I metal detector sono dispositivi di misurazione utilizzati per localizzare oggetti metallici nel terreno, nell'acqua o dietro i muri. I rivelatori si basano su diversi metodi di misurazione e possono essere utilizzati per diverse applicazioni.

Cosa sono i metal detector?

I metal detector sono usati per localizzare oggetti metallici. Sono costituiti da un'unità elettronica e da una sonda, che di solito è avvolta attorno a una bobina metallica. Entrambi gli elementi sono collegati tra loro tramite un cavo. La corrente alternata a bassa frequenza scorre attraverso la bobina, generando un campo elettromagnetico. La sonda viene guidata sul terreno dove il campo magnetico cambia quando colpisce un oggetto metallico. Questo viene registrato dall'unità elettronica, che a sua volta emette un segnale ottico o acustico. In questo modo sai di aver trovato un oggetto di metallo. Maggiore è il campo magnetico, maggiore è il raggio di ricerca del metal detector. È possibile un campo di ricerca più ampio a causa dei diversi design delle bobine. Questi possono essere a forma di piastra o anulari, ma possono essere utilizzate anche bobine allungate o le cosiddette bobine DD senza nucleo.

I metal detector sono utilizzati in vari settori, ad esempio nei controlli dei passeggeri negli aeroporti. Il settore industriale li utilizza anche per controllare alimenti o medicinali alla ricerca di schegge metalliche che possono entrare accidentalmente nei prodotti durante il processo produttivo a causa dell'usura. Elettricisti, idraulici e fai-da-te utilizzano un metal detector per determinare la posizione e il percorso dei tubi. I rilevatori vengono utilizzati dagli hobbisti per rintracciare monete antiche, pepite d'oro e altri oggetti di valore.

Storia dei metal detector

I metal detector sono stati utilizzati dal 19° secolo. I metalli divennero sempre più importanti a causa dell'industrializzazione, in particolare il ferro e il minerale di ferro erano ricercati perché costituivano la base di tutti i tipi di nuovi sviluppi e macchine. Per soddisfare la crescente domanda, sono state cercate soluzioni per trovare i metalli in modo più efficiente nella terra.

Il primo passo nella giusta direzione è stato compiuto dal fisico tedesco Heinrich Wilhelm Dove. Ha sviluppato un metal detector basato sulla bilancia a induzione. Questo sistema è costituito da due bobine con una carica bilanciata elettronicamente che si interrompe quando interviene un metallo. Poiché metalli diversi hanno effetti diversi sul campo magnetico, è possibile identificare di quale metallo si tratti in questo modo. Gli svantaggi di questa invenzione erano l'elevato consumo di elettricità, la suscettibilità alle interferenze e l'ingombro del dispositivo. Il dispositivo aveva anche un raggio di ricerca limitato. Tuttavia, la tecnologia sottostante sembrava rivoluzionaria. Alexander Graham Bell, noto alla maggior parte delle persone come l'inventore del telefono, ha sviluppato una bilancia a induzione basata su questo principio per rilevare i metalli nel corpo umano. La ragione di ciò era il tentativo di omicidio dell'allora presidente degli Stati Uniti James A. Garfield. Bell ha cercato di salvarlo localizzando i proiettili nel corpo usando la bilancia a induzione. Quel tentativo alla fine è fallito.

L'imprenditore e tecnico tedesco Gerhard Fischer è riuscito a sviluppare un metal detector funzionale. Mentre lavorava su un sistema di radionavigazione, scoprì che i metalli e le rocce contenenti minerali possono interferire con la ricezione delle onde radio. Questo gli ha dato l'idea che le parti metalliche possono essere localizzate usando le onde radio. L'invenzione di Fisher alla fine entrò nella produzione di massa, ma intesa solo per scopi militari. Il metal detector ha permesso ai soldati di localizzare mine e altri oggetti pericolosi. I dispositivi stessi erano piuttosto pesanti e non molto maneggevoli. Fu solo negli anni '60 che divenne possibile costruire rivelatori di metalli più compatti e meno pesanti. Ciò è stato reso possibile dal tecnico americano Charles Garret. Il metal detector da lui sviluppato è ancora conosciuto oggi come rilevatore Garrett.

Caratteristiche del rivelatore di metalli

I metal detector utilizzano solitamente una delle due diverse tecniche di misurazione: tecnologia a induzione di impulsi (tecnologia PI) o eccitazione a corrente alternata.

I metal detector basati sulla tecnologia PI funzionano con una forte corrente continua e hanno un'unica bobina di ricerca, che funge da trasmettitore e da ricevitore. Emette impulsi magnetici brevi e forti che generano un vortice elettrico attorno al bersaglio metallico. Dopo aver trasmesso i segnali, il rivelatore passa alla modalità di ricezione. Ciò consente alla sonda di rilevare i vortici elettrici come una tensione misurabile. Questo tipo di metal detector ottiene punteggi con una buona potenza del segnale e un ampio raggio di ricerca. Tuttavia, sono meno accurati nell'analisi dell'oggetto target.

Nei metal detector con eccitazione in corrente alternata si possono distinguere due altre tecniche: l'analisi dello smorzamento e il sistema Beat Frequency Oscillator (sistema BFO). Nell'analisi dell'attenuazione, la sonda trasmette continuamente una corrente alternata a bassa frequenza di circa 10 kHz. A differenza dei rivelatori con tecnologia PI, questo rivelatore di metalli non commuta tra i moduli di trasmissione e di ricezione. Al contrario, il segnale ricevuto viene continuamente monitorato per l'ampiezza e la fase della tensione CA. La conducibilità varia per oggetto metallico e in base ai segnali ricevuti, il metal detector può determinare di quale metallo si tratta.

I metal detector con il sistema BFO utilizzano due oscillatori. Questi generano continuamente segnali elettrici. Uno degli oscillatori trasmette una frequenza fissa di 100 kHz. Il secondo oscillatore fa parte della bobina di ricerca e genera una frequenza diversa. Le due diverse frequenze si sovrappongono e attivano un segnale acustico non appena un oggetto metallico si avvicina al secondo oscillatore.

Il nostro consiglio pratico: tastatura efficiente con la funzione di discriminazione

I moderni metal detector di solito hanno un cosiddetto discriminatore. Questa funzione viene utilizzata per filtrare determinati segnali. In questo modo è possibile ricercare in modo specifico un tipo di metallo. Altri tipi rimangono nascosti e non vengono rilevati. È importante sapere che il discriminatore non funziona sempre in modo affidabile in terreni ad alto contenuto di minerali. Un alto contenuto di minerali può far sì che il metal detector rilevi oggetti che non sono realmente presenti.

Cosa dovresti cercare quando acquisti un metal detector?

La tecnologia di misurazione alla base del metal detector è un importante criterio di acquisto. Vuoi cercare a grande profondità o in modo specifico su un metallo? Quindi scegli un metal detector con tecnologia a induzione di impulsi o con energizzazione in corrente alternata. Inoltre, puoi anche scegliere un metal detector analogico, oppure uno digitale. I rilevatori digitali vengono utilizzati per misurazioni accurate e spesso dispongono di un display LCD e di un ampio menu. La versatilità di questi metal detector si riflette nel peso, le versioni digitali sono spesso più pesanti e meno maneggevoli delle versioni analogiche. Ovviamente consumano anche più energia.

Se si desidera sondare non solo nel terreno, ma anche nell'acqua, è importante che la sonda del metal detector sia a tenuta stagna. Per questo sono consigliati speciali rilevatori subacquei. Questi sono impermeabili a diverse profondità. Alcuni sono anche in grado di sondare il fondo del mare.

Anche la buona fattura, la facilità d'uso e il comfort (parola chiave: comodo bracciolo) giocano un ruolo importante nell'acquisto. I metal detector che generano segnali acustici hanno anche un jack per le cuffie. L'uso delle cuffie ha diversi vantaggi: si sentono meglio i segnali e i passanti non sono disturbati dal suono.

In linea di principio, l'equipaggiamento del metal detector deve essere adattato al campo di applicazione. La maggior parte dei modelli funziona a batterie e sono quindi facili da trasportare e utilizzare all'aperto. In condizioni di scarsa visibilità o buio, è utile utilizzare una lampada a LED.

FAQ - Domande frequenti sui metal detector

Qual è la profondità di ricerca massima di un metal detector?

I modelli più semplici sono progettati per la ricerca a una profondità compresa tra 10 e 20 centimetri. Gli esemplari di migliore qualità possono cercare a profondità comprese tra 150 e 300 centimetri. Inoltre, sono presenti anche metal detector per il settore industriale. Questi hanno una profondità di ricerca fino a 1200 centimetri e questo si riflette nel prezzo.

Quali ritrovamenti accidentali sono stati effettuati utilizzando un metal detector?

Uno dei reperti più importanti è stato il Nebra Sky Disk, un disco di bronzo su cui sono raffigurati corpi celesti color oro. Questa scoperta è stata fatta per caso da due esploratori a Nebra, una città della Sassonia-Anhalt, in Germania.