كاشف المعادن metal detector

ان كواشف المعادن أو metal detector هي أول اهتمامات الباحث عن الكنوز من الذهب و المعادن الثمينة ، و كما نعلم فان هذه الأجهزة ليست غالبا فعالة في هذا المجال ، فكل واحد منها مصمم لغرض معين ان لم نقل لهدف معين ، بالاضافة الى أجهزة كشف المعادن الكاذبة ، لذلك سنستعرض في هذا الموضوع مباديء عمل هذه الاجهزة metal detctor ، و شرح خصائصها و تطبيقاتها.

 
metal detector

أنواع كاشف المعادن metal detector :

تنقسم هذه الاجهزة الى ثلاثة 03 أنواع اساسية ، و ذلك حسب التقنية الاساسية المستخدمة ، و كل نوع من هذه الثلاثة تتفرع منه الكثير من الأصناف الأخرى و الاسماء و الماركات .


تقنية التردد الكهرومغناطيسي electromagnetic frequency :

و هذه هي التقنية الغالبة في مجال اجهزة كشف المعادن ، و ذلك لانتشارها الواسع في مختلف المجالات مثل التنقيب و الأمن ، حيث تستعمل من طرف التقنيين المختصين في شركات الكهرباء و الغاز و المياه ، و تقنيي مجالات الهندسة و البناء ، كما تستعمل في الأجهزة الامنية لمداخل الادارات و المباني الحساسة مثل البنوك و المطارات ، و هذه التقنية ليس لها مدى كبير حيث بامكانها الاحساس بالاهداف القريبة و ذات الأحجام الكبيرة نسبيا فقط ، و تنقسم بدورها الى ثلاثة أنواع هي :

كاشف التردد المنخفض vlf metal detector :

و هو النوع الاكثر رواجا و استعمالا في مجال أجهزة التردد المغناطيسي ، و يعتمد في عمله على ما يسمى توازن الحث المغناطيسي ، حيث يوجد فيه ملفين من اسلاك النحاس ، ملف ارسال و ملف استقبال ، احدهما بداخل االآخر واحد صغير و الثاني كبير ، و هما :
الكبير ملف الرسال coil transmitter
الصغير ملف الاستقبال coil receiver
كما يوجد به جهاز لانتاج ذبذبات ذات تردد منخفض هو المذبذب oscillator ، و ظيفته ارسال تيار كهربائي بشكل متناوب خلال ملف الارسال ، يعني في كل مرة يدخل التيار من جهة و يخرج من الثانية ، و ذلك لانتاج مجال كهرومغناطيسي يصدر من ملف الارسال ليتوزع و ينتشر حوله بطريقة متعامدة ، الهدف منها الدخول و التغلغل في الارض ، و اذا اصطدم بأي جسم معني فانه يغذيه و يقوم بتحريضه مغناطيسيا ليصدر عنه ايضا مجال مغناطيسي ضعيف نوعا ما ، و عندما تصل موجاته الى ملف الاستقبال الذي يكون في حالة استعداد للسحب ،  و ليس متأثرا بالمجال الصادر عن ملف الارسال ، لانه معزول عنه تماما عنه بواسطة تقنية الفصل و الزامنة ، بينما يستطيع أن يلتقط هذه الاشارة ليضخمها جهاز التضخيم الموجود بالجهاز ، لتصدر على شكل رنة صوتية معينة أو صفير ، و هذا ما ينبيء عن وجود معدن بالارض .
من مساويء هذا النوع من أجهزة كشف المعادن هو مسافة البحث ، أي انه لا يستجيب الا اذا كان الهدف قريب من ملف البحث أو الطبق ، كما لا يحس بالاهداف و المعادن صغيرة الحجم ، و بذلك فهو غير فعال تماما في مجال البحث عن الكنوز و المعادن الثمينة .

vlf metal detector

ربما في الانواع المتطورة منه استطاعوا تمييز الترددات الصادرة عن المعادن ، و  أضافوا تقنية لهذا الجهاز تسمح بتحديد التردد الخاص لمعدن معين ، بحيث لا يصدر الصفير الا اذا تم المرور فوق ذلك النوع من المعدن ، لكنه لم يثبت الفاعلية المرجوة منه في الميدان و ذلك بعد تجربة الكثيرين لمثل هذا النوع من metal detector .
و أشهر جهاز في العالم يعمل بهذا النظام هو fisher gold bug pro ، تم تزويده بشاشة رقمية متعددة الوضائف كما انه يعمل بتردد 19 كيلوهرتز ، و مداه الاقصى في البحث هو 1.5 متر لا أكثر.

كاشف الحث النبضي pi pulse induction :

هذا الجهاز يتكون رأس البحث فيه من ملف واحد من سلك النحاس و يقوم بدورين في نفس الوقت هما الارسال و الاستقبال للموجة ، و يعمل بطريقة النبض و ليس التذبذب المبني على تردد ، حيث يقوم الجهاز بارسال صعقة كهربائية قوية من أحد جهتي الملف لتشكل مجالا مغناطيسيا قويا تتأثر به كل المعادن الموجودة في الجهة المتعامدة عليه ، و عندما تفنى الموجة الأولى يقوم باعادة ارسال نبضة ثانية و لكن هذه المرة من الجهة الثانية للملف ، و هذه السرعة محسوبة بالميكروثانية يعني 1/1000 من الثانية ، و تسمى النبضة الثانية بالنبضة المنعكسة reflected pulse ، حيث لا تتجاوز مدة النبضة  الصادرة أكثر من 30 ميكروثانية ، و يعيد الجهاز نفس العملية بمعدل 100 مرة في الثانية ، و هي ليست ثابتة و لكنها متغيرة حسب الشركة التي قامت بتصنيع الجهاز ، و تبدأ من 25 وصولا الى 1000 نبضة في الثانية .
ان من مساويء هذا الجهاز أنه لا يستطيع التفريق بين الانواع المختلفة للمعادن مثل الجهاز العامل بتقنية vlf ، لكن مداه يكون أكثر بعض الشيء.
مبدأ عمله مشابه تقريبا لللصدى الصوتي ، حيث عندما يقوم الجهاز باصدار النبضة فانها ان اصطدمت قبل أن تتلاشى باي جسم معدني فانه تزيد في عمر النبضة و هكذا يتم الاعلام بوجود الهدف ، و هذا ما تقوم به الدائرة الالكترونية الموجودة في الجهاز و التي عملها مراقبة زمن النبضات الصادرة منه.

iduction pi pulse metal detector


كاشف النبضات الذبذبية BFO :

BEAT FREQUENCY OSCILLATION METAL DETECTOR ، طريقة هذا الجهاز في العمل قد استلهت من التقنيتية السابقتي الذكر ، حيث يتكون من ملفين اثنين ، الكبير مثبت على رأس البحث عن المعادن و الثاني موجود داخل العلبة التي تحتوي على الدارة الالكترونية و الموجودة في اعلى الجهاز .
يقوم كل من الملفين باصدار كم هائل من الامواج الكهرومغناطيسية ، حيث يقوم  ملف الارسال بارسال ترددات من امواج الراديو القصيرة المدى ، أما الثاني فيقوم باصدار نبضات كهرومغناطيسية ، و هذا ليتم اصطياد الهدف مهما كان حجمه و عمقه ، و ذلك بعد أن تمت المزامنة بين الملفين حتى لا يكون هناك تداخل للامواج الصادرة عنهما ،
فعنما يمر الملف الكبير فوق الهدف فان نبضاته المتتالية تقوم بتحفيزه ليصدر مجالا خاصا به يقوم بالتأثير موجات الراديو الصادرة عن الملف الثانية و يؤدي الى انحرافها ، و هنا يحس الجهاز بهذا الهدف. 

تقنية الامواج المافوق صوتية ultrasound أو sonar ثلاثي الابعاد :

التقنية المستعملة :

أو كواشف الرنين المغناطيسي ، هو كاشف معادن جد متطور حيث يعمل على تقنية التصوير ثلاثي الابعاد باستعمال ترددات الرنين المافوق صوتي ، مثله مثل الاجهزةالطبية المستعملة من طرف الاطباء للكشف عن اعضاء الجسم من تحت الجلد و العظام ، حيث تعمل هذه التقنية على ارسال امواج صوتية ذات تردد قصير جدا ليصطدم بالاجسام الموجودة و تنكسر الموجة لتعود  الى الجهاز فيقوم بتحليلها بناءا على كثافة الهدف و تردده و المسافة التي تفصله عن رأس البحث .
تعتبر هذه التقنية الاقوى على الاطلاق في اجهزة metal detector الحديثة ، الا أن الاجهزة الصادقة منها لها أسعار خيالية ليس بامكان جميع الباحثين في هذا المجال مجاراتها و الحصول عليها .
توصل هذا النوع من كاشف المعادن الى تصوير الهدف المعدني تحت الارض و اعطاء وزنه بالتقريب ، و نوعية المعدن أو الخلائط التي يتكون منها .

jeo sonar 3d metal detector

و النوع المعروف و المتداول من هذه الاجهزة هو جهاز jeo sonar 3d جيو سونار ثري دي ، المنتج من طرف شركة ماكرو makro التركية برخصة المانية .

المميزات :

الجهاز يعمل على كل انواع الاراضي ، حيث توجد به خاصية فريدة و هي اجراء مزامنة له مع الارض قبل البدأ في عملية البحث و ذلك ليقوم بعزل جميع المؤثرات و المشوشات الموجودة بتلك الارضية. و الميزة الزائدة في هذا النوع من الاجهزة و في جهاز JEO SONAR خصوصا ، هي الكشف عن التجاويف الموجودة في الارض بدقة متناهية.


الكاشف الاستشعاري sensitive metal detecto :

مبدأ العمل :

تعتبر هذه الكواشف الاقوى و الاصدق على الاطلاق و الاقل سعرا من بين كل كواشف المعادن الاخرى ، و يتم الاعتماد عليها كثيرا في هذا المجال و خاصة من طرف صائدي الكنوز و الدفائن و ذلك لانها سهلة التطبيق و التركيب ، و من ناحية ثانية لصعوبة الحصول على الاجهزة الالكترونية المذكورة سابقا لانه يتم حضرها في الكثير من الدول بناءا على قوانين خاصة .
مبدأ عملها بسيط جدا و هو أنها توجه الباحث الى مكان الهدف بناءا على التردد الذي يرسله المعدن الموجود في تلك الارضية ، و هي فعالة جدا في الكشف عن المياه و عن الفراغات الموجودة بالارض .

sensitive metal detector


تم تطوير الاجهزة الاستشعارية :

كانت في القديم يتم استعمالها كأن تحمل سيخ من معدن معين و خاصة النحاس ، و تسير به ليوجهك الى الهدف ، و هذا بعد مدة معينة من التدريب عليه ، لكنه قد تم في السنوات الاخيرة الاهتمام بهذا النوع من كاشف المعادن و تم تطويره من طرف الهواة و الشركات المتخصصة على حد سواء .
و تمت اضافة العديد من الاجزاء و الدارات الالكترونية اليه ليكون بامكان الجميع استعماله .
مثل الاجهزة المنتجة من طرف شركة طولد جي بي آر gold gpr الالمانية المتخصصة في صناعة كواشف الذهب و المعادن الثمينة الاستشعارية بناءا على مبدأ اسياخ النحاس .
و أجهزتها ذات كفاءة عالية جدا حيث تستطيع الاحساس و قيادتك الى نقطة الصفر من على بعد 1 كيلومتر من فوق الارض ، و تستطيع الكشف عن الهدف تحت عمق 20 متر .
و تقريبا كل أنواع الاجهزة التي تنتجها مخصصة فقط للبحث عن الكنوز و الدفائن الثمينة .