كاشف المعادن

من المرجح أن أول جهاز للكشف عن المعادن كان جهاز الكشف البسيط عن المعادن بالتوصيل الكهربائي حوالي عام 1830. ^{[ 2 ]} كما تم استخدام التوصيل الكهربائي لتحديد مواقع أجسام خام المعادن عن طريق قياس الموصلية بين قضبان معدنية مغروسة في الأرض.

في عام ١٨٤١، نشر البروفيسور هاينريش فيلهلم دوف اختراعًا أطلق عليه اسم "المحث التفاضلي". ^{[ ٣ ]} كان عبارة عن ميزان حثي رباعي الملفات، يتكون من أنبوبين زجاجيين، كل منهما ملفوف حوله ملفان نحاسيان معزولان جيدًا. تم تفريغ مكثفات لايدن المشحونة (مكثفات عالية الجهد) عبر الملفين الابتدائيين؛ مما أدى إلى توليد جهد كهربائي في الملفين الثانويين. ^{[ ٤ ]} عند توصيل الملفين الثانويين بشكل متعاكس، تم إلغاء الجهدين المستحثين، كما أكد البروفيسور ذلك من خلال إمساكه بأطراف الملفين الثانويين. عند وضع قطعة معدنية داخل أحد الأنبوبين الزجاجيين، تلقى البروفيسور صدمة كهربائية. كان هذا أول كاشف معادن يعمل بالحث المغناطيسي، وأول كاشف معادن يعمل بالحث النبضي.

في عام 1862، أُصيب الجنرال الإيطالي جوزيبي غاريبالدي برصاصة في قدمه. كان من الصعب التمييز بين الرصاصة والعظم والغضروف. لذلك، قام البروفيسور فافر من مرسيليا سريعًا بتصميم مسبار بسيط يُدخل في مسار الرصاصة. كان للمسبار طرفان حادان موصولان ببطارية وجرس. عند ملامسة المعدن، تكتمل الدائرة الكهربائية ويرن الجرس. ^{[ 5 ]} في عام 1867، امتلك السيد سيلفان دي وايلد جهاز كشف مماثلًا وجهاز استخراج موصول أيضًا بجرس. ^{[ 6 ]} في عام 1870، امتلك غوستاف تروفي ، وهو مهندس كهربائي فرنسي، جهازًا مشابهًا، إلا أن جرسه كان يُصدر صوتًا مختلفًا للرصاص والحديد. ^{[ 7 ]} ظلت أجهزة الكشف الكهربائية عن الرصاص قيد الاستخدام حتى ظهور الأشعة السينية.

في أواخر عام 1878 وأوائل عام 1879، نشر أستاذ الموسيقى ديفيد إدوارد هيوز تجاربه على ميزان الحث ذي الأربع ملفات. ^{[ 8 ]} استخدم اختراعه الحديث آنذاك، وهو الميكروفون، وساعة دقات لتوليد نبضات منتظمة، وجهاز استقبال الهاتف ككاشف. لقياس قوة الإشارات، اخترع ميزان حث محوري ثلاثي الملفات أطلق عليه اسم "مقياس الصوت الكهربائي". ^{[ 9 ]} ساهم هيوز بشكل كبير في نشر ميزان الحث، مما أدى سريعًا إلى ظهور أجهزة عملية قادرة على كشف العملات المزيفة. في عام 1880، اقترح السيد ج. مونرو، الحاصل على شهادة الهندسة المدنية، استخدام ميزان الحث ذي الأربع ملفات في التنقيب عن المعادن. ^{[ 10 ]} كما استُخدم ميزان الحث المحوري ثلاثي الملفات الذي ابتكره هيوز في الكشف عن المعادن.

في يوليو 1881، استخدم ألكسندر غراهام بيل في البداية ميزانًا حثيًا رباعي الملفات لمحاولة تحديد مكان رصاصة مستقرة في صدر الرئيس الأمريكي جيمس غارفيلد . ^{[ 11 ]} بعد تجارب عديدة، لم يتجاوز أفضل مدى للكشف عن الرصاصة 5 سنتيمترات (بوصتين). ثم استخدم اكتشافه السابق، وهو ميزان حثي ثنائي الملفات متداخل جزئيًا، فازداد مدى الكشف إلى 12 سنتيمترًا (5 بوصات). لكن المحاولة باءت بالفشل لأن قاعدة الزنبرك المعدنية التي كان غارفيلد مستلقيًا عليها أربكت جهاز الكشف. تطور ميزان بيل الحثي ثنائي الملفات لاحقًا إلى الملف المزدوج D الشهير.

في 16 ديسمبر 1881، تقدم الكابتن تشارلز أمبروز ماك إيفوي بطلب للحصول على براءة اختراع بريطانية رقم 5518، بعنوان "جهاز للبحث عن الطوربيدات المغمورة، إلخ"، والتي مُنحت له في 16 يونيو 1882. كما مُنحت له براءة اختراع أمريكية رقم 269439 بتاريخ 12 يوليو 1882 في 19 ديسمبر 1882. ^{[ 12 ]} كان الجهاز عبارة عن ميزان حثي رباعي الملفات للكشف عن الطوربيدات المعدنية المغمورة والسفن الحديدية وما شابهها. ^{[ 13 ]} وبالنظر إلى مدة التطوير، يُحتمل أن يكون هذا الجهاز أقدم جهاز معروف مصمم خصيصًا ككاشف للمعادن باستخدام الحث المغناطيسي.

في عام 1892، وصف جورج م. هوبكنز ميزان حثي متعامد ذو ملفين للكشف عن المعادن. ^{[ 14 ]}

في عام ١٩١٥، طوّر البروفيسور كاميل غاتون ميزانًا حثيًا رباعي الملفات للكشف عن القذائف غير المنفجرة في الأراضي الزراعية لمواقع المعارك السابقة في فرنسا. ^{[ ١٥ ]} ومن اللافت للنظر أنه تم استخدام كلا زوجي الملفات للكشف. ^{[ ١٦ ]} الصورة الملتقطة عام ١٩١٩ على اليمين هي نسخة لاحقة من جهاز غاتون الكاشف.

بدأ التطور الحديث لأجهزة الكشف عن المعادن في عشرينيات القرن العشرين. كان غيرهارد فيشر قد طور نظامًا لتحديد الاتجاه عبر موجات الراديو، والذي كان يُستخدم للملاحة الدقيقة. وقد أثبت النظام كفاءة عالية، لكن فيشر لاحظ وجود خلل في المناطق التي تحتوي تضاريسها على صخور غنية بالخامات. فاستنتج أنه إذا كان من الممكن تشويه شعاع الراديو بفعل المعادن، فمن الممكن تصميم جهاز يكشف المعادن باستخدام ملف بحث يرن بتردد راديوي. في عام ١٩٢٥، تقدم بطلب للحصول على أول براءة اختراع لجهاز كشف معادن إلكتروني، وحصل عليها. مع أن غيرهارد فيشر كان أول من حصل على براءة اختراع لجهاز كشف معادن إلكتروني، إلا أن أول من تقدم بطلب للحصول عليها كان شيرل هير، رجل أعمال من كروفوردسفيل، إنديانا. قُدِّم طلبه للحصول على براءة اختراع لجهاز كشف المعادن المخفي المحمول باليد في فبراير 1924، لكنه لم يُسجَّل كبراءة اختراع حتى يوليو 1928. ساعد هير الزعيم الإيطالي بينيتو موسوليني في استعادة القطع الأثرية المتبقية من سفن الإمبراطور كاليغولا في قاع بحيرة نيمي بإيطاليا في أغسطس 1929. استُخدم اختراع هير من قِبَل البعثة الثانية إلى القطب الجنوبي بقيادة الأدميرال ريتشارد بيرد عام 1933، حيث استُخدم لتحديد مواقع الأشياء التي تركها المستكشفون السابقون. كان الجهاز فعالاً حتى عمق ثمانية أقدام. ^{[ 17 ]} مع ذلك، كان الملازم جوزيف ستانيسواف كوساكي ، وهو ضابط بولندي مُلحق بوحدة متمركزة في سانت أندروز باسكتلندا خلال السنوات الأولى من الحرب العالمية الثانية ، هو من طوّر التصميم ليصبح جهاز كشف ألغام بولندي عملي . ^{[ 18 ]} كانت هذه الأجهزة لا تزال ثقيلة الوزن نسبيًا، لأنها كانت تعمل بأنابيب مفرغة من الهواء، وتحتاج إلى بطاريات منفصلة.

تم استخدام التصميم الذي ابتكره كوساكي على نطاق واسع خلال معركة العلمين الثانية عندما تم شحن 500 وحدة إلى المشير مونتغمري لتطهير حقول الألغام من الألمان المنسحبين، واستخدم لاحقًا خلال غزو الحلفاء لصقلية ، وغزو الحلفاء لإيطاليا ، وغزو نورماندي . ^{[ 19 ]}

وبما أن ابتكار الجهاز وتطويره كان عملية بحث عسكرية في زمن الحرب، فقد ظلت معرفة أن كوساكي ابتكر أول جهاز كشف معادن عملي سراً لأكثر من 50 عاماً.

طرح العديد من مصنعي هذه الأجهزة الجديدة أفكارهم الخاصة في السوق. بدأت شركة وايت للإلكترونيات في ولاية أوريغون في خمسينيات القرن الماضي بتصنيع جهاز يُسمى عداد غايغر أورماستر. وكان تشارلز غاريت رائدًا آخر في تكنولوجيا أجهزة الكشف، حيث ابتكر جهاز مذبذب التردد النبضي (BFO ). مع اختراع وتطوير الترانزستور في خمسينيات وستينيات القرن الماضي، قام مصنعو ومصممو أجهزة الكشف عن المعادن بتصنيع أجهزة أصغر حجمًا وأخف وزنًا ذات دوائر محسّنة، تعمل ببطاريات صغيرة. وانتشرت الشركات في جميع أنحاء الولايات المتحدة وبريطانيا لتلبية الطلب المتزايد. يتطلب الحث بالتردد النبضي تحريك ملف الكاشف، على غرار كيفية توليد تيار كهربائي عند تقريب موصل من مغناطيس.

تتميز أحدث الطرازات المتطورة بتقنية الدوائر المتكاملة المحوسبة بالكامل، مما يتيح للمستخدم ضبط الحساسية، والتمييز، وسرعة التتبع، ومستوى العتبة، ومرشحات الحجب، وغيرها، مع الاحتفاظ بهذه المعايير في الذاكرة لاستخدامها لاحقًا. وبالمقارنة مع ما كان عليه الوضع قبل عقد من الزمن، أصبحت أجهزة الكشف أخف وزنًا، وأكثر قدرة على البحث في أعماق أكبر، وتستهلك طاقة بطارية أقل، وتتميز بقدرة تمييز أفضل.

تتضمن أجهزة الكشف عن المعادن الحديثة تقنيات لاسلكية متطورة، مثل سماعات الأذن، والاتصال بشبكات الواي فاي وأجهزة البلوتوث . كما تستخدم بعضها تقنية تحديد المواقع GPS المدمجة لتتبع موقع البحث وموقع العناصر التي تم العثور عليها. وتتصل بعضها بتطبيقات الهواتف الذكية لتعزيز وظائفها.

كان التغيير التقني الأبرز في أجهزة الكشف عن المعادن هو تطوير نظام الحث القابل للضبط. يتألف هذا النظام من ملفين يتم ضبطهما كهرومغناطيسيًا. يعمل أحدهما كمرسل بترددات الراديو ، والآخر كمستقبل؛ وفي بعض الحالات، يمكن ضبطهما على ترددات تتراوح بين 3 و100  كيلوهرتز. عند وجود معدن بالقرب منهما، يتم الكشف عن إشارة نتيجة للتيارات الدوامية المتولدة فيه. ما مكّن أجهزة الكشف من التمييز بين المعادن هو اختلاف استجابة كل معدن للطور عند تعرضه للتيار المتردد: فالموجات الأطول (التردد المنخفض) تخترق الأرض بعمق أكبر، وتختار المعادن ذات الموصلية العالية كالفضة والنحاس؛ أما الموجات الأقصر (التردد العالي) فهي أقل اختراقًا للأرض، وتختار المعادن ذات الموصلية المنخفضة كالحديد. مع ذلك، فإن التردد العالي حساس أيضًا لتداخل تمعدن الأرض . وقد سمح هذا الانتقاء أو التمييز بتطوير أجهزة كشف قادرة على الكشف الانتقائي عن المعادن المرغوبة، مع تجاهل المعادن غير المرغوبة.

حتى مع استخدام أجهزة التمييز، ظل تجنب المعادن غير المرغوب فيها تحديًا، نظرًا لتشابه استجابات الطور لبعضها (مثل رقائق القصدير والذهب)، لا سيما في شكل سبائك. وبالتالي، فإن عدم ضبط بعض المعادن بشكل صحيح يزيد من خطر تفويت اكتشاف قيّم. ومن عيوب أجهزة التمييز أيضًا أنها تقلل من حساسية الأجهزة.

جرب مصممو الملفات أيضًا تصميمات مبتكرة. كان نظام ملف التوازن الحثي الأصلي يتألف من ملفين متطابقين موضوعين فوق بعضهما البعض. أنتجت شركة كومباس إلكترونيكس تصميمًا جديدًا: ملفان على شكل حرف D، مثبتان ظهرًا لظهر لتشكيل دائرة. شاع استخدام هذا النظام في سبعينيات القرن الماضي، وكان لكل من النوعين المتمركزين والنوع المزدوج على شكل حرف D (أو المسح الواسع كما أصبح يُعرف) مؤيدون. ومن التطورات الأخرى اختراع أجهزة كشف قادرة على إلغاء تأثير التمعدن في الأرض. أدى ذلك إلى زيادة العمق، ولكنه كان وضعًا غير تمييزي. كان يعمل بشكل أفضل عند ترددات أقل من تلك المستخدمة سابقًا،  ووُجد أن الترددات من 3 إلى 20 كيلوهرتز تُنتج أفضل النتائج. احتوت العديد من أجهزة الكشف في سبعينيات القرن الماضي على مفتاح يسمح للمستخدم بالتبديل بين الوضع التمييزي والوضع غير التمييزي. في التطورات اللاحقة، تم التبديل إلكترونيًا بين كلا الوضعين. أدى تطوير كاشف التوازن الحثي في ​​النهاية إلى كاشف الحركة، الذي كان يتحقق باستمرار من التمعدن الخلفي ويوازنه.

في الوقت نفسه، كان المطورون يبحثون في استخدام تقنية مختلفة في الكشف عن المعادن تُسمى الحث النبضي. ^{[ 20 ]} على عكس مذبذب التردد النبضي أو أجهزة التوازن الحثي، اللذين يستخدمان تيارًا متناوبًا منتظمًا بتردد منخفض، فإن جهاز الحث النبضي (PI) يقوم ببساطة بمغنطة الأرض بتيار لحظي قوي نسبيًا عبر ملف بحث. في غياب المعدن، يتلاشى المجال بمعدل منتظم، ويمكن قياس الوقت اللازم لانخفاضه إلى الصفر فولت بدقة. مع ذلك، إذا كان المعدن موجودًا عند تشغيل الجهاز، فسيتولد تيار دوامي صغير في المعدن، مما يزيد من وقت تلاشي التيار المُستشعر. كانت هذه الفروق الزمنية ضئيلة، لكن التحسينات في الإلكترونيات مكّنت من قياسها بدقة وتحديد وجود المعدن على مسافة معقولة. تميزت هذه الأجهزة الجديدة بميزة رئيسية: فهي مقاومة إلى حد كبير لتأثيرات التمعدن ، وأصبح من الممكن الآن تحديد مواقع الخواتم والمجوهرات الأخرى حتى تحت الرمال السوداء عالية التمعدن . وقد أدى إضافة التحكم الحاسوبي ومعالجة الإشارات الرقمية إلى تحسين مستشعرات الحث النبضي بشكل أكبر.

من المزايا الخاصة لاستخدام كاشف الحث النبضي القدرة على تجاهل المعادن الموجودة في التربة الغنية بالمعادن؛ بل إن المحتوى المعدني العالي قد يُحسّن أداء كاشف الحث النبضي في بعض الحالات. فعلى عكس كاشف التردد المنخفض جدًا الذي يتأثر سلبًا بتمعدن التربة، لا يتأثر كاشف الحث النبضي.

تُستخدم أجهزة الكشف عن المعادن على نطاق واسع في علم الآثار، وقد سُجّل أول استخدام لها على يد المؤرخ العسكري دون ريكي عام 1958، حيث استخدمها للكشف عن خطوط إطلاق النار في معركة ليتل بيغ هورن . ومع ذلك، يعارض علماء الآثار استخدام أجهزة الكشف عن المعادن من قِبل "الباحثين عن القطع الأثرية" أو "ناهبي المواقع" الذين تُلحق أنشطتهم الضرر بالمواقع الأثرية. ^{[ 21 ]} تكمن مشكلة استخدام أجهزة الكشف عن المعادن في المواقع الأثرية، أو من قِبل الهواة الذين يعثرون على قطع أثرية، في فقدان السياق الذي عُثر فيه على القطعة، وعدم إجراء مسح تفصيلي لمحيطها. فخارج المواقع المعروفة، قد لا تتضح أهمية القطع لهواة الكشف عن المعادن. ^{[ 22 ]}

توجد أنواع مختلفة من الأنشطة الهواية التي تتضمن استخدام أجهزة الكشف عن المعادن:

• يستهدف إطلاق النار على العملات المعدنية العملات المعدنية تحديدًا. ^{[ 34 ]} يقوم بعض هواة إطلاق النار على العملات المعدنية بإجراء أبحاث تاريخية لتحديد المواقع التي يُحتمل أن تحتوي على عملات معدنية تاريخية وقابلة للتحصيل.
• التنقيب هو البحث عن المعادن الثمينة مثل الذهب والفضة والنحاس في أشكالها الطبيعية، مثل الشذرات أو الرقائق . ^{[ 35 ]}
• تُستخدم أجهزة الكشف عن المعادن أيضًا للبحث عن الأشياء الثمينة المصنوعة يدويًا، مثل المجوهرات والهواتف المحمولة والكاميرات وغيرها من الأجهزة، التي تم التخلص منها أو فقدانها . ^{[ 36 ]} بعض أجهزة الكشف عن المعادن مقاومة للماء، مما يسمح للمستخدم بالبحث عن الأشياء المغمورة في المياه الضحلة.
• يُشبه البحث عن المعادن باستخدام أجهزة الكشف عن المعادن البحث عن العملات المعدنية، إلا أن الهدف هنا هو العثور على أي نوع من القطع الأثرية التاريخية. قد يكون لدى الباحثين عن المعادن شغفٌ بالحفاظ على هذه القطع، وغالبًا ما يتمتعون بخبرة واسعة في هذا المجال. العملات المعدنية، والرصاص، والأزرار، ورؤوس الفؤوس، والأبازيم، ليست سوى أمثلة قليلة على القطع التي يعثر عليها الباحثون عن الآثار؛ وبشكل عام، فإن فرص العثور على هذه القطع أكبر بكثير في أوروبا وآسيا مقارنةً بالعديد من مناطق العالم الأخرى. ومن بين الاكتشافات القيّمة في بريطانيا وحدها: كنز ستافوردشاير من الذهب الأنجلوسكسوني ، الذي بيع بمبلغ 3,285,000 جنيه إسترليني، وطوق نيوارك الذهبي السلتي ، وكأس رينغلمير ، وكنز ويست باغبورو ، وكنز ميلتون كينز، وخوذة كروسبي غاريت الرومانية ، وكنز ستيرلنغ ، وكنز كوليت ، وآلاف القطع الأصغر حجمًا.
• البحث عن الأشياء المفقودة على الشاطئ هو عملية البحث عن العملات المعدنية أو المجوهرات المفقودة. ويمكن أن يكون البحث على الشاطئ بسيطًا أو معقدًا حسب رغبة الشخص. كما يحرص العديد من هواة البحث على الشاطئ على معرفة حركة المد والجزر وتآكل الشواطئ .
• توجد نوادي الكشف عن المعادن لهواة جمع المعادن ليتعلموا من الآخرين، ويعرضوا ما عثروا عليه خلال رحلات البحث، وليتعرفوا أكثر على هذه الهواية.

غالباً ما يستخدم الهواة مصطلحاتهم الخاصة بالكشف عن المعادن عند مناقشة هذه الهواية مع الآخرين. ^{[ 37 ]}

في عام 1926، قام عالمان من مدينة لايبزيغ الألمانية بتركيب حاجز مروري في أحد المصانع، لضمان عدم خروج الموظفين حاملين مواد معدنية محظورة. ^{[ 39 ]}

دفعت سلسلة من عمليات اختطاف الطائرات الولايات المتحدة عام 1972 إلى تبني تقنية أجهزة الكشف عن المعادن لفحص ركاب الطائرات، مستخدمةً في البداية أجهزة قياس مغناطيسية صُممت في الأصل لعمليات قطع الأشجار للكشف عن المسامير فيها . ^{[ 40 ]} وفي سبعينيات القرن الماضي، قامت شركة أوتوكومبو الفنلندية بتطوير أجهزة الكشف عن المعادن المستخدمة في التعدين، والتي كانت لا تزال موجودة داخل أنبوب أسطواني كبير، لتصنيع جهاز كشف أمني تجاري يُمرر عبره. ^{[ 41 ]} واستمر تطوير هذه الأنظمة في شركة منبثقة، وتطورت الأنظمة التي تحمل علامة ميتور لأجهزة الكشف عن المعادن إلى شكل البوابة المستطيلة التي أصبحت الآن معيارًا في المطارات. وكما هو الحال في التطورات الأخرى لاستخدامات أجهزة الكشف عن المعادن، تُستخدم أنظمة التيار المتردد والنبضات، وقد تطور تصميم الملفات والإلكترونيات لتحسين قدرة هذه الأنظمة على التمييز. وفي عام 1995، ظهرت أنظمة مثل ميتور 200 التي تتميز بقدرتها على تحديد الارتفاع التقريبي للجسم المعدني فوق سطح الأرض، مما يُمكّن أفراد الأمن من تحديد مصدر الإشارة بسرعة أكبر. كما تُستخدم أجهزة الكشف عن المعادن المحمولة باليد الأصغر حجماً لتحديد موقع جسم معدني على شخص ما بدقة أكبر.

تُستخدم أجهزة الكشف عن المعادن الصناعية في صناعات الأدوية والأغذية والمشروبات والمنسوجات والملابس والبلاستيك والكيماويات والأخشاب والتعدين والتعبئة والتغليف. ويُعدّ تلوث الأغذية بشظايا المعادن الناتجة عن أعطال آلات التصنيع أثناء عملية الإنتاج مشكلةً خطيرةً تتعلق بالسلامة في صناعة الأغذية. معظم معدات تصنيع الأغذية مصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ ، ويمكن تصنيع مكونات أخرى مصنوعة من البلاستيك أو المطاط الصناعي مع جزيئات معدنية مدمجة، مما يسمح بالكشف عنها أيضًا. لذا، تُستخدم أجهزة الكشف عن المعادن لهذا الغرض على نطاق واسع وتُدمج في خطوط الإنتاج.

تتمثل الممارسة الحالية في مصانع الملابس في استخدام أجهزة الكشف عن المعادن بعد الانتهاء من خياطة الملابس وقبل تعبئتها للتأكد من خلوها من أي تلوث معدني (إبر، إبر مكسورة، إلخ). وهذا ضروري لأسباب تتعلق بالسلامة.

طُوِّر جهاز الكشف عن المعادن الصناعي على يد بروس كير وديفيد هيسكوك عام ١٩٤٧. وكانت شركة غورينغ كير ^{[ ٤٢ ]} ، الشركة المؤسسة ، رائدة في استخدام وتطوير أول جهاز كشف عن المعادن صناعي. وكانت شركة مارس من أوائل عملاء غورينغ كير الذين استخدموا جهاز ميتلوكيت للكشف عن المعادن لفحص ألواح شوكولاتة مارس .

يعتمد مبدأ التشغيل الأساسي لأجهزة الكشف عن المعادن الصناعية الشائعة على تصميم ثلاثي الملفات. يستخدم هذا التصميم ملف إرسال بتقنية تعديل السعة (AM ) وملفين استقبال، أحدهما على كل جانب من ملف الإرسال . يُعد تصميم وتكوين ملفات الاستقبال عاملاً أساسياً في القدرة على الكشف عن شوائب معدنية دقيقة للغاية بحجم 1  مم أو أقل. ولا تزال أجهزة الكشف عن المعادن الحديثة تستخدم هذا التكوين للكشف عن المعادن الغريبة.

يُصمّم شكل الملف بحيث يُنشئ فتحةً يمرّ من خلالها المنتج (طعام، بلاستيك، أدوية، إلخ) عبر الملفات. تسمح هذه الفتحة بدخول المنتج وخروجه عبر نظام الملفات الثلاثة، مما يُنتج إشارةً متساويةً ولكن معكوسةً على ملفي الاستقبال. تُجمع الإشارات الناتجة معًا، مما يُلغي بعضها بعضًا. ابتكرت شركة Fortress Technology ميزةً جديدةً تُتيح لهيكل ملف طراز BSH تجاهل تأثيرات الاهتزاز، ^{[ 43 ]} حتى عند فحص المنتجات الموصلة. ^{[ 44 ]}

عند دخول ملوث معدني إلى المنتج، يحدث اضطراب غير متساوٍ، مما يُنتج إشارة إلكترونية ضعيفة للغاية. بعد تضخيم الإشارة بشكل مناسب، يتم إرسال إشارة إلى جهاز ميكانيكي مُثبّت على نظام النقل لإزالة المنتج الملوث من خط الإنتاج. هذه العملية مؤتمتة بالكامل، مما يسمح باستمرار عمليات التصنيع دون انقطاع.

في الهندسة المدنية، تُستخدم أجهزة الكشف عن المعادن الخاصة ( أجهزة قياس الغطاء ) لتحديد مواقع قضبان التسليح داخل الجدران.

أكثر أنواع أجهزة الكشف عن المعادن شيوعًا هي أجهزة الكشف اليدوية أو أجهزة الكشف الملفية التي تستخدم أقراصًا بيضاوية الشكل مزودة بملفات نحاسية مدمجة . يعمل ملف البحث كمسبار استشعار، ويجب تحريكه فوق الأرض للكشف عن الأهداف المعدنية المحتملة المدفونة تحت الأرض. عندما يكتشف ملف البحث أجسامًا معدنية، يصدر الجهاز إشارة صوتية عبر مكبر صوت أو سماعة أذن. في معظم الأجهزة، تكون التغذية الراجعة عبارة عن مؤشر تناظري أو رقمي.

تم اختراع أجهزة الكشف عن المعادن وتصنيعها تجارياً لأول مرة في الولايات المتحدة بواسطة مختبرات فيشر في ثلاثينيات القرن العشرين؛ وقامت شركات أخرى مثل غاريت بتأسيس وتطوير أجهزة الكشف عن المعادن من حيث التكنولوجيا والميزات في العقود التالية.

أثبت أول جهاز للكشف عن المعادن أن تغييرات الحث هي تقنية عملية للكشف عن المعادن، وقد شكل النموذج الأولي لجميع أجهزة الكشف عن المعادن اللاحقة.

في البداية، كانت هذه الأجهزة ضخمة ومعقدة. بعد أن اخترع لي دي فورست الصمام الثلاثي عام ١٩٠٧، أصبحت أجهزة الكشف عن المعادن تستخدم الصمامات المفرغة ، ما زاد من حساسيتها، لكنها ظلت ضخمة الحجم. ومن بين الاستخدامات الشائعة الأولى لأجهزة الكشف عن المعادن، على سبيل المثال، الكشف عن الألغام الأرضية والقنابل غير المنفجرة في عدد من الدول الأوروبية عقب الحربين العالميتين الأولى والثانية.

أحدث تطوير الترانزستورات ، والمُمَيِّزات، وتصاميم ملفات البحث الحديثة، وتقنية الاتصالات اللاسلكية ، أثراً بالغاً في تصميم أجهزة الكشف عن المعادن كما نعرفها اليوم: أنظمة خفيفة الوزن، وصغيرة الحجم، وسهلة الاستخدام، وقادرة على البحث في أعماق كبيرة. وكان اختراع جهاز الحث القابل للضبط أهم تقدم تكنولوجي في مجال أجهزة الكشف. وتعتمد هذه الطريقة على ملفين مضبوطين لإنتاج ضوضاء صوتية مُستحثة كهرومغناطيسياً . يعمل أحد الملفين كمرسل بترددات الراديو ، بينما يعمل الآخر كمستقبل؛ وفي بعض الحالات، يمكن ضبط هذين الملفين على ترددات تتراوح بين 3 و100  كيلوهرتز.

بسبب التيارات الدوامية المتولدة في المعدن، يتم رصد إشارة عند وجوده. ولأن لكل معدن استجابة طورية مختلفة عند تعرضه للتيار المتردد، فقد مكّن ذلك أجهزة الكشف من التمييز بين المعادن. تخترق الموجات الأطول (التردد المنخفض) الأرض بعمق أكبر، مما يؤدي إلى انتقاء المعادن ذات الموصلية العالية كالفضة والنحاس ، بينما تنتقي الموجات الأقصر (التردد العالي) المعادن ذات الموصلية المنخفضة كالحديد . مع ذلك، يؤثر تداخل تمعدن الأرض على الترددات العالية أيضًا. وقد أتاح هذا الانتقاء أو التمييز تطوير أجهزة كشف قادرة على الكشف الانتقائي عن المعادن المرغوبة.

حتى مع استخدام المُميِّزات، كان تجنب المعادن غير المرغوب فيها صعبًا لأن بعضها يتشابه في استجابته الطورية (مثل رقائق القصدير والذهب )، لا سيما في شكل سبائك . ونتيجة لذلك، فإن استبعاد هذه المعادن بشكل خاطئ يزيد من احتمالية تفويت اكتشاف قيّم. كما أن للمُميِّزات جانبًا سلبيًا يتمثل في خفض حساسية الأجهزة.