Mencione las palabras detector de metales y obtendrá
completamente diferentes reacciones. Por ejemplo, algunas personas piensas en
peinar una playa en busca de monedas o tesoros enterrados, otras piensan en la
seguridad de los aeropuertos, o los escáneres de mano en un concierto o evento
deportivo.
El hecho es que todos estos escenarios son válidos. La
tecnología en los detectores de metales es una parte muy importante de nuestras
vidas, con una serie de usos que se extiende desde el ocio, a trabajar en la
seguridad. Los detectores de metales en los aeropuertos, edificios de oficinas,
escuelas, agencias gubernamentales y prisiones ayudan a garantizar que nadie
este introduciendo un arma en estos lugares. Los detectores de metales
orientados a proporcionar a millones de personas en todo el mundo la
oportunidad de descubrir tesoros ocultos (junto con un montón de basura).
En este artículo usted aprenderá acerca de los detectores de
metales y las diversas tecnologías que utilizan. Nuestra atención se centrará en
los detectores de metales de los consumidores, pero la mayoría de la
información también se aplica a los sistemas de detección montados, como los
utilizados en los aeropuertos, así como los escáneres de seguridad de mano.
Anatomía de un detector de metales
Un detector de metales típico es de peso ligero y consiste
en solo unas pocas partes:
1.Estabilizador (opcional) – se usa para mantener la unidad
constante a medida que mueves hacia atrás y delante.
2.Caja de control – contiene los circuitos, controles,
altavoz, baterías y el microprocesador.
3.Eje – conecta la caja de control y la bobina, es ajustable
para que pueda acomodarlo a su altura.
4. Bobina – es la parte que realmente detecta el metal,
también es conocida como la “cabeza de búsqueda”.
La mayoría de los sistemas también tienen un conector para
la conexión de auriculares, y algunos tienen la caja de control por debajo del
eje y una pequeña unidad de visualización anterior.
El funcionamiento de un detector de metales es simple. Una
vez que se enciende la unidad, se mueve lentamente sobre el área que desea
buscar. Cuando se pasa por encima de un objeto, se produce una señal audible.
Los detectores de metales más avanzados ofrecen pantallas que señalan el tipo
de metal que se ha detectado y la profundidad a la que se encuentra el objeto.
Los detectores de metales utilizan una de las siguientes
tecnologías:
·
Muy baja frecuencia (VLF)
·
Inducción de pulso (PI)
·
Oscilación Golpe-frecuencia (OFB)
En las secciones siguientes, vamos a ver cada una de estas
tecnologías en detalle para ver cómo funcionan.
Tecnología VLF
Muy baja frecuencia (VLF), es probablemente la tecnología de
detección más popular hoy en día. En un detector de metales VLF, hay dos
bobinas distintas:
-Bobina transmisora – Es el bucle exterior de la bobina,
dentro hay una bobina de alambre. La electricidad se envía a lo largo de este
alambre, primero en una dirección y después en la otra, miles de veces por
segundo. El número de veces que la dirección de la corriente cambia cada
segundo establece la frecuencia de la unidad.
-Bobina receptora – Este bucle interior de la bobina,
contiene también una bobina de alambre. Este cable actúa como una antena para
recoger y amplificar las frecuencias procedentes de los objetos.
El movimiento actual a través de la bobina transmisora crea
un campo electromagnético, similar a lo que ocurre en un motor eléctrico. La
polaridad del campo magnético es perpendicular a la bobina de alambre.
Como el campo magnético envía pulsos de ida y vuelta al
suelo, e interactúa con los objetos conductores que encuentra, haciendo que se
generen campos magnéticos débiles. La polaridad del campo magnético del objeto
está directamente enfrente del campo magnético de la bobina transmisora.
VLF Desplazamiento de
fase
¿Cómo distingue un detector de metales VLF entre diferentes
metales? Se basa en un fenómeno conocido como desplazamiento de fase. El cambio
de fase es la diferencia en el tiempo entre la frecuencia de la bobina
transmisora y la frecuencia del objeto de destino. Esta discrepancia puede
deberse a un par de cosas:
·
Inductancia- Un objeto que conduce la
electricidad fácilmente es lento para reaccionar a los cambios en la corriente.
Puede pensar en la inductancia como si fuera un rio profundo: se necesita un
poco de tiempo antes de darse cuenta que la cantidad de agua que fluye ha
cambiado.
·
Resistencia – Un objeto que no conduce la
electricidad fácilmente es rápido para reaccionar a los cambios en la
corriente. Usando nuestra analogía del agua, la resistencia seria una corriente
pequeña, poco profunda.
Básicamente , esto significa que un objeto con alta
inductancia va a tener un cambio de fase más grande, porque toma más tiempo
alterar su campo magnético. Un objeto con alta resistencia va a tener un cambio
de fase más pequeño.
Como la mayoría de los metales varían tanto en inductancia y
resistencia, un detector de metales VLF examina la cantidad de desplazamiento
de fase, usando un par de circuitos electrónicos llamados demoduladores de
fase, y la compara con el promedio para un tipo particular de metal. El
detector luego avisa con un todo audible o un indicador visual, en cuanto a que
rango de metales es probable que pertenezca el objeto.
Muchos detectores de metales, incluso le permiten filtrar
objetos por encima de un cierto nivel de cambio de fase. Por lo general, se
puede establecer el nivel de cambio de fase que se filtra, mediante el ajuste
de un botón que aumenta o disminuye el umbral. Otra característica de
filtración se llama muescas. En esencia, una muesca es un filtro de discriminación
para un segmento particular de cambio de fase. El detector no solo le avisa de
los objetos por encima de este segmento, pero también de los objetos por debajo
de ella.
Los detectores avanzados incluso permiten programar múltiples
muescas. Por ejemplo, podría configurar el detector para hacer caso omiso de
los objetos que tienen un desplazamiento de fase comparable a una chapa de una
lata o un clavo pequeño. La desventaja de filtrar y la muesca es que muchos
objetos de valor pueden ser filtrados debido a que su cambio de fase es similar
al de la “basura”. Pero , si sabemos que estamos buscando un tipo determinado
de objeto, estas características pueden ser de gran utilidad.
Tecnología PI
Una forma menos común de detector de metales se basa en la inducción
de pulso (PI). A diferencia de VLF, los sistemas PI pueden utilizar una sola
bobina como transmisor y receptor. Esta tecnología envía potentes ráfagas
cortas (pulsos), de corriente a través de una bobina de alambre. Cada pulso
genera un campo magnético breve. Cuando termina el pulso, el campo magnético
invierte la polaridad y colapsa, lo que resulta en un pico eléctrico agudo.
Este pico dura unos pocos microsegundos y provoca otra corriente para funcionar
a través de la bobina. Esta corriente se llama el pulso reflejado y es
extremadamente corta. Entonces se envía otro pulso y el proceso se repite. Un
detector de metales a base de PI envía unos 100 pulsos por segundo, pero el
número puede variar mucho en el fabricante y el modelo, que van desde un par de
docenas de pulsos por segundo a más de mil.
Si el detecta objeto de metal, el pulso crea un campo magnético
opuesto en el objeto. Cuando el campo magnético del pulso colapsa, haciendo que
el pulso sea reflejado. Este proceso funciona algo asi como si fuesen ecos: Si
gritas en una habitación con solo unas pocas superficies duras, es probable que
escuche solo un breve eco, o no oirá nada; pero si gritas en una habitación con
un montón de superficies duras, el eco dura más tiempo.
El circuito de muestreo en el detector de metales está
configurado para controlar la longitud del pulso reflejado. Comparándolo con la
duración prevista, el circuito puede determinar si otro campo magnético ha causado
el pulso reflejado. Si la decadencia del impulso reflejado toma más de unos pocos microsegundos más largos de lo
normal, es probable que haya un objeto metálico interfiriendo con él.
Tecnología BFO
La forma más básica para detectar metales utiliza una
tecnología llamada oscilador beat-frecuencia (OFB). En un sistema OFB, hay dos
bobinas de alambre. Una gran bobina está en la cabeza de búsqueda, y una más
pequeña se encuentra dentro de la caja de control. Cada bobina está conectada a
un oscilador que genera miles de pulsos
de corriente por segundo. La frecuencia de estos pulsos se compensa ligeramente
entre las dos bobinas.
Como los pulsos viajan a través de cada bobina, la bobina
genera ondas de radio. Un pequeño receptor dentro de la caja de control recoge
las ondas de radio y una serie audible crea tonos basado en la diferencia entre
las frecuencias.
Si la bobina en la cabeza de búsqueda pasa sobre un objeto metálico,
el campo magnético causado por la corriente que fluye a través de la bobina
crea un campo magnético alrededor del objeto. El campo magnético del objeto
interfiere con la frecuencia de las ondas de radio generadas por la bobina de búsqueda
de la cabeza. A medida que la frecuencia se desvía de la frecuencia de la
bobina en la caja de control, los latidos audibles cambian en duración y tono.
Tesoros enterrados
Los detectores de metales son muy útiles para encontrar
objetos enterrados. Pero por lo general, el objeto debe estar a unos 30 cm de
la superficie para que el detector pueda encontrarlo. La mayoría de los
detectores tienen una profundidad máxima
entre 20 y 30 centímetros. La profundidad exacta varía en función de una
serie de factores:
·
El tipo de detector de metales – La tecnología
utilizada para la detección es un factor importante en la capacidad del
detector. También, hay variaciones y características adicionales que
diferencian a los detectores que utilizan la misma tecnología. Por ejemplo,
algunos detectores VLF utilizan frecuencias más altas que otros, mientras que
algunos proporcionan bobinas más grandes o más pequeñas. Además, la tecnología
de sensores y amplificación puede variar entre fabricantes e incluso entre
modelos ofrecidos por el mismo fabricante.
·
El tipo de metal del objeto – Algunos metales,
como el hierro, crean campos magnéticos más fuertes que otros.
·
El tamaño del objeto – Una moneda de diez céntimos
es mucho más difícil de detectar.
·
La distribución de la tierra – Ciertos minerales
son conductores naturales y pueden interferir seriamente con el detector de
metales.
·
Halo del objeto – Cuando ciertos tipos de
objetos de metal han estado en la tierra desde hace mucho tiempo, que en
realidad puede aumentar la conductividad de la tierra alrededor de ellos.
·
La interferencia de otros objetos – Esto puede
ser elementos de la tierra, tales como tuberías o cables, o artículos sobre el
suelo, al igual que las líneas eléctricas.
La detección de metales aficionado es un mundo fascinante
con varios subgrupos. Estas son algunas de las actividades más populares:
·
Búsqueda de monedas – Búsqueda de monedas después de un evento importante, como
un evento deportivo o un concierto, o simplemente búsqueda de monedas antiguas
en general.
·
Prospección – la búsqueda de metales valiosos,
como pepitas de oro.
·
Caza reliquias – Busca objetos de valor histórico,
como armas utilizadas en la guerra civil.
·
Caza del tesoro – investigando y tratando de
encontrar depósitos de oro, plata o cualquier otra cosa que hayan escondido en algún
lugar.
Muchos entusiastas de los detectores de metales se unen a
clubs locales o nacionales que ofrecen consejos y trucos. Algunos, incluso
organizan salidas para sus miembros.
