Le tipologie di piastre per metal detector, qualcuno le chiama anche “bobine” o “teste rilevatrici”, più diffuse per VLF sono di questi tipi:
- Piastre Concentriche
- Piastre a Doppia D
Elemento comune a tutti questi tipi di piastre per metal detector è il fatto che esse siano realizzate attraverso avvolgimenti di filo elettrico, solitamente si tratta di rame.
Esistono precise formule matematiche che legano il numero di spire alla frequenza operativa del metal detector per ottenere una piastra che sia il più possibile calibrata ed efficiente. Tra l’altro, è bene ricordare che non è consigliabile pensare alle piastre come se fossero delle antenne tipo quelle della TV.
Se si seguono i dettami matematici necessari per ottenere una piastra che si comporti, per la frequenza a cui si opera, di solito inferiore ai 50KHz, come un’antenna efficiente le dimensioni dell’avvolgimento dovrebbero essere gigantesche! Per fare un esempio teorico, secondo le leggi della fisica, per avere una piastra/antenna che lavori “perfettamente” a 15KHz, dovrebbe avere una circonferenza pari a circa un quarto del rapporto tra lunghezza d’onda della luce e la frequenza operativa, ovvero di circa 5.000 metri.
Principi base della Piastra per metal detector
Tornando ai principi base, se facciamo passare della corrente all’interno di questo avvolgimento verrà generato un campo magnetico come quello che si può vedere nell’immagine di apertura.
A seconda se la corrente sia continua o alternata avremo un campo magnetico di tipo “statico” o di tipo “alternato”. Quello che ci interessa di più è quello alternato detto anche “Campo AC” da Alternate Current o semplicemente Campo Elettromagnetico Variabile.
Cosa accade se avviciniamo una seconda bobina a questa prima dove passa la corrente alternata? La fisica ci insegna che assisteremo ad un “accoppiamento” tra le due bobine grazie al principio dell’Induzione. Questo è il fenomeno alla base del funzionamento dei cosiddetti trasformatori di corrente. Questi componenti utilizzano metalli come l’acciaio o il ferro per ottimizzare questo accoppiamento mentre le piastre dei metal detector utilizzano l’aria che li circonda.
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13" Ultimate DD
Coiltek 14" Elite
Ritrovamento di un target con metal detector
Se il campo elettromagnetico emesso dalla piastra investe un oggetto di metallo, verranno prodotte in quest’ultimo delle correnti circolari chiamate “eddy” o “parassite”. L’appellativo “eddy” (in inglese “gorgo”) deriva proprio dal fatto che siano circolari come il gorgo prodotto da un remo che entra nell’acqua e che spinga. A loro volta, queste “correnti eddy” produrranno, così come fa la piastra del nostro metal, un campo magnetico anche se molto più debole di quello originale.
Come possiamo dunque, “intercettare” questo campo magnetico per così dire “di rimbalzo”? Potremmo paragonare questa impresa al cercare di ascoltare un sospiro in mezzo ad un concerto rock!!!
Principio di Accoppiamento induttivo
Il “trucco” usato nelle piastre dei metal detector VLF si fonda sul principio di accoppiamento induttivo. E’ possibile quindi piazzare una seconda bobina (chiamata RICEVENTE) in una posizione e ad una distanza opportuna dalla prima (detta TRASMITTENTE) in modo che non ci sia affatto un accoppiamento (tecnicamente si parla di Annullamento). A questo punto potremo definire le due bobine (TX e RX) “induttivamente bilanciate”.
Eravamo arrivati al punto in cui una bobina trasmittente (TX) genera un campo magnetico molto forte e il target metallico che ne è investito ne genera uno molto debole.
Piastre di ricerca: Bobina Ricevente e Trasmittente
Ora noi vogliamo che la bobina ricevente (RX) riesca ad ignorare il “fragore della TX” e rilevare il “sussurro del target”. La soluzione tecnica è quella di “bilanciare” la bobina ricevente in modo che non si accoppi induttivamente con la bobina trasmittente. Per fare ciò esistono metodi di bilanciamento di natura meccanica e metodi di bilanciamento elettrico.
Piastre per metal detector Concentriche
Le piastre Concentriche (per molti anni le più diffuse sul mercato) fanno uso di 3 bobine ma vengono posizionate in modo, appunto, concentrico. Se le bobine fossero solo due, si potrebbe assisterebbe ad un accoppiamento induttivo. E’ proprio grazie alla terza bobina chiamata “Bucking Coil” (di solito una TX con polarità inversa), posta a ridosso della bobina RX che servirà per annullare l’effetto di accoppiamento.
Piastra di ricerca 4.5" Super Sniper
Questo tipo di piastra è, notoriamente quella che produce un campo magnetico dal volume più grande in termini di profondità raggiunta e dalla forma simil-conica.
La piastra Concentrica risulta la meno efficiente nel gestire terreni mineralizzati.
Per cercare di contrastare questo effetto negativo, alcune piastre concentriche, pur perdendo in profondità, adottano una forma ellittica per alterare la forma del campo magnetico e, di conseguenza, il “pescaggio” del terreno.
Piastre di ricerca Doppia D
Nelle piastre Doppia D c’è una zona detta di sovrapposizione tra la bobina RX e quella TX. Dato che la parte interna e la parte esterna del circuito trasmittente hanno polarità opposta, posizionando opportunamente la bobina RX è possibile “cancellare” l’effetto di induzione.
Le piastre per metal detector DoppiaD, inoltre, posseggono ulteriori vantaggi rispetto alle concentriche e alle altre tipologie di piastra.
La zona di sovrapposizione risulta molto più lunga (in senso verticale) permettendo una copertura maggiore del terreno e, grazie alla peculiare conformazione, la forma del campo magnetico generato sarà più simile alla chiglia di una barca che non al un simil-cono tipico delle Concentriche.
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Piastra di ricerca SEF 12"x10"
Piastra 10x5" SEF WSS Garrett serie ACE
In conclusione quale piastra ha le migliori performance?
Questa forma allungata e stretta del campo elettromagnetico delle piastre DD può fare la differenza in termini di capacità di separazione ed identificazione dei target. Inoltre il volume di terra “pescato” sarà inferiore e gli eventuali disturbi legati alla mineralizzazione saranno maggiormente contenuti.