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Les détecteurs de métaux sont des appareils de mesure qui servent à localiser des objets métalliques dans le sol, dans l'eau ou dans les murs. Ils sont basés sur différentes méthodes de mesure et sont utilisés dans de nombreux domaines.
Pour en savoir plus sur la conception, le fonctionnement et l'histoire des détecteurs de métaux, consultez notre guide.
Les détecteurs de métaux, également appelés appareils de détection de métaux, sont utilisés pour localiser des objets métalliques. Ils se composent d'une unité électronique et d'une sonde de recherche, qui est généralement une bobine métallique. Les deux éléments sont reliés entre eux par un câble. La bobine est traversée par un courant alternatif à basse fréquence, ce qui génère un champ électromagnétique. Si la sonde est guidée sur le sol et rencontre un objet métallique, le champ magnétique change, ce qui est enregistré par l'unité électronique. Celle-ci déclenche un signal optique ou acoustique et indique ainsi la découverte d'un objet métallique. Pour pouvoir couvrir une grande zone de recherche, le champ magnétique de la bobine doit être le plus large possible. Différentes formes de bobines sont utilisées à cet effet. On utilise par exemple des bobines en forme d'assiette ou d'anneau, mais aussi des bobines allongées et des bobines dites "double D" (DD) sans noyau.
Les détecteurs de métaux sont utilisés dans de nombreux domaines. Ils sont par exemple utilisés pour le contrôle des personnes dans les aéroports ou dans d'autres établissements publics afin de détecter les pièces et objets métalliques transportés sans autorisation. Un autre domaine d'application est la neutralisation des engins de guerre (déminage). En outre, les détecteurs de métaux sont utilisés dans le secteur industriel pour rechercher des éclats de métal dans des produits tels que les aliments ou les médicaments, qui peuvent s'y introduire en raison de l'usure des machines pendant le processus de production. Les détecteurs de métaux sont également utilisés pour la pose d'installations électriques et le bricolage afin de déterminer l'emplacement et le passage des tuyaux et des câbles dans les murs ou de repérer les clous et les vis. Les détecteurs de métaux font également partie des outils des archéologues et des personnes qui partent à la chasse au trésor dans le but de mettre au jour des pièces de monnaie antiques, des bijoux, de l'or, des météorites et d'autres témoignages du passé. Dans le jargon, les personnes qui partent à la recherche avec un détecteur de métaux sont appelées des sondeurs. La recherche elle-même est appelée "sondage".
Droits et obligations
La recherche de pièces métalliques dissimulées est une activité de loisir amusant. Important : respectez les lois et réglementations locales en vigueur dans le pays concerné. Il est dans votre intérêt d'en prendre connaissance.
L'histoire des détecteurs de métaux remonte au XIXe siècle. Avec le début de l'industrialisation, les métaux, en particulier le fer et le minerai de fer, ont pris de plus en plus d'importance en tant que matières premières car ils ont servi de base à la fabrication de multiples machines et produits innovants. Pour répondre à la demande croissante de métaux, on a cherché d'autres solutions pour les extraire. L'idée était d'inventer un appareil permettant de détecter les métaux dans le sol ou dans la roche et de les rendre ainsi rapidement disponibles.
Le physicien allemand Heinrich Wilhelm Dove a fait un premier pas dans cette direction. Il a développé un détecteur de métaux basé sur le système d'induction et d'équilibre. Un tel système se compose de deux bobines dont la charge électrique est équilibrée et qui sont perturbées dès qu'un métal s'y ajoute. Comme chaque métal présente un déphasage différent, il est possible d'identifier différents métaux. L'inconvénient de l'invention de Dove était qu'elle consommait beaucoup d'électricité, qu'elle était sujette à des perturbations, qu'elle était peu maniable et qu'elle ne permettait qu'une faible profondeur de recherche. La technique sur laquelle elle reposait semblait toutefois novatrice. Sur la base du même principe, Alexander Graham Bell, connu par la plupart des gens comme l'inventeur du téléphone, a développé une balance à induction qui devait permettre de localiser des objets métalliques dans le corps humain. En 1881, le président américain James A. Garfield a été assassiné et Bell a tenté de le sauver en essayant de localiser les balles dans son corps à l'aide de son détecteur. La tentative a échoué.
Ce n'est que dans les années 1930 que l'entrepreneur et technicien Gerhard Fischer, né en Allemagne, a réussi à mettre au point un détecteur de métaux fonctionnel, qui a même été produit en masse. Alors qu'il travaillait sur un appareil de radio-navigation, Fischer a découvert que les métaux et les roches contenant du minerai pouvaient perturber la réception des ondes radio. C'est ainsi qu'il a eu l'idée qu'il devait être possible, à l'inverse, de localiser des objets en métal à l'aide d'ondes radio. Les détecteurs de métaux de Fischer et les perfectionnements un peu plus performants de l'inventeur polonais Józef Stanisław Kosacki étaient à l'époque destinés en particulier à des fins militaires. Grâce à eux, les soldats pouvaient localiser les mines et autres munitions de guerre dangereuses. Cependant, les appareils étaient encore assez lourds et volumineux. Ce n'est que dans les années 1960, grâce à l'invention du transistor qu'il a été possible de construire des détecteurs de métaux plus compacts et plus légers, comme l'a fait le technicien américain Charles Garrett. Les détecteurs de métaux qu'il a développés sont encore connus aujourd'hui sous le nom de détecteurs Garrett.
Les détecteurs de métaux utilisent en général l'une des deux méthodes de mesure différentes : la technique d'induction par impulsions ou l'excitation par courant alternatif.
Les détecteurs de métaux basés sur la technique d'induction pulsée (en anglais PI) fonctionnent avec un courant continu puissant et sont équipés d'une seule bobine de recherche qui fait office d'émetteur et de récepteur. Elle émet de courtes et puissantes impulsions magnétiques qui génèrent des courants électriques de Foucault dans les objets métalliques ciblés. Une fois les impulsions magnétiques émises, le détecteur passe en mode réception, ce qui permet à la sonde de percevoir les courants de Foucault sous forme de tension mesurable. Les détecteurs de métaux de ce type se démarquent en général par une bonne intensité de signal et une grande profondeur de recherche ; le type et la taille du métal ne peuvent toutefois pas être déterminés avec autant de précision.
Dans le cas de l'excitation par courant alternatif (également appelé mode CW pour continuous wave), on distingue deux autres méthodes : l'analyse d'atténuation et la méthode de mesure via l'oscillateur BF. Dans le cas de l'analyse d'atténuation, la sonde émet sans interruption un signal de courant alternatif à basse fréquence d'environ 10 kHz. Contrairement à la technique d'induction par impulsions, le détecteur de métaux ne commute pas en permanence entre le mode d'émission et le mode de réception. Au lieu de cela, les signaux reçus sont analysés en continu pour déterminer l'amplitude et la position de phase de la tension alternative. La conductivité varie fortement en fonction de la nature de l'objet métallique. Grâce aux signaux reçus, la sonde du détecteur de métaux peut enregistrer la taille approximative de l'objet trouvé et le métal dont il est composé.
Outre l'analyse de l'atténuation, il existe le système BFO (Beat Frequency Oscillator). Ici, deux oscillateurs sont utilisés. Les oscillateurs génèrent des signaux électriques en continu. L'un des oscillateurs, situé dans le détecteur de métaux, émet une fréquence fixe de plusieurs centaines de kHz. Le deuxième oscillateur fait partie de la bobine de recherche et génère une autre fréquence. Les deux fréquences se superposent et déclenchent un signal acoustique dont la hauteur varie dès que le deuxième oscillateur s'approche d'un objet métallique.
La méthode de mesure appliquée est un critère important lors de l'achat du détecteur de métal adéquat. Selon que vous souhaitez rechercher à de grandes profondeurs ou que la détermination du type de métal est plus importante pour vous, vous choisirez un détecteur utilisant la technique de l'induction pulsée ou le procédé à courant alternatif.
Le choix d'un détecteur de métaux numérique ou analogique dépend de l'utilisation individuelle. Les détecteurs de métaux numériques permettent des mesures très précises et sont généralement équipés d'un écran LCD ainsi que de différentes possibilités de réglage. Un équipement complet implique également un poids important, c'est pourquoi les détecteurs de métaux numériques sont souvent plus lourds et moins maniables que les détecteurs analogiques et consomment en outre plus d'énergie. Pour les longues chasses au trésor ou les interventions sur des terrains difficiles, il est préférable d'utiliser un appareil moins lourd.
Si l'on souhaite sonder non seulement sur le sol, mais aussi dans les eaux, il faut veiller à ce que la sonde de l'appareil soit étanche. Dans ce cas, il est recommandé d'utiliser des détecteurs sous-marins spéciaux, disponibles pour différentes profondeurs de plongée. Certains modèles sont étanches jusqu'à 10 mètres, d'autres jusqu'à 80 mètres. D'autres encore permettent même de travailler au fond de la mer.
Une bonne finition, une utilisation facile et un grand confort de port (mot-clé : repose-bras confortable) jouent également un grand rôle. En outre, les détecteurs de métaux qui produisent des signaux acoustiques devraient être équipés d'une prise casque. La prospection avec un casque audio présente plusieurs avantages : D'une part, on perçoit mieux le signal acoustique en s'isolant des bruits environnants et, d'autre part, on évite que les passants ne soient dérangés par les signaux sonores.
En principe, l'équipement d'un détecteur de métaux doit être adapté à l'utilisation prévue. Si l'on souhaite par exemple rechercher uniquement des pièces de monnaie, il est préférable d'opter pour un appareil spécialement conçu pour la détection de pièces de monnaie.
La plupart des modèles fonctionnent avec des piles ou des accumulateurs et peuvent donc être utilisés de manière flexible à l'extérieur. Une lampe de poche LED intégrée est pratique pour s'orienter en cas de mauvaise visibilité.
De nombreux détecteurs de métaux modernes disposent d'un "discriminateur". Il s'agit d'une sorte de régulateur qui permet de filtrer certains signaux. De cette manière, il est possible de rechercher un certain type de métal et de masquer les autres métaux qui ne sont pas pertinents pour la recherche. Il convient de noter que la fonction de discrimination n'est pas toujours fiable lors de sondages sur des sols à forte teneur en minéraux. Ainsi, en raison de la forte teneur en minéraux, des trouvailles peuvent être affichées alors qu'elles n'existent pas.
Jusqu'à quelle profondeur de recherche un détecteur de métaux peut-il localiser des objets en métal ?
Les détecteurs de métaux simples sont conçus pour une profondeur de recherche de 10 à 20 cm, tandis que les exemplaires de meilleure qualité peuvent mesurer entre 150 et 300 cm de profondeur. En outre, il existe des détecteurs de métaux professionnels conçus pour une profondeur allant jusqu'à 1200 cm. Ils sont cependant assez chers.
Quelles grandes découvertes fortuites ont déjà été faites avec un détecteur de métaux ?
Le disque céleste de Nebra compte certainement parmi les découvertes les plus importantes qui ont été faites jusqu'à présent, apparemment par hasard, avec un détecteur de métaux. Il s'agit d'une plaque de bronze ronde sur laquelle sont représentés des motifs célestes et des symboles religieux. Son âge est estimé à environ 4000 ans. L'artefact a été trouvé par deux sondeurs à Nebra, une ville de Saxe-Anhalt.
Peut-on trouver de l'or avec n'importe quel détecteur de métaux ?
Si l'on veut chercher de l'or en Europe, et en particulier en Allemagne, on est confronté au problème suivant : on trouvera principalement des pépites et des paillettes de très petite taille. La plupart des détecteurs de métaux disponibles dans le commerce ne sont pas assez puissants pour les détecter et ne peuvent généralement pas atteindre la profondeur requise. Dans ce cas, il faut des appareils qui fonctionnent à des fréquences particulièrement élevées (à partir de 20 kH, voire plus).
Puis-je utiliser n'importe quel détecteur de métaux étanche pour la plongée ?
Non. Si un appareil est déclaré étanche, cela ne signifie pas forcément qu'il peut être utilisé à de grandes profondeurs. En effet, la propriété d'étanchéité en tant que telle ne dit rien sur sa résistance à la pression. En profondeur, un détecteur de métaux doit résister à une forte pression sous-marine et être spécialement conçu à cet effet. C'est pourquoi il faut toujours tenir compte des indications relatives à la profondeur d'eau maximale.
De quel type de piles ai-je besoin pour un détecteur de métaux ?
La plupart des détecteurs de métaux à piles fonctionnent avec une ou deux piles de 9 volts. Celles-ci ne sont pas toujours fournies avec le détecteur.