Электронная лихорадка: современные металлоискатели

Электронная лихорадка: современные металлоискатели

Не знаю как вы, а я в детстве грезил кладами — начиная от какого-нибудь острова сокровищ и заканчивая закопанной в бабушкином дворе кубышкой с тусклыми монетами. Я до дыр зачитывал книги с описаниями мест, где пираты и завоеватели прятали свои сокровища, а идеальной профессией считал работу археолога. Правда, повзрослев, я отправился не в романтические поиски, а в армию. Но то, что мечта жива, я понял, стоило мне взглянуть на современные инструменты охотников за кладами — металлоискатели.
Александр Грек

Самая распространенная ошибка неофитов, начитавшихся в детстве книжек про клады и сокровища, — это попытки искать легендарные клады, обследуя места древних битв или старые городки, по словам Рудольфа Кавчика из клуба «Кладоискатель и золотодобытчик». Места кладов, описанных в многочисленных книжках, уже перепаханы и исхожены вдоль и поперек. Места легендарных битв, как правило, скрыты под современными городами или коттеджными поселками. Ковырять тротуар в старом городке вам также не разрешат. Настоящая же Мекка современных охотников за кладами — бывшие старые деревеньки, ныне спрятанные под пашнями. Столыпинские реформы и последовавшая за ними коллективизация привели к тому, что в России из десяти деревень уцелела всего одна — остальные же были распаханы под поля. И вот эти девять бывших деревень — неиссякаемый источник древних монет и прочих металлических артефактов. Ежегодно десятки тысяч энтузиастов с современными приборами обследуют эти места — как правило, возвращаясь хоть с небольшой, но добычей. Какие, спрашиваете, сокровища могли быть в забытых богом русских деревеньках? Нормальные. Монеты люди теряли во все времена — как сейчас, так и 500 лет назад. А единственным более-менее надежным местом для личных сбережений была закопанная кубышка. Закопанная, кстати, неглубоко — обычно на глубину двух штыков лопаты. Ведь кубышка — это древний сбербанк, и прибегали к нему довольно часто. Не станешь же каждый раз выкапывать яму в метр-два глубиной. Главное — чтобы борона при распашке не задела. А это не глубже 35 см.

Как правило, добычей становятся медные монетки, хотя изредка встречаются и серебряные чешуйки допетровской эпохи (служившие денежным эквивалентом), и серебряные полтинники, а то и золотые червонцы. Самыми дешевыми независимо от качества считаются монеты, выпущенные в эпоху Николая II, — нумизматический рынок ими переполнен, и цена колеблется от 30 до 60 рублей за экземпляр. А вот на какие-нибудь копейки, скажем, века XVIII, да еще отчеканенные небольшим тиражом, цены могут доходить до тысяч долларов. А золотые допетровские чешуйки так и вовсе уходят за десятки тысяч. Но более 90% кладоискателей перерывают поля не в поисках заработка, а исключительно как хобби. Не менее увлекательное, чем охота или, скажем, собирательство грибов, и к тому же позволяющее реально столкнуться с древней историей своего края.

Прием-передача

Главный инструмент современного охотника за сокровищами не лопата, как у давних предшественников, а современный металлоискатель, внешне напоминающий армейский миноискатель. Что не случайно — принцип работы у них одинаковый, использующий для поиска явление индукции, знакомое нам по школьному курсу физики. Добавим, что современные приборы кладоискателей гораздо совершеннее армейских аналогов.


Как находят металл

Электромагнитное поле возбуждает в металлических предметах вихревые токи, что приводит к созданию вокруг этих предметов собственного электромагнитного поля. Измеряя его характеристики, можно узнать расстояние до находки и даже ее приблизительный состав. Вот несколько основных конструкций металлоискателей:
1. OR. Off resonance, срыв резонанса — простейший способ обнаружения металла. Внесение металлического предмета в поле поисковой катушки резонансного колебательного контура вызывает изменение индуктивности катушки и, следовательно, уход от резонанса (резкое изменении амплитуды колебаний). Этот способ применяется радиолюбителями, и не дает возможность различать металлы.
2. BFO. Beat frequency oscillation, метод биений. Поисковая катушка является частью колебательного контура, частота которого при обнаружении металла изменяется. Колебания этого контура сравниваются с «эталонными» (второго генератора), и полученные биения подаются на динамик. Распространенный любительский метод, применяется в дешевых металлоискателях.
3. TR/VLF. Transmitter-receiver/very low frequency, передатчик-приемник/очень низкая частота. Две катушки, внешняя (передатчик) и внутренняя (приемник) располагаются в одной плоскости. Приемная катушка отстраивается и экранируется от собственного сигнала внешней. При обнаружении металла в приемной катушке наводится отраженный сигнал. Измеряя его амплитуду, можно узнать приблизительный размер и глубину находки. А анализ фазового сдвига между сигналами катушек позволяет различать железо и цветные металлы.
4. RF. Radio frequency, радиочастота — высокочастотный вариант предыдущего способа. Только передающая и приемная катушки расположены не в одной плоскости, а перпендикулярно друг к другу, при этом приемная катушка улавливает отраженный от металла сигнал. Различать металлы этот способ не умеет.
5. PI. Pulse induction, импульсная индукция. Одна катушка выполняет роль и передатчика, и приемника. Только по очереди: после подачи очень короткого импульса катушка переходит в режим «прослушивания». Этот способ плохо различает металлы, зато позволяет искать их в проводящей среде — например, под водой.

Военные миноискатели построены, как правило, по принципу «прием-передача». В основе их лежат две катушки индуктивности — приемная и передающая, расположенные так, чтобы сигнал, излучаемый передающей катушкой, не просачивался в приемную. Когда вблизи прибора появляется металлический предмет, то сигнал передающей катушки переизлучается им во всех направлениях и, попадая в приемную катушку, усиливается и подается на наушники.

Форма катушки Форма катушки Существуют две основные технологии поисковых катушек. Самые распространенные — монокатушки с кольцевой намоткой провода. Поле чувствительности таких катушек напоминает перевернутый конус, что позволяет очень точно определять место нахождения цели. К минусам относится риск пропустить небольшие глубинные цели. Монокатушки (слева) с кольцевой намоткой провода имеют конусовидное поле чувствительности, которое позволяет очень точно определять положение цели. Двойные катушки дают поле чувствительности, напоминающее лезвие ножа. Они проще в использовании, а недостаток точности компенсируется электроникой детектора. Двойные катушки (справа), содержащие две перекрывающиеся обмотки провода (например, DoubleD компании Minelab), дают поле чувствительности, напоминающее лезвие ножа, распространяясь в почву по всей глубине обнаружения. К тому же двойная катушка менее чувствительна к минерализации грунта. Недостаток такой технологии — более сложное определение точного местонахождения цели.

Гражданские металлоискатели используют разновидность этой технологии, обходясь всего одной катушкой, одновременно являющейся как передающей, так и приемной. Основная трудность при создании подобных приборов — выделение весьма малого наведенного сигнала на фоне мощного излучаемого, что требует очень качественной электроники. Слово «качественная» здесь определяющее.

Размер катушек Размер катушек На рисунке видно, с какой проблемой сталкивается поисковик, работая большой катушкой на богатой металлом местности. Сигнал от монеты перекрывается сигналом от гвоздей, что сильно затрудняет определение точного местоположения цели и мешает работе дискриминатора. Если к тому же железная цепь окажется больше монеты, дискриминатор однозначно укажет на железо и монета будет пропущена. В таких случаях очевидно преимущество маленьких катушек. Большая 15'' катушка. Может видимо облегчить жизнь начинающему кладоискателю, но радикально усложняет поиск небольших ценных предметов. Маленькая 8'' катушка. Предназначена для тщательного неторопливого обследования богатого участка, в частности с сильной минерализацией почвы.

На спортивных рынках можно обнаружить множество недорогих металлодетекторов ценой от 3000 до 10 000 рублей, как правило, китайского производства. Эти аналоговые приборы, как говорят профессиональные поисковики, годятся разве что для поисков чугунных крышек от канализационных люков. И дело тут даже не в чувствительности, а в загрязненности почвы: пробки от бутылок, гвозди, металлолом и даже булыжники наводят свое поле, и отличить на этом фоне нужный сигнал практически невозможно. Главное отличие современных металлоискателей — мощный процессор и программное обеспечение.

Частота обнаружения

Чем ниже частота работы металлодетектора, тем глубже в почву проникают сигналы, но тем хуже выявляются мелкие предметы. Например, глубинные детекторы, работающие на частотах около 6 кГц, способны выявлять крупные предметы на глубинах до 4 м. С другой стороны, чем выше частота, тем более мелкие предметы можно обнаружить, но тем меньше глубина поиска. Частота около 70 кГц позволяет обнаруживать частицы металла размером всего 1 мм! Металлоискатели, предназначенные для поиска монет на глубинах до 1,5 м, настроены на частоты около 18 кГц. Еще недавно для каждого вида работ нужно было приобретать отдельный металлодетектор, пока австралийская компания Minelab не внедрила многочастотную систему обнаружения. 17-частотные детекторы покрывают полосу от 1,5 до 25,5 кГц, а 28-частотные — от 1,5 до 100 кГц. По сути, в одном корпусе вы имеете 17 или 28 одночастотных детекторов.

Загадки плодородной почвы Загадки плодородной почвы Сам по себе поиск давно потерянных или надежно спрятанных предметов — занятие увлекательное. А если поиски увенчаются успехом, кладоискателю предстоит целое расследование, в ходе которого он узнает, что именно ему посчастливилось найти.

Дискриминация

Одна из важнейших технологий, применяемых в современных металлодетекторах, — дискриминация, то есть способность по проводимости металлов определять их тип: медь, серебро, золото, железо. Наиболее продвинутые детекторы, например Minelab Explorer, для более точного определения типа металла вдобавок к проводимости измеряют и индуктивность объекта поиска. Хороший дискриминатор позволяет существенно увеличить результативность поиска, убрав из вашего внимания всякий ненужный мусор: алюминиевые банки, пробки, гвозди и т. д. А вот на любые металлические объекты размером с консервную банку и выше детектор обязательно подаст сигнал — копай. Прибор же не рентген и проверить, что внутри, не может. А там могут скрываться очень интересные находки.

Горячие камни

Один из бичей поисковиков — минерализированные почвы, имеющие проводимость, близкую к металлу: магнитно-насыщенные, соленые или глинистые грунты. Такая почва сильно снижает глубину и результативность поиска. Другие «вредители» — крупные булыжники, «горячие камни», дающие отклик подобно самородку или монете. Для устранения этих эффектов используются разнообразные хитрые технологии, например MPS, когда детектор передает потоки переменных коротких и длинных импульсов, или DVT, основанная на изменении напряжения электромагнитного поля, передаваемого поисковой катушкой. Но, конечно, в итоге за все отвечают сложнейшие цифровые фильтры, обрабатывающие поступающие сигналы.

Металлоискатель Explorer E-TRAC определяет тип металла сразу по двум физическим величинам — проводимости и индуктивности. Информация выводится на дисплей в виде графика с координатной сеткой 50 на 35 единиц. Это дает возможность очень точно определять тип металла и работать даже на сильно замусоренных участках. Кроме того, металлоискатель позволяет обмениваться настройками и масками дискриминации через интернет.

Размер имеет значение

Опытный поисковик имеет, как правило, три сменные катушки — 6, 10 и 15 дюймов. Стандартом считаются 10-дюймовые, ими обычно и комплектуются детекторы. Чем больше по размеру катушка, тем бóльшую область она захватывает и на бóльшую глубину позволяет заглянуть. Однако эти плюсы нивелируются ухудшением дискриминации и неустойчивой работой на минерализированных почвах — глине, битом кирпиче. Большие катушки используются, как правило, для обработки больших площадей. Маленькие, наоборот, применяются для тщательной обработки богатых участков: чердаков, подвалов, фундаментов. Маленькая катушка позволяет работать ювелирно точно, отличая монеты от рядом лежащих гвоздей.

Электронный клондайк

Не случайно лидирующая компания по производству металлодетекторов Minelab родом из Австралии. Именно там в 1970-х простым миноискателем был найден золотой самородок весом 27 кг, проданный потом с аукциона за $1 млн, что и дало старт австралийской электронной золотой лихорадке. Нахождение самородкового гнезда с помощью обычного старательского лотка — большое везение. Металлодетектором можно обнаруживать частицы золота меньше спичечной головки, не промывая в ледяной воде кубометры породы. Промышленный метод добычи золота не позволяет улавливать крупные самородки, которые уходят в отвалы и становятся добычей поисковиков с металлодетекторами.

Золото встречается не только на полигонах, но и в старых старательских поселках. При Сталине законы были суровы, при обнаружении неучтенного золота статья гласила: «Грамм — год». Многие клады, припрятанные в старые времена, так и не были востребованы своими хозяевами. Теоретически и сейчас вольная добыча запрещена, но никто не мешает, например, заключить договор с председателем артели на добычу на отработанных участках. Оплата обычно не ниже 50%. Существуют и другие способы легализовать частную золотодобычу.

Уходим под воду

Монетки, золото и клады, к сожалению, не грибы и, будучи собранными, заново не появляются. Есть, правда, исключение — пляжи. Только на пляжах Италии энтузиасты с металлодетекторами находят потерянных украшений и монет на €25 млн в год. Выходить на пляжную охоту рекомендуется пораньше — в 4−5 часов утра. Многие энтузиасты-поисковики не расстаются со своими детекторами и на зарубежном отдыхе — большинство приборов довольно компактны и не сильно обременяют при путешествии.

Но куда больше потенциальных сокровищ можно найти под водой. И не только в местах отдыха. С появлением на рынке специализированных детекторов для подводного поиска все больше поисковиков перемещается под воду в район Черноморского побережья, вдоль которого в античные времена на небольших глубинах пролегали оживленные торговые морские пути. И хотя снаряжение для такого поиска, включая акваланг, бюджетным не назовешь, находят под водой уже далеко не монетки.

Статья опубликована в журнале «Популярная механика» (№6, Июнь 2009).
Понравилась статья?
Подпишись на новости и будь в курсе самых интересных и полезных новостей.
Спасибо.
Мы отправили на ваш email письмо с подтверждением.
Комментарии

Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь,
чтобы оставлять комментарии.