図面に従って金属製のドアを製作します。 自分の手で金属製のドアを作る 空気加熱について

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金属製ストーブには、疑いのない利点が数多くありますが、同様に重大な欠点もあります。 前者には、一桁小さいかそれ以上のものが含まれます。 価格、 高効率、軽量、高強度 原料である金属を加工する技術を開発しました。 2番目へ - 「呼吸」の欠如、耐用年数の制限、 危険の増加熱伝達が短い 加熱後。 これらの要因は、分析自体を開始する前にさらに詳細に議論する必要があるいくつかの結果をもたらします。 金属炉.

利点

金属はセラミックよりもはるかに展性の高い材料ですが、強度はセラミックと同等です。 金属は、部品を成形した後に溶解、鋳造、穴あけ、切断、曲げ、鍛造することができ、焼成のために必ずしも追加のエネルギーを消費する必要はありません。 金属の製造および加工には多くの既知の方法があり、その科学および生産基盤は膨大です。 したがって、金属炉を作成する場合、実質的に制限なくさまざまな理論的および設計上のトリックを使用して、価格を大幅に上昇させることなく技術的および操作上のパラメータを向上させることができます。 KPLシーズンの平均制限の場合 レンガ窯は約 70%、金属の場合は 85 ～ 90% も珍しくありません。

注記： 現代の環境条件に基づいて、私たちは次のことを達成するよう努めなければなりません。 炉効率少なくとも70%

具体的、ユニットごと 断面一般に、レンガやセラミックの強度は部品の厚さが減少すると急激に低下しますが、金属の場合は逆に強度が増加します。 その結果、重量や発生する熱の単位あたりのコストなどの重要なストーブ指標は、金属製ストーブの方がレンガ製ストーブよりも 10 ～ 20 倍以上低くなります。 100平方メートルを暖房するための優れた新しい金属製ストーブ。 1m の居住空間は 250 ～ 300 ドルで購入でき、使用料は 50 ドルです。

さらに、金属製ストーブは頑丈な構造なので、すぐに使用できる状態で持ち運んだり、傾けたり、押したり、ぶつけたり、落としたりしても、使用できなくなることはありません。 すなわち、金属炉は移動可能である。 運用現場では基礎が不要で、その設置は建物の煙道への煙突の出口までに短縮されます。 必要がなくなったら、ストーブを取り外して次回まで保管できます。

金属の熱伝導率は高く、質量が小さいため、それから作られた炉の総熱容量は小さくなります。 したがって、金属製のストーブはすぐに暖かくなり、同じくらい早く部屋を暖めます。 同じ要因により高い効率が得られます。レンガ窯では、燃焼中に燃料エネルギーの最大 20% がパイプ内に飛び込み、窯の巨大な本体内で内部熱交換が確立され、熱が蓄積され始めます。

さらに遠く、 金属製品～よりも物理的に均質である レンガ造り、多孔質ではありません。 金属製ストーブは湿気が少なく、火室での長時間の休憩を恐れず、ダウンタイム後にブースト燃焼する必要もありません。 金属の高い熱伝導率により、炉本体内の内部熱流が実質的に存在しないため、小さな空間で排ガスが急速に燃焼し、コンロと給湯装置の統合が容易になります。炉の中へ。

最後に、個人所有者にとって重要なことですが、工場で製造された金属製ストーブは、火災安全性について事前に認定を受けることができます。 既製品。 この場合、消防士から使用許可を得るのは、神経的にも金銭的にも計り知れないほど簡単です。 建物に換気とは別のガスダクトがある限り、非常事態省への登録をまったく必要としない工業生産された金属炉のモデルもあります。

欠陥

金属ストーブの主な欠点は、「呼吸」ができないことです。 石窯が冷えるにつれて水蒸気を吸収し、点火すると空気中に放出します。 したがって、レンガストーブ暖房のある家では、空気の相対湿度が健康上の最適な制限内に自動的に維持されます。 金属製ストーブは、レンガ、ステアタイト（「ソープストーン」、石鹸石スレート）、玄武岩、または石膏ボードで裏打ちすることで少し「呼吸」することができますが、その効果は弱く、ストーブの強度が低下し、可動性が低下します。完全に消えてしまいます。

総熱容量が低いため、焼成後の炉の熱伝達は 2 ～ 3 時間を超えません。 金属製のストーブは常に加熱されているか、形で作られている必要があります。 どちらも常に火の源になります。 住宅地にストーブを設置すると、24 時間煙が発生するリスクが生じます。 さらに、金属製ストーブは使用中に赤熱し、火災や怪我の危険が生じる可能性があります。 したがって、非常事態省は、自家製の金属製ストーブを非常に困難に認定し、隔離された非住宅敷地内に設置することを目的としたものにのみ認定します。

三番目 重大な欠点金属製ストーブはレンガ製ストーブに比べて耐用年数が短いです。 化学的には、金属はセラミックよりも耐久性がはるかに低く、高温では金属に損傷を与える可能性のある物質とさらに活発に反応します。 金属製ストーブの耐用年数は、通常の点火では 20 年を超えることはほとんどありません。 ただし、これにより燃料コストが削減され、建物を修理せずに炉を交換できるというメリットがあります。

炉用金属について

ご覧のとおり、炉の品質を大きく左右するのは、炉用の金属の物理的および化学的特性です。 ストーブが既製のものであっても、独自に製造されたものであっても、最初の注意を払う必要があります。

サロゲート

一般的な情報源では、アルミニウムのミルク缶で作られたストーブについての説明を見つけることができます。 しかし、炉の効率を多かれ少なかれ許容できるようにするには、排ガスを燃焼させる必要があります。 この場合、温度は少なくとも 400 ℃、環境要件を満たす炉では少なくとも 600 ℃になります。アルミニウムの融点は 660 ℃です。 温度強度限界 – 構造用アルミニウムの場合は 140、アルミニウムの場合は 160 ～ 210 アルミニウム合金。 これについて アルミストーブの問題は解決したと考えられます。

普通鋼

従来の構造用鋼の強度と耐久性の温度限界は、長時間暴露すると約 400 度です。 炉上の鋼の厚さは 4 mm です。 しかし、この場合でも、定期的な使用について話すことはできません。集中的な暖房が必要な凍るような地域では、冬が終わる前にストーブが燃え尽きる可能性があります。 一部の例外は、長時間燃焼する炉です。その個別の設計により、炉本体が 600 度以上に長時間加熱されることを避けることができ、炉内の高熱部品は巨大で交換可能です。 このようなストーブはほとんどの場合手作りされます。 いくつかの人気のあるデザインを以下に説明します。

耐熱鋼

工業生産用の金属炉は耐熱鋼と耐熱鋼で作られています。 厚さ 1.5 ～ 3 mm の最新の特殊鋼を使用すると、炉の耐用年数が 20 年以上になり、軽量であり、適切な設計による炉鋼の熱容量と熱伝導率の組み合わせにより、高い温度が保証されます。効率は最大 80%。 販売されているブランドのスチール製ストーブは、火災や傷害の安全性に関して緊急事態省の要件に従って認定されており、家庭に非常に適しています。 ほとんどの場合、設置は床に簡単に行うことができ、煙突に接続するだけで済みます。 ほとんどの場合、給湯用にコンロと低電力給湯レジスターが装備されています。

一見したところ、そのような炉の設計は繰り返すことができます。 しかし、このようなものを自分で作るには、材料を持っていたとしても、少なくとも十分な知識が必要です 洗練された技術 TIG/MIG溶接とそのための高価な装置。 耐熱ステンレスを職人技で調理しようとしても無駄: アークの下で溶けた後、鋼はその品質を失い、ブリキの太鼓腹ストーブが燃え尽きるよりも早くストーブは継ぎ目で亀裂が入ります。

それにもかかわらず、 耐熱鋼を使ってストーブを自作することはかなり可能ですこれにより、信頼性と耐久性が大幅に向上します。 それはスロボジャンキ型の長時間燃焼炉の空気分配装置については、以下を参照してください。 高価な材料はほとんど必要ありませんが、スクラップを拾うこともできます。 この場合、接続はラグ、リベット、またはリベートを使用して行うことができます。

鋳鉄

ストーブの鋳鉄は金属でもあり、非金属でもあります。 金属が使われていることは、コストが安いことと、ストーブを落としたりぶつけたりすることなく慎重に移動できることです。 鋳鉄は、壊れやすいだけでなく、金属としては熱伝導率が低く、熱容量が優れているという点でもレンガに似ています。 鋳鉄製ストーブは加熱後最大 3 時間加熱できますが、温まるまでには少なくとも 40 分かかります。

ストーブの鋳鉄の厚さは6〜25 mmです。 これ以上薄くすることはできません。ストーブが壊れすぎてしまいます。 しかし、これ以上厚くすることも不可能です。鋳鉄の温度膨張係数 (TCE) は完全に金属であり、「レンガ」の壁の厚さでは、ストーブに火をつけると亀裂が入ってしまいます。 したがって、鋳鉄製ストーブは重いため、床に直接置くことはできません。床材をスクリードまで解体し、床の高さまで組み立てる必要があります。 そして、鋳鉄製ストーブの「レンガ」の性質は、最大60立方メートルの小型のものを加熱する場合にのみ現れます。 m、敷地内。 大きな壁では、壁の熱伝導率が低いため、炉の効率は無視できるほどになります。

鋳鉄はレンガのように呼吸しませんが、耐薬品性はセラミックに近づきます。 鋳鉄は、金属と同様に、火室の中断や湿った空気を恐れません。 したがって、鶏舎、ウサギ小屋、小さな温室など、繊細な小動物がいるユーティリティルームの暖房には、鋳鉄製ストーブを使用することをお勧めします。

ご存知のように、鋳鉄は工場で鋳造された後は職人技です。 機械加工の対象ではありません。 鋳鉄製ストーブに関して主婦ができることは、購入したストーブにペイントすることだけです。。 ちなみに、ストーブの塗装も簡単な仕事ではありません。以下を参照してください。

スキームとタイプの選択

ストーブとは何ですか？

ここではオーブンそのものについて話しているので、何を扱うのかを決めましょう。 ストーブの分類には明確さよりも混乱の方が多くあります。 たとえば、燃焼ダクト炉は次のような炉とみなされます。 強制循環燃焼排ガス、および自由ガスを含むベルハウジング。 しかし、キャップの屋根が煙道ガスの上昇を妨げ、同じキャップが熱を吸収して最も不自然な方法で下にある煙突に強制的に下降させるとしたら、排ガスにどんな自由があるでしょうか? 完全に自由に循環する唯一の加熱調理装置は、地上の火です。

一方、「強制」の定義は、スーパーチャージャーまたは排煙装置、またはその両方の存在を意味します。 最後に、同じ装置の同じ熱源からの熱を使用することです。 違う時間おそらく別の目的のためです。 また、熱源とその熱源は、必ずしも燃料や排ガスである必要はありません。

したがって、私たちは炉を、コンパクトな熱源からの熱流が熱エネルギーレシーバーに向けられる装置として定義します。 技術的手段別個の熱伝達ラインを使用せずに、1 つの一体型デバイス内で実現します。 キッチンの薪暖炉、電気アーク溶解炉、実験室用マッフルストーブ、キャンプ用ソーラーストーブはすべてこの定義に当てはまります。

家庭用オーブン

私たちは家庭用暖房器具やコンロに興味があります。 まずそれらを一般的に見てから、材料である金属の特徴を考慮してみましょう。 家庭用ストーブの設計の基本図を図に示します。

チャンバー

左側の位置。 最古の炉そのものであるチャンバー炉の図。 その中で、火室からの燃焼排ガスはガス室に送られ、そこで自然循環により燃焼します。 また、燃焼中の燃料には外気が自然に流入します。 基本的には洞窟の中での火です。

現代の工業用チャンバー炉では、専門家がその原始的な祖先を認識することは困難ですが、家庭用炉では、アフターバーニングチャンバーを備えた火室が1つのモジュール、つまりるつぼに組み合わされています。 効果的なアフターバーンを実現するには、チャンバーをアーチ形にする必要があります。 "原生的" チャンバー炉いくつかの改良を加えれば、非常に効果的になる可能性があります。 その一例が今日まで生き残っているものです。

チャネル

真ん中の位置にあります。 – チャネル炉。 燃焼排ガスは最初に燃え尽き、その後徐々に冷却され、隔壁間のチャネルを通過し、炉本体に熱を放出します。 おそらくこれが、チャンネル炉が「強制的」であると考えられる理由です。その中のガスの経路は物理的に組織化されています。 このような炉の内部が少なくとも400度まで温まるまでは後燃えはまったくなく、その後火室から煙突まで広がり、ここで60％を超える効率を達成することは非常に困難です。

コルパコバヤ

右側はベル型炉です。 その中の排ガスは、燃え尽きるまでボンネットのアーチの下に保持され、その後、ボンネットの壁に沿って落ちて、残りの熱を放出します。 点火するときは、温めるだけでアフターバーニングが始まります。 狭いエリアベルアーチなので、ベル炉は 70% 以上の効率を提供できます。

金属に適用

金属の熱容量に対する熱伝導率の比はレンガの数十倍です。 したがって、金属は蓄熱装置としては不十分です。 吸収するとすぐに熱くなり、 高温そして、同じようにすぐに冷めます。

しかし、材料の特性を正確に考慮すれば、金属暖房ストーブは次のように作ることができます。 古典的なスキーム、そしてそれらからより高いパラメータを達成するため、 加熱中に炉を暖めるための熱損失は最小限に抑えられます。 そして高い接続性 金属構造これにより、レンガ窯では完全に実行不可能か、非常に困難を伴って実行可能である燃料燃焼の原理を適用できます。 家庭用金属コンロの基本図を図に示します。

チャンバー

金属チャンバー炉 - pos. A. わかりますか? 。 その祖先である屋内用ストーブは 19 世紀初頭に登場しましたが、その珍しい大食いによって区別されました。 ただし、燃料費は少々かかります。 ロシア革命後の惨状により、「元専門家」たちは太鼓腹ストーブの改良を余儀なくされ、それがこの名前の由来です。 以下の点が改善されました。

• 天候に応じて出力を調整するために、送風機とそのドアを備えた火格子が炉に組み込まれました。
• 煙突は低く、火格子の高さから最大2.5〜3メートルに作られました。
• 煙突の直径は、現代の測定単位で言えば、火力 1 kW あたり約 7 ～ 9 mm とみなされました。
• 煙突の最初の部分、約 1 ～ 1.5 m は垂直に作られ、断熱材で包まれました。
• 次に、少なくとも2.5メートルの長さの煙突の水平部分、つまり豚が来て、それを窓の中に持ち出し、これも1〜1.5メートルの垂直部分で延長し、ドラフトを提供しました。

最小の火室の炉アーチの役割は、煙突の最初の垂直に分離されたセクション、つまり煙道ガスが燃え尽きるガスエコノマイザーによって演じられました。 最大で スループット煙突は火室で発生するガスの量よりも少なかった。 この場合、炉内で渦が発生し、主な余燃焼が発生し、ストーブが自動制御されるようになり、完全に燃え尽きた後にのみガスが煙突に入りました。 部屋への熱伝達は、約 25% が炉の加熱された本体によって提供され、75% はホットホッグからの対流によって提供されます。 煙突出口ではガスの温度が 100 度を超えるため、結露 (下記を参照) は発生しません。 煙突の煤の掃除は年に 1 回だけで済み、煙突は折りたたみ可能なので難しくありません。 乾燥した木材または石炭を使用すると、ストーブの効率は最大 60% になります。

チャネル

だるまストーブをチャンネルスキームに適応させるのは簡単ですが、レンガチャンネルストーブとの類似点は外部にのみ残ります。 まず、金属の熱伝導率が高いため、発達した迷路状のガスダクトは役に立たず、水平方向の曲がりが 1 つだけ残ります。 そしてその役割はまったく異なります。パーティションはアフターバーニングチャンバーを火室から分離します。 それに必要な二次空気は、コンロのバーナーの亀裂を通って、または別のエア スロットル レギュレータを通って入ります。 煙突の出口は水平になっています。 これらの改善により、次のような結果が得られました。

1. 一箇所に集中したアフターバーニングにより効率が70～80%に向上
2. 炉の体積比熱出力は 2 ～ 3 倍に増加しました。
3. 通常の太鼓腹ストーブのように、ストーブはドラフトの量や、一般に煙突のパラメーターには重要ではありません。ドラフトが増加すると、火室内の燃焼が増加しますが、アフターバーナー内の真空も増加します。 より多くの二次空気がそれに流入し、ガスは依然として完全に燃え尽きます。
4. 主な熱はアフターバーナーで生成されるため、炉は火炎モードと長時間燃焼モードの両方で動作できます。
5. 薄いものを通る熱伝達 金属製パーティション火室からアフターバーナーまでは、未燃焼ガスの引火点を即座に提供するため、炉はほぼ瞬時にモードに入り、効率がさらに向上します。
6. ファイアボックスとアフターバーナーへの空気供給を個別に調整できるため、ほぼすべてのタイプに合わせてストーブをカスタマイズできます。 固形燃料.
7. 炉の出力は、装填する燃料の量ではなく、空気の供給量によって調整できます。 だるまストーブでは、空気で出力を調整できるのは非常に限られており、せいぜい 2 ～ 2.5 倍です。
8. アフターバーナー内の熱化学プロセスの均質性により、調理面の温度は 250 ～ 300 度以内に維持され、調理に非常に適しています。
9. オーブン内の放熱量が高いため、対流によって部屋を素早く均一に加熱できます。
10. 煙突の出口には、炉パラメータの悪化や煤の堆積の増加を心配することなく温水熱交換器を設置できます。
11. 良質な木材燃料や石炭を使用していれば、煙突掃除は 4 ～ 5 年に 1 回だけで済みます。

低電力（最大12〜15 kW）の現代の暖房および調理用家庭用ストーブは、ほとんどすべてこのスキームに従って構築されています。 耐熱鋼で自作する場合は、上部が開いたトラフ状のアフターバーナー（仕切り+ 側壁）。 この場合、炉体には4mmからの普通鋼が使用され、 ホブ– 8 mm からの鋳鉄または鋼。 プレートは、特にスチールでは取り外し可能にする必要があります。 アフターバーナーの熱と熱化学により、1～2年は持続します。

長時間燃焼

金属に関して効果的なベルタイプのスキームを使用することにより、炎を放棄する必要がありました。金属製のベルは、過熱することなく、発する熱と同じくらい多くの熱を吸収しません。 ストーブをくすぶりモードに切り替える必要があり、同時に、伝熱時間を 1 回の薪で 60 ～ 72 時間、石炭で 20 ～ 30 日 (!) に延長することが可能になりました。 長時間燃焼炉については以下で詳しく説明します。空気供給システムと技術的ハッチを除いた簡略図を以下に示します。

• 燃料塊 1 が薄くくすぶる 表層図２に示すように、空気は何らかの方法でここに供給される。
• くすぶりの過程では、固体燃料が可燃性の揮発性成分に熱分解される熱分解が重要な役割を果たします。
• 揮発性物質の燃焼は炉の蓋 (「フード」) 3 の下の空間で発生し、熱の最大 60% がここで放出されます。
• 70%を超える炉効率を得る必要がある場合は、ガスジャケット4が装備されており、ここで燃焼排ガスが燃え尽きます。 いつものやり方で。 このために必要な空気は、燃料室からガスジャケットへの通路で吸い込まれます。

シンプルなデザインで長時間燃焼するストーブは最大 80% 以上の効率を実現し、どんな場所でも温度が 600 度を超えることはほとんどありません。 したがって、自家製の金属ストーブを除いて、ほとんどがこのスキームに従って作られています。 このような設計を採用する場合は、次の点を考慮する必要があります。

1. 長時間燃焼炉は、おがくずから石炭まであらゆる固体燃料で動作しますが、計算された (または実験計画で検証された) パラメーターは、設計された燃料についてのみ表示されます。 たとえば、HF は木材と同様に石炭上で最大 3 日間加熱されます。 特別な石炭ボイラーもゆっくりと燃焼し、同じ量の石炭（最大20）を使用します。しかし、木材を扱うことはできません。
2. 有機燃料の完全燃焼の生成物は、含水量に関係なく、二酸化炭素と水です。 このプロセスは、生物における代謝水の形成に似ています。 長時間燃焼する炉の煙突にはガスが非常に低温で入ります。 炉の効率が高く、火室内の温度が低くなります。 したがって、非常に有毒な凝縮水が煙突内で大量に形成されるため、煙突の設計にはそれを排出する機能を備えたコレクターが含まれている必要があります。
3. 長時間燃焼するストーブは湿った燃料を許容しません。 ご存知のとおり、濡れたものはいくら空気を与えてもくすぶりません。
4. 以下を参照してください。前の負荷が完全に燃え尽きるまで、ストーブに燃料を追加することはできません。1 つの例外があります。 半分燃えた炉の蓋や装填ハッチを開けるのは危険です。熱分解ガスは化学的に攻撃的で有毒です。

注記： くすぶりゾーンの真上では炉本体が赤熱しますが、これは炉本体が普通鋼で作られていることを妨げるものではありません。 燃え尽きるにつれて、ホットゾーンは下に移動し、金属が最高温度にさらされる時間は許容される3時間を超えません。

オーブン本体は、任意の適切な丸い鋼製容器、例えば、オーブンから作ることができます。 樽から。 しかし、それを密閉ガスジャケットで囲むことはすでにさらに困難です。 いずれにせよ、そのようなストーブは主に放射によって加熱しますが、これはあまり良くありません。 解決策は、炉本体から 70 ～ 80 mm の距離で、コイルまたはリング状のタンクの形をした DHW レジスターで炉本体を囲むことです。 対流が高まり、シャワーやキッチンにお湯が出るようになります。 約 10 l/kW の容量の貯蔵タンクを用意するだけで済みます。そうしないとシステムが沸騰してしまいます。

油の熱分解

熱分解のような効果的な熱化学プロセスは、実験に熱心なDIY愛好家の間で独自に発展せざるを得ませんでした。 彼らは、原則として、例えば、廃重可燃性液体のいくらかの埋蔵量を蓄積している。 働いています。 こうして金属熱分解が誕生しました。

オイルはタンク内で燃焼します。タンクには一次空気がスロットル - パワーレギュレーター (充填穴とも呼ばれます) を介して供給されます。 燃焼は弱く、燃料を蒸発させるだけで済みます。 その蒸気は熱分解塔（穴のあいた壁を持つパイプ）に上昇します。 二次空気はパーフォレーション穴を通過します。 過剰に混合ゾーンに入ります。

塔の熱分解ゾーンでは燃料蒸気が燃焼しますが、そこからの熱は主に燃料が分解して軽い揮発性成分になり、それが燃焼ゾーンで燃焼するのに費やされます。 ここでは約 35% が目立ちます 有用な熱。 残りの 35% は、熱分解を免れた重い残留物で、アフターバーナーで放出されます。

アフターバーナーの内部には水平または垂直の不完全な仕切りがあります。 なぜ彼女が？ 塔の燃焼ゾーンでは、過剰な酸素により、最大 1000 度の高温が発生します。 この場合、吸熱性窒素酸化物が形成されます。 それらは有毒であり、その形成には多量の燃料エネルギーが必要です。

700度を超える温度では、窒素酸化物は安定しており、酸素の領域では重ラジカルの後燃焼がそのまま残ります。 急速に冷却すると、状態図の不安定性のピークを過ぎて煙突に飛び込み、炉の効率を奪います。 窒素酸化物が自然に分解して、窒素酸化物に費やされたエネルギーを放出するには、450〜600度の温度のゾーンに保持する必要があります。 煙突に入る前に仕切りの後ろに形成されるのはこれです。 なぜ？ そこに渦が生まれる。

注記： テスト中に炉の効率を実際に測定した人は誰もいませんでした。 標準的なガレージ4x7x2.2 mを暖房する場合の燃料消費量のみが知られています。それは1.5〜2.5リットル/時間です。

ガレージの太鼓腹ストーブは、石油ストーブの支柱の外径に沿った直径を持つ丸い送風機で作られ、高い脚の上に置かれることがあります。 塔の付いたタンクが石油熱分解炉から出てきて、塔自体は水平の出口を備えた弧の形で作られています。 そして、廃棄物が蓄積すると、太鼓腹ストーブは熱分解炉のアフターバーナーとして使用されます。 コラムの出力を灰皿に差し込み、石油ストーブの準備は完了です。 作業は終了しました - 木材/石炭で再度加熱します。

注記： 原則として採掘中に炉に燃料を補給することは可能ですが、危険です。 一般に、これらのストーブは、未知の期間に設定された信管を備えた焼夷時限爆弾です。 消防法により日常生活での使用は禁止されており、あまり販売されていません。

シールド炉について

製鋼炉は運転中に非常に高温になり、熱 (赤外線、IR) 放射によって大幅に加熱されます。 これは住宅地にとっては望ましくないことです。風が顔に当たり、背中が凍ってしまいます。 それらは対流によって加熱されることが好ましい。 さらに、熱いストーブの上では重度の火傷を負う可能性があります。

IRを暖かい空気の流れに変えるにはどうすればよいでしょうか? とても簡単です。オーブンの側面をスクリーンで囲みます。 金属シートストーブから70〜100 mmの距離、床から同じ隙間があります。

鉄のスクリーンは役に立たず、IR用の金属はガラスと同じであるという声明に遭遇することがあります。 まず、金属は X 線やより高い周波数からの電磁放射線を透過し始めます。 第二に、窓ガラスのようなものではなく、ミルクガラスのようなもので、部分的かつ拡散的です。 また、IR の場合、どの金属も不透明ですが、その約半分が乱反射します。 IR 写真では、金属シートは明るい灰色に見えます。

ユニット電力の IR フローが炉からスクリーンに落ちるとします。 そのうちの 0.5 は反射して戻り、残りの 0.5 はスクリーンによって前後両方向に放射されます。 合計すると4分の1しか出てきません。 これは大まかな図ですが、スクリーンが非常に熱くなり、その温度がオーブンの温度に近づくと、外部放射線の割合が増加します。 温度が等しい場合は 1 にします。

スクリーンを計算するときは、スクリーンと炉の間の熱が激しい対流を発生させてスクリーンを冷却するように、空気の熱容量と粘度を調整する必要があります。 上記の寸法で 外気温スクリーンの温度は 70 度を超えず、対流による熱伝達はオーブンの熱出力の少なくとも 85% になります。

注記： スクリーンを2つのL字型の半分の形で、別々の脚で幅方向にスライドさせることをお勧めします。 次に、側壁を移動/移動することで、火室モードに応じて側壁とストーブの間の隙間を調整できます。

炉の内部隔壁は十分にシールドされていないため、... 炉とアフターバーナー内の温度は近いです。 しかし、コンロからの上向き放射は危険ではなく、対流を抑制しません。 正面から遮蔽することはまったく不可能です。ドアとストーブへのアプローチがあります。 炉の底から降りてくる放射線をどうするかはまだ決めていない。可燃性の床を無駄に加熱しても意味がない。

この問題も特に難しいことはなく解決できます。灰皿を灰の扉から深く下げ、モルタルを使わずにレンガを使って乾いた表面に置きます。 眠りにつくことができます レンガの戦いまたは砂を使用しますが、灰を取り除くときに埋め戻し材をかき集めて捨てる必要があります。 これらすべての方法を 1 つに組み合わせると、図に示すシールド回路が得られます。 より高い。

浴室用シールド

部屋の単位容積あたりの特定の電力 サウナストーブ屋内の3〜5倍の熱があり、通常の銭湯の壁は熱を伝えにくい木です。 したがって、一方では、対流によってのみ浴の急速加熱を確実にすることができる。 一方、金属製のサウナストーブは、呼吸しないのと同じ理由で熱が高くなりすぎます。 これをもとに、銭湯のストーブ用のレンガスクリーンを作ります。 半分の石積みのレンガで十分です。 図のように、対流を確保するために最初の列を間隔をあけて配置するだけで済みます。 右側。

夏の別荘の審査

カントリーハウスも小さく、冬は空いており、入浴温度まで温める必要はありません。 したがって、カントリーストーブは、原則として、浴場のようにシールドすることができます。 しかし、怠け者ではなく、屋根裏部屋に貯湯タンクを設置し、ダーチャ用のストーブをスクリーンのように給湯器で囲む方が良いです（図を参照）。 左。 水は赤外線を完全に吸収するため、人々が庭で凍えた手をコンロに伸ばしてサンドイッチを食べている間に、コンロの上でやかんが沸騰し、タンクにはシャワーを浴びるのに十分な水が溜まることになります。

注記： ストーブの底を熱負荷の高い素材で内側から保護すると、靴が乾燥してひび割れすることを心配せずに、ストーブの下に靴を入れて乾燥させることができるというさらなる利点があります。

対流スクリーンのアイデアの発展は、ヒーターストーブの登場でした。 これらは当初、できるだけ多くの熱が加熱された空気流のエネルギーに変換されるように設計されています。 これを行うには、対流器が火室に組み込まれるか、正確に計算されたスクリーンが炉本体と一体化されます。

この種の最も有名なモデルは、単にブルラー (図の左側と中央の位置) です。ロシア連邦では、ブルラーは「ブレネラン」というブランド名でライセンス生産されています。 ブルラーの特徴は次のとおりです。

• ブレリアン – 非常に長く燃焼します。 火炎モードはそれにとって緊急事態であり、ブルラーを他の種類の燃料に適合させようとする試みはこれまでのところすべて失敗に終わっている。
• 燃料計画の選択により、1 つのスロットルを通じて火室に空気を供給することが可能になりました。 空気は、一部は燃焼排ガスとの混合物としてアフターバーナーに入り、一部は火室とアフターバーナーの間の穴の開いた隔壁を通って入ります。
• 考え抜かれた設計と炉全体の最適構成により、10～12倍の幅広い出力調整が可能です。
• 断面が丸い火室と、パイプの列から 2/3 の深さに組み込まれた対流器により、炉の効率を大幅に低下させることなく、強力な対流 (火室出力 1 kW あたり 6 立方メートル/分) が得られます。
• バッテリーと炉の外面から出る空気の温度は 70 度を超えません。
• スロットルによって出力が低下すると、出口空気の温度はその流量よりも早く低下します。 より低い出力では、ブルラーは同じくらい早く加熱しますが、弱くなります。

1回の燃料満載によるブレリアンからの熱伝導の持続時間は8〜12時間です。 シリアルブルラーは 10 ～ 200 kW の出力で製造されます。 ブルラーの効率は約60％です。ストーブをスクリーンで囲むことにより、スクリーンの外表面の温度は約55度になり、効率は66〜67％まで高めることができます。 ブルラー内の温度は600度を超えることはないため、普通の鋼から自分で作ることは十分に可能ですが、コンダッカからは作ることができません。

ブルラーの秘密は、内部の熱と空気の正確なバランスです。 対流に必要な熱が少なすぎると、オーブンから熱く乾燥した空気がほとんど生成されません。 取りすぎると、燃料が適切に燃焼せず、大量の灰とすすが形成され、ストーブの効率が低下します。 空気の場合も同様です。すべての炉部品の構成とサイズ比により、自動的な再配分が保証されます。 気流燃焼モードに応じて内部が変化します。 しかし、右に一歩、左に一歩進むと、再び灰、煤、暴食、そしてほとんど暖かさがありません。

したがって、加熱工学に関する基本的な情報に基づいて、ブルラーを自分で計算しようとしない方が良いでしょう。 実証済みの設計を繰り返すことができますが、寸法を正確に保ち、​​指示に従い、仕様に従ってください。 煙突の長さと構成は重要ではありませんが、凝縮水コレクターが必要です。 排ガス温度が低い。

通常、ブラーは加熱に使用されます 生産施設、温室、温室、熱を好む動物の苗床など、快適なまたは技術的な温度への均一な容積の加熱が必要です。 ただし、適切な出力のボイラーを地下室に設置することで、ほぼあらゆる規模の民家に暖房を提供できます。 たくさんの対流ノズル (7 ～ 23 ～ 25) を使用すると、部屋全体に熱を均一に分散させることができます。 炉バッテリーのノズルは、安価な薄肉波形で作られたエアダクトに接続されているだけであり、家にエアダクトシステムを設置することは、パイプや給湯レジスターを設置するよりも簡単で安価です。 さらに、複雑で高価で、エネルギーに依存し、メンテナンスの手間がかかる水ボイラー配管も必要ありません。

ロシアでは、多くの同様のデザインが闘牛器から生まれました。 最も有名なものの 1 つは、右側の「プロフェッサー ブタコフ」シリーズのストーブです。 図の 「ブタコフ」は多燃料であり、その効率はブルラーよりも高く、調理面がありますが、ここでは、自家製労働者向けの記事で、ついでに言及する価値があります：特殊鋼で作られた構造工業生産専用に設計されています。 さらに、「ブタコフ」は 1 部屋しか暖房できません。エアダクトをバッテリーの出力に接続するのは非常に困難です。

暖房について

空気暖房は、1 ～ 2 階建ての個人住宅に最適です。 家の床数は急速に効率を消耗するため、古代の裕福な邸宅は空気で暖房されていましたが、狭い中世の都市では住宅は使用されなくなりました。

民間部門でのその広範な導入は、実際には、法化された規範、規則、推奨事項、および工学的計算方法の欠如によってのみ妨げられています。 ただし、実験的な傾向がある日曜大工愛好家にとって、これはプラスです。禁止されていないため、ブルラー自体が認定されている限り、可能であることを意味します。 制裁を恐れることなく、自分の望むように、そしてその方法を知っているようにしてください。法律にまったくないのに、なぜ罰する必要がありますか？

ゆっくりとしたDIY

太鼓腹ストーブとその関連製品に、粗雑または不注意に製造するとストーブが完全に台無しになる部品がない場合、長時間燃焼するストーブには注意する必要があるという例が、ブルラーによってすでに提供されています。 それらにはコンポーネントが含まれており、その実行における小さなエラーはストーブを不良にするだけでなく、危険にもします。 したがって、ゆっくりと燃焼するストーブについて詳しく説明します。 人気のデザイン 2 つと有望なデザイン 1 つを図に示します。

位置 A - 有名なブバフォンヤ、ラトビアのオイルシェールボイラーStropuvaをベースにした自家製製品。 密閉くすぶりゾーンを備えた炉に属しているため、効率は 70% で、ガスジャケットを使用すると 75% 以上になります。 空気は「パンケーキ」圧力を通じて燃焼ゾーンの中心に供給されます。 熱分解ガスが圧力下で燃え尽きるため、効率が向上します。そのため、特殊鋼か厚さ 8 ～ 12 mm のいずれかで作られている必要があります。 密閉燃焼の結果としての 2 番目の特徴は、極端な場合には、移動中にブバフォンに再装填できることです。 臭いですが、中毒にはなりません。

ブバフォニの比出力は1立方メートルあたり約0.3kWです。 燃料をDMで送りますが、それは悪くありません。 しかし、燃料自体はおがくず、削りくず、小さな可燃性の破片、そして乾燥したものです。 木材と石炭を使用すると、効率が急激に低下します。熱伝達の持続時間は同じで、6 ～ 8 時間、最長 12 時間です。 あまりにも怠け者でなければ、高品質で高エネルギー集約型の燃料をブバフォンに「供給」し、湾曲したプロファイルのブレードで「パンケーキ」を作ることができます。 これにより、追加の負荷がかかる可能性も高まります。圧力を上げ下げするときに圧力を変えても燃焼が中断されず、ストーブの再点火が必要なくなります。

位置で。 B1～B3にも負けず劣らず人気の野焼きストーブ「Slobozhanka」。 そのデザインは基本的なもので、鍋から樽に至るまで、サイズや比率は重要ではありません。 このストーブは、廃棄燃料、木材、石炭、トロフォブリケットを使用して動作できます。 スロボジャンカがブバフォニーに出場できない理由は 3 つあります。

1. 外出先で再装填することは不可能です。半分焼けたオーブンで蓋を外すのは危険です。
2. 開放燃焼のため、比熱出力は密閉燃焼ゾーンを備えた炉よりも 2 ～ 3 倍低くなります。
3. 定期的に集中的に燃焼する厚さ 6 mm の普通鋼製の空気分配シャフトは、暖房シーズンが終了する前に燃え尽きます。また、3 mm 鋼製のハウジングは、ガスクッションの活発な化学腐食により 2 ～ 3 年持続します。

Slobozhanka の耐久性と出力密度は、フレームハウジングを特殊鋼で作ることで向上します。 ハウジングの壁に直接作られたいくつかの空気分配器があります (位置 B2 で開発されています)。 しかし、その場合、ストーブを仕切り付きのエアジャケットで囲み、さらにはリング灰皿を作成する必要があります。 B3. DIY 愛好家にとって、そのようなデザインは複雑すぎて生産できません。 したがって、「Slobozhanki」は小規模企業によって少量ずつ生産されており、ユーティリティルームの臨時暖房用ストーブとして南部地域でのみある程度の需要があります。

注記： ガスジャケット付きストーブの場合、凝縮水コレクターを床に埋め込む必要があり、溜まった凝縮水をポンプで排出する必要があります。 ガスジャケット付きストーブでは、煙突への出口が低くなります。

位置で。 B – かつてソ連の軍事産業によって製造されていた炉の図遠隔地にある小さな守備隊の兵舎を暖房するため。 高い電力密度を持っていました。 樽ほどの大きさのストーブが150〜160平方メートルの部屋を暖めました。 天井は4メートルで、スーチャンの無煙炭から新鮮な家庭廃棄物に至るまで、あらゆるものがその中で燃やされます。 追加の積載 - 制限なしで外出中: エアダクト/エアディストリビューターの菌により、燃料の新しい部分がくすぶるゾーンを埋めることができず、完全に燃え尽きたガスが燃料の塊から漏れました。 穴あきコーンのみ耐熱鋼製で、リベートに接合されています。

今ではこのストーブも忘れ去られているようです。 考えられる理由は、システム全体の煩雑さと美観の悪さです。 炉に加えて、その標準構成には 2 m のガス空気熱交換レジスターのセクションが 3 つ含まれており、それぞれのセクションは 5 本の 2 インチ薄肉パイプのフィン付き束の形をしています。 それらをブルジョア煙突に置き換えようとした結果、豚はオレンジ色に熱くなり、ストーブは蓋の下からガスを「吐き出し」始めました。

金属炉の設置

ストーブを始める前に、どこに設置するかを決める必要があります。 最初のルールは、オーブンが対流式であればどこにでも設置できるということです。 ストーブが主に輻射によって加熱される場合は、外壁から離して設置する必要があります。そうしないと、部屋と道路の間の温度勾配が大きくなり、熱損失が大きくなり、ストーブの効率のかなりの部分を消費してしまいます。

次に、床への投影の単位面積あたりのストーブの重量を推定します。 重量荷重が150kg/平方メートルを超えない場合。 m、それではすべてOKです。ストーブを床に直接置くことができます。 荷重が150〜400kg/平方以内の場合。 m、床材を解体し、ストーブをスクリードの上に置く必要があります。 金属製ストーブの設置には、原則として、床材を解体したり、基礎を敷いたりする必要はありません。 スクリードのない土またはその他の床のユーティリティルームでは、次のことを行う必要があります。 鉄筋コンクリートスラブ少なくとも 7 cm の厚さのスラブの除去は、ストーブの投影の輪郭を超えて、全方向に少なくとも 0.6 m です。

ストーブはコンクリートの壁から少なくとも0.6メートル離れているか、壁紙のない通常の漆喰の壁から少なくとも0.8メートル離れている必要があります。 装飾仕上げ可燃性の壁、または加熱すると分解する可能性のある壁 (塗料、プラスチック、壁紙) がある場合、ストーブを 1.2 m 以内に近づけることはできません。 暖房には据え置きの金属製ストーブを使用してください。 木造建築物防火規則は、特別な許可があれば例外的に許可されます。

さて、ストーブが工場で作られ、家に煙突がある場合、残っているのは断熱材と防火材を設置し（以下を参照）、ストーブを煙突に接続し、わずかな火も出さずに消防検査官を呼ぶことだけです。検査。 原則として軽微なコメントに限られ、州の使用料を支払った上でストーブの使用許可が発行される。 この手順全体には約 150 ドルの費用と約 1 か月の時間がかかります。

煙突がない場合は、ストーブを設置する前に煙突を別途作成し、消防士と SES によって合法化する必要があります。ブランドのストーブを購入した場合、これはより簡単です。良いストーブの仕様には、煙突の仕様も含まれている必要があります。 要件に従って完了したら、安全に消防署に行くことができます。財務省に支払うべき金額の検査と支払いの後、必要な書類が発行されます。 「左側」の煙突の状況はさらに悪く、その建設には承認されたプロジェクトが必要です。 VNII POの地元支店（VNII PO）で、どこで注文すればよいか、何が入っているべきかについて無料でアドバイスしてくれます。 防火非常事態省)。 ここでの悪い点は、VNII PO の支部や部門がかなり大きな都市 (約 15 万都市から) にしかなく、オンライン相談を提供していないことです。

そして、ストーブが完全に自家製である場合、それは非常に悪いことがわかります。これを合法化するには、まず同じ全ロシアソフトウェア科学研究所によって認定される必要があります。 また、長時間燃焼するストーブであれば、どのタイプでも 液体燃料また、ガス式のものを使用する必要はありません。工場製のものだけが認定されています。 手作りストーブには罰則に関する法律がないため、「左利き」であることを理由に罰金を科されることはありません。 しかし、その物件が保険に加入している場合、たとえ遠くのクローゼットに冷たく眠っていたとしても、そのようなストーブが存在するだけで、そのケースは保険対象外となります。 そして、「突然の何か」が隣人に損害を与えた場合、法廷で返済するものは何もないので、すぐに友好的に支払う方が良いでしょう。

最後に、これらすべての変化が完了したら、断熱材を配置します。少なくとも 4 mm のアスベストまたは玄武岩のボール紙を置き、その上に厚さ 1.5 mm の鉄のシートを置きます。 ストーブの輪郭を越える断熱材の除去は、側面と背面で少なくとも 50 mm、火室の前面で少なくとも 300 mm です。 炉がシールドされている場合、オフセットはスクリーンの輪郭から計算されます。 さて、すでに述べたように、消防士に、検査官によって示された欠陥を取り除き、許可を発行した後、溺死することができます。

図面例

一般的に言えば、太鼓腹ストーブとブルラーを購入する方が簡単です。 したがって、例として、40〜50立方メートルの小さなサウナストーブの2つの人気のあるデザインの図面を提供します。 メートルの部屋、給湯器、生産中のガレージ炉を備えています。 太鼓腹ストーブの場合は、断熱材のない100リットル以上の鋼製またはアルミニウム製の貯水タンクが必要です。石油ストーブの場合は、凝縮水コレクターを備えた高さ4.5メートルの煙突が必要で​​す。 どちらの場合も材質は通常の 4 mm 鋼です。

動画：金属製の自作サウナストーブの例

ストーブと暖炉について

暖炉ストーブでは、加熱技術よりも美しさが重要です。 金属に関しては、既製の暖炉インサートを購入し、創造的な能力をデザインに活用するのが最善です。 特別な暖炉カセット、または暖炉カセットが販売されています。図を参照してください。 右側。 従来の火室とは異なり、集煙器とアフターバーナーが内蔵されています。 暖炉のカセットは単純な火室よりも高価ですが、煙突の要件が簡素化されていることで補われ、アフターバーナーのフィンにより部屋の空気を暖房できます。 暖炉カセットはどこにでも埋め込むことができます。 外面加熱は70度以下です。 緊急事態省への登録は必要ありません。

ストーブの塗装方法は？

地金はガレージや物置に置いても見栄えが悪く、塗装された金属よりも腐食しやすくなります。 しかし、通常のストーブペイントは140〜160度を超えては機能しません。 では、金属ストーブを塗装するにはどうすればよいでしょうか？

有機ケイ素および有機ケイ酸塩エナメルは、高温の表面の塗装に適しています。シリコンがラテン語で silicium であることを知っていても、驚かないでください。 有機ケイ素化合物では、水素原子 (よく誤って考えられているように、炭素ではありません) が部分的または完全にケイ素に置き換えられます。 また、オルガノシリケートでは、シリコン含有フィラーが有機バインダーと混合されており、乾燥すると蒸発します。

有機ケイ素エナメルは、摂氏 800 度で 5 ～ 12 時間の耐熱性がありますが、有機ケイ酸塩エナメルよりも高価で、150 ルーブル / kg に対して約 180 ルーブル / kg です。有機ケイ酸塩の耐熱性は 250 ～ 350 度です。 シリコーンの単位面積あたりの消費量が大きく、シリコーン自体が重いという事実を考慮すると、完成したコーティングのコストは約2倍になります。 UP-1 装置によると、有機ケイ酸塩は、欠けた場合にも有機ケイ素の約 2 倍の強度があります。

これを踏まえると、実は ストーブを有機ケイ素で塗装し、そのスクリーンを有機ケイ酸塩で塗装することをお勧めします。による 耐薬品性それらは同等です。 海外製の品質と価格 国内生産者少し違います。 国産のものの中では、Certa と KO-828 が十分な実績を誇っています。 外国人 – ノルウェー人のヨトゥン。

塗り方

金属用耐熱ホーローは洗浄時のみに塗布されます。 脱脂表面暖かく乾燥した部屋でスプレーボトルから。 刷毛やローラーでの塗装はできません。必ず2層に塗ってください。 前のものが完全に乾燥した後の2番目。 エナメルの仕様によれば、海霧の中でも使用できます。 氷点下の気温ただし、特別な装置の静電場内でのみです。 3度まで（目立った粘着性なし）、エナメルは20分〜3時間で乾燥しますが、熱に完全に耐えられるようにするには、製品を少なくとも7日間保管する必要があります。 ヘアドライヤーで乾燥を早めたり、オーブンを加熱したりすると、コーティングが剥がれてしまいます。

どこから始めればよいでしょうか?

では、どのストーブを最初に作るのが良いでしょうか？ 間違いなく - に アフターバーナーとコンロ付き屋内太鼓腹ストーブ。 電気が止まり、ガスや石炭がなくなり、供給がなくなったら、彼女はいつも助けてくれます。 自宅ではパントリーにあまりスペースを取りませんが、ダーチャでは固定することができます。 その後、必要に応じて、同じだるまストーブに特に問題なく改良が加えられます。

一見シンプルな長時間燃焼ストーブは、熱工学や熱化学が非常に複雑であるからこそ、高い効率を発揮します。 経験を積んでから長時間加熱ストーブに取り組むべきです。

結論: メタルが優れているところ

日常生活では、非常用熱源の代替として金属製ストーブの使用が増えています。 それらの応用の2番目の広範な分野は、ユーティリティルームとユーティリティルームの定期的な暖房です。 カントリーハウス。 工業施設の常時加熱にはヒーター炉が最適です。

住宅敷地内では、金属製ストーブの役割は、既製の購入した暖炉ストーブのように、主に装飾的なものです。 住宅暖房用の据え置き型暖房ストーブとしては、安全要件にはあまり適していません。

金属探知機または金属探知機は、電気的および/または磁気的特性が置かれている環境とは異なる物体を検出するように設計されています。 簡単に言えば、地面の中の金属を見つけることができます。 しかし、金属だけではなく、地面だけでもありません。 金属探知機は、検査機関、犯罪学者、軍関係者、地質学者、建築業者が被覆材や付属品の下のプロファイルを検索したり、地下通信の計画や図を確認したり、その他多くの専門分野の人々によって使用されています。

日曜大工の金属探知機は、トレジャーハンター、郷土史家、軍事歴史協会のメンバーなどのアマチュアによって作られることがほとんどです。 この記事は主に初心者を対象としています。 そこに記載されている装置を使うと、深さ20～30cmでソ連のニッケル大の硬貨を、あるいは地表から約1～1.5m下で下水道のマンホール大の鉄片を見つけることができる。 ただし、この自家製装置は、農場の修理中や建設現場でも役立ちます。 最後に、地中に捨てられたパイプや金属構造物を 100 個か 2 個発見し、それを金属スクラップとして販売すれば、かなりの金額を稼ぐことができます。 そして、ロシアの土地には、ダブロンの入った海賊の箱やエフィムカの入ったボヤール強盗のポッドよりも、間違いなくそのような宝物がたくさんあります。

注記： 電気工学や無線エレクトロニクスの知識がない場合でも、本文中の図、公式、特殊用語に怖気づく必要はありません。 本質は簡単に述べられており、最後には、はんだ付けやワイヤーのねじり方を知らなくても、テーブルの上で5分で作成できるデバイスの説明があります。 しかし、金属探索の特殊性を「感じる」ことができ、興味が湧けば知識とスキルが身につきます。

他のものと比較して、「海賊」金属探知機にもう少し注目してください。図を参照してください。 このデバイスは初心者にとって繰り返しやすいほどシンプルですが、その品質指標は最大300〜400ドルの多くのブランドモデルに劣りません。 そして最も重要なことは、優れた再現性を示したことです。 説明と仕様に従って製造された場合、完全な機能を発揮します。 「Pirate」の回路設計と動作原理は非常に現代的です。 設定方法や使用方法についてのマニュアルは十分にあります。

動作原理

金属探知機は電磁誘導の原理で動作します。 一般に金属探知回路は、電磁振動発信器、送信コイル、受信コイル、受信器、有用信号抽出回路（識別器）、表示装置から構成されます。 別 機能単位たとえば、受信機と送信機が同じコイルで動作できる、受信部が有用な信号をすぐに放出するなど、回路設計や設計で組み合わせられることがよくあります。

コイルは媒体内に特定の構造の電磁場 (EMF) を生成します。 動作領域に導電性の物体がある場合、pos。 そして図では、渦電流またはフーコー電流が誘導され、独自の起電力を生成します。 その結果、コイル場の構造が歪んでしまいます。 B. 物体が導電性ではなく強磁性の性質を持っている場合、遮蔽により元の磁場が歪みます。 どちらの場合も、受信機は EMF と元の EMF の差を検出し、それを音響信号および/または光信号に変換します。

注記： 原則として、金属探知機の場合、対象物が導電性である必要はありません。土壌は導電性ではありません。 主なことは、それらの電気的および/または磁気的特性が異なるということです。

探知機かスキャナーか？

商用ソースでは、高価で高感度の金属探知機が使用されています。 Terra-N は、ジオスキャナーと呼ばれることがよくあります。 本当じゃない。 ジオスキャナーは、土壌の電気伝導率を測定する原理に基づいて動作します。 異なる方向異なる深さでのこの手順は、横方向検層と呼ばれます。 コンピューターは、記録データを使用して、さまざまな特性の地層を含む、地中のすべての画像を表示します。

品種

共通パラメータ

金属探知機の動作原理は技術的に実装可能 違う方法デバイスの目的に応じて。 ビーチゴールド探査と建設および修理探査用の金属探知機は、外観は似ていますが、設計と技術データが大きく異なります。 金属探知機を正しく作成するには、この種の作業で金属探知機が満たさなければならない要件を明確に理解する必要があります。 これに基づいて、 金属探知機の検索パラメータは次のように区別できます。

1. 貫通、または貫通能力 - 最大深度、地面のコイルのEMFの影響を受けます。 デバイスは、オブジェクトのサイズや特性に関係なく、より深いものは検出しません。
2. 探索ゾーンのサイズと寸法は、物体が検出される地上の架空の領域です。
3. 感度とは、多かれ少なかれ小さな物体を検出する能力です。
4. 選択性とは、望ましい所見に対してより強く反応する能力です。 ビーチマイナーの甘い夢は、貴金属の場合にのみビープ音を鳴らす探知機です。
5. ノイズ耐性とは、ラジオ局、雷放電、送電線、電気自動車、その他の干渉源など、無関係な発生源からの EMF に反応しない能力です。
6. 可動性と効率は、エネルギー消費量 (バッテリーが何個持続するか)、デバイスの重量と寸法、検索ゾーンのサイズ (1 回のパスでどれだけ「プローブ」できるか) によって決まります。
7. 識別または解決により、オペレーターまたは制御マイクロコントローラーは、デバイスの応答によって見つかったオブジェクトの性質を判断する機会が得られます。

差別は複合パラメータです。 金属探知機の出力には 1 つ、最大 2 つの信号があり、発見物の特性と位置を決定するさらに多くの量があります。 ただし、物体に近づいたときのデバイスの反応の変化を考慮して、3 つのコンポーネントが区別されます。

• 空間 – 検索エリア内のオブジェクトの位置とその出現の深さを示します。
• 幾何学的 – オブジェクトの形状とサイズを判断することができます。
• 定性的 - オブジェクトの材質の特性についての推測を行うことができます。

動作周波数

金属探知機のすべてのパラメーターは複雑な方法で接続されており、多くの関係は相互に排他的です。 したがって、例えば、発生器の周波数を下げると、より大きな貫通力と探索範囲を達成することが可能になりますが、その代償としてエネルギー消費量が増加し、コイルのサイズの増加により感度と機動性が悪化します。 一般に、各パラメータとその複合体は何らかの形でジェネレータの周波数に関連付けられています。 それが理由です 金属探知機の最初の分類は、動作周波数範囲に基づいています。

1. 超低周波 (ELF) - 最初の 100 Hz まで。 絶対にアマチュアのデバイスではありません。消費電力は数十Wで、コンピュータ処理がなければ信号から何かを判断することは不可能であり、輸送には車両が必要です。
2. 低周波 (LF) - 数百 Hz から数 kHz。 回路設計や設計が簡単で、ノイズに強いですが、感度があまり高くなく、識別力が劣ります。 侵入 - 消費電力 10 W で最大 4 ～ 5 m (いわゆる深層金属探知機)、または電池駆動の場合は最大 1 ～ 1.5 m。 それらは、強磁性材料 (鉄金属) または大きな反磁性材料 (コンクリートや石) に対して最も鋭く反応します。 建築工事)、そのため、磁気検出器と呼ばれることもあります。 土壌の性質にはほとんど影響されません。
3. 高周波 (IF) – 最大数十 kHz。 LF はより複雑ですが、コイルの要件は低くなります。 侵入 - 最大 1 ～ 1.5 m、C でのノイズ耐性、良好な感度、満足のいく識別。 パルスモードで使用すると汎用的に使用できます。以下を参照してください。 水が含まれた土壌や石灰化した土壌（EMF を遮蔽する岩石の破片や粒子がある）では、機能が低下するか、まったく感知されません。
4. 高周波、または無線周波数 (HF または RF) - 「金用」の典型的な金属探知機: 乾燥した非導電性および非磁性土壌 (ビーチの砂など) の深さ 50 ～ 80 cm まで優れた識別力 エネルギー消費 - として前に。 n. 残りは失敗寸前です。 デバイスの有効性は、コイルの設計と品質に大きく依存します。

注記： 段落に従った金属探知機の可動性。 2 ～ 4 個の優れた点: 単 3 形塩電池 (「バッテリー」) 1 セットで、オペレーターに過大な負担をかけることなく、最大 12 時間作業できます。

パルス金属探知機は他とは一線を画しています。 それらでは、一次電流がパルスでコイルに入ります。 パルス繰り返し率を LF 範囲内に設定し、その持続時間を IF ～ HF 範囲に対応する信号のスペクトル構成を決定することで、LF、IF、HF のプラスの特性を組み合わせた金属探知機を得ることができます。調整可能。

検索方法

EMF を使用してオブジェクトを検索する方法は少なくとも 10 種類あります。 しかし、たとえば、応答信号をコンピュータ処理で直接デジタル化する方法は、業務用です。

自家製の金属探知機は次の方法で構築されます。

• パラメトリック。
• トランシーバー。
• 位相蓄積あり。
• ビートに合わせて。

受信機なし

パラメトリック金属探知機は、ある意味で動作原理の定義から外れています。受信機も受信コイルもありません。 検出には、発生器コイルのパラメータ（インダクタンスと品質係数）に対する物体の直接的な影響が使用され、EMF の構造は重要ではありません。 コイルのパラメータを変更すると、生成される発振の周波数と振幅が変化します。これは、周波数と振幅の測定、発電機の消費電流の変更、PLL の電圧の測定など、さまざまな方法で記録されます。ループ（特定の値に「プル」するフェーズロックループシステム）など。

パラメトリック金属探知機はシンプルで安価でノイズに強いですが、使用するには特定のスキルが必要です。 周波数は外部条件の影響で「変動」します。 彼らの感受性は弱いです。 ほとんどの場合、磁気検出器として使用されます。

受信機と送信機付き

トランシーバー金属探知機の装置を図に示します。 初めに動作原理の説明へ。 動作原理もそこに記載されています。 このようなデバイスにより、次のことが可能になります。 最高の効率周波数範囲内では優れていますが、回路設計が複雑なため、特に高品質のコイルシステムが必要です。 1 つのコイルを備えたトランシーバー金属探知機は、誘導探知機と呼ばれます。 再現性が優れているため、 コイルを相互に正しく配置するという問題はなくなりますが、回路設計はより複雑になります。強い一次信号の背景に対して弱い二次信号を強調表示する必要があります。

注記： パルストランシーバー金属検出器では、絶縁の問題も解消できます。 これは、いわゆる「キャッチ」が二次信号として「キャッチ」されるという事実によって説明されます。 物体によって再放射されるパルスの「尾部」。 再放射中の分散により、一次パルスは広がり、二次パルスの一部は最終的に一次パルスの間のギャップに到達し、そこから簡単に分離されます。

カチッと音がするまで

位相蓄積または位相感知を備えた金属検出器は、シングルコイルパルス式か、またはそれぞれが独自のコイルで動作する 2 つの発生器を備えています。 最初のケースでは、パルスが再放射中に広がるだけでなく遅延するという事実が利用されます。 位相シフトは時間の経過とともに増加します。 特定の値に達すると、弁別器がトリガーされ、ヘッドフォンでクリック音が聞こえます。 オブジェクトに近づくと、クリック音の頻度が増し、より高いピッチの音になります。 「海賊」はこの原則に基づいて構築されています。

2 番目のケースでは、検索手法は同じですが、電気的および幾何学的に厳密に対称な 2 つの発振器が動作し、それぞれが独自のコイルを持ちます。 この場合、それらの EMF の相互作用により、相互同期が発生し、発電機は時間通りに動作します。 一般的な EMF が歪むと、同期の中断が始まり、同じクリック音が聞こえ、その後トーンが聞こえます。 同期障害のあるダブルコイル金属検出器はパルス検出器よりも単純ですが、感度が低く、侵入力が 1.5 ～ 2 分の 1 です。 どちらの場合も識別はほぼ良好です。

位相感応型金属探知機は、リゾートの探鉱者に人気のツールです。 探索のエースは、物体の真上で音が再び消えるように機器を調整します。クリックの周波数は超音波領域に入ります。 このようにして、貝殻のビーチでは、最大40 cmの深さで爪ほどの大きさの金のイヤリングを見つけることができますが、小さな不均一性があり、水が含まれ、鉱物化された土壌では、相が蓄積した金属探知機よりも劣ります。その他、パラメトリックなものを除く。

きしむ音によって

2 つの電気信号のビート - 周波数を持つ信号 金額に等しいまたは、元の信号の基本周波数またはその倍数の差、つまり高調波。 したがって、たとえば、入力が 特別な装置– ミキサー – 1 MHz および 1,000、500 Hz または 1.0005 MHz の周波数の信号を入力し、ヘッドフォンまたはスピーカーをミキサー出力に接続すると、500 Hz の純音が聞こえます。 2 番目の信号が 200 ～ 100 Hz または 200.1 kHz の場合も、同じことが起こります。 200 100 x 5 = 1,000,500; 私たちは第5高調波を「キャッチ」しました。

金属探知機には、ビートに応じて動作する 2 つの発生器があります。基準と動作中の発生器です。 基準発振回路のコイルは小さく、外部の影響から保護されているか、その周波数は水晶共振器（単に水晶）によって安定化されています。 作動（探索）発生器の回路コイルは探索発生器であり、その周波数は探索領域内の物体の存在に依存します。 検索する前に、動作中のジェネレーターはゼロビートに設定されます。 周波数が合うまで。 原則として、完全なゼロ音は達成されませんが、非常に低い音または喘鳴に調整され、これは検索するのに便利です。 ビートの調子を変えることによって、物体の存在、大きさ、性質、位置を判断します。

注記： ほとんどの場合、探索発生器の周波数は基準周波数よりも数倍低く設定され、高調波で動作します。 これにより、第一に、この場合のジェネレータ間の有害な相互影響を回避できます。 2 番目に、デバイスをより正確に調整します。3 番目に、この場合に最適な周波数で検索します。

高調波金属探知機は一般にパルス探知機よりも複雑ですが、どのような種類の土壌でも機能します。 適切に製造、調整されており、インパルスと比べても遜色ありません。 これは、少なくとも、金鉱夫と海水浴客が、衝動と鼓動のどちらが良いかについて意見が一致しないという事実によって判断できます。

リールとかいろいろ

アマチュア無線の初心者に最もありがちな誤解は、回路設計の絶対化です。 たとえば、スキームが「クール」であれば、すべてが一流になります。 金属探知機に関しては、これは二重に当てはまります。 運用上の利点は、設計と仕上がりの品質に大きく依存します。 サーチコイル。 あるリゾート探鉱者はこう述べています。「探知機は脚ではなく、ポケットの中で見つけられるべきである。」

デバイスの開発時には、回路とコイルのパラメータが最適になるまで調整されます。 「異種」コイルを使用した特定の回路が動作したとしても、宣言されたパラメータには到達しません。 したがって、複製するプロトタイプを選択するときは、まずコイルの説明を確認してください。 不完全または不正確な場合は、別のデバイスを構築することをお勧めします。

コイルサイズについて

大きな（幅の広い）コイルはEMFをより効果的に放射し、土壌をより深く「照射」します。 探索範囲が広くなり、「足で見つかる」ことを軽減できる。 ただし、探索エリアに大きな不要なオブジェクトがある場合、その信号は、探している小さなオブジェクトの弱いオブジェクトを「妨害」します。 したがって、さまざまなサイズのコイルで動作するように設計された金属探知機を使用または作成することをお勧めします。

注記： 一般的なコイルの直径は、フィッティングやプロファイルの検索では 20 ～ 90 mm、「ビーチ ゴールド」では 130 ～ 150 mm、「ラージ アイアン」では 200 ～ 600 mm です。

モノループ

従来型の金属探知コイルと呼ばれます。 薄いコイルまたはモノ ループ (単一ループ): 幅と厚さがリングの平均直径の 15 ～ 20 分の 1 である、エナメル銅線を何回も巻いたリング。 モノループ コイルの利点は、土壌の種類に対するパラメーターの依存性が低いこと、探索ゾーンが狭くなり、検出器を移動することで発見物の深さと位置をより正確に決定できること、および設計が簡単であることです。 短所 - 品質係数が低いため、検索プロセス中に設定が「変動」します。干渉を受けやすく、オブジェクトに対する反応が曖昧です。モノループの操作には、デバイスのこの特定のインスタンスを使用する際にかなりの経験が必要です。 手作りの金属探知機初心者はモノループを使用することをお勧めします。 特別な問題実用的なデザインを入手し、それを使った検索経験を積みます。

インダクタンス

回路を選択するとき、作成者の約束の信頼性を確保するために、さらに回路を独自に設計または変更するときは、コイルのインダクタンスを知り、それを計算できる必要があります。 購入したキットから金属探知機を作成する場合でも、後で頭を悩ませないよう、測定または計算によってインダクタンスを確認する必要があります。なぜなら、すべてが正しく動作しており、ビープ音が鳴っていないように見えるからです。

コイルのインダクタンスを計算するための計算機はインターネットで入手できますが、コンピュータ プログラムはすべての実際的なケースに対応できるわけではありません。 したがって、図では、 多層コイルを計算するための、数十年に渡ってテストされた古いノモグラムが示されています。 薄いコイルは多層コイルの特殊なケースです。

検索モノループを計算するには、ノモグラムを次のように使用します。

• インダクタンス値 L はデバイスの説明から取得し、ループ D、l、t の寸法は同じ場所から、または選択に従って取得します。 典型的な値: L = 10 mH、D = 20 cm、l = t = 1 cm。
• ノモグラムを使用して、ターン数 w を決定します。
• 敷設係数k = 0.5を設定し、寸法l（コイルの高さ）とt（コイルの幅）を使用してループの断面積を決定し、その中の純銅の面積を見つけますS = klt として。
• Sをwで割ると断面積が得られます 巻線、それに沿って - ワイヤー直径 d。
• d = (0.5...0.8) mm であれば、すべて問題ありません。 それ以外の場合、d>0.8 mm の場合は l と t を増加し、d の場合は減少します。<0,5 мм.

ノイズ耐性

モノループは干渉をうまく「キャッチ」します。 ループアンテナとまったく同じように設計されています。 まず、いわゆる巻き線を配置することで、ノイズ耐性を高めることができます。 ファラデー シールド: すべての EMF コイルを「食いつぶす」短絡ターンが形成されないように、切れ目を入れた金属管、編組、またはホイル巻線です (図を参照)。 右側。 元の図で、サーチ コイルの指定の近くに点線がある場合 (以下の図を参照)、これは、このデバイスのコイルをファラデー シールド内に配置する必要があることを意味します。

また、スクリーンは回路の共通線に接続する必要があります。 ここには初心者にとって落とし穴があります。アース線はカットに対して厳密に対称的にスクリーンに接続し（同じ図を参照）、信号線に対しても対称的に回路に接続する必要があります。そうしないと、依然としてノイズが回路内に「這い込んで」しまいます。コイル。

画面は探索電磁界の一部も吸収するため、デバイスの感度が低下します。 この影響はパルス金属探知機で特に顕著です。 それらのコイルはまったくシールドできません。 この場合、巻線のバランスをとることでノイズ耐性を高めることができます。 重要なのは、リモート EMF 発生源の場合、コイルは点オブジェクトであり、EMF であるということです。 半分の干渉はお互いを抑制します。 発電機がプッシュプルまたは誘導 3 点式の場合、回路に対称コイルも必要になる場合があります。

ただし、この場合、アマチュア無線家によく知られているバイファイラー法を使用してコイルを対称にすることは不可能です (図を参照)。導電性および/または強磁性の物体がバイファイラー コイルのフィールド内にある場合、その対称性は崩れます。 つまり、金属探知機のノイズ耐性は、最も必要なときに消失してしまいます。 したがって、モノループ コイルのバランスを交差巻きにする必要があります (同じ図を参照)。 対称性はどんな状況でも崩れませんが、細いコイルを多巻きで十字に巻くのは地獄の作業なので、バスケットコイルを作った方が良いです。

バスケット

バスケットリールは、モノループのすべての利点をさらに最大限に備えています。 さらに、バスケット コイルはより安定しており、品質係数が高く、コイルが平坦であるという事実により、感度と識別力が向上するという二重の利点があります。 バスケット コイルは、有害な起電力による干渉の影響を受けにくいです。 ワイヤーを交差させると、それらは互いに打ち消し合います。 唯一の欠点は、バスケット コイルには精密に作られた剛性と耐久性のあるマンドレルが必要であることです。多くの巻き数の合計張力が大きな値に達します。

バスケット コイルは構造的には平らで体積がありますが、電気的には体積の「バスケット」は平らなものと同等です。 同じEMFを作成します。 容積バスケットコイルは干渉の影響をさらに受けにくく、パルス金属検出器にとって重要なことですが、コイル内のパルスの分散が最小限に抑えられています。 オブジェクトによって引き起こされる差異を把握するのが簡単になります。 オリジナルの「Pirate」金属探知機の利点は主に、その「ネイティブ」コイルが大きなバスケットであるという事実によるものです（図を参照）が、その巻き方が複雑で時間がかかります。

初心者は自分でフラットバスケットを巻くのが良いです（図を参照）。 下に。 「金用」の金属探知機や、たとえば以下で説明する「バタフライ」金属探知機や単純な 2 コイル トランシーバーの場合、使用できないコンピュータ ディスクが適切なマウントとなります。 金属化は非常に薄く、ニッケルなので害はありません。 必須の条件: スロットの数が奇数であること。 フラット バスケットを計算するためのノモグラムは必要ありません。 計算は次のように行われます。

• マンドレルの外径から 2 ～ 3 mm を引いた直径 D2 に設定され、D1 = 0.5D2 となります。これはサーチ コイルに最適な比率です。
• 図の式(2)より、 ターン数を計算します。
• 平坦化係数 0.85 を考慮して、D2 – D1 の差から、絶縁体のワイヤの直径が計算されます。

バスケットを巻かない方法と巻き方

アマチュアの中には、図1に示す方法を使用して大きなバスケットを巻くことに挑戦する人もいます。 以下: 絶縁釘 (位置 1) またはタッピンねじからマンドレルを作成し、図に従って巻き付けます (位置 1)。 2 (この場合、位置 3、8 の倍数のターン数。8 ターンごとに「パターン」が繰り返されます)、次に泡、位置 2。 4、マンドレルを引き抜き、余分な泡を切り落とします。 しかし、伸びたコイルがフォームを切断し、すべての作業が無駄になったことがすぐに判明しました。 つまり、確実に巻くには、耐久性のあるプラスチック片をベースの穴に接着してから巻く必要があります。 そして、適切なコンピュータ プログラムがなければ、体積バスケット コイルを独立して計算することは不可能であることを覚えておいてください。 この場合、フラットバスケットのテクニックは適用できません。

DDコイル

この場合の DD は長距離を意味するのではなく、二重または差動検出器を意味します。 オリジナルでは - DD (Double Detector)。 これは、2 つの同一の半分 (アーム) を交差させて折り畳んだコイルです。 DD アームの正確な電気的および幾何学的バランスにより、探索 EMF は図の右側の交差ゾーンに縮小されます。 左側はモノループコイルとそのフィールドです。 探索エリア内の空間がわずかに不均一であると不均衡が生じ、鋭い強い信号が現れます。 DD コイルを使用すると、経験の浅い探索者でも、錆びた缶がその隣や上にある場合に、小さくて奥深く、導電性の高い物体を検出できます。

DD コイルは明らかに「金」を指向しています。 「GOLD」とマークされた金属探知機にはすべて装備されています。 ただし、浅くて不均一な土壌や導電性の土壌では、完全に機能しなくなるか、誤った信号を発することがよくあります。 DD コイルの感度は非常に高いですが、識別力はゼロに近く、信号はわずかであるか、信号がまったくありません。 したがって、DD コイルを備えた金属探知機は、「ポケットフィッティング」のみに興味がある検索者に好まれます。

注記： DD コイルの詳細については、対応する金属探知機の説明を参照してください。 DD ショルダーは、特別なマンドレル (以下を参照) にモノループのように一括して巻かれるか、バスケットを使用して巻かれます。

リールの取り付け方

サーチコイル用の既製のフレームやマンドレルは幅広く販売されていますが、売り手は値上げを躊躇しません。 したがって、多くの愛好家は、図の左側にあるリールのベースを合板で作ります。

複数のデザイン

パラメトリック

壁や天井の付属品、配線、プロファイル、通信を検索するための最も単純な金属探知機は、図に従って組み立てることができます。 古いトランジスタ MP40 は、KT361 またはその類似品と問題なく交換できます。 pnpトランジスタを使用するには電池の極性を変える必要があります。

この金属探知機はLFで動作するパラメトリック型磁気探知機です。 静電容量C1を選択することでヘッドホンの音の音色を変えることができます。 オブジェクトの影響下では、他のすべてのタイプとは異なり、トーンが減少するため、最初は喘鳴や不平不満ではなく、「蚊の鳴き声」を達成する必要があります。 このデバイスは、トーンに 50 Hz のハム音が重畳されている状態の配線と「空の」配線を区別します。

この回路は、誘導フィードバックと LC 回路による周波数安定化を備えたパルス発生器です。 ループ コイルは、古いトランジスタ受信機または低電力の「バザール中国製」低電圧電力受信機の出力変圧器です。 使用できないポーランドのアンテナ電源からの変圧器は非常に適しています。その場合、電源プラグを切断することでデバイス全体を組み立てることができ、3 V のコイン型リチウム電池から電力を供給することをお勧めします。イチジク。 – プライマリまたはネットワーク。 I – 二次電圧または 12 V による降圧。そうです。発電機はトランジスタの飽和で動作するため、消費電力は無視でき、パルス範囲も広く、検索が容易になります。

変圧器をセンサーに変えるには、その磁気回路を開く必要があります。巻線のあるフレームを取り外し、コア（ヨーク）の直線ジャンパーを取り外し、図の右側のように、W 字型のプレートを片側に折ります。 、その後、巻線を元に戻します。 部品が正常に動作している場合、デバイスはすぐに動作を開始します。 そうでない場合は、いずれかの巻線の端を交換する必要があります。

より複雑なパラメトリック スキームを図に示します。 右側。 コンデンサ C4、C5、および C6 を備えた L は 5、12.5、および 50 kHz に同調され、クォーツは 10 次、4 次高調波および基本音をそれぞれ振幅計に渡します。 この回路はアマチュアがテーブルの上でハンダ付けするのに適しています。設定には大騒ぎがありますが、彼らが言うように「センス」はありません。 例としてのみ提供されています。

トランシーバー

DD コイルを備えたトランシーバー金属探知機の方がはるかに感度が高く、家庭でも簡単に作ることができます。図を参照してください。 左側は送信機です。 右側が受信機です。 さまざまなタイプの DD のプロパティについても説明されています。

この金属探知機はLFです。 サーチ周波数は約2kHzです。 検出深さ: ソ連のニッケル - 9 cm、ブリキ缶 - 25 cm、下水道ハッチ - 0.6 m パラメータは「3」ですが、より複雑な構造に進む前に、DD を使用するテクニックを習得できます。

コイルには 0.6 ～ 0.8 mm の PE ワイヤが 80 回巻かれ、厚さ 12 mm のマンドレルに一括で巻かれています。その図を図に示します。 左。 一般に、デバイスはコイルのパラメータにとって重要ではありません。コイルはまったく同じであり、厳密に対称に配置されます。 全体として、あらゆる検索テクニックを習得したい人にとっては、安価で優れたシミュレーターです。 「金のために」 この金属探知機は感度は低いですが、DDを使用しているにも関わらず識別力は非常に優れています。

デバイスをセットアップするには、まず L1 送信機の代わりにヘッドフォンの電源を入れ、ジェネレーターが動作していることを音で確認します。 次に、レシーバの L1 が短絡され、R1 と R3 を選択することによって、電源電圧の約半分に等しい電圧がそれぞれコレクタ VT1 と VT2 に設定されます。 次に、R5 はコレクタ電流 VT3 を 5..8 mA 以内に設定し、レシーバの L1 を開くだけで検索できます。

累積フェーズ

このセクションの設計は、位相累積法のすべての利点を示しています。 最初の金属探知機は、主に建設用途に使用されますが、費用はほとんどかかりません。 最も手間がかかる部分は段ボールで作られています。図を参照してください。

デバイスは調整の必要がありません。 統合タイマー 555 は、家庭用 IC (集積回路) K1006VI1 の類似品です。 すべての信号変換はその中で行われます。 検索方法はパルス式です。 唯一の条件は、スピーカーに圧電 (結晶) スピーカーが必要であることです。通常のスピーカーやヘッドフォンでは IC に過負荷がかかり、すぐに故障します。

コイルのインダクタンスは約 10 mH です。 動作周波数 – 100 ～ 200 kHz 以内。 マンドレルの厚さ 4 mm (ボール紙 1 層) で、直径 90 mm のコイルには PE 0.25 ワイヤが 250 回巻かれ、70 mm のコイルには 290 回巻かれます。

金属探知機「バタフライ」、図を参照。 右側では、そのパラメータはすでにプロの機器に近いです。ソビエトのニッケルは、土壌に応じて15〜22 cmの深さで見つかります。 下水道ハッチ - 深さ 1 m まで。同期が失敗した場合に有効です。 図、ボード、および設置の種類 - 図。 下に。 DDではなく、直径120〜150 mmの独立したコイルが2つあることに注意してください。 それらは交差してはなりません! 以前と同様に、両方のスピーカーは圧電式です。 場合。 コンデンサ - 耐熱性、マイカまたは高周波セラミック。

「バタフライ」の特性が向上し、まず平らなバスケットでコイルを巻くと構成が簡単になります。 インダクタンスは、指定された動作周波数 (最大 200 kHz) とループ コンデンサの静電容量 (図ではそれぞれ 10,000 pF) によって決まります。 線径は0.1～1mmで太いほど良いです。 各コイルのタップは、コールド (図の下側) 端から数えて、巻き数の 3 分の 1 で作成されます。 第二に、個々のトランジスタが K159NT1 増幅回路またはその類似品の 2 トランジスタ アセンブリに置き換えられた場合。 同じ結晶上に成長した一対のトランジスタはまったく同じパラメータを持ちます。これは、同期障害のある回路にとって重要です。

Butterfly をセットアップするには、コイルのインダクタンスを正確に調整する必要があります。 設計の作成者は、ターンを離すか移動するか、フェライトでコイルを調整することを推奨していますが、電磁的および幾何学的対称性の観点からは、100-150 pF のトリミング コンデンサを 10,000 pF のコンデンサと並列に接続する方がよいでしょう。チューニング時にさまざまな方向にひねります。

セットアップ自体は難しくありません。新しく組み立てられたデバイスからビープ音が鳴ります。 アルミ鍋やビール缶を交互にコイルに持ち込んでいきます。 1つ目は、きしみ音がより高く、より大きくなります。 もう一方へは、より低くて静かな、または完全に静かです。 ここではトリマーに少し容量を追加し、反対側のショルダーでトリマーを削除します。 3〜4サイクルで、スピーカーが完全に沈黙することができます。デバイスは検索の準備が整います。

「海賊」について詳しく

有名な「海賊」に戻りましょう。 位相蓄積機能を備えたパルストランシーバです。 この図 (図を参照) は非常にわかりやすく、このケースの古典的なものと考えることができます。

送信機は、同じ 555 タイマー上のマスター オシレーター (MG) と、T1 と T2 の強力なスイッチで構成されます。 左側は IC なしの ZG バージョンです。 ここでは、オシロスコープのパルス繰り返しレートを 120 ～ 150 Hz R1 に、パルス持続時間を 130 ～ 150 μs R2 に設定する必要があります。 コイルLは共通です。 0.5 A の電流に対するダイオード D1 および D2 のリミッターにより、QP1 レシーバー アンプが過負荷から保護されます。 弁別器は QP2 上で組み立てられます。 これらは一緒になってデュアルオペアンプ K157UD2 を構成します。 実際には、再放射されたパルスの「尾部」がコンテナ C5 に蓄積されます。 「リザーバーが満杯」になると、パルスが QP2 の出力でジャンプし、これが T3 によって増幅され、ダイナミクスにクリック音を与えます。 抵抗 R13 は「リザーバー」の充填速度を調整し、その結果デバイスの感度を調整します。 「Pirate」について詳しくは、次のビデオをご覧ください。

ビデオ: 「海賊」金属探知機

そしてその構成の特徴については、次のビデオから。

ビデオ: 「海賊」金属探知機の閾値の設定

ビートに合わせて

交換可能なコイルを使用して鼓動検索プロセスのすべての楽しみを体験したい場合は、図の図に従って金属検出器を組み立てることができます。 その特徴は、まずその効率です。回路全体が CMOS ロジックで組み立てられており、物体が存在しない場合、消費電流はほとんどありません。 第二に、デバイスは高調波で動作します。 DD2.1 ～ DD2.3 の基準発振器は、ZQ1 水晶によって 1 MHz で安定化されており、DD1.1 ～ DD1.3 の検索発振器は約 200 kHz の周波数で動作します。 検索前にデバイスをセットアップすると、目的の高調波がバリキャップ VD1 で「キャッチ」されます。 DD1.4 では、動作信号と基準信号の混合が発生します。 第三に、この金属探知機は交換可能なコイルでの作業に適しています。

IC 176 シリーズを同じ 561 シリーズに置き換えると、消費電流が減少し、デバイスの感度が向上します。 古いソビエト製の高インピーダンス ヘッドフォン TON-1 (できれば TON-2) を、プレーヤーの低インピーダンス ヘッドフォンと単純に交換することはできません。DD1.4 に過負荷がかかります。 「海賊」のようなアンプ (「海賊」回路上の C7、R16、R17、T3 およびスピーカー) をインストールするか、ピエゾ スピーカーを使用する必要があります。

この金属探知機は組み立て後の調整が不要です。 コイルはモノループです。 厚さ 10 mm のマンドレルに関するデータは次のとおりです。

• 直径 25 mm – 150 回転 PEV-1 0.1 mm。
• 直径 75 mm – 80 回転 PEV-1 0.2 mm。
• 直径 200 mm - 50 回転 PEV-1 0.3 mm。

これ以上にシンプルなことはありません

さて、最初に交わした約束を果たしましょう。無線工学について何も知らなくても探索できる金属探知機の作り方を教えます。 「梨の殻むきと同じくらい簡単な」金属探知機は、ラジオ、電卓、ヒンジ付きの蓋が付いた段ボールまたはプラスチックの箱、および両面テープから組み立てられます。

「無線からの」金属探知機はパルス状ですが、物体を検出するために使用されるのは分散や位相累積による遅延ではなく、再放射中のEMFの磁気ベクトルの回転です。 フォーラムでは、このデバイスについて、「スーパー」から「最悪」、「配線」、そして文章で使用するのが習慣的ではない言葉に至るまで、さまざまなことが書かれています。 したがって、それが「スーパー」ではないにしても、少なくとも完全に機能するデバイスであるためには、そのコンポーネント (受信機と計算機) が特定の要件を満たしている必要があります。

電卓最もボロボロで最も安価な「代替品」が必要です。 彼らはこれを沖合の地下室で作っています。 彼らは家電製品の電磁両立性の基準など全く知りませんし、そんなことを聞​​いたら心の底から上から首を絞めたくなります。 したがって、そこにある製品は非常に強力なパルス無線干渉源となります。 これらは、計算機のクロック ジェネレーターによって提供されます。 この場合、空中のストロボ パルスは宇宙を探査するために使用されます。

受信機また、ノイズ耐性を高める手段のない、同様のメーカーの安価な製品も必要です。 AM 帯域と、絶対に必要な磁気アンテナが必要です。 磁気アンテナで短波（HF、SW）を受信する受信機はほとんど販売されておらず高価なので、中波（SV、MW）に限定することになりますが、セットアップが容易になります。

1. 蓋付きの箱を広げて本にします。
2. 粘着テープのストリップを電卓とラジオの裏側に貼り付け、両方のデバイスを箱に固定します (図を参照)。 右側。 レシーバー - コントロールにアクセスできるようにカバーの中にあることが望ましい。
3. 受信機の電源を入れ、ラジオ局がなく、エーテルノイズが可能な限りクリーンな AM 帯域の上部で最大音量のエリアを探します。 CB の場合、これは約 200 m または 1500 kHz (1.5 MHz) になります。
4. 電卓の電源を入れます。受信機はハミング、ゼーゼー、うなり声を発するはずです。 一般的に、トーンを与えます。 音量は下げません！
5. 音が出ない場合は、音が出てくるまで慎重かつスムーズに調整してください。 電卓のストロボ ジェネレーターの高調波の一部をキャッチしました。
6. 音が弱くなるか、より音楽的になるか、完全に消えるまで、ゆっくりと「本」を折ります。 おそらくこれは蓋を約 90 度回転したときに発生します。 したがって、一次パルスの磁気ベクトルが磁気アンテナのフェライトロッドの軸に対して垂直に配向され、一次パルスが受信されない位置がわかりました。
7. フォームインサートとゴムバンドまたはサポートを使用して、見つかった位置に蓋を固定します。

注記： 受信機の設計に応じて、逆のオプションも可能です。高調波に同調するには、電源を入れた電卓の上に受信機を置き、「本」を開くと音が柔らかくなるか消えます。 この場合、受信機は物体から反射されたパルスをキャッチします。

次は何ですか？ 「本」の開口部の近くに導電性または強磁性の物体がある場合、プローブパルスが再放射され始めますが、その磁気ベクトルは回転します。 磁気アンテナがそれらを「感知」し、受信機が再びトーンを発します。 つまり、私たちはすでに何かを見つけています。

ついに何か変なことになった

電卓を備えた「完全なダミー用」の別の金属探知機の報告もありますが、ラジオの代わりに、おそらく 2 枚のコンピューター ディスク、CD、DVD が必要とされています。 また、ピエゾヘッドフォン（著者によれば正確にはピエゾ）とクローナバッテリー。 率直に言って、この作品は、永遠に記憶に残る水銀アンテナのように、テクノロジー神話のように見えます。 しかし、冗談ではありません。 こちらがあなたのためのビデオです:

よかったら試してみてください。主題に関しても、科学的、技術的な意味でも、何か見つかるかもしれません。 幸運を！

応用として

金属探知機のデザインやデザインは、数千ではないにしても数百種類あります。 したがって、資料の付録では、テストで言及されたモデルに加えて、ロシア連邦で流通しているモデルのリストも提供します。これらのモデルは、彼らが言うように、それほど高価ではなく、繰り返しまたは自分で入手できます-組み立て：

• クローン。
8 件の評価、平均: 4,88 5つのうち）

溶接機の扱い方を知っていれば、初心者でもこれを行うことができます。

もちろん、複雑なモデルをすぐに作成することはできませんが、玄関ドアの基本モデルを作成して設置するのはかなり手頃な価格です。

玄関ドアの重要性を過小評価することはできません。

これは、不正な市民が家に入るのを防ぐ最初の主要なラインであるだけでなく、住宅の建物の内部の重要な細部の 1 つでもあります。

金属製の玄関ドアには、遮音性と室内の気温の調節という 2 つの機能があります。

そして、アパートの大規模な改修を開始する場合、新しい金属製の玄関ドアを設置するという問題は、最初に決定されるものの1つです。

店で購入した既製のドアには隠れた欠陥がないという保証はまったくなく、価格は必ずしも手頃な価格ではなく、調整が難しく、遮音性がおそらくあなたに合わないでしょう。

さて、自作の形をしたドアはまだ先ですが、最も単純なものから始めましょう。

他の場合と同様に、金属ドアの製造は紙の加工、つまり図面を作成することから始まります。

図面を正確かつ現実に忠実にするには、寸法を決定する必要があります。

レビュー用に提供された玄関ドアの設計図には、主要なコンポーネントと要素の名前と位置が示されています。

図の準備

金属製の玄関ドアの図面は、ドアリーフの拡大図であり、これに従って製品の組み立てと設置が実行され、ドアフレームの寸法、補強材とヒンジの位置がマークされています。それ。

私たちは巻尺を持って、出入り口から寸法を測ります。

標準のドアのサイズは 90 x 200 cm ですが、開口部の実際の寸法がデータよりも大幅に大きい場合は、ドアの葉の上または側面に別のブロックを取り付けることが合理的です。

サイドブロックはソリッドまたはヒンジ付きにすることができ、トップブロックはシートメタル、ガラス張り、または格子で覆うことができます。

これらすべてを描画にも適用します。

ドアフレームの寸法は出入り口より2 cm小さくする必要があります。これは、歪みを避けるためにブロックの取り付けを調整する取り付けギャップになります。 以下は金属ドアの断面図です。

ほとんどの場合、ドアは 2 ～ 4 個のヒンジに取り付けられていますが、その数は構造物の重量によって異なります。

ヒンジは外部にある場合もあれば、隠されている場合もあります。2 番目のオプションは製造が難しく、特定のスキルが必要です。

「初心者向けの扉」を作ろうとしているので、最初のオプションに焦点を当てます。

荷重を均等に分散するには、ヒンジを互いに等しい距離に配置し、上部と下部のヒンジをドアの端から 15 cm の距離に配置する必要があります。

補強リブは、水平、垂直、メッシュ、斜めなど、あらゆる方向に作成でき、すべてあなたの裁量で作成できます。

リブは、錠、のぞき穴、ドアハンドルの取り付け場所を通らないように作成する必要があります。

リブの数は自分で決定します。ドアが自重で曲がらないようにする必要があります。そうしないと、しばらくしてからドアの修理が必要になります。

これで、図面の準備ができました。

材料や道具の準備

寸法を決めたら、作業中に必要なツールセットを準備し、必要な材料の量を計算して店に行きます。

ツールのサンプル リストを提供します。

• 溶接機;
• ドリル;
• ドライバーのセットまたはドライバー。
• ブルガリア語;
• クランプ;
• ファイルまたはグラインダー。
• 組み立て用の架台またはドアテーブル。
• 測定器具（コーナー、巻尺など）。
• 建物のレベル。

標準サイズの金属製ドアの場合、次のものが必要です。

• 厚さ2〜3 mmの鋼板 - 100 x 200 cm。
• 金属コーナー 3;2 x 3;2 cm – 6 ランニングメーター。 (ドアフレーム用);
• プロファイルパイプ5 x 2;5 cm - 約9 l.m。 (ドアフレームと補強材用);
• 金属板40 x 4 cm、厚さ2〜3 mm - 少なくとも4枚（ドアフレームを壁に取り付けるため）。
• ドアのヒンジ。
• ロック;
• アクセサリー;
• アンカーボルト。
• 防食コーティング;
• 金属塗装;
• ポリウレタンフォーム。

お好みに合わせて金具とロックをお選びください。 メーカーはさまざまなロックを提供していますが、その中で最も信頼できるのは三面ロックであると考えられています。

3 つの側面にボルトが付いている錠前は、もちろん取り付けがより困難ですが、侵入も容易ではありません。

ユーティリティルーム（小屋）用の金属製ドアを作成している場合は、軽量で経済的なオプションを作成できます。この場合、プロファイルパイプの代わりに、補強材に太い鉄筋が使用されます。

ドアアセンブリ

金属ドアの組み立て作業はいくつかの段階で行われます。

箱の組み立て

波形パイプからボックス用のブランクを作成し、角を90°の角度で内側に切り、角を長方形にレイアウトし、クランプで固定して所定の位置に溶接する必要があります。

その後、正方形の辺の垂直性を確認し、対角線上にある角度のペア間の距離を測定して比較します。結果の測定値は等しいはずです。

ズレがある場合は別途調整が必要となります。 すべてが順調であれば、最終的な溶接と継ぎ目の研磨を行います。

少し後で同じスキームを使用してドアフレームを組み立てます。

金属製の取り付けプレートをボックスに溶接します。

ドアリーフの組み立て

ここでは新しい測定が必要です。ドアフレームの内壁に沿って測定します。

両側を7〜10 cm後退させると、金属製ドアのフレームの実際の寸法が得られます。

角から必要な長さの部分を切断し、ドアフレームのブランクと同様に前処理を実行します。

準備した角を完成した箱の内側に配置して長方形を形成し、デザインの正確さの管理測定を実行します。

必要に応じて調整を行い、接合部をしっかりと溶接します。

ドアリーフの製造に進みます。テーブル（馬）の上に鋼板を置き、完成したフレームをその上に置き、フレームの外端から約10インチ後退して、必要な寸法の輪郭を描きます。 cm。

輪郭に沿ってシートを切断し、切断点を研磨してフレームに溶接します。

変形を避けるため、途切れることのない連続した継ぎ目で溶接しないように注意してください。

製品の中心から端に向かって15～20mm間隔で30mm程度の長さで溶接するとより機能的です。

時間をかけて定期的にドアを冷やしてください。そうしないと、隠れた欠陥が現れる可能性があり、ドアを短期間で修理する必要があります。

ドアリーフの外側を下にしてテーブルに置き、その上にドアフレームを取り付けます。

全周に厚さ 2 ～ 5 mm のパッドを使用して、フレームに対するボックスの位置を調整します。

この隙間にシールテープを貼り付けることで、ドアの遮音性などの品質が向上します。

完成したドアの板に、内部ロック用の切り込みを入れ、必要に応じてのぞき穴用に、ドアハンドルを取り付けるための穴を開け、穴の端を慎重に研磨します。

ロックのカットのサイズは、取り付けに遊びがなく、修理が必要な場合にロックにアクセスできるようなサイズにする必要があります。

ロック自体を埋め込み、少し後に金具を取り付けます。

南京錠を使用する場合は、ドアのリーフとフレームの同じレベルに南京錠の内張りを取り付ける必要があります。

溝のあるドアヒンジの半分をドアフレームに取り付け、ヒンジの2番目の部分（ピンが上を向いている）を同じ軸上に位置するようにドアフレームの適切な場所に溶接し、溶接を研磨します。ポイント。

一部のヒンジには潤滑用の穴が付いていますが、この場合、その取り付けによりサービスホールにアクセスでき、修理が必要な場合にドアを取り外すことができるようにする必要があります。

塗装後に隠れた欠陥が現れないように金属構造をほこりや削りくずから拭き、防食保護を施し、その上で乾燥後に着色または装飾仕上げを行うことができます。

以下のビデオを使用して、金属製玄関ドアの製造プロセスをより詳細に視覚的に学ぶことができます。

ドアを取り付けていきます

ドアフレームを開口部に配置し、鉛直線と水平器を使用して調整します。これにより、近い将来に修理を行う必要がなくなります。

フレームを正しい位置に配置したら、設置を実行し、アンカーを使用してスチール製のヒンジを壁に固定し、ドアの葉をヒンジに掛けます。

取り付けが正しく行われていれば、金属製のドアが歪みなく開閉し、ドアフレームに引っ掛かることなく、ヒンジが楽に動くことを確認します。

最終段階では、のぞき穴が取り付けられ、ロックが挿入され、ハンドルが取り付けられます。

ロックとハンドルはドアにボルトで固定されているため、将来問題なく修理または交換できます。

ロックを取り付けた後、ボルトの端の側面をチョークでこすり、ドアフレームに跡を付けます。 得られたマークに従って金属を切り出し、クロスバー用の溝を形成します。

ロックをハッキングの可能性からさらに保護するために、クロスバーの出口点でドア リーフにコーナーを溶接し、ロックが取り付けられている場所のドア リーフを 6 mm の厚さで溶接して補強することも意味があります。内側には鋼板。

同時に、ロックの動作やドアの閉め具合も調整します。

修理を行う人向けの別のビデオでは、ドアを適切に強化し、ロックを取り付ける方法と、それを調整する方法について、非常に適切な推奨事項を提供しています。

これで最終仕上げを開始できます。

記事の冒頭で、家の入り口にある金属製のドアには、遮音性や異臭や外気の低温空気の侵入を防ぐなどの機能があることを述べました。

通常の発泡ポリスチレンは、ドア仕上げ用の最も実用的で効果的かつ安価な断熱材として一般に認識されています。

フォームを必要なサイズに切断し、補強材間のドアリーフのスペースに隙間なく配置します。

密閉性を高めるために、ロック周りの発泡プラスチックと補強材の間の空間を密閉するためにポリウレタンフォームを使用します。また、事前に開けられた穴を通して補強材の内部空間も発泡させます。

ミネラルウールにより遮音性も優れています。

内側では、金属製のドアを木製のスラット、MDF パネル、またはその他の仕上げ材で覆うことができ、ドアの葉の周囲にシールテープを貼ることができます。

ドアフレームと出入り口のスロープの間の設置隙間を発泡させます。 私たちのデザインはすぐに使用できます。

これで、このデザインに隠れた欠陥がなく、金属製の玄関ドアの品質が100％であることを確信でき、自分で作業を行うことで、修理を行うときに家計からかなりの金額を節約することができます。

このビデオチュートリアルでは、金属製の玄関ドアの取り付けが職人によってデモンストレーションされています。

通常の状態では、希ガスのみが単原子状態にあります。 残りの元素は、相互に、または他の原子と相互作用する能力があるため、個々の形では存在しません。 この場合、より複雑な粒子が形成されます。

連絡中

原子の集合により次の粒子が形成されます。

• 分子。
• 分子イオン。
• フリーラジカル。

化学相互作用の種類

原子間の相互作用は化学結合と呼ばれます。 その基礎となるのは原子間に働く静電気力（電荷の相互作用の力）であり、その力の担い手は原子核と電子です。

外部エネルギー準位にある電子は、原子間の化学結合の形成において主な役割を果たします。 それらはコアから最も遠いため、コアとの接続は最も強くありません。 という 価電子。

粒子はさまざまな方法で相互作用し、さまざまな構造の分子 (および物質) が形成されます。 次の種類の化学結合が区別されます。

• イオン性;
• 共有結合性。
• ファンデルワールス。
• 金属。

原子間のさまざまな種類の化学相互作用について話すとき、すべての種類が同様に粒子の静電相互作用に基づいていることを覚えておく価値があります。

金属の化学結合

化学元素表における金属の位置からわかるように、ほとんどの金属は少数の価電子を持っています。 電子は原子核との結合がかなり弱く、原子核から簡単に分離されます。 その結果、正に帯電した金属イオンと自由電子が形成されます。

この結晶格子内を自由に動き回る電子を「電子ガス」と呼びます。

図は金属物質の構造を模式的に示したものです。

つまり、金属の体積内では、原子は常にイオンに変化し（原子イオンと呼​​ばれます）、逆にイオンは常に「電子ガス」から電子を受け取ります。

金属結合形成のメカニズムは次の式で表すことができます。

原子 M 0 - ne ↔ イオン M n+

したがって、金属は結晶格子内の特定の位置に位置する陽イオンであり、原子イオン間を非常に自由に移動できる電子です。

結晶格子は「骨格」を表現、物質の骨格であり、電子はそのノード間を移動します。 金属結晶格子の形状は次のように異なる場合があります。

• 体積中心立方格子はアルカリ金属の特徴です。
• たとえば、亜鉛、アルミニウム、銅、およびその他の遷移元素は面心立方格子を持っています。
• 六角形の形状はアルカリ土類元素の典型です (バリウムは例外です)。
• 正方晶構造 - インジウム;
• 菱面体晶 - 水銀の場合。

金属結晶格子の例を下の図に示します。.

他の種との違い

金属結合は共有結合とは強度が異なります。 金属結合のエネルギーは小さい共有結合のものよりも 3 ～ 4 倍、イオン結合エネルギーが小さくなります。

金属結合の場合、方向性について話すことはできませんが、共有結合は空間内で厳密に方向付けられます。

飽和などの特性も、金属原子間の相互作用には典型的ではありません。 共有結合は飽和可能ですが、相互作用が起こる原子の数は価電子の数によって厳密に制限されます。

コミュニケーション図と例

金属内で起こるプロセスは次の式を使用して書くことができます。

K-e<->K+

Al-3e<->アル 3+

なえ<->な+

亜鉛-2e<->亜鉛2+

Fe-3e<->鉄3+

金属結合、このタイプの結合がどのように形成されるかをさらに詳しく説明すると、元素の外部エネルギー準位の構造を考慮する必要があります。

例として、ナトリウムを考えてみましょう。 外側準位に存在する唯一の価数 3s 電子は、第 3 エネルギー準位の自由軌道を自由に移動できます。 ナトリウム原子が互いに近づくと、軌道が重なり合います。 これで、すべての電子は、すべての重なり合う軌道内の原子イオン間を移動できるようになります。

亜鉛では、価電子 2 個ごとに、第 4 エネルギー準位に 15 個もの自由軌道が存在します。 原子が相互作用すると、これらの自由軌道はあたかもそれに沿って移動する電子を社会化するかのように、重なり合います。

クロム原子には 6 つの価電子があり、それらはすべて電子ガスの形成に関与し、原子イオンを結合します。

金属原子に特徴的な特別な種類の相互作用は、それらを結合し、金属を他の物質から区別する多くの特性を決定します。 そのような特性の例としては、高融点、高沸点、展性、光反射率、高導電率、および熱伝導率が挙げられる。

高い融点と沸点は、金属カチオンが電子ガスによって強く結合されているという事実によって説明されます。 この場合、価電子の数が増加するにつれて結合強度が増加するパターンが観察されます。 たとえば、クロム (摂氏 1615 度) と比較すると、ルビジウムとカリウムは可融性の物質 (融点はそれぞれ摂氏 39 度、融点 63 度) です。

結晶全体にわたる価電子の均一な分布は、たとえば、イオンと原子間の相互作用を破壊することなく任意の方向に移動する可塑性などの金属の特性を説明します。

原子軌道内での電子の自由な動きも金属の電気伝導性を説明します。 差分をかける場合の電子ガス可能性は無秩序な動きから方向性のある動きへと移行します。

産業では、純粋な金属ではなく、合金と呼ばれる金属の混合物が使用されることがよくあります。 合金では、通常、一方の成分の特性が他方の成分の特性をうまく補完します。

金属タイプの相互作用は、純粋な金属とその混合物、つまり固体および液体状態の合金の両方に特徴的です。 ただし、金属が気体状態に変換されると、その原子間の結合は共有結合になります。 蒸気の形態の金属も、個々の分子（単原子または二原子）から構成されます。

アマチュア無線家の大きな関心を呼び起こした。 そして、これは驚くべきことではありません。技術的特性の点では、金属探知機は平均的な価格レベルの多くの産業用デバイスに劣らず、組み立てと構成の容易さではそれらを上回っていました。

数か月にわたって、金属探知機回路は、経験の浅いアマチュア無線家も含め、多くのアマチュア無線家によって何度も繰り返され、ほとんどの場合、それについて最も肯定的なレビューがフォーラムに残されました。 もちろん、場合によってはセットアップに問題が発生し、会議では多くの質問と長い議論が生じました。そのため、この金属探知機に関するすべての情報を体系化し、更新された図とともにここに掲載することが決定されました。

基本的なものは sPlan ファイルとしてアーカイブにあります。 図からわかるように、LM358の入力段にはいくつかの変更が加えられ、ボタンで信号の位相を変更できるようになり、地上のターゲットからの応答を示すLEDインジケーターが追加されました。これにより、非鉄鉄を視覚的に識別できるようになり、ULF に 1 つのトランジスタが追加されました。 これで、通常の小型 8 オーム スピーカーを安全に取り付けることができます。 ヘッドフォンは藪の中を進むのに邪魔になるし、ZP-shka は騒音の多い川や海の岸辺で探索するには静かすぎるため、音を発するために使用することをお勧めします。

誰もが手元にあるもので金属探知機本体を作ります。 主なことは、十分な強度があり、防水性があり、できれば金属製であることです。 金属検出器には非常に高感度のオペアンプが含まれているため、追加のシールドはまったく不必要ではありません。 背面には、サーチコイルを高品質シールド線で接続するための2つのチューリップがあります。

金属探知機は 12V で動作しますが、8V に下げても問題ありません。電源を選択するときは、一日中屋外で持ち歩く必要があるため、バッテリーが 10 時間持続する必要があることを念頭に置いてください。著者のバージョンでは、当然のことながら感度が若干劣りますが、携帯電話の古いリチウムイオン電池 2 個でも動作しました。 金属探知機の消費電流は約 50 mA であるため、場合によっては 9 ボルトの電源を設置できますが、そのような電力は 2 時間の動作には十分ですが、それ以上ではありません。

バッテリーを充電するために、充電器から、または最も単純な場合には抵抗を介して電源から電力が供給されるソケットが提供されます。 場合によっては、LED だけを頼りに (敵陣の背後で) 秘密の雰囲気の中で探索する必要があるため、必ず音量コントロールを設置してください。 フロントパネルの反対側には、ゴミ箱コントロール - しきい値があります。 金属探知機が自動的にビープ音を停止する瞬間を設定するために使用され、サーチコイルの視野内に金属がある場合にのみ音が表示されます。

金属探知機コイルの製造については多くのことが書かれていますが、ここでは最近の情報のみを追加します。 まずは巻き方のテンプレートを作ります。

適切な材料 (繊維板、合板、プレキシガラス、プラスチックなど) は 5 mm 合板から作られます。 完成したテンプレートの端を処理し、テンプレートがリールにくっつかないようにテープで覆います。 完成したテンプレートを万力の軸で固定し、ワイヤーを 80 回巻き付け、20 回ごとにツァポンラックを含浸させます。 自己責任でエポキシを含浸させることができますが、多くのフォーラムでは、樹脂のバッチによって異なる導電率が発生し、それがコイルのパラメータに良い影響を与えることはないと書いています。 乾燥後、テンプレートを分解し、スプールを取り外し、フォームテープで「ウエスト」を「締めます」。 絶縁テープには粘着面があり、コイルがずれてしまう可能性があるため、絶縁テープの使用は不適切であると考えています。tsaponlak はエポキシではありません。

次に、ホイルでシールドし（私はRG-6Uアンテナケーブルから取り出したラブサンホイルを使用しています。2つのコイルには長さ2メートルで十分です）、それを錫メッキ線で包み、その上に電気テープまたはファムテープを巻きます。 。 その結果、パラメータ、形状、品質係数が完全に同一のコイルが得られます。バランスのとれたコイルはコイルの形状にとって非常に重要であるため、これはバランスのとれた金属検出器にとって重要です。 次に、コイルを共鳴に調整し、「0」まで減少させ始めます。 このモデルでは、絶対的な「0」への低減は望ましくないことに注意してください。識別が失われるため、たとえ検出深さが数センチメートル減少しても、0.2〜0.6ミリボルトの不均衡で十分です。 コイルをまとめたら、シアノアクリレートと糸で固定し、乾燥させます。 これからセンサーハウジングの製作を始めます。

私の意見では、最も最適で安価なのは、天井タイルで作られたセンサーです。 テンプレートを作成し、ブランクを切り取り、本体を接着します。 リールシートの頬をプレキシガラスで作ることはお勧めしません。プレキシガラスは非常に壊れやすいので、グラスファイバーを使用するか、さらに良いのは、鉄道労働者が枕木上のレールの下に置くプラスチックインサートを使用することです（列車が脱線しないように注意してください） ）。 その結果、非常に適切で、軽量かつ安価に金属探知機探索センサーを製造できるようになりました。

支持チューブとして、希望のサイズにカットした伸縮式塗装ロッドを使用できます。 中国製のモップや中国製の釣り用三本足ランディングネットのスライドハンドルも使えます。

輪郭の設定についても多くのことが言われています。 フォーラムのゲストに発言権を与えましょう。送信用には直列発振回路として、受信用には並列発振回路としてサーチコイルをオンにしました。 最初に送信コイルをセットアップし、組み立てたセンサー構造を金属探知機に接続し、オシロスコープをコイルと並列に接続し、最大振幅に基づいてコンデンサを選択しました。 この後、オシロスコープを受信コイルに接続し、最大振幅に基づいてRX用のコンデンサを選択しました。 オシロスコープをお持ちの場合、回路を共振に設定するには数分かかります。 さらにゼロに減らす。 1段目の出力にスイッチ（感応電圧計）を半田付けし、コイルを1cmほど重ねて離すと簡単です。 そして矢印はゼロ点を示します。 それは非常に正確である可能性がありますが、すぐにキャッチするのは簡単ではありません。 しかし、それはそこにあります。 それでもうまくいかない場合は、コイルの 1 つを裏返してみてください。

金属探知機回路は、コイルなしで最初にチェックできますし、そうすべきです。 これを行うには、頭の中でブロックに分割し、個別に設定して起動しましょう。

U6A のバイポーラ電圧形成器 - 12V + -6V から生成します。
561LA7 の水晶周波数発生器 - 32768Hz を生成します。
561TM2 の周波数分周器 - 32768Hz を 4 で分周すると、ピン 1、2、12、13 で 8192Hz が得られます。
U6B のスピーカー トーン ジェネレーター - ピン 4 できしむ音を生成します。
Q5、Q6、Q7 の制御されたサウンドアンプ - U2B からの応答信号がある場合、U6B ジェネレーターの音を増幅します。
ターゲット応答信号アンプ U1B、U2A、U2B - 低応答電圧は数ボルトまで加速され、LED が点灯してアンプがオンになります。

もちろん、考えられるすべての質問がここでカバーされているわけではないため、金属探知機のセットアップに関する追加情報についてはフォーラムを確認してください。 そして、コイル設計について分かりやすく説明してくれた Elektrodych 氏、新しい図を描いてくれた slavake 氏、そして金属探知機に興味を示してくれた他のフォーラム参加者全員に、個別に感謝しなければなりません。

記事について議論する 金属探知機の図