金属探测器

金属探测器是一种电子仪器，可以探测附近是否有金属。金属探测器可用于发现隐藏在物体内的金属夹杂物或埋在地下的金属物体。它们通常由一个手持式装置和一个可以扫过地面或其他物体的传感器探头组成。如果传感器靠近一块金属，则耳机的音调会发生变化，或者指针在指示器上移动。通常情况下，这种设备会显示距离；金属越近，耳机中的音调就越高，或者针头走得越高。另一种常见类型是固定式“走查式”金属探测器（见下文§安全检查），用于监狱、法院和机场的出入口，以检测人体上隐藏的金属武器。fnU安检之家

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金属探测器最简单的形式是一个振荡器，产生交流电，通过线圈产生交变磁场。如果一块导电金属靠近线圈，金属中就会感应涡流（感应式传感器），这就产生了自己的磁场。如果使用另一个线圈来测量磁场（充当磁强计），则可以检测到金属物体引起的磁场变化。fnU安检之家

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第一批工业金属探测器是在20世纪60年代开发的，广泛用于矿产勘探和其他工业应用。其用途包括探测地雷、探测刀枪等武器（特别是在机场安检）、地球物理勘探、考古和寻宝。金属探测器也用于检测食品中的异物，在建筑业中用于检测混凝土中的钢筋以及埋在墙壁和地板中的管道和电线。fnU安检之家

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历史与发展fnU安检之家

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19世纪末，许多科学家和工程师利用他们日益增长的电学理论知识，试图设计出一种能够精确定位金属的机器。使用这种装置来寻找含矿岩石对任何使用它的矿工来说都是一个巨大的优势。早期的机器很简陋，使用大量的电池电量，而且只能在非常有限的程度上工作。1874年，巴黎发明家古斯塔夫•特鲁瓦（Gustave Trouvé）发明了一种手持式设备，用于定位和提取人体患者身上的子弹等金属物体。受到特鲁瓦的启发，亚历山大•格雷厄姆•贝尔在1881年发明了一种类似的装置，试图定位卡在美国总统詹姆斯•加菲尔德胸口的子弹；金属探测器工作正常，但由于加菲尔德躺在金属螺旋弹簧床上混淆了探测器，所以未能成功。fnU安检之家

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现代发展fnU安检之家

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金属探测器的现代发展始于20世纪20年代，Gerhard Fischer开发了一套无线电测向系统，用于精确导航。这个系统运行得非常好，但菲舍尔注意到在含有含矿岩石的地区存在异常。他推理说，如果一个无线电波可以被金属扭曲，那么就应该有可能设计出一种机器，利用在无线电频率上共振的探测线圈来探测金属。1925年，他申请并获得了金属探测器的第一项专利。尽管格哈德费舍尔是第一个获得金属探测器专利的人，但第一个申请专利的是来自印第安纳州克劳福德斯维尔的商人谢尔•赫尔。他于1924年2月提出了一项手持式隐藏金属探测器的申请，但直到1928年7月才获得专利。1929年8月，赫尔协助意大利领导人贝尼托•墨索里尼在意大利内米湖底的卡利古拉皇帝的战船上找到了遗留下来的物品。赫尔的发明被海军上将理查德•伯德在1933年的第二次南极考察中使用，当时它被用来定位早期探险者留下的物体。它在深度8的时候是有效的脚。不过，正是Józef Stanisław Kosacki中尉，他是二战初期驻扎在苏格兰法夫圣安德鲁斯的一个部队的波兰军官，他将设计改进成一个实用的波兰探雷器。这些单位仍然相当沉重，因为他们运行在真空管，需要单独的电池组。fnU安检之家

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科萨基发明的设计在第二次阿拉曼战役中被广泛使用，当时有500个单位被运到蒙哥马利元帅那里清除撤退的德国人的雷区，后来又被用于盟军入侵西西里岛、盟军入侵意大利和诺曼底。fnU安检之家

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由于该装置的发明和改进是战时的军事研究行动，科萨基发明了第一个实用金属探测器的知识被保密了50多年。fnU安检之家

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拍频感应fnU安检之家

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许多生产这些新设备的制造商将他们自己的想法推向市场。怀特在俄勒冈州的电子技术始于20世纪50年代，当时他建造了一种叫做俄勒冈大师盖革计数器的机器。探测器技术的另一个领导者是查尔斯•加勒特，他开创了BFO（拍频振荡器）机器。随着上世纪50年代和60年代晶体管的发明和发展，金属探测器制造商和设计师制造出更小、更轻、电路更先进的机器，使用小型电池组。为了满足日益增长的需求，美国和英国各地涌现了许多公司。拍频感应需要探测器线圈的运动；类似于在磁铁附近摆动导体如何感应电流；除了脉冲是电动势而不是磁脉冲。