Détection & Détecteur de métaux
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>> TECHNIQUE : Les effets de sol
Comprendre la compensation des effets de sol,
les difficultés à prospecter sur des terrains fortement minéralisés et découvrir la technique !
... par Alain, notre technicien S.A.V
 

Les détecteurs de métaux dotés d’un système de discrimination furent introduits sur le marché à la fin des années 70. Ils furent considérés comme révolutionnaires dès lors qu’ils proposaient pour la première fois une aide efficace à la détection. En effet, la faculté de pouvoir différencier les métaux ferreux des non ferreux permettait à tout prospecteur de se concentrer sur les cibles jugées “bonnes” par ce nouveau dispositif, sans perdre un temps considérable pour la mise à jour de déchets ferreux.
Si ce système constituait un atout décisif durant la prospection, il réduisait en contrepartie la profondeur de recherche dans le sol. Cette réduction de performances fut rapidement jugée inacceptable par la plupart des prospecteurs. Ce phénomène indésirable s’expliquait par le fait que lorsqu’un discriminateur de métaux était réglé pour le rejet des ferreux, le sol était également rejeté comme s’il s’agissait également d’un ferreux. Ce rejet entraînait un décalage du seuil sonore, de telle manière qu’un objet non ferreux devait désormais être suffisamment proche du disque de détection pour rééquilibrer le circuit de détection et autoriser ainsi l’émission d’un signal sonore. A l’inverse, si ce même discriminateur était réglé au début de sa plage d’action, le sol, était considéré par sa “minéralisation” comme un objet valable et signalé comme tel.

Les premiers systèmes de discrimination étant de portée réduite, un nouveau principe de détection devait donc être envisagé. Des études ont été menées par les plus grands fabricants de détecteurs de métaux afin de corriger la compensation des effets de sol par une amélioration du traitements des signaux électromagnétiques recueillis par le disque. De ces études, il en ressortit que les signaux émis et reçus par le disque de détection présentait un décalage temporel permanent, variant en fonction de la minéralisation du sol soumis au champ généré par ce même disque. L’existence de ce phénomène est dû aux minéraux qui confère au sol une certaine conductivité électrique lorsqu’il se trouve soumis à un champ électromagnétique alternatif.
Selon la technique actuelle, les détecteurs de métaux exploitent le décalage temporel existant entre les signaux émis et reçus par le disque pour en différencier les ferreux des non ferreux. Il fut donc nécessaire de concevoir des systèmes de double discrimination : l’une pour discriminer le sol, et l’autre pour différencier les métaux.
C’est ce discriminateur de sol, également appelé “compensateur des effets de sol”, qui conditionne le fonctionnement du détecteur lors d’une détection d’un objet quelconque. En effet, ce circuit, insensible à la présence du sol, ne réagit qu’à la présence d’un objet métallique sans aucune distinction concernant la nature de ce métal. C’est le second circuit de discrimination (activé par le premier circuit) qui produira le signal spécifique selon la nature du métal rencontré.
Ce principe de fonctionnement reposant sur un système de double discrimination procure donc à l’heure actuelle une véritable compensation des effets de sol, tout en ayant un pouvoir de discrimination réellement opérationnel en tous lieux.
Nous allons voir maintenant ce qu’il en est des systèmes de compensation d’effets de sol dits “automatiques” ou “manuels”, que l’on rencontre sur les détecteurs du marché, leurs avantages et leurs inconvénients :

• Le système automatique de compensation :

Présent sur les modèles de base jusqu’au milieu de gamme, le système “automatique” fait que l’utilisateur n’a pas à se préoccuper des effets de sol, quel que soit le terrain prospecté. C’est donc un gage de simplicité, et les appareils qui en sont dotés seront particulièrement destinés aux débutants.
En fait, ces appareils sont équipés d’un système entièrement pré-réglé manuellement en usine sur une valeur moyenne de minéralisation de sol. Les profondeurs de recherche obtenues par le biais de ce système ne seront pas optimales dans bien des cas. Ceci est particulièrement vrai pour les plages de bord de mer, où la plupart de ces appareils seront gênés par les faux signaux engendrés par une conductivité de sol excessive (présence de sel). Par contre ils pourront procurer des résultats acceptables sur les labours, terres blanches, pelouses, sous-bois, etc.

 

• Le système manuel de compensation :

Rencontré sur les hauts de gamme et les appareils travaillant sur les hautes fréquences, ce système est en réalité exactement identique au système “automatique” décrit précédemment, hormis le fait qu’il peut être réglé à la demande par l’utilisateur au moyen d’une commande supplémentaire installée sur le panneau de commande.
Recommandés aux prospecteurs confirmés, ces détecteurs plus polyvalents seront capables de bien meilleurs résultats en tout lieu, pour peu qu’ils soient correctement réglés. En contrepartie, ils se révèlent parfois d’un usage fastidieux si le site prospecté présente des discontinuités dans la nature du terrain, de telle manière que le prospecteur sera obligé de régler sa machine à chaque fois que la minéralisation change de valeur... Le réglage, d’exécution aisée, sera jugé correct dès lors que l’appareil ne produira pas de signaux sonores significatifs lorsqu’on élève ou abaisse le disque par rapport au sol.
Il faut savoir par la suite que si le principe de réglage est facile à assimiler, il reste pourtant critique pour les performances :

• Une compensation des effets de sol insuffisante a pour résultat la détection du sol en tant que matériau conducteur. Cela se traduit par une multitude de signaux sonores durant la manoeuvre de balayage, du fait d’une mauvaise synchronisation du système de discrimination de métaux avec le système de discrimination des effets de sol.

• Une surcompensation des effets de sol a également un impact négatif sur la profondeur de recherche car le sol sera rejeté de la même manière qu’un métaux ferreux. Un détecteur calé sur ce rejet ne pourra plus ressentir un objet métallique qui offrirait une surface conductrice moindre que celle procuré par ce sol, ce qui explique la baisse importante des performances dans ce cas de figure. Des faux signaux peuvent apparaître lors d’une manœuvre de balayage, mais uniquement sur les appareils à balayage dynamique. Sur les appareils dit “statiques”, on constatera seulement des coupures du seuil sonore.

• Le système de pistage des effets de sol :

Uniquement disponible sur les hauts de gamme dotés d’un mode de travail statique avec seuil sonore, il s’agit d’un véritable système automatique qui détermine, par analyse directe des signaux en provenance du disque, la conductivité électrique de la minéralisation présente dans le sol. La procédure de mise en œuvre est simple sur ces modèles. Elle consiste à lever et abaisser le disque afin de relever les différences de seuil sonore. Ces différences de niveau sonore, proportionnelles au degré de minéralisation présent dans le sol, détermineront de manière fiable le degré de compensation à appliquer pour obtenir la plus grande profondeur de recherche possible. Une caractéristique intéressante concernant ce système de compensation est sa capacité de s’adapter à toute variation d’effets de sol durant la prospection sans intervention de la part de l’utilisateur.
D’une grande polyvalence, ces détecteurs peuvent être utilisés dans tous les cas de figure, tant par des prospecteurs débutants que par des expérimentés. La principale limitation de ce système est son temps de réponse durant une variation de minéralisation. A cet instant précis, le détecteur doit recaler son seuil sonore ; il existe alors une possibilité de manquer un petit objet métallique. Il est conseillé, afin de contrer ce désagrément, de noter toute baisse importante du seuil sonore et balayer sous un autre angle pour éliminer tout doute quant à la nature de l’élément détecté.

Pour conclure, nous voyons maintenant que les effets de sol ne pourront être compensés que par le biais d’un système de discrimination spécifique, dont le mode opératoire diffère selon le modèle de détecteur de métaux considéré. Il en ressort que le système de compensation des effets de sol est un critère prépondérant pour le choix d’un détecteur. Automatique ou manuel, niveau de performances, confort d’usage, budget ; un compromis judicieux devra être établi par le prospecteur selon le type de détection qu’il envisage d’effectuer avec sa machine.

 
 
           
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