О. Богомолов, Ізраїль

При конструюванні металодетекторів велику увагу приділяють техніці виготовлення котушки і пошукової головки. Від цього в більшій мірі залежать технічні характеристики приладу і зручність роботи з ним. Вартість «фірмових» головок становить до 30% від вартості приладу. Навколо цього існує ціла індустрія з пошиття чохлів, захисних ковпаків та інших корисних дрібниць. Провідні фірми застосовують передові розробки і «ноу-хау» у своїх конструкціях. Як правило, технології запатентовані, і повторити їх в дрібносерійних і домашніх умовах неможливо.

Серед саморобних конструкцій користуються популярністю маллодетектори Tracker-FM і Tracker-PI. Це спільна розробка Ю. Колоколова з Донецька та А. Щедріна з Москви. Сучасна елементна база, невибагливість в роботі, простота настройки, повторюваність і високі технічні характеристики цих приладів стали доступні великій кількості любителів пошукових робіт.

За основу я взяв схему Tracker-FM. У процесі виготовлення відпрацьовувалася технологія виготовлення і перевірки металодетектора, що працює за принципом частотоміра. Оскільки параметри приладу визначаються стабільною роботою генератора, властивості якого більшою мірою залежать від механічної міцності і добротності контуру, було прийнято рішення розмістити в пошуковій головці котушку і генератор. Котушка діаметром 180 мм має 140 витків дроту 0,3 мм. Робоча частота 17,4 кГц. Пошукова головка зроблена з міцного пінопласту, в ній знаходиться відсік для розміщення плати генератора. Відхід частоти за п’ять хвилин після включення становить 50 Гц. Надалі частота «коштує». У приладі є режими статичний, динамічний, «турбо», «скидання» і відключення світлодіодної індикації. Пошукова головка кріпиться до штанги, зробленої з елементів пластикової вудки. Штанга під кутом 45 градусів кріпиться до рукоятки, в якій розміщені акумулятори, контролер, кнопки і ручки керування. У торці рукоятки знаходяться роз’єми для підключення навушників і зарядного пристрою. На штанзі розміщений стабілізатор для стійкості приладу в режимі «лежати ря-

4 дім ». Сім NiCd акумуляторів ємністю 400 мА забезпечують працездатність приладу протягом 24 годин в нормальному режимі і 18 годин в режимі «турбо». Прилад вийшов дуже легким, з ним без праці працює мій восьмирічний син.

Виготовлення котушки

Для початку необхідно сббрать пристосування для намотування котушки (рис. 1.1).

Як видно цз малюнка, основу складає дошка товщиною

Рис. 1.1. Пристосування для намотування котушки 1S … 20 мм. Тирсові плити для цього не годяться. Верхню поверхню необхідно обробити наждачним папером. По ній при намотуванні будуть ковзати .пальци і кисть руки. Беремо циркуль і проводимо окружність необхідного радіусу. Для Tracker-FM це 90 мм (діаметр 180 мм). При обтиску і вирівнюванні котушка незначно зменшить свій розмір, і діаметр центрального витка по перетину буде рівно 180 мм. Розбиваємо окружність за допомогою циркуля або «на око» на рівні частини, так, щоб відстань між сусідніми точками склало 20 … 2S мм. Підготуємо цвяхи. Їх довжина повинна бути 45 … S0 мм, а товщина 2 мм. Просвердлимо в позначених точках отвори на глибину 10 мм і з діаметром, в два рази меншим діаметра прутка цвяха.

Є два способи намотування: на «ізоляцію» або на «кембрік». У першому випадку каркасом для намотування служить ізоляційна стрічка з наступним загортанням стрічки навколо обмотки. У другому випадку на цвяхи надягають ПВХ трубки або кембрік, які і є каркасом для намотування. Намотування на голий цвях – марна трата часу і дроти (рис. 1.2).

Рис. 1.2. Нкмотка на ізоляцію

Намотування будемо виробляти на ізоляцію, стрічка повинна розтягуватися й мати найменшу товщину. Для досвідчених умільців рекомендую мотати на склотканина. Її ширина дорівнює довжині кола перетину котушки. На забиті цвяхи з невеликим натягом навивати ізоляційну стрічку липкою стороною назовні. У місці з’єднання витка склеюємо стик довжиною 10 мм. Поправляємо і вирівнюємо кільце стрічки, трохи перемістивши його до капелюшків цвяхів. Це необхідно для збільшення нижнього зазору при ув’язці котушки. Прімернр так, (рис. 1.2).

Забиваємо центральний цвях, він потрібен для утримання початку і кінця котушки. Треба пам’ятати, що при ручному способі намотування провід перекручується, тому необхідно встановити тис] сі в площині столу намотування на відстані метр-півтора. В лещата затиснути вертикальну вісь, на яку надіти бобіну з проводом. Вона повинна обертатися з деяким зусиллям. Між двома цвяхами, в центрі стрічки проколюємо шилом отвір і в нього заводимо провід діаметром 0,3 мм, попередньо надівши на нього кольоровий кембрік. Початок дроти закручуємо навколо центрального цвяха, 10 мм кембрика з проводом загинаємо в напрямку намотування і укладаємо по центру стрічки перший виток про себе подумавши, що ще залишилося 139. Найважчі – це перші 20 і останні 20. Перші тому, що треба призвичаїтися, а на останні мало місця. Провід при намотуванні слід тримати по центру, він сам розпливеться у вигляді лінзи по ширині ізоляції, але це нестрашно, потім поправимо. Намотавши 50 витків, треба перепочити і приготувати епоксидку. На худий кінець, можна скористатися лаком, попередньо перевіривши, що він не розчиняє ізоляцію проводу. Епоксидки потрібно приготувати підлогу сірникової коробки.

Всі подальші операції необхідно проводити в медичних рукавичках і дуже швидко. Наносимо шар епоксидної смоли на котушку і продовжуємо намотування ще 50 витків, знову шар епоксидки і-останні 40 витків. Залишки смоли наносимо на намотану котушку. Одягаємо кембрік на відрізаний кінець дроту і, протягнувши його через ізоляційну стрічку, закріплюємо на центральному цвяху. Досвід приходить з кожною новою намотаною котушкою. Кількість клейових шарів буде рости.

Рис. 1.3. Операція з вирівнювання котушки

Приступаємо до обтиску котушки. Для цього нам буде потрібно сувора нитка середньої товщини. Прив’язавши кінець нитки до цвяха починаємо обвивати по спіралі котушку з кроком 2 … 3 см на виток. Обвиваємо разом з ізоляцією, скручуючи її в трубку навколо обмотки і поправляючи загнуті краї. Це попередня обвивка, вона потрібна для початкового формування тіла котушки. У міру просування контролюємо натяг кільця котушки витягуванням кожного четвертого цвяха. Досить пройти один виток і переходити до основного бандажу. Основний бандаж ‘проводиться з кроком 10 … 15 мм на виток внахлест без в’язки вузла. Ось тут треба потрудитися і стягнути котушку міцно, надавши їй в перетині форму круга. У міру просування витягуємо кожен другий цвях і стежимо за тим, щоб не прив’язати котушку до цвяхів. У місцях висновків бандаж робимо з кроком 5 мм.

Витягуємо всі цвяхи, дістаємо котушку, оглядаємо її і відправляємо на вирівнювання. Цю операцію ми робимо за допомогою повітряної кульки або камери від футбольного м’яча (рис. 1.3).

Дивлячись на малюнок зрозуміло, що треба робити (спочатку надіти, а потім надути).

З моменту приготування клею до надягання котушки на кульку повинно пройти 15 … 25. хвилин. За цей час клей зберігає плинність і необхідну в’язкість для формування форми окружності. Можна відпочити, видалити краплі клею на дошці і витягнути залишилися цвяхи. Дошку можна використовувати багато разів і для різних діаметрів, переставляючи цвяхи в потрібні отвори. Повторюваність параметрів котушки досить висока для домашніх умов.

Через годину кулька здуваємо, а котушку поміщаємо в целофановий кульок або пакет. Кладемо її на рівну поверхню і притискаємо зверху плоским вантажем. Ця операція необхідна для вирівнювання котушки в площині. Залишаємо під вантажем на 24 години. Через добу дістаємо котушку, акуратно виймаючи її з кулька. По міцності на вигин і кручення вона повинна нагадувати скляне кільце. Гострим ножем або лезом акуратно зрізаємо стирчать кінці нитки і потрійні вузли, які ми, поспішаючи, нав’язали.

Технологію намотування можна вдосконалити, якщо центральний цвях прибити до кінця (до дерев’яного столу). У площі котушки встановити ручку, за яку можна обертати все пристосування. Укладання витка в цьому випадку буде набагато краще.

Переходимо до завершального етапу – екрануванню. Для цього нам знадобиться фольга на липкій основі. За каталогом Інтернету вона називається Aluminium Foil Тарі (стрічка алюмінієвої фольги). Товщина фольги 30 мікрон на паперовій підкладці. Довжина рулону 45 м, ширина 50 мм. Варто рулон $ 5. Якщо під рукою немає такої «радості», доведеться шукати іншу фольгу і клеїти “Моментом”. ‘ Для цього покриваємо одну сторону фольги клеєм, даємо просохнути

10 .. .15 хвилин, обертаємо навколо котушки, як показано на рис. 1.4.

Спочатку щільно загортаємо низ, багаторазово обжимаючи пальцями, а потім верх, з невеликим нахлестом 5 мм. Продовжуємо обжимати всю котушку по площі, до отримання однорідного за щільністю тіла котушки. В місці виходу решт наметовому навколо котушки 5 + 5 = 10 витків лудженої дроти, виток до витка. Акуратно пропоюємо витки. Кінець екранного проводу обвиваємо з кроком 5 мм навколо решт котушки. Перевіряємо індуктивність і опір обмотки на екран. Котушка готова!

Виготовлення пошукової головки

Деталі пошукової головки наведено на рис. 1.5.

Матеріалом для її виготовлення служить пінопласт. З усіх різновидів пінопласту необхідно вибрати найбільш міцний. Він повинен мати дрібнопористу структуру, що не кришитися при натисканні на крайку. Бульбашки в структурі пінопласту повинні бути не більше 3 … 5 мм. При різанні ножем повинна залишатися рівна і гладка поверхня.

В якості токарного верстата використовуємо дриль з регульованими оборотами. Беремо заготовку товщиною 25 мм, креслимо коло діаметром 200 мм. За допомогою тонкого і гострого ножа вирізаємо коло. Це наша болванка. Вирізаємо з фанери дві шайби діаметром 100 мм. У центрі шайб і болванки свердлимо отвір, під болт

8 … 10 мм. Збираємо всю заготівлю, стягаємо гайкою і затискаємо в

Рис. 1.5. Деталі пошукової головки

Рис. 1.6. Принципова схема пошукової головки з генератором, з режимом “турбо” і відключенням світлової індикації патрон дриля. В якості різця можна застосовувати ніж, напилок, наждачний папір обгорнути навколо дерев’яного бруска або обламану Ножівкові пилку. Повільно збільшуємо оберти, центруємо і підбираємо кращу точку затиску. Збільшуємо обороти і обробляємо заготовку за розмірами креслення.

Шайбу вирізаємо тонким ножем на менших оборотах і робимо паз для котушки і вузла кріплення штанги.

Вузол кріплення штанги виготовляємо з 5-мм фанери. Він складається з опорного диска і двох щічок з отворами для кріплення штанги. Пластмасовий болт з гайкою для кріплення штанги потрібно взяти з дитячого конструктора. .В Диску робимо наскрізні пази для кріплення щічок. Всі деталі склеюємо епоксидкой. Для установки вузла кріплення штанги в корпусі головки вирізаємо прямокутний отвір.

Для збільшення стабільності роботи приладу в пошукову головку необхідно винести генератор на ΝΕ555. Додамо ще опції «режим турбо» і відключення світлової індикації. Схема з доповненнями виглядає так (рис. 1.6).

Призначенням перемикачів:

51 – включення приладу;

52 – режим Вкл – статичний, Викл – динамічний;

53 – скидання приладу;

54 – режим Норм – Турбо;

55 – індикація.

Друкована плата (рис. 1.7) виготовляється з подвійного фольгіранного склотекстоліти і має розміри 20 χ 30 мм. Доріжки нижньої сторони сірого кольору.

Рис. 1.7. Друкована плата: а – чорний і червоні лінії – верхня сторона; б – сірі лінії – нижня

Для установки генератора в пошукову головку вирізаємо тонким ножем прямокутний отвір 25 х 35 мм. Одержаний брусок розрізаємо вздовж, товщина дна 5 … 8 мм. Просвердлюємо хід від паза котушки до колодязя генератора. Встановлюємо котушку в паз і виводимо її кінці в колодязь. Перед наступною операцією рекомендую перевірити і підігнати всі деталі з особливою ретельністю, так як після приклеювання котушки конструкція ста-

новится монолітною і змінити нічого не можна. Заливаємо котушку епоксидною смолою, притискаємо її шайбою і поміщаємо всю конструкцію під прес на 24 години. Далі приклеюємо вузол кріплення штанги і дно колодязя генератора. Устанавліваеми припаюємо кінці котушки до плати генератора. Вихід генератора припаюємо до стереороз’єм для навушників. Роз’єм прикручуємо до оргстеклянних платівці, яку приклеюємо зверху колодязя.

Поверхня пошукової головки обробляємо наждачним папером і покриваємо трьома шарами білої масляної фарби.

Вага готової головки дорівнює 146 грам. За цією технологією можна виготовляти різні і більш складні головки для всіх типів маллодетекторов. На фотографії пошукові головки для Tracker-FM (рис. 1.8) і Tracker-PI (Рис. 1.9).

Рис. 1.8. Фото пристрої з військовий головкою Tracker-FM

Рис. 1.9. Фото пристрої з пошукової головкою Tracker-PI

Рис. 1.10. Зовнішній вигляд Tracker-FM у роботі

Зовнішній вигляд Tracker-FM у роботі (рис. 1.10). Кнопка на рукоятці – це «скидання приладу».

Детальну інформацію про те, як можна придбати прошиті контролери, кити для складання або готові моделі Tracker, ви можете на сайті Юрія Колоколова http://home.skif.net/~yukol/russian.htm.

Успіхів у конструюванні та цікавих знахідок!

Джерело: За редакцією А. Я. Гріфа, Оригінальні схеми і конструкції. Творити разом! – М .: СОЛОН-Пресс, 2004. – 200 с .: іл. – (Серія «СОЛОН – радіоаматори», вип. 23)