2.6 Розробка конструкції металошукача
Від якості виготовлення котушки буде залежати чутливість пристрою, стійкість до помилкових спрацювань [16]. Від розміру котушки безпосередньо залежить глибина виявлення предмета. Так, чим більше діаметр, тим глибше прилад зможе виявити ціль, але розмір цієї цілі також повинен бути більшим, наприклад, каналізаційний люк (маленький предмет з великою котушкою металошукач просто не побачить). І навпаки, котушка маленького діаметру здатна виявити маленький предмет, але розташований не дуже глибоко (наприклад, маленька монета або кільце).
Від діаметра котушки залежить і площа пошуку металевих предметів. Чим діаметр котушки менший, тим чутливість металошукача вища, проте площа пошуку предметів звужується. При збільшенні діаметру котушки спостерігається зворотний ефект [17].
У розглянутому (рис. 2.11) металошукачі котушку виготовлено наступним чином. Вінілову трубку, зовнішнім діаметром 10 мм, із багатожильного проводу, прорізали із зовнішньої сторони. Трубку зігнули у формі кола діаметром 200 мм. У прорізь намотали 100 витків мідного емальованого дроту ПЭВ-0,27. Коли намотування буде виконана, котушку обвиваємо алюмінієвою фольгою, щоб створити електростатичний екран (зменшення впливу ємності між котушкою і землею). Для захисту самого алюмінієвого покриття від механічних пошкоджень котушку додатково слід обмотати ізоляційною бандажною стрічкою. За допомогою мідного багатожильного ізольованого проводу, довжиною 150 см, з'єднуємо виводи котушки із платою.
Після цих дій, котушку приклеюємо до основи, що виготовлена із сотового полікарбонату (рис. 2.22).
В якості штанги для металошукача використали відрізок металопластикової водопровідної труби довжиною 85 см, і зовнішнім діаметром 26 мм. Штанга кріпиться до основи котушки за допомогою клею
Для виготовлення підлокітника (рис. 2.23) знадобилися відрізок водопровідної труби зовнішнім діаметром 20 мм, резинова трубка, 2 саморізи і клей.
Рис. 2.22. Котушка металошукача на биттях
Рис. 2.23. Підлокітник металошукача
Рис. 2.24. Загальний вигляд виявлювача металевих предметів
3. Експлуатація виявлювача металевих предметів
3.1. Інструкція з експлуатації металошукача
Життєвим циклом виробу називають сукупність взаємопов'язаних процесів послідовної зміни стану продукції від початку дослідження та обґрунтування розроблення до припинення експлуатації виробу, застосування (зберігання) матеріалу [18].
Під терміном “продукція” тут розуміється матеріальний результат трудової діяльності або виробничих процесів, що має корисні властивості і призначений для використання споживачем.
Зазвичай послідовними етапами життя кожного виробу як технічної системи є: наукове відкриття у даній сфері – визначення можливості створення виробу – технічне втілення задуму шляхом розробки видів виробів – освоєння їх у виробництві – виготовлення в промислових умовах – споживання (експлуатація) – утилізація. Ці етапи повторюються в житті кожного виду продукції. Оскільки, різні повторення, що піддаються визначенню, означають терміном “цикл”, то для характеристики стадій, що послідовно повторюються, й етапів у житті виробів використовують термін “життєвий цикл продукції”.
Визначення життєвого циклу продукції і типовий зміст робіт на його стадіях встановлюють державні стандарти відповідно до яких весь життєвий цикл продукції поділяють на чотири стадії: наукове дослідження і проектування; виготовлення виробу; обіг продукції; експлуатація й утилізація виробу.
Відповідно до діючої термінології експлуатація – це стадія життєвого циклу виробу, на якій реалізується, підтримується і відновлюється його якість. Експлуатація містить у собі: використання виробу, транспортування, зберігання, технічне обслуговування (ТО) і ремонт (Р) виробу. Технічна експлуатація є частиною експлуатації і містить у собі ті ж процеси, що й експлуатація, за винятком процесу “використання за призначенням” виробу.
Практика показує, що до важливих технологічних процесів (ТП) експлуатації (технічної експлуатації) виробів, використовуваних у цивільній авіації (ЦА), також доцільно віднести такі ТП, як уведення в експлуатацію, льотні й наземні перевірки технічного стану радіоелектронної апаратури (РЕА), матеріально-технічного постачання, списання, продовження ресурсу виробу та ряд інших ТП забезпечувального типу.
Наведемо ще ряд термінів, які широко застосовують у цій галузі.
Система експлуатації (технічної експлуатації) – це сукупність виробів, засобів експлуатації, виконавців і документації, що встановлює правила їх взаємодії для виконання завдань експлуатації.
Засоби експлуатації – це будинки, споруди, технічні пристрої, серед яких інструмент, стенди, прилади, запасні частини й експлуатаційні витратні матеріали (паливно-мастильні матеріали, спирт тощо), необхідні для експлуатації виробів.
Для цілей системного розгляду цієї предметної галузі доцільно розглянути ще терміни, які ґрунтуються на нормативних документах у сфері “Надійність у техніці. Системи технологічні”. До них можна віднести такі терміни, як технологічна система (ТХС); технологічні процеси; виконавці (опис надається за допомогою узагальненого оператора В); засоби технологічного оснащення (ЗТО), що включають основне технологічне устаткування, яке безпосередньо реалізує ТП і технологічне оснащення; предмети виробництва (вихідна сировина) і продукти виробництва (готову продукцію); видаткові ресурси.
Під терміном “технологічна система” розуміють сукупність ЗТО, виконавців, предметів виробництва, необхідних для виконання ТП або окремих технологічних операцій з метою одержання продуктів виробництва, що мають споживчу вартість.
Термін “технологічний процес” означає спосіб взаємодії виконавців і предметів виробництва для одержання за допомогою ЗТО продуктів виробництва.
Основними складовими експлуатації є:
– заявки, що підлягають обслуговуванню;
– структурні елементи системи експлуатації і їх організаційна побудова (наприклад, підприємство з надання аеронавігаційних послуг; його регіональні структурні підрозділи і структурні підрозділи; вузли – радіонавігації, електрозв’язку; об’єкти – дальній приводний радіомаяк (ДПРМ), ближній приводний радіомаяк (БПРМ) та інше у вузлах);
– технологічні процеси;
– виконавці (інженерно-технічний персонал підприємства, що обслуговує засоби РТЗ і електрозв’язку);
– засоби експлуатації РЕА, що включають будинки і споруди, а також засоби технологічного оснащення, що складаються з оснoвного технологічного устаткування і технологічного оснащення (прилади, інструменти і т. ін.);
– нормативно-розпорядча, нормативно-технічна документація,
– витратні ресурси,
– інформаційні ресурси,
– умови експлуатації (кліматичні, електромагнітна сумісність і т. ін.).
Щодо ефективності функціонування системи експлуатації та ефективності використання РЕА при радіотехнічному забезпеченні (РТЗ) польотів і виробничої діяльності відзначимо таке. Майже всі засоби РТЗ польотів є відновлюваними. Для підтримки і відновлення працездатності РЕА працює система ТО і Р, інші підсистеми цієї системи (уведення в експлуатацію РЕА і т. ін.). Від якісного і своєчасного виконання робіт у цих системах і підсистемах залежить надійність роботи засобів РТЗ польотів, а відповідно і стабільність генерованої ними інформації, що надається на борт ПК або диспетчерському складу. Це, у свою чергу, забезпечує якісне виконання ТП у ТХС вищого рівня – літаководіння, керування повітряним рухом, виробничої діяльності й т. ін. Таким чином, простежується прямий вплив ефективності роботи ТХС 3.2 і ТХС 3.3 на якість виконання заявок до авіаційно-транспортної системи (АТС).
Інший аспект ефективності – витрати ресурсів на забезпечення функціонування системи експлуатації (вартість РЕА, витрати на ТП ТО і Р та інші ТП, оплата праці персоналу, витрати на ресурси тощо). Витрати ресурсів – це також непродуктивні (додаткові) витрати в цілому в АТС і в окремих ТХС, що пов’язані з відмовами РЕА ( заходження на друге коло, заходження на запасний аеродром, затримання рейсів і т. ін.).
У цілому викладений підхід до опису ТХС експлуатації дозволить системно і якісно створювати нові і модернізувати діючі ТХС цього класу.
Використання виробу за призначенням передбачає декілька стадій, а саме:
1. Введення в експлуатацію – подія, що фіксує готовність виробу до використання за призначенням, документально оформлена у встановленому порядку. Для спеціальних видів техніки до введення в експлуатацію додатково відносять підготовчі роботи, контроль, приймання і закріплення виробу за підрозділом експлуатації.
2. Очікування використання за призначенням – перебування виробу у стані готовності до використання за призначенням, що передбачене нормативно-технічною документацією.
3. Початок експлуатації – момент введення виробу в експлуатацію.
4. Нормальна експлуатація – експлуатація виробів згідно з дійсною експлуатаційною документацією.
5. Зняття з експлуатації – подія, що фіксує неможливість або недоцільність подальшого використання за призначенням та ремонту виробу і документально оформлена у встановленому порядку.
6. Кінець експлуатації – момент зняття виробу з експлуатації.
Технічна експлуатація передбачає виконання наступний дій:
1. Зберігання при експлуатації (зберігання) – утримання виробу, що не використовується за призначенням у заданому стані у відведеному для його розташування місці із забезпеченням збереженості протягом заданого терміну.
2. Транспортування при експлуатації (транспортування) – переміщення виробу у заданому стані із застосуванням, за необхідності, транспортних і вантажопідйомних засобів, що розпочинається із завантаження та закінчується розвантаженням у місці призначення.
3. Технологічне обслуговування – комплекс операцій з підготовлення виробу до використання за призначенням, зберігання, транспортування та приведення його у попередній стан після цих процесів, що не пов'язані із підтриманням надійності виробу.
4. Технічне обслуговування – комплекс операцій чи операція підтримування працездатності чи справності виробу у процесах використання за призначенням, очікуванні, зберіганні та транспортуванні.
5. Ремонт – комплекс операцій для відновлення справного стану чи працездатності об'єкта та відновлення ресурсів об'єктів чи їх складових частин
При несправності металошукача потрібно виявити її причини. Для цього необхідно:
1. Провести повний огляд друкованої плати;
2. Перевірити за допомогою мультиметра номінальну напругу живлення батереї “Крона”;
3. Перевірити цілісність котушки індуктивності.
Запропонований металошукач на биттях призначений для роботи в промислових цілях, а саме:
– виявлення металевих предметів в ґрунті, з метою пошуку цінних монет, предметів побуту,
– у харчовій сфері для виявлення сторонніх предметів у продуктах споживання,
– для особистого огляду речей і багажу з ціллю локалізувати підозрілий предмет,
– у будівництві для виявлення електричного кабелю у стіні.
Розглянемо принцип користування металошукачем на биттях.
Для ввімкнення металошукача потрібно перемикач Викл/Вкл поставити в положення Вкл. При включенні металошукача в пошуковій головці створюється електромагнітне поле, яке поширюється в навколишнє середовище. На поверхні металів, які потрапили в зону дії пошукової котушки, під дією електромагнітного поля виникають, так звані, вихрові струми. Ці вихрові струми створюють власні зустрічні електромагнітні поля, що призводять до зниження потужності електромагнітного поля, створюваного пошукової котушкою, що і фіксується електронною схемою приладу. Крім того, це вторинне поле спотворює конфігурацію основного поля, що також вловлюється приладом. Електрична схема металошукача обробляє отриману інформацію і сигналізує про виявлення металу через навушники. Такі метали як золото, срібло, мідь мають високу електропровідність у порівнянні з залізом, тонкою алюмінієвою фольгою, нікелем і мінералами. Визначення металу в об'єкті засноване на вимірі питомої електропровідності об'єкта.
У разі появи металевих предметів у радіусі дії датчика, можна почути сигнал у навушниках.
Для зміни чутливості металошукачі на зовнішню панель приладу виведена спеціальна ручка, що змінює опір дільника напруги.