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Ausblick

Metalldetektoren

Mit Metalldetektoren können "versteckte" Metallteile aufgespürt werden. Sie spielen z.B. bei der Überprüfung von Fluggästen (Entdeckung von Pistolen, Messern), aber auch beim Suchen nach Lawinenopfern eine wichtige Rolle.

 

Es gibt verschiedene Arbeitsweisen der Detektoren, allen ist jedoch ein Grundprinzip gemein, das in einem hübschen Applet von M. Davidson simuliert wird. Das Applet geht von einem Detektor aus, welcher nur eine Spule besitzt. Es gibt aber auch Detektoren mit einer getrennten Sende- und Empfangsspule.

Die Spule des Geräts wird von einem Wechselstrom durchflossen, der ein blau gezeichnetes magnetisches Wechselfeld hervorruft. Trifft dieses Feld auf einen metallischen Gegenstand (z.B. Münze) so bewirkt es in diesem einen Induktionsstrom der - nach Lenz - so gerichtet ist, dass er die Ursache seiner Entstehung zu hemmen sucht. Der Strom (gelb) fließt also so, dass er ein Magnetfeld (rot) erzeugt, das dem der Spule entgegengerichtet ist. Dieses vom metallischen Gegenstand stammende magnetische Wechselfeld induziert in einer Spule des Detektors eine Spannung, die elektronisch ausgewertet wird.

Zum Applet 1 (Grundprinzip): http://micro.magnet.fsu.edu/electromag/java/detector/index.html

 

Nachdem oben das Grundprinzip des Metalldetektors dargestellte wurde, soll eine von mehreren Techniken etwas näher beleuchtet werden:

In der nebenstehenden Abbildung ist ein etwas größerer Metalldetektor dargestellt, der nach dem VLF-Verfahren arbeitet (very low frequency). Die Senderspule wird von einem Wechselstrom durchflossen, der ein magnetisches Wechselfeld bewirkt. Durchsetzt dieses Wechselfeld ein unter der Sonde liegendes leitendes Material, so werden dort Wirbelströme induziert, die ihrerseits ein Magnetfeld erzeugen, das dem Magnetfeld der Senderspule entgegengerichtet ist. Dieses sekundäre Magnetfeld bewirkt in der Empfängerspule, die gut von der Senderspule abgeschirmt ist, eine Induktionsspannung, die vom Anzeigegerät registriert wird.

Auf der sehr informativen Seite von "how stuff works" ist dieser Detektortyp dargestellt. Darüber hinaus werden auf den Seiten auch noch andere Ausführungsformen (z.B. Detektor mit Impulsbetrieb) besprochen.

Zu den Applets 2: how stuff works