La scelta del progetto.

Come al solito non invento niente, leggo quà e là, e quando qualcosa mi interessa la elaboro prima mentalmente poi mi ci dedico alla progettazione e sperimentazione, apportando magari modifiche a me più confacenti.

Ora è il caso del CERCAMETALLI.

Sono stato attratto dal prodotto della White's electronics, il SURFMASTER P.I. ma anche del PROSCAN e quello di N.E.

Di tutti questi ho sviluppato il master per circuito stampato e montati per poterli confrontare; i primi due sfruttano il sistema di impulsi a induzione mentre il terzo il sistema doppler.

A parte l'elettronica, il sistema meccanico è simile per tutti, quindi cominceremo a parlare della costruzione.

Costruzione meccanica.

Pannello in compensato, giunti a T e gaffette di montaggio.

Ho visto diversi esempi di strutture, più o meno elaborate, ma non facilmente realizzabili nel nostro laboratorio, salvo l'impiego di piegatrici per tubi, stampi plastici e snodi isolati.

La mia proposta (già vista in rete) si basa sull'impiego di accessori per impianti elettrici e un pò di fantasia, tutto reperibile nei vari brico center e nella nostra zucca; io fornisco l'idea poi ogniuno la sviluppi come creda.

Procuriamoci quindi:

1 ritaglio di compensato/multistrato spessore 10 o 15 mm, dimensioni 25x25cm circa; servirà a produrre il supporto per la bobina di ricera.

1 tubo in pvc da 20mm per impianti elettrici; attenzione il tubo intero è lungo 3mt, io sono andato ad acquistarlo col motorino quindi l'ho tagliato in tre parti sul posto per poterlo trasportare, tanto servono pochi pezzi.

1 confezione di gaffette a bloccaggio rapido per tubo da 20mm, nella confezione ce ne sono 8.

1 confezione di giunti apribili a T, ce ne sono 4.

1 confezione, (facoltativa) di giunti assiali diritti, ce ne sono 8.

1 scatola rettangolare per giunzioni impianti elettrici, tipicamente quelle grigie con 4 viti sul coperchio, deve contenere il circuito elettronico e la batteria di alimentazione, ma se avete già qualche altra scatola, anche metallica, tutto fa brodo.

Spesa totale, per ora, circa 20 euro.

Servirà anche: circa 15 mt filo di rame smaltato diam. 0,4 / 0,5 / 0,6mm, quello che riuscite trovare, io l'ho recuperato da un vecchio trasformatore di alimentazione, non impregnato, ma è anche possibile trovarlo da chi costruisce motori elettrici o trasformatori a pochi cent. o gratis, oppure su eBay; poi collante per modellismo, o ABS o pvc, forse già l'avete o al solito brico.

Tavoletta di compensato da 12mm, alcuni esempi di scatolette plastiche di varie misure.

Preparazione supporto bobina esploratrice.

Tavoletta di compensato, limetta e minitrapano.

Armiamoci di compasso e matita, (chiedeteli in prestito a vostro figlio), tracciamo il centro della tavoletta di compensato e descriviamo tre cerchi concentrici di 23 -21 -18cm, serviranno a delimitare i bordi degli intagli di alleggerimento che andremo a fare. Le misure non sono tassative, il più importante è il cerchio esterno.

Ora, mettiamo in moto la fantasia e con la matita segnamo i contorni della cave di alleggerimento mantenendo una parte piena verso di noi, dove andrà fissato lo snodo per l'asta di sostegno.

Una volta delimitati i tagli da fare utilizziamo un seghetto alternativo oppure un archetto da traforo, come nel mio caso, per poi rifinire il tutto con limette e carta vetrata. Qual'è il santo dei certosini? bisogna rivolgersi a lui perchè ci occorrerà tanta pazienza, ma tanto nessuno ci corre dietro.

Sempre con carta vetrata arrotondiamo tutti i bordi, esterni e interni eliminando tutte le sbavature, poi diamo una bella carteggiata sopra e sotto per poi passare alcune mani di turapori carteggiando tra una mano e l'altra fino a rendere le superfici perfettamente ( o quasi) lisce.

Supporto bobina già ritagliato, secondo i miei gusti, e rifinito con turapori.

Preparazione all'avvolgimento bobina.

Scanalatura e filo avvolto.

Ora avviene una lavorazione delicata al supporto bobina; con l'aiuto di una limetta tonda o, utilizzando un piccolo minitrapano e una fresetta, occorre praticare un solco nel bordo esterno del supporto profondo almeno 5mm, meglio 6-7.

Una volta fatto, pratichiamo un piccolo foro da 2-2,5mm, dalla parte del disco, rimasto pieno, inclinato verso l'alto dall'esterno verso il centro, dove far passare le due estremità del filo che andremo ad avvolgere. Più facile a farlo che a spiegarlo.

Immaginiamo di aver già recuperato o acquistato il filo di rame smaltato da 0,5mm, infiliamo un capo del filo nel forellino appena fatto fissandolo con nastro sulla faccia superiore del disco, poi andremo ad avvolgere, ben stirate dentro la scanalatura fatta in precedenza, 20 giri completi, infilando la coda del filo nello stesso forellino. Blocchiamo ancora con nastro adesivo.

Fissiamo in più punti lungo la circonferenza con qualche goccia di cianoacrilica in modo che l'intero avvolgimento non si muova.

Adesso dobbiamo coprire completamente , riempiendo la scanalatura, l'avvolgimento fatto, sia per proteggerlo che per estetica.

Ci sono diverse soluzioni, usare stucco bianco per legno o muro, molto pratico e asciuga presto ed è perfettamente carteggiabile, oppure usare vinavil mescolato con polvere di legno, recuperabile dalle varie carteggiature, oppure ancora, come ho fatto io, preparare un composto di resina epossidica bicomponente mescolata con polvere di polistirolo, anche questa ricavandola dalla certeggiatura o grattugiandola da un blocchetto di polistirolo da imballo; proporzioni 1 parte resina 3-4 parti polistirolo (in volume), si otterrà un impasto morbido e leggero, facilmente carteggiabile quando asciutto.

In tutti i casi, l'impasto non deve essere troppo molle, il vinavil tipo rapido, la resina  5- 30 minuti, altrimenti durante l'asciugatura potrebbe colare tutto su un fianco. Io ho usato resina 30 minuti ma ho impiegato volontariamente molto tempo a mescolare applicandola poi con una piccola spatolina di plastica e durante i primi minuti di indurimento ho ruotato verticalmente il disco e la resina si è stesa benissimo su tutta la circonferenza senza altri maneggiamenti.

L'avvolgimento appena fatto, bloccato solo con qualche goccia di colla, rifinito con resina.

Preparazione supporti di brandeggio.

Adesso riprendiamo in mano gli accessori di plastica acquistati e un tubetto di collante per plastica o abs.

Apriamo in due gusci il giunto a T, con una forbice o un coltellino grattiamo via i tre fermi interni del giunto, sono quelle piccole protuberanze che servono a limitare l'incastro dei tubi per il passaggio del filo elettrico negli impianti, nol nostro uso impediscono la correta chiusura del giunto.

Tagliamo del nostro tubo da 20mm, uno spezzone lungo quanto è largo il giunto +30mm.

Cospargiamo di collante l'interno delle due parti del giunto, posizioniamo ben al centro della parte larga, lo spezzone prima tagliato e l'estremità del tubo rimasto nella sede verticale vuota fino a toccare il tubetto messo prima.

Chiudiamo il giunto a T e diamo un giro di nastro sulle parti incollate.

Mentre il tutto asciuga facciamo la stessa operazione, senza incollare, con un altro giunto e uno spezzoncino di tubo, chiudiamo il giunto e alle estremità del tubetto incastriamo due collari di fissaggio, uno per parte, a contatto con il giunto.

Posizioniamo l'opera appena fatta sul disco/bobina, mantenendolo in simmetria, sul lato pieno rivolto verso di noi. Avremo cura di applicare prima uno e due strisce di nastro di carta sul cui tracciare i riferimenti con la matita.

Misuriamo la distanza dei fori di fissaggio tra i collari e riportiamo la misura sui riferimenti fatti prima.

Foriamo da parte a parte il disco in compensato sui segni fatti con punta da 5mm, attraveso i fori fissiamo con vite e dado due collari, con la testa della vite lato collare e dado sotto il disco. E' tutto provvisorio.

Proviamo ora se il giunto prima incollato si incastra a forza nei collari.

Abbiamo realizzato lo snodo della sonda di ricerca.

E' opportuno scavare sotto il dado, con punta da 10mm, la sede per annegare il dado e tagliare la vite a filo piastra. Consiglio vivamente di procurarsi viti e dadi in nylon, al brico ci sono, forse da 6mm e vanno bene. Si evitano interferenze metalliche nella sonda e in caso di forti urti cedono senza fare altri danni.

Particolare della sonda con applicati supporti e giunto aT

Montaggio brandeggio.

Esempio ancoraggio controlbox.

Ora dobbiamo pensare al brandeggio, la parte cioè che ci permetterà di sostenere senza difficoltà tutto il metal detector.

Facciamo una prova di questo tipo, montiamo la sonda col proprio snodo, impugnamo il tubo rimasto attaccato al giunto a T, posiamo la sonda sul piano del pavimento e rimanendo eretti impugnamo il tubo con la sonda a distanza di circa 60cm dai nostri piedi.

Bene, dove impugnamo il tubo, quella è la distanza dove fisseremo l'impugnatura; marchiamo con la matita la posizione.

Tagliamo circa 15cm di tubo, lavoriamo un altro giunto asportando le asperità interne, incolliamo il tutto sui segni fatti sul tubo come posizione impugnatura, mantenendo lo spezzone di 15 cm verticale e perpendicolare alla sonda.  Facilissimo.

Dalla giunzione appena fatta alla estremità del tubo restante devono rimanere circa 30cm per fissare il poggiabraccio.

Se non ci fosse la lunghezza voluta, niente paura, con la colla e un giunto diritto si fa tutto.

Io ho risolto così: dallo snodo della sonda ho incollato circa 60cm di tubo alla cui estremità ho incollato da un solo lato un giunto diritto.

Il restante tubo con impugnatura, come descritto prima, si incastra a forza nel giunto diritto, permettendo anche un facile smontaggio del sistema per il trasporto.

Sonda con collari già fissati, snodo a T e prima parte del tubo con giunto diritto, seconda parte del brandeggio con impugnatura fissata.

Montaggio posabraccio e insieme finale.

Tutta la meccanica montata per prova in attesa della verniciatura finale.

Il posabraccio, come lo chiamo io, è un semicollare a U montato all'estremità superiore del tubo di brandeggio e serve ad agevolare il movimento di ricerca metalli usando una sola mano.

Procuriamoci uno spezzone di piattina di alluminio larga 20mm e lunga circa 25cm, al centro di essa pratichiamo un foro da 5/6mm e fissiamoci un collarino di fissaggio, come quelli messi sulla sonda per lo snodo; pieghiamo a U la piattina dalla parte opposta al collare, servirà ad incastrarla sulla parte finale del tubo di brandeggio per posare l'avanbraccio poco prima del gomito.

La parte meccanica, ancora grezza è ultimata; possiamo montare il tutto per verificare gli allineamenti, lunghezze e praticità di uso; se qualcosa non torna saremo in grado di rimediare.

Collegamento elettrico sonda.

Cominciamo ad usare il saldatore.

Prepariamo da un ritaglio di vetronite ramata, quella per circuiti stampati, una piastrina di circa 20x10mm, con il seghetto o una limetta triangolare pratichiamo un piccolo solco trasversale al centro per isolare il rame e ottenere due piazzuole separate di circa 1cm per lato.

Al centro del solco foriamo con punta da 2-2,5mm, sotto la piastrina applichiamo un pezzettino di nastro biadesivo, ritagliamone i bordi come la piastrina.

Puliamo con carta vetrata fine il rame della piastrina finchè sia lucido; togliamo la protezione del biadesivo e infiliamo nel forellino i dua fili di rame smaltato della sonda; facendo scorrere la piastrina sui fili la posizioniamo sulla sonda facendo combinare il foro con l'uscita dei fili; premiamo sulla piastrina per bloccarla sulla superfice della sonda.

Ora scaldiamo il saldatore; tenendo i fili tesi, con un coltellino grattiamo lo smalto dai fili a circa 1,5cm di altezza poi stagnamo la spellatura con il saldatore.

Spuntiamo i fili mantenendo la stagnatura per circa 5mm e saldiamo queste estremità alla piastrina pulita, un filo per lato.

Sulle stesse piazzuole saldiamo anche le estremità di uno spezzone di piattina elettrica, servirà a collegare la sonda con il circuito elettronico che realizzeremo.

Dopo le saldature, usiamo una incollatrice a caldo colando abbondantemente la colla fino a ricoprire completamente la piastrina con i fili saldati e parte del cavetto elettrico.

Finitura.

Queste operazioni potranno essere fatte anche alla fine, ma intanto prepariamoci con le idee.

Se vogliamo solo giocare va tutto bene com'è, se invece vogliamo dare un tocco personale pensiamo alle colorazioni e finiture estetiche.

Smontiamo i pezzi prima assemblati per prova, carteggiamo per benino la sonda e applichiamo un leggero strato di fondo spray; lasciamo asciugare bene bene fino il giorno dopo intanto pensiamo con quale tinta colorarlo.

Due mani di vernice acrilica andranno più che bene. Normalmente si vedono le sonde commerciali bianche o nere ma io penso utilizzerò una tinta brillante, forse giallo o rosso vivo, mentre tutto il brandeggio color alluminio. L'impugnatura penso di ricoprirla con una manopola in spugna per biciclette, farà più prof.

Il cavo elettrico della sonda, meglio se nero, andrà in parte avvolto a spirale sull'asta della sonda. Me lo immagino già, speriamo sia bello.

Elettronica di controllo.

Scatola con elettronica agganciata al tubo del brandeggio.

Come già detto all'inizio, ho realizzato tre master per circuito stampato, due in misure diverse per il Surfmaster P.I. uno per il Proscan e un'altro per il progetto di N.E.

Al momento parliamo del Surfmaster, basta digitarlo e in rete si trovano un sacco di informazioni, schemi, disegni e numerosi blog.

Io ho realizzato i master con Fidocad, programma gratuito e molto semplice, in italiano, con un discreto elenco di librerie e possibilità di crearne delle proprie.

Lo stampato in questione misura circa 12x7,5 cm quindi ho dovuto procurarmi una scatola idonea che mi contenesse anche le batterie; su uno dei lati corti ho fissato l'interruttore di accensione, i due potenziometri di controllo e i led di segnalazione, a fianco su un lato lungo, la presa rca per la sonda e il jack per l'auricolare o cuffietta.

Sul fondo applicheremo due collari per agganciare la scatola al tubo di brandeggio.

Elettronica montata nella sua scatola. La batteria è avvolta in gommapiuma. Volendo si può utilizzare un portapile piano a 8 celle da fissare all'interno del coperchio.

Questo è lo schema elettrico del Surfmaster, modificato e testato.

Particolari del Surfmaster finiti pronti per l'assemblaggio.

Surfmaster finito e montato pronto all'uso.