Maden dedektoru konusunda fikir cimlastigi

Status
Yeni mesajlara kapalıdır.

Mikro Step

Kıdemli Üye
Katılım
25 Eylül 2022
Mesajlar
5,940
Maden dedektorleri ozellikle altin arayicilar yuzunden gozde cihazlar.

LCR metre konusuna kafa yorarken bu konu da aklima geldi orda ustun koru deginmistim.

Kendi yaptiklari maden dedektorlerinin yep yeni bir teknik kullandiklarini iddia edenler vs yuzunden maden dedektoru sektoru bana biraz hareketli gorunuyor. Firmalarin kendi koyduklari isimlendirmelerle mucizevi cihazlar yaptiklarini soyleyerek av yakalama pesindeler gibi gorunuyor. (Bana oyle gorunuyor)

Astronomik fiyatli olanlari gorunce de cok sasiriyorum.

Bu sektorle hic alakam olmadigi gibi farkli teknikleri de bilmiyorum. Bu tekniklerin her birisine isimler konmus.

Ne bileyim mesela beat frequency oscillator ile yapilanlara BFO teknigi demisler.

Neyse benim konuyu acma sebebim bir metal bir bobin vasitasiyla nasil algilanir uzerine olacak.

Dedigim gibi yazdiklarim benim yorumlarim.

Bir bobin degisken bir magnetik alana maruz kalirsa bobinde voltaj enduklenir fakat bu ancak hareketli miknatislari algilamada ise yarayabilir.
Ya da bir bobinden DC akim akitilir. Bu bobinin magnetik alani magnetik alani sekillendirecek hareketli bir cisimle kesilirse gene bobinde gerilim enduklenir. Bu teknik telli calgilarda kullanilan magnetik pickuplarin calisma prensibidir.

Bu iki teknik te bizim isimize yaramiyor.

Simdi gelelim arama bobininin kendisi ile yapilan LC osilatorlere.

Sinusoidal formda calisan LC osilatorun frekansi

[math]F=\frac{1}{2\pi\sqrt{LC}}[/math]
ile belirlenir.

Bobinin enduktansi ise sarim sayisina, bobin capina (kesitine) ve sargilarim bulundugu ortama baglidir. Ortam hava olduguna gore osilatorun frekansi Fa, bobin yakinlarina metal bir nesne yaklastiginda ise frekans L deki degisimden dolayi Fx gibi bir deger alacaktir.

O halde iki frekans arasindaki fark bir metal varligina isaret edebilir.

Burada fark frekans metal varligi ile ve metalin bobine yakinligi ile dogru orantildir. Keza metalin cinsi de onemlidir.

Fikir yurutmek icin dF/dL ye bakalim.

Devam edecek.
 
Son düzenleme:
astronomik fiyatlı olanlar muhtemelen GPR diğerlerinin çoğu iki adet D tipi iç içe geçmiş bobin kullanıyor.
huygens optics kanalının bu konuda güzel bir teknik videosu var, metalleri nasıl ayrıştırdığını da çok güzel açıklıyor.


gpr konusunu derinlemesine merak ediyorsanız ahmet ve köksal hocanın şu kitabını tavsiye ederim. gpr konusunda gerçekten de yeni teknikler olabilir çünkü her gün yeni bir sinyal işleme tekniği, cognitive radio vs çıkıyor. artık sinyalleri belli bir ezberde değil de makina öğrenmesi ile sınıflandırıyorlar.

 
Bu konuyu isledik loop anten hesabi python basligi altinda

formulleride yaziyor
 
Son düzenleme:
[math]F=\frac{1}{2\pi\sqrt{LC}}[/math]
[math]\frac{dF}{dL}=\frac{d}{dL}\frac{1}{2\pi\sqrt{LC}}[/math]
[math]\frac{dF}{dL}=-\frac{L^{-\frac{3}{2}}}{4\pi\sqrt{C}}[/math]
Tamam bu teknik cepte.

Bir de enduktansa I akimi basip saha sonra akimi keserek enerjinin R uzerinden bosalirken sonum deki degisim teknigine bakalim.
Bu bir ara bayagi gozde bir teknikti. Akim canavari bir metal dedektor prensibi. Pulse Induction Metodu deniyor.

Bir bobine voltaj uygulayarak akimi 0'dan I degerine kadar cikartalim ve akimi keselim. Bobine paralel bagli bir R direncinden dolayi akim ustel sekilde sonecektir.

[math]i=Ie^{-\frac{R}{L}t}[/math]
t=T aninda akimin dustugu deger

[math]I_T=Ie^{-\frac{R}{L}T}[/math]
olacaktir.

Bu I degerinin L ye olan duyarliligina bakalim.
 
Son düzenleme:
Bende @czorgormez in tavsiye ettiği videoyu ekleyecektim.Zira video'da dedektörlerin türlerini ve toprak altındaki malzemenin nasıl anlaşılabileceği gibi çok önemli konuları izah ediyor .Bu arada videoyu yükleyen kişi zamanında Philips in ARGE sinde yıllarca çalışmış özellikle optik konusunda uzmanlaşmış birisi
 
[math]I_T=Ie^{-\frac{R}{L}T}[/math]
[math]\frac{dI_T}{dL}=\frac{dIe^{-\frac{R}{L}T}}{dL}[/math]
[math]\frac{dI_T}{dL}=-I\frac{RT}{L^2}e^{-\frac{R}{L}T}[/math]
 
Son düzenleme:
Bu videodaki hassasiyet tamamen bobin sarımı ile alakalı bobini öyle bir noktaya koymuş ki diğer bobindeki sinus dalgası ikinci bobinde zerre kadar akım oluşturamuyor , fakat bir metal manyetik çizgilerin yönünü biraz değştirirse akım oluşmaya başlıyor aynı zamanda amplifike de etmiş oluyor. Millette beyin var valla :kizgin3:.
 
@Mikro Step
Matematiğiniz oldukça iyi o kolayca anlaşılıyorda ben son formülleri anlamadım.
İlk formülde
Endüktansı Henry,kapasiteyi Farad alırsak sonuç Hertz olarak formül bu o konu tamam.
Peki diğer formüllerde anlatılan ne? Uzaklıkları ve hacimları aynı kalmak şartıya ,aynı frekanslarda ,örneğin 1 amper akıtılan bir bobin atıyorum 0,5 saniye de bir değere iniyorsa bu Alüminyum,yok örneğin 0,33 saniyede aynı değere düşüyorsa gümüş olduğunu mu anlayacağız? Yoksa metal ametal ayrımı falanmı?
Üslü ifadelerin anlattıklarını biraz açarmısıız?
 
Son düzenleme:
@Mikro Step
Matematiğiniz oldukça iyi o kolayca anlaşılıyorda ben son formülleri anlamadım.
İlk formülde
Endüktansı Henry,kapasiteyi Farad alırsak sonuç Hertz olarak formül bu o konu tamam.
Peki diğer formüllerde anlatılan ne? Uzaklıkları ve hacimları aynı kalmak şartıya ,aynı frekanslarda ,örneğin 1 amper akıtılan bir bobin atıyorum 0,5 saniye de bir değere iniyorsa bu Alüminyum,yok örneğin 0,33 saniyede aynı değere düşüyorsa gümüş olduğunu mu anlayacağız? Yoksa metal ametal ayrımı falanmı?
Üslü ifadelerin anlattıklarını biraz açarmısıız?
Elektromanyetizma formülleri bir devrenin endüktans ve kapasitans özelliklerini, akımların ve voltajların değişimini tanımlar
 
Bu videodaki hassasiyet tamamen bobin sarımı ile alakalı bobini öyle bir noktaya koymuş ki diğer bobindeki sinus dalgası ikinci bobinde zerre kadar akım oluşturamuyor , fakat bir metal manyetik çizgilerin yönünü biraz değştirirse akım oluşmaya başlıyor aynı zamanda amplifike de etmiş oluyor. Millette beyin var valla :kizgin3:.

Sen de boyle bir bobinin ayni duzlemde sarilabilecegine inandin oylemi? (Bobinleri birbirine dik sarabilirsin)

Bu dedigini 2 fazli elektrik motorunda, resoverda, lvdt de zar zor gerceklestiriliyor. Bunun icin de nuve kullaniliyor.

Bir bobin sardinmi bobinden cikan magnetik alan cizgileri sonsuza kadar gidecek ama yanindaki bobini kesmeyecek. :dusun1:

Orda ancak sunu yapabilir. sekonder bobin gene primer bobinden etkilenir ve sinyal kapar,
bir topmama devresine sekonderdeki sinyal ve primere uygulanan sinyalin genligi bir trimpot vs ile kisilarak girer.
Sukunette toplam sifir olacak sekilde genlik ayarlanir.

Ben de cikayim desem ki weston koprusunde her bir eleman yerine ben bobin koyuyorum. Bobinleri oyle bir ayarliyorum ki kopru dengede kaliyor. Fakat bir metal parcasi kolayca dengeyi bozuyor ve metalin yonunu bile soyluyorum.

Soylemekle kalmaz animasyonlarla ve bir iki scop goruntusu de vererek cekebilirim bu videoyu.
 
Son düzenleme:
@Omega

Matematigim iyi degil Muhendislik icin gerekli seviyenin cok altinda.

Bahsettigin ustel fonksiyonda hani role bobininden akim gecerken role voltajini kesince olusan emk anahtarlama elemanini bozmasin/parazit yapmasin diye role bobinine paralel diyod bagliyoruz ya;

Burda da diyod degil direnc bagliyoruz.

Olusan zit emk direncle ustel sekilde sonumlenirken, sonumlenen sinyalin herhangi bir noktasindaki akim degerine bakiyoruz.
Bagintilardan gorulecegi uzere okunacak deger, enduktans ile orantilidir. Enduktans da etrafindaki metal nesnelerden etkilenir.

Bu prensip kullaniliyor. Bobinden yuksek akim akitip olusan alanin taa topragin derinliklerine kadar nufus ettigi dolayisi ile taa derinlerdeki metalin sonumlenmeyi degistirecegine inaniliyor.

Halbuki kontrol teoriden biliyoruz ki bir lineer bir sistemin oz davranisi uygulanan sinyalin siddetinden formundan bagimsizdir.

Neyse ileride donecegiz buraya. Cunku simdilik yaptigimiz duyarlilik konusunda yorum yapabilmek icin olculen buyuklukle L arasindaki iliskiyi bulmak. Mesela ustel sonum ifadesinde turevde I koca bir carpan olarak gelmis. Belki vardir bir bildikleri.
 
Son düzenleme:
Simdi de bir bobine sinusel AC gerilim uygulayalim ve bobinden gecen akimin bobin yakinlarindaki bir metal cisimle nasil etkilendigine bakalim. Bir sonraki incelememizde ise gene bobine voltaj uygulayalim bu kez de bobinden akan akimin voltajla yaptigi aciya yani, bobin yakinlarindaki metal nesnenin enduktansi degismesiyle faz kaymasinda yapacagi degisime bakariz.

Uygulanan sinusel voltajin degeri V ise akacak akim

[math]I=\frac{V}{2\pi{FL}}[/math]
dan bulunur.

[math]\frac{dI}{dL}=\frac{V}{2{\pi}F}\frac{d}{dL}\frac{1}{L}=-\frac{V}{2{\pi}F}\frac{1}{L^2}[/math]
 
genelde bu dedektorlerin en buyuk sorunu yuzeydeki nesneleri yada topragin bir karis altindaki nesneleri tespit edebilmesi, topragin nemini elimine edecek ve daha derin arama yapacak bir sisteme odaklanmak sizi akranlarindan ayirir.
 
Simdi de fazdaki kaymaya bakalim.

Fakat bu durumda eger enduktans cok iyi iletken bir metalle sarilarak yuksek Q degeri elde edilmisse hatta R=0 yapilarak Q sonsuz olduysa
bu durumda empedans sadece XL den ibaret olur ve aci 90 derecede sabit kalir.

Eger bir metal bobine yaklasirsa enduktans degisir. Ancak Enduktans ne olursa olsun aci hep 90 derecedir.

Neyseki Q'yu sadece bobini olusturan sarginin omik degeri belirlemez. Nuvenin kayiplari sargi omajindaki artis gibi dusunulebilir.

Bu durumda bu hesapta biraz zorlanacagiz. Ya isin kolayina kacip XL=2piFL ve R'=K*R diyecegiz ve burada L yi de K cinsinden ifade edip cozum yapmaya calisacagiz.

Hemen goruluyor ki [math]\phi=Atan(L/R)[/math] de

L ve R, K nin fonksiyonu ise L ve R nin K'ya bagimliligi 1 olmamalidir.
 
Sen de boyle bir bobinin ayni duzlemde sarilabilecegine inandin oylemi? (Bobinleri birbirine dik sarabilirsin)

Bu dedigini 2 fazli elektrik motorunda, resoverda, lvdt de zar zor gerceklestiriliyor. Bunun icin de nuve kullaniliyor.

Bir bobin sardinmi bobinden cikan magnetik alan cizgileri sonsuza kadar gidecek ama yanindaki bobini kesmeyecek. :dusun1:

Orda ancak sunu yapabilir. sekonder bobin gene primer bobinden etkilenir ve sinyal kapar,
bir topmama devresine sekonderdeki sinyal ve primere uygulanan sinyalin genligi bir trimpot vs ile kisilarak girer.
Sukunette toplam sifir olacak sekilde genlik ayarlanir.

Ben de cikayim desem ki weston koprusunde her bir eleman yerine ben bobin koyuyorum. Bobinleri oyle bir ayarliyorum ki kopru dengede kaliyor. Fakat bir metal parcasi kolayca dengeyi bozuyor ve metalin yonunu bile soyluyorum.

Soylemekle kalmaz animasyonlarla ve bir iki scop goruntusu de vererek cekebilirim bu videoyu.
Tabi ki imkansız ama bir opmap ile aradaki fark alınabilir , hatta iki bobin sarmış birbirin tersi yone ikisinin toplam votajı sıfır ediyor basit bir şekilde opampla yükseltilip kullanılabilir , devre de gayet basit olur.

Aklıma daha ilginç bir fikir geldi üç tane bobin olacak ve 3 fazlı akım verilecek , bu sayede cisimin uzaklığıda bulunabilir, hatta alan tarama vs.

Senin hesaplamarında şunu hesaba katmıyorsun sinus sinyali verdiğin bobinde güçlü bir akım oluşturmalısın ki uzaktaki cisim bundan etkilensin , güçlü bir sinus akımı verirsen bobin üzerinde oluşan küçük değişimleri fark edebilmek çok zor olur. Bu iki bobin bu sorunu çözüyor. Eğer çok hassa lcr metre ile bobin sarıp ölçseydin 1kg metali bile 1metreden algılayamazdın çünkü verdiği sinus sinyali çok güçsüz.
 
Bahsettigin konulara degindik. Ordaki elestirim iki bobini cok ozel sarip cok ozel yerlestirip yapilamayacagi uzerineydi. Bu tasarim sekli cok hosuna gitmis ya o yuzden.

Bobinden uzakta bir metal nesnenin varligini algilamak icin illaki akim siddetini artirmak gerekmiyor.

Fakat pratikte buna mecbururz. Diyeceksin ki neden?

Normalde L deki kuccucuk bir degisim bobin akiminda da kuccucuk bir degisime neden olur.
Sen bobine uygulanan gerilimi ya da akimi artirarak gerekli olan amplifikasyon katsayisini azaltabiliyorsun.
Yani amplifikatorden kisip akim degerini artiriyorsun.

Yoksa mikro amperlerle de algilama yapabilirsin fakat cok yuksek kazanclar gerekir.

Haliyle kazancin artmasi olculen gurultunun de artmasi anlamina geleceginden Signal/Noise oranini artimamiz gerekir. Bu yuzden de akimi voltaji artirmak gerekiyor.

Dolayisi ile yuksek akim voltaj ihtiyaci gurultu ile basetmek adina gerekli.

Neyse turevleri tek tek hesaplayarak gittigiimiz icin en sonunda hepsinin grafigine bakarak hangi yontemde en guzel algilama yapilabiliyor gorecegiz.

Hatta buldugumuz turevleri tekrar tureterek basilmasi gereken akim hakkinda da belki optimum deger bulma ihtimalimiz var.
 
Insallah matematigimiz yeter de bu incelemeyi sonuclandiririz. Cunku en guzel dedektor teknigi hangisi sorusunun cevabini, buldugumuz turevler ve sonuclari belirleyecek.
 
Haliyle kazancin artmasi olculen gurultunun de artmasi anlamina geleceginden Signal/Noise oranini artimamiz gerekir. Bu yuzden de akimi voltaji artirmak gerekiyor.

Dolayisi ile yuksek akim voltaj ihtiyaci gurultu ile basetmek adina gerekli.

iki bobin yan yana konulursa voltaj sıfıra yaklaşıyor matematiksel olarak .

Eğer bobin akımını düşük tutarsan senin yolladığın sinyal evrenin kendi sinyalleri arasında kaybolur

Eğer bobin akımını yüksek tutarsan opamp kazancını yüksek tutman gerekir bu da ( evrenin gürültüsü + opamp transistörleri gürültüsü + devrenin gürültüsü + mcunun clock gürültüsü .....)

Galiba iki bobinde de aynı sorunlar var :cheeky3:
 

Bazı mesajlar pasif algılama üzerine yazılmış. Bobinin endüktansının değişimi pasif algılma olarak geçiyor. Sinüs veya Pulse ile çalışan devrelerde çalışma yöntemi doğrudan endüktans değişimi üzerine olmuyor. Alıcı bobindeki değişimin temel sebebi eddy akımları.

Pasif algılamadan sonra temelde birkaç algılama yöntemi var. Bunlardan birisi BFO, BFO biraz eskidir. Arama bobini LC osilatör olarak çalışır. Arama bobini, referans sinyali ile 500Hz gibi duyulabilicek bir farkla sinyal üretir. Referans sinyali ve bobin sinyali mix edilerek aradaki farka bakılır. Güvenilirliği düşüktür.

Örnek BFO Dedektör : https://www.geotech1.com/pages/metdet/projects/edn/edn.pdf

Günümüzde ise popüler iki yöntem var.

1) Pals (PI) İndüksiyon. Bu yöntemde tek bobin bulunur. (Hem alıcı hem verici) 500Hz, 1 kHz gibi frekanslarda çalışır. Pals gönderilir ve bobin direnç üzerinden sönümlendirilir. Metal varken sönümleme grafiği değişecektir. Sönümleme grafiğinden örnek alınıp integratör ile çıkan değer incelenerek metal var mı yok mu değerlendirilir. Metal ayırt etme özelliği düşüktür lakin derin aramalarda kullanılabilir.

PI.png

2) İndüksiyon Balans (VLF). Piyasada 8kHz, 10kHz, 18kHz gibi değerlerde çalışan modeller mevcuttur. Bu yöntemde Tx ve Rx olmak üzere aynı başlıkta iki bobin bulunur. Tx ve Rx DD veya OO şeklinde konumlanabilir.

Tx Sinüs sinyali üretir. Düşük genlikli Rx sinyali dinlenir. Örnek alınır ve türev alıcıya gönderilir. (Hatta 2.ci türev) Türev alma nedeniyle Rx sinyalindeki değişimler daha yüksek mertebelerde olur. Bu yöntemde derinlik düşük fakat metal ayrımı yüksektir. Demir türevi metaller (Ferrus) ve demir olmayan (Non ferrus) altın, gümüş, bakır gibi metallerin faz kaydırma yönleri farklı olması nedeniyle ayrım daha kolay yapılabilir.

TGSL-EDU.png

Bunlarda Türk'lerin yaptığı


Bayındır.JPG

 
Status
Yeni mesajlara kapalıdır.

Çevrimiçi personel

Forum istatistikleri

Konular
6,978
Mesajlar
119,214
Üyeler
2,834
Son üye
Tulpar

Son kaynaklar

Son profil mesajları

hakan8470 wrote on Dede's profile.
1717172721760.png
Dedecim bu gul mu karanfil mi? Gerci ne farkeder onu da anlamam. Gerci bunun anlamini da bilmem :gulus2:
Lyewor_ wrote on hakan8470's profile.
Takip edilmeye başlanmışım :D ❤️
Merhaba elektronik tutsakları...
Lyewor_ wrote on taydin's profile.
Merhabalar. Elektrik laboratuvarınız varsa bunun hakkında bir konunuz var mı acaba? Sizin laboratuvarınızı merak ettim de :)
Lyewor_ wrote on taydin's profile.
Merhabalar forumda yeniyim! Bir sorum olacaktı lcr meterler hakkında. Hem bobini ölçen hemde bobin direnci ölçen bir lcr meter var mı acaba?
Back
Top