Вызвала большой интерес среди радиолюбителей. И это не удивительно, ведь по техническим характеристикам тот металлоискатель не уступал многим промышленным аппаратам среднего ценового уровня, а по своей простоте сборки и настройки превосходил их.

За несколько месяцев схема металлоискателя была многократно повторена многими радиолюбителями, даже не очень опытными, и практически всегда на форуме оставляли самые положительные отзывы о нём. В отдельных случаях, конечно возникали проблемы с настройкой, что вызывало немало вопросов и долгих обсуждений на конференции, поэтому было решено систематизировать всю информацию по данному металлоискателю и вместе с обновлённой схемой разместить здесь.

Принципиальная находится в архиве в виде файла sPlan. Как видно из схемы, некоторым изменениям подвергся входной каскад на LM358, появилась возможность кнопкой поменять фазу сигнала, добавлен светодиодный индикатор отклика от цели в земле, который позволяет визуально определить железо - цветмет и добавлен один транзистор в УНЧ. Теперь туда смело можно ставить обычный малогабаритный 8-ми Омный динамик. Именно его рекомендуется использовать для звукоизлучения, так как наушники будут мешать продираться через кусты, а ЗП-шка слишком тиха для поиска на берегу шумных рек и морей.

Корпус металлоискателя каждый делает из чего есть под рукой. Главное, чтоб он был достаточно прочный, влагонепроницаемый и желательно из металла. Дополнительная экранировка будет совсем не лишней, ведь в металлоискателе стоят очень чувствительные ОУ. Сзади стоят два тюльпана для подключения поисковых катушек качественным экранированным проводом.

Питание металлоискателя 12В, но вполне допустимо снизить его и до 8. Выбирая источник питания учтите, что вам придётся ходить с ним на природе целый день, поэтому батарея должна держать часов 10. В авторском варианте, естественно с немного худшей чувствительностью, аппарат работал даже от двух старых литий-ионных аккумуляторов от мобильного телефона. Ток потребления металлоискателя около 50мА, так что в отдельных случаях можно поставить и 9-ти вольтовую крону, но такого питания хватит на 2 часа работы, не больше.

Для заряда аккумуляторов выведено гнездо, на которое и подаётся питание с зарядного устройства или в простейшем случае с БП через резистор. Обязательно установите регулятор громкости, ведь иногда придётся искать в обстановке секретности (в тылу врага), ориентируясь только по светодиодам. С другой стороны передней панели находится регулятор Trash - порог. С его помощью выставляют момент, когда металлоискатель перестаёт пищать сам по себе, и звук появляется только при наличии металла в пределах видимости поисковой катушки.

Об изготовлении катушки металлоискателя было написано немало, добавлю только некоторую свежую информацию. Начинаем с изготовления шаблона для намотки.

Материал любой подходящий (ДВП, фанера, оргстекло, пластик и т.д), изготавливается из 5 мм фанеры. Кромки готового шаблона обрабатываем и оклеиваем скотчем, чтоб шаблон не приклеился к катушке. Готовый шаблон зажимаем осью в тиски и мотаем на него 80 витков провода, пропитывая каждые 20 витков цапонлаком. Пропитывать эпоксидкой можно на свой страх и риск, на многих форумах пишут о том что попадаются партии смолы с разной электро проводностью, что сказывается на параметрах катушки не в лучшую сторону. После высыхания, разбираем шаблон, снимаем катушку и ""утягиваем"" ее ""талию"" фум лентой. Применение изоленты считаю нецелесообразным так как изолента имеет липкую сторону и может сместить витки - цапонлак не эпоксидка.

Далее экранируем фольгой (я применяю фольгу на лавсане извлеченную из антенного кабеля типа RG-6U, куска длиной 2 метра вполне хватает на 2 катушки), затем обматываем луженым проводом, а сверху изолентой или фум лентой. В результате получаем абсолютно идентичные по параметрам, геометрии и добротности катушки, что немаловажно для балансного металлоискателя, так как балансники очень критичны к геометрии катушек. Затем настраиваем катушки в резонанс и начинаем сводить в ""0"". Следует помнить что для данной модели сведение в абсолютный ""0"" нежелательно - пропадет дискриминация, так что достаточно разбаланса в 0,2-0,6 милливольт, хоть глубина обнаружения и снизится на пару сантиметров. Сведя катушки, фиксируем их между собой цианакрилатом и нитками, сушим. Теперь приступаем к изготовлению корпуса датчика.

Самым оптимальным и дешевым, по моему мнению, является датчик изготовленный из потолочной плитки. Делаем шаблон, нарезаем заготовок и выклеиваем корпус. Щечки катушкодержателя не советую делать из оргстекла - очень хрупкое, лучше применить стеклотекстолит, а еще лучше - пластиковые вкладыши, которые путейцы под рельс на шпалу кладут (только поезд под откос не пустите). На выходе имеем вполне приличные, легкие и дешевые в изготовлении, поисковые датчики металлоискателя.

В качестве несущих трубок, можно использовать телескопическую малярную штангу, урезанную до нужного размера. Пойдёт и раздвижной черенок от китайской швабры, или китайского трехколенного подсака для рыбной ловли.

Про настройку контуров тоже было немало сказано. Предоставим слово гостям форума: Поисковую катушку на передачу я включил как последовательный колебательный контур, а на приём как параллельный колебательный контур. Настраивал первой передающую катушку, подключил собранную конструкцию датчика к металлоискателю, осциллограф параллельно катушке и по максимальной амплитуде подобрал конденсаторы. После этого осциллограф подключил на приёмную катушку и по максимальной амплитуде подобрал конденсаторы на RX. Настройка контуров в резонанс занимает, при наличии осциллографа, несколько минут. Далее сведение в ноль. Проще припаять на выход 1-го каскада стрелочник (чувствительный вольтметр) и наложив катушки внахлёст примерно 1см сдвигать - раздвигать. А стрелка покажет точку нуля. Она может быть довольно точная и поймать её сразу нелегко. Но она есть. Если всё-же не получается, попробуйте перевернуть одну из катушек.

Схему металлоискателя можно и нужно проверить сначала без катушек. Для этого мысленно разобъём её на блоки, которые настраиваем и запускаем по отдельности:

Формирователь двухполярного напряжения на U6A - делает из 12В +-6В.
Кварцевый генератор частоты на 561ЛА7 - создаёт 32768Гц.
Делитель частоты на 561ТМ2 - делит 32768Гц на 4, получаем 8192Гц на выводах 1,2,12,13.
Генератор тонального сигнала для динамика на U6B - генерирует писк на выводе 4.
Управляемый усилитель звука на Q5, Q6, Q7 - усиливает звук генератора U6B, если есть сигнал отклика с U2B.
Усилители сигнала отклика цели U1B, U2A, U2B - малое напряжение отклика разгоняют до нескольких вольт, что позволяет засвечивать светодиод и включать усилитель.

Конечно здесь рассмотрены не все возможные вопросы, поэтому уточняйте дополнительную информацию по настройке металлоискателя на форуме. А мне остаётся отдельно поблагодарить Электродыча - за хороше описание конструкции катушки, slavake - за нарисованную новую схему, и всех остальных участников форума - за проявленный интерес к металлоискателю.

Обсудить статью СХЕМА МЕТАЛЛОИСКАТЕЛЯ

Металлоискатель или металлодетектор предназначен для обнаружения предметов, по своим электрическим и/или магнитным свойствам отличающихся от среды, в которой они находятся. Попросту говоря, он позволяет находить металл в земле. Но не только металл, и не только в грунте. Металлодетекторами пользуются службы досмотра, криминалисты, военные, геологи, строители для поиска профилей под обшивкой, арматуры, сверки планов-схем подземных коммуникаций, и люди многих других специальностей.

Металлоискатели своими руками чаще всего делают любители: кладоискатели, краеведы, члены военно-исторических объединений. Им, начинающим, и предназначена в первую очередь данная статья; описанные в ней устройства позволяют найти монету с советский пятак на глубине до 20-30 см или железяку с канализационный люк примерно в 1-1,5 м под поверхностью. Однако этот самодельный приборчик может пригодиться и на хозяйстве при ремонте или на стройке. Наконец, обнаружив в земле центнер-другой брошенной трубы или металлоконструкций и сдав находку в металлолом, можно выручить приличную сумму. А подобных сокровищ в земле российской точно больше, чем пиратских сундуков с дублонами или боярско-разбойничьих кубышек с ефимками.

Примечание: если вы не сведущи в электротехнике с радиоэлектроникой, не пугайтесь схем, формул и специальной терминологии в тексте. Самая суть излагается попросту, и в конце будет описание прибора, который можно сделать за 5 мин на столе, не умея не то что паять, а проводки скрутить. Но он позволит «пощупать» особенности поиска металлов, а возникнет интерес – придут и знания с навыками.

Немного больше внимания по сравнению с остальными будет уделено металлоискателю «Пират», см. рис. Этот прибор достаточно прост для повторения начинающими, но по своим качественным показателям не уступает многим фирменным моделям ценой до $300-400. А главное – он показал отличную повторяемость, т.е. полную работоспособность при изготовлении по описаниям и спецификациям. Схемотехника и принцип действия «Пирата» вполне современны; по его настройке и методике использования имеется достаточно руководств.

Принцип действия

Металлоискатель действует по принципу электромагнитной индукции. В общем схема металлоискателя состоит из передатчика электромагнитных колебаний, передающей катушки, приемной катушки, приемника, схемы выделения полезного сигнала (дискриминатора) и устройства индикации. Отдельные функциональные узлы часто объединяют схемотехнически и конструктивно, напр., приемник и передатчик могут работать на одну катушку, приемная часть сразу выделяет полезный сигнал и т.п.

Катушка создает в среде электромагнитное поле (ЭМП) определенной структуры. Если в зоне его действия оказывается электропроводящий предмет, поз. А на рис., в нем наводятся вихревые токи или токи Фуко, которые создают его собственное ЭМП. В результате структура поля катушки искажается, поз. Б. Если же предмет не электропроводящий, но обладает ферромагнитными свойствами, то он искажает исходное поле за счет экранирования. В том и другом случае приемник улавливает отличие ЭМП от исходного и преобразует его в акустический и/или оптический сигнал.

Примечание: в принципе для металлоискателя не обязательно, чтобы предмет был электропроводящим, грунт – нет. Главное, чтобы их электрические и/или магнитные свойства отличались.

Детектор или сканер?

В коммерческих источниках дорогие высокочувствительные металлодетекторы, напр. Терра-Н, нередко называют геосканерами. Это неверно. Геосканеры действуют по принципу измерения электропроводности грунта по разным направлениям на разной глубине, эта процедура называется боковым каротажем. По данным каротажа компьютер строит на дисплее картинку всего, что в земле, включая различные по свойствам геологические слои.

Разновидности

Общие параметры

Принцип действия металлодетектора возможно воплотить технически разными способами соответственно назначению прибора. Металлоискатели для пляжного золотоискательства и строительно-ремонтного поиска внешне могут быть похожи, но существенно отличаться по схеме и техническим данным. Чтобы правильно сделать металлоискатель, нужно четко представлять себе, каким требованиям он должен удовлетворять для данного рода работы. Исходя из этого, можно выделить следующие параметры поисковых детекторов металла:

1. Проницание, или проникающая способность – максимальная глубина, на которую распространяется ЭМП катушки в грунте. Глубже прибор ничего не обнаружит при любом размере и свойствах объекта.
2. Величина и размеры зоны поиска – воображаемая область в земле, в которой объект будет обнаружен.
3. Чувствительность – способность обнаруживать более или менее мелкие предметы.
4. Избирательность – способность сильнее реагировать на желательные находки. Сладкая мечта пляжных старателей – детектор, который пищит только на драгоценные металлы.
5. Помехоустойчивость – способность не реагировать на ЭМП посторонних источников: радиостанций, грозовых разрядов, ЛЭП, электротранспорта и др. источников помех.
6. Мобильность и оперативность определяются энергопотреблением (на сколько батареек хватит), массогабаритами прибора и размерами зоны поиска (сколько можно «прощупать» за 1 проход).
7. Дискриминация, или разрешающая способность – дает оператору или управляющему микроконтроллеру возможность по реакции прибора судить о характере найденного объекта.

Дискриминация, в свою очередь, параметр составной, т.к. на выходе металлоискателя наличествует 1, максимум 2 сигнала, а величин, определяющих свойства и расположение находки, больше. Тем не менее, с учетом изменения реакции прибора во время приближения к объекту, в нем выделяются 3 составляющих:

• Пространственная – свидетельствует о расположении объекта в зоне поиска и глубине его залегания.
• Геометрическая – дает возможность судить о форме и размерах объекта.
• Качественная – позволяет строить предположения о свойствах материала объекта.

Рабочая частота

Все параметры металлоискателя связаны сложным образом и многие взаимосвязи взаимоисключающие. Так, напр., понижение частоты генератора позволяет добиться большего проницания и зоны поиска, но ценой увеличения энергопотребления, и ухудшает чувствительность и мобильность вследствие возрастания размеров катушки. В целом же каждый параметр и их комплексы так или иначе привязаны к частоте генератора. Поэтому первоначальная классификация металлоискателей строится по диапазону рабочих частот:

1. Сверхнизкочастотные (СНЧ) – до первых сотен Гц. Абсолютно не любительские приборы: энергопотребление от десятков Вт, без компьютерной обработки по сигналу ни о чем судить нельзя, для перемещения нужен автотранспорт.
2. Низкочастотные (НЧ) – от сотен Гц до нескольких кГц. Просты схемотехнически и конструктивно, помехоустойчивы, но мало чувствительны, дискриминация плохая. Проницание – до 4-5 м при энергопотреблении от 10 Вт (т. наз. глубинные металлодетекторы) или до 1-1,5 м при питании от батареек. Реагируют острее всего на ферромагнитные материалы (черный металл) или большие массы диамагнитных (бетонные и каменные строительные конструкции), поэтому иногда называются магнитодетекторами. К свойствам грунта мало чувствительны.
3. Повышенной частоты (ПЧ) – до нескольких десятков кГц. Сложнее НЧ, но требования к катушке невысоки. Проницание – до 1-1,5 м, помехоустойчивость на троечку, хорошая чувствительность, удовлетворительная дискриминация. Могут быть универсальными при использовании в импульсном режиме, см. ниже. На обводненных или минерализованных грунтах (с обломками или частицами скальных пород, экранирующих ЭМП) работают плохо или вовсе ничего не чуют.
4. Высокой, или радиочастоты (ВЧ или РЧ) – типичные металлоискатели «на золото»: отличная дискриминация на глубину до 50-80 см в сухих непроводящих и немагнитных грунтах (пляжный песок и т.п.) Энергопотребление – как в пред. п. Остальное – на грани «неуда». Эффективность прибора во многом зависит от конструкции и качества исполнения катушки (катушек).

Примечание: мобильность металлоискателей по пп. 2-4 хорошая: от одного комплекта солевых элементов («батареек») АА и без переутомления оператора можно работать до 12 час.

Особняком стоят импульсные металлоискатели. У них первичный ток в катушку поступает импульсами. Задав частоту следования импульсов в пределах НЧ, а их длительность, которая определяет спектральный состав сигнала, соответствующей диапазонам ПЧ-ВЧ, можно получить металлодетектор, совмещающий в себе положительные свойства НЧ, ПЧ и ВЧ или перестраиваемый.

Метод поиска

Насчитывается не менее 10 методов поиска предметов с помощью ЭМП. Но такие, как, скажем, метод непосредственной оцифровки ответного сигнала с компьютерной обработкой – удел профессионального применения.

Самодельный металлоискатель схемотехнически строят более всего следующими способами:

• Параметрическим.
• Приемо-передающим.
• С накоплением фазы.
• На биениях.

Без приемника

Параметрические металлоискатели в некотором роде выпадают из определения принципа действия: в них нет ни приемника, ни приемной катушки. Для детекции используется непосредственно влияние объекта на параметры катушки генератора – индуктивность и добротность, а структура ЭМП значения не имеет. Изменение параметров катушки ведет к изменению частоты и амплитуды вырабатываемых колебаний, что фиксируется разными способами: измерением частоты и амплитуды, по изменению тока потребления генератора, измерением напряжения в петле ФАПЧ (системы фазовой автоподстройки частоты, «подтягивающей» ее к заданному значению) и др.

Параметрические металлоискатели просты, дешевы и помехоустойчивы, но пользование ими требует определенных навыков, т.к. частота «плывет» под влиянием внешних условий. Чувствительность у них слабая; более всего используются как магнитодетекторы.

С приемником и передатчиком

Устройство приемопередающего металлоискателя показано на рис. в начале, к пояснению принципа действия; там же описан и принцип работы. Такие приборы позволяют добиться наилучшей эффективности в своем диапазоне частот, но сложны схемотехнически, требуют особо качественной системы катушек. Приемопередающие металлоискатели с одной катушкой называются индукционными. Их повторяемость лучше, т.к. проблема правильного расположения катушек относительно друг друга отпадает, но схемотехника сложнее – нужно выделить слабый вторичный сигнал на фоне сильного первичного.

Примечание: в импульсных приемопередающих металлоискателях от проблемы выделения также удается избавиться. Объясняется это тем, что в качестве вторичного сигнала «ловят» т. наз. «хвост» переизлученного объектом импульса. Первичный импульс вследствие дисперсии при переизлучении расплывается, и часть вторичного импульса оказывается в промежутке между первичными, откуда ее несложно выделить.

До щелчка

Металлоискатели с накоплением фазы, или фазочувствительные, бывают либо однокатушечными импульсными, либо с 2-мя генераторами, работающими каждый на свою катушку. В первом случае используется тот факт, что импульсы при переизлучении не только расплываются, но и задерживаются. Во времени сдвиг фаз нарастает; когда он достигает определенной величины, дискриминатор срабатывает и в наушниках раздается щелчок. По мере приближения к объекту щелчки становятся чаще и сливаются в звук все более высокого тона. Именно на этом принципе построен «Пират».

Во втором случае техника поиска та же, но работают 2 строго симметричных электрически и геометрически генератора, каждый на свою катушку. При этом вследствие взаимодействия их ЭМП происходит взаимная синхронизация: генераторы работают в такт. При искажении общего ЭМП начинаются срывы синхронизации, слышимые как те же щелчки, а затем тон. Двухкатушечные металлоискатели со срывом синхронизации проще импульсных, но менее чувствительны: проницание их в 1,5-2 раза меньше. Дискриминация в обоих случаях близка к отличной.

Фазочувствительные металлодетекторы – любимые инструменты курортных старателей. Асы поиска настраивают свои приборы так, что точно над объектом звук снова пропадает: частота следования щелчков переходит в ультразвуковую область. Таким способом на ракушечном пляже удается находить золотые серьги размером с ноготь на глубине до 40 см. Однако на грунте с мелкими неоднородностями, обводненном и минерализованном, металлоискатели с накоплением фазы уступают прочим, кроме параметрических.

По писку

Биения 2-х электросигналов – сигнал с частотой, равной сумме или разности основных частот исходных сигналов или кратных им – гармоник. Так, напр., если на входы специального устройства – смесителя – подать сигналы с частотами 1 МГц и 1 000 500 Гц или 1,0005 МГц, а к выходу смесителя подключить наушники или динамик, то услышим чистый тон 500 Гц. А если 2-й сигнал будет 200 100 Гц или 200,1 кГц, случится то же самое, т.к. 200 100 х 5 = 1 000 500; мы «поймали» 5-ю гармонику.

В металлоискателе на биениях действуют 2 генератора: опорный и рабочий. Катушка колебательного контура опорного маленькая, защищенная от посторонних влияний, или его частота стабилизирована кварцевым резонатором (попросту – кварцем). Контурная катушка рабочего (поискового) генератора – поисковая, и его частота зависит от наличия предметов в зоне поиска. Перед поиском рабочий генератор настраивают на нулевые биения, т.е. до совпадения частот. Полного нуля звука как правило не добиваются, а настраивают до очень низкого тона или хрипа, так удобнее искать. По изменению тона биений судят о наличии, величине, свойствах и расположении объекта.

Примечание: чаще всего частоту поискового генератора берут в несколько раз ниже опорной и работают на гармониках. Это позволяет, во-первых, избежать вредного в данном случае взаимного влияния генераторов; во-вторых, точнее настроить прибор, в-третьих, вести поиск на оптимальной в данном случае частоте.

Металлоискатели на гармониках в общем сложнее импульсных, однако работают на любом грунте. Правильно изготовленные и настроенные, они не уступают импульсным. Об этом можно судить хотя бы по тому, что золотоискатели-пляжники никак не сойдутся во мнениях, что же лучше: импульсник или на биениях?

Катушка и прочее

Самое распространенное заблуждение начинающих радиолюбителей – абсолютизация схемотехники. Мол, если схема «крутая», то все будет тип-топ. Относительно металлоискателей это вдвойне неверно, т.к. их эксплуатационные достоинства сильнейшим образом зависят от конструкции и качества изготовления поисковой катушки. Как выразился некий курортный старатель: «Находимость детектора должна тянуть карман, а не ноги».

При разработке прибора его схему и параметры катушки подгоняют друг к другу до получения оптимума. Определенная схема с «чужой» катушкой если и заработает, то до заявленных параметров не дотянет. Поэтому, выбирая прототип для повторения, смотрите прежде всего описание катушки. Если оно неполное или неточное – лучше строить другой прибор.

О размерах катушки

Большая (широкая) катушка эффективнее излучает ЭМП и глубже «просветит» грунт. Ее зона поиска шире, что позволяет уменьшить «находимость ногами». Однако, если в зоне поиска окажется крупный ненужный предмет, его сигнал «забьет» слабый от искомой мелочи. Поэтому желательно брать или делать металлодетектор, рассчитанный на работу с катушками разного размера.

Примечание: типичные диаметры катушек 20-90 мм для поиска арматуры и профилей, 130-150 мм «на пляжное золото» и 200-600 мм «на большое железо».

Монопетля

Традиционный тип катушки детектора металла т. наз. тонкая катушка или Mono Loop (одинарная петля): кольцо из многих витков эмалированного медного провода шириной и толщиной раз в 15-20 меньше среднего диаметра кольца. Достоинства катушки-монопетли – слабая зависимость параметров от типа грунта, сужающаяся книзу зона поиска, что позволяет, двигая детектор, точнее определять глубину и расположение находки, и конструктивная простота. Недостатки – малая добротность, отчего в процессе поиска «плывет» настройка, подверженность помехам и расплывчатая реакция на объект: работа с монопетлей требует значительного опыта пользования данным конкретным экземпляром прибора. Самодельные металлоискатели начинающим рекомендуется делать с монопетлей, чтобы без особых проблем получить работоспособную конструкцию и приобрести с ней поисковый опыт.

Индуктивность

При выборе схемы, чтобы убедиться в достоверности обещаний автора, и тем более при самостоятельном конструировании или доработке, нужно знать индуктивность катушки и уметь ее рассчитывать. Даже если вы делаете металлоискатель из покупного набора, индуктивность все равно нужно проверить измерениями или расчетом, чтобы не ломать потом голову: почему, все вот вроде исправно, а не пищит.

Калькуляторы для расчета индуктивности катушек имеются в интернете, но компьютерная программа все случаи практики предусмотреть не может. Поэтому на рис. дана старая, десятилетиями проверенная номограмма для расчета многослойных катушек; тонкая катушка – частный случай многослойной.

Для расчета поисковой монопетли номограммой пользуются следующим образом:

• Берем величину индуктивности L из описания прибора и размеры петли D, l и t оттуда же или по своему выбору; типичные значения: L = 10 мГн, D = 20 см, l = t = 1 см.
• По номограмме определяем количество витков w.
• Задаемся коэффициентом укладки k = 0,5, по размерам l (высота катушки) и t (ширина ее) определяем площадь сечения петли и находим площадь чистой меди в ней как S = klt.
• Поделив S на w, получим сечение обмоточного провода, а по нему – диаметр провода d.
• Если получилось d = (0,5…0,8) мм, все ОК. В противном случае увеличиваем l и t при d>0,8 мм или уменьшаем при d<0,5 мм.

Помехоустойчивость

Монопетля хорошо «ловит» помехи, т.к. устроена точно так же, как рамочная антенна. Увеличить ее помехоустойчивость можно, во-первых, поместив обмотку в т. наз. экран Фарадея (Faraday shield): металлическую трубку, оплетку или обмотку из фольги с разрывом, чтобы не образовался короткозамкнутый виток, который «съест» все ЭМП катушки, см. рис. справа. Если на исходной схеме возле обозначения поисковой катушки есть пунктирная линия (см. схемы далее), то это значит, что катушка данного прибора обязательно должна быть помещена в экран Фарадея.

Также обязательно экран соединяется с общим проводом схемы. Тут таится подвох для новичков: заземляющий проводник нужно подключать к экрану строго симметрично разрезу (см. тот же рис.) и подводить его к схеме также симметрично относительно сигнальных проводов, иначе помехи все-таки «пролезут» в катушку.

Экран поглощает и некоторую долю поискового ЭМП, что снижает чувствительность прибора. Особенно этот эффект заметен в импульсных металлоискателях; их катушки вообще нельзя экранировать. В таком случае увеличения помехозащищенности можно добиться, симметрируя обмотку. Суть в том, что для удаленного источника ЭМП катушка – точечный объект, и э.д.с. помех в ее половинах подавят друг друга. Симметричная катушка может понадобиться и схемно, если генератор двухтактный или индуктивная трехточка.

Однако симметрировать катушку привычным радиолюбителям бифиллярным способом (см. рис.) в данном случае нельзя: при нахождении в поле бифиллярной катушки проводящих и/или ферромагнитных предметов ее симметрия нарушается. Т.е., помехоустойчивость металлоискателя пропадет как раз тогда, когда она больше всего нужна. Поэтому симметрировать катушку-монопетлю нужно перекрестной намоткой, см. тот же рис. Ее симметрия не нарушается ни при каких обстоятельствах, но мотать тонкую катушку с большим количеством витков перекрестным способом – адский труд, и тогда лучше сделать корзиночную катушку.

Корзинка

Корзиночные катушки имеют все достоинства монопетель в еще большей степени. Вдобавок, катушки-корзинки стабильнее, их добротность выше, а то, что катушка плоская – двойной плюс: чувствительность и дискриминация возрастут. К помехам корзиночные катушки менее восприимчивы: вредные э.д.с. в перекрещивающихся проводах гасят друг друга. Единственный минус – для катушек-корзинок нужна точно сделанная жесткая и прочная оправка: общая сила натяжения многих витков достигает больших величин.

Корзиночные катушки конструктивно бывают плоскими и объемными, но электрически объемная «корзинка» эквивалентна плоской, т.е. создает такое же ЭМП. Объемная корзиночная катушка еще менее чувствительна к помехам и, что важно для импульсных металлоискателей, дисперсия импульса в ней минимальна, т.е. легче поймать дисперсию, вызванную объектом. Преимущества оригинального металлоискателя «Пират» во многом обусловлены тем, что его «родная» катушка – объемная корзинка (см. рис.), однако ее намотка сложна и трудоемка.

Новичку самостоятельно лучше мотать плоскую корзинку, см. рис. ниже. Для металлоискателей «на золото» или, скажем, для описанных далее металлоискателя-«бабочки» и простого приемопередающего 2-катушечного хорошей оправкой будут негодные компьютерные диски. Их металлизация не повредит: она очень тонкая и никелевая. Непременное условие: нечетное, и никак иначе, число прорезей. Номограмма для расчета плоской корзинки не требуется; расчет ведут таким образом:

• Задаются диаметром D2, равным внешнему диаметру оправки минус 2-3 мм, и берут D1 = 0,5D2, это оптимальное соотношение для поисковых катушек.
• По формуле (2) на рис. вычисляют количество витков.
• По разности D2 – D1 с учетом коэффициента плоской укладки 0,85 вычисляют диаметр провода в изоляции.

Как не надо и надо мотать корзинки

Некоторые любители берутся самостоятельно мотать объемные корзинки способом, показанным на рис. ниже: делают оправку из изолированных гвоздей (поз. 1) или саморезов, мотают по схеме, поз. 2 (в данном случае, поз. 3, для количества витков, кратного 8; через каждые 8 витков «узор» повторяется), затем запенивают, поз. 4, оправку вытаскивают, а лишнюю пену обрезают. Но вскоре оказывается, что натянутые витки порезали пену и вся работа пошла всмятку. Т.е., чтобы намотать надежно, нужно отрезки прочного пластика вклеить в отверстия основы, и только тогда мотать. И помните: самостоятельный расчет объемной корзиночной катушки без соответствующих компьютерных программ невозможен; методика для плоской корзинки в данном случае неприменима.

ДД катушки

ДД в данном случае значит не дальнодействие, а двойной или дифферециальный детектор; в оригинале – DD (Double Detector). Это катушка из 2-х одинаковых половин (плеч), сложенных с некоторым пересечением. При точном электрическом и геометрическом балансе плеч ДД поисковое ЭМП стягивается в зону пересечения, справа на рис; слева – катушка-монопетля и ее поле. Малейшая неоднородность пространства в зоне поиска вызывает разбаланс, и появляется резкий сильный сигнал. ДД-катушка позволяет неопытному искателю обнаружить мелкий глубокий хорошо проводящий предмет, когда рядом с ним и выше залегла ржавая банка.

Катушки ДД четко ориентированы «на золото»; все металлоискатели с маркировкой GOLD комплектуются ими. Однако на мелко-неоднородных и/или проводящих грунтах они или вовсе отказывают, или часто дают ложные сигналы. Чувствительность ДД катушки очень высока, но дискриминация близка к нулевой: сигнал или предельный, или его вовсе нет. Поэтому металлодетекторы с ДД катушками предпочитают искатели, которых интересует только «находимость на карман».

Примечание: подробнее о ДД катушках можно будет узнать далее в описании соответствующего металлоискателя. Мотают плечи ДД или внавал, как монопетлю, на специальной оправке, см. далее, или корзинками.

Как крепить катушку

Готовые каркасы и оправки для поисковых катушек продаются в широком ассортименте, но с накрутками продавцы не стесняются. Поэтому многие любители делают основу катушки из фанеры, слева на рис.:

Несколько конструкций

Параметрические

Самый простой металлоискатель для поиска арматуры, проводки, профилей и коммуникаций в стенах и перекрытиях можно собрать по рис. Древний транзистор МП40 безо всякого меняется на КТ361 или его аналоги; чтобы применить транзисторы pnp, нужно поменять полярность батарейки.

Этот металлоискатель – магнитодетектор параметрического типа, работающий на НЧ. Тон звука в наушниках можно менять, подбирая емкость С1. Под влиянием объекта тон понижается, в отличие от всех прочих типов, поэтому изначально нужно добиваться «комариного писка», а не хрипа или ворчания. Прибор отличает проводку под током от «пустой», на тон накладывается гул 50 Гц.

Схема – импульсный генератор с индуктивной обратной связью и стабилизацией частоты LC-контуром. Контурная катушка – выходной трансформатор от старого транзисторного приемника или маломощный «базарно-китайский» низковольтный силовой. Очень хорошо подходит трансформатор от негодного источника питания польской антенны, в его же корпусе, срезав сетевую вилку, можно собрать и все устройство, тогда запитать его лучше от литиевой батарейки-таблетки на 3 В. Обмотка II на рис. – первичная или сетевая; I – вторичная или понижающая на 12 В. Именно так, генератор работает с насыщением транзистора, что обеспечивает ничтожное энергопотребление и широкий спектр импульсов, облегчающий поиск.

Чтобы превратить трансформатор в датчик, его магнитопровод нужно разомкнуть: снять каркас с обмотками, убрать прямые перемычки сердечника – ярма – а Ш-образные пластины сложить в одну сторону, как справа на рис., затем надеть обмотки обратно. При исправных деталях прибор начинает работать сразу; если нет – нужно поменять местами концы любой из обмоток.

Параметрическая схема посложнее – на рис. справа. L с конденсаторами С4, С5 и С6 настраивается на 5, 12,5 и 50 кГц, а кварц пропускает на измеритель амплитуды 10-ю, 4-ю гармоники и основной тон соответственно. Схемка более на любителя попаять на столе: возни с настройкой много, а «чутье», как говорят, никакое. Приводится только для примера.

Приемопередающий

Гораздо чувствительнее приемопередающий металлоискатель с ДД катушкой, который можно без особого труда сделать в домашних условиях, см. рис. Слева – передатчик; справа – приемник. Там же описаны свойства разных типов ДД.

Этот металлоискатель – НЧ; поисковая частота около 2 кГц. Глубина обнаружения: советский пятак – 9 см, консервная жестянка – 25 см, канализационный люк – 0,6 м. Параметры «троечные», но можно освоить методику работы с ДД, прежде чем переходить к более сложным конструкциям.

Катушки содержат по 80 витков провода ПЭ 0,6-0,8 мм, намотанных внавал на оправку толщиной 12 мм, чертеж которой показан на рис. слева. Вообще прибор к параметрам катушек не критичен, были бы точно одинаковы и расположены строго симметрично. В целом, хороший и дешевый тренажер для тех, кто хочет освоить любую технику поиска, в т.ч. «на золото». Хотя чувствительность этого металлоискателя и невысока, но дискриминация очень хорошая несмотря на использование ДД.

Для налаживания прибора сначала вместо L1 передатчика включают наушники и по тону в них убеждаются, что генератор работает. Затем закорачивают L1 приемника и подбором R1 и R3 устанавливают на коллекторах VT1 и VT2 соответственно напряжение, равное примерно половине напряжения питания. Далее R5 выставляют ток коллектора VT3 в пределах 5..8 мА, размыкают L1 приемника и все, можно искать.

С накоплением фазы

Конструкции в этом разделе показывают все преимущества метода накопления фазы. Первый металлоискатель преимущественно строительного назначения обойдется очень недорого, т.к. его самые трудоемкие части сделаны… из картона, см. рис.:

Наладки прибор не требует; интегральный таймер 555 – аналог отечественной ИМС (интегральной микросхемы) К1006ВИ1. Все преобразования сигнала происходят в ней; способ поиска – импульсный. Единственное условие – динамик нужен пьезоэлектрический (кристаллический), обычный динамик или наушники перегрузят ИМС и она скоро выйдет из строя.

Индуктивность катушки – около 10 мГн; рабочая частота – в пределах 100-200 кГц. При толщине оправки в 4 мм (1 слой картона) катушка диаметром 90 мм содержит 250 витков провода ПЭ 0,25, а 70-мм – 290 витков.

Металлоискатель «Бабочка», см. рис. справа, по своим параметрам уже близок к профессиональным приборам: советский пятак находит на глубине 15-22 см в зависимости от грунта; канализационный люк – на глубине до 1 м. Действует на срывах синхронизации; схема, плата и вид монтажа – на рис. ниже. Учтите, здесь 2 отдельные катушки диаметром 120-150 мм, а не ДД! Пересекаться они не должны! Оба динамика – пьезоэлектрические, как и в пред. случае. Конденсаторы – термостабильные, слюдяные или высокочастотные керамические.

Свойства «Бабочки» улучшатся, а настроить ее будет проще, если, во-первых, намотать катушки плоскими корзинками; индуктивность определяется по заданной рабочей частоте (до 200 кГц) и емкостям контурных конденсаторов (по 10 000 пФ на схеме). Диаметр провода – от 0,1 до 1 мм, чем больше, тем лучше. Отвод в каждой катушке делается от трети витков считая от холодного (нижнего по схеме) конца. Во-вторых, если отдельные транзисторы заменить 2-х транзисторной сборкой для схем дифусилителей К159НТ1 или ее аналогами; выращенная на одном кристалле пара транзисторов имеет совершенно одинаковые параметры, что важно для схем со срывом синхронизации.

Для налаживания «Бабочки» нужно точно подогнать индуктивности катушек. Автор конструкции рекомендует раздвигать-сдвигать витки или подстраивать катушки ферритом, но с точки зрения электромагнитной и геометрической симметрии лучше будет подключить параллельно емкостям по 10 000 пФ подстроечные конденсаторы на 100-150 пФ и крутить их при настройке в разные стороны.

Собственно налаживание несложно: только что собранный прибор пищит. Поочередно подносим к катушкам алюминиевую кастрюльку или пивную банку. К одной – писк становится выше и громче; к другой – ниже и тише или вовсе замолкает. Здесь чуть-чуть добавляем емкости подстроечника, а в противоположном плече убираем. За 3-4 цикла можно добиться полной тишины в динамиках – прибор готов к поиску.

Еще о «Пирате»

Вернемся к прославленному «Пирату»; он импульсный приемопередающий с накоплением фазы. Схема (см. рис.) очень прозрачна и может считаться классикой для данного случая.

Передатчик состоит из задающего генератора (ЗГ) на том же 555-м таймере и мощного ключа на Т1 и Т2. Слева – вариант ЗГ без ИМС; в нем придется выставить по осциллографу частоту следования импульсов 120-150 Гц R1 и длительность импульса 130-150 мкс R2. Катушка L – общая. Ограничитель на диодах D1 и D2 на ток от 0,5 А спасает усилитель приемника QP1 от перегрузки. На QP2 собран дискриминатор; вместе они составляют сдвоенный операционный усилитель К157УД2. Собственно «хвостики» переизлученных импульсов накапливаются в емкости С5; когда «резервуар переполняется», на выходе QP2 проскакивает импульс, который усиливается Т3 и дает щелчок в динамике. Резистором R13 регулируется скорость заполнения «резервуара» и, следовательно, чувствительность прибора. Еще о «Пирате» можно узнать из видео:

Видео: металлоискатель “Пират”

а об особенностях его настройки – из следующего ролика:

Видео: настройка порога металлоискателя “Пират”

На биениях

Желающие ощутить все прелести процесса поиска на биениях со сменными катушками могут собрать металлоискатель по схеме на рис. Его особенность, во-первых, экономичность: вся схема собрана на КМОП-логике и в отсутствие объекта потребляет очень маленький ток. Второе – прибор работает на гармониках. Опорный генератор на DD2.1-DD2.3 стабилизирован кварцем ZQ1 на 1 МГц, а поисковый на DD1.1-DD1.3 работает на частоте около 200 кГц. При настройке прибора перед поиском нужную гармонику «ловят» варикапом VD1. Смешение рабочего и опорного сигналов происходит в DD1.4. Третье – этот металлоискатель пригоден для работы со сменными катушками.

ИМС 176-й серии лучше заменить на такие же 561-й, ток потребления уменьшится, а чувствительность прибора возрастет. Заменять старые советские высокоомные наушники ТОН-1 (лучше ТОН-2) на низкоомные от плеера просто так нельзя: они перегрузят DD1.4. Нужно либо поставить усилитель вроде «пиратского» (C7, R16, R17, T3 и динамик на схеме «Пирата»), либо использовать пьезодинамик.

Настройки после сборки этот металлоискатель не требует. Катушки – монопетли. Их данные на оправке толщиной 10 мм:

• Диаметр 25 мм – 150 витков ПЭВ-1 0,1 мм.
• Диаметр 75 мм – 80 витков ПЭВ-1 0,2 мм.
• Диаметр 200 мм – 50 витков ПЭВ-1 0,3 мм.

Проще не бывает

Теперь выполним данное вначале обещание: расскажем, как сделать, ничегошеньки не смысля в радиотехнике, металлодетектор, который ищет. Металлоискатель «проще простого» собирается из радиоприемника, калькулятора, картонной или пластиковой коробки с откидной крышкой и отрезков двухстороннего скотча.

Металлоискатель «из радио» импульсный, однако для обнаружения объектов используется не дисперсия и не запаздывание с накоплением фазы, а поворот магнитного вектора ЭМП при переизлучении. На форумах об этом устройстве пишут разное, от «супер» до «отстой», «разводка» и слов, которые на письме употреблять не принято. Так вот, чтобы получилось если не «супер», но хотя бы вполне работоспособное устройство, его составные части – приемник и калькулятор – должны удовлетворять определенным требованиям.

Калькулятор нужен самый раздрянной и дешевый, «альтернативный». Делают такие в оффшорных подвальчиках. О нормах на электромагнитную совместимость бытовой техники там понятия не имеют, а если о чем-то таком и слыхали, то чхать хотели от души и свысока. Поэтому тамошние изделия являются довольно мощными источниками импульсных радиопомех; их дает тактовый генератор калькулятора. В данном случае его строб-импульсы в эфире используются для зондирования пространства.

Приемник нужен тоже дешевый, от подобных производителей, без всяких средств повышения помехоустойчивости. В нем должен быть АМ диапазон и, что абсолютно необходимо, магнитная антенна. Поскольку приемники с приемом коротких волн (КВ, SW) на магнитную антенну редко продаются и стоят дорого, придется ограничиться средними волнами (СВ, MW), но зато это облегчит настройку.

1. Разворачиваем коробку с крышкой в книжку.
2. На тыльные стороны калькулятора и радио наклеиваем полоски скотча и закрепляем оба устройства в коробке, см. рис. справа. Приемник – желательно в крышке, чтобы был доступ к органам управления.
3. Включаем приемник, ищем настройкой на максимальной громкости вверху АМ диапазона (диапазонов) участок, свободный от радиостанций и как можно более чистый от эфирных шумов. Для СВ это будет в районе 200 м или 1500 кГц (1,5 МГц).
4. Включаем калькулятор: приемник должен загудеть, захрипеть, зарычать; в общем, дать тон. Громкость не убираем!
5. Если тона нет, осторожно и плавно подстраиваемся, пока не появится; это мы поймали какую-то из гармоник строб-генератора калькулятора.
6. Потихоньку складываем «книжку», пока тон не ослабеет, не станет более музыкальным или вовсе не пропадет. Скорее всего это случится при развороте крышки около 90 градусов. Таким образом мы нашли положение, в котором магнитный вектор первичных импульсов ориентирован перпендикулярно оси ферритового стержня магнитной антенны и она их не принимает.
7. Фиксируем крышку в найденном положении пенопластовым вкладышем и резинкой или подпорками.

Примечание: в зависимости от конструкции приемника возможен обратный вариант – для настройки на гармонику приемник кладут на включенный калькулятор, а затем, раскладывая «книжечку», добиваются смягчения или пропадания тона. В таком случае приемник будет ловить отраженные от объекта импульсы.

А что же дальше? Если вблизи раскрыва «книжки» окажется электропроводящий или ферромагнитный предмет, он станет переизлучать зондирующие импульсы, но их магнитный вектор повернется. Магнитная антенна их «почует», приемник опять даст тон. Т.е., мы уже что-то нашли.

Нечто странное напоследок

Есть сообщения еще об одном металлоискателе «для полных чайников» с калькулятором, только вместо радио нужны якобы 2 компьютерных диска, CD и DVD. Еще – пьезонаушники (именно пьезо, по уверениям авторов) и батарейка «Крона». Откровенно говоря, выглядит данное творение техномифом, вроде приснопамятной ртутной антенны. Но – чем черт не шутит. Вот вам видео:

попробуйте, если желаете, авось что-то там и отыщется, и в предметном и в научно-техническом смысле. Удачи!

В качестве приложения

Схем и конструкций металлоискателей насчитываются сотни, если не тысячи. Поэтому в приложение к материалу даем еще список моделей, кроме упомянутых в тесте, имеющих, как говорится, хождение в РФ, не чрезмерно дорогих и доступных для повторения или самосборки:

• Клон.
8 оценок, среднее: 4,88 из 5)

Это по плечу даже начинающему мастеру, если он умеет обращаться со сварочным аппаратом.

Конечно, сложная модель у вас сразу же не получится, а вот изготовить и установить базовую модель входной двери – вполне даже доступно.

Значимость входной двери трудно недооценить.

Это не только первый и основной рубеж, препятствующий проникновению нечистых на руку граждан в ваше жилище, но и одна из ключевых деталей интерьера жилого дома.

Шумоизоляция и регулировка температуры воздуха в помещении – это еще две функции входной металлической двери.

И если вы начинаете в квартире капитальный ремонт, то вопрос о том, чтобы поставить новую входную металлическую дверь, решается одним из первых.

Приобретенная в магазине готовая дверь вовсе не гарантирует, что в ней отсутствуют скрытые дефекты, да и цены там не всегда по карману, регулировка ее будет сложна, а шумоизоляция вас наверняка не устроит.

Ну что же, самостоятельно изготовленные фасонные двери у вас еще впереди, а начнем мы с самого простого.

Как и в других случаях, изготовление металлической двери начинается с бумажной работы, иными словами нам предстоит создать чертеж.

Чтобы чертеж был точным и соответствующим действительности, вам предстоит определиться с размерами.

Предлагаемая для ознакомления конструктивная схема входной двери познакомит вас с названиями и расположением основных узлов и элементов.

Готовим схему

Чертеж входной металлической двери – это масштабная схема дверного полотна, по которой будет выполняться сборка и монтаж изделия, с нанесенными на нее размерами дверной коробки, местами расположения ребер жесткости, петель.

Вооружаемся рулеткой и снимаем замеры с дверного проема.

Стандартным считается размер двери 90 х 200 см, если фактические размеры проема значительно больше данных, имеет смысл установить отдельный блок сверху или сбоку дверного полотна.

Боковой блок можно сделать глухим или распашным, а верхний – закрыть листовым железом, застеклить или зарешетить.

Все это также наносим на наш чертеж.

Размеры дверной коробки должны быть на 2 см меньше дверного проема – это будет монтажный зазор, в котором выполняется регулировка установки блока во избежание перекосов. Ниже показана схема металлической двери в разрезе.

Чаще всего дверь крепится на 2-4 петли, количество их зависит от веса, который имеет ваша конструкция.

Петли бывают наружные и скрытые, второй вариант более сложен в изготовлении и требует определенных навыков.

Поскольку мы с вами пытаемся изготовить «дверь для начинающих», то остановимся на первом варианте.

Для равномерного распределения нагрузки, петли нужно сделать на равном расстоянии между собой, а самая верхняя и нижняя петли должны располагаться на расстоянии 15 см от края двери.

Ребра жесткости вы можете сделать в любом направлении – горизонтально, вертикально или сеточкой, а также по диагонали – тут все на ваше усмотрение.

Ребра нужно сделать так, чтобы они не проходили в местах, где будет выполняться монтаж замка, глазка, дверной ручки.

Количество ребер определяете сами, оно должно обеспечивать несгибаемость двери под собственным весом, иначе через некоторое время двери потребуется ремонт.

Итак, чертеж готов.

Готовим материалы и инструменты

Определившись с размерами, готовим набор инструментов, которые нам потребуются при работах, подсчитываем количество необходимых материалов и отправляемся в магазин.

Предлагаем вам примерный перечень инструментов:

• сварочный аппарат;
• дрель;
• набор отверток или шуруповерт;
• болгарка;
• струбцины;
• напильники или шлифовальная машинка;
• козлы или дверной стол для сборки;
• измерительные инструменты (уголок; рулетка и т.д.);
• строительный уровень.

Для металлической двери стандартного размера потребуются:

• стальной лист толщиной 2-3 мм – 100 х 200 см;
• металлический уголок 3;2 х 3;2 см – 6 п.м. (для дверной рамы);
• профильная труба 5 х 2;5 см – около 9 п.м. (для дверной коробки и ребер жесткости);
• металлические пластины 40 х 4 см толщиной 2-3 мм – минимум 4 штуки (для крепления дверной коробки к стенам);
• дверные петли;
• замок;
• фурнитура;
• анкерные болты;
• антикоррозионное покрытие;
• краска по металлу;
• монтажная пена.

Фурнитуру и замок выбирайте на свой вкус. Производители предлагают большой выбор замков, самыми надежными из которых считаются трехсторонние.

Замок с ригелями на три стороны, конечно, сложнее установить, зато и взломать его тоже непросто.

Если вы изготавливаете металлическую дверь для подсобного помещения (сарая), то допускается сделать облегченный экономичный вариант – в этом случае для ребер жесткости вместо профильной трубы применяется толстый арматурный прут.

Сборка двери

Работа по сборке металлической двери производится в несколько этапов.

Собираем коробку

Из профтрубы надо изготовить заготовки для коробки, уголки срезаем вовнутрь под углом 90°, выкладываем уголок прямоугольником, закрепляем струбцинами и прихватываем сваркой.

После проверяем перпендикулярность сторон угольником, а также замеряем расстояние между противоположными по диагонали парами углов и сравниваем, полученные замеры должны быть равными.

Если имеется перекос, то потребуется дополнительная регулировка. Если все в порядке, то выполняем окончательную сварку и шлифовку швов.

Эта же схема чуть позже будет применяться нами для сборки дверного каркаса.

Привариваем к коробке металлические крепежные пластины.

Собираем дверное полотно

Здесь нам потребуется новый замер – снимаем размеры по внутренним стенкам дверной коробки.

Отступив по 7-10 см с каждой стороны, получаем фактические размеры каркаса нашей металлической двери.

Напиливаем из уголков отрезки нужной длины и производим предварительную обработку, аналогично заготовке для дверной коробки.

Укладываем подготовленные уголки вовнутрь готовой коробки, образуя прямоугольник, и проводим контрольный промер правильности конструкции.

При необходимости производим подгонку и завариваем стыки наглухо.

Переходим к изготовлению дверного полотна, для чего стальной лист укладываем на стол (козлы), сверху размещаем готовую раму и чертим контур нужных размеров, отступая от внешних краев рамы примерно на 10 см.

Обрезаем лист по контуру, шлифуем места срезов и привариваем его к каркасу.

Будьте внимательнее, во избежание деформации не делайте сварку сплошным неразрывным швом.

Намного функциональнее выполнять сварку отрезками длиной около 30 мм с промежутками 15-20 мм в направлении от центра к краям изделия.

Не торопитесь, периодически давайте двери остыть, иначе могут появиться скрытые дефекты, и ремонт двери придется делать уже через короткий срок.

Дверное полотно укладываем на стол наружной стороной вниз, поверх нужно установить дверную коробку.

Используя подкладки толщиной 2-5 мм по всему периметру, делается регулировка положения коробки относительно рамы.

В этот зазор позже будет выполнен монтаж уплотнительной ленты, которая повысит такие качества двери, как шумоизоляция.

На готовом дверном полотне делаем пропилы под внутренний замок и, при необходимости, под глазок, просверливаем отверстия для крепления дверной ручки, тщательно зашлифовываем края отверстий.

Размер пропила для замка должен быть таким, чтобы его установка была без люфта, но обеспечивала доступ к замку, если потребуется ремонт.

Врезать сам замок и выполнять монтаж фурнитуры мы будем чуть позже.

Если вы используете навесной замок, то нужно установить на одном уровне дверного полотна и коробки накладки для него.

Крепим на дверную раму половины дверных петель с пазами, вторые части петель (со штифтами, направленными вверх) привариваем в соответствующих местах к дверной коробке так, чтобы они располагались на одной оси, шлифуем места сварки.

Некоторые петли оснащены отверстиями для смазки, в таком случае их монтаж должен обеспечивать доступ к технологическим отверстиям и возможность снять дверь, если нужно будет сделать ремонт.

Протираем металлическую конструкцию от пыли и стружки, чтобы после окраски не появились скрытые дефекты, наносим антикоррозионную защиту, поверх которой после высыхания можно выполнить колеровку, либо сделать декоративную отделку.

Более подробно и наглядно ознакомиться с процессом изготовления входной металлической двери вы можете с помощью расположенного ниже видео.

Монтируем дверь

Дверную коробку помещаем в проем и проводим регулировку с помощью отвеса и уровня, чтобы в ближайшее время не пришлось делать ремонт.

Добившись правильного положения коробки, производим монтаж, закрепляя стальные петли к стене при помощи анкеров, навешиваем дверное полотно на петли.

Проверяем – если установка выполнена правильно, то металлическая дверь будет закрываться и открываться без перекосов, не зацепляясь за дверную коробку, а петли будут двигаться без усилий.

На заключительном этапе выполняется монтаж глазка, врезка замка и установка ручки.

Замок и ручка крепятся к двери болтами так, чтобы в последующем можно было без проблем выполнять их ремонт или замену.

Выполнив монтаж замка, натираем торцевые стороны ригелей мелом и делаем отметки на дверной коробке. Вырезаем металл по получившимся меткам, образуя пазы для ригелей.

Для дополнительной защиты замка от возможного взлома привариваем отрезок уголка к дверному полотну в местах выхода ригелей, также имеет смысл сделать усиление дверного полотна в месте монтажа замка, приварив с его внутренней стороны стальной лист толщиной 6 мм.

На этом же этапе выполняется регулировка работы замка, плотности закрывания двери.

Еще одно видео для тех, кто делает ремонт, дает очень актуальные рекомендации о том, как правильно укрепить дверь и врезать замок, как проходит его регулировка.

Теперь можно приступать к окончательной отделке.

В самом начале статьи уже упоминалось о том, что металлическая дверь на входе в дом должна выполнять некоторые функции, такие как шумоизоляция, предотвращение попадания в помещение посторонних запахов и воздуха низкой температуры снаружи.

Наиболее практичным, эффективным и дешевым изолирующим материалом для отделки дверей общепризнан обыкновенный пенопласт.

Режем пенопласт на куски нужного размера и укладываем их без просветов в пространство дверного полотна между ребрами жесткости.

Для лучшей герметизации воспользуемся монтажной пеной, которой заделаем пространство между пенопластом и ребрами жесткости, вокруг замка, а также запеним внутреннее пространство ребер жесткости через предварительно просверленные отверстия.

Шумоизоляция также отлично обеспечивается минватой.

С внутренней стороны металлическую дверь можно обшить деревянными рейками, панелями МДФ или другим отделочным материалом, а по периметру дверного полотна проклеиваем уплотнительную ленту.

Запениваем монтажные зазоры между дверной коробкой и откосами дверного проема. Наша конструкция готова к эксплуатации!

Теперь вы можете быть уверены в том, что скрытые дефекты в этой конструкции отсутствуют, качество входной металлической двери – 100%, а выполнение работ своими руками позволило, выполняя ремонт, сэкономить немалую сумму из семейного бюджета.

Монтаж входной металлической двери нам демонстрируют мастера в данном видео уроке.

Самостоятельно изготовленная металлическая дверь дает возможность сэкономить немало средств. Сделать дверь не так сложно для тех, кто умеет и любит все делать своими руками. Для того чтобы начать работу по изготовлению конструкции, необходимо выполнить чертеж металлической двери. Он необходим для точного соблюдения технологического процесса изготовления изделия, а именно размерных признаков и местоположения поворотных и запорных устройств. Металлические двери предназначены не только для защиты от проникновения любителей «поживиться» чужим имуществом, но и являются гарантией спокойного сна и отдыха в квартире.

Надежная дверь хорошо изолирует помещение от шума, сохраняет тепло и уют. Тем, кто действительно заботится о своей семье и доме, следует выбрать железную дверь. Например, деревянные двери не имеют такой системы предохранения от взлома, как металлические. К тому же дерево обладает свойством деформирования под воздействием влажности. Также не надо забывать и об эстетическом виде. Дверное полотно является началом интерьера любого помещения.

Чертеж железной двери

Первым, самым важным этапом является выполнение эскиза изделия, по которому будет изготовлен чертеж. Для того чтобы чертеж был верным, необходимо произвести замеры, учитывая дополнительное расстояние в 2 см от стены до будущей двери. Это расстояние нужно для того, чтобы полотно закрывалось и открывалось без дополнительных усилий. Пусть лучше образуются щели — их легко можно устранить монтажной пеной.

Чертеж железной двери включает в себя схему полотна. Этот дверной элемент состоит из металлического каркаса с ребрами жесткости, дверных замков, обшивки в виде металлических листов, внутренних теплоизоляционных материалов и петель. Чертеж каркаса содержит схему стальной коробки и порядок крепления к коробке дверного полотна.

Существуют некоторые особенности выполнения сборочного чертежа металлической двери: необходимо определить направление ребер жесткости в конструкции. Они могут располагаться горизонтально, вертикально или даже пересекаться (вроде сетки). Чертеж определяет количество стальных листов в дверной конструкции. Схема также должна включать в себя количество петель и их расположение. Чаще всего ставят две петли.

Можно сделать и раздвижные двери своими руками. При выполнении чертежа для раздвижных металлических конструкций следует учитывать что в таких дверях нет петель, так как полотна двигаются по направляющим. Не исключено и использование нескольких полотен в конструкции.

Изготовление двери своими руками

Железная дверь своими руками может быть вполне по силам каждому. Конечно ее изготовление — это очень трудоемкий процесс, но при наличии необходимых знаний и умений можно изготовить конструкцию хорошего качества за небольшой промежуток времени. Существуют как простые, так и более сложные конструкции. Модельный ряд входных металлических дверей пополнился раздвижными дверями. Это настоящая революция, так как раньше входных раздвижных дверей просто не существовало.

Эта конструкция является первой входной металлической дверью, которая сдвигается вдоль проема и имеет те же технические характеристики, что и традиционные входные двери, а также обладает красивым внешним видом. Но так как в строительстве редко встречаются такие входные конструкции, то тему о том, как сделать раздвижные двери своими руками, можно оставить и остановиться на традиционном варианте по способу открывания. Это распашные железные двери.

Конструкционная схема металлической двери

Прежде чем приступить к изготовлению металлической двери, необходимо подготовить дверной проем, демонтировать старую дверную конструкцию, тщательно очистить стены. Далее нужно сделать замеры и выполнить чертеж будущей железной системы. Необходимо подготовить материалы и инструменты, которые понадобятся во время работы. Необходимые инструменты:

• дрель;
• сварочный аппарат;
• измерительный инструмент;
• шуруповерт или набор отверток;
• болгарка;
• стол или козлы для сбора дверной конструкции;
• струбцины;
• строительный уровень.

Необходимые материалы:

• дверные петли;
• анкерные болты;
• профильная труба 5х2,5 см, 9 п.м. (6 п.м. на дверную коробку и 3 п.м. на ребра жесткости);
• пена монтажная;
• краска по металлу;
• дверная фурнитура (замки, ручки и т. д.);
• стальной лист толщиной в 1,5-2 см (2х1 м);
• металлический уголок 3,2х3,2 м (6 п.м. для дверной рамы).

Схема устройства металлической двери

Металлические двери своими руками, порядок работ.

1. Сборка дверной коробки. По снятым размерам нарежьте профильную трубу, учитывая зазоры между профилем и стеной, примерно 1,5-2 см. Торцы профильной трубы срежьте под углом в 45°. Нарезанный материал сложите на рабочее место. Выровняв уровнем, выложите в виде короба, далее скрепите струбцинами. Начинайте приваривать с диагональных срезов, при этом постоянно контролируя правильность геометрии всей конструкции. Швы после сварки следует отшлифовать. К коробу приварите стальные полосы, с их помощью крепится коробка в дверном проеме. Просверлите в них отверстия.
2. Изготовление дверного полотна. Снимите замеры по внутренним стенкам выполненной коробки, отнимите величину зазора примерно в 7-10 см с каждой стороны и получите фактические размеры каркаса полотна. С помощью болгарки аналогичным способом подготовьте материал для каркаса. Несущие уголки отпилите в заданный размер и уложите во внутреннюю полость будущего дверного полотна. После правильной расстановки элементов выровняйте уровнем и сварите каркас. У вас должна получиться рама для дверного полотна. Далее к профильной конструкции фиксируйте стальной лист. Он должен выступать за предел каркаса примерно на 10 мм с каждой стороны. Делать сплошной шов не стоит, это может привести к деформации листа. После того как стальной лист и каркас двери зафиксированы и приварены, уложите внутрь ребра жесткости, приварите ухватом через 5-7 см. Определите и отметьте места для глазка, замка, ручки и петель, затем высверлите и зачистите.
3. Установка петель. Этот этам является важным и поэтому достаточно сложным процессом. Навесы должны располагаться строго по одной оси. Нижние элементы петель (с шариками) привариваются к коробке, а верхние — к обшивке.
4. Шлифовка всех сварочных мест, грунтовка и покраска изделия. Произвести в подготовленные вырезы монтаж глазка и замка. При необходимости обшить дверное полотно подобранными материалами.

Металлическая конструкция готова. Не так просто сделать такое изделие. Нужно немного упорства и мастерства, и результат превзойдет все ожидания.

Планируется не один этаж, а два или три обязательно нужно продумать конструкцию, которая будет вести к верхним ярусам. Чертеж металлической лестницы, созданный на основании замеров, поможет облегчить работу и сделать процесс обустройства доступным.

Схемы и чертежи металлических лестниц

Конструкция металлической лестницы обладает всеми необходимыми параметрами безопасности и долговечности. Именно поэтому часто делают ставку именно на этот вид изделия. Металл практически не подвержен коррозиям, выигрышно подчеркивает стиль помещения и вносит строгость и изящность в дизайн. Глядя на широкое разнообразие предлагаемых металлических лестниц можно понять, что их сможет собственноручно сделать даже тот человек, который не имеет опыта в подобных воплощениях.

Чертеж с размерами металлической лестницы

Самое главное – выбрать такую конструкцию, которую будет посильно начертить, подготовить и установить в пространстве помещения или за его пределами.

Преимущества

Недостатки

1. Одним из недостатков можно назвать громоздкость сходней и перил. Но благодаря умениям современных разработчиков, можно легко подобрать схему, которая будет максимально соответствовать по нагрузке для определенного помещения.
2. Некоторые изгибы и декоративные элементы сложно воплотить в жизнь без специальных навыков.

Основываясь на приоритетах и недостатках материала и конструкции в целом, можно делать ставку в пользу или против такого решения.

Металлическая лестница на косоурах

Чертеж металлической лестницы сделать гораздо проще, если структура обустраивается с помощью косоуров. Это обусловлено тем, что нужно просчитать расстояние для каждой ступеньки и подготовить материал, который впоследствии будет закреплен на основание. Косоуры – это база (основа) в форме будущей лестницы.

Она может быть произведена из разных материалов и быть закреплена, как этого требует помещение. Конечно, для приобретения подходящих косоуров замеры все же осуществить требуется.

Ведь конструкция должна подходить под параметры выделяемого под лестницу пространства. Лестница по металлическим косоурам поможет даже неопытным мастерам реализовать задачу установки.

Главное — правильно с отметкой места, где будет расположены сходни. А также иметь под рукой инструменты и материалы, необходимые для воплощения этой идеи в собственном доме.

Преимущества

Вариант конструкции металлической лестницы

Благодаря тому, что сходни, оборудованные с использованием косоуров, заслужили призвание, положительные стороны такого решения очевидны:

• Это облегчает процесс работы;
• Позволяет с легкостью организовать порядок действий;
• Такие конструкции прочны и долговечны;
• Благодаря косоурам даже неопытный специалист или просто хозяин дома, сможет реализовать задуманное и воплотить его в реальность;
• Этот элемент позволяет уделить больше времени деталям и дизайнерским экспериментам, которые украсят .

Это далеко не все позитивные стороны лестниц на косоурах, каждый владелец частного дома находит свои независимые преимущества.

Недостатки

Нужно правильно определить размер основы под ступеньки, чтобы конструкция четко вписалась в интерьер. Сделать такие расчеты несложно. Достаточно просто измерить высоту, угол наклона и ширину требуемой установки.

Как сделать чертеж металлической лестницы

Самостоятельно сделать чертеж лестницы из металла собственными руками достаточно просто. Для этого нужно осуществить замеры пространства, в котором будут расположены ступени, ведущие на второй этаж.

Необходимые материалы для замера

Для того чтобы осуществить измерение пространства следует иметь под рукой следующие принадлежности:

• Рулетку с максимальной длиной;
• Измеритель уровня поверхностей;
• Мел или специальный фломастер, которым можно сделать необходимые отметки на стене, полу и потолке.

Это минимальный набор принадлежностей, которые помогут качественно и быстро осуществить процесс замера.

Необходимые материалы для чертежа

Чтобы схема была максимально точной и правильной, следует также приготовить ряд канцелярских предметов. А именно:

• Остро заточенный карандаш или черный маркер с тонким стержнем;
• Лист бумаги или ватман;
• Линейка;
• Циркуль.

Чертить схему следует внимательно и аккуратно, чтобы при непосредственном процессе установки не допустить погрешностей, которые сложно исправить.

Какие параметры нужно измерить

Чтобы не прогадать и правильно сделать чертеж своими руками, потребуется произвести следующие измерения:

После осуществления замеров можно переносить записанные параметры на лист бумаги, формируя схему будущих сходней.

Какие нюансы обязательно учесть в процессе

При осуществлении замеров обязательно уделить особое внимание следующим факторам:

Какими бывают металлические лестницы

Бывает разным, но каждый из них достоин и часто выбираем . Конструкции металлических лестниц бывают:

Винтовыми	Такие сходни помогут сохранить максимум полезного пространства в помещении. Ступени выгодно подчеркнут изысканность дизайна и добавят искру в общую картину интерьера пространства. Единственное, что может остановить – это сложность самостоятельного осуществления чертежа. Без специальных навыков человек не справиться с замерами, необходимыми для столь сложной конструкции. А также непосредственный процесс установки лестничных структур требует некоторой сноровки и умения. Зная все особенности винтовой лестницы, человек сможет реализовать идею с установкой такой конструкции сходней. После воплощения задуманного интерьер тут же заиграет новыми красками.
Маршевыми	Этот вариант чаще всего используют для воплощения идеи по установке лестничных структур. Для такого массива легко нарисовать схему даже тем, кто никогда не сталкивался ранее с подобным заданием. Маршевые лестницы бывают прямыми, ведущими на второй этаж или с поворотами (это помогает экономить пространство). Измерить параметры, требуемые для чертежа любого из видов таких сходней, очень просто. Достаточно иметь под рукой необходимые инструменты и приспособления. Непосредственная установка конструкции также элементарна. Следует просто придерживаться пошаговых действий, о которых можно прочесть в любой тематической литературе.
Навесными	Бывают структуры, ведущие на второй этаж, держащиеся на стене. Под такие конструкции не устанавливают подпорки. Основной несущей и держащей нагрузки конструкцией, является стена. Поэтому, прежде чем приступать к действиям, следует убедиться, что стены прочны и готовы выдержать столь высокую нагрузку. Если да, то можно смело оборудовать навесную металлическую лестницу. Такая лестница поможет сэкономить пространство, сделать стиль помещения изысканным.