CN111713030B - 使用双检测器检测目标物体的检测方法及双检测器 - Google Patents

使用双检测器检测目标物体的检测方法及双检测器 Download PDF

Info

Publication number
CN111713030B
CN111713030B CN201880089180.1A CN201880089180A CN111713030B CN 111713030 B CN111713030 B CN 111713030B CN 201880089180 A CN201880089180 A CN 201880089180A CN 111713030 B CN111713030 B CN 111713030B
Authority
CN
China
Prior art keywords
axis
detector
antenna
coil
transmitting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201880089180.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111713030A (zh
Inventor
亚历山大·曼内斯基
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ya LishandaManneisiji
Original Assignee
Ya LishandaManneisiji
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ya LishandaManneisiji filed Critical Ya LishandaManneisiji
Publication of CN111713030A publication Critical patent/CN111713030A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111713030B publication Critical patent/CN111713030B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B5/00—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B5/00—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems
    • H04B5/70—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems specially adapted for specific purposes
    • H04B5/73—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems specially adapted for specific purposes for taking measurements, e.g. using sensing coils
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V3/00—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation
    • G01V3/08—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with magnetic or electric fields produced or modified by objects or geological structures or by detecting devices
    • G01V3/10—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with magnetic or electric fields produced or modified by objects or geological structures or by detecting devices using induction coils
    • G01V3/104—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with magnetic or electric fields produced or modified by objects or geological structures or by detecting devices using induction coils using several coupled or uncoupled coils
    • G01V3/105—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with magnetic or electric fields produced or modified by objects or geological structures or by detecting devices using induction coils using several coupled or uncoupled coils forming directly coupled primary and secondary coils or loops
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V3/00—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation
    • G01V3/08—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with magnetic or electric fields produced or modified by objects or geological structures or by detecting devices
    • G01V3/10—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with magnetic or electric fields produced or modified by objects or geological structures or by detecting devices using induction coils
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/87—Combinations of radar systems, e.g. primary radar and secondary radar
    • G01S13/878—Combination of several spaced transmitters or receivers of known location for determining the position of a transponder or a reflector
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/885—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for ground probing
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/887—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for detection of concealed objects, e.g. contraband or weapons
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V3/00—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation
    • G01V3/12—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with electromagnetic waves
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V3/00—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation
    • G01V3/15—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation specially adapted for use during transport, e.g. by a person, vehicle or boat
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V3/00—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation
    • G01V3/15—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation specially adapted for use during transport, e.g. by a person, vehicle or boat
    • G01V3/16—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation specially adapted for use during transport, e.g. by a person, vehicle or boat specially adapted for use from aircraft
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B5/00—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems
    • H04B5/20—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems characterised by the transmission technique; characterised by the transmission medium
    • H04B5/24—Inductive coupling

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Geology (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geophysics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

本发明涉及一种双检测器，其包括检测头(10)，所述检测头(10)具有：‑平台(11)；和‑感应式传感器，其安装在所述平台(11)上并且包括发射器线圈(12)和分离的接收器线圈(13)，发射器线圈(12)和接收器线圈(13)各自形成环，所述发射器线圈(12)的环至少部分地重叠所述接收器线圈(13)的环以便形成耦合区域(14)，其在限定第一轴线(X1)的第一纵向方向上是细长的，臂(20)在垂直于平台(11)伸展的平面(P1)上延伸，并且所述耦合区域(14)的第一轴线(X1)横向于所述平面(P1)伸展。

Description

使用双检测器检测目标物体的检测方法及双检测器
技术领域
本发明涉及检测目标物体的领域，并且更具体地涉及检测埋在地面下的炸药比如地雷。
背景技术
为了检测炸药，已经知道使用包括容纳感应式传感器和地面穿透雷达的检测头的双技术检测器(“双检测器”)，只要就这些技术在所检测材料的类型方面是互补的(金属对感应式传感器vs材料的介电常数和雷达相对位置的差异)。
然而，在使用中，申请人已注意到从电磁观点来说地面不是中性的并且因此可能干扰绕组之间的耦合。另外，地面很少均匀地磁性，使得在操作者以检测器扫描地面期间，检测到的信号可能仅只由于金属碎屑的存在或者地面的组成而改变，或者甚至触发错误警报。
另外，使用这些检测器的操作者可能训练不足，并且可能没有恰当地保持检测器或执行不适当的扫描运动。检测头于是可能与地面形成侧向角度，使得线圈之一比起线圈中的另一个更靠近地面，这造成强烈的信号调制从而造成触发错误警报的风险。并且即使操作者训练有素并试图在扫描运动中的任何时刻都保持检测头基本上平行于地面，他也不能局部地修改其倾斜度以将地面中的凹凸纳入考虑。
为了克服这些困难，制造商趋于降低这些检测器的灵敏度。然而，风险是它们将不再能够检测到埋在地下的目标从而将操作者的生命置于危险中。
文献US 3 758 849描述了一种使用包括检测头的检测器来检测目标物体的方法，所述检测头包括感应式传感器，所述感应式传感器包括不同于彼此的发射线圈和接收线圈。发射线圈和接收线圈形成一耦合区域。
然而，检测器是固定的，并且是待扫描的物体沿着扫描方向在它前面移动。该检测器因此不扫描地面。另外，它不是双检测器，即除了感应式传感器还包括附加检测构件的检测器。
文献US 9 733 353描述了一种包括单个检测环的检测器。
文献WO 2012/024133描述了一种包括由接收线圈和发射线圈形成的感应式传感器的检测器，所述接收线圈和发射线圈定位成形成直通条和V形雷达天线。
发明内容
本发明的一个目的因此是提出一种包括容纳感应式传感器和另一种传感器比如地面穿透雷达的检测头的双检测器，其能够减少在以检测器扫描地面期间有可能发生的错误警报同时具有较高的灵敏度。
为此，本发明提出了一种使用双检测器来检测目标物体的方法，所述检测器包括检测头，所述检测头包括感应式传感器，所述感应式传感器包括不同于彼此的发射线圈和接收线圈，所述发射线圈和接收线圈各自形成环，所述发射线圈的环至少部分地重叠所述接收线圈的环以便形成耦合区域，所述耦合区域沿着限定第一轴线的第一纵向方向是细长的。所述检测器沿着限定扫描轴线的扫描方向移动，并且在该移动期间，所述检测头取向成使得所述耦合区域的第一轴线基本上平行于所述扫描轴线。
根据第二方面，本发明提出了一种适用于如以上描述的检测方法的双检测器，所述检测器包括检测头，所述检测头借助于机械连结件固定到把手，所述检测头包括：
-平台；和
-感应式传感器，其固定到所述平台并且包括不同于彼此的发射线圈和接收线圈，所述发射线圈和接收线圈各自形成环，所述发射线圈的环至少部分地重叠所述接收线圈的环以便形成耦合区域，所述耦合区域沿着限定第一轴线的第一纵向方向是细长的。更进一步，所述把手在与所述平台正交的平面中延伸，并且所述耦合区域的第一轴线横向于所述平面。
以上描述的双检测器的一些优选但非限制性的特征如下，单独地或以组合方式采用：
-每个环沿着限定第二轴线的第二纵向方向基本上是细长的，所述第一轴线和第二轴线基本上平行。
-所述检测头沿着所述第一轴线延伸并且是细长的。
-所述发射线圈和接收线圈包括绕线，所述发射线圈比起所述接收线圈具有更多的匝数。
-所述发射线圈和接收线圈直接印刷在所述平台上，所述平台于是形成印刷电路。
-发射线圈和接收线圈是同极的。
-所述机械连结件围绕第三轴线在旋转上固定，所述第三轴线包含在所述平面中。
-所述第三轴线横向于所述第一轴线。
-所述机械连结件包括枢转连结件、内置连结件或球节连结件。
-检测器进一步包括握柄，所述握柄构造成被操作者抓持，所述握柄在所述平面中延伸。
-所述检测器进一步包括地面穿透雷达，所述地面穿透雷达包括发射天线和接收天线，所述发射天线和接收天线各自容纳在所述发射线圈和接收线圈的环之一的中心中。
-所述雷达的发射天线和接收天线为以下类型之一：四脊号角无线电天线、领结天线、矩形领结天线、阿基米德螺旋天线、对数螺旋天线、维瓦尔第天线、沿着与所述第一轴线垂直的第四轴线是细长的对数螺旋天线。
-所述发射天线和接收天线至少部分地由镍或铬制成。
-所述发射天线的以及所述接收天线的中心部分由铜制成，并且在表面上包括由金制成的保护层。
-所述发射天线和接收天线具有小于1微米的厚度，优选为等于大约200nm。
附图说明
通过阅读以下详细描述并参考通过非限制性示例给出的附图，本发明的其它特性、目的和优点将变得更加显而易见，并且附图中：
图1是根据本发明的检测器的示例性实施例的透视图。
图2是图1的检测器的透视方式的分解顶视图。
图3是图1的检测器的透视方式的分解底视图。
图4a示意性地示出了传统检测器的发射和接收线圈以左/右扫描方向为参考的取向。
图4b示意性地示出了根据本发明的检测器的发射和接收线圈以左/右扫描方向为参考的取向。
图5a和5b示出了在检测器与已供钢球布置于其上的磁性地面接触时并且在检测器遵循左/右扫描运动时分别对传统检测器和根据本发明的检测器测量到的信号的振幅。
图6a和6b示出了在检测器与已供LI-11型模拟器埋在其下的磁性地面接触时并且在检测器遵循左/右扫描运动时分别对传统检测器和根据本发明的检测器测量到的信号的振幅。
图7a和7b示出了在检测器与已供PMA-2型模拟器埋在其下的磁性地面接触时并且在检测器遵循左/右扫描运动时分别对传统检测器和根据本发明的检测器测量到的信号的振幅。
图8a和8b示出了在检测器与已供钢球布置于其上的磁性地面相距5cm时并且在检测器遵循左/右扫描运动时分别对传统检测器和根据本发明的检测器测量到的信号的振幅。
图9a和9b示出了在检测器与已供LI-11型模拟器埋在其下的磁性地面相距 5cm时并且在检测器遵循左/右扫描运动时分别对传统检测器和根据本发明的检测器测量到的信号的振幅。
图10a和10b示出了在检测器与已供PMA-2型模拟器埋在其下的磁性地面相距5cm时并且在检测器遵循左/右扫描运动时分别对传统检测器和根据本发明的检测器测量到的信号的振幅。
图11a和11b示出了在检测器与磁性地面相距5cm时并且在检测器向侧方静态地倾斜20°时分别对传统检测器和根据本发明的检测器测量到的信号的振幅。
图12a和12b示出了在检测器与磁性地面相距5cm时并且在检测器向侧方倾斜20°且遵循左/右扫描运动时分别对传统检测器和根据本发明的检测器测量到的信号的振幅。
具体实施方式
根据本发明的双检测器1包括检测头10，其借助于机械连结件30固定到把手20。
检测头10对应于旨在接近地面以便检测目标产品的部分。为此目的，它包括：
-平台11
-感应式传感器，其固定到平台11并包括不同于彼此的发射线圈12和接收线圈13，和
-另一传感器，其优选为地面穿透雷达。
发射线圈12和接收线圈13是同极绕组。以自身公知方式，它们构造成发射和接收频率介于300Hz与180kHz之间的波。它们各自形成一个环，并且成形为使得发射线圈12的环至少部分地覆盖接收线圈13的环以便形成耦合区域14。该构造允许获得感应式传感器，其中互感最小。
通过对比，与包括单个线圈(其构成发射器和接收器并且由两个相反方向的串联环形成以便中和外部干涉的影响)的感应式传感器相比，对于发射线圈12和接收线圈13使用两个不同线圈12、13使之有可能放大信号，并且因此不需要减小检测阈值来避免错误警报的风险。
耦合区域沿着限定第一轴线X1的第一纵向方向是细长的。为了进一步减少错误警报的风险并且同时增加检测器1的灵敏度，感应式传感器定位成使得在使用中把手20在正交于平台11(在其上固定有发射和接收线圈12、13)的平面P1中延伸，并且耦合区域14的第一轴线X1横向于所述平面P1。
所谓“横向”，这里应理解为第一轴线X1与平面P1形成介于70°与110°之间的角度，优选为90°左右。更进一步，发射线圈12的环和接收线圈13的环为对称形状，第一轴线X1通行穿过两个环的相交点14a、14b。
所谓一个部分或元件的“纵向方向”，这里应理解为这样一个方向，沿着该方向该部分或元件具有其最大尺寸。
换言之，在操作者对地面的扫描(这跟随限定扫描轴线X0的左/右扫描运动完成，也就是说垂直于操作者的前进方向)期间，检测头10取向成使得耦合区域 14与扫描运动的方向基本上对齐。这样，在任何时候，发射线圈12和接收线圈 13都与地面处于基本上相等的距离，即使是在检测头10有倾斜和/或地面有凹凸的情况下也如此，这显著地减少了错误警报的风险。另外，由于该新取向，地面上的金属碎屑并不一定通行穿过耦合区域14，不同于传统检测器(图4a)的情况，其中耦合区域14横向于扫描轴线X0从而必然会被经过。
发射线圈12的环和接收线圈13的环均沿着限定第二轴线X2的第二纵向方向是细长的。该第二轴线X2基本上平行于第一轴线X1。换言之，发射线圈12 的环、耦合区域14和接收线圈13的环具有相同的纵向方向并且彼此相邻延伸。
更进一步，检测头10的形状适于该构造并且适于发射和接收线圈12、13的空间取向。它因此沿着与环相同的方向是细长的，并且沿着基本上平行于第一轴线X1的纵向方向延伸。
在第一实施例中，发射线圈12和接收线圈13直接地印刷在平台11上。平台11以及发射和接收线圈12、13因此形成印刷电路。该实施例具有以下优点，即降低感应式传感器在检测头10中的紧凑性以及检测器1的整体重量。然而其成本较高。因此，在图2和3中示出的第二实施例中，发射线圈12和接收线圈 13可以包括绕线，发射线圈12比起接收线圈13具有更多的匝数。
机械连结件30可以包括内置、枢转或球节型连结件。优选地，机械连结件 30围绕第三轴线X3在旋转上固定，所述第三轴线被包括在平面P1中并且垂直于第一轴线X1。通过阻止围绕第三轴线X3旋转，操作者被鼓励抓持检测器1使得耦合区域14在检测序列期间基本上平行于扫描轴线X0。
可选地，检测器1进一步包括供操作者抓握检测器1的构件40。通常，抓握构件40可以包括构造成可滑动地接收操作者的手臂的箍41以及构造成被操作者抓持的握柄42。
在一个实施例中，握柄42在平面P1中延伸以便在结构上迫使操作者将检测器1定位成使得耦合区域14取向为在检测序列期间基本上平行于扫描轴线X0延伸。
把手20可以是伸缩的和/或包括数个不同部分，这些部分构造成在例如通过螺接固定在一起之前彼此组装。
以自身公知方式，检测器1还包括处理构件50：处理构件50，其具体而言包括微处理器，其构造成处理由感应式传感器12、13比如一个或更多个电子卡检测到的信号；存储器以及在适当时候的警报构件和/或显示装置51。
处理构件50可被整体地或者部分地容纳在抓握构件40处。
图5a-10b示出了由以下两方面实施的第一系列的对比测试：一方面是传统检测器1(图Ya，Y∈[5；12])，也就是说一种包括感应式传感器的双检测器1，该感应式传感具有彼此重叠的发射线圈和接收线圈，但是其中耦合区域垂直于扫描轴线X0延伸；另一方面是根据本发明的检测器1(图Yb，Y∈[5；12)，也就是说其中发射线圈12的以及接收线圈13的轴线X1平行于扫描轴线X0。
这些测试是在磁性地面上进行的。在第一情况(图5a、5b、8a和8b)中，直径为6.5mm的钢球放置在磁性地面上。在第二情况(图6a、6b、9a和9b)中，LI- 11型引爆器模拟器埋入磁性地面中。在第三情况(图7a、7b、10a和10b)中， PMA-2型引爆器模拟器埋入磁性地面中。
检测头10根据本领域中对操作者推荐的运动已沿着左/右扫描运动通过。所谓左/右扫描运动，这里应理解为横向运动，也就是说沿着与把手20在其中延伸的平面P1垂直的扫描轴线X0。
在该第一系列的测试中，在扫描运动期间，检测头10放置为与地面接触(0cm -图5a到7b)，然后与地面相距5cm(图8a到10b)。对于每次扫描运动(从右向左)记录检测信号的强度。
以传统检测器和根据本发明的检测器1在0cm和5cm处对于三种情况实施的测量结果概述在下表中：
表1
Figure BDA0002629146970000081
因此从该系列对比测试可看出，通过修改发射线圈12和接收线圈13相对于扫描轴线X0的取向，距地面0cm处(与地面接触)和5cm处的振幅之间的比率显著地减小。换言之，地面类型的以及金属碎屑或包括布置在地面上的氧化物的影响在扫描方向平行于第一轴线X1(和因此平行于耦合区域14的纵向方向)时显著地减小。
该构造因此使之有可能显著地增加根据本发明的检测器1的检测灵敏度，因为地面的类型以及任何碎屑对检测具有较少影响从而生成更少的错误警报。
图11a、11b、12a和12b示出了第二系列的对比测试，显示了由于地面的非均匀性和/或由操作者实施的差扫描运动在错误警报上对该构造的影响。
在该第二系列的测试期间，传统检测器的以及本发明的检测器1的检测头 10在磁性地面上方通过，距地面5cm。这两种检测器的增益被均衡使得它们对于相同增益提供相同的强度。然而，在第一情况中，检测头10静态地(没有扫描运动-图11a和11b)相对于地面以20°的角度倾斜，而在第二情况和，检测头 10通过执行与第一系列的测试(图12a和12b)相同的左/右扫描运动相对于地面以该20°的角度倾斜。应指出的是，在该20°的角度情况下，对于传统检测器而言，发射线圈12和接收线圈13中的一个比另一个更远离地面，而对于本发明的检测器1而言，两个线圈相对于地面类似地倾斜但是各自具有更靠近地面的一部分以及更远离地面的一部分。
以传统检测器和根据本发明的检测器1对于这两种情况实施的测量结果概述在下表中：
表2
Figure BDA0002629146970000091
从该第二系列的对比测试可看出，通过修改发射线圈12和接收线圈13相对于扫描轴线X0的取向，在从检测器1的简单倾斜得到的信号的振幅上存在显著的减小。实际上，在传统检测器的情况下，由于检测头的静态的简单倾斜而在信号的振幅上的差异为350mV，相比之下在本发明的检测器1的情况下为 200mV。类似地，由于以倾斜进行简单扫描得到信号的振幅对于传统检测器为 400mV，相比之下对于本发明的检测器1为250mV。
检测器1包括附加的传感器，优选为地面穿透雷达60。
在该情况下，雷达60包括发射天线61和接收天线62，它们构造成向地面中发射和接收电磁波，例如以介于100MHz与8GHz之间的频率。在这些波遇到介质改变时，一部分波返回到表面并被接收天线62记录。
有利地，由于发射和接收线圈12、13相对于扫描轴线X0的取向，每个环内可获得的表面更大。发射天线61和接收天线62因此可各自被容纳在发射线圈 12和接收线圈13的环之一的中心中。这样，雷达60的最大灵敏度与感应式传感器的最大灵敏度处于相同区域，也就是说处于耦合区域14处。换言之，雷达 60的微波检测波瓣和感应式传感器的磁检测波瓣相匹配，使得操作者变得能够考虑在指向期间在检测头10的中心区域中进行目标的检测。
发射线圈12和接收线圈13的环具有细长形状，发射和接收12、13天线61、 62可沿着平行于第二轴线X2的第四轴线X4是细长的，以便使辐射表面从而使传输能力最大化。例如，发射天线61和接收天线62可具有对数螺旋的形状，其已被延长以便最大限度地增加天线的增益和辐射表面，同时最大限度地减少形成天线61、62的螺旋的每个股线63的长度以免增加脉冲。在细长对数螺旋天线中，螺旋的股线63之间的间隔确实更大并且呈对数地增加。
例如，形成天线61、62的细长对数螺旋对于80mm可具有大约150mm的高度。
作为一个变型，雷达60的发射天线61和接收天线62可为以下类型之一：四脊号角无线电天线、领结天线、矩形领结天线、阿基米德螺旋天线、对数螺旋天线、维瓦尔第天线。
以自身公知方式，发射天线61和接收天线62可由铜(其是良好的电导体)制成。
然而，为了降低天线氧化的风险，发射和接收12、13天线61、62可部分地由镍和/或铬制成并且部分地由铜制成。镍和铬确实具有不随时间推移而氧化同时又导电的优点。
例如，每个天线61、62的中心64可由铜制成并被包括金的层保护，而天线61、26的其余部分65由镍和/或铬制成。每个天线61、26的中心部分与天线61、 62的其余部分之间可由铜制成并被一层镍(和/或铬)覆盖。
更进一步，为了限制与发射和接收线圈12、13的相互作用，发射天线61和接收天线62的厚度小于线圈12、13的吸收深度。这样，天线61、62对于感应式传感器的磁场变得不可见。然而应指出的是，发射和接收天线12、13的厚度必须保持大于阈值厚度，以确保天线61、62的充分机械坚固性并避免任何损坏的风险。发射和接收天线61、62的厚度因此被选择为介于数百纳米与一微米之间。例如，发射天线61和接收天线62可以具有200nm左右(到10％内)的厚度。
为了制造厚度的天线61、62，特别可能的是使用物理气相沉积(PVD)技术。该技术确实使之有可能以高尺寸精度获得非常小厚度的天线61、62并且一次制造数个天线。

Claims (17)

1.一种使用双检测器(1)来检测目标物体的检测方法，所述双检测器(1)包括检测头(10)，所述检测头(10)包括感应式传感器，所述感应式传感器包括不同于彼此的发射线圈(12)和接收线圈(13)，所述发射线圈(12)和接收线圈(13)各自形成环，所述发射线圈(12)的环至少部分地重叠所述接收线圈(13)的环以便形成耦合区域(14)，所述耦合区域(14)沿着限定第一轴线(X1)的第一纵向方向是细长的，
所述方法的特征在于，所述双检测器(1)沿着限定扫描轴线(X0)的扫描方向移动，并且在该移动期间，所述检测头(10)取向成使得所述耦合区域(14)的第一轴线(X1)基本上平行于所述扫描轴线(X0)。
2.一种双检测器(1)，适用于根据权利要求1所述的检测方法，其中所述检测头(10)借助于机械连结件(30)固定到把手(20)，所述检测头(10)包括平台(11)，并且所述感应式传感器固定到所述平台(11)，其中，所述把手(20)在与所述平台(11)正交的平面(P1)中延伸，并且所述耦合区域(14)的第一轴线(X1)横向于所述平面(P1)。
3.根据权利要求2所述的双检测器(1)，其中，每个环沿着限定第二轴线(X2)的第二纵向方向是细长的，所述第一轴线(X1)和第二轴线(X2)基本上平行。
4.根据权利要求2或3中任一项所述的双检测器(1)，其中，所述检测头(10)沿着所述第一轴线(X1)延伸并且是细长的。
5.根据权利要求2-3中任一项所述的双检测器(1)，其中，所述发射线圈(12)和接收线圈(13)包括绕线，所述发射线圈(12)比起所述接收线圈(13)具有更多的匝数。
6.根据权利要求2-3中任一项所述的双检测器(1)，其中，所述发射线圈(12)和接收线圈(13)直接印刷在所述平台(11)上，所述平台(11)形成电路。
7.根据权利要求2-3中任一项所述的双检测器(1)，其中，所述发射线圈(12)和接收线圈(13)是同极的。
8.根据权利要求2-3中任一项所述的双检测器(1)，其中，所述机械连结件(30)围绕第三轴线(X3)在旋转上固定，所述第三轴线(X3)包含在所述平面(P1)中。
9.根据权利要求8所述的双检测器(1)，其中，所述第三轴线(X3)横向于所述第一轴线(X1)。
10.根据权利要求2-3中任一项所述的双检测器(1)，其中，所述机械连结件(30)包括枢转连结件、内置连结件或球节连结件。
11.根据权利要求2-3中任一项所述的双检测器(1)，进一步包括握柄(62)，所述握柄(62)构造成被操作者抓持，所述握柄在所述平面(P1)中延伸。
12.根据权利要求2所述的双检测器(1)，进一步包括地面穿透雷达(60)，所述地面穿透雷达(60)包括发射天线(61)和接收天线(62)，所述发射天线(61)和接收天线(62)各自容纳在所述发射线圈(12)和接收线圈(13)的环之一的中心中。
13.根据权利要求12所述的双检测器(1)，其中，所述地面穿透雷达(60)的发射天线(61)和接收天线(62)为以下类型之一：四脊号角无线电天线、领结天线、矩形领结天线、阿基米德螺旋天线、对数螺旋天线、维瓦尔第天线、沿着与所述第一轴线(X1)垂直的第四轴线(X4)是细长的对数螺旋天线。
14.根据权利要求12或13中任一项所述的双检测器(1)，其中，所述发射天线(61)和接收天线(62)至少部分地由镍或铬制成。
15.根据权利要求14所述的双检测器(1)，其中，所述发射天线(61)的以及所述接收天线(62)的中心部分由铜制成，并且在表面上包括由金制成的保护层。
16.根据权利要求12-13中任一项所述的双检测器(1)，其中，所述发射天线(61)和接收天线(62)具有小于1微米的厚度。
17.根据权利要求16所述的双检测器(1)，其中，所述厚度等于200nm。
CN201880089180.1A 2017-12-15 2018-12-14 使用双检测器检测目标物体的检测方法及双检测器 Active CN111713030B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1762289 2017-12-15
FR1762289A FR3075524B1 (fr) 2017-12-15 2017-12-15 Detecteur double technologie a bobines transverses
PCT/EP2018/085038 WO2019115798A1 (fr) 2017-12-15 2018-12-14 Détecteur double technologie à bobines transverses

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111713030A CN111713030A (zh) 2020-09-25
CN111713030B true CN111713030B (zh) 2022-04-12

Family

ID=62455553

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201880089180.1A Active CN111713030B (zh) 2017-12-15 2018-12-14 使用双检测器检测目标物体的检测方法及双检测器

Country Status (13)

Country Link
US (1) US12085688B2 (zh)
EP (1) EP3725003B1 (zh)
JP (1) JP7504792B2 (zh)
KR (1) KR102645742B1 (zh)
CN (1) CN111713030B (zh)
AU (1) AU2018383023B2 (zh)
CA (1) CA3085515A1 (zh)
DK (1) DK3725003T3 (zh)
ES (1) ES2944581T3 (zh)
FI (1) FI3725003T3 (zh)
FR (1) FR3075524B1 (zh)
RU (1) RU2758925C1 (zh)
WO (1) WO2019115798A1 (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3075397B1 (fr) * 2017-12-15 2020-09-18 Alessandro Manneschi Detecteur double technologie comprenant un capteur inductif et un radar
US11630229B2 (en) 2021-03-05 2023-04-18 Patrick JOY Metal detectors, components of metal detectors, and methods of detecting metal
KR102690243B1 (ko) 2023-11-16 2024-07-30 한화시스템 주식회사 휴대용 지뢰탐지기가 탑재 가능한 이동형 데이터 수집장치

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3758849A (en) * 1972-03-31 1973-09-11 Sperry Rand Corp Metal detector system having identical balanced field coil system on opposite sides of a detection zone
CN1527950A (zh) * 2001-04-20 2004-09-08 �����ټ� 一种使用大地穿透雷达识别埋置物体的方法和设备
EP1988409A3 (en) * 2007-05-04 2010-03-24 Solar Wide Industrial Ltd. Device and method of detecting ferrite and non-ferrite objects
WO2012024133A2 (en) * 2010-08-20 2012-02-23 Niitek, Inc. Metal detector and ground-penetrating radar hybrid head and manufacturing method thereof
CN105301665A (zh) * 2015-07-29 2016-02-03 金华马卡科技有限公司 一种金属传感器以及用于该金属传感器检测被包围在介质中物体的方法
US9733353B1 (en) * 2014-01-16 2017-08-15 L-3 Communications Security And Detection Systems, Inc. Offset feed antennas

Family Cites Families (48)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU656012A1 (ru) * 1976-02-18 1979-04-05 Куйбышевский Ордена Трудового Красного Знамени Авиационный Институт Им.Акад.С.П.Королева Электромагнитный металлоискатель
WO1990004152A1 (en) * 1988-10-11 1990-04-19 Radiodetection Limited Homopolar inductive displacement sensor
US5119028A (en) 1990-04-26 1992-06-02 Grumman Aerospace Corporation Method and system for determining the depth of an electrically conductive body in a medium having a known conductivity and a known permeability by measuring phase difference between a primary and secondary magnetic field
US5148151A (en) * 1990-06-20 1992-09-15 Garrett Electronics, Inc. Metal detector having target characterization and search classification
EP0493598B1 (en) * 1990-07-24 1995-05-03 Nkk Corporation Apparatus for underground radar tomography
DE4339419C2 (de) 1993-11-18 1997-09-18 Vallon Gmbh Einrichtungen und Verfahren zum Erkennen von Metallgegenständen
JPH0933194A (ja) 1995-07-21 1997-02-07 Geo Saac Kk 地雷探知システム
US5844140A (en) * 1996-08-27 1998-12-01 Seale; Joseph B. Ultrasound beam alignment servo
US6229308B1 (en) * 1998-11-19 2001-05-08 Schlumberger Technology Corporation Formation evaluation using magnetic resonance logging measurements
TW525213B (en) * 2000-02-16 2003-03-21 Hitachi Ltd Process monitoring methods in a plasma processing apparatus, monitoring units, and a sample processing method using the monitoring units
US6951133B2 (en) * 2000-11-15 2005-10-04 Passarelli Jr Frank Electromagnetic acoustic transducer with recessed coils
US7157913B2 (en) * 2003-10-01 2007-01-02 The Johns Hopkins University Re-configurable induction coil for metal detection
US7443154B1 (en) * 2003-10-04 2008-10-28 Seektech, Inc. Multi-sensor mapping omnidirectional sonde and line locator
US8945746B2 (en) * 2009-08-12 2015-02-03 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery pack with improved heat dissipation efficiency
US7336078B1 (en) * 2003-10-04 2008-02-26 Seektech, Inc. Multi-sensor mapping omnidirectional sonde and line locators
DE102004007315A1 (de) * 2004-02-14 2005-08-25 Robert Bosch Gmbh Nahbereichsradar mit Mehrfachsensorik zur Ortung von in einem Medium eingeschlossenen Objekten
RU2271024C2 (ru) * 2004-04-06 2006-02-27 Владимир Николаевич Ткач Глубинный металлоискатель
US9997845B2 (en) * 2004-12-21 2018-06-12 Q-Track Corporation Embedded symmetric multiple axis antenna system with isolation among the multiple axes
GB0501803D0 (en) * 2005-01-28 2005-03-09 Howard Mark A Position encoder
WO2006082334A1 (fr) * 2005-02-04 2006-08-10 Commissariat A L'energie Atomique Procédé réalisation d'une tête de contrôle à courants de foucault de grande dynamique et de haute résolution spatiale
DE102005039152A1 (de) * 2005-08-17 2007-02-22 Robert Bosch Gmbh Mechanische Trägereinrichtung sowie Messgerät mit einer mechanischen Trägereinrichtung
US7732966B2 (en) * 2005-10-19 2010-06-08 General Electric Company Superconducting homopolar inductor alternator for power applications
US7550734B1 (en) * 2006-01-25 2009-06-23 Sandia Corporation Integrated heterodyne terahertz transceiver
US8072310B1 (en) * 2007-06-05 2011-12-06 Pulsed Indigo Inc. System for detecting and measuring parameters of passive transponders
US9250348B2 (en) * 2011-12-19 2016-02-02 Minelab Electronics Pty Limited Transmit signal of a metal detector controlled by feedback loops
WO2010133501A1 (de) * 2009-05-18 2010-11-25 Sick Ag Sensor zum detektieren metallischer objekte
US8842035B2 (en) * 2010-04-08 2014-09-23 L-3 Communications Security And Detection Systems, Inc. Sensor head
DE102010039953A1 (de) * 2010-08-30 2012-03-01 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Lokalisierung von in einem Medium eingeschlossenen Objekten, sowie Messgerät zur Durchführung des Verfahrens
TWI447422B (zh) * 2011-05-05 2014-08-01 Univ Chung Hua 應用透地雷達檢測鋼筋混凝土構件內的鋼筋腐蝕度的方法
DE102012001202A1 (de) 2011-08-10 2013-02-14 Gerd Reime Sensor zur Ortung metallischer Objekte sowie zugehörige Spule
US20130113648A1 (en) 2011-09-30 2013-05-09 L-3 Communications Cyterra Corporation Sensor head
US20130113649A1 (en) * 2011-11-09 2013-05-09 Marquette Trishaun Detection of an asymmetric object
US9411067B2 (en) * 2012-03-26 2016-08-09 SeeScan, Inc. Ground-tracking systems and apparatus
US9395462B2 (en) * 2012-11-19 2016-07-19 First Texas Products, Llc Metal detector with a battery support surface to facilitate removal of a battery and a movable door to selectively permit access to an audio connector
US9538963B2 (en) * 2013-03-15 2017-01-10 Aktiebolaget Skf Diagnostic scanning apparatus
CN105340030B (zh) * 2013-06-28 2018-11-16 西门子公司 感应式充电装置、电动车辆、充电站以及用于感应式充电的方法
US10732276B2 (en) * 2013-10-21 2020-08-04 Sony Corporation Security system, method and device
EP3123561B1 (en) * 2014-03-26 2017-09-20 The Antenna Company International N.V. Patch antenna, method of manufacturing and using such an antenna, and antenna system
US20150369910A1 (en) * 2014-06-18 2015-12-24 Elmer Griebeler Electromagnetic pulse device
US9852843B2 (en) * 2014-07-14 2017-12-26 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for adjustable coupling for improved wireless high Q resonant power transfer
PT3035298T (pt) * 2014-12-19 2021-05-28 Mylaps B V Determinação da hora de passagem de um transmissor-recetor móvel
KR20160129676A (ko) * 2015-04-30 2016-11-09 제이터치 코포레이션 무선 충전 장치
US10502826B2 (en) * 2015-06-17 2019-12-10 Novelic D.O.O. Millimeter-wave sensor system for parking assistance
KR101588215B1 (ko) * 2015-08-14 2016-01-25 한국지질자원연구원 지하 물성 탐사시스템 및 이를 이용한 지하 물성 분석방법
US9853638B2 (en) * 2015-08-28 2017-12-26 Texas Instruments Incorporated Touch on glass
DE102016223051A1 (de) * 2016-11-22 2018-05-24 Schunk Bahn- Und Industrietechnik Gmbh Positioniereinheit und Verfahren zur Kontaktierung
US10782394B2 (en) * 2017-02-08 2020-09-22 Texas Instruments Incorporated Slim object detection using multi-polarized millimeter wave signals
US10291286B2 (en) * 2017-09-06 2019-05-14 At&T Intellectual Property I, L.P. Method and apparatus for guiding an electromagnetic wave to a transmission medium

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3758849A (en) * 1972-03-31 1973-09-11 Sperry Rand Corp Metal detector system having identical balanced field coil system on opposite sides of a detection zone
CN1527950A (zh) * 2001-04-20 2004-09-08 �����ټ� 一种使用大地穿透雷达识别埋置物体的方法和设备
EP1988409A3 (en) * 2007-05-04 2010-03-24 Solar Wide Industrial Ltd. Device and method of detecting ferrite and non-ferrite objects
WO2012024133A2 (en) * 2010-08-20 2012-02-23 Niitek, Inc. Metal detector and ground-penetrating radar hybrid head and manufacturing method thereof
US9733353B1 (en) * 2014-01-16 2017-08-15 L-3 Communications Security And Detection Systems, Inc. Offset feed antennas
CN105301665A (zh) * 2015-07-29 2016-02-03 金华马卡科技有限公司 一种金属传感器以及用于该金属传感器检测被包围在介质中物体的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CA3085515A1 (fr) 2019-06-20
FR3075524B1 (fr) 2020-01-03
EP3725003B1 (fr) 2023-04-05
KR20200120901A (ko) 2020-10-22
DK3725003T3 (da) 2023-05-08
FI3725003T3 (fi) 2023-06-13
JP7504792B2 (ja) 2024-06-24
RU2758925C1 (ru) 2021-11-03
WO2019115798A1 (fr) 2019-06-20
JP2021507232A (ja) 2021-02-22
AU2018383023B2 (en) 2024-05-09
CN111713030A (zh) 2020-09-25
KR102645742B1 (ko) 2024-03-11
US12085688B2 (en) 2024-09-10
ES2944581T3 (es) 2023-06-22
FR3075524A1 (fr) 2019-06-21
AU2018383023A1 (en) 2020-07-09
EP3725003A1 (fr) 2020-10-21
US20210080608A1 (en) 2021-03-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111630785B (zh) 具有横向线圈的双探测器
CN111713030B (zh) 使用双检测器检测目标物体的检测方法及双检测器
JP7184899B2 (ja) 横コイル付きデュアル検出器

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant