Годограф
Ряд серьезных детекторов, в частности отечественные приборы фирмы "АКА" семейств "Кондор", "Беркут", "Сигнум" и "Сорекс", для визуализации результатов поиска, снабжены годографом. Многие задают вопросы о том, что такое годограф, как он работает и какие возможности предоставляет пользователю. Для ответов на эти вопросы мы написали эту маленькую заметку.
Мечта каждого поисковика - прибор, который позволит визуально различать предметы. Но это несбыточная мечта. Максимум, что может подавляющее большинство приборов - это производить дискриминацию мишеней и отображать число VDI (см. какие бывают металлоискатели). В приборах фирмы "АКА" используется новаторская технология визуализации, которая не просто индицирует результат вычисления числа VDI, но и отображает годограф (графический образ) от полученного сигнала. С опытом, по данному годографу можно с достаточной степенью вероятности судить о найденном предмете (материал, форма, размер).
Ниже мы приводим фрагмент описания годографа из документации на прибор "АКА. Кондор-3"
Из теории электромагнитного взаимодействия вихретокового датчика с металлическими объектами известно, что сигнал приемной катушки, порождаемый электромагнитным полем, наводимым возбуждающей обмоткой датчика, характеризуется не только амплитудой, но и фазой, т.е., является векторной величиной.
Величины амплитуды и фазы зависят от электрофизических параметров объектов, таких как электропроводность, магнитная проницаемость, глубина залегания, геометрия и т.д.
Точно описать характер взаимодействия датчика с металлическими объектами весьма сложно, учитывая многообразие влияющих факторов. Однако отметить некоторые общие закономерности можно.
Выше мы упомянули о том, что сигнал датчика - это векторная величина, характеризующаяся амплитудой и фазой. Если подносить какой-либо металлический предмет к датчику, то очевидно, что величина этого вектора будет меняться. При этом конец вектора будет описывать на координатной плоскости некоторые фигуры (лучи, петли и т.д.). Такие фигуры принято называть годографами. Они наиболее полно описывают сложный характер взаимодействия датчика с металлическими объектами.
При анализе годографов следует запомнить несколько общих правил:
  • годографы небольших и средних ферромагнитных объектов располагаются в левом квадранте (т.е. имеют отрицательный относительно вертикальной оси угол наклона);
  • годографы объектов из цветных металлов и больших ферромагнитных объектов лежат в правом квадранте (положительный угол наклона);
  • чем больше площадь отражающей поверхности объекта и чем выше его электропроводность, тем больше наклон годографа вправо;
  • годографы средних и больших железных объектов, как правило, имеют форму в виде петли;
  • годографы объектов из цветных металлов в основном прямые;
  • в правильно сбалансированном по грунту приборе вектор грунта располагается вдоль горизонтальной оси.

Примеры годографов некоторых объектов
Годограф металлоискателя АКА
Таким образом, анализируя форму и положение годографа на координатной плоскости можно с определенной степенью вероятности идентифицировать тип объекта.
Следует учесть, что приведенные примеры годографов являются идеализированными и не учитывают влияния минерализации грунта. В реальных условиях форма годографа будет определяться как векторная сумма сигналов от грунта и искомого объекта. Например, реальный годограф монеты с учетом влияния минерализации грунта может выглядеть следующим образом.
Примечание, чем выше минерализация грунта, тем сильнее будет искажен годограф.
В нашей статье "Годограф на практике", вы можете ознакомиться с примерами годографов от реальных объектов.