Рис.7. Внешний вид электронного блока
Остановимся подробнее на конструкции электронного блока. Печатная плата, ЖКИ, и остальные детали (громкоговоритель, разъемы и т.д.) смонтированы внутри фрезерованного алюминиевого корпуса.(См.Рис. 7) Корпус окрашен высокопрочной “порошковой” краской. Эргономичная лицевая панель включает в себя пленочную клавиатуру повышенной надежности. В нижней части корпуса расположена алюминиевая втулка диаметром 18мм, которая предназначена для крепления электронного блока к рукоятке. Пыле- и влагозащищенный байонетный разъем с позолоченными контактами обеспечивает надежное и удобное сочленение электронного блока и датчика.
Для того, чтобы превратить этот набор в полноценный металлоискатель, необходимо следующее:
Решить проблему питания.
Продумать и изготовить штангу.
Изготовить датчик.
Произвести сервисную настройку прибора.
Питание
Рекомендуемые источники питания – это кислотный аккумулятор 12В, емкостью 1.2А/ч или 10шт пальчиковых NiMH аккумуляторов емкостью 1000-2000мА/ч. Каждый вариант имеет свои достоинства и недостатки. Кислотный аккумулятор гораздо дешевле, однако он весит в два с лишним раза больше, чем набор из металлгидридных аккумуляторов.
После того как источник питания выбран, нужно подобрать под него подходящий корпус и смонтировать аккумулятор внутри него. Если выбран набор из пальчиковых аккумуляторов, то рекомендуется спаять их между собой(не перегревая!), а не использовать всевозможные кассеты. Так будет гораздо надежнее.
К аккумулятору необходимо подключить шнур питания с сечением проводников не менее 0.5кв.мм. Шнур необходимо подключать через предохранитель 2А. Это позволит избежать неприятностей во время полевой эксплуатации прибора. К обратной стороне шнура необходимо подпаять разъем питания, соблюдая полярность, которая указана на задней крышке электронного блока.
Также для выбранного аккумулятора нужно будет приобрести или изготовить самостоятельно соответствующее зарядное устройство.
Штанга
К штанге выдвигаются такие требования – она должна быть достаточно прочной и легкой. Штанга не должна содержать никаких металлических деталей, которые конструктивно расположены на расстоянии ближе 40см от датчика. Из подручных материалов для штанги можно порекомендовать детали от пластикового водопровода или пластиковой удочки. Для крепления датчика можно использовать пластиковый болт, который используется для крепления крышки унитаза
Батарейный отсек рекомендуется конструктивно располагать на обратной относительно датчика стороне штанги. В этом случае он будет служить противовесом датчику, и рука будет меньше уставать при поисках.
Конструкция крепления электронного блока может быть достаточно произвольной. Например, ее можно совместить с рукояткой. В этом случае рукоятка должна иметь в верхней части отверстие диаметром 18мм и глубиной не менее 25 мм, чтобы туда входила втулка электронного блока.
Технология изготовления датчика
Ниже описана технология изготовления датчика с использованием специального пластикового корпуса заводского изготовления. Однако, руководствуясь этими рекомендациями, можно изготовить датчик и из подручных материалов, в том числе и других размеров.
Сначала необходимо намотать катушки датчика. Для намотки желательно изготовить специальные оправки. Один из возможных вариантов такой оправки со снятой боковой стенкой показан на Рис 8. Для намотки передающей катушки L1 внутренний диск должен иметь диаметр 172мм и толщину 5мм. Для намотки приемной L3 и компенсирующей L2 катушек внутренний диск должен иметь диаметр 112мм и толщину 5мм. В боковых стенках делаются пропилы для закладки увязывающих нитей. Этими нитями катушка увязывается после намотки, затем отсоединяется боковая стенка оправки и катушка извлекается.
Рис. 8. Оправка для намотки катушки датчика.
В крайнем случае, катушки можно мотать и с помощью более простого приспособления. Для этого на куске дерева или фанеры нужно начертить окружность нужного диаметра. Затем по этой окружности нужно забить 20-30 небольших гвоздей, на которые надеты отрезки ПХВ трубки. После этого на полученный каркас можно наматывать катушку. После намотки катушка увязывается нитками, гвозди отгибаются внутрь и катушка снимается.
Для намотки передающей катушки L1 рекомендуется использовать эмалированный провод диаметром 1мм. Допускается использование и более тонкого провода – диаметром до 0.7мм. Однако в этом случае возрастут резистивные потери, и прибор будет потреблять примерно на 30мА больше. Катушка L1 должна содержать 21 виток.
Приемная L3 и компенсирующая L2 катушки мотаются на одной оправке. Вначале мотается приемная катушка. Она должна содержать 210 витков эмалированного провода диаметром 0.2-0.3мм. Желательно использовать провод, который имеет дополнительную шелковую изоляцию. В этом случае существенно уменьшается вероятность межвиткового замыкания, а также вероятность обрыва провода во время намотки. Поверх приемной катушки мотается компенсирующая катушка L2. Она должна содержать 9 витков провода диаметром 1мм. Один из концов провода этой катушки после намотки нужно оставить достаточно длинным – обрезать его на расстоянии около 20см от катушки. Этот отрезок понадобится в дальнейшем для тонкой балансировки датчика. После намотки катушки L2+L3 увязываются нитями вместе и снимаются с оправки.
Следующий этап – экранирование корпуса датчика с помощью токопроводящего лака на основе графита. Такой лак можно купить на радиорынке либо сделать самостоятельно. Для изготовления такого лака потребуется нитролак (например - НЦ-218) и графитовый порошок. Графитовый порошок иногда продается в магазинах хозтоваров. Также такой порошок можно сделать самостоятельно, измельчив электротехнические графитовые щетки. Для приготовления токопроводящего лака нужно смешать примерно в равных объемных пропорциях нитролак и графитовый порошок и тщательно перемешать полученную смесь.
Предварительно нужно защитить внешнюю поверхность корпуса датчика от случайного попадания на него лака и эпоксидной смолы. Это можно сделать с помощью обычного скотча (См. Рис.9).
Рис. 9. Защита внешней поверхности корпуса датчика.
Далее нужно приготовить “заземляющий” вывод. Для этого берется отрезок неизолированного зачищенного медного провода длиной около 20см и диаметром 0,2-0,3мм и с помощью паяльника приплавляется в нескольких местах к корпусу датчика (См. Рис. 10)
Рис. 10. Закрепление “заземляющего” вывода.
Следующий этап – это покрытие корпуса датчика токопроводящим лаком. Лак с помощью кисти наносится тонким слоем на полости 1 и 2, которые предназначены для укладки катушек (См. Рис.11). После нанесения лака датчик необходимо просушить в течение нескольких часов, а затем проверить качество экрана. Для этого необходимо подключить один из щупов тестера к медному проводнику, а второй плотно прижимать к различным точкам экрана. Тестер в режиме измерения сопротивления должен показывать сопротивление от сотен Ом до единиц килоОм. Если это сопротивление больше, значит, лак содержал слишком мало графитового порошка. В этом случае необходимо добавить в лак графита и повторить покрытие корпуса лаком.
Рис. 11. Покрытие корпуса токопроводящим лаком.
Следующий этап – это заливка катушек эпоксидной смолой в корпусе. Стандартный заводской корпус нужно предварительно подготовить (см. Рис.12.) На месте одной из бобышек нужно просверлить отверстие диаметром 15мм и завинтить в него гермоввод PG-9. Затем необходимо заполнить пазы в корпусе кусочками пенопласта. Это позволит существенно уменьшить общую массу датчика. Пенопласт предварительно нужно нарезать кусочками размером примерно 10х15х20мм. Желательно использовать твердый мелкопористый пенопласт, который применяется в строительстве для термоизоляции. Нарезку пенопласта можно выполнить с помощью обычного лобзика или острого ножа. Более качественно нарезку пенопласта можно сделать с помощью разогретой нихромовой проволоки. Для этого понадобится специальное самодельное приспособление, состоящее из понижающего трансформатора и электрического резака.
Рис. 12. Укладка пенопласта в пазы.
Сначала заливают эпоксидной смолой передающую катушку. Она укладывается в соответствующее углубление корпуса. Выводы катушки пропускаются через пазы. Затем эти пазы герметизируются пластилином или термоклеем. После этого катушка заливается эпоксидной смолой (см. Рис. 13).
Перед заливкой смолу нужно тщательно смешать с отвердителем в пропорции, которая указана на упаковке. Работу необходимо проводить в хорошо проветриваемом помещении, так как отвердитель токсичен! Заливку и полимеризацию смолы нужно производить при температуре воздуха не выше +25ºС ! Иначе реакция отверждения пойдет с лавинообразным выделением тепла, смола нагреется до высокой температуры, вспенится и деформирует пластиковый корпус.
После застывания смолы на передающей катушке можно приступать к заливке приемной и компенсирующей катушек. Однако перед этим очень желательно убедиться в том, что эти катушки намотаны и уложены правильно. Потому что после заливки что-либо исправить будет невозможно.
Рис. 13. Заливка передающей катушки.
|
