A la hora de tener que realizar reparaciones
o simplemente clavar en una pared,
será muy útil poder contar con un
detector que pueda encontrar la colocación
de tuberías en el interior de una pared.
Como observamos en la figura 1, el primer circuito
propuesto lleva tres transitores y un circuito
integrado. El primer transistor NPN tipo BC239,
es utilizado como oscilador de audio que genera
una frecuencia de unos 1.500Hz, fijada por el
número de espiras bobinadas sobre el núcleo
de ferrite y por el valor de los dos condensadores
C3-C4.
Cuando se le acerca un cuerpo metálico
de tamaño mayor a las del mismo núcleo
a la bobina, la amplitud de la señal de
audio que está en el emisor de Q1, va a
tener modificaciones que serán amplificadas
y enviadas al transductor piezoeléctrico
para dar aviso de que se ha hallado un caño.
En este caso, la entrada inversora del operacional
IC1/A va conectada al cursor del potenciómetro
R5, tal que girando el cursor hacia R4 se da entrada
a una tensión positiva mayor a la que da
cuando el cursor está girando en sentido
contrario, o sea, hacia R6. Para modificar el
nivel de umbral del detector, se gira el cursor
del potenciómetro R5, con el fin de encontrar
la tensión adecuada, en función
de la amplitud de la señal de audio aplicada
a la pata no inversora (pata 3), para tener en
la salidad un nivel lógico 1.
Si la amplitud de la señal de audio es
mayor al valor de la tensión de referencia
regulada de esta manera, en salida tendremos amplificados
los picos positivos de esa señal que, rectificados
por el diodo DS1 y filtrados por el capacitor
C6, darán en salida un nivel lógico
1.
De esta manera, cuando cerca de la bobina L1 se
encuentra una tubería metálica,
la amplitud de la señal de audio tendría
una variante, la pata inversora tendría
una tensión positiva superior a la puesta
en la pata 3 no inversora, y en salida encontaríamos
un nivel lógico 0. Para cambiar
la sensibilidad de este detector, habrá
que accionar el potenciómetro R5. En el
segundo, las dos entradas van conectadas, por
medio de las resistencias R8-R9, al divisor resistivo
R10-R11.
Con esta polarización, en la salida tendremos
un nivel lógico inestable, o sea, ni 1
ni 0.
Ahora bien, como la entrada inversora del AO va
conectada al capacitor C6 y la entrada no inversora,
por medio del capacitor C7, al emisor del transistor
Q1, donde está la señal de audio,
ocurre lo siguiente:
a) Si la bobina L1 no detecta la influencia de
tuberías metálicas, en el capacitoror
C6 habrá una tensión positiva y
al sumarse a la presente en el divisor R10-R11,
hará que en la pata inversora haya un nivel
de tensión mayor a la amplitud de la señal
de audio aplicada a la pata no inversora. Por
lo tanto, en la pata de salida (7), habrá
un nivel lógico 0. Con esto,
los transistores de salida no reciben señal,
y no se emitirá sonido alguno.
b) Cuando se detecta una tubería metálica,
la salida del operacional IC1/A tomará
un nivel lógico 0, por lo que la tensión
en la pata inversora del segundo operacional IC1/B
bajará en forma automática a un
nivel menor respecto de la señal de audio
aplicada, por medio de C7, a la pata no inversora.
Es por ello, que en la salida tendremos amplificados
los picos de la señal mencionada, siendo
su amplitud mayor que la tensión presente
en la pata inversora. De esta manera, la señal
de audio polariza los transistores Q2 y Q3 que
excitarán el transductor, que emitirá
un sonido para indicar que se está en presencia
de una tubería. La alimentación
del circuito se realiza con una batería
común de 9 volt y el consumo mientras está
en reposo es de alrededor de 1mA, llegará
a los 10mA en presencia de la nota de audio.
El arrollamiento de L1 está formado por
750 espiras de cobre esmaltado de 0,4 mm. El número
de espiras no es crítico, podrá
asegurar que el detector de tuberías funcionará
igualmente perfecto aunque las espiras sean 500
ó 1000.
El número de espiras determina la frecuencia
de oscilación, y por lo tanto, puede ser
que el sonido emitido sea más o menos agudo.
En la figura 2 se dá el circuito impreso
para este detector. La bobina puede estar montada
sobre un bastón de ferrite, pero para mayor
sensibilidad es conveniente que éste no
se encuentre, es decir, haga el arrollamiento
sobre una forma no metálica y déjela
con núcleo de aire.
Para probar el circuito, al encender el detector,
se colocará el potenciómetro R5
a mitad de su recorrido, se tendrá precaución
de mantener el circuito lejos de masas metálicas
con consistencia.
En la salida estará presente la nota de
audio, y al girar el potenciómetro R5,
se encontrará sin problemas una posición
en la que el circuito se quede mudo.
Accionando el potenciómetro R5, se intentará
regularlo de manera que el circuito quede casi
estable y que en el transductor esté presente,
de manera débil, la nota de audio. Así
el circuito quedará regulado para su máxima
sensibilidad, podrá captar tuberías
ubicadas en profundidad, en paredes de considerado
grosor.
Se puede regular la sensibilidad del circuito
con sólo girar el mando del potenciómetro
R5 en sentido inverso.
En cuanto se le dé tensión al circutio,
estará presente la nota de audio durante
unos segundos, hasta que el capacitor C6 se haya
cargado, independientemente del potenciómetro
R5.
Si el potenciómetro fue regulado para una
determinada sensibilidad y fue movido, al pasar
el tiempo, la nota desaparecerá automáticamente
y el circuito estará listo para utilizarse.
¿Qué ocurre si las cañerías
por dónde pasan los cables son de algún
material que no sea ferromagnético?
Si bien en muchos países están prohibidos
el uso de caños plásticos, es muy
común encontrarse con estos materiales
y en ese caso es probable que nuestro equipo no
posea la suficiente sensibilidad para reconocer
la trayectoria de los cables. En esas circunstancias,
se puede armar el circuito de la figura 3, que
reconocerá cableados conectados a la red
eléctrica, pero será incapaz de
detectar caños de agua o de gas.
La idea consiste en inyectar una señal
de audio sobre los cables de energía eléctrica
y como éstos van a actuar como antena,
cada vez que acerque un receptor de AM a la pared,
en las cercanías del cable voy a escuchar
el sonido de audio emitido y, cuanto más
fuerte sea el sonido, más cerca estarán
los cables del receptor. Por lo tanto, bastará
con enchufar el circuito en cualquier
tomacorrientes y luego empezar la búsqueda
con cualquier radio de AM encendida, sin sintonizar
una emisora comercial.
El circuito posee un oscilador formado por un
integrado LM567 que genera una señal y
la modula por medio de un simple BC548 (se puede
reemplazar por cualquier transistor de RF para
tener mayor sensibilidad), luego se amplifica
en un arreglo tipo cuasicomplementario formado
por Q2 y Q3 y la señal modulada se aplica
a la red eléctrica, ya sea de 110V o de
220V.
Una fuente formada por un puente de diodos y un
resistor limitador alimentará al circuito
con la misma corriente eléctrica, por lo
cual no hará falta una fuente externa.
En la figura 4 se muestra la placa de circuito
impreso diseñada para este montaje. Debe
tener en cuenta que la placa va a estar conectada
directamente sobre los cables de energía,
sin transformador ni otro dispositivo aislante
por lo cual debe colocarla dentro de una caja
plástica y aislarla convenientemente para
que no reciba ningún choque eléctrico
durante su manipulación.
Por lo peligroso del manejo, este aparato debe
ser utilizado sólo por personas idóneas
(insistimos en que hay riesgo de choque eléctrico).
Para quienes realizan tareas de albañilería,
contar con estos aparatos es fundamental y su
uso es muy sencillo.