CN1559010A - 地下埋设物探测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种地下埋设物探测装置，其特征在于，由以下装置组成：安装在面对地面的底座上来检测出地下的静电电容的变化的静电电容传感器；根据在地下不存在目标埋设物时的静电电容的变化，预先储存基准静电电容的基准值储存装置；将检测出来的静电电容的变化与储存的静电电容进行比较来检测出地下目标埋设物的存在的计算装置；以及接收计算装置信号并告知目标埋设物的存在的蜂鸣器。
Description
技术领域
本发明涉及利用静电电容的变化来探测地雷等地下埋设物的地下埋设物探测装置。
背景技术
作为原来的地下埋设物探测装置有例如特开2000-266843号公报所记载的那种装置。该原来的地下埋设物探测装置是地雷探测器，它通过用电磁波的地下检测雷达来探测埋设在地下的地雷。采用该地雷探测器能够利用电磁波来精确地探测地雷。
然而，由于上述原来的地雷探测器用的是电磁波，所要探测的地雷的材质受到限制，存在例如不能探测由树脂制成的地雷的问题。
另外，还有所要探测的地雷不能采用感应电磁波而爆炸的结构的问题。
发明内容
本发明的第1目的是，提供一种不受到所要探测的目标埋设物的材质的限制、能够精确地探测目标埋设物的地下埋设物探测装置，第2目的是提供一种对感应电磁波而爆炸的地雷也能有效使用的地下埋设物探测装置。
本发明的目的通过以下来达到，提供一种地下埋设物探测装置，由以下装置组成，安装在面对地面的底座上来检测出地下的静电电容的变化的静电电容传感器；根据在地下不存在目标埋设物时的静电电容的变化，预先储存基准静电电容的基准值储存装置；将检测出来的静电电容的变化与储存的静电电容进行比较来检测出地下目标埋设物的存在的计算装置；以及接收计算装置的信号并告知目标埋设物的存在的所需装置。
另外，上述静电电容传感器是同心圆状地配置于上述底座下面的导电性金属板制的测量电极以及接地电极。
并且，上述静电电容传感器成一体地具有穿过上述底座的端子部，使上述端子部与设在上述底座上面的电路导通。
另外，在上述底座的下面设有覆盖上述静电电容传感器的非导电性树脂材料。
另外，上述所需装置是接收计算装置的信号并通过警报声告知上述目标埋设物的存在的蜂鸣器。
附图说明
图1是本发明的一个实施例的地下埋设物探测装置的立体图。
图2是一个实施例的表示探测部与地面的关系的主要部分的侧视图。
图3是省略探测器的一部分来表示的主要部分的放大图。
图4是一个实施例的底座的仰视图。
图5是一个实施例的主要部分的放大剖面图。
图6是一个实施例的控制器的方块图。
图7是一个实施例的表示静电电容变化的图。
图8是本发明的变换例的实施方式的控制器的方块图。
具体实施方式
图1是表示本发明的地下埋设物探测装置的一个实施例的地雷探测装置的立体图。该图1的地雷探测器1是把探测部5安装在操作部3的前端。
上述操作部3备置有支撑杆7a、7b和操作杆9a、9b。上述支撑杆7a、7b是由铝等轻金属或树脂等的细管形成的。在上述一个的支撑杆7b上安装有操作盒11。在该操作盒11内收放有由小型电池或燃料电池等构成的电源。在上述操作盒11的表面设有操作ON/OFF开关的操作按钮13a、13b，上述ON/OFF开关连接在上述操作盒11内的电源上。
上述操作杆9a、9b由铝等轻金属或树脂等的细管形成，嵌合在上述支撑杆7a、7b的后端而固定。在上述操作杆9a、9b的后端安装有由铝等轻金属或树脂等形成的肘垫15a、15b。
另外，在操作部3安装有挂肩用肩部，能够使该肩部挂在作业者的肩上来使之被支撑。该场合，采用将作业者夹在其中能够取得平衡操作部3以及探测部5的重量的平衡，在把挎带部挂在作业者的肩上时得到对于操作部3以及探测部5的重量的平衡，使探测部5稳定地面对地面的结构。
用图2～图5来详细说明上述探测部5。图2是表示上述探测部5与地面17的关系的侧视图，图3是省略探测部5的一部分的放大侧视图，图4是底座的仰视图，图5是主要部分的放大剖面图。
如图2所示，上述探测部5保持相对于地面17的高度H＝30mm～40mm来探测目标埋设物19。在本实施例中目标埋设物19为地雷。还有，上述高度H根据与传感器的电容的关系能够有各种选择。该探测部5备置有外壳21以及头部23。
上述外壳21用铝等形成截去头部的圆锥状。上述头部23由铝等形成，用螺钉或粘结等固定在外壳21的上面。上述支撑杆7a、7b的前端介由凸缘通过螺钉等而相对于该头部23被固定。
在上述外壳21的下端如图3所示那样设有环绕一圈状的凸缘部25。在该外壳21的下端备置有底座27。该底座27形成如图4那样的圆盘状，在其外周边缘部按所定间隔设有数个连接用的通孔28。该底座27的外周边缘能与上述外壳21的凸缘部25相接触。
由于使上述底座27面对上述地面17，在其下面安装检测地下静电电容变化的静电电容传感器29。该静电电容传感器29是由铜等导电性金属薄板制成，由在底座27的下面设成同心环状的测量电极31以及接地电极33构成。上述测量电极31以及接地电极33也可以由铜箔等导电性金属箔构成。
在上述静电电容传感器29的测量电极31以及接地电极33上如图5所示一体地设有端子部35、37。上述端子部35、37朝向底座27侧而竖起来，贯通设在该底座27上的通孔39、41，突出于该底座27的上面而设置。在上述底座27的上面通过印刷等形成有电路43，上述各端子部35、37用焊锡等与上述电路43导通连接。
在上述底座27的下面安装有覆盖住上述静电电容传感器29的测量电极31以及接地电极33的非导电性树脂材料的树脂板45。该树脂板45形成与底座27直径相同的圆盘状。
上述底座27以及树脂板45与上述外壳21的凸缘部25叠合，用铆钉或螺栓螺母等连接部件47在圆周方向按所定的间隔连接固定。另外，也可以在底座27的下面用树脂模铸代替树脂板45。
在上述底座27的上面安装有控制器49。该控制器49与上述电路43导通连接。在上述控制器49上连接有信号线51以及电源线53。上述信号线51连接在作为设在上述头部23内的所需装置的蜂鸣器55上。上述电源线53从外壳21穿过头部23、支撑部7b内，介由上述操作箱11内的ON/OFF开关而连接到电源上。
上述蜂鸣器55在上述头部23内用螺钉等固定在上述外壳21的上面。在该蜂鸣器55上连接有电源线57，穿过上述操作杆7b内，介由上述操作盒11内的ON/OFF开关而导通连接到上述电源上。
上述控制器49如图6所示的方块图那样构成。上述控制器49备置有静电电容传感器29、振荡电路59、频率电压转换电路61、A/D转换电路63、以及MPU65。上述蜂鸣器55介由驱动电路67连接在该控制器49上。
在上述MPU65中，根据地下不存在目标埋设物19时的静电电容的变化预先储存基准静电电容。因此，在本实施例中MPU65构成基准值储存装置。另外，MPU65采用对检测出的静电电容的变化和储存的静电电容的变化进行比较来检测出上述地下目标埋设物19的存在的结构。因此，在本实施例中，MPU65构成计算装置。
在进行地下埋设物探测之际，按下ON侧的操作按钮13a而使装置处于启动状态。其次，使作业者的肘部靠在肘垫15a、15b上，握持握持部9a、9b，使探测部5如图2那样面对地面17，设定H＝30mm～40mm的距离，开始作业。
一旦上述静电电容传感器29检测出静电电容的变化，来自振荡电路59的与静电电容的变化对应的频率变化被输入频率电压转换电路61。该频率电压转换电路61将输入的频率变化转换成电压变化，然后输入到A/D转换电路63。该A/D转换电路63将输入的电压变化转换成数字信号的二进制数，输入到MPU65。该MPU65对由检测出而输入的静电电容的变化与上述储存的基准静电电容的变化进行比较。
上述MPU65根据上述比较结果而检测到如图2所示那样在地面17内存在的地雷等目标埋设物19，输出到驱动电路67。由此，驱动电路67将信号输出到蜂鸣器55，启动该蜂鸣器55并能够通过警报声告知目标埋设物19的存在。因此，作业者能够精确地探测到地面17内的目标埋设物19的存在。
作业结束后，通过按下OFF的操作按钮13b就能够使地下埋设物探测装置1处于非工作状态。
图7所示的是表示上述静电电容变化的比较的图的一个例子。图7的横轴为时间t，纵轴为静电电容ε的变化。ε1是在地面17内不存在目标埋设物19时的静电电容的变化，存在目标埋设物19时，静电电容如εs那样增加，直到ε2。因此，MPU65根据ε1来设定基准的静电电容ε2，预先由MPU65储存。这样，通过检测出的静电电容的变化εs超过基准静电电容ε2，就能够检测出目标埋设物19。即，在达到检测出的静电电容εs超过基准的静电电容ε2时，MPU65将信号输出到驱动电路67，使蜂鸣器55鸣叫。
上述基准静电电容ε2的设定可以根据目标埋设物19的种类来变更。另外，也可以通过静电电容的变化εs所包围的面积、静电电容的变化εs的状态来区分目标埋设物19的种类。
并且，由于能够通过静电电容的变化检测出目标埋设物19的存在，即使目标埋设物19是由树脂等形成的地雷等也能够被精确地检测出。
另外，即使目标埋设物19是感应电磁波而起爆的地雷，由于本实施例的地雷探测器1是根据静电电容的变化来探测的装置从而能够不引起爆炸并精确地探测出地雷。
由于上述静电电容传感器29是在上述底座27的下面配置成同心圆状的导电性金属薄板制的测量电极31以及接地电极33，所以通过使底座27面对地面，相对于地面前后左右任意移动，就能够正确地检测出地下静电电容的变化ε，以更高的精度探测到目标埋设物19。
上述静电电容传感器29成一体地具有贯通上述底座27的端子部35、37，由于使上述端子部35、37与设在上述底座27上面的电路43导通，所以能够容易地使设在底座27下面的静电电容传感器29与底座27上面的电路43导通。
由于在上述底座27的下面设有覆盖住上述静电电容传感器29的非导电性树脂材料制的树脂板45，所以使上述底座27面对地面就能够利用静电电容传感器29正确地检测出地下静电电容ε的变化，同时能够用树脂板45保护静电电容传感器29。
当在地下存在目标埋设物19时，作业者能够通过蜂鸣器55立刻知道该目标埋设物19的存在。
图8所示的是上述控制器49的变换例。另外，对图8中与图6对应的构成部分给与相同的符号来说明。
在图8的控制器49A中，设有电压比较电路69和基准电压产生电路71代替上述A/D转化电路63以及MPU65。于是，静电电容传感器29、振荡电路59、频率电压转化电路61、电压比较电路69、以及基准电压产生电路71构成控制器49A。
上述基准电压产生电路71中，由于产生在电压比较电路69中应该比较的基准电压，所以产生与应该设定的基准静电电容ε2对应的基准电压。因此，基准电压产生电路71构成本实施例中的基准值储存装置。
在上述基准电压产生电路71产生的基准电压被送到电压比较电路69，与检测出的静电电容的变化εs对应的电压变化进行比较，根据比较结果与图7同样在εs超过ε2时介由驱动电路67将信号输出到蜂鸣器55。因此，在本实施例中也能够通过蜂鸣器的警报声来精确地探测到目标埋设物19。
另外，本实施例是通过作业者握持地下埋设物探测装置1来使用的，但是也可以采用将操作杆9a、9b的端部安装在能够移动的底盘的前端，使探测部5以悬臂状朝向底盘的前方来保持探测部5和地面17的高度H一定的结构。
再有，也可以采用在探测部5的下面安装有能够分散重量的垫子状的缓冲垫，通过使该垫子状缓冲垫设置在地面，来保持探测部5和地面的高度H的结构。
作为上述所需装置，除蜂鸣器55之外也可以采用在操作盒11等上以数值或图形等表示静电电容的变化、比较结果等的显示部的结构。
如上所述，本发明中的地下埋设物探测装置不管目标埋设物是由树脂等形成的其材质如何，都能够通过静电电容变化的比较来精确地检测出地下目标物的存在。
Claims (5)
1.一种地下埋设物探测装置，其特征在于，由以下装置组成：安装在面对地面的底座上来检测出地下的静电电容的变化的静电电容传感器；根据在地下不存在目标埋设物时的静电电容的变化，预先储存基准静电电容的基准值储存装置；将检测出来的静电电容的变化与储存的静电电容进行比较来检测出地下目标埋设物的存在的计算装置；以及接收计算装置的信号并告知目标埋设物的存在的所需装置。
2.如权利要求1所述的地下埋设物探测装置，其特征在于：上述静电电容传感器是同心圆状地配置于上述底座下面的导电性金属板制的测量电极以及接地电极。
3.如权利要求2所述的地下埋设物探测装置，其特征在于：上述静电电容传感器成一体地具有穿过上述底座的端子部，使上述端子部与设在上述底座上面的电路导通。
4.如权利要求2或3所述的地下埋设物探测装置，其特征在于：在上述底座的下面设有覆盖上述静电电容传感器的非导电性树脂材料。
5.如权利要求1至4任何一项所述的地下埋设物探测装置，其特征在于：上述所需装置是接收计算装置的信号并通过警报声告知上述目标埋设物的存在的蜂鸣器。
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