ปัจจุบัน เครื่องตรวจจับโลหะ ได้เข้ามามีบทบาทในหลาย ๆ สถานที่ด้วยกัน ในการรักษาความปลอดภัยและคัดกรองคุณภาพของสินค้า เช่น ในอุตสาหกรรมการผลิตอาหาร การมีโลหะเจือปนภายในอาหารสามารถทำให้เกิดอันตรายร้ายแรงต่อผู้บริโภคได้ การมีเครื่องตรวจจับโลหะจึงสำคัญมาก ๆ
ในอุตสาหกรรมการขุดเหมืองแร่ก็ใช้เครื่องตรวจโลหะเช่นกัน โดยแุตสาหกรรมประเภทนี้จะใช้เครื่องจักรเป็นหลัก การมีเครื่องตรวจโลหะก็สามารถป้องกันการเกิดความเสียหายให้แก่เครื่องมือ โดยตรวจจับตำแหน่งของโลหะต่าง ๆ ขณะที่มีการขุดเหมืองอยู่ ทำให้สามารถทำงานได้ราบรื่นยิ่งขึ้น
เครื่องตรวจโลหะเองก็นิยมใช้ในการรักษาความปลอดภัยให้แก่หลากหลายสถานที่ เช่น สนามบิน อาคารรัฐบาล หรือตามสถานที่ต่าง ๆ เพื่อเอาไว้ใช้ตรวจจับอาวุธต่าง ๆ โดยสแกนทั้งคนและประเป๋าที่นำมาด้วย ทำให้เพิ่มปลอดภัยมากขึ้น และเครื่องตรวจจับโลหะ ทำงานอย่างไรล่ะ วันนี้ เรามีบทความดี ๆ มานำเสนอครับ
การตรวจจับโลหะกับวิทยาศาสตร์ และหลักการทำงาน
เครื่องตรวจโลหะนั้น สามารถทำงานได้โดยอาศัยหลักการสร้างความสมดุลของสนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่เกิดจากขดลวดส่งสัญญาณ หรือ Transmitter Coil ซึ่งมีหลักการทำงานที่คล้ายกับคลื่นความถี่วิทยุ ไปยังขดลวดรับสัญญาณที่เรียกว่า Reciever Coil จึงทำให้เกิดสนามแม่เหล็กขึ้น เมื่อมีสิ่งใดที่เหนี่ยวนำไฟฟ้าที่เกิดจากสนามแม่เหล็กนี้ ก็แสดงว่าเป็นโลหะนั่นเอง
อีกหลักการก็คือ การใช้กระแสไฟฟ้าไหลวน ( Eddy Current ) คือการที่เกิดการไหลวนของกระแสไฟฟ้าภายในตัวนำ ซึ่งจะไหลวนเป็นวงกลมก้นหอย ซึ่งในการตรวจจับโลหะ เมื่อมีวัตถุโลหะกระทบกับสนามแม่เหล็กซึ่งสร้างโดยเครื่องตรวจโลหะ จะเกิดกระแสไฟฟ้าไหลวนขึ้นในวัตถุนั้น ๆ ซึ่งกระแสนี้จะสร้างสนามแม่เหล็กเป็นของตัวเอง และจะต้านสนามแม่เหล็กของเครื่องตรวจโลหะ ทำให้สามารถตรวจเจอได้นั่นเอง
ซึ่งการผสมผสานระหว่างกฏสนามแม่เหล็กไฟฟ้าและกฏของกระแสไฟฟ้าไหลวนนี้ เครื่องตรวจโลหะก็จะสามารถตรวจจับโลหะได้ โดยตรวจจับการเปลี่ยนแปลงของสนามแม่เหล็กที่เกิดจากตัวโลหะ ทำให้เครื่องตรวจโลหะสามารถตรวจจับโลหะแม่นยำมาก และนิยมนำไปติดตั้งไว้ในหลากหลายสถานที่มากมาย เช่น การรักษาความปลอดภัย การควบคุมคุณภาพของสินค้า และการสำรวจทางโบราณคดี
เครื่องตรวจจับโลหะ ประเภทต่าง ๆ
เครื่องตรวจโลหะในแต่ละประเภท ก็จะมีการตรวจจับโลหะที่แตกต่างกันออกไป จึงจำเป็นที่จะต้องเลือกประเภทของเครื่องตรวจโลหะให้ดี เพราะมีหลากหลายสถานที่ที่ต้องการนำเครื่องตรวจโลหะไปใช้ จึงต้องศึกษาให้ดีก่อนซื้อครับ
เครื่องตรวจโลหะความถี่ต่ำ ( Very Low Frequency, VLF ) มีหลักการทำงานคือ มีขดลวดอยู่สองตัว คือ Transmitter และ Reciever คอยสร้างสนามแม่เหล็กความถี่ต่ำขึ้นมา และคอยตรวจจับการเปลี่ยนแปลงของสนามแม่เหล็กที่เกิดจากโลหะรอบ ๆ ตัว เครื่องชนิดนี้มีความอ่อนไหวค่อนข้างมากต่อโลหะต่าง ๆ นิยมใช้ในการหาสมบัติต่าง ๆ และใช้ในสถานที่ที่ต้องการความปลอดภัยสูง
เครื่องตรวจโลหะแบบเหนี่ยวนำไฟฟ้า ( Pulse Induction, PI ) มีหลักการที่ตรงกันข้ามกับแบบความถี่ต่ำ ซึ่งเครื่องชนิดนี้จะมีเพียงแค่ขดลวดเดียวที่ยิงสัญญาณแม่เหล็กลงไปในดิน เมื่อตรวจพบโลหะ ก็จะเกิดกระแสไฟฟ้าไหลวนขึ้นที่วัตถุนั้น ๆ และทำให้เกิดสนามแม่เหล็กขึ้นด้วย ซึ่งการเกิดสนามแม่เหล็กนี้ จะทำให้เครื่องตรวจโลหะสามารถตรวจพบได้นั่นเอง เครื่องตรวจชนิดนี้มักจะนำไปใช้ตรวจโลหะที่อยู่ภายในดินเป็นหลัก เช่น ตรวจหาโลหะในดินที่อุดมไปด้วยแร่ธาตุต่าง ๆ และตรวจโลหะใต้น้ำครับ และนิยมนำไปใช้ในการหาโบราณวัตถุและหาสิ่งของบนชายหาด
ปัจจัยต่าง ๆ ที่ทำให้ เครื่องตรวจจับโลหะ ทำงานผิดเพี้ยนได้
เครื่องตรวจโลหะนั้นนิยมนำไปใช้ในหลากหลายสถานที่มาก เช่น การตรวจอาวุธ การสำรวจทางโบราณคดี และอุตสาหกรรมต่าง ๆ ความแม่นยำของเครื่องตรวจเหล็กนั้นจะแตกต่างกันออกไปตามแต่ละสถานที่ที่นำไปใช้งาน เพราะมีหลายปัจจัยที่ส่งผลต่อความแม่นยำในการตรวจจับโลหะนั่นเองครับ
ขนาดของวัตถุ เป็นปัจจัยที่สำคัญมากที่ทำให้สามารถตรวจพบโลหะได้ง่ายหรือยาก โลหะชิ้นใหญ่ก็จะสามารถถูกตรวจจับได้ง่ายกว่าโลหะชิ้นเล็ก เป็นเพราะว่าโลหะชิ้นใหญ่จะสร้างสนามแม่เหล็กที่มากกว่าและแรงกว่าโลหะชิ้นเล็ก ซึ่งโลหะชิ้นเล็กเองก็จะสร้างสัญญาณที่อ่อนกว่า และถูกกลบโดยสัญญาณรบกวนได้ง่าย
การนำไฟฟ้า เป็นอีกปัจจัยที่ส่งผลต่อความแม่นยำของเครื่องตรวจโลหะ ซึ่งก็จะเกี่ยวข้องกับคุณสมบัติการนำไฟฟ้าของวัตถุนั้น ๆ เช่น ทองแดงหรือเงิน จะถูกตรวจพบได้ง่ายเพราะว่าสามารถนำไฟฟ้าได้ดี และในทางตรงกันข้าม สแตนเลสหรืออลูมิเนียม ก็จะสามารถถูกตรวจพบได้ยากเพราะว่า การที่สามารถนำไฟฟ้าได้ดีนั้น ก็จะสร้างสนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่แรงมากไปด้วย ซึ่งทำให้ถูกตรวจพบได้ง่าย
การรบกวนของสัญญาณต่าง ๆ ก็เป็นอีกหนึ่งสิ่งที่ทำให้เครื่องตรวจโลหะนั้นทำงานผิดปกติได้ โดยอุปกรณ์หลายอย่าง เช่น สายไฟ อุปกรณ์ที่ใช้ไฟฟ้า หรือโลหะที่อยู่ใกล้ ๆ สามารถบิดเบือนสัญญาณที่เครื่องตรวจโลหะได้รับได้ ซึ่งอาจทำให้ทำงานผิดพลาด หรือมีความแม่นยำที่น้อยลง
เพื่อที่จะเพิ่มความแม่นยำของเครื่องตรวจโลหะนี้เอง ผู้ผลิตมักใช้เทคโนโลยีในการตรวจโลหะที่ล้ำหน้า เช่น การบาลานซ์ระดับของพื้น และการคัดกรองสัญญาณที่ก้าวหน้าขึ้น เพื่อที่จะคัดกรองสัญญาณรบกวนออกไป และเพิ่มประสิทธิภาพในการตรวจจับโลหะด้วย
นอกเหนือจากปัจจัยเหล่านี้แล้ว ยังมีปัจจัยจากภายนอกอีกที่รบกวนการทำงานของเครื่องตรวจโลหะ เช่น สภาพแวดล้อมแถวนั้น เช่น แร่ธาตุต่าง ๆ ภายในดิน หรือความหนาแน่นของความชื้น ซึ่งก็ต้องอาศัยทักษะของผู้ใช้ตามไปด้วย
วิธีทำให้ เครื่องตรวจจับโลหะ มีประสิทธิภาพมากที่สุด
การเปรียบเทียบค่าต่าง ๆ ภายในอุปกรณ์ให้แม่นยำอยู่ตลอด ควรทำอยู่เป็นประจำเพื่อทำให้ตัวเครื่องนั้นสามารถตรวจจับได้อย่างแม่นยำ เมื่อทำการปรับค่าอะไรต่าง ๆ แล้ว เครื่องตรวจเองก็จะมีประสิทธิภาพในการตรวจโลหะที่มากขึ้น ขั้นตอนนี้สำคัญมาก ๆ เพราะเป็นการลดความเสี่ยงที่จะอ่อนไหวต่อโลหะมากเกินไป
สิ่งที่สำคัญอีกอย่างคือการเลือกใช้เทคนิคในการค้นหาโลหะที่ถูกต้องและเหมาะสมต่อสถานการณ์นั้น ๆ ผู้ที่ได้รับการฝึกการค้นหาโลหะมาแล้วจะสามารถค้นหาวัตถุโลหะได้ง่ายและเร็วกว่าผู้ที่ไม่ชำนาญ เช่น ความเร็วในการกวาดเครื่องตรวจให้คงที่ และมุมของการตั้งไม้ก็จะสามารถตรวจพบโลหะที่ซ่อนอยู่ได้
การซ่อมและบำรุงรักษาเครื่องตรวจโลหะก็จำเป็นเหมือนกัน เพราะการบำรุงเครื่องนั้นจะทำให้มีประสิทธิภาพอยู่ในระดับมาตรฐาน หรืออาจมากขึ้นจากเดิม การตรวจสอบการทำงานของเครื่องอยู่เป็นประจำก็จะทำให้สามารถพบปัญหาที่กำลังจะเกิดขึ้น หรือมีจุดไหนที่ต้องดูแลเป็นพิเศษ เช็คความเสถียรของการทำงาน หรือเช็ดอุปกรณ์ให้สะอาดอยู่ตลอด การบำรุงรักษาของอยู่เป็นประจำ ก็จะทำให้เครื่องมีอายุการใช้งานที่ยาวนานขึ้นตามไปด้วย
สรุป
เครื่องตรวจจับโลหะ นั้นนิยมนำไปใช้ในหลากหลายสถานที่มาก ตามแต่วัตถุประสงค์ต่าง ๆ ต่างกันออกไป เช่น การรักษาความปลอดภัย การคัดกรองคุณภาพของสินค้า หรือแม้แต่การหาสมบัติและการใช้ในทางโบราณคดีก็ตาม ซึ่งหลักการทำงานของเครื่องตรวจจับโลหะจะเป็นการผสมผสานระหว่างคุณสมบัติสมดุลของสนามแม่เหล็กไฟฟ้าและหลักการของกระแสไฟฟ้าไหลวน ซึ่งความแม่นยำของเครื่องเองก็มีปัจจัยต่าง ๆ เข้ามาเกี่ยวข้องด้วย เช่น สภาพภูมิอากาศ ความชื้น ขนาด และความสามารถในการเหนี่ยวนำไฟฟ้าของวัตถุชนิดนั้น ๆ ซึ่งการฝึกใช้เครื่องตรวจจับโลหะจนชำนาญและการใช้เครื่องมือที่ดีก็จะสามารถเพิ่มประสิทธิภาพในการทำงานให้ดีขึ้นตามไปด้วย
