Ich möchte Aluminium (oder ein anderes billiges Metall, falls vorgeschlagen) mit ultrahoher Spezifität und Empfindlichkeit in Gegenwart von Stahl und möglicherweise Titan nachweisen können.
Das Stück Aluminium wäre eine Schnur von etwa 3 mm x 5 cm.
Könnte ein Metalldetektor für diesen Zweck eingestellt werden?
Metalldetektoren können in ihrer Grundform zwischen Eisen- und Nichteisenmetallen unterscheiden. Grundsätzlich neigt ein Eisenmetall normalerweise dazu, die Induktivität der "Suchspule" zu erhöhen, während Nichteisenmetalle die Induktivität derselben Spule verringern.
Der einfachste Metalldetektor ist ein BFO-Typ und seine Suchspuleninduktivität bildet mit einem parallelen Kondensator einen Schwingkreisoszillator - die Oszillatorfrequenz steigt bei Vorhandensein von Nichteisenmetall und fällt normalerweise bei Eisenmetall ab.
Induktive Balance-Metalldetektoren sind in der Regel der Haupttyp, der von Beachcombern verwendet wird, und diese haben eine feste Oszillatorspule und zwei "äußere" Empfangsspulen, die gegenphasig verdrahtet sind und ein Null-Netto-Signal erzeugen, wenn kein Metall vorhanden ist. Die Signale der Außenwicklung werden verstärkt und als Mittel zur Erkennung von Metall verwendet. Wie ein BFO können induktive Balance-Detektoren anhand der Phasenverschiebung des empfangenen Signals zwischen Eisen- und Nichteisenmetallen unterscheiden.
Einfache Metalldetektoren (um Nägel und andere unbedeutende Eisenmetalle zu unterscheiden) erzwingen elektronisch ein Ungleichgewicht in den Spulen, und Eisenmetalle verringern das Ungleichgewichtssignal, während Nichteisenmetalle (wahrscheinlich wertvoller) das Ungleichgewicht erhöhen. Signal. Dies löst einen Summer oder ein Licht aus, um dem "Benutzer" das Vorhandensein eines Nichteisenmetalls anzuzeigen.
Das ist ungefähr so weit wie bei Strandsuchgeräten, aber die Lebensmittel- und Pharmaindustrie ist noch einen Schritt weiter gegangen. Das empfangene Signal wird verarbeitet und zwei Parameter werden extrahiert. Dies sind die resistiven und reaktiven Komponenten des empfangenen Signals und können Ihnen einiges über die Zusammensetzung des Metalls sagen.
Bei diesen ausgeklügelteren Metalldetektoren ist es einfach, zwischen (sagen wir) 1 mm Eisen und 1 mm Aluminium oder 1 mm Messing zu unterscheiden – jedes hat seine eigene charakteristische Beziehung (Widerstands-zu-Reaktions-Beziehung) und die Gesamtamplitude kann Ihnen sagen, wie nah die " fremdes" Objekt ist zu den Suchspulen. Es ist ziemlich einfach, den Unterschied zwischen 1 mm Fe und 2 mm Fe allein anhand des Phasenwinkels zu erkennen - die Amplituden könnten ähnlich sein, wenn sich das 1 mm-Metall im Vergleich zum 2 mm-Metall in der Nähe des Suchkopfs befindet, aber es gibt so etwas wie einen Phasenwinkelunterschied von 10º bei einer Lauffrequenz von 300 kHz. Verschiedene Frequenzen können verwendet werden, um verschiedene Dinge auszunutzen.
Leider gibt es eine gewisse Überlappung des Phasenwinkels (Widerstands-zu-Reaktions-Beziehung) zwischen verschiedenen Metallen bei unterschiedlichen Größen, aber dies kann normalerweise durch Kenntnis der Gesamtamplitude überwunden werden.
Wird diese Technik in der Lage sein, den Unterschied zwischen Aluminium und Eisen zu erkennen? Ja
Wird diese Technik zwischen Eisen und Titan unterscheiden? Fast sicher
Wird diese Technik in der Lage sein, eine regelmäßige und wiederholbare Aluminiummasse zu erkennen und von Titan zu unterscheiden? Wahrscheinlich, aber es müssten Tests durchgeführt werden, um zu sehen, wie einfach das angesichts der wahrscheinlichen Signale von verschiedenen Metallarten ist.
Wenn Sie die Gaze kontrollieren können, würde ich die Verwendung von RFID in Betracht ziehen, anstatt nur das Metall zu erkennen. Kleine wasserdichte RFID-Tags mit angemessener Reichweite sind leicht erhältlich – denken Sie zum Beispiel an Haustiere, die mit Mikrochips versehen werden.
Fehlalarme sind fast nicht vorhanden (es sei denn, jemand nimmt markierte Gaze zu nahe, was bei so ziemlich jedem System wie diesem ein Problem ist), und Sie sollten in der Lage sein, zwischen verschiedenen Artikeln zu unterscheiden - schreiben Sie "Gaze" auf ein Etikett, " Schwamm' auf einem anderen zum Beispiel.
Ich bin mir aber nicht sicher, ob die Reichweite ausreicht. Ich glaube nicht, dass Sie mehr als 20-30 cm bekommen würden, also müssen Sie vielleicht zB einen Zauberstab hinüber schwenken. Der Einbau eines Scanners in einen Operationstisch könnte jedoch machbar sein.
(Ja, ich weiß, das ist ein ziemlich alter Beitrag)
Passant
Joe Hass
ggregory
ggregory
ggregory