌ها و سنسورها: آنتن‌ها و سنسورها جهت تولید و دریافت امواج الکترومغناطیسی برای تشخیص فلزات استفاده می‌شوند.

 

بخش فرکانسی: این بخش شامل قسمت‌های مختلفی از جمله مدارهای مولتیپلکسر، جنراتورهای فرکانس، و فیلترها برای تنظیم فرکانس‌های مورد استفاده در ارسال و دریافت امواج می‌شود.

 

بخش پردازش سیگنال: این بخش شامل مدارهای پردازش سیگنال مانند مبدل‌های آنالوگ به دیجیتال (ADC) و دیجیتال به آنالوگ (DAC)، میکروکنترلرها، پردازشگرهای دیجیتالی، و مدارهای پردازش سیگنال DSP می‌شود.

 

نمایشگرها و رابط‌ها: این قسمت شامل نمایشگرهای LED، LCD یا OLED، دکمه‌ها و رابط‌های کاربری مانند صفحه‌کلید و صفحه لمسی است.

 

منبع تغذیه: بخشی از دستگاه به تامین تغذیه الکتریکی و مدارهای قدرتی اختصاص دارد که برای انرژی‌دهی به بخش‌های مختلف دستگاه استفاده می‌شود.

 

مدارهای تقویت کننده و تشدید کننده سیگنال: این قطعات برای تقویت سیگنال‌های بازتابی از فلزات و افزایش حساسیت دستگاه استفاده می شوند.

 

قطعات ذخیره‌سازی: برخی از دستگاه‌های پیشرفته فلزیاب دارای حافظه الکترونیکی جهت ذخیره و تجمیع داده‌های تشخیص فلزات هستند.

 

قطعات مرتبط با اتصالات: اتصالات و کانکتورها با کیفیت بالا برای ارتباط با سایر دستگاه‌ها، باتری‌ها، شارژرها و سیم‌ها استفاده می‌شوند.

 

قطعات مکانیکی و محافظتی: این قسمت شامل بدنه و کیس دستگاه، و محافظ ‌های مختلف برای قطعات الکترونیکی در برابر آب، گرد و غبار و ضربه می باشد.

 

از آنجا که دستگاه‌های فلزیاب از تکنولوژی‌های متنوعی برای تشخیص فلزات استفاده می‌کنند، نوع و ترکیب این قطعات در هر دستگاه ممکن است متفاوت باشد.