Détection et localisation à grande profondeur (1)

Pour la détection des métaux :

...le meilleur appareil reste très vraisemblablement aujourd'hui : le détecteur de métaux !

On nous demande régulièrement des appareils capables de détecter des « pièces de monnaie à 5 mètres de profondeur ». Alors, autant commencer par là : il n'existe aujourd'hui AUCUN appareil capable de détecter des pièces de monnaies isolées à une telle profondeur et encore moins avec discrimination et indication du métal, puisque nos clients ne veulent faire des trous à cette profondeur que pour sortir des pièces d'or, ...évidemment !...

Petit rappel technique, il existe 2 types de détecteurs de métaux :

• le détecteur appelé VLF qui envoie en permanence un très faible signal dans le sol et dont les performances en profondeur sont donc fortement limitées, mais dont les performances en discrimination sont (relativement) acceptables.

  (La discrimination est le rejet des métaux indésirables, comme le fer par exemple).

• A l'opposé, le détecteur à induction pulsée (dit aussi PI pour Pulse Induction) peut envoyer des impulsions (très courtes) de forte ou très forte puissance dans le sol. Il est donc possible de détecter profondément. Par contre, il est extrêmement complexe de placer un circuit de discrimination réellement efficace sur ce genre de détecteur bien que les meilleurs constructeurs commencent à obtenir quelques résultats en ce sens maintenant (Minelab, Lorenz, ...).

Voir notre livret « Technologie des Détecteurs de Métaux » pour des informations plus détaillées sur les techniques et principes physiques mis en oeuvre.

Dans tous les cas toutefois, VLF ou PI, la profondeur de détection va dépendre, outre de la puissance mise en oeuvre (PI) et de la sensibilité du détecteur :

• de la masse de l'objet
• de la surface que cet objet présente à la tête de détection
• de la taille de la tête de détection

Pour chiffrer notre propos...

• Détecteur de métaux VLF standard : un « bon » détecteur de métaux VLF, classique dans sa conception et équipé de sa tête de détection « standard » (20 à 25 cm de diamètre, habituellement) va détecter une pièce de 3cm de diamètre posée à plat (ex : 10ct Napoléon III, 2 sols Louis XVI, Sesterce, ...) à +/- 30cm dans le sol. Le même détecteur prendra la même pièce à 25cm seulement si la pièce est sur la tranche. Mais le même détecteur prendra un boulet de canon à 80cm et un très gros objet à 1 mètre, ce qui sera approximativement sa profondeur maximale de détection. Augmenter la taille de la tête de détection apporte un gain en profondeur mais fait perdre les toutes petites cibles, diminue les performances en discrimination et en sélectivité. (sélectivité : capacité d'un détecteur à détecter un métal non rejeté milieu de métaux discriminés. Exemple: une pièce de monnaie à proximité d'un clou). Les têtes de détection « classiques » (restant sous la forme d'un disque), éventuellement associées à une gestion intelligente et adaptée de la puissance mise en jeu permettent d'obtenir une augmentation de 10 à 50% des performances (et des inconvénients, bien évidemment).

  

  Musketeer Advantage

• Détecteurs de grosses masses : Pour obtenir de grandes profondeurs de détection au départ d'une technologie bien maîtrisée et peu gourmande en énergie, certains constructeurs ont choisi de bâtir des détecteurs VLF autour de têtes doubles, une partie de la tête étant placée à l'horizontale et la seconde partie, à la verticale : ce sont les détecteurs dits « grosse masse ». Deux écoles s'affrontent : un constructeur présente une tête double à monter sur un détecteur classique, en remplacement de la tête standard, c'est Garrett avec sa tête Treasure Hound (Eagle) pour son modèle phare : le GTI-2500. Les autres marques présentent un modèle spécifique de détecteur grosse masse, par exemple le White's TM-808 ou ses clones (TF-900 de Discovery, CS-9000 HPX de C-Scope). Ces appareils s'utilisent sans l'action de balayage du terrain, mais en avançant simplement, détecteur à bout de bras. Il n'est alors plus possible de détecter des petits objets, mais des objets de taille supérieure à une canette, habituellement. Ainsi réalisés, ces détecteurs fonctionnent uniquement en mode « tous-métaux » et sont donc incapables de discrimination. Comme pour tous types de détecteur, la profondeur de détection atteinte dépendra de la masse de l'objet, généralement de 3 à 4 mètres sur les objets les plus gros.

  

  Le GTI-2500 avec la tête "Eagle Eye" (option)

  

  Le White's TM-808

• Détecteurs VLF grande profondeur : les principes de physique et d'électronique utilisés pour la réalisation des détecteurs de métaux VLF ou PI sont connus depuis des dizaines d'années (!!) et tous les brevets majeurs datent de cette époque. Les fabricants ne désirant pas (ou n'ayant pas les moyens financiers et humains de) travailler à la recherche fondamentale (càd à trouver de nouveaux concepts et partant, de nouvelles techniques), on assiste donc à un nivellement global des performances, tous les constructeurs utilisant les mêmes brevets, le même type de composants et de microprocesseurs, quand ils ne se copient pas les uns les autres, simplement (avec un succès variable, d'ailleurs)...

  

  C'est dans cette situation de marasme qu'est apparue la firme anglaise Nexus dont l'ingénieur responsable de la conception a particulièrement travaillé la tête de détection jusqu'à atteindre un niveau de performances exceptionnel en profondeur, en discrimination et en sélectivité. Au sommet de la gamme, l'Ultima est garanti par le constructeur, capable de détecter une pièce de 3cm de diamètre à 65cm dans le sol compact, soit 2 fois les performances du meilleur détecteur de métaux VLF sur le marché. Nexus affirme ne prendre aucun risque, puisque cet appareil est capable de détecter un denier à 80cm de profondeur (!!!). Le même niveau de performances est également atteint sur de gros objets, jusqu'à 2 mètres et plus sur un pot de monnaies, le tout avec discrimination et sélectivité !

  Atteindre une telle qualité de réalisation a toutefois un coût, chaque tête de détection devant être réalisée et mise au point de manière artisanale ce qui prend de plusieurs heures à plusieurs dizaines d'heures, selon le modèle. ...Ce que aucune firme à structure industrielle et à forte production ne pourra jamais se permettre !...

• Détecteurs à Induction Pulsée (PI) : comme déjà indiqué, les détecteurs de type PI fonctionnent sur d'autres principes que les détecteurs de type VLF. Alors que la bobine d'émission des appareils VLF est parcourue en permanence par un très faible courant, limitant ainsi de fait la puissance d'un tel détecteur à quelques centaines de milliwatt (millième de Watt), le détecteur à Induction Pulsée émet des impulsions brèves mais de très forte puissance : quelques dizaines voire même plusieurs centaines de Watt, soit quand même ...1.000 à 10.000 fois plus que le détecteur VLF ! On entre donc, du moins pour les détecteurs à grande profondeur, dans un autre monde : on n'alimente pas un tel détecteur avec quatre piles AA (LR6) mais avec une batterie au plomb, la tête de détection doit pouvoir supporter de tels courants, etc. Ces détecteurs sont donc plus lourds, plus encombrants. Les plus connus et les plus réputés sont les Pulse Star II de TB Electronic et le Deepmax X3 de Lorenz.

  

  Le Pulse Star II Pro

  Atteindre les profondeurs annoncées par ces fabricants (respectivement 5 et 12 mètres !!) suppose l'emploi de têtes de grandes dimensions (cadres de 1, 2 voire 3 mètres de côté) et donc oblige de fait à détecter à plusieurs sur le terrain. Toutefois, la simple canne de détection, accompagnée d'un disque de 35 à 45cm de diamètre permet déjà des détections à plusieurs mètres de profondeur pour un opérateur seul et en autorisant le passage sur tous les terrains (accidentés, forêts, ...), ce qui peut être difficile, sinon impossible, avec un cadre.

  

  

  Sur la plage avec le Pulse Star II Pro

  La discrimination est particulièrement ...inefficace (!!) sur le Pulse Star II mais une analyse des métaux très correcte étonne sur le Deepmax. Moderne et professionnel, le Deepmax peut être connecté vers un PC pour mémorisation et visualisation des données collectées sur le terrain en 2D et (fausse) 3D. Cela se pratique via un boîtier optionnel proposé, actuellement par 2 sources : Lorenz avec son DataLogger oblige à pratiquer la détection en lignes de mesures successives et uniquement avec un cadre, tandis qu'une autre marque, qui conçoit des appareils destinés aux professionnels, propose la plus totale liberté aux opérateurs : liberté de la tête utilisée, liberté de déplacement sur le terrain et gestion simultanée de plus de 10 opérateurs, tous les déplacements des opérateurs et les résultats étant enregistrés et visibles en temps réel sur un logiciel de cartographie sur PC. En associant les technologies actuelles, il serait ainsi possible, par exemple, de tracter un (voire plusieurs) cadre derrière un véhicule tous-terrains pour une analyse rapide et systématique de terrains de grandes surfaces avant retour précis et localisé vers les cibles les plus intéressantes (avec une précision de l'ordre du centimètre si nécessaire ...et selon le budget), dans l'ordre voulu de traitement et au moment le plus stratégique... Le Deepmax de Lorenz, par ses performances et par ses possibilités d'extension est ainsi au coeur d'un véritable système professionnel et ouvert. Nous reviendrons sur ces appareils lors de l'analyse des dispositifs existants de visualisation « graphiques » du contenu du sol.

(à suivre...)

Bonnes détections.