Все о тюнинге авто

Схема прибора для обнаружения металлических предметов. Портативный прибор для обнаружения индустриальных электрических помех Схема принципа работы прибора обнаружение пустот

Если в доме провода скрыты в толще стены, то иногда приходится искать их местоположение. Рассмотрим, как это можно сделать. Помощником в этом деле может стать самостоятельно собранный прибор. Не нужно даже быть профессионалом в области электроники или радиолюбителем — простейшая схема детектора скрытой проводки позволяет сделать его любому домашнему мастеру.

В нашей статье постараемся избежать сложных научных и технических терминов. Постараемся написать так, чтобы было понятно каждому. Не только приведем принципиальные схемы искателей скрытой проводки, вместе с названиями и марками деталей для сборки, но и покажем, как располагаются выводы (цоколевка) у элементов.

Хотя ремонт поврежденной проводки и не очень сложен, все же желательно его избежать. Поэтому обязательно определить схему проводки в следующих случаях.

  1. При перепланировке дома и переносе перегородок, переносе дверных и оконных проемов.
  2. Если мы собираемся выполнять ремонтные работы, связанные с установкой различных элементов в толще стены или потолка. Даже вешая картину на стену, можно случайно задеть провод.
  3. Если мы собираемся устанавливать отопительные приборы. Хотя они могут и не крепиться на стене, не допускается соседство труб и радиаторов с электропроводами, они должны быть расположены на расстоянии не менее полуметра, чтобы исключить повреждение изоляции от перегрева.
  4. При ремонте и модернизации самой проводки (например, установке дополнительных светильников или розеток).

Конечно, можно просто обесточить дом и соединять поврежденные провода, но это неудобно и опасно по многим причинам.

  • Сделать современный ремонт без электроинструмента невозможно, отключив подачу напряжения, мы не сможем им пользоваться.
  • Устанавливая крепеж в стене, мы не знаем - насколько он отстоит от проводов. Возможен вариант, когда мы не заметив, что не перебили провод, а повредили его изоляцию. Потом саморез и металлическая полка, которую он крепит, окажется под напряжением.
  • Вероятен случай, когда мы повредим заземляющий провод. Это не заметно, но приборы, к которым он шел, и люди ими пользующиеся окажутся без защиты.

Почему нужен детектор проводов

Конечно, можно найти расположение проводов и другими способами:

  1. По чертежам - они не всегда есть и никто не застрахован, что не было отступлений от проекта.
  2. По расположению электроприборов, распределительных коробок, розеток, выключателей и светильников . Они соединяются собой по прямым вертикальным или горизонтальным линиям. Как и в предыдущем случае может оказаться не так, из-за «фантазий» неквалифицированных электромонтеров.
  3. Аккуратно вскрывая отделку стены (особенно с отделкой из листовых материалов) - трудоемкий и затратный метод. Но если вы собираетесь делать ремонт то, удалив обои часто можно увидеть следы заделанных штроб или выпуклости штукатурки, под которыми скрыты провода.

По всем вышеперечисленным причинам видно - без индикатора расположения электропроводки не обойтись.

Зачем делать индикатор самостоятельно?

По той причине, что пользоваться сделанной своими руками вещью приятно. При этом можно сэкономить деньги. Купить прибор тоже можно его цена колеблется от 1000 рублей за китайские модели с небольшой функциональностью до 10 тысяч за профессиональное оборудование.

Цена деталей для самостоятельной сборки на порядок меньше. Кроме того, почти любая схема прибора для обнаружения скрытой проводки, предназначенная для радиолюбителей не содержит малораспространенных элементов, все можно извлечь из сломанной бытовой техники.

Как работает искатель скрытой проводки

Схема поиска скрытой проводки основывается на двух принципах:

  1. любой проводник под током излучает электромагнитное излучение;
  2. металл, даже не магнитный (алюминий и медь) воздействует на внешнее магнитное поле.

Для поиска либо определяют проводник под током по его излучению, либо наводят магнитное поле и определяют его изменение (как металлоискатели). Приборы могут работать на одном из принципов либо комбинируют два, так как каждый из них имеет свои плюсы и минусы.

Достоинства и недостатки поиска по электромагнитному излучению

К плюсам можно отнести:

  1. прибор не реагирует на трубы и арматуру в стене;
  2. можно найти место обрыва проводника;
  3. схема проще.

К минусам:

  1. провода должны быть под напряжением.
  2. после обрыва провод не виден.

Чувствительность повышается, если по проводам течет ток (подключена нагрузка). Если нагрузки нет, то провод обнаруживается все равно, так как переменный ток проходит через своеобразный конденсатор (емкость) между прибором и проводкой. Поэтому можно искать и расположение других кабелей (телевизионных, цифровых) подключив к ним генератор переменного тока. Таким способом пользуются связисты.

Совет. После обрыва провод можно найти, подключив генератор со стороны нагрузки.

Плюсы и минусы работы по принципу металлоискателя

Плюс всего один - можно искать неподключенные провода и трубы.

Минусов больше:

  1. более сложная схема;
  2. меньшая чувствительность;
  3. трудно найти провода в железобетонной стене.

Теперь рассмотрим схемы детектора скрытой электропроводки и их реализацию:

Совет. Иногда вместо искателя можно использовать простейший индикатор фазы. Его неоновая лампочка загорается даже без контакта с фазным проводом, при приближении.

Простейшая схема

Это наиболее простая схема, поэтому расскажем о ней первой, и наиболее подробно объясняя все мелочи (пусть не смеются понимающие люди). При желании ее собрать может каждый.

  1. полевой транзистор типа КП 103 или КП 303 (обозначен VT);
  2. источник питания 1,5- 5 В (одна или несколько батареек);
  3. телефон электромагнитный (обозначен SP);
  4. провода;
  5. любой выключатель или тумблер;
  6. омметр (обозначен Ω) или авометр (тестер), хотя можно обойтись и без него.

Из инструментов нужны только паяльник и кусачки. Для пайки естественно должны быть припой, флюс или канифоль. Теперь подробнее о непонятных деталях.

Полевой транзистор

Самая важная деталь, на схеме он обозначается вот так:

Смотрим на правую часть рисунка, левая нам не важна, здесь обозначены буквами его выводы:

  • «З» - затвор (направление стрелки обозначает тип p или n это тоже сейчас не берем во внимание;
  • «И» - исток;
  • «С» - сток.

Если на затвор транзистора не подано напряжение то между истоком и стоком сопротивление большое, ток почти не течет. Подав напряжение, мы открываем затвор и уменьшаем сопротивление (как открываем кран на трубе), ток начинает течь. Причем полевые транзисторы очень чувствительны, схема детектора скрытой электропроводки основывается на этой особенности.

Так выглядит эта деталь на фото.

Транзистор КП 303 имеет такой же вид, но отличается маркировкой. После цифр еще идет буквенное обозначение, не берем его во внимание. Возможен второй вариант исполнения в пластмассовом корпусе в виде призмы и тремя плоскими выводами снизу.

Как располагаются выводы на корпусе должно быть понятно из рисунка ниже. На нем транзистор в металлическом корпусе изображен выводами вниз, ориентироваться нужно по ключу.

Внимание. Полевые транзисторы могут сгореть от электростатической наводки. Поэтому при работе сними желательно заземлить паяльник и свое тело (с помощью металлического браслета и провода).

Это не телефонный аппарат, а только его деталь (аппарат и получил отсюда название), выглядит она вот так:

Бывают с корпусом, изготовленным полностью из пластмассы. Подойдет от старых дисковых телефонов. Располагается он в трубке в той части, которая прилегает к уху (из него мы слышим собеседника). Для того чтобы телефон извлечь нужно отвернуть декоративную крышку и отсоединить провода на клеммах.

Маркировка нам не важна кроме сопротивления, оно должно быть в пределах 1600 - 2200 Ом (может обозначаться Ω).

Телефон работает по следующему принципу - внутри находится электромагнит, который при протекании через него тока притягивает металлическую мембрану. Колебания мембраны создают слышимый нами звук.

Это измерительный прибор для определения сопротивления.

Выглядит он вот так:

Если сложно найти то обойдемся без него, схема будет работать и так. При необходимости можно сделать выводы для подключения, и использовать во время поиска «тестер» (авометр или мультиметр — это одно и то же) в режиме измерения сопротивления. Этот прибор есть почти у каждого.

Совет. Как «эрзац-искатель» скрытой проводки, может служить просто полевой транзистор с зажатыми выводами (стоком и истоком) в крокодилах на щупах авометра. Авометр естественно работает в режиме измерения сопротивления.

Собираем схему

Все детали собираем навесом с помощью проводов согласно схеме. На затвор транзистора припаиваем кусок одножильного провода диной 5-10 сантиметров. Он будет являться антенной.

После сборки можно упаковать все в любой подходящий корпус, например пластмассовую мыльницу.

Ищем проводку

Включенный прибор подносим к стене и начинаем проводить антенной вдоль нее. В месте, где находится провод под напряжением из телефона разрастаться гудение (как у работающего трансформатора). Чем ближе к проводу, тем звук будет сильнее.

Более точно можно найти проводку по показаниям омметра, при приближении он показывает наименьшее сопротивление. Для работы с омметром отключаем питание прибора.

Как работает прибор

Все дело (как мы уже и говорили) в высокой чувствительности полевого транзистора. Наведенное на его затвор с антенной электромагнитное поле открывает транзистор. Ток подается на телефон, и он начинает издавать звуковые сигналы с частотой 50 Герц (частота переменного тока в сети).

Омметр замеряет сопротивление между истоком и стоком. Оно становится меньше при повышении сигнала на затворе.

Теперь рассмотрим более сложные приборы, уже не сильно углубляясь в детали.

На микросхеме

Очень распространена схема искателя скрытой электропроводки на микросхеме К561ЛА7.

Внимание. Микросхема может быть обозначена без буквы «К» впереди — это значит что она не общего назначения, а специальная — более качественная.

Это цифровая микросхема простейшей логики, но она отлично работает как усилитель.

Вот сама принципиальная схема с цоколевкой микросхемы:

Цифрами на схеме обозначены номера выводов.

Кроме самой микросхемы нам понадобится еще светодиод. Это может АЛ307 или его аналоги (АЛ336) с любым буквенным обозначением и любого цвета, а также источник питания 3- 15 В.

Внимание. Если мы выбираем питание больше 3-5В, то ток через светодиод нужно ограничить последовательно включенным резистором на 1-1,5 кОм.

Принцип работы прост - на входы подается сигнал от антенны, как и в предыдущем случае, он усиливается. О том, что есть напряжение на входе, оповещает зажигание светодиода. Два логических элемента (И-НЕ) включаются последовательно, потому что выходы у микросхемы инверсивные, то есть если на входе есть сигнал, то на выходе его нет и наоборот.

К недостаткам этого искателя можно только отнести то, что он не определяет расстояние до провода.

Смонтировать его можно тоже навесом и разместить в любом удобном корпусе.

Рассмотрев простые схемы детекторов скрытой электропроводки, опишем и конструкцию для опытных радиолюбителей.

Комбинированный искатель скрытой проводки

Этот прибор представляет собой «два в одном» может работать как в режиме поиска по электромагнитному излучению, так и как металлоискатель.

Вот его схема:

Выбор режимов осуществляется переключателем S 1, который может подать напряжение на тот или иной блок, рассмотрим их по очереди.

Блок металлоискателя

Он расположен в верхней части (по схеме на данный момент отключен) и состоит из следующих узлов:

  • Магнитной антенны на ферритовом стержне (WA 1);

  • Генератора собранного на транзисторе КТ315 (VT 1) и второй катушке магнитной антенны (L2);

  • Блока приемника на первой катушке магнитной антенны (L1), конденсаторе С2 с детектором на диоде КД522 (VD1);

  • Усилителя на микросхеме 140УД12 (DA1);

  • Индикатора в виде светодиода КИПМО1Б (вместо него можно использовать и другие, например АЛ 307);
  • Генератора импульсов продолжительностью до секунды на базе двух логических элементов цифровой микросхемы простейшей логики 561ЛЕ5 (D1 1; D 1 2);
  • Генератора звуковой частоты на двух оставшихся элементах микросхемы;
  • Пьезокерамического излучателя ЗП-1 (ВА 1).

Как работает схема металлоискателя

  • Генератор настраивается на частоту близкую к порогу пропускания приемника. Для этого служат подстроечные резисторы R2 и R6.

Совет. Для подстройки прибора во время эксплуатации, лучше даже R2 выбрать не подстроечным, а переменным, с выведенной на панель управления прибора ручкой.

  • При наличии рядом металла, настройки контуров генератора и приемника изменяются, и сигнал генератора проходит через частотный фильтр приемника.
  • Дополнительно операционный усилитель - компаратор DA 1 имеет порог срабатывания по сравнению с напряжением, подаваемым от делителя на резисторах R9, R10 на его второй вход. Если это значение превышено он начинает работать. Сигнал усиливается операционным усилителем до уровня достаточного, чтобы быть воспринятым генератором на D1, D2 как логическая единица и запустить его. На выход усилителя также подключен светодиод HL 1, который своим зажиганием свидетельствует об обнаружении проводки.
  • Сигнал с первого генератора периодически запускает генератор звуковой частоты на D3, D4. Подключенный на выходе генератора пьезокерамический излучатель издает прерывистый сигнал.

Блок поиска по магнитному полю

Для его запуска нужно установить переключатель S 1 во второе положение. Этот узел значительно проще. Он собран на втором операционном усилителе DA 2.

К его входу подключена антенна, на выходе установлен второй светодиод HL 2. При наличии наводки (сигнала) на антенне усилитель поднимет его уровень и зажигает подключенный светодиод.

Сборка прибора

Здесь советов давать не будем, так инструкция по сборке бесполезна, приемы те же что и при монтаже всех радиоэлектронных устройств. Навесом сделать его трудно, лучше использовать печатную плату.

Радиолюбители сами знают, как все сделать. Но есть одно замечание - для стабильной работы нужно как можно дальше разнести магнитную и обычную антенны.

Иногда при отсутствии искателя скрытой проводки или времени (желания) на его сборку можно попробовать найти ее с помощью других приборов.

Приведу несколько примеров:

  • Не забываем об опыте Эрстеда, который открыл взаимосвязь магнетизма и электричества. Схема поиска скрытой проводки следующая - подключаем нагрузку и по максимальному отклонению стрелки находим положение проводов. Главное чтобы ток был значительным, например, был включен утюг или пылесос.

  • На проводку может реагировать радиоприемник, настроенный на максимальную длину волны. Особенно эффективно работает способ, если в сети есть источники высокочастотных помех.

  • Электродинамический микрофон, подключенный к усилителю, причем наиболее распространенные сегодня электретные микрофоны подобным образом не действуют. Также можно воспользоваться звукоснимателем электрогитары предварительно сняв с нее струны. Лучше искать с помощью «сингла» (более узкий, в один ряд), чем с помощью «хамбакера», который имеет защиту от внешних наводок.

  • Если у вас сохранился кассетный, еще лучше катушечный магнитофон или плеер, то можно вынести их головку сняв ее и удлинив провода и искать провода, с ее помощью включив аппарат на воспроизведение.

Внимание. Подключать магнитную головку нужно экранированным проводом.

  • Некоторые пробуют еще искать провода с помощью приложений в смартфоне. Но по личному опыту скажу, что метод не работает. Пользовался программой «Металлоискатель», так она не видела вплотную поднесенного провода, на который был подключен трех киловатный двигатель. Хотя может быть я не прав.

Надеюсь, что наша статья не только открыла вам ответ на то, как выглядит схема искателя скрытой проводки, но и помогла собрать этот прибор самостоятельно. Также рады, если вы поняли для чего нужно знать расположение спрятанных проводов. Делайте ремонты в доме быстро и безопасно.

Эта группа приборов использует физические свойства среды, в которой может размещаться закладное устройство, или свойства элементов закладных устройств, независимые от режима их работы.

Так как в пустотах сплошных сред (кирпичных и бетонных стенах, деревянных конструкциях и др.) могут устанавливаться долговременные дистанционно-управляемые закладные устройства, то выявление и обследование пустот проводится при «чистке» помещений.

В простейшем случае пустоты в стене или любой другой сплошной среде обнаруживаются путем их простукивания. Пустоты в сплошных средах изменяют характер распространения структурного звука, в результате чего воспринимаемые слуховой" системой человека спектры звуков в сплошной среде и в пустоте отличаются.

Технические среДства обнаружения пустот позволяют повысить достоверность выявления пустот. В качестве таких средств могут применяться как различные ультразвуковые приборы, в том числе медицинского назначения, так и специальные обнаружители пустот. Специальные технические средства для обнаружения пустот используют:

Отличия в значениях диэлектрической проницаемости среды и пустоты;

Различия в значениях теплопроводности воздуха и сплошной среды:

Отражения акустических волн в ультразвуковом диапазоне от границ раздела «твердая среда - воздух»).

В пустоте (воздухе) диэлектрическая постоянная близка к единице, для бетона, кирпича, дерева она значительно больше. Диэлектрики с разными значениями диэлектрической постоянной по-разному деформируют электрическое поле, создаваемое обнаружителем пустоты. По изменению диэлектрической индукции локализуется пустота. Так обнаружитель пустот «Кайма» выявляет полости в кирпичных или бетонных стенах размером 6 х 6 х 12 см и 6 х 6 х 25 см.

С помощью ультразвукового томографа Д 1230 обнаруживаются пустоты объемом от 30 см 3 на глубине до 1 м, ультразвукового толщинометра Д 1220 - глубиной до 50 см.

Эффективным средством выявления пустот в стенах, нагретых на несколько градусов выше температуры воздуха в помещении, являются тепловизоры. Чувствительность охлаждаемых тепловизоров достигает 0,01 градуса по Цельсию, неохлаждаемых - на порядок хуже. За счет разницы теплопроводности бетона или кирпича стен и воздуха границы пустот с воздухом при нагревании или охлаждении помещения могут наблюдаться на экране тепловизора.

Переносной неохлаждаемый тепловизор ТН-3 («Спектр») со встроенным цифровым процессором обеспечивает возможность наблюдения на экране изображений в ИК-диапазоне (8-13 мкм) объекта при минимальной разности температуры элементов его поверхности 0,15 град. Комплект тепловизора содержит камеру размером 110 х 165 х 455 мм и массой 6 кг, малогабаритный монитор и блок питания.

Металлодетекторы обнаруживают закладные устройства по магнитным и электрическим свойствам их элементов. Любая закладка содержит токопроводящие элементы: резисторы, индуктивности, соединительные токопроводники в навесном или микроминиатюрном исполнении, антенну, корпус элементов питания, металлический корпус закладки.

По принципу действия различают параметрические (пассивные) и индукционные (активные) металлодетекторы. По конструкции - стационарные и ручные. Для обнаружения малых токопроводящих элементов применяют в основном ручные металлодетекторы, которые можно приблизить вплотную к токопроводящему элементу.

В параметрических металлодетекторах токопроводящие элементы, попадающие в зону действия поисковой рамки (катушки) диаметром 250-300 мм, изменяют ее индуктивность. Эта катушка является индуктивностью колебательного контура поискового генератора, частота колебаний которого составляет 50-500 кГц. Чем выше частота колебаний генератора, тем больше отклонение частоты генератора, т. е. тем выше чувствительность металлодетектора, Но одновременно сильнее сказывается влияние среды, особенно грунта земли. Поэтому в некоторых типах металлодетектора поисковую катушку запитывают негармоническим сигналом с частотой 15-50 кГц, а для измерения отклонения частоты используются гармоники колебания на частотах 500-1000 кГц.

Для измерения отклонения частоты колебаний генератора параметрического металлодетектора широко применяется метод «биений» - явления, возникающего при сложении двух колебаний с близкими частотами. Одно колебание с изменяющейся частотой создается поисковым генератором, другое - эталонным генератором со стабилизированной частотой. Частоты этих колебаний устанавливаются равными при отсутствии в зоне действия поисковой рамки посторонних предметов. Частота биений поступает в виде тональной частоты на наушники и световой индикатор. По частоте тона звукового сигнала и миганий светового индикатора можно локализовать область, внутри которой находится металлический предмет.

Достоинством параметрических металлодетекторов является их магнитная селективность - способность разделять металлы по магнитным свойствам. Известно, что черные металлы (чугун, сталь, кобальт, сплавы) имеют удельную магнитную проницаемость ц» 1. У цветных парамагнитных металлов (титана, алюминия, олова, платины и др.) этот показатель незначительно больше 1, у диамагнитных металлов (золота, меди, серебра, свинца, цинка и др.) - незначительно меньше 1. Следовательно, по знаку и величине отклонения частоты поискового генератора от номинального (нулевого) значения можно судить о типе попавшего в зону действия рамки металлического предмета. Эта возможность расширила область применения ручных металлодетекторов, в том числе для поиска кладов, и активизировало исследования по их совершенствованию в середине 90-х годов XX в.

Однако чувствительность пассивных параметрических металлодетекторов недостаточна для обнаружения находящихся в неоднородной среде металлических предметов. Глубину обнаружения увеличивают в индукционных металлодетекторах. В них с помощью специального генератора и излучающей поисковой рамки (катушки) создают магнитное поле. Оно индуцирует в токопро водящих предметах вихревые токи, создающие вторичное поле. Это поле принимается другой, измерительной, катушкой металло-детектора. Наводимый в нем сигнал фильтруется, обрабатывается, усиливается и подается на звуковой и световой индикатор ме-таллдетектора.

Различают аналоговые и импульсные индукционные метал-лодетекторы. В аналоговых металлодетекторах на поисковую катушку поступает от генератора гармонический сигнал с частотой 3-20 кГц. В импульсных металлодетекторах удается за счет мощного короткого импульса, подаваемого в поисковую катушку, сформировать магнитное поле с напряженностью 100-1000 А/м, на порядок превышающей напряженность поля аналогового металлоде-тектора и проникающей до 2 м в грунт земли.

Так как магнитное поле поисковой катушки пронизывает измерительную катушку, то основной технической проблемой индукционных металлодетекторов является компенсация сигналов, наводимых этим полем в измерительной катушке. Компенсация сигналов в измерительной катушке достигается за счет взаимно перпендикулярного пространственного расположения осей поисковой и измерительной катушек, использования компенсационной катушки с параметрами, идентичными параметрам измерительной, но с противоположным направлением намотки провода, а также путем соответствующей обработки сигналов.

Характеристики сигнала в измерительной катушке зависят от размеров токопроводящей поверхности объекта, ее электропроводности, магнитной проницаемости материала и частоты поля. Выделение очень слабых сигналов, наводимых в измерительной катушке металлодетектора вторичным полем мелких металлических предметов, на фоне различных помех, а также компенсация помех требует достаточно сложных алгоритмов оптимальной обработки, реализуемых микропроцессорной техникой.

Для обнаружения закладок применяются в основном ручные металлодетекторы. Измерительная и поисковая катушки в них могут выполняться в виде торроида диаметром порядка 140-150 мм, укрепленного на корпусе ручки (АКА 7202) или непосредственно в корпусе металлодетектора («Минискан»). Металлодетектор имеет звуковой и световой индикаторы, регулятор настройки чувстви тельности; питание ручных металлодетекторов от химических источников тока. Проблема автоматической подстройки коэффициента усиления металлодетектора под параметры среды решается микропроцессором. Максимальная чувствительность металлодетектора характеризуется обломком иглы длиной 5 мм, находящимся в поле действия измерительной катушки. Вес ручных металлодетекторов невелик: от 260 г до нескольких кг.

Для интерскопии предметов непонятного назначения применяют переносные рентгеновские установки. Переносные рентгеновские установки бывают двух видов:

Флюороскопы с отображением изображений на экране просмотровой приставки;

Рентгенотелевизионные установки.

Переносные флюороскопы состоят из излучателя, пульта дистанционного управления, просмотровой приставки с люминесцентным экраном, аккумуляторного блока, зарядного устройства, соединительных кабелей и сумок для переноса установки (транспортной упаковки). Обследуемый предмет размещается между излучателем и просмотровой приставкой на расстоянии около 50 см от излучателя и вплотную к просмотровой приставке.

Проникающая способность рентгеновских лучей пропорциональна анодному напряжению на рентгеновской трубке, которое достигает у некоторых переносных флюороскопов 250 кВ. Например, досмотровая рентгеновская установка «Шмель-90/K» фирмы «Флэш Электронике» для обеспечения высокой проникающей способности имеет анодное напряжение 90 кВ. Она просвечивает стальную пластину толщиной 2 мм, бетонную стену толщиной до 100 мм, позволяет различить за преградой из алюминия толщиной 3 мм две медные проволоки диаметром 0,2 мм, расположенные на расстоянии 1 мм друг от друга. Рабочее поле экрана просмотровой приставки - круг диаметром 255 мм.

С целью повышения безопасности оператора в современных переносных рентгеновских флюроскопах (например, в флюороскопе Яуза-1 фирмы «Novo») используется люминесцентный экран с запоминанием, позволяющий рассматривать изображение после выключения высокого напряжения. В состав таких комплексов включается специализированный термоконтейнер для стирания изображения с люминесцентных экранов.

Уменьшение мощности рентгеновского излучения и масса-га-баритных характеристик установки достигается усилением яркости изображения экрана. Переносной рентгеновский флюороскоп ФП-1 («Спектр») с коэффициентом усиления яркости экрана не менее 30000 имеет малые размеры (270 х 240 х 920 мм) и массу (3 кг). В то же время размеры его флюороскопического экрана составляют 250 х 250 мм. Дополнительно к нему поставляется фото- или видеоприставка для документирования изображений.

Для просвечивания тонких предметов с неметаллическими корпусами применяют установки с радиоактивными изотопами низкой активности. Такие установки компактны, просты в управлении и безопасны. Например, рентгеновская микроустановка РК-990 с габаритами 220 х 210 мм и массой 1,7 кг просвечивает объект с размерами до 63 х 87 мм.

В рентгенотелевизионных установках теневое изображение преобразуется в телевизионное изображение на экране удаленного от излучателя монитора. Например, рентгеновский аппарат «Шмель-экспресс» обеспечивает возможность наблюдения изображения объекта как на экране монитора, удаленного до 2 м от рентгеновской установки, так и на экране просмотровой приставки комплекса «Шмель-90К». Размер экрана рентгенотелевизионного преобразователя 360 х 480 мм. Эта установка позволяет запоминать до 1000 изображений и обеспечивает информационно-техническое сопряжение с ПЭВМ.

Применение рентгеновских установок для исследования закладных устройств ограничивается сравнительно их высокой стоимостью.

На протяжения долгого времени человеку было всегда интересно, что и как происходит на земле и в её недрах. Нас интересует, что и где, а главное как лежит, даже если не мы туда положили. Для удовлетворения этих потребностей производятся специальная техника и приборы. На сегодняшний день существует множества приборов для изучения, поиска, исследования земной поверхности и её недр. Также разрабатываются приборы для обеспечения безопасности жизни деятельности человека. Таким приборам является «АБ-400» создан на основе георадара.

Так что же представляет собой георадар?

Георадар — это прибор радиолокационного зондирования (GPR), для подповерхностных исследований направленных на получение детальной информации об объекте в реальном режиме времени. Работа георадара основана на явлении отражения высокочастотного электромагнитного сигнала от границ объектов с отличными от среды их нахождения электрическими характеристиками .

Георадар является уникальным геофизическим прибором, ведь георадар позволяет подготовленному оператору «видеть» сквозь камень, землю и воду. Практически не существует такой среды, которая могла бы скрыть от георадара свои тайны: пустоты и инородные тела, изменения плотности и структуры, скрытые внутренние конструкции, вообще практически любые аномалии – всё это для георадара страницы открытой книги. Границы успешного использования георадара огромны:

— геология и добыча полезных ископаемых;

— экспертиза и строительство автомобильных дорог;

— экспертиза железобетонных сооружений и трубопроводов;

— исторические и археологические исследования;

— поиск, картографирование и исследование подземных коммуникаций;

— исследование и ремонт мостов;

— проведение экологической оценки почв и сооружений;

— поиск грунтовых вод и подземных резервуаров;

— исследования водоёмов, изучение характеристик снежных и ледовых покровов;

— поиск кладов;

— экспертиза железнодорожных путей;

— строительство;

— горизонтальное направленное бурение – и это далеко не полный спектр для применения георадара.

Основные преимущества георадара над другими методами:

  • компактность в работе георадара создаёт минимум неудобств при проведении исследований в густонаселённых районах и местах плотной застройки. Использование георадара не наносит ущерба окружающей среде и исключает нарушение экологического баланса;
  • использование георадара не требует дополнительного оборудования и мощных источников энергии. Георадар одинаково эффективный при исследовании вертикальных, наклонных и горизонтальных поверхностей. Георадар проводит измерения практически на любом, в том числе сильнопересечённом ландшафте, на любой поверхности – земля, песок, глина, камень, снег, лёд. Георадар используется и на любых искусственных поверхностях – железобетон, бетон, кирпич и так далее;
  • применение используемого в георадаре георадиолокационного метода диагностики является на данный час самым перспективным для точного определения характеристик исследуемого объекта. В сравнении с другими методами, георадиолокационная диагностика, лежащая в основе действия георадара, характеризуется высоким быстродействием наряду с низкою энергозатратностью;
  • и главное, георадар использует неразрушающий метод исследования и контроля — георадиолокацию. Благодаря использованию георадара производственные и исследовательские затраты сокращаются в десятки, а в некоторых случаях и сотни раз, а значит и экономическая эффективность проекта с использованием георадара значительно выше!

Что такое георадар и принцип его действия

Георадиолокационное (георадарное) обследование производится при помощи специального инструмента – георадара, который представляет собой электронный прибор. С помощью георадара исследователи получают непрерывный разрез той среды, в которой производится диагностика. Глубина исследования при этом может достигать 20 метров. Запись данных экспертизы осуществляется в файл, что позволяет в дальнейшем проводить изучение и документирование материала при помощи компьютерного оборудования.

Принцип действия георадара целиком и полностью основывается на радиолокации: излучение и фиксация отраженных электромагнитных импульсов. Импульс производится самим прибором и при помощи излучателя (антенны) направляется в изучаемую среду. Средой может быть любой материал: бетон, грунт, кирпичная стена и пр. Среда может иметь неоднородную структуру, что и отражает прибор. На основании таких исследований выявляются различные пустоты и вкрапления других материалов.

Георадиолокация — неразрушающий метод исследования и контроля. Применение его может значительно сократить затраты. К примеру, поиск кабельных трасс под землей при помощи георадара значительно упрощается, а если учесть тот факт, что на многих действующих ныне заводах нет документации о проложенных когда-то трубопроводах и кабельных лотках, то эффект от использования георадара значительно возрастает.

Как правило, при георадиолокационном исследовании блок антенн георадара перемещается по поверхности среды. Излучение и прием отраженных средой сигналов происходит через определенное расстояние. Эта дистанция носит название «шаг зондирования». Минимальное значение шага может измеряться всего несколькими миллиметрами.

После того, как антеннами будет принят отраженный сигнал, он поступает на устройство регистрации информации; как правило, в качестве регистратора используется ноутбук. На данном устройстве производится запись полученных данных в файл. После анализа записанной информации и ее структурирования инженер-диагност компании, проводящей георадиолокационную экспертизу, получает «разрез исследуемой среды». Другое название данного разреза – георадиолокационный профиль.

Чаще всего такого рода профиль выполнен в виде радиограммы. Радиограмма представляет собой массив глубин отраженных сигналов. Еще одно название радиограммы – волновая картина.

Преимущество георадара

В последнее время стало очень популярно проведение георадиолокационной экспертизы. Такой метод диагностики является самым многообещающим способом определения характеристик исследуемой среды. Это перспективное направление развития в области геофизических исследований. Преимущества георадара и георадиолокационного способа диагностики

  • Высокая разрешающая способность георадара и его помехоустойчивость к искажающим сигналам наряду с быстротой проведения и их экономичностью делает метод исследования очень привлекательным для современных руководителей предприятий и организаций. Проводя у себя на территории георадиолокационную экспертизу, можно получить достоверные сведения о свойстве грунтов, их составе, нахождении опасных пустот под зданиями или в непосредственной близости от них и многое другое. К примеру, исследование монолитного фундамента с использованием георадара может выявить его разрушения и помочь принять меры еще до того, как произойдут подвижки основания.
  • При проведении георадарного исследования не требуются большие производственные площади. Так как весь исследовательский комплекс — оборудование небольших размеров. Это существенное преимущество, позволяющее производить исследования даже в подвальных помещениях или емкостях.
  • Применение данного метода диагностики существенно сокращает расходы на проведение буровых работ. Ведь георадиолокация предоставляет исследователю детальную информацию о подстилающих слоях грунта и его структуре. Бурение контрольно-измерительных скважин в этом случае проводится в меньшем количестве и именно там, где это действительно нужно.

Виды работ

Область применения георадара весьма широка, но ее можно условно подразделить на две группы мероприятий. Каждой из таких групп характерны свои методики и способы обработки информации:

  1. Решение геологических и гидрогеологических задач:
    • Картирование геологических структур – восстановление геометрических границ;
    • Определение свойств и структуры различных отложений. Выявление уровня прохождения грунтовых вод. Определение толщины отдельных слоев грунта и границ между различными участками;
    • Определение толщины ледяного покрытия;
    • Изучение толщи водного слоя и определение поддонных отложений;
    • Определения глубины промерзания грунта;
  1. Поиск отдельных объектов и инженерных сооружений в нештатных ситуациях:
  • Поиск кабельных трасс;
  • Поиск трубопроводов;
  • Определение границ производственных захоронений;
  • Выявление расположения заваленных или обводненных подвальных помещений;
  • Определение пустот в опасной близости от эксплуатируемых зданий и сооружений.

Обследование карьеров и геологические изыскания

Как вы уже могли услышать или прочитать, георадар — это прибор, который обеспечивает быстрое и детальное сканирование грунта. Высокая мобильность георадара в сочетании с возможностью проведения неразрушающего сканирования грунта (без контрольного бурения) с высокой детализацией делают георадар уникальным среди другого оборудования, используемого в геофизике. Благодаря полученным данным, появляется возможность принять правильное решение при проведение работ, в результате чего инженерные изыскания становятся менее затратной. При георадарных исследованиях существует возможность отобразить результаты проведенного сканирования грунта в виде 3D-модели изучаемой среды.

Благодаря георадарным исследованиям стало возможно построение геологических разрезов, поиск и разведка запасов месторождений полезных ископаемых, определение положения уровня грунтовых вод, толщины льда, глубины и профиля дна водоёмов, положения карстовых воронок и пустот, гляциологические исследования – вот далеко не полный перечень тех задач, которые геология решает с помощью сканирования грунта георадаром. Но ряд задач геология решает только георадаром. Например, проведение картирования геологических структур, то есть определение контактов горных пород с различной диэлектрической проницаемостью возможно только с использованием георадара.

При инженерно-геологических изысканиях используются возможности георадара по сканированию грунта при исследованиях в области инженерной геологии, гидрогеологии и геокриологии; инженерно-геологических изысканиях для строительства; определения уровня грунтовых вод, зон повышенной обводненности; выявления участков развития опасных геологических процессов (карста, оползания и др.).

Применение георадара при обследовании и оценке карьеров позволяет сэкономить большие средства, поскольку разработка грунта при добыче полезных ископаемых может вестись благодаря георадару непрерывно, с максимизацией полезной выработки, так как георадар обеспечивает четкое определение границ между разными породами и минералами.

Поиск скрытых объектов

Современные георадары просвечивают грунт на глубину до 100 метров. Искомый объект должен быть сопоставим по своим размером с глубиной залегания, а также должен быть контрастен по своим свойствам с окружающей средой.

Как правило в георадиолокации используются частоты сигналов от 50 до 1500 МГц, благодаря этому расширяются возможности поиска скрытых объектов как в конструкциях так и в грунтах на самых больших глубинах.

Как показывает практика, при различных условиях окружающей среды георадар позволяет обнаружить:

  • объект с линейными размерами от 3-5см на глубинах до 1м;
  • объект с линейными размерами от 5-10см на глубинах до 2м;
  • объект с линейными размерами от 10-15см на глубинах до 5м;
  • объект с линейными размерами от 15-30см на глубинах до 10м;
  • объект с линейными размерами от 1м на глубинах до 50м;

Основное достоинство георадара по сравнению с другими используемыми в геофизике приборами — его универсальность, которая позволяет использовать георадар не только непосредственно в геофизике, для решения её различных задач. Георадар используется в геологии, строительстве, экологии, археологии, и многих других сферах деятельности, другими словами везде, где требуется осуществить эффективный поиск скрытых объектов.

Использование георадара в поисковых работах имеет огромный потенциал, что сегодня позволяет геофизике успешно выполнять поиск георадаром скрытых объектов в самых сложных для этого ситуациях.

Обследование строительных конструкций и фундаментов

Когда появился прибор — георадар, стало ясно, какого помошника получила в связи с этим строительная отрасль а особенно железобетонное строительство. Георадар, использующий неразрушающий метод подповерхностного зондирования является незаменимым прибором для обследования внутреннего состояния железобетона. Георадар не нарушает при этом общей целостности конструкций. При работе с железобетоном георадаром определяется качество и внутреннее состояние бетонных конструкций (мостов, зданий, фундаментов, свай и др.).

Благодаря георадарным обследованиям появилась возможность исследования эксплуатационных характеристик строительных конструкций. Георадар сканирует внутреннее строение и определяет деформационное состояние зданий и инженерных конструкций. Также с помощью георадара определяются геометрические и физические параметры подземных частей фундаментов строений, оснований и свай.

При проведении обследования железобетонных конструкций и сооружений георадар производит общее сканирование, определяет места нахождения арматуры, инженерных сетей, закладных, толщины ж/б плит, наличие полостей и пустот, наличие/отсутствие гидроизоляции (особенно георадар помогает в тех случаях когда нужно обследовать ж/б конструкцию не нарушив защитного слоя). Также георадар используется в строительстве для контроля качества и обнаружения объектов в конструкциях перед сверлением или бурением. Георадиолокационное обследование позволяет заранее обнаружить инженерные сети и потому исключить возможность их повреждения и последующего дорогостоящего ремонта.

Обнаружение и обследование коммуникаций

На сегодняшний день, обнаружение скрытых коммуникаций (кабелей, трубопроводов, коллекторов, баков, резервуаров, септиков и т.д.) в городских условиях георадаром приобретает большую популярность. Объясняется это тем, что часто имеющиеся в наличии схемы и планы коммуникаций имеют значительные расхождения с действительностью, а иногда попросту отсутствуют. В этом случае, работать без предварительного георадарного обследования территории крайне не желательно, георадар даёт возможность избегать неизбежных аварий.

Повышенный спрос на георадарные исследования для поиска коммуникаций обычно исходит от организаций, занимающихся бестраншейной прокладкой подземных коммуникаций в условиях города (горизонтально-направленное бурение). Полученная с помощью георадара информация о наличии и положении в плане и по глубине подземных коммуникаций на осях горизонтального бурения обеспечивают безаварийную работу, выполненную в кратчайшие сроки и с минимальными затратами.

Коммунальными и ремонтными службами георадар используется для определения местоположения и глубины залегания скрытых коммуникаций, обследования участков местности перед проведением земляных работ, а также для обнаружения мест прорывов в трубопроводах. Использование георадара позволяет вести успешный поиск мест утечки жидкости из подземных и скрытых в стенах трубопроводов.

Благодаря георадарному зондированию возможен поиск даже наиболее сложных для обнаружения пластиковых, бетонных и других неметаллических труб. В отличие от георадара металлоискатели и трассоискатели здесь бессильны.

Экспертиза автомобильных дорог

Для качественного производства ремонтных работ, как правило, требуется предварительное обследование. Обычно это контрольное бурение, отбор проб грунта и статические нагрузки. Но все эти методики довольно дорогостоящи, а самое главное не дают целостной картины состояния дорожного покрытия и подстилающих его грунтов. А главное само по себе применение этих методов ослабляет дорожное покрытие. Поэтому в условиях, когда средства, выделяемые на оценку состояния дорожного покрытия, ограничены в размерах, на первое место выходит экономичность методик диагностирования. И в этой связи особую актуальность и рациональность приобретает георадарное обследование.

По характеристикам полученного георадиолокационного профиля (разреза дорожного пирога) оператор георадара делает выводы о толщине слоев различной плотности, наличие в них пустот, переувлажнений, т.е. о состоянии дорожного покрытия. В процессе интерпретации георадиолокационных профилей можно выявлять наличие, а также прогнозировать появление и распространение опасных физико-химических процессов (суффозии, карсты), зон просадок и разуплотнения грунтов, зон размытия грунтов, инфильтрации грунтовых вод и т.д.

Георадиолокационный профиль, выполненный по участку автомобильной дороги, для определения причин разрушения и просадок дорожного полотна, для определения толщин конструктивных слоев.

Для определения мощности и количества и качества слоев дорожной одежды, а также проведении комплексного исследования конструкции дорожного полотна, в нашей компании используются георадары, имеющие различные типы антенн с разными частотными диапазонами (400 – 1700МГц). Для определения границ и состояния асфальта и а/б – применяются высокочастотные антенные блоки георадара (1000, 1700МГц); для определения толщины слоев основания полотна дороги используются антенные блоки с низким частотным диапазоном (150 – 250МГц).

В результате комплексной неразрушающей георадарной экспертизы автомобильных и железных дорог можно быстро, экономично и надежно получать самые точные данные о состоянии дорожного покрытия, количестве и качестве использованных материалов, прогнозировать места разрушений и многое другое.


Обнаружение мест утечек жидкости

Коммунальными и ремонтными службами георадар используется для определения местоположения и глубины залегания скрытых коммуникаций, обследования участков местности перед проведением земляных работ, а также для обнаружения мест прорывов в трубопроводах.

Благодаря георадарному зондированию возможен поиск даже наиболее сложных для обнаружения пластиковых, бетонных и других неметаллических труб.

Использование георадара позволяет вести успешный поиск мест утечки жидкости из подземных трубопроводов, скрытых систем водоснабжения, отопления, канализации. С помощью георадара возможно обнаружить влажные и обводненные участки внутри бетона или грунта, а также увидеть направление распределения жидкости и как следствие локализовать место протечки.


Горизонтально направленное бурение

Горизонтальное направленное бурение (ГНБ) является новейшей технологией, выгодно отличающейся от классической прокладки коммуникаций тем, что её воздействие на окружающую среду минимально, оно используется для строительства новых инженерных сетей и ремонта изношенных коммуникаций. Эта технология не имеет аналогов и не заменима в случаях, когда необходимо прокладывать инженерные сети под действующими транспортными магистралями, реками и другими преградами, где открытый способ прокладки сетей крайне затруднён или вовсе невозможен. Но буровые установки не могут действовать «в слепую», так как крупных в городах под поверхностью асфальта и газонов находится огромное количество коммуникаций, схемы расположения многих из которых утеряны либо неточны. Поэтому перед тем как начинать бурение, надо в обязательном порядке уточнять истинное местоположение этих коммуникаций, и удостовериться в отсутствии археологически ценных объектов, особенно если работа ведется в исторической части города.

В связи с этим для экономичного использования технологии горизонтально направленного бурения решающее значение имеет предварительное детальное изучение грунта. Георадарное обследование позволяет провести послойное вертикальное или горизонтальное изучение грунтов на предмет выявления таких преград, как трубопроводы, кабельные трассы, фундаменты, шахты и т. д. Использование георадара при горизонтально направленном бурении позволяет выбрать правильное направление движения бура.

Георадар позволяет вести прокладку инженерных коммуникаций под дном водоемов и под сооружениями ниже их фундамента. Благодаря георадару возможна сложнейшая прокладка коммуникаций над, под или между другими трубопроводами и кабелями без вскрытия пересекаемых сетей, бурение из колодца в колодец. Также возможно применение георадара для контроля качества после выполнения работ по прокладке коммуникаций, проверки скрытых работ и т.д.

Фрагмент георадиолокационного профиля. Красными линиями отмечены выявленные коммуникации на глубинах до 3м.

Для поиска тайников в строительных конструкциях из кирпича и бетона при одностороннем доступе предназначен прибор "Кайма".

Принцип действия прибора основан на регистрации частично отраженной от границ раздела двух сред радиоволны, излучаемой передающей антенной. В приемном устройстве, состоящем из приемной антенны и усилителя, отраженный сигнал обрабатывается и передается на звуковой и стрелочный индикаторы.

Прибор состоит из блока обработки и связанного с ним датчика. Массаприбора составляет не более 1,6 кг.

Дальность обнаружения внутренних полостей в зависимости от их размера составляет до 250 мм. При этом не имеет значения степень заполнения полости различными вложениями.

Скорость сканирования при работе с прибором должна составлять от 5 до 15 см/с. Датчик во время поиска должен плотно и без перекосов прилегать к стене.

Другим прибором, обеспечивающим обнаружение тайников, является прибор "Жасмин", в комплект которого дополнительно входит устройство для сверления и эндоскоп для осмотра содержимого полости.

В приборе используется импульсный метод зондирования и регистрируется сигнал, отраженный от стенок тайников, который задерживается по времени относительно зондирующего импульса. Путем измерения времени задержки можно оценить расстояние до источника сигнала.

Прибор "Жасмин" предпочтительно использовать для больших по габаритам и глубине залегания тайников. С его помощью можно обнаруживать внутренние полости: в глиняных и песчаных грунтах - на глубине до 500 мм; в кирпичных стенах - на глубине до 400 мм; в бетонных стенах - на глубине до 200 мм.

Приборы для поиска и идентификации взрывчатых

И наркотических веществ

Все взрывчатые вещества (ВВ) имеют специфический запах. Одни, как, например, нитроглицерин пахнут очень сильно, другие, как тротил, - значительно слабее, а некоторые, в частности, пластиды - очень слабо. Тем не менее, все эти ВВ обнаруживают, по крайней мере, с использованием служебно-розыскных собак.

Современные газоанализаторы , являющиеся своеобразной моделью “собачьего носа”, тоже могут делать это, правда не столь эффективно в отношении пластидов.

Отечественные газоанализаторы типа МО2 по своим эксплуатационным характеристикам не уступают лучшим зарубежным образцам. Реализуемая на практике их чувствительность (порядка 10 -13...-14 г/см 3 по ТНТ) позволяет надежно фиксировать штатные ВВ типа тротила, гексогена и др. Правда, все подобные приборы достаточно дорогостоящие.

Принцип действия таких приборов основан на методах газовой хроматографии и дрейфспектрометрии ионов.

Хроматографические детекторы паров взрывчатых и наркотических веществ требуют применения высокочистых газов-носителей (аргон, азот), что создает определенные неудобства в процессе эксплуатации этих приборов. Оригинально решена эта проблема в детекторе Egis фирмы Thermedics (США): газ-носитель водород получается в самом приборе путем электрохимического разложения воды.

В дрейфспектрометрических детекторах основу газа-носителя составляет воздух.

Важным технологическим звеном в процессе обнаружения взрывчатых и наркотических веществ является пробоотбор. Пробоотборник - это, в сущности, малогабаритный пылесос, который задерживает пары и частицы веществ на сорбирующих поверхностях или в фильтре (концентратор). Бумажный фильтр можно использовать и для взятия мазков с поверхности контролируемого предмета. Затем, в процессе нагрева происходит десорбция веществ из концентратора и парообразная фракция подвергается анализу.

Достаточно трудной задачей является обнаружение слаболетучих взрывчатых веществ, входящих в состав пластиковой взрывчатки, однако приборы последнего поколения успешно справляются и с ней.

Следует отметить, что в сочетании с газоанализатором целесообразно использовать сравнительно недорогой химический комплект для экспресс-анализа следовых количеств взрывчатых и наркотических веществ.

Анализаторы следов ВВ относятся к классу сравнительно недорогих средств для экспресс-выявления следов взрывчатых веществ на поверхности предметов. Используется принцип так называемой жидкостной хроматографии.

Следы ВВ изменяют окраску действующего на них химического реагента. Устройство компактно, просто в обращении. Реализованная на практике чувствительность порядка 10 -8...-9 г/см 3 по ТНТ и 10 -6...-7 г/см 3 по гексогену, оксогену и тетрилу. Средство незаменимо в полевых условиях.

Ядерно-физические приборы - сложные и сравнительно дорогие устройства, позволяющие выявить ВВ по наличию в них водорода и азота, способны обнаружить ВВ в разнообразных условиях, в том числе и за преградой.

Наибольший пользовательский интерес представляют нейтронные дефектоскопы . Они выявляют ВВ как объект с повышенным содержанием водорода. Для этого используется слабый источник нейтронов, которые, попадая на ВВ, рассеиваются на атомах водорода и регистрируются приемником. Отечественные нейтронные дефектоскопы типа “Исток-Н” имеют высокую производительность и конструктивно реализованы в портативном варианте.

Одним из наиболее ярких представителей приборов обнаружения и идентификации наркотических и взрывчатых веществ (НВ и ВВ) является прибор ITEMIZER , изготовленный фирмой Ion Track Instrument (Великобритания) и успешно применяемый в Калининградской региональной таможенной лаборатории для проведения экспертиз НВ и ВВ, а также в Калининградской оперативной таможне для проведения скрытых оперативных мероприятий.

С помощью данного прибора можно успешно проводить проверку и поиск следов НВ и ВВ, которые в случае их присутствия неизбежно имеются на поверхностях багажа, автомобилей, транспортных упаковок и контейнеров. Любая поверхность, с которой соприкасался контрабандный товар, может быть проверена.

Прибор в течение 30 секунд переключается из режима обнаружения НВ на режим обнаружения ВВ. Анализатор, встроенный сенсорный экран, принтер и блок испарения-десорбции собраны в одном корпусе и образуют легко транспортируемый прибор небольшого веса. Органы управления и визуального контроля выведены на панель сенсорного экрана.

В случае обнаружения контрабанды на экране мигает сигнал тревоги, вещество идентифицируется, раздается звуковой сигнал и все полученные результаты печатаются на специальной ленте встроенным принтером с указанием даты и времени.

Отбор пробы производится путем протирки исследуемой поверхности бумажным фильтром или при помощи блока дистанционного взятия проб (автономного ручного микропылесоса, в который вставляется бумажный фильтр). В каждом случае фильтр с пробой помещается в блок испарения-десорбции для проведения автоматического анализа. Присутствие или отсутствие контрабанды прибор подтверждает в течение 8 секунд, что позволяет обрабатывать достаточно большое количество проб ежесуточно.

Архив (библиотека) компьютера прибора включает в себя программу идентификации до 40 типов НВ и ВВ, а также может подвергаться изменению и дополнению. Кроме того, в результате сравнения плазмограмм одного и того же вещества, имеется возможность определения места производства исследуемого вещества, при условии наличия архивных данных по данному веществу.

Основные технические параметры прибора ITEMIZER:

1. Чувствительность: не более 200 пикограмм НВ и ВВ.

2. Вероятность ложной тревоги при взятии проб:

С поверхности - 1%;

С воздуха - 0,1%.

3. Время подготовки к работе - до 50 минут.

4. Электропитание: 220 В, 50 Гц.

Для проведения досмотрово-поисковых мероприятий целесообразно использовать портативный переносной аналог данного прибора - VaporTracer. Основанный на технологии спектрометрии мобильности захваченных ионов, этот ручной детектор разработан для использования в местах. где требуется повышенная безопасность, где необходимо проводить быстрый и точный досмотр. Оператор направляет сопло детектора на досматриваемый объект и нажимает активатор. Проба моментально попадает в детектор и анализируется. Весь процесс занимает несколько секунд.

Прибор весит менее 4 кг и способен обнаруживать и идентифицировать крайне малое количество НВ и ВВ. Система работает, забирая пробу пара в детектор, где она нагревается, ионизируется, а затем идентифицируется, показывая результаты на уникальной плазмограмме.

Данный прибор способен обнаруживать как пары, так и частицы контрабанды НВ и ВВ.

Технические характеристики прибора VaporTracer:

1. Обнаруживаемые вещества: более 40 НВ и ВВ одновременно;

2. Источники питания: от сети 220 В или от аккумуляторной батареи (до 6 часов работы);

3. При обнаружении НВ или ВВ срабатывают как визуальный, так и звуковой сигнал тревоги.

В органах внутренних делдля поиска ВВ используютхроматограф газовый "Эхо-М".

Процесс исследования сорбированных проб состоит из двух самостоятельных стадий: отбор пробы и ее газохроматографический анализ.

При отборе пробы поток анализируемого воздуха прокачивается через концентратор. Вследствие повышенной сорбируемости пары низколетучих веществ улавливаются концентратором и удерживаются на его поверхности. Для проведения газохроматографического анализа концентратор с пробой помещают в камеру ввода прибора, в которой поддерживается температура, достаточная для испарения веществ с поверхности концентратора. После определенного времени подогрева концентратора через камеру продувается порция прогретого газа - носителя, которая переносит парогазовую смесь с анализируемой пробой в разделительную газохроматографическую колонку.

Прибор ОМП-1, описание которого приведено ниже, призван облегчить решение этих задач. При испытаниях прибор обнаруживал под слоем грунта пункты полигонометрии на расстоянии 0,3-0,4 м, крышки колодцев-на расстоянии 0,8-1 м.

Принцип работы прибора ОМП-1 основан на том, что частота генератора изменяется, если поисковая катушка приближается к металлическому предмету. Чем ближе поисковая катушка к металлическому предмету, тем больше возрастает частота генератора. Следовательно, регистрируя каким-то образом изменение частоты генератора, можно отыскать металлический предмет. При этом максимальное изменение частоты соответствует минимальному расстоянию между поисковой катушкой и металлическим предметом. Изменение частоты генератора можно регистрировать на слух (используя метод биений) или же визуально.

Если между генератором с выносной поисковой катушкой и усилителем постоянного тока включить соответственно настроенный ФСС (фильтр сосредоточенной селекции), то при изменении частоты генератора будет меняться амплитуда, а следовательно, и коллекторный ток транзистора Т3. В коллекторную цепь Т3 включён прибор на 200 мкА.

Принципиальная схема прибора ОМП-1 представлена на рис. 1. Генератор синусоидальных колебаний выполнен на транзисторе Т1 по трёхточечной схеме. Рабочая точка определяется делителем напряжения R1, R2 и сопротивлением R3. Кроме относительно высокой стабильности частоты, амплитуды и хорошей формы колебаний, генератор имеет ещё одно преимущество: в нём используется несекционированная поисковая катушка. Конденсатор переменной ёмкости С5 позволяет изменять частоту генератора от 430 кГц до 500 кГц.

Рис.1. Принципиальная схема прибора для обнаружения металлических предметов.

Изменяя ёмкость С5, можно выбрать оптимальное расположение рабочей точки на частотной характеристике ФСС (на участке наибольшей крутизны), это соответствует максимальной чувствительности прибора. Синусоидальное напряжение генератора через сопротивление R4 поступает на ФСС, настроенный на частоту 445 кГц. Так как усилители ПЧ в радиоприёмниках настроены на 465 кГц, то работающий прибор не создает помех. В приборе использован ФСС, применяемый в радиоприёмнике «Атмосфера-2М». С помощью подстроенных сердечников его контуры перестраивают на рабочую частоту прибора (445 кГц), не изменяя намоточных данных катушек. В приборе можно использовать ФСС и от других радиоприёмников. Предпочтительно применять контурные катушки высокой добротности, например ФСС карманных радиоприёмников «Топаз-2» и «Сокол».

Схема, изображённая на рис. 2, отличается от первой схемы (рис. 1) дополнительным вторым каскадом, что позволяет получить более высокую чувствительность прибора.

Рис.2. Принципиальная схема прибора для обнаружения металлических предметов с дополнительным каскадом

Налаживание прибора.

Правильно собранный генератор начинает генерировать сразу, и его налаживание заключается лишь в подборе такой ёмкости конденсатора С4, при которой частота генерации приблизительно равна 445 кГц. При этом ротор конденсатора переменной ёмкости С5 необходимо установить в среднее положение. Частота была измерена прибором ЧЗ-7, который через сопротивление в несколько килоом был подключён к выводу эмиттера транзистора T1 и к общему плюсовому зажиму. Для настройки ФСС необходимы ГСС-6 и измеритель выхода (прибор чувствительностью 200 мкА).

Поисковую катушку, которая является колебательным контуром, необходимо поместить в электростатический экран. Он выполняется из дюралюминиевой трубки диаметром 12 мм в виде кольца диаметром 390 мм. По внешней окружности кольца ножовкой пропиливают прорезь и укладывают 14 витков провода ПЭЛШО 0,28.

Рис.3. Основные размеры прибора для поиска металлических предметов.

Рис.4. монтаж прибора для поиска металлических изделий на гетинаксовой плате.

После укладки провод пропитывают парафином и всё кольцо обматывают изоляционной лентой или лакотканью. Поисковая катушка соединена с генератором экранированным коаксиальным кабелем, который проходит внутри трубки. Как само кольцо, так и трубка подсоединены к плюсовому зажиму источника питания (две батареи КБС-0,5). Они расположены в одном корпусе с микроамперметром. Ручка настройки (переменный конденсатор С5) выведена наружу через отверстия в дне и крышке корпуса собственно прибора. Переменное сопротивление R14, включённое последовательно с микроамперметром, служит для регулировки чувствительности. При переноске прибора кольцо прижимается к трубке и фиксируется пружинной защёлкой. Основные размеры прибора показаны на рис. 3. Монтаж выполнен на гетинаксовой плате (рис. 4) размерами 100x75x2 мм.

А. Зотов, В. Харин