Comment fonctionnent les détecteurs de métaux ? La science du magnétisme et du métal

Les éditeurs obsédés par l’équipement choisissent chaque produit que nous examinons. Nous pouvons gagner une commission si vous achetez à partir d’un lien. Pourquoi nous faire confiance ?

Le magnétisme plus le métal équivaut à un passe-temps cool – et parfois lucratif.

Armés de détecteurs de métaux, les explorateurs curieux trouvent chaque jour des objets historiques. Par exemple, Bob Podhrasky, directeur de l’exploitation, vice-président principal et directeur de l’ingénierie chez le fabricant de détecteurs de métaux Garrett, a déclaré à Popular Mechanics qu’il avait utilisé un détecteur de métaux pour explorer le site de la bataille du monument de San Jacinto où le Texas a obtenu son indépendance.

« Ils avaient une zone où il y avait un groupe d’artefacts personnels dans une ligne, et ils soupçonnaient que c’était là que les soldats se rendaient et devaient vider leurs poches sur le sol », a déclaré Podhrasky.

Comment fonctionnent les détecteurs de métaux ? Tout d’abord, les métaux interagissent avec les champs magnétiques.

« Si vous avez un champ magnétique variant dans le temps, ce champ magnétique à l’intérieur de ce métal crée des courants de Foucault », a déclaré Kamal Sarabandi, professeur d’ingénierie à l’Université du Michigan, à Popular Mechanics. « Ce sont des courants qui tourneraient autour du champ magnétique. En retour, les courants électriques induits dans les objets métalliques peuvent créer leur propre champ magnétique qui est détecté par... le détecteur de métaux.

Chaque détecteur dispose d’un émetteur qui alimente une bobine de recherche. Une bobine de réception détecte les objets métalliques qui contiennent des courants de Foucault en raison du champ de la bobine de recherche.

« Ces boucles de réception sont positionnées de manière particulière à ce que le champ émetteur primaire soit annulé », a déclaré Podhrasky. « Et donc quand la bobine de recherche du détecteur de métaux passe sur un morceau de métal, le champ magnétique est perturbé, et donc ... Cela crée un changement d’énergie dans la bobine du récepteur.

L’émetteur est un circuit simple qui crée généralement une onde sinusoïdale oscillante, a déclaré Podhrasky. Le signal du récepteur va à un préamplificateur, qui filtre les fréquences indésirables, puis est converti en courant continu et numérisé. Le circuit crée un son audible. De nombreux détecteurs de métaux ont maintenant des écrans LCD qui affichent leurs paramètres.

Les détecteurs de métaux peuvent faire les différences entre les différents types de métaux en fonction de la façon dont les champs magnétiques sont déformés, combien ils sont déformés et combien d’énergie est perdue sous forme de chaleur, a déclaré Podhrasky.

Podhrasky a déclaré qu’il avait inventé une technologie appelée « encoche » qui permet aux utilisateurs d’utiliser un microprocesseur pour sélectionner les types d’objets qu’ils souhaitent que les détecteurs de métaux observent. « Pour... le système Garrett, nous avons une série de carrés en haut de l’écran. Ces carrés vont en quelque sorte des conducteurs très bas à gauche aux conducteurs très hauts à droite. Nous pouvons désactiver et activer les pixels. Si le pixel est éteint, si un objet tombe dans cette plage, le détecteur ne fait pas de son.

Léger et durable, c’est un modèle pour débutants auquel vous voudrez vous accrocher.

L’ACE offre un excellent écran et de nombreux accessoires pour un prix raisonnable.

Chassez plus précisément avec les quatre modes de recherche et les profils personnalisables de l’Equinox.

Une conception pliable facilite la recherche en déplacement.

Sensible et précis, ce détecteur vaut le surpoids.

Les bobines de détection de métaux sont disponibles dans une variété de tailles. Les plus petits sont plus sensibles aux petits objets près de la surface tandis que les plus grands peuvent détecter le métal à de plus grandes profondeurs, a déclaré Podhrasky. Les bobines plus grandes sont plus lourdes que les petites. Les bobines concentriques coplanaires fonctionnent bien sur un sol avec moins de teneur en minéraux. Les bobines DD sont plus optimales pour les sols avec des niveaux élevés de minéraux.

Habituellement, la détection sous-marine des métaux se fait à l’aide de détecteurs de métaux à induction d’impulsions, a déclaré Podhrasky.

« Au fil des ans, cela a été un processus de développement constant à mesure que l’électronique progressait », a déclaré Podhrasky. « À un moment donné, les détecteurs de métaux avaient des tubes à vide et vous ne pouviez pas faire grand-chose avec. Ils ne pouvaient pas faire de discrimination et ils n’étaient pas très sensibles. Mais au fil des ans, avec les progrès des transistors et des microprocesseurs et la capacité de faire du traitement du signal numérique et une faible puissance à mesure que la complexité augmente, vous obtenez des écrans LCD pour l’affichage. C’est une évolution constante de l’application de la technologie à la discipline. »

Il existe de nombreuses utilisations pour les détecteurs de métaux. Les gens aiment explorer les sites extérieurs tels que les parcs, les écoles et les plages pour trouver des objets intéressants ou précieux. Les détecteurs de métaux sont également utilisés pour le déminage sur les anciens champs de bataille et pour les systèmes de sécurité pour la détection des armes. Ils sont également utilisés pour empêcher les morceaux métalliques d’être autorisés dans les aliments transformés.

Médicalement, une utilisation célèbre d’un détecteur de métaux impliquait la recherche par Alexander Graham Bell d’une balle qui a blessé le président américain James Garfield. (Alerte spoiler: cela n’a pas fonctionné parce que Garfield était sur un lit avec des ressorts métalliques.)

Les explorateurs curieux ont trouvé des bagues, des bijoux et bien d’autres objets qui peuvent avoir une valeur financière ou aider à révéler le passé. Cependant, des restrictions légales existent dans certains pays qui s’inquiètent des fouilles indésirables.

Les technologies ont changé à mesure que les gens cherchent à créer des moyens d’échapper à la détection des métaux. « Ils fabriquent les armes pour qu’il y ait moins de métal utilisé, donc il y a ces pistolets en plastique ou en céramique qui arrivent sur le marché », a déclaré Sarabandi. « Et pour les militaires, ils utilisent maintenant des mines en plastique plutôt que des mines métalliques, donc la détection de ces choses est très difficile. »

Kat Friedrich est une ancienne ingénieure en mécanique qui a commencé comme majeure en mathématiques appliquées, en ingénierie et en physique à l’Université du Wisconsin-Madison. Elle est titulaire d’un diplôme d’études supérieures en journalisme scientifique et environnemental et a édité sept publications d’information, dont deux qu’elle a cofondées. Elle passe son temps libre à apprendre la danse et la forme physique fonctionnelle, à lire de la science-fiction et à explorer des événements musicaux.

Pourquoi aucun « hobbit » humanoïde n’est encore en vie

Ce qui rend les sous-marins de classe Ohio si badass

6 conseils pour installer votre nouvelle piscine creusée

L’avenir de la puissance militaire mobile pourrait être nucléaire

Quel est votre niveau de dégoût alimentaire?

Nous avons construit un bureau cool influencé par le milieu du siècle

Comment les lasers alimenteront bientôt les bases militaires américaines

La Corée du Sud construit un « navire arsenal » américain

Il y a un « anti-univers » qui remonte dans le temps

Pourquoi la France est toujours une formidable puissance nucléaire

3 façons simples d’enlever la cire d’un pot de bougie

Solution à l’énigme de la semaine #7