Детектори за локализиране на инсталации

Детекторите за инсталации, познати още като скенери за стени, предоставят възможност за бързо и лесно откриване на трифазни проводници, слаботокови инсталации, разпределителни кутии на електрическата мрежа, арматура в бетон, алуминиеви и пластмасови тръби, пирони и болтове, подово отопление, отвори на комини и др. С тяхна помощ се определя точното местоположение на металните и неметални обекти в стени, подове и тавани и се избягва повреждането на водопроводни, електрически и други инсталации, които са често явление при ремонтни и довършителни работи, свързани с пробиване на отвори.

Принцип на действие
Детекторите съдържат електронен блок, който подобно на миниатюрен радиопредавател създава електромагнитно поле с много висока честота. Колкото обектът е по-близо до центъра на полето, толкова по-голямо е изменението на неговата честота. Това означава, че при плъзгане на скенера по стената и приближаване до обекта, честотата започва да се променя, което се регистрира от електронния блок и се дава съответната индикация. Често пъти близкостоящи метални предмети не могат да бъдат различени и скенерът ги локализира като един. Типичен пример са арматурните пръти в бетон. Метални обекти от немагнитни материали (мед, алуминий), включително проводници, които не са под напрежение, предизвикват значително по-малка промяна на честотата и, съответно, локализирането им е по-трудно. Обикновено това става в специален режим на работа на скенера. При това дълбочината, на която могат да бъдат открити такива обекти, е около 2 пъти по-малка в сравнение с тези от магнитен материал.

Скенерите, които откриват неметални предмети, използват капацитивен принцип. Между детектиращата зона на скенера (сензора) и стената съществува електрически капацитет, чиято големина зависи от материала, от който е направена. При плъзгане на скенера по стената и достигане на неметален обект от различен материал капацитетът се променя, макар и много слабо. Тази промяна, обаче, може да бъде регистрирана и съответно установено началото на обекта. Промяната е най-голяма, когато сензорът се намира точно над предмета - така може да се установи и неговата среда. Най-големи промени на капацитета предизвиква дървото и затова скенерите с лекота откриват греди и други подобни в бетон и мазилка.

В плътни и еднородни стени детекторът създава електромагнитно поле с равномерна структура, на което съответства определен електрически сигнал. Когато при движение на скенера полето му попадне в кухина, то и електрическият сигнал се променят, макар и незначително, което позволява и откриването на кухини в стената.
Водата също е електрически проводим материал и съответно променя електромагнитното поле. Това затруднява откриването на търсените обекти във влажна среда, например на арматура в наскоро отлята бетонна плоча и др.

Откриване на проводници
При протичане на ток по проводника, около него се създава електромагнитно поле. Колкото е по-висока честотата на електромагнитното поле, толкова по-малки предмети могат да бъдат регистрирани чрез промените му. При монофазната електрическа мрежа, използвана в преобладаващата част от жилищните и офисните помещения, поле има само около активния проводник (фазата), но тъй като проводниците в електрическите кабели практически винаги са един до друг, те се локализират като един. Нещо повече, ако разстоянието между успоредно разположени кабели е под определена стойност (дадена в упътването на прибора), те също не могат да бъдат диференцирани и скенерът ги показва като един.

Трифазните инсталации, например, за някои отоплителни уреди, бойлери и други подобни, имат 4 проводника, като поле се създава около три от тях (фазите). За съжаление, в голяма степен тези три полета се компенсират взаимно, което прави откриването на трифазни инсталации значително по-трудно. Това е основна причина скенерите, подходящи за търсене на трифазни инсталации, да са по-рядко срещани и по-скъпи.

Освен проводниците от електрическата мрежа, в стената може да има и проводници от други инсталации - телефонна, домофонна, компютърна мрежа, за кабелна телевизия, за озвучителни тела и т. н. Те са познати под общото наименование слаботокови инсталации, тъй като обикновено по тях протичат твърде малки токове. В резултат на това проводниците се локализират много по-трудно от тези на електрическата мрежа. За откриването им обикновено се препоръчва превключване на скенера в режим за търсене на обекти без напрежение.

Фактори, оказващи влияние върху работата на детекторите
Електромагнитното поле не преминава през метални листа, мрежи и предмети. Поради това не могат да бъдат откривани метални обекти в стени от тухли с високо съдържание на метални окиси, както и през рабица. В тези случаи скенерът показва, че цялата стена е едно метално тяло. Има бои, съдържащи метални окиси, които също пречат на локализирането. Търсенето през огледало практически е невъзможно заради тънкия метален слой от задната страна на стъклото.

Влияние на работата на скенерите оказва и водата, или по-точно нейното количество в стената. Тъй като е проводник на електрически ток (макар и не както металите), тя силно затруднява работата на скенерите. Затова всички производители препоръчват използването им върху сухи стени. Например, разположението на арматурата в изсъхнал бетон може да бъде установено, но в току-що излят това е неточно, а може и да е невъзможно. Освен това, когато в суха стена има мокро място, възможно е скенерът погрешно да го отчете като предмет. Подобно е положението и с локализиране на неметални предмети - наличието на вода в стената рязко променя параметрите на капацитета между търсения предмет и скенера и също затруднява откриването му.

Дълбочината и точността на локализиране зависят от структурата на стената и използваните материали. При леко влажна стена, когато все още могат да се правят измервания, точността намалява заради съдържанието на вода. Дълбочината и точността не са еднакви в различните режими на работа на скенерите. Точността намалява с увеличаване на дълбочината, на която се намира обектът в стената.

Особености на сканирането
Сканирането се състои в последователно обхождане на определена повърхност с цел установяване на някакви качества или особености. При скенерите за стени това обхождане задължително се прави в две взаимно перпендикулярни посоки. Например започва се от горния ляв ъгъл и скенерът бавно се движи в хоризонтална посока до достигане на горния десен ъгъл, сваля се надолу на разстояние, приблизително половината от размера на сензора му и същото движение се повтаря отдясно наляво. След обхождане на цялата повърхност, все едно че се чертаят линии по нея, същото се повтаря и във вертикална посока.

Причината за това са особеностите на взаимодействието на електромагнитното поле на скенера с продълговати метални предмети (електрически проводници, тръби, винкели, арматурно желязо). Когато скенерът се движи по дължината им, взаимодействие почти няма, т. е. тяхното наличие вероятно няма да бъде регистрирано. При перпендикулярно движение има взаимодействие и, съответно, те се локализират. При това най-точното установяване на положението на даден предмет става, като след откриването му, чрез сканиране с няколко взаимно перпендикулярни движения около него се намира мястото, където се получава най-голямо показание на индикатора му.

В най-простите модели индикаторът се състои от няколко светодиода. Те светват последователно един след друг при приближаване до предмета, а единият от тях показва, когато е намерено точното му място. В други модели индикаторът е светеща стълбица, която става най-дълга при достигане на точното място. Моделите от най-висок клас са с течнокристален индикатор, на който се отбелязва и дълбочината на предмета (разстоянието му от повърхността), а в най-добрите модели - и максималната дълбочина на отвора, който може да се пробие над него, без да го засегне.

Работни режими
За максимално точно измерване трябва при движението на скенера той да се плъзга по стената с равномерен неголям натиск и без да се отделя от нея. За целта, някои модели имат подложки от кече или подобна материя на задния си капак, а други - колелца. Преди започване на търсене, скенерът трябва да се калибрира, което той обикновено прави сам при натискане на съответния бутон или автоматично след включването му. При това трябва точно да се спазват инструкциите от упътването за експлоатация, тъй като някои модели изискват да са отдалечени от стената и метални предмети, а други - да се прилепят неподвижно към нея.

Най-лесна е работата със скенери с един-единствен режим на работа. При тези с повече режими подходящият се избира в съответствие с упътването, като може да се наложи в процеса на работа режимът да се смени. Например, един от режимите може да е за стени от тухли с отвори, друг за бетон и стени от плътни тухли, и трети - за дървени подове и тавани, както и за леки преградни стени. Когато се открие предмет, на индикатора се появява съобщение за типа му (метал, дърво, ел. инсталация). При търсене на пластмасови тръби може да възникне проблем, когато стената е от тухли с отвори. На последните скенерът реагира по подобен начин, както на тръбите.
При избор на скенер трябва да се има предвид, че за точното установяване на мястото на вече намерен предмет някои модели изискват допълнително да се премине 2 или 3 пъти над него, а при други е достатъчно еднократно преминаване. Освен това, едни модели определят средата на предмета, а други - двата му края. Естествено, че след определяне на мястото на обекта, то трябва да бъде отбелязано върху стената. За целта в някои скенери има отвор, през който със специален маркер се отбелязва мястото. При други е достатъчно да се натисне бутон и вградено в скенера приспособление го отбелязва. Съществуват и скенери, които с тънък светлинен лъч в горния си край показват мястото, а отбелязването му е грижа на работещия.