تقویت لوپ فلزیاب

لوپ چگونه کار می‌کند؟

اکثر فلزیاب‌های مدرن از نوع «القای پالسی» (PI) یا «تعادل القایی» (IB/VLF) هستند. در هر دو سیستم، لوپ دو عملکرد اصلی دارد:

• فرستنده (TX): یک میدان مغناطیسی متغیر در اطراف خود ایجاد می‌کند.

• گیرنده (RX): تغییرات ایجاد شده در این میدان توسط فلزات (سیگنال هدف) را دریافت می‌کند.

هرچه سیگنال تولیدی قوی‌تر و دریافت آن دقیق‌تر باشد، عملکرد فلزیاب بهتر خواهد بود.

۲. عوامل کلیدی مؤثر بر عملکرد لوپ

الف) قطر لوپ:

• لوپ‌های بزرگتر (۲۵-۳۵ سانتی‌متر): میدان مغناطیسی وسیع‌تری ایجاد کرده و عمق نفوذ بیشتری دارند. آن‌ها برای شناسایی اهداف بزرگ در اعماق بیشتر ایده‌آل هستند. اما معمولاً در تفکیک اهداف (Discrimination) و تشخیص فلزات کوچک مجاور هم ضعیف‌تر عمل می‌کنند.

• لوپ‌های کوچک‌تر (۵-۱۵ سانتی‌متر): میدان متمرکزتری دارند. این لوپ‌ها برای مناطق با آلودگی فلزی زیاد، شناسایی اهداف کوچک و مکان‌یابی دقیق عالی هستند. اما عمق نفوذ آن‌ها کمتر است.

راهکار تقویت: برای تقویت عملکرد، باید لوپی با اندازه مناسب برای محیط جستجو انتخاب کنید. داشتن چندین لوپ با اندازه‌های مختلف، انعطاف‌پذیری شما را افزایش می‌دهد.

ب) شکل لوپ:

• لوپ‌های دایره‌ای (Concentric): رایج‌ترین نوع. الگوی میدان آن‌ها مخروطی است و بیشترین حساسیت در مرکز لوپ قرار دارد.

• لوپ‌های بیضوی (Double-D یا DD): میدان آن‌ها شبیه نعل اسب است. این لوپ‌ها پایداری بهتری در خاک‌های معدنی دارند، نویز کمتری می‌گیرند و پوشش خطی بهتری ارائه می‌دهند. برای تقویت عملکرد در مناطق معدنی، استفاده از لوپ DD بسیار توصیه می‌شود.

ج) تعداد سیم‌پیچ و طراحی آن:

• سیم‌پیچ TX و RX: کیفیت سیم، ضخامت آن و تعداد دور سیم‌پیچ به طور مستقیم بر مقاومت اهمی (Resistance) و اندوکتانس (Inductance) لوپ تأثیر می‌گذارد.

• طراحی سیم‌پیچ: در لوپ‌های پیشرفته، از طرح‌هایی مانند «سیم‌پیچ دوخته‌شده» (Stitched Winding) یا «سیم‌پیچ موازی» برای کاهش اثرات خازنی پراکنده و افزایش پایداری استفاده می‌شود.

د) شیلدینگ (Shielding):
لوپ در معرض نویزهای الکترومغناطیسی محیط (مانند برق شهری، رعد و برق) قرار دارد. برای تقویت لوپ در برابر این نویزها، از یک پوشش فرومغناطیس (مانند ورق‌های مُوپرال) و یک شیلد فلزی (معمولاً فویل آلومینیوم) استفاده می‌شود. این شیلد باعث می‌شود میدان فقط به سمت زمین هدایت شود و از دریافت نویز از اطراف جلوگیری کند.

۳. راهکارهای عملی برای تقویت لوپ

۱. ساخت لوپ با کیفیت (برای سازندگان):

• استفاده از سیم با کیفیت:

• سیم لاکی با عایق‌بندی مناسب و ضخامت بهینه انتخاب کنید. سیم‌های ضخیم‌تر مقاومت کمتری دارند و جریان بیشتری را عبور می‌دهند.

• پیچیدن دقیق سیم‌پیچ:

• سیم‌پیچ باید کاملاً منظم و فشرده باشد. هرگونه بی‌نظمی در سیم‌پیچ، باعث ایجاد نویز و عدم تعادل در میدان می‌شود.

• آب‌بندی و عایق‌بندی کامل:

• پس از ساخت، لوپ باید درون یک پوسته پلاستیکی محکم و عایق قرار گیرد و با رزین اپوکسی پر شود. این کار از ورود رطوبت (که مهم‌ترین عامل تخریب لوپ است) و آسیب‌های فیزیکی جلوگیری می‌کند.

۲. استفاده از لوپ DD در خاک‌های معدنی:
اگر در مناطقی با خاک دارای نمک یا املاح آهن (خاک قرمز) جستجو می‌کنید، جایگزین کردن لوپ دایره‌ای با یک لوپ DD می‌تواند به معنای یک تقویت چشمگیر در پایداری و عمق نفوذ باشد.

مقاله پیشنهادی:فلزیاب گرت آ تی ایکس (Garrette atx)

۳. نصب صحیح و کاهش نویز:

• میله:

  • از میله‌های غیرفلزی (فیبر کربن یا پلاستیک فشرده) استفاده کنید. میله‌های فلزی خود باعث ایجاد نویز و تداخل می‌شوند.

  • اتصالات میله را محکم کنید. هرگونه لرزش یا حرکت اضافی لوپ، سیگنال‌های کاذب ایجاد می‌کند.

• کابل:

  • کابل متصل به لوپ باید از نوع شیلددار با کیفیت بالا باشد.

  • کابل را به طور محکم و ثابت به دور میله ببندید. کابل آویزان و شل، مانند یک آنتن عمل کرده و نویز زیادی را دریافت می‌کند.

۴. کالیبره کردن (تنظیم فرکانس رزونانس):
در فلزیاب‌های پیشرفته، لوپ و مدار الکترونیکی باید در یک فرکانس رزونانس مشخص کار کنند. این کار در کارخانه انجام می‌شود، اما اگر خودتان لوپ می‌سازید، این مرحله حیاتی است. استفاده از یک اسیلوسکوپ و ژنراتور سیگنال برای پیدا کردن نقطه رزونانس ضروری است.

۵. افزودن تقویت‌کننده‌های سیگنال (پیش‌تقویت‌کننده):
در برخی طراحی‌های حرفه‌ای، یک مدار پیش‌تقویت‌کننده کوچک در داخل خودِ لوپ نصب می‌شود. این کار باعث تقویت سیگنال ضعیف دریافتی، قبل از ارسال به جعبه کنترل اصلی می‌شود و نسبت سیگنال به نویز (SNR) را به طور قابل توجهی بهبود می‌بخشد. این یک روش پیشرفته و بسیار مؤثر برای تقویت لوپ است.

۶. نگهداری و محافظت:
یک لوپ سالم، بهترین عملکرد را دارد. از ضربه خوردن، تابش مستقیم آفتاب برای مدت طولانی و غوطه‌وری در آب (مگر اینکه مخصوص آب باشد) جلوگیری کنید.

۴. محدودیت‌های فیزیکی و نکته نهایی

تقویت لوپ یک معادله چندمتغیره است. افزایش بیش از حد یک پارامتر (مانند اندازه) می‌تواند پارامتر دیگری (مانند تفکیک) را تضعیف کند. همچنین، قوانین فیزیک حاکم بر تلفات میدان الکترومغناطیس، نهایتی برای عمق نفوذ قائل می‌شوند.