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. La unidad en sí consta de una caja de control y un eje ajustable que sostiene una bobina captadora, que puede variar en forma y tamaño. Si la bobina captadora se acerca a una pieza de metal, la caja de control registrará su presencia mediante un tono cambiante, una luz intermitente o una aguja que se mueve en un indicador. Normalmente el dispositivo da alguna indicación de la distancia; cuanto más cerca esté el metal, más alto será el tono en el auricular o más arriba llegará la aguja. Otro tipo común son los detectores de metales estacionarios "de paso" que se utilizan en puntos de acceso a prisiones , juzgados , aeropuertos y hospitales psiquiátricos para detectar armas metálicas ocultas en el cuerpo de una persona.
La forma más simple de detector de metales consiste en un oscilador que produce una corriente alterna que pasa a través de una bobina produciendo un campo magnético alterno . Si una pieza de metal conductor de electricidad se encuentra cerca de la bobina, se inducen corrientes parásitas ( sensor inductivo ) en el metal, lo que genera un campo magnético propio. Si se utiliza otra bobina para medir el campo magnético (que actúa como un magnetómetro ), se puede detectar el cambio en el campo magnético debido al objeto metálico.
Los primeros detectores de metales industriales se desarrollaron en la década de 1960 y se utilizaron ampliamente para la prospección de minerales y otras aplicaciones industriales. Los usos incluyen la detección de minas terrestres , la detección de armas como cuchillos y pistolas (especialmente en la seguridad de aeropuertos ), prospección geofísica , 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 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] Era una balanza de inducción de 4 bobinas, con 2 tubos de vidrio, cada uno con 2 solenoides de alambre de cobre bien aislados enrollados alrededor de ellos. Los frascos de Leyden cargados (condensadores de alto voltaje) se descargaron a través de las 2 bobinas primarias; este aumento de corriente indujo un voltaje en las bobinas secundarias. [2] Cuando las bobinas secundarias se conectaron en oposición, los voltajes inducidos se cancelaron, según lo confirmó el profesor que sostenía los extremos de las bobinas secundarias. Cuando colocaron un trozo de metal dentro de un tubo de vidrio, el profesor recibió una descarga eléctrica. 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] Usó su propio invento reciente: el micrófono y un reloj para generar pulsos regulares y un receptor de teléfono 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 para popularizar la balanza de inducción, lo que rápidamente condujo 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 inicialmente una balanza de inducción de 4 bobinas para intentar localizar una bala alojada en el pecho del presidente estadounidense James Garfield . [6] Después de mucho experimentar, el mejor rango de detección de balas que logró fue de solo 2 pulgadas. Luego utilizó su propio descubrimiento anterior, la balanza de inducción de 2 bobinas parcialmente superpuesta, y el rango de detección aumentó a 5 pulgadas. Pero el intento aún no tuvo éxito porque la cama de resortes metálicos sobre la que yacía 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 nº 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] Era 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 mediante inducción magnética.
En 1892, George M. Hopkins describió una balanza de inducción ortogonal de 2 bobinas para la detección de metales. [9]
En 1915, la profesora Camille Gutton desarrolló una balanza de inducción de 4 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 fotografía 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 extremadamente bien, pero Fischer notó 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 metal usando una bobina de búsqueda que resonara en una radiofrecuencia. 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, la primera en solicitarla fue Shirl Herr, un hombre de negocios de Crawfordsville, Indiana. Su solicitud para un detector de metales ocultos de mano se presentó en febrero de 1924, pero no se patentó 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. 1929. El invento de Herr fue utilizado por la Segunda Expedición Antártica del Almirante Richard Byrd en 1933, cuando se utilizó para localizar objetos dejados por exploradores anteriores. Fue efectivo hasta una profundidad de dos metros y medio. [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 todavía eran bastante pesadas, ya que funcionaban con tubos de vacío y necesitaban paquetes de baterías separados.
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 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 of Oregon comenzó en la década de 1950 construyendo una máquina llamada Oremaster Geiger Counter. 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 ligeras con circuitos mejorados y 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 balancear un conductor cerca de un
Los mejores modelos modernos están completamente computarizados y utilizan tecnología de circuito integrado para permitir al usuario configurar la sensibilidad, la discriminación, la velocidad de la pista, el volumen umbral, los filtros de muesca, etc., y mantener estos parámetros en la memoria para uso futuro. En comparación con hace apenas una década, los detectores son más livianos, buscan más profundamente, usan menos energía de la batería y discriminan mejor.
Los detectores de metales de última generación han incorporado además amplias tecnologías inalámbricas para los auriculares, se conectan a redes Wi-Fi y dispositivos Bluetooth . Algunos también utilizan tecnología de localización GPS integrada para realizar un seguimiento de la ubicación de búsqueda y la ubicación de los elementos 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 involucra dos bobinas que están sintonizadas electromagnéticamente. Una bobina actúa como transmisor de RF y la otra como receptor; en algunos casos, estos se pueden sintonizar entre 3 y 100 kHz. Cuando hay metal 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 corriente alterna; las ondas más largas (baja frecuencia) penetran más profundamente en el suelo y seleccionan objetivos de alta conductividad como plata y cobre; que las ondas más cortas (mayor frecuencia) que, si bien 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, ignorando los indeseables.
Incluso con discriminadores, seguía siendo un desafío evitar metales indeseables, porque algunos de ellos tienen respuestas de fase similares (por ejemplo, papel de estaño y oro), particularmente en forma de aleación. Por lo tanto, desconectar inadecuadamente 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 bobinas de equilibrio de inducción constaba de dos bobinas idénticas colocadas una encima de la otra. Compass Electronics produjo un nuevo diseño: dos bobinas en forma de D, montadas espalda con espalda para formar un círculo. Este sistema fue ampliamente utilizado en la década de 1970, y tanto el tipo concéntrico como el doble D (o de barrido amplio, como se les conoció) tenían sus fans. Otro avance fue la invención de detectores que podían anular el efecto de la mineralización en el suelo. Esto dio mayor profundidad, pero fue un modo no discriminatorio. Funcionó mejor en frecuencias más bajas que las utilizadas antes, 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 discriminante y el modo no discriminatorio. Los desarrollos posteriores cambiaron electrónicamente entre ambos modos. El desarrollo del detector de equilibrio por inducción dio como resultado finalmente el detector de movimiento, que verificaba y equilibraba constantemente la mineralización de fondo.
Al mismo tiempo, los desarrolladores estaban estudiando el uso de 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 utilizaban una corriente alterna uniforme a baja frecuencia, la máquina de inducción de pulso (PI) simplemente magnetizaba el suelo con una corriente momentánea relativamente poderosa a través de una bobina de búsqueda. En ausencia de metal, el campo decaía a un ritmo uniforme y se podía medir con precisión el tiempo que tardaba en caer a cero voltios. Sin embargo, si hubiera metal presente cuando la máquina disparara, se induciría una pequeña corriente parásita en el metal y se aumentaría el tiempo de caída de la corriente detectada. Estas diferencias horarias eran mínimas, pero las mejoras en la electrónica permitieron 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 los anillos y otras joyas podían ubicarse incluso bajo arena negra altamente mineralizada . La incorporación del control por computadora y el procesamiento de señales digitales ha mejorado aún más los sensores de inducción de pulso.
Una ventaja particular de utilizar un detector de inducción de pulsos incluye la capacidad de ignorar los minerales contenidos en el suelo fuertemente mineralizado ; en algunos casos, el contenido de minerales pesados puede incluso ayudar a que el detector PI funcione mejor. [ cita necesaria ] Cuando un detector VLF se ve afectado negativamente por la mineralización del suelo , una unidad PI no.
Los arqueólogos y cazadores de tesoros utilizan grandes detectores de metales portátiles para localizar artículos 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 y el primer uso registrado fue del historiador militar Don Rickey en 1958, quien utilizó uno para detectar las líneas de fuego 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 perturban los sitios arqueológicos. [16] El problema con el uso de detectores de metales en sitios arqueológicos o 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 su entorno. 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 (SEIC) o esté cubierto por elementos del Plan de Administración del Campo .
La Ley del Tesoro de 1996 regula si los objetos descubiertos se definen o no como tesoro. [18] Los buscadores de artículos que la Ley define como tesoros deben informar sus hallazgos al forense local. [19] Si descubren elementos que no están definidos como tesoro pero que son de interés cultural o histórico, los buscadores pueden informarlos voluntariamente al Portable Antiquities Scheme [20] y a la base de datos de hallazgos de detectores del Reino Unido.
La venta de detectores de metales está permitida en Francia. El primer uso de detectores de metales en Francia, que dio lugar a descubrimientos arqueológicos, se produjo en 1958: los habitantes de la ciudad de Graincourt-lès-Havrincourt que buscaban cobre de la bomba de la Primera Guerra Mundial con un detector de minas militar encontraron un tesoro de plata romano. [21] La ley francesa sobre detección de metales es ambigua porque 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, de 18 de diciembre de 1989. Esta última se retoma sin modificaciones en el artículo L. 542-1 del código del patrimonio, que establece que "ninguna persona puede utilizar los equipos de detección de objetos metálicos, con fines de investigación de monumentos y elementos de interés de la prehistoria, la historia, el arte y la arqueología sin haber obtenido previamente una autorización administrativa expedida en función de la cualificación del solicitante y de la naturaleza y método de la investigación. [ cita necesaria ]
Fuera de la investigación de objetos arqueológicos, el uso de un detector de metales no requiere autorización específica, excepto la del propietario del terreno. Cuando un parlamentario le preguntó acerca de la Ley nº 89-900, de 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 sólo regula la uso. Si la finalidad de dicho uso es la búsqueda de restos arqueológicos, se requiere autorización previa de mis servicios. Fuera de este caso, la ley exige que se informe a las autoridades correspondientes de un 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 luego, para ser visible en Internet, 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 sitio programado o de atención estatal sin una licencia del Departamento de Comunidades . También es ilegal retirar de dicho sitio 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 del Estado o de 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 ley escocesa , la Corona tiene derecho sobre cualquier objeto de cualquier valor material cuyo propietario original no pueda ser rastreado. [28] Tampoco hay un límite de 300 años para los hallazgos escoceses. Cualquier artefacto encontrado, ya sea mediante un detector de metales o una excavación arqueológica, debe informarse a la Corona a través del Panel Asesor de Tesoros Escondidos de los Museos Nacionales de Escocia. Luego, el panel determina qué pasará con los artefactos. La presentación de informes no es voluntaria y no informar sobre el descubrimiento de artefactos históricos es un delito penal en Escocia.
La venta de detectores de metales está permitida en Estados Unidos. Las personas pueden utilizar detectores de metales en lugares públicos (parques, playas, etc.) y en propiedades privadas con el permiso del propietario del sitio. En Estados Unidos, la cooperación entre arqueólogos que buscan la ubicación de aldeas nativas americanas de la época colonial y aficionados ha sido productiva. [17]
Existen varios tipos de actividades de pasatiempo que involucran detectores de metales:
Los aficionados suelen utilizar su propia jerga de detección de metales cuando hablan del pasatiempo con otros. [32] [¿ importancia? ]
La comunidad de detectores de metales y los arqueólogos profesionales tienen diferentes ideas relacionadas con la recuperación y 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 el Campo de Batalla Nacional de Petersburgo sirven como prueba en contra de permitir 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 artículos metálicos prohibidos. [34]
Una serie de secuestros de aviones llevaron a Estados Unidos en 1972 a adoptar tecnología de detectores de metales para examinar a los pasajeros de las aerolíneas, inicialmente utilizando magnetómetros que fueron diseñados originalmente para operaciones de registro para detectar picos en los árboles . [35] La empresa finlandesa Outokumpu adaptó detectores de metales para 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 denominados Metor Metal Detectors evolucionaron en la forma del pórtico rectangular que ahora es estándar en los aeropuertos. Al igual que los avances en otros usos de los detectores de metales, se utilizan sistemas de corriente alterna y 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, permitiendo 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 provenientes de maquinaria de procesamiento rota 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 fin se utilizan ampliamente y se integran en la línea de producción.
La práctica actual en las plantas de prendas de vestir o de la industria de la confección es aplicar la detección de metales después de que las prendas estén completamente cosidas y antes de empacarlas para verificar si hay 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 que utilizó su detector de metales Metlokate para inspeccionar las barras Mars .
El principio básico de funcionamiento del detector de metales industrial común se basa en un diseño de 3 bobinas. Este diseño utiliza una bobina transmisora AM ( amplitud modulada ) y dos bobinas receptoras, una a cada lado del transmisor . El diseño y la configuración física de las bobinas receptoras son fundamentales para la capacidad de detectar contaminantes metálicos muy pequeños de 1 mm o menos. Hoy en día, los detectores de metales modernos continúan utilizando esta configuración para la detección de metales atrapados.
La configuración de las bobinas es tal que crea una abertura por la cual el producto (alimentos, plásticos, productos farmacéuticos, etc.) pasa a través de las bobinas. Esta abertura o abertura 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 anulándose efectivamente entre sí. Fortress Technology innovó una nueva característica que permite que la estructura de la 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. Esto crea entonces una señal electrónica muy pequeña. Después de una amplificación adecuada, se indica a un dispositivo mecánico montado en el sistema transportador que retire el producto contaminado de la línea de producción. Este proceso está completamente automatizado y permite que la fabricación funcione de forma ininterrumpida.
En ingeniería civil se utilizan detectores de metales especiales ( medidores de cobertura ) para localizar barras de refuerzo en el interior de las paredes.
El tipo más común de detector de metales es un detector de metales portátil o detectores de bobina que utilizan discos de forma ovalada con bobinas de cobre incorporadas . La bobina de búsqueda funciona como sonda sensora 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.
Estos detectores de metales fueron inventados y fabricados comercialmente por primera vez en los Estados Unidos de América por Fisher Labs en la década de 1930; Otras empresas como Garrett establecieron y desarrollaron 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.
Inicialmente 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, pero 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 Segunda Guerra Mundial.
Los detectores de metales se pueden utilizar para varios usos militares , que incluyen:
El desminado , también conocido como remoción de minas, es el método de limpieza de un campo de minas terrestres.
El objetivo de las operaciones militares es despejar el camino a través de un campo minado lo más rápido posible, lo que se logra principalmente utilizando equipos como quitaminas y ondas explosivas .
El desminado humanitario tiene como objetivo eliminar todas las minas terrestres hasta una cierta profundidad y hacer que la tierra sea segura para el uso humano.
Las técnicas de detección de minas terrestres se han estudiado de diversas formas.
La detección de minas se puede realizar mediante un detector de metales especialmente diseñado y sintonizado para detectar minas y bombas .
Se han utilizado tecnologías electromagnéticas junto con radares de penetración terrestre.
A menudo se utilizan perros especialmente entrenados para centrar la búsqueda y confirmar que se ha limpiado un área; las minas a menudo se limpian utilizando equipos mecánicos como mayales y excavadoras.
El primer detector de metales fue probablemente el detector de metales de conducción eléctrica simple ca. 1830. [41] La conducción eléctrica también se utilizó para localizar yacimientos metálicos midiendo la conductividad entre varillas metálicas clavadas en el suelo.
En 1862 el general italiano Giuseppe Garibaldi resultó herido en un pie. Era difícil distinguir entre bala, hueso y cartílago. Así que el profesor Favre de Marsella construyó rápidamente una sonda sencilla que se insertó en la trayectoria de la bala. Tenía 2 puntas afiladas conectadas a una batería y una campana. El contacto con el metal completó el circuito y sonó la campana. [42]
En 1867, el señor 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, pero su timbre emitía un sonido diferente para el plomo y el hierro. [44] Estos localizadores de balas eléctricos estuvieron en uso hasta la llegada de los rayos X.
Gerhard Fischer desarrolló un detector de metales portátil en 1925. El modelo de Fischer se comercializó por primera vez en 1931 y 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 Estados Unidos. Cuando trabajaba como ingeniero de investigación en Los Ángeles , California , se le ocurrió el concepto de un detector de metales portátil mientras trabajaba con buscadores de detección por radio para aviones . Fisher compartió el concepto con Albert Einstein , quien previó el uso generalizado de detectores de metales portátiles.
Gerhard Fisher, fundador del Laboratorio de Investigación Fisher, fue contratado por la Federal Telegraph Company y Western Air Express para establecer equipos de radiogoniometría aerotransportados a finales de la década de 1920. Recibió algunas de las primeras patentes en el área de radiogoniometría aerotransportada. Se encontró con algunos errores inusuales en el curso de su trabajo y, una vez que descubrió lo que estaba mal, 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 y, en 1931, comercializó su primer dispositivo Fisher al público en general y fundó 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 1960. Probó varias máquinas en el mercado pero no pudo encontrar ninguna 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 produjeron los primeros detectores de metales industriales, que se utilizaron ampliamente para la prospección de minerales y otros fines industriales . El desminado (detección de minas terrestres ), la detección de armas como cuchillos y pistolas (particularmente en la seguridad de los aeropuertos ), la prospección geofísica , la arqueología y la búsqueda de tesoros son sólo algunas de las aplicaciones.
Los detectores de metales también se utilizan para detectar cuerpos extraños en alimentos, así como barras de refuerzo de acero en hormigón y tuberías, así como cables enterrados en paredes o suelos en la industria de la construcción.
El desarrollo de transistores , discriminadores, diseños modernos de bobinas de búsqueda y tecnología inalámbrica impactó 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. En este método se utilizaron dos bobinas sintonizadas electromagnéticamente . Una bobina sirve como transmisor de RF , mientras que la otra sirve como receptor; En algunas situaciones, estas bobinas pueden sintonizarse en frecuencias que oscilan entre 3 y 100 kHz.
Debido a las corrientes parásitas 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 corriente alterna permitió a los detectores diferenciar entre metales. Las ondas más largas (baja frecuencia) penetran más profundamente en el suelo 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 las altas frecuencias. Esta selectividad o discriminación permitió el desarrollo de detectores que pueden detectar selectivamente metales deseables.
Incluso con discriminadores, fue difícil evitar metales indeseables porque algunos de ellos tienen respuestas de fase similares (por ejemplo, papel de estaño y oro ), particularmente en forma de aleación. Como resultado, desconectar incorrectamente esos metales aumentó la posibilidad de perderse un descubrimiento valioso. Los discriminadores también tenían la desventaja de reducir la sensibilidad de los dispositivos.
{{cite book}}: CS1 maint: location missing publisher (link)La diferencia entre arqueología y saqueo, explicó Brian Jones, arqueólogo del estado de Connecticut, es el registro del contexto.
{{cite web}}: La cita utiliza un título genérico ( ayuda ){{cite journal}}: Citar diario requiere |journal=( ayuda )