Un detector de metales es un instrumento que detecta la presencia cercana de metal . Los detectores de metales son útiles para encontrar objetos metálicos en la superficie, bajo tierra y bajo el agua. Un detector de metales consta de una caja de control, un eje ajustable y una bobina de captación de forma variable. Cuando la bobina se acerca al metal, la caja de control señala su presencia con un tono, una luz o el movimiento de la aguja. La intensidad de la señal generalmente aumenta con la proximidad. Un tipo común son los detectores de metales estacionarios "de paso" que se utilizan en los puntos de acceso de las prisiones , los juzgados , los aeropuertos y los hospitales psiquiátricos para detectar armas metálicas ocultas en el cuerpo de una persona.
La forma más simple de un detector de metales consiste en un oscilador que produce una corriente alterna que pasa a través de una bobina que produce un campo magnético alterno . Si un trozo de metal conductor de electricidad está cerca de la bobina, se inducirán corrientes parásitas ( sensor inductivo ) en el metal, y esto producirá un campo magnético propio. Si se utiliza otra bobina para medir el campo magnético (actuando como un magnetómetro ), se puede detectar el cambio en el campo magnético debido al objeto metálico.
Los primeros detectores de metales industriales aparecieron en la década de 1960. Se utilizaban para encontrar minerales, entre otras cosas. Los detectores de metales ayudan a encontrar minas terrestres . También detectan armas como cuchillos y pistolas , lo que es importante para la seguridad de los aeropuertos . La gente incluso los usa para buscar objetos enterrados, como en arqueología y búsqueda de tesoros . Los detectores de metales también se utilizan para detectar cuerpos extraños en los alimentos y en la industria de la construcción para detectar barras de refuerzo de acero en el hormigón y tuberías y cables enterrados en paredes y suelos.
En 1841, el profesor Heinrich Wilhelm Dove publicó un invento al que llamó "inductor diferencial". [1] Se trataba de una balanza de inducción de 4 bobinas, con 2 tubos de vidrio, cada uno de los cuales tenía 2 solenoides de alambre de cobre bien aislados enrollados a su alrededor. Se descargaban frascos de Leyden cargados (condensadores de alto voltaje) a través de las 2 bobinas primarias; este aumento de corriente inducía un voltaje en las bobinas secundarias. [2] Cuando las bobinas secundarias se conectaban en oposición, los voltajes inducidos se cancelaban, como lo confirmó el profesor al sostener los extremos de las bobinas secundarias. Cuando se colocó un trozo de metal dentro de un tubo de vidrio, el profesor recibió una descarga. Este fue entonces el primer detector de metales por inducción magnética y el primer detector de metales por inducción de pulsos.
A finales de 1878 y principios de 1879, el profesor de música David Edward Hughes publicó sus experimentos con la balanza de inducción de 4 bobinas. [3] Utilizó su reciente invención, el micrófono, y un reloj de tictac para generar pulsos regulares y un receptor telefónico como detector. Para medir la intensidad de las señales, inventó una balanza de inducción coaxial de 3 bobinas a la que llamó "sonómetro eléctrico". [4] Hughes hizo mucho por popularizar la balanza de inducción, lo que rápidamente dio lugar a dispositivos prácticos que podían identificar monedas falsas. En 1880, el Sr. J. Munro, CE, sugirió el uso de la balanza de inducción de 4 bobinas para la prospección de metales. [5] La balanza de inducción coaxial de 3 bobinas de Hughes también se utilizaría en la detección de metales.
En julio de 1881, Alexander Graham Bell utilizó por primera vez una balanza de inducción de 4 bobinas para intentar localizar una bala alojada en el pecho del presidente estadounidense James Garfield . [6] Después de mucha experimentación, el mejor rango de detección de balas que logró fue de solo 2 pulgadas (5 centímetros). Luego utilizó su propio descubrimiento anterior, la balanza de inducción de 2 bobinas parcialmente superpuestas, y el rango de detección aumentó a 5 pulgadas (12 centímetros). Pero el intento siguió sin tener éxito porque la cama de resorte helicoidal de metal sobre la que estaba acostado Garfield confundió al detector. La balanza de inducción de 2 bobinas de Bell evolucionaría hasta convertirse en la popular bobina doble D.
El 16 de diciembre de 1881, el capitán Charles Ambrose McEvoy solicitó la patente británica n.º 5518, Aparato para la búsqueda de torpedos sumergidos, etc., que le fue concedida el 16 de junio de 1882. Su solicitud de patente US269439 del 12 de julio de 1882 le fue concedida el 19 de diciembre de 1882. [7] Se trataba de una balanza de inducción de 4 bobinas para detectar torpedos metálicos sumergidos y barcos de hierro y similares. [8] Dado el tiempo de desarrollo involucrado, este puede haber sido el primer dispositivo conocido construido específicamente como detector de metales utilizando inducción magnética.
En 1892, George M. Hopkins describió una balanza de inducción de dos bobinas ortogonales para la detección de metales. [9]
En 1915, el profesor Camille Gutton desarrolló una balanza de inducción de cuatro bobinas para detectar proyectiles sin explotar en tierras de cultivo de antiguos campos de batalla en Francia. [10] Inusualmente, se utilizaron ambos pares de bobinas para la detección. [11] La foto de 1919 a la derecha es una versión posterior del detector de Gutton.
El desarrollo moderno del detector de metales comenzó en la década de 1920. Gerhard Fischer había desarrollado un sistema de radiogoniometría que se utilizaría para una navegación precisa. El sistema funcionó muy bien, pero Fischer se dio cuenta de que había anomalías en áreas donde el terreno contenía rocas que contenían minerales. Razonó que si un haz de radio podía ser distorsionado por el metal, entonces debería ser posible diseñar una máquina que detectara el metal utilizando una bobina de búsqueda que resonara a una frecuencia de radio. En 1925 solicitó y obtuvo la primera patente para un detector de metales electrónico. Aunque Gerhard Fischer fue la primera persona a la que se le concedió una patente para un detector de metales electrónico, el primero en solicitarla fue Shirl Herr, un hombre de negocios de Crawfordsville, Indiana. Su solicitud para un detector de metales oculto portátil fue presentada en febrero de 1924, pero no fue patentada hasta julio de 1928. Herr ayudó al líder italiano Benito Mussolini a recuperar los objetos que quedaban de las galeras del emperador Calígula en el fondo del lago Nemi , Italia, en agosto de 1929. La invención de Herr fue utilizada por la Segunda Expedición Antártica del almirante Richard Byrd en 1933, cuando se utilizó para localizar objetos abandonados por exploradores anteriores. Era eficaz hasta una profundidad de ocho pies. [12] Sin embargo, fue el teniente Józef Stanisław Kosacki , un oficial polaco adscrito a una unidad estacionada en St Andrews , Fife , Escocia, durante los primeros años de la Segunda Guerra Mundial , quien refinó el diseño hasta convertirlo en un práctico detector de minas polaco . [13] Estas unidades seguían siendo bastante pesadas, ya que funcionaban con tubos de vacío y necesitaban paquetes de baterías independientes.
El diseño inventado por Kosacki se utilizó ampliamente durante la Segunda Batalla de El Alamein, cuando se enviaron 500 unidades al mariscal de campo Montgomery para limpiar los campos minados de los alemanes en retirada, y más tarde se utilizó durante la invasión aliada de Sicilia , la invasión aliada de Italia y la invasión de Normandía . [14]
Como la creación y el perfeccionamiento del dispositivo fue una operación de investigación militar en tiempos de guerra, el conocimiento de que Kosacki creó el primer detector de metales práctico se mantuvo en secreto durante más de 50 años.
Muchos fabricantes de estos nuevos dispositivos trajeron sus propias ideas al mercado. White's Electronics de Oregon comenzó en la década de 1950 construyendo una máquina llamada el contador Geiger Oremaster. Otro líder en tecnología de detectores fue Charles Garrett, quien fue pionero en la máquina BFO ( oscilador de frecuencia de batido ). Con la invención y el desarrollo del transistor en las décadas de 1950 y 1960, los fabricantes y diseñadores de detectores de metales fabricaron máquinas más pequeñas y livianas con circuitos mejorados, que funcionaban con pequeños paquetes de baterías. Surgieron empresas en todo Estados Unidos y Gran Bretaña para satisfacer la creciente demanda. La inducción de frecuencia de batido requiere el movimiento de la bobina del detector; similar a cómo el balanceo de un conductor cerca de un imán induce una corriente eléctrica.
Los modelos modernos de gama alta están totalmente informatizados y utilizan tecnología de circuitos integrados que permite al usuario configurar la sensibilidad, la discriminación, la velocidad de seguimiento, el volumen umbral, los filtros de muesca, etc., y guardar estos parámetros en la memoria para su uso futuro. En comparación con hace apenas una década, los detectores son más ligeros, buscan más a fondo, consumen menos energía de la batería y discriminan mejor.
Los detectores de metales de última generación incorporan además tecnologías inalámbricas extensas para los auriculares, la conexión a redes Wi-Fi y dispositivos Bluetooth . Algunos también utilizan tecnología de localización GPS incorporada para realizar un seguimiento de la ubicación de búsqueda y de la ubicación de los objetos encontrados. Algunos se conectan a aplicaciones de teléfonos inteligentes para ampliar aún más la funcionalidad.
El mayor cambio técnico en los detectores fue el desarrollo de un sistema de inducción sintonizable. Este sistema implicaba dos bobinas que se sintonizaban electromagnéticamente. Una bobina actúa como transmisor de RF , la otra como receptor; en algunos casos, estas pueden sintonizarse entre 3 y 100 kHz. Cuando el metal está cerca, se detecta una señal debido a las corrientes parásitas inducidas en el metal. Lo que permitió a los detectores discriminar entre metales fue el hecho de que cada metal tiene una respuesta de fase diferente cuando se expone a la corriente alterna; las ondas más largas (baja frecuencia) penetran el suelo más profundamente y seleccionan objetivos de alta conductividad como la plata y el cobre; mientras que las ondas más cortas (frecuencia más alta) que, aunque penetran menos en el suelo, seleccionan objetivos de baja conductividad como el hierro. Desafortunadamente, la alta frecuencia también es sensible a la interferencia de la mineralización del suelo . Esta selectividad o discriminación permitió que se desarrollaran detectores que podían detectar selectivamente metales deseables, mientras que ignoraban los indeseables.
Incluso con los discriminadores, seguía siendo un desafío evitar los metales indeseables, porque algunos de ellos tienen respuestas de fase similares (por ejemplo, el papel de estaño y el oro), especialmente en forma de aleación. Por lo tanto, la eliminación incorrecta de ciertos metales aumentaba el riesgo de pasar por alto un hallazgo valioso. Otra desventaja de los discriminadores era que reducían la sensibilidad de las máquinas.
Los diseñadores de bobinas también probaron diseños innovadores. El sistema original de bobina de equilibrio por inducción consistía en dos bobinas idénticas colocadas una sobre otra. Compass Electronics produjo un nuevo diseño: dos bobinas en forma de D, montadas una detrás de la otra para formar un círculo. El sistema se utilizó ampliamente en la década de 1970, y tanto el tipo concéntrico como el de doble D (o de barrido amplio, como se los conoció posteriormente) tenían sus ventiladores. Otro avance fue la invención de detectores que podían cancelar el efecto de la mineralización en el suelo. Esto proporcionaba una mayor profundidad, pero era un modo no discriminatorio. Funcionaba mejor a frecuencias más bajas que las utilizadas anteriormente, y se descubrió que las frecuencias de 3 a 20 kHz producían los mejores resultados. Muchos detectores de la década de 1970 tenían un interruptor que permitía al usuario cambiar entre el modo discriminatorio y el modo no discriminatorio. Los desarrollos posteriores cambiaban electrónicamente entre ambos modos. El desarrollo del detector de equilibrio por inducción finalmente daría como resultado el detector de movimiento, que verificaba y equilibraba constantemente la mineralización de fondo.
Al mismo tiempo, los desarrolladores estaban buscando usar una técnica diferente en la detección de metales llamada inducción de pulso. [15] A diferencia del oscilador de frecuencia de batido o las máquinas de equilibrio de inducción, que usaban una corriente alterna uniforme a baja frecuencia, la máquina de inducción de pulso (PI) simplemente magnetizaba el suelo con una corriente momentánea relativamente potente a través de una bobina de búsqueda. En ausencia de metal, el campo decaía a una velocidad uniforme y el tiempo que tardaba en caer a cero voltios podía medirse con precisión. Sin embargo, si había metal presente cuando se disparaba la máquina, se induciría una pequeña corriente parásita en el metal y aumentaría el tiempo de decaimiento de la corriente detectada. Estas diferencias de tiempo eran mínimas, pero la mejora en la electrónica hizo posible medirlas con precisión e identificar la presencia de metal a una distancia razonable. Estas nuevas máquinas tenían una gran ventaja: eran en su mayoría impermeables a los efectos de la mineralización , y ahora se podían localizar anillos y otras joyas incluso debajo de arena negra altamente mineralizada . La adición de control por computadora y procesamiento de señales digitales han mejorado aún más los sensores de inducción de pulso.
Una ventaja particular de usar un detector de inducción de pulsos incluye la capacidad de ignorar los minerales contenidos en un suelo altamente mineralizado ; en algunos casos, el alto contenido mineral puede incluso ayudar a que el detector PI funcione mejor. [ cita requerida ] Cuando un detector VLF se ve afectado negativamente por la mineralización del suelo , una unidad PI no lo es.
Los arqueólogos y cazadores de tesoros utilizan grandes detectores de metales portátiles para localizar objetos metálicos, como joyas , monedas , botones de ropa y otros accesorios, balas y otros artefactos diversos enterrados bajo la superficie.
Los detectores de metales se utilizan ampliamente en arqueología. El primer uso registrado fue por el historiador militar Don Rickey en 1958, quien utilizó uno para detectar las líneas de tiro en Little Big Horn . Sin embargo, los arqueólogos se oponen al uso de detectores de metales por parte de "buscadores de artefactos" o "saqueadores de sitios" cuyas actividades alteran los sitios arqueológicos. [16] El problema con el uso de detectores de metales en sitios arqueológicos o por aficionados que encuentran objetos de interés arqueológico es que se pierde el contexto en el que se encontró el objeto y no se realiza un estudio detallado de sus alrededores. Fuera de los sitios conocidos, el significado de los objetos puede no ser evidente para un aficionado a los detectores de metales. [17]
En Inglaterra y Gales, la detección de metales es legal siempre que el propietario del terreno haya otorgado permiso y que el área no sea un Monumento Antiguo Programado , un sitio de interés científico especial (SSSI) o esté cubierta por elementos del Plan de Administración Rural .
La Ley del Tesoro de 1996 regula si los objetos descubiertos se definen o no como tesoros. [18] Quienes encuentren objetos que la Ley define como tesoros deben informar de sus hallazgos al forense local. [19] Si descubren objetos que no están definidos como tesoros pero que son de interés cultural o histórico, pueden informarlos voluntariamente al Sistema de Antigüedades Portátiles [20] y a la Base de Datos de Hallazgos de Detectores del Reino Unido.
En Francia está permitida la venta de detectores de metales. El primer uso de detectores de metales en Francia que dio lugar a descubrimientos arqueológicos se produjo en 1958: unos habitantes de la ciudad de Graincourt-les-Havrincourt que buscaban cobre de una bomba de la Primera Guerra Mundial con un detector de minas militar encontraron un tesoro de plata romano. [21] La ley francesa sobre la detección de metales es ambigua, ya que se refiere únicamente al objetivo perseguido por el usuario de un detector de metales. La primera ley que reguló el uso de detectores de metales fue la ley nº 89-900 del 18 de diciembre de 1989. Esta última se recoge sin modificaciones en el artículo L. 542-1 del Código del Patrimonio, que establece que «nadie podrá utilizar el equipo de detección de objetos metálicos, con el fin de investigar monumentos y objetos de interés prehistórico, histórico, artístico y arqueológico, sin haber obtenido previamente una autorización administrativa expedida en función de la cualificación del solicitante y de la naturaleza y el método de la investigación». [ cita requerida ]
Fuera de la investigación de objetos arqueológicos, la utilización de un detector de metales no requiere una autorización específica, salvo la del propietario del terreno. Cuando un diputado le preguntó sobre la Ley n.° 89-900 del 18 de diciembre de 1989, Jack Lang, entonces Ministro de Cultura, respondió por carta lo siguiente: «La nueva ley no prohíbe el uso de detectores de metales, sino que únicamente regula su uso. Si el propósito de dicho uso es la búsqueda de restos arqueológicos, se requiere una autorización previa de mis servicios. Aparte de este caso, la ley exige que se informe a las autoridades competentes sobre el descubrimiento accidental de restos arqueológicos». La carta completa de Jack Lang fue publicada en 1990 en una revista francesa de detección de metales [22] y, después, para poder ser visible en Internet, fue escaneada con el permiso del autor de la revista en un sitio web francés de detección de metales [23] .
En Irlanda del Norte , es un delito estar en posesión de un detector de metales en un lugar designado o de interés público sin una licencia del Departamento de Comunidades . También es ilegal retirar de un lugar de ese tipo un objeto arqueológico encontrado con un detector sin consentimiento por escrito. [24] [25] [26]
En la República de Irlanda , las leyes contra la detección de metales son muy estrictas: es ilegal utilizar un dispositivo de detección para buscar objetos arqueológicos en cualquier lugar dentro del Estado o sus mares territoriales sin el consentimiento previo por escrito del Ministro de Cultura, Patrimonio y Gaeltacht , y es ilegal promover la venta o el uso de dispositivos de detección con el fin de buscar objetos arqueológicos. [27]
Según el principio de bona vacantia de la legislación escocesa , la Corona tiene derecho sobre cualquier objeto de cualquier valor material cuyo propietario original no pueda ser rastreado. [28] Tampoco existe un límite de 300 años para los hallazgos escoceses. Cualquier artefacto encontrado, ya sea mediante un estudio con detector de metales o en una excavación arqueológica, debe ser informado a la Corona a través del Panel Asesor de Tesoros de los Museos Nacionales de Escocia. El panel luego determina qué sucederá con los artefactos. La notificación no es voluntaria, y no informar el descubrimiento de artefactos históricos es un delito penal en Escocia.
En Estados Unidos está permitida la venta de detectores de metales. Las personas pueden utilizar detectores de metales en lugares públicos (parques, playas, etc.) y en propiedades privadas con el permiso del propietario del lugar. En Estados Unidos, la cooperación entre los arqueólogos que buscan la ubicación de los poblados indígenas de la época colonial y los aficionados ha sido productiva. [17]
Existen varios tipos de actividades de pasatiempo que involucran detectores de metales:
Los aficionados a menudo utilizan su propia jerga de detección de metales cuando hablan de su afición con otros. [32] [ ¿ importancia? ]
La comunidad de detectores de metales y los arqueólogos profesionales tienen ideas diferentes en relación con la recuperación y la preservación de hallazgos y lugares históricos. Los arqueólogos afirman que los aficionados a los detectores adoptan un enfoque centrado en los artefactos, eliminándolos de su contexto, lo que da como resultado una pérdida permanente de información histórica. El saqueo arqueológico de lugares como Slack Farm en 1987 y Petersburg National Battlefield sirve como evidencia contra la autorización de la detección de metales sin supervisión en lugares históricos. [33]
En 1926, dos científicos de Leipzig, Alemania, instalaron un recinto de paso en una fábrica para garantizar que los empleados no salieran con objetos metálicos prohibidos. [34]
Una serie de secuestros de aviones llevó a Estados Unidos en 1972 a adoptar la tecnología de detectores de metales para controlar a los pasajeros de las aerolíneas, inicialmente utilizando magnetómetros que fueron diseñados originalmente para operaciones de tala para detectar picos en los árboles . [35] La empresa finlandesa Outokumpu adaptó los detectores de metales de minería en la década de 1970, todavía alojados en un gran tubo cilíndrico, para fabricar un detector de seguridad comercial de paso. [36] El desarrollo de estos sistemas continuó en una empresa derivada y los sistemas de marca Metor Metal Detectors evolucionaron en la forma del pórtico rectangular ahora estándar en los aeropuertos. En común con los desarrollos en otros usos de los detectores de metales, se utilizan tanto sistemas de corriente alterna como de pulsos, y el diseño de las bobinas y la electrónica ha avanzado para mejorar la discriminación de estos sistemas. En 1995 aparecieron sistemas como el Metor 200 con la capacidad de indicar la altura aproximada del objeto metálico sobre el suelo, lo que permite al personal de seguridad localizar más rápidamente la fuente de la señal. También se utilizan detectores de metales portátiles más pequeños para localizar con mayor precisión un objeto metálico en una persona.
[37]
La contaminación de los alimentos por fragmentos de metal de máquinas de procesamiento rotas durante el proceso de fabricación es un problema de seguridad importante en la industria alimentaria. La mayoría de los equipos de procesamiento de alimentos están hechos de acero inoxidable , y otros componentes hechos de plástico o elastómeros pueden fabricarse con partículas metálicas incrustadas, lo que permite detectarlas también. Los detectores de metales para este propósito se utilizan ampliamente y se integran en la línea de producción.
La práctica actual en las plantas de la industria textil o de la confección es aplicar la detección de metales después de que las prendas están completamente cosidas y antes de que se empaqueten para verificar si hay alguna contaminación metálica (aguja, aguja rota, etc.) en las prendas. Esto debe hacerse por razones de seguridad.
El detector de metales industrial fue desarrollado por Bruce Kerr y David Hiscock en 1947. La empresa fundadora Goring Kerr [38] fue pionera en el uso y desarrollo del primer detector de metales industrial. Mars Incorporated fue uno de los primeros clientes de Goring Kerr en utilizar su detector de metales Metlokate para inspeccionar las barras de Mars .
El principio básico de funcionamiento de los detectores de metales industriales comunes se basa en un diseño de 3 bobinas. Este diseño utiliza una bobina de transmisión AM ( modulación de amplitud ) y dos bobinas de recepción, una a cada lado del transmisor . El diseño y la configuración física de las bobinas de recepción son fundamentales para la capacidad de detectar contaminantes metálicos muy pequeños de 1 mm o menos. En la actualidad, los detectores de metales modernos siguen utilizando esta configuración para la detección de metales extraños.
La configuración de las bobinas es tal que crea una abertura por la que el producto (alimentos, plásticos, productos farmacéuticos, etc.) pasa a través de las bobinas. Esta abertura o apertura permite que el producto entre y salga a través del sistema de tres bobinas, produciendo una señal igual pero reflejada en las dos bobinas receptoras. Las señales resultantes se suman juntas anulándose efectivamente entre sí. Fortress Technology innovó una nueva característica, que permite que la estructura de bobina de su modelo BSH ignore los efectos de la vibración, [39] incluso al inspeccionar productos conductores. [40]
Cuando se introduce un contaminante metálico en el producto, se crea una perturbación desigual que genera una señal electrónica muy pequeña. Tras una amplificación adecuada, se envía una señal a un dispositivo mecánico montado en el sistema de transporte para que retire el producto contaminado de la línea de producción. Este proceso está completamente automatizado y permite que la producción se realice sin interrupciones.
En ingeniería civil, se utilizan detectores de metales especiales ( medidores de cobertura ) para localizar barras de refuerzo dentro de las paredes.
El tipo más común de detector de metales es el detector de metales portátil o los detectores basados en bobinas que utilizan discos ovalados con bobinas de cobre incorporadas . La bobina de búsqueda funciona como una sonda de detección y debe moverse sobre el suelo para detectar posibles objetivos metálicos enterrados bajo tierra. Cuando la bobina de búsqueda detecta objetos metálicos, el dispositivo emite una señal audible a través de un altavoz o un auricular. En la mayoría de las unidades, la retroalimentación es un indicador analógico o digital.
Los detectores de metales fueron inventados y fabricados comercialmente por primera vez en Estados Unidos por Fisher Labs en la década de 1930; otras empresas como Garrett establecieron y desarrollaron los detectores de metales en términos de tecnología y características en las décadas siguientes.
El primer detector de metales demostró que los cambios de inductancia eran una técnica práctica de detección de metales y sirvió como prototipo para todos los detectores de metales posteriores.
Al principio, estas máquinas eran enormes y complejas. Después de que Lee de Forest inventara el triodo en 1907, los detectores de metales utilizaban tubos de vacío para funcionar y se volvieron más sensibles, aunque todavía bastante engorrosos. Uno de los primeros usos comunes de los primeros detectores de metales, por ejemplo, fue la detección de minas terrestres y bombas sin explotar en varios países europeos después de la Primera y la Segunda Guerra Mundial.
Los detectores de metales se pueden utilizar para varios usos militares , entre ellos:
El desminado , también conocido como remoción de minas, es el método de limpiar un campo de minas terrestres. El objetivo de las operaciones militares es despejar un camino a través de un campo minado lo más rápido posible, lo que se logra principalmente utilizando equipos como arados de minas y ondas expansivas .
El desminado humanitario tiene como objetivo limpiar todas las minas terrestres hasta una determinada profundidad y hacer que la tierra sea segura para el uso humano. Las técnicas de detección de minas terrestres se han estudiado en diversas formas. La detección de minas se puede realizar mediante un detector de metales especialmente diseñado y ajustado para detectar minas y bombas . Se han utilizado tecnologías electromagnéticas junto con un radar de penetración terrestre. A menudo se utilizan perros especialmente entrenados para centrar la búsqueda y confirmar que se ha limpiado una zona; las minas se suelen limpiar utilizando equipos mecánicos como mayales y excavadoras.
El primer detector de metales fue probablemente el simple detector de metales de conducción eléctrica de alrededor de 1830. [41] La conducción eléctrica también se utilizó para localizar yacimientos de mineral de metal midiendo la conductividad entre varillas de metal clavadas en el suelo.
En 1862, el general italiano Giuseppe Garibaldi fue herido en el pie. Era difícil distinguir entre bala, hueso y cartílago. Entonces, el profesor Favre de Marsella construyó rápidamente una sonda simple que se insertaba en la trayectoria de la bala. Tenía 2 puntas afiladas conectadas a una batería y una campana. El contacto con el metal completaba el circuito y hacía sonar la campana. [42] En 1867, el Sr. Sylvan de Wilde tenía un detector similar y un extractor también conectado a una campana. [43] En 1870, Gustave Trouvé , un ingeniero eléctrico francés, también tenía un dispositivo similar, sin embargo, su zumbador producía un sonido diferente para el plomo y el hierro. [44] Los localizadores de balas eléctricos se utilizaron hasta la llegada de los rayos X.
Gerhard Fischer desarrolló un detector de metales portátil en 1925. Su modelo se comercializó por primera vez en 1931; fue responsable del desarrollo del primer detector de metales portátil a gran escala.
Gerhard Fisher estudió electrónica en la Universidad de Dresde antes de emigrar a los Estados Unidos. Cuando trabajaba como ingeniero de investigación en Los Ángeles , se le ocurrió el concepto de un detector de metales portátil mientras trabajaba con detectores de radio para aviones . Fisher compartió el concepto con Albert Einstein , quien previó el uso generalizado de detectores de metales portátiles.
Fisher, el fundador del Laboratorio de Investigación Fisher, fue contratado por la Federal Telegraph Company y Western Air Express para desarrollar un equipo de radiogoniometría aerotransportado a finales de los años 20. Recibió algunas de las primeras patentes en el área de radiogoniometría aerotransportada basada en radio. Encontró algunos errores inusuales en el curso de su trabajo; una vez que descubrió cuál era el problema, tuvo la previsión de aplicar la solución a un área totalmente ajena, la detección de metales y minerales.
Fisher recibió la patente del primer detector de metales electrónico portátil en 1925. En 1931, comercializó su primer dispositivo Fisher al público en general y estableció una famosa empresa Fisher Labs que comenzó a fabricar y desarrollar detectores de metales portátiles y a venderlos comercialmente. [45]
A pesar de que Fisher fue el primero en recibir una patente para un detector de metales electrónico, fue solo uno de los muchos que mejoraron y dominaron el dispositivo. Charles Garrett, el fundador de Garrett Metal Detectors, fue otra figura clave en la creación de los detectores de metales actuales.
Garrett, ingeniero eléctrico de profesión, comenzó a detectar metales como pasatiempo a principios de los años 60. Probó varias máquinas en el mercado, pero no pudo encontrar una que pudiera hacer lo que necesitaba. Como resultado, comenzó a desarrollar su propio detector de metales. Pudo desarrollar un sistema que eliminaba la deriva del oscilador, así como muchas bobinas de búsqueda especiales que patentó, las cuales revolucionaron efectivamente el diseño de detectores de metales en ese momento.
En la década de 1960 se fabricaron los primeros detectores de metales industriales, que se utilizaron ampliamente para la prospección de minerales y otros fines industriales . La eliminación de minas (la detección de minas terrestres ), la detección de armas como cuchillos y pistolas (en particular en la seguridad aeroportuaria ), la prospección geofísica , la arqueología y la búsqueda de tesoros son solo algunas de las aplicaciones.
Los detectores de metales también se utilizan para detectar cuerpos extraños en los alimentos, así como barras de refuerzo de acero en el hormigón y las tuberías. En la industria de la construcción, se utilizan para encontrar cables enterrados en paredes o suelos.
El desarrollo de transistores , discriminadores, diseños modernos de bobinas de búsqueda y tecnología inalámbrica impactaron significativamente el diseño de los detectores de metales tal como los conocemos hoy: sistemas livianos, compactos, fáciles de usar y de búsqueda profunda. La invención de un dispositivo de inducción sintonizable fue el avance tecnológico más significativo en detectores. Se utilizaron dos bobinas sintonizadas electromagnéticamente en este método. Una bobina sirve como transmisor de RF , mientras que la otra sirve como receptor; en algunas situaciones, estas bobinas pueden sintonizarse a frecuencias que van desde 3 a 100 kHz.
Debido a las corrientes de Foucault inducidas en el metal, se detecta una señal cuando hay metal presente. El hecho de que cada metal tenga una respuesta de fase diferente cuando se expone a la corriente alterna permitió que los detectores diferenciaran entre metales. Las ondas más largas (baja frecuencia) penetran el suelo más profundamente y seleccionan objetivos de alta conductividad como la plata y el cobre , mientras que las ondas más cortas (mayor frecuencia) seleccionan objetivos de baja conductividad como el hierro . Desafortunadamente, la interferencia de la mineralización del suelo también afecta la alta frecuencia. Esta selectividad o discriminación permitió el desarrollo de detectores que pueden detectar selectivamente metales deseables.
Incluso con los discriminadores, evitar los metales indeseables era difícil porque algunos de ellos tienen respuestas de fase similares (por ejemplo, el papel de estaño y el oro ), especialmente en forma de aleación. Como resultado, ignorar incorrectamente esos metales aumentaba la posibilidad de pasar por alto un descubrimiento valioso. Los discriminadores también tenían la desventaja de reducir la sensibilidad de los dispositivos.
{{cite book}}: Mantenimiento de CS1: falta la ubicación del editor ( enlace )La diferencia entre arqueología y saqueo, explicó Brian Jones, arqueólogo estatal de Connecticut, es el registro del contexto.
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