В настоящее время в большинстве металлодетекторов объединяются функции обнаружения металлов и тревожной сигнализации. Головки металлодекторов формируют сканирующие электромагнитные поля для обнаружения металлического оружия. Металлодетекторы используют компоненты векторного поля, формируемого антенной решеткой из симметричных вибраторов со смещённым питанием для образования одинаковых магнитных полей, изменяемых в пространстве и времени. Большей частью используется два типа металлодекторов. Первый — пассивный тип, он может обнаруживать только чёрные металлы. Эти детекторы обнаружения железа, например, широко используются в Китае. Они могут обнаруживать только металлы (а не бомбы). Второй — активный тип, он обнаруживает изделия из большинства цветных металлов, и может использоваться для поиска металла на теле человека или в пространстве. Активные металлодетекторы включают в себя переносные приборы, миноискатели, арочные металлодекторы и приборы проверки корреспонденции.
Распределение магнитного поля
Распределение магнитного поля является ключом при создании арочных металлодетекторов. Хорошие арочные металлодекторы имеют прекрасно распределённое магнитное поле, в то время как низкокачественные имеют неравномерное поле с мертвыми зонами (то есть могут пропускать металлические предметы). Обмотки влияют на распределение магнитного поля, а также на уровни срабатывания тревоги. Большие обмотки обеспечивают высокую точность, однако при этом сильно сказываются комплексные электрические параметры. Если обмотки не установлены должным образом, это может понизить надёжность работы металлодектора при одновременном росте потребляемой мощности. Это является серьезной проблемой для большинства производителей. В настоящее время компания CEIA S.p.A. решила проблему путем использования для намотки роботов.
Цифровое управление и поверхностный монтаж (SMD)
Полностью цифровое управление с помощью микропроцессорной контрольной панели обеспечивает большую чувствительность в широким диапазоне значений. Кроме того, обеспечивается настройка чувствительности и порогов срабатывания. Чем больше количество контактов между датчиками на интегральных схемах и печатными платами в арочных метеллодетекторах, тем выше вероятность выхода их из строя. Кроме того, в настоящее время конструкция и технология большинства арочных металлодекторов недостаточно современная. Это приводит к ложным срабатываниям из-за помех. SMD-технология обеспечивает лучший контакт при пайке, повышает точность работы устройств. Однако поточные линии для поверхностного монтажа остаются еще дорогостоящими. Необходим строгий контроль качества, особенно для систем управления, а также тестирование механической прочности конструкции.
Конструкция
Старые металлодетекторы содержат передающую, приёмную и управляющую системы. Система управления выполняется на платах в металлических корпусах. Однако, они очень неудобны для установки и перемещения. Кроме того, много времени требуется для их ремонта и обслуживания. Новейшие микропроцессорные технологии в последних проектах обеспечивают панели управления с высоким уровнем секретности. В случае поломки приборы автоматически посылают сообщения панелям управления или связанным с ними устройствам, быстро возвращая металлодетектор в нормальное состояние. При этом не требуется серьезное обслуживание. Ложные тревоги происходят из-за слабой защиты от помех, при этом срабатывание металлодетектора вызывает пронос.
Хороший металлодетектор имеет прочный, водозащищённый корпус, соответствующий стандарту IP20 для работы в помещении и IP55 для уличного исполнения с защитой от поражения электрическим током. Большие катушки (в дверных панелях) не имеют специальной обработки, так что удары средней силы могут причинить повреждение. В настоящее время только компания CEIA предлагает дверные панели из усиленных материалов с внутренним пенным наполнителем. В большинстве приборов используется слабое магнитное поле, соответствующее требованиям ISO9001 и CE. Для соответствия этим стандартам электромагнитные поля не должны наносить вреда людям, например, с электростимуляторами сердца и беременным женщинам, не повреждать магнитные носители программного обеспечения, карты с магнитной полосой и магнитные ленты.
Чувствительность
С точки зрения охранных функций ложная тревога или пропуск тревоги одинаково важны для оценки работы металлодектора. Пропуск тревоги является следствием недостаточной чувствительности. Ложная тревога происходит из-за слабой защиты от помех. Одинаково важны чувствительность, безопасность, стабилизация, помехозащищённость и надёжность. К различным зонам предъявляются различные требования. Чувствительность металлодектора может настраиваться. Чувствительность металлодетектора и размер зоны прохода связаны обратно пропорциональной зависимостью. После настройки чувствительности можно также отрегулировать размер обнаруживаемого металлического предмета. В настоящее время подобные устройства имеют 100 и более уровней чувствительности, устанавливаемых как вручную, так и автоматически. Следует иметь ввиду, что установка слишком высокого уровня чувствительности снижает помехозащищённость. В нормальных условиях, обычно обеспечивается стабилизация: уровни ложных и пропущенных тревог сбалансированы.
Помехозащищённость
Помехозащищённость может быть разделена на защиту вообще от электромагнитных помех и от взаимного влияния. Электромагнитное влияние сказывается через магнитные поля, используемые для обнаружения металла. Арочный металлодетектор имеет определенное расстояние для обнаружения проносимого металла. Если одновременно используется несколько металлодетекторов, то для уменьшения их взаимного влияния, должны быть выполнены многозадачные установки.
Надёжность
В нормальных условиях эксплуатации надежность может быть определена как среднее время наработки на отказ. Другие функции включают отображение зоны и регулировку чувствительности зоны. Отображение зоны идентифицирует уровни, на которых проносят обнаруженные предметы. Это, например, позволяет персоналу безопасности с помощью американского металлодетектора производства Garrett типа MagnaScanner PD6500 немедленно находить металлические предметы. Чувствительность зон может быть отрегулирована под диапазоны чувствительности обнаружения объекта, как например в дверном металлодетекторе типа Metor 200HS компании Metorex. Некоторые металлодетекторы имеют встроенные функции самодиагностики: при включении прибора или при нарушении работы запускается программа самодиагностики для проверки программных и аппаратных средств. Это помогает операторам или обслуживающему персоналу исправлять ошибки и решать проблемы.
На что следует обращать внимание
Металлодетекторы являются высокочувствительным оборудованием, которое использует законы электромагнитного поля. Пользователи должны обращать внимание на следующее:
- в пределах двух-трех метров от металлодетектора не должно быть больших металлических предметов. Во избежание внешних помех прибор должен быть удален от кабелей питания и кабелей связи;
- во избежание взаимного влияния несколько металлодетекторов должны быть разделены определенным расстоянием и иметь различные диапазоны обнаружения металла;
- место установки определяет уровень чувствительности. Если чувствительность обнаружения установлена слишком высокой, это увеличивает вероятность ложных тревог, а когда установлена слишком низкой, это увеличивает вероятность пропуска тревог.