كاشف المعادن هو جهاز إلكتروني متطور يستخدم لاكتشاف الأجسام المعدنية المدفونة تحت الأرض أو مخبأة داخل الأشياء. يتألف هذا الجهاز عادةً من وحدة تحكم تحتوي على دوائر إلكترونية معقدة وحساسات للاكتشاف، بالإضافة إلى وحدة صوتية أو مرئية تنبه المستخدم عند اكتشاف جسم معدني.
يعود تاريخ كاشف المعادن إلى النصف الثاني من القرن التاسع عشر. في عام 1881، اخترع العالم والمهندس الأمريكي من أصل اسكتلندي، ألكساندر غراهام بيل، أول جهاز كاشف للمعادن في محاولة للبحث عن رصاصة داخل جسم الرئيس الأمريكي جيمس غارفيلد.
ألكساندر غراهام بيل
الفكرة الأولية وراء كاشف المعادن تمثلت في استخدام تقنية التحليل المغناطيسي للأرض للكشف عن التغييرات في التوازن المغناطيسي للتربة عند وجود جسم معدني. مع مرور الوقت، تطورت التقنيات وأصبحت الحساسات أكثر تطورًا ودقة، مما سمح بزيادة فعالية ودقة الجهاز في الكشف عن المعادن.
مبدأ عمل كاشف المعادن
يعتمد عمل كاشف المعادن على مبدأ تغير الحث المغناطيسي للجسم المعدني عندما يمر في مجال مغناطيسي تولده الحساسات Detectors. كل جهاز كاشف يحتوي على جهاز إرسال Transmitter يقوم بتنشيط لفة موصلات Coils. وتكتشف لفة الاستقبال الأجسام المعدنية، عن طريق تحسس نوع من التيارات التي تتولد في الموصلات عند تعريضها لمجال مغناطيسي متردد وتسمى Eddy Currents. هذا التغير يؤدي إلى توليد موجة Sin ذات تردد مغاير، وعند اكتشاف معدن، يقوم الحساس بإرسال إشارة إلى وحدة التحكم التي تنبه المستخدم عن طريق صوت أو ضوء بوجود جسم معدني أيًا كان.
آلية عمل كاشف المعادن
تطبيقات واستخدامات كواشف المعادن
- البحث عن الكنوز والمعادن الثمينة: يستخدم المستكشفون وهواة الكنوز هذا الجهاز للبحث عن المعادن الثمينة مثل الذهب والفضة.
- الأمن والتفتيش: في المطارات والمباني الحكومية، يستخدم كاشف المعادن لفحص الأشخاص والحقائب بحثًا عن الأسلحة المعدنية والأجسام المحظورة.
- البناء والهندسة المدنية: في صناعة البناء، يستخدم للكشف عن الأنابيب المعدنية والكابلات الكهربائية قبل الحفر.
- العلم والبحوث: يُستخدم في الدراسات البحثية لاكتشاف القطع الأثرية وتحديد تركيب الأرض وتواجد المعادن فيها.
بفضل هذه التطبيقات المتعددة، يظل كاشف المعادن أداة مهمة في العديد من الصناعات والمجالات، مساهمًا في تسهيل العديد من العمليات وزيادة الكفاءة والأمان.
المراجع:
- Grosvenor, Edwin S. and Wesson, Morgan, “Alexander Graham Bell: The Life and Times of the Man
Who Invented the Telephone,” New York: Harry N. Abrahms, Inc., (1997) - Graves M, Smith A, and Batchelor B, “Approaches to Foreign Body Detection in Foods,” Journal of Trends in Food Science & Technology, (1998)
- The Science Behind How Metal Detectors Work, by Popular Mechanisms
