¿Cómo se fabrica un detector de metales? ¿Cómo funciona?
Los deteccionadores de metales tienen su origen en las teorías del electromagnetismo desarrolladas por James Maxwell. Más tarde, Gustave Trouvé y Alexander Graham Bell diseñaron los primeros prototipos basados en estos principios. Desde entonces, estos dispositivos han evolucionado gracias a numerosas innovaciones y patentes, culminando en los modelos modernos que utilizamos hoy en día. Estos modelos integran funciones avanzadas como los ajustes de frecuencia, de sensibilidad y de discriminación, que son tantas características a verificar al comprar un deteccionador de metales.
El funcionamiento se basa en el electromagnetismo. Un transformador emite un campo magnético, y otro detecta las perturbaciones causadas por objetos metálicos. Según su tecnología, como los sistemas VLF o PI, estos detectores se adaptan a diversos usos: exploración de suelos, excavaciones en paredes o seguridad en aeropuertos.
Las grandes marcas desarrollan sus productos teniendo en cuenta las necesidades de los usuarios, ya sea para buscar tesoros, oro, objetos perdidos u otros metales en contextos variados.
¿Quién inventó el detector de metales?
Los detectores de metales tienen su origen en los trabajos de James Maxwell, quien descubrió las ecuaciones fundamentales del electromagnetismo. A finales del siglo XIX, científicos comenzaron a aplicar estas teorías para crear máquinas capaces de detectar metales. En 1874, Gustave Trouvé inventó el primer modelo portátil. Años después, Alexander Graham Bell diseñó un aparato para localizar una bala en el cuerpo del presidente estadounidense James Garfield.
El desarrollo de los detectores se aceleró en la década de 1920. En 1925, Gerhard Fischer obtuvo el primer patente para un detector de metales, dando origen a la famosa marca Fisher. Posteriormente, varios inventores mejoraron estos dispositivos. Entre ellos, el teniente Jozef Stanislaw Kosacki diseñó una versión más práctica, aunque mucho más pesada que los modelos modernos.
Hoy en día, los detectores de metales de alta gama integran circuitos electrónicos avanzados y una concepción informática. Estas tecnologías permiten a los usuarios ajustar con precisión sus parámetros para una detección más eficiente.
Las bases del electromagnetismo aplicadas al detector de metales
El electromagnetismo combina dos fenómenos: la electricidad y el magnetismo. Utilizamos la electricidad en casi todas nuestras actividades diarias, como navegar por Internet, ver la televisión o cocinar. El magnetismo, aunque menos visible, también juega un papel esencial.
Un generador produce electricidad haciendo girar un tambor de alambre de cobre en un campo magnético. Este campo magnético genera un flujo eléctrico en el alambre. El inverso también es cierto: la electricidad puede generar magnetismo, como en los motores eléctricos.
En resumen, la electricidad puede crear magnetismo, y el magnetismo puede generar electricidad. Por eso hablamos de electromagnetismo. Un detector de metales funciona gracias a este principio. Exploita las diferencias de potencial electromagnético para detectar objetos metálicos.
¿Cuáles son los diferentes tipos de detectores de metales?
Los detectores de metales se dividen en varios tipos, pero para la detección amateur, el detector de inducción por pulsos (PI) es uno de los más utilizados. Este tipo de detector utiliza una sola bobina que actúa tanto como emisor como receptor. Envía impulsos cortos de corriente en la bobina, lo que genera un campo magnético. Cuando el impulso se detiene, este campo se colapsa y produce un breve flujo eléctrico.
Cuando un objeto metálico está cerca, el detector capta un campo magnético opuesto. Identifica el metal gracias a un impulso reflejado, que tarda más en desaparecer. Este principio recuerda el funcionamiento de un sonar.
Los detectores PI ofrecen una gran profundidad de detección y son particularmente efectivos para encontrar oro nativo. Sin embargo, funcionan menos bien en áreas contaminadas por residuos metálicos, como entornos urbanos. Su baja capacidad para discriminar metales ferrosos los hace más adecuados para zonas rurales, playas o lugares con materiales muy conductores.
Otras tecnologías existen, como los detectores con oscilador y frecuencias de batido (BFO). Menos costosos y más sencillos, son sin embargo menos precisos y menos sensibles que los modelos VLF o PI.
Finalmente, algunos detectores están diseñados para la industria. Estos dispositivos, a menudo equipados con tres bobinas, permiten detectar pequeños fragmentos de metal.
¿Qué profundidad pueden alcanzar los objetos?
La profundidad máxima de un detector de metales varía según varios factores, pero generalmente oscila entre 20 y 30 cm.
- Tipo y tamaño del objeto: Los objetos más grandes y los metales que producen un campo magnético fuerte (como el hierro) se detectan a mayores profundidades.
- Tipo de detector: Cada tipo de detector tiene una capacidad de profundidad diferente. Las tecnologías y frecuencias utilizadas también influyen en la profundidad máxima.
- Interferencias: Los cables, tuberías, teléfonos, alarmas y líneas eléctricas pueden interferir con los detectores de metales. Todo material que conduce corriente eléctrica puede crear interferencias.
- Tipo de suelo: Los suelos que contienen materiales conductores dificultan la detección.
Además, algunos objetos metálicos pueden formar un halo conductor con el tiempo, lo que puede influir en la detección al modificar la conductividad del suelo alrededor de ellos.
Diversas aplicaciones de un detector de metales
Los detectores de metales tienen múltiples usos y se despliegan en varios tipos. Aquí están los principales:
Un detector de metales y su funcionamiento en el suelo
Un detector de metales funciona gracias a dos bobinas situadas en el plato del detector: una bobina emisora y una bobina receptora.
- El plato emisora: Genera un campo magnético alrededor del detector gracias a una batería que permite pasar una corriente eléctrica alterna. La frecuencia a la que cambia la corriente define la frecuencia de funcionamiento del detector. Este campo magnético atraviesa el suelo sin ser afectado. Cuando encuentra un objeto metálico, actúa sobre los átomos del metal, desplazando sus electrones y creando un nuevo campo magnético alrededor del objeto.
- El plato receptora: Detecta el campo magnético creado por el metal. Este campo induce una corriente eléctrica en la bobina, que está conectada a un altavoz. Esta corriente produce entonces un zumbido sonoro. Cuanto más cerca está el detector del metal, más fuerte es el campo, lo que explica por qué el zumbido es más fuerte.
Para funcionar correctamente, el hilo de la bobina receptora está dispuesto de manera que no sea perturbado por el campo magnético de la bobina emisora. De lo contrario, el señal del metal sería ocultada por la del emisor.
Cómo un VLF detecta diferentes tipos de metales
Los detectores de metales VLF pueden diferenciar los tipos de metales detectados, como el aluminio, el oro o el hierro, gracias al principio de deshace.
Este fenómeno se basa en una diferencia entre la frecuencia de la bobina emisora y la captada por la bobina receptora. Cada metal tiene una resistencia eléctrica propia, que influye en la circulación de la electricidad a través de él. Analizando esta resistencia, el detector identifica el metal presente bajo el suelo. Se llama discriminación de metales.
Además, muchos detectores VLF ofrecen la posibilidad de filtrar ciertos metales. Ajustando un umbral de desfase, puedes ignorar los metales indeseados. Algunos modelos incluso permiten definir varias franjas de desfase (llamadas notas) para afinar la búsqueda y evitar señales innecesarias.
Otros componentes
Como puedes ver solo con mirarlos, los detectores de metales modernos son mucho más que dos bobinas de alambre y una batería. Las otras características importantes son las siguientes:
- Pantalla de control: Aquí se almacenan la mayoría de los elementos importantes. La pantalla de control contiene la batería, los altavoces, el procesador electrónico de cálculo y todas las funciones de configuración que el detector puede tener.
- Bastón: Para hacer la detección de metales más cómoda, los modelos para el público general tienen un bastón telescópico o plegable largo.
- Plato: El plato contiene las bobinas (o una sola bobina según el tipo). Generalmente es de forma oval, redonda o doble D.
Aparte de estos componentes, la mayoría de los detectores de metales disponen de una entrada para auriculares y una pantalla.
Las diferentes funciones de un detector de metales
Las frecuencias de detección
Los detectores de metales funcionan generalmente entre 4 y 50 kHz y se dividen en tres categorías de frecuencias:
- Bajas frecuencias (4-8 kHz): Son ideales para grandes objetivos y metales altamente conductores como el plata y el cobre. Ofrecen una buen profundidad pero son menos precisas para pequeños objetivos.
- Frecuencias medias (8-15 kHz): Encuentran un buen equilibrio entre profundidad y precisión, adaptándose a diversos tipos de terrenos y objetivos.
- Frecuencias altas (15 kHz y más): Excelentes para pequeños objetivos y terrenos mineralizados, aunque su profundidad de detección es menor.
Sensibilidad según el tipo de metal
- Bajas frecuencias son más sensibles a metales altamente conductores como:
- Bronce
- Cobre
- Plata
- Oro (alianzas, joyas)
- Frecuencias altas son mejores para metales de baja conductividad, como:
- Acierto
- Níquel
- Aluminio
- Oro (joyas pequeñas, cadenas finas, oro nativo)
Impacto del tamaño de los objetos
Las bajas frecuencias detectan mejor grandes objetivos, mientras que las altas frecuencias son más eficaces para pequeños objetivos.
Impacto de la mineralización del suelo
- Bajas frecuencias penetran mejor en suelos menos mineralizados. Están adaptadas a suelos neutrales o poco mineralizados.
- Altas frecuencias son más adecuadas para suelos muy mineralizados, especialmente en zonas salinas (playas o inmersión en agua de mar).
Ciertos detectores ofrecen un balance automático o manual para ajustar el balance de suelo y mejorar la estabilidad del señal.
Perturbaciones electromagnéticas
Las bajas frecuencias son más sensibles a perturbaciones electromagnéticas, como las de torres de alta tensión, generadores o equipos de radio/TV. Las altas frecuencias son más estables en estos entornos. Algunos detectores permiten calibrar el dispositivo en función de estas interferencias.
Elegir la frecuencia
Los detectores multifrecuenciales son polivalentes, mientras que los detectores monofrecuenciales de frecuencia media (12-14 kHz) son especialmente adecuados para principiantes. La elección de la frecuencia depende del tipo de terreno y de los objetivos buscados.
La reactividad
La reactividad de un detector de metales permite separar los objetivos en zonas contaminadas por metales. Sin embargo, una reactividad elevada reduce la profundidad de detección porque las ondas electromagnéticas se concentran bajo el plato. Un detector menos reactivo puede alcanzar profundidades mayores, pero corre el riesgo de perder objetivos ferrosos.
La elección entre reactividad y profundidad depende del uso previsto. Para detectar objetos cercanos como monedas o joyas, es preferible una reactividad alta. Para objetos más profundos, se debe elegir un detector que ofrezca una mejor profundidad.
Ciertos detectores permiten ajustar la reactividad en función del terreno. En un terreno limpio, una reactividad baja es ideal para mayor profundidad. En un terreno contaminado, una reactividad alta ayuda a distinguir los objetivos.
La sensibilidad
La sensibilidad, o ganancia, determina la profundidad de detección. Encontrar el ajuste adecuado requiere pruebas y ajustes. Los detectores modernos suelen tener un modo automático para facilitar este ajuste.
¿Es siempre necesario usar la sensibilidad máxima? No. Una sensibilidad demasiado alta puede dañar la estabilidad del señal y provocar falsos positivos. Es importante experimentar y ajustar la sensibilidad según las condiciones del terreno.
Cómo ajustar la sensibilidad de un detector
El ajuste de la sensibilidad se puede comparar con conducir un coche: en condiciones ideales, se puede aumentar, pero en condiciones difíciles, es mejor reducirla. Una sensibilidad demasiado alta puede hacer que el detector sea más sensible a interferencias.
Factores que afectan la sensibilidad
- Suelos contaminados: Los suelos con residuos metálicos pueden perturbar los señales. Se recomienda reducir la discriminación y evitar zonas muy contaminadas.
- Interferencias electromagnéticas: Las fuentes externas, como las líneas eléctricas o los relámpagos, pueden perturbar el señal. En este caso, es necesario reducir la frecuencia o la sensibilidad para estabilizar el señal.
- Mineralización: Los suelos ricos en minerales pueden crear falsos positivos. El uso del equilibrio del suelo permite compensar esta mineralización.
¿Qué afecta la sensibilidad de un detector?
- Suelos contaminados: Los suelos con muchos residuos pueden perturbar los señales. Se recomienda ajustar la discriminación a un nivel bajo y evitar zonas muy contaminadas.
- Interferencias electromagnéticas externas: Las fuentes como las líneas eléctricas y los relámpagos pueden crear interferencias. Puede ser necesario reducir la frecuencia o la sensibilidad para estabilizar el señal.
- Mineralización: Los suelos ricos en minerales pueden dar falsos positivos. El uso del equilibrio del suelo es recomendado para ajustar el detector a la mineralización.
La discriminación
La discriminación en los detectores de metales filtra los metales ferrosos indeseados debido a su baja conductividad. Esto permite detectar principalmente metales no ferrosos, evitando así cavar para residuos. Este proceso utiliza filtros o algoritmos que analizan las propiedades electromagnéticas de los metales para diferenciarlos.
Existen dos tipos de discriminación: la discriminación selectiva, que rechaza ciertas bandas de conductividad, y la discriminación bidimensional, que analiza tanto la conductividad como el grado de oxidación de los metales para una identificación más precisa. Aunque a menudo se confunde con el «notch», la discriminación se distingue de este último. El «notch» permite enfocarse y rechazar bandas específicas de conductividad, incluso para metales no ferrosos.
En zonas poco contaminadas, es preferible no utilizar la discriminación para conservar la potencia y la profundidad de detección. Los detectores modernos permiten regular el volumen de los objetivos ferrosos, mejorando así la gestión de los señales. Además, es difícil discriminar grandes masas ferrosas, pero ajustando la altura del plato detector, se puede mejor identificar la naturaleza de los objetos voluminosos.
En modo todos metales, todos los objetos son detectados, incluidos los pequeños ferrosos y las escorias. Este modo es útil para encontrar objetos de hierro como las puntas de flechas, muy buscadas. Permite ganar algo en profundidad, pero no está adaptado a terrenos contaminados. Los cazadores de meteoritos o de oro nativo lo utilizan a menudo. También es útil para verificar si se ha pasado alguna cuestión en una pequeña zona que ya haya revelado algunas descubrimientos interesantes.
Umbral Sonoro
Ciertos detectores emiten un leve ruido de fondo. Cuando este sonido cambia al contacto con un objetivo, indica si el objetivo es ferroso o no. El umbral sonoro (o THRESHOLD) permite ajustar este sonido en modo todos metales. También ayuda a ajustar manualmente el balance de suelo. En los modelos Equinox, sirve también como amplificador de señal (BOOST) en modo todos metales.
Aumentar el umbral sonoro aumenta la potencia teórica del dispositivo. Si el zumbido continuo te molesta, puedes reducirlo.
balance de suelo y mineralización del suelo
Los suelos varían según su mineralización, y ajustar correctamente el balance del suelo puede mejorar las prestaciones de tu detector. Ignorar esta etapa puede hacer que te pierdas objetos valiosos. El ajuste del balance de suelo permite reducir las perturbaciones causadas por los minerales. El equilibrio es esencial para evitar los falsos positivos en suelos mineralizados, que pueden ocultar cuestiones válidas y reducir la profundidad de detección. Un buen equilibrio optimiza la profundidad y minimiza los falsos positivos.
Para suelos más difíciles, un detector más avanzado es necesario. Existen tres tipos de ajustes: manual, semiautomático y en tiempo real. Los mejores detectores permiten pasar del equilibrio manual al automático para adaptarse a todos tipos de suelos.
Regulación del número de tonos
La mayoría de los detectores emiten una sola tonalidad. Un objeto discriminado generalmente detiene el bip del detector. Otros dispositivos utilizan tonalidades variadas, como sonidos agudos, medios o graves, en función del tipo de metal detectado, de la profundidad y de la orientación de la cuestión en el suelo.
Por ejemplo, una moneda grande de plata colocada plana bajo el plato emitirá una tonalidad aguda, indicando buena conductividad. Si la cuestión está a 20 cm bajo tierra y en posición lateral, el sonido puede ser medio. Los pequeños objetos, los aleaciones antiguas y el oro suelen emitir una tonalidad medio. Es importante verificar que el objeto no sea de hierro. Si el sonido es regular, agudo o medio, es recomendable cavar.
A veces, un objeto metálico puede producir un sonido extraño, pero a medida que cava y se acerca a la cuestión, el sonido se vuelve más agudo y más claro. Un pequeño golpe para quitar el polvo superficial puede ser suficiente para tomar una decisión. Varios pasos cortos alrededor de la cuestión también ayudan a afinar la decisión de cavar o no.
Desfase de frecuencia
El desfase de frecuencia, también llamado cancelación de ruido (NOISE CANCEL), permite a varios detectores que usan la misma banda de frecuencias funcionar correctamente sin interferirse cuando están cerca.
Los detectores multifrecuenciales de MINELAB, gracias a sus tecnologías FBS y BBS, ajustan automáticamente su frecuencia para evitar las perturbaciones (otros detectores, líneas de alta tensión, etc.). Estos ajustes no afectan la profundidad de detección del dispositivo, ya que las variaciones son muy pequeñas, de décimas de kHz.
¿No resulta esto divertido, pero no son caros y difíciles de usar?
Los detectores de metales pueden parecer intimidantes para los principiantes, pero no deben ser complicados ni caros. Aunque los detectores se vuelven cada vez más avanzados, es a menudo posible empezar con solo las bases.
Algunos de los mejores detectores para principiantes son accesibles y permiten prospectar eficazmente monedas y otros objetos.
