Поиск шпильки

Поиск стоек (также детектор стоек или датчик стоек ) — это портативное устройство, используемое в деревянных зданиях для обнаружения стоек каркаса, расположенных за окончательной поверхностью стены, обычно гипсокартоном . Хотя существует множество различных устройств поиска шпилек, большинство из них делятся на две основные категории: магнитные детекторы шпилек и электрические детекторы шпилек. Есть также устройства, использующие радар .

История

Поисковые устройства для шпилек использовались с начала 20-го века, и первые из них были магнитными и полагались на внутренние магниты для обнаружения стеновых крепежей или гвоздей, предположительно прикрепленных к стойкам. ^{[ нужна ссылка ]}

В 1977 году Роберт Франклин разработал электронный прибор для поиска стоек, который использовал внутренний конденсатор для измерения изменений плотности за стеной. ^{[ 1 ]} Его патент был запущен в производство корпорацией Zircon Corporation, которая стала единственным производителем электронных устройств поиска шпилек до истечения срока действия патента в 1998 году. Несмотря на то, что эти электронные устройства поиска шпилек были новинками, они не всегда оказывались эффективными при обнаружении шпилек.

С 1998 года во внутренние искатели шпилек конденсаторов было внесено множество разработок и усовершенствований, что увеличило их популярность. Последние разработки включают в себя детекторы стоек с несколькими сенсорными пластинами, которые распознают стену в нескольких местах. Эти датчики могут одновременно указывать расположение, ширину и отсутствие шпилек. Благодаря большему количеству датчиков эти детекторы стоек не требуют калибровки и лучше адаптируются к несоответствиям в конструкции стен.

По состоянию на 2013 год на рынке было доступно несколько устройств поиска шпилек на основе сверхширокополосных радиолокационных сканеров для датчиков. ^{[ 2 ]} Они основаны на микромощном импульсном радаре в качестве базовой технологии, а искатели шпилек, использующие эту технологию, были изобретены Томасом Макьюэном и запатентованы в 1995 году. ^{[ 3 ]}^{[ 4 ]}^{[ 5 ]}

Магнитные детекторы шпилек

Магнитные детекторы шпилек используют магниты для обнаружения металла в материале стены, поскольку магнит притягивается к металлу. Притяжение усиливается по мере приближения магнита к металлу стены. Самая сильная точка притяжения, если она связана с металлическим крепежом в стене, должна указывать на расположение стойки.

Детекторы магнитных шпилек могут быть менее полезны в домах, построенных из металлической сетки и штукатурки. Металлическая сетка искажает сигнал электронного искателя шпилек.

Стационарные магнитные детекторы

Стационарные магнитные детекторы шпилек используют стационарный магнит для обнаружения гвоздей или шурупов, вставленных в стойки при монтаже стенового материала. Пользователь должен перемещать магнит вокруг стены до тех пор, пока не почувствует силу магнитного притяжения, и двигаться в направлении притяжения. Поскольку стационарные магнитные детекторы стержней полагаются на то, что пользователь чувствует притяжение, они могут быть ненадежными, особенно когда металлические крепления расположены глубже в стене, что снижает общее притяжение. Когда крепления расположены глубоко или зарыты под более толстый стеновой материал (как в большинстве оштукатуренных стен), эффективность стационарных магнитов значительно ниже.

Движущиеся магнитные детекторы

В искателях шпилек с подвижным магнитом используется неодимовый магнит, который подвешен в корпусе и может свободно перемещаться в ответ на скрытый металл. Сила этого редкоземельного магнита и легкость перемещения магнита позволяют подвижным магнитным искателям шпилек работать с широким спектром типов конструкций. Магнит подвешен таким образом, что он всегда находится в «исходном» положении, пока его не наведут непосредственно на металлическую застежку или металлическую шпильку. Поскольку движущийся магнит способен уведомлять пользователя как звуковым, так и визуальным образом, оператор не должен чувствовать притяжение к металлу. Это позволяет ему находить крепежные элементы, глубоко спрятанные под штукатуркой или плиткой, в отличие от обычных магнитных искателей шпилек, в которых используется фиксированный магнит, который зависит от пользователя, который «чувствует» рывок.

Электронные искатели шпилек

Электронные средства поиска шпилек основаны на датчиках, которые обнаруживают изменения диэлектрической проницаемости стены. Диэлектрическая проницаемость изменяется, когда датчик находится над шпилькой. ^{[ 6 ]} Нижнее значение указывает на наличие стойки в стене. Поисковые устройства для шпилек внутреннего конденсатора также могут иметь другие функции, позволяющие обнаруживать металл и напряжение переменного тока.

Электронные искатели шпилек в настоящее время ^{[ когда? ]} бывают трех типов: искатели краев, искатели центра и искатели мгновенного действия.

Искатели кромок

Искатели кромок — это самые простые детекторы с внутренними конденсаторами. Приборы для обнаружения кромок обнаруживают края стойки или другого материала за стеной. Этот искатель сначала необходимо откалибровать по пустому участку стены, а затем его можно перемещать вдоль стены до тех пор, пока он не обнаружит изменение плотности — например, край стойки. Приборы для обнаружения кромок следует перемещать в обоих направлениях, чтобы найти оба края стойки. Одиночный датчик в устройствах обнаружения кромок может быть подвержен ошибкам, иногда указывая точку на расстоянии 25 мм (1 дюйм) или более от края стойки. После того, как оба края отмечены, пользователь должен определить местоположение центра стойки.

Центроискатели

Приборы для поиска центральных стоек определяют центр стойки с помощью двух датчиков, которые регистрируют отдельные показания диэлектрической проницаемости стены. Когда два показания совпадают, искатель указывает, что он центрирован на шпильке. Несколько показаний используются для определения целевого центра. Центроискатели необходимо перемещать только в одном направлении. Как и искатели кромок, искатели центра требуют калибровки. Текстурирование стены может вызвать неровные движения по стене, что ухудшит показания калибровки.

Мгновенный поиск шпилек

Мгновенные средства поиска шпилек являются более поздним решением. ^{[ когда? ]} разработка. Мгновенные детекторы стоек имеют несколько сенсорных пластин, и их не нужно перемещать по стене для обнаружения стойки, что позволяет преодолеть эффект неровной текстуры стены. Они используют алгоритм для анализа показаний с нескольких сенсорных пластин для более быстрого и точного определения. Мгновенные средства поиска стоек распознают несколько участков стены одновременно, включая центр стойки, края стойки и области без стоек. Мгновенные средства поиска шпилек укажут различную ширину шпилек и расположение нескольких шпилек одновременно. ^{[ нужна ссылка ]}

Поскольку устройства мгновенного поиска стоек используют несколько показаний для определения местоположения шпилек, они также менее уязвимы к строительным аномалиям (таким как неровная краска, текстура стен, обои, неровная штукатурка и т. д.), которые могут дезориентировать центральные и краевые искатели.

Радарные сканеры

Новейшие в отрасли искатели шипов ^{[ когда? ]} внедрить радиолокационную технологию. Используя необработанные сигналы, передаваемые датчиками, они могут классифицировать различные типы стен, а также материал, из которого они сделаны. Это позволяет обнаруживать шпильки, трубы, провода, утечки и даже движение вредителей или грызунов. Одним из их преимуществ является возможность работать со старыми домами, например, с реечными и оштукатуренными стенами. ^{[ 7 ]}

Ссылки

^ Патент США 4099118.
^ Джон Икс. «Разговор об инструментах» . цитата: «Раньше мы называли их искателями шпилек... DeWalt называет это радарным сканером, Bosch UWB Radar Technology, а Milwaukee называет это детектором Sub Scanner».
^ Генри Фонтан, изд. «Схемы The New York Times: как работают электронные устройства» . 2001. с. 17. Перепечатано из: Мэтт Лейк. «Как это работает: детекторы могут найти правильное место, чтобы забить гвоздь» . 2001.
^ Томас Э. Макьюэн. США 5457394 «Импульсный радиолокационный искатель». 1995.
^ Томас Э. Макьюэн. Микромощный импульсный радар ближнего действия со строем стреловидной дальности высокого разрешения, 1998 г.
^ «Как работают средства поиска шпилек?» . Howstuffworks.com . 1 апреля 2000 года . Проверено 11 апреля 2018 г.
^ «Walabot: новое устройство 3D-изображения для домашних мастеров и изобретателей» . Шестеренчатый мозг . 21 сентября 2018 г. Проверено 03 июля 2019 г.

[1] Патент США 4099118.

[2] Джон Икс. «Разговор об инструментах» . цитата: «Раньше мы называли их искателями шпилек... DeWalt называет это радарным сканером, Bosch UWB Radar Technology, а Milwaukee называет это детектором Sub Scanner».

[3] Генри Фонтан, изд. «Схемы The New York Times: как работают электронные устройства» . 2001. с. 17. Перепечатано из: Мэтт Лейк. «Как это работает: детекторы могут найти правильное место, чтобы забить гвоздь» . 2001.

[4] Томас Э. Макьюэн. США 5457394 «Импульсный радиолокационный искатель». 1995.

[5] Томас Э. Макьюэн. Микромощный импульсный радар ближнего действия со строем стреловидной дальности высокого разрешения, 1998 г.

[6] «Как работают средства поиска шпилек?» . Howstuffworks.com . 1 апреля 2000 года . Проверено 11 апреля 2018 г.

[7] «Walabot: новое устройство 3D-изображения для домашних мастеров и изобретателей» . Шестеренчатый мозг . 21 сентября 2018 г. Проверено 03 июля 2019 г.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]