CN1914491A - 具有多重传感器的红外线定位设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于对于被包围在介质中的物体进行定位的测量设备、特别是一个手持式测量设备，其具有至少一个光度传感器(92、70)，该设备借助于所述至少一个光度传感器(92、70)获得要检验的物体的第一测量信号，从而通过分析该测量信号获得关于在该介质中被包围的物体的信息。根据本发明，设置至少另一个用于产生至少另一个第二测量信号的传感器(64、66、68)以便获得关于在该介质内被包围的物体的信息。此外本发明涉及一种用于借助于一个光度传感器对于被包围在介质中的物体进行定位的方法。

Description

具有多重传感器的红外线定位设备

本发明涉及一种根据权利要求1或者权利要求10的前序部分所述的用于对于被包围在介质中的物体进行定位的红外线测量设备、特别是一种手持式测量设备以及一种基于该测量设备的方法。这种测量设备使用红外线传感器装置，其探测由待测试物体发出的热辐射。根据物体与周围的介质的不同的热特性，探测被包围在介质中的物体并由此进行定位。通过在测量设备中分析探测信号可以获得关于被包围在介质中的物体的信息。

背景技术

在必需测量温度或温差的地方可以有益地使用红外线传感器(下面也称为IR传感器)。例如在安全技术的领域内是这样的情况，其中通过人的体热由IR传感器检测靠近的人，并且由此例如打开灯或触发报警器。在现代的临床温度计中插入至少一个IR传感器，其通过在耳朵中的测量快速并可靠地测量体温。

用IR传感器进行温度测量的优点在于，能够可靠测量1000度以上的非常高的温度，因为这种测量是无接触地、仅仅根据辐射热进行的。从EP 1 176 407 A2中公开了这样一种用于无接触温度测量的装置。

在比如地板加热系统、热管等的情形中，也就是说测量被包围在地板、墙壁或盖板内的水管时使用红外线测量设备是吸引人的。在此例如需要了解管所处位置，以便避免在管上钻孔或者在水管已经破裂的情况下准确定位管的位置。

目前用IR传感器设备、热成像照相机或热电薄膜检测这些问题。以现有技术的这种IR传感器设备缓慢扫描要检测的区域并且标记局部的最大温度。在此热成像照相机原则上产生在红外线区域中的照片，照片能够使微小的温差变得清晰可见。热电薄膜由一种温度敏感的材料制成，其在较高温度下褪色。在此薄膜贴在待测的区域上。在热成像术或者热成像记录的概念下综合了这种部分地、也是直接成像的方法。

例如从在斯图加特的2001年DGZfP的Termographiekolloquiums(热成像学术研讨会)发表的会议文集“Einsatz aktiver Thermo-graphie zur Detektion von Einschluessen in Baukonstruktionenund im Erdreich(使用主动的热成像术来探测建筑结构中的及土层中的嵌入物)”中公开了用于非破坏地诊断建筑物的被动(passive)和主动(aktive)的热成像术。

在被动的热成像术中，仅仅使用由一个被检测物体辐射的、内部热量来进行测量。在主动的热成像术中在检测之前主动地、也就是说从外部加热要检测的物体，在关闭外部热源之后探测由物体辐射的热量。

这些热成像术的方法的缺点是，例如要检测的地板加热系统在测量之前已经关断数小时，只是在测量之前才重新开启，由此在有管和无管区域之间的温差特别大。此外为了主动的热成像必须产生大量的辐射能并且辐射到物体上。

由于这种设备仅仅显示温度分布，所以这种设备一般不是非常准确的。由于外部影响、比如气流、室温、或也由于建筑的特色、比如在地板内的提高的热扩散、可能会使测量值失真。

此外单纯的IR传感器设备并且主要是热成像照相机是特别昂贵的，因为其必须非常准确，以便至少可以定位例如管在混凝土中的大概位置。

发明内容

根据本发明的具有光度传感器、特别是红外线传感器(IR传感器)的测量设备或者基于此的、用于对于被包围在介质中的物体进行定位的方法除了至少一个光度传感器的测量信号外还处理至少一个另外的测量信号。优选使用红外线传感器作为光度传感器。根据本发明的测量设备的红外线传感器例如包括一个半导体光电二极管，其导电率随着入射的辐射强度变化，其中该光电二极管对于在1微米以上范围内的波长(红外线辐射)特别敏感。

除了光度传感器的测量信号外，根据本发明的方法此外还分析至少另一个附加测量信号。借助于该附加的测量信号有益地能够获得关于被包围的、要检测的物体的附加信息。

根据本发明的方法因此除了单纯的物体定位之外有益地也能够定量地确定深度，物体在介质中以该深度被包围。通过单纯的光度传感器不能得到如此的信息。

此外要求保护的测量设备也能够识别被包围的物体材料。由此可以简单地区分不同的材料。由此例如能够探测，地板加热系统的热管是金属管还是-比如目前经常使用的-塑料管。

如果例如在墙壁或地板中打深孔之前使用根据本发明的测量设备，则除了单纯的物体定位之外事先也能够判断出被包围在介质中的物体的“危险性”。由此在必要时能够区分导电线路和木横梁或这类物体。

通过在从属权利要求中列举的特征能够实现根据权利要求1的、根据本发明的方法的优选改进方案。

在一种根据本发明的测量设备或者基于该测量设备的方法的实施方式中，由至少另一个传感器产生至少另一个测量信号，其被用于分析和信息采集。通过将分开的传感器用于不同的探测信号，能够并行实施测量，这意味着不是最终降低测量时间。

通过相应的电路，除了测量设备的优选由IR传感器构成的光度传感器外，在必要时也可以接入另一个传感器、例如雷达传感器或电容式传感器。例如如此改变传感器的控制，使得交替地、例如快速顺序地探测红外线信号或雷达信号(“准并行运行”)。

根据一种特别优选的实施例，以一种相应的控制方式，雷达传感器的天线板也可以用作测量电容器的电极。可以如此改变雷达传感器的天线装置或者附属的控制信号，使得在高频激励和低频运行方式之间来回转换所述控制。如此按激励信号以一个附加传感器的仅仅一个电极可以制造例如高频电容式传感器或也可以制造普通的低频传感器，其例如用于板探测器(Studfinder)中。

例如根据本发明也可以如此控制雷达传感器的天线，使得其以电源电压探测器的形式工作，该电源电压探测器可以电容地检测例如一个电源线路的交流电压场。在这种情况下天线无源地工作、也就是说不产生电场，由此能够指出例如在墙壁内电源线路的位置和走向。

以根据本发明的方法因此在应用红外线传感器和仅仅一个受不同控制的传附加的感器的情况下能够产生一组不同的探测信号，通过分析该探测信号使相应测量设备的使用者了解关于被包围物体的附加信息。

附加测量信号的应用可以更准确地定位被包围的物体，因为根据第二传感器的测量结果优化了产生第一测量信号的红外线传感器，并且可以适应于特殊的测量情况。例如电容式传感器通过测量介电阻抗识别一个木桩墙壁。然后可以如此运行在设备内集成的雷达传感器，使得虽然测量气阱，但是在设备的显示器中不显示。这例如可以由此实现，即连接在雷达传感器后面的信号处理设备通过常用的求平均值的方法对气阱信号求出平均值。通过这种方式能够最佳化运行雷达传感器。

如此以一个电感式传感器能够区分金属和非金属的物体，从而例如能够区分不同的管材料。如果例如存在的雷达传感器识别出在要检测的物体内不存在目标，则对此可以取消电感式传感器的预校准，因为这例如可以自动实施。

根据本发明的方法有益地也允许有针对性地寻找确定的物体。由此可以通过相应电路(其控制预定义寻找程序(Suchroutine))例如可以特别寻找电缆或金属。虽然原则上可以单独用一个红外线传感器探测有电流流过的电缆，但是用这种系统达不到要求的准确度。通过一个附加传感器可以简单并可靠地探测电缆或其它金属。同样可以有益地在测量设备的显示器上例如使在墙壁内存在的空腔或其它与搜索标准不一致的物体隐藏，从而使用者仅仅得到所希望的信息。

由此以根据本发明的方法能够在测量设备的显示器上例如依次或同时显示出金属管和塑料管、导电线路、塑料或由木材或空腔形成的目标。由此能够以根据本发明的测量设备进行材料厚度测量、比如在钢筋混凝土结构中的混凝土覆盖厚度或在地板加热系统中的无缝地面厚度测量。以传统的红外线测量设备不能确定材料覆盖厚度。

在根据本发明方法的一种优选的实施方式中用一个完整的传感器组的探测信号进行分析。这些传感器例如除了红外线传感器外涉及雷达传感器、电容式传感器、电感式传感器或也涉及超声波传感器。这些传感器单独或成组连接。这例如可以人工地或也可以自动地、也就是说由相应的、在测量设备的存储元件中保存的程序控制地实现。

在根据本发明方法的一种优选的分析程序中，分析所有主动传感器的探测信号并且仅仅用一个具有明确的信号的探测信号单独用于后面的数据处理。在此忽略其它传感器的测量结果。如果在测量地板加热系统时除了由红外线传感器同样识别的水管外，电感式传感器识别在地板中大小偏差的金属物体，那么可以渐隐较弱的信号，因为这很可能是由在地板中存在的结构钢垫产生的。可是如果电感式传感器仅仅识别一种金属物体并且雷达传感器没有识别另外的物体，则由电感式传感器探测的信号是地板加热系统的金属管。可是如果一个附加存在的雷达传感器识别另外的物体，则这个另外的物体是地板加热系统的塑料管。金属物体可以再度相应地在测量结果的显示器中渐隐。通过这种方式能够仅仅看见重要的信息。

通过分析和识别所述至少另一个探测信号，有利的是特别能够优化一个传感器或一个传感器的用于测量的探测信号。由此在根据本发明方法的一种实施方式中，分别写入不同的“程序”控制各个传感器，例如“金属程序”、“空心砖程序”、“塑料程序”等等。这些专用的检索程序归属于各个传感器，在探测这样一种物体时具有特殊的优点。如果在由一个或多个传感器测量的情况下识别一个特殊的、编入程序的情形，也就是说一个或多个传感器提供对于例如一种特殊的材料的指示，由此所有传感器调整到该程序，或者对于目前已知的材料的传感器控制和分析进行优化。通过这种方式能够提供更准确的结果，因为例如各个传感器可以以最佳匹配于识别的物体的灵敏度运行。

在根据本发明的测量设备的另一种实施方式中，将多个传感器集成在测量设备的一个公共外壳内。在此这些传感器例如布置在一个公共的印刷线路板上。这些传感器优选例如全部对准一个公共轴线，由此相应的探测信号都针对一个并且相同的点。

如果该设备具有一个位移传感器，则不仅可以测量不同传感器的当前信号电平，而且此外也可以检测并显示信号曲线。由此也能够在测量设备的显示器上实现二维显示，在该显示器上除了路径信息外也显示深度信息。这有益地不同于现有技术的红外线定位设备，在该设备中大多数在一个假彩色显示设备上显示出在测量位置处的当前测量结果。由此以根据本发明的测量设备例如在地板加热系统的情况下除了管的材料种类外，还可以探测并显示其在地板中的大小和深度，以及通过不同的温度水平检测并显示流动方向。

但是在根据本发明的测量设备的一种作为可替代的方案的实施方式中，传感器部分集成在一个公共的板上，并且部分集成在测量设备外壳中的其它位置上，比如设备的外壳底部中。

在应用外部传感器的情况下获得该测量设备的一种特别优选的方案，该外部传感器借助于一个插接模块和一个相应的接口与测量设备以及在其内部存在的传感器耦合。

例如也可以在制造该设备时在测量设备内集成不同传感器的完整组，这些传感器单独或成组地通过一个相应的软件触发其控制。通过这种方式能够以系列产品考虑不同用户的不同要求。

根据本发明的红外线设备因此是节省成本的、紧凑的多功能设备，该多功能设备有益地能够简单手持操作，其方法是用户例如在要检验的墙壁上移动该测量设备。测量结果直接在测量设备的显示器上以直观容易理解的图形显示告知用户，由此其可以直接察看要检测的墙壁，并由此例如可以判断，在墙壁的哪个位置开孔是不危险的。

在下面的附图中以及在附属的描述中公开用于对于被包围在介质中的物体进行定位的根据本发明方法或者相应测量设备的其它优点。

附图说明

在附图中示出了根据本发明的红外线定位设备的实施例或者基于该设备的、用于对于被包围在介质中的物体进行定位的方法的实施例，二者在下面的描述中应当详细阐述。附图、附图说明以及权利要求包含很多组合特征。本领域的技术人员也可以单独考虑这些特征并归纳出另外的、合理的组合，这些组合在此认为同样是在本文中公开的。

附图示出：

图1根据本发明的测量设备的图解结构；

图2根据本发明的测量设备的第一实施例的传感器装置的截面图；

图3图解示出了按照图2的、根据本发明的测量设备的实施例的仰视图；

图4图解示出了根据本发明的测量设备的另一实施例的仰视图。

具体实施方式

图1以一个示意图示出了基于本发明的方法或者根据本发明方法的光度测量设备的原理结构。除了一个红外线传感器70外，按照图1实施例的、根据本发明的测量设备62具有一个电感式传感器64、一个电容式传感器66、一个电容式高频传感器68以及一个雷达传感器60。在此红外线传感器70是一种优选的光度传感器92。其它的传感器可以在相应的实施例中存在。

在测量时红外线传感器可以进行粗分类，其例如能够首先断定已加热的、未加热的或已冷却的管线，以及可以看见这些管的大致分布，而通过其它的、在测量设备中存在的传感器可以更准确断定被包围的物体的准确位置、深度和大小。在说明书的范围内引用的地板加热或墙壁加热系统的管线用作描述根据本发明的测量设备的工作原理的直观实例。可是涉及的管线绝对不是限制，因为根据本发明的测量设备以及基于该测量设备的、根据本发明的方法有助于定位任意的、被包围在介质中的物体。

通过根据本发明的测量设备的中央控制单元72控制并分析如在图1中示出的各个传感器。在根据本发明的方法中，传感器不仅可以单独连接，而且也可以连接成组或者将所有传感器连接在一起。一方面可以通过一个手动的工作选择开关74实现工作方式的选择、也就是说选择哪一个传感器用于确定的测量，该选择开关集成在一个操作区域内、例如测量设备的按钮区域或程序菜单中，并且使用者可以根据其选择进行操作。

除了用户手动选择工作方式外，也可以通过相应的控制程序自动选择工作方式(“自动运行”)，该控制程序可以保存在测量设备的存储媒介内。

根据本发明的方法不仅能够并行、准并行、而且也能够串行地使用不同的传感器。在此在准并行工作方式下非常快速地在各个传感器之间转换并且产生、测量并分析相应的探测信号，或者为了分析在必要时暂时存储该信号。在此同样在自动和由用户预先规定的传感器选择之间进行选择。

通过相应的分析单元76分析传感器的各个测量信号，彼此进行比较并且接着根据其它传感器的测量结果优化各个传感器。如此在根据本发明的方法的一种实施方式中，将不同的“程序”分别写入各个传感器的控制装置中，这些程序例如是“金属程序”、“空心砖程序”、“塑料程序”等。如此的特殊检索程序可以分配给各个传感器。如果在测量时由一个或多个传感器识别一个特殊的编入程序的情景，也就是说一些传感器提供例如一种特殊材料的指示，那么所有传感器转换到该程序上，因此提供更准确的、优化的测量结果，因为例如能够以各个传感器的最佳协调的灵敏度进行工作。

在根据本发明方法的一种优选的分析程序中，分析所有主动的传感器的探测信号，并且仅仅将具有一个明确的信号的信号单独用于接在后面的数据处理。在此其它传感器的测量结果在进一步分析时忽略。

在分析单元76后面连接一个用于数据处理的单元和一个显示器78。继续处理分析单元76的数据，并且转换为对于用户来说直观可理解的显示方式。由此测量结果例如以当前测量情况的图形显示的形式进行加工。通过一个在测量设备内集成的显示器将测量信号特别是实时地、例如以被检查的墙壁的剖视图的形式传递给用户。

在数据处理中例如可以借助于神经网络的主成份分析来分析所有传感器信号，并通过模式识别通过显示器输出最有可能的结果。也可以设置一个相应的程序，其可以使每个传感器相应于其探测界限加权地获得结果。即使每个传感器单独具有确定的探测界限，也能够使总结果具有“软”界限。在此例如使用模糊逻辑是有益的。

对于该方法，各个传感器可以全部集成在测量设备的外壳内，或者也能够实现根据本发明的测量设备的、特别适配的方案。在此附加探测器、比如电感式传感器64、可以模块化地安装在具有红外线传感器70、雷达传感器60、电容式高频传感器68的测量设备62上。经过一个公共的接口在原来的测量设备62上可以实现电感式传感器64的控制和分析。

图2示出了根据本发明的测量设备的前面末端、也就是传感器头10的截面图。在图2的实施例中仅仅部分示出的测量设备62具有一个作为光度传感器92的红外线传感器70以及一个雷达传感器60和一个线圈形式的电感式传感器64。

传感器装置10具有一个外壳14，其具有导电表面。外壳14例如由金属形成为整体压铸部件，或也可以通过成型过程由金属化的塑料实现。同样可以实现传感器装置的外壳14的金属导电涂层。传感器外壳朝测量物体的方向是单侧开口的，它包围传感器装置的重要元件，并且本身是该传感器装置的整体组成部分。

传感器装置10基本上具有四个组件。这些组件中的第一个组件是用于产生并处理测量信号或者探测信号的电路48。该传感器装置的第二个组件包含一个雷达传感器60、其在根据本发明的定位设备中通过一个特殊构造的天线16实现。在传感器装置的外壳14的周围设置了一个线圈装置12作为第三个组件，其与相应的电子电路和部件48一起形成一个电感式传感器64用于探测尤其是金属物体。通过一个红外线测量头69与其传感器70一起形成第四个组件。

上述四个不同的组件布置在传感器头10的不同的、彼此隔开的局部空间中。电感式传感器64的线圈装置12分布在外壳14的外部，而电路48以及雷达传感器60的天线布置在外壳内部，但是通过印刷电路板18彼此分离。红外线测量头69在图2的实施例中在外壳14的外部布置在电感式传感器的附近。红外线测量头与功率电子装置的分离是尤其有益的，因为电子部间损耗热量可能导致测量结果失真。红外线传感器经过相应的连接机构电耦合在电源和控制电子装置上。

印刷电路板18在外壳14内部以其边缘与外壳14固定在一起。为此在按照图2的实施例中外壳具有一个独特的凸肩42，在其上面安置印刷电路板18。这样形成的外壳14安装在测量设备的另一个没有示出的外壳中，使得电子装置或者雷达传感器用的两个局部空间相叠布置。局部空间20和22通过印刷线路板18如此相互分离，使得形成敞开的第一局部空间20用于雷达传感器，并形成被包围的第二局部空间22用于电子元件。通过外壳14的穹形隆起28以及通过与外壳固定连接的印刷线路板18形成第二局部空间22。金属涂层30有益地集成在印刷线路板18上或内部，从而外壳14的局部空间22被一导电表面包围。通过这种方式，局部空间22形成一个“法拉第笼”23，其能够使在局部空间22内布置的电子部件与电磁干扰隔离。通过这种方式电子部件本身与传感器去耦合，并且因此与传感器相互不存在消极影响。

在图2中可以看出，印刷线路板18在其一个面上载有用于产生并分析测量信号的电路和部件48。通过相应的连接机构将各个传感器与在第二局部空间内的电子部件48连接。在印刷线路板18的另一个面上固定天线16的一个天线板24。

基本上通过印刷线路板18的表面32以及通过外壳14的侧壁34形成传感器装置10的外壳14的第一局部空间20，在其内部安置了雷达传感器60。在侧壁34内集成有空隙36，其能够使传感器装置的外壳14锚定在测量设备的外壳中。

外壳14的第一局部空间20一侧通过孔54敞开，并且基本上支撑雷达传感器60的天线16。通过在印刷线路板18上固定的天线板24以及外壳14的局部空间20的内表面38形成该天线，该内表面形成天线装置的地电极21。通过这种方式能够非常紧凑地构成天线16。

正如在图2的实施例中示出的，可以通过附属测量设备62的壁50以氡(Radon)的形式包围第一局部空间20，这种隔离不能阻碍天线装置16的电场。由于这个原因例如通过根据本发明的测量设备62的塑料外壳的一个面实现该壁50。在必要时也可以通过测量设备的这个外壳壁保护红外线传感器70。除了保护红外线测量头外，该壁50此外有助于机械保护雷达传感器16的天线板24防止受到损坏。

根据本发明的测量设备62在这种情况下以外壳壁50引到要测量的结构、例如盖板或地板上。为此在测量设备上可以设置滚子或另外的滚动体，测量设备可以以该滚子或滚动体例如在一个墙壁上移动。根据本发明的设备具有一个位移传感器，从而该位移传感器测量该测量设备在墙壁上或类似结构上经过的路程。通过这种方式不仅仅能够测量不同传感器的当前信号电平，而且此外通过给传感器的每个测量值分配一个位置坐标也能够检测并显示信号曲线。由此也能够在测量设备的显示器上实现了二维显示，其中除了位移信息外也显示深度信息。这有益地区别于现技术的红外线测量设备，在这种红外线测量设备中大多数通过一个或多个光信号灯仅仅显示在测量的当前位置上的当前测量结果。

在传感器装置10的外壳14周围缠绕根据本发明测量设备中电感式传感器64的线圈装置12的线圈部件80。在此线圈部件80例如可以安置在线圈架84上或浇铸在该线圈架内部。通过相应的连接机构将线圈部件80与一个没有详细示出的电源以及用于控制和分析的电子部件48连接。在其它的实施方式中也可以例如在测量设备62的塑料底部50中集成电感式传感器装置。

红外线传感器70也可以处在外壳14的内部、例如在传感器板18上。但是由于传感器的相互影响，如在图2中所以将红外线传感器安置在外壳的外部更好。

在根据本发明的测量设备的一种优选的结构方案中，以可取下的IR传感器头73的形式构造红外线传感器70，并且其作为相应雷达传感器测量设备的附件73。红外线传感器70然后通过在定位设备上的相应接口耦合在测量设备的控制与分析单元上，并且也通过该测量设备进行控制与分析。

在根据本发明的测量设备的一些不同实施方式中，可以任意实现所应用的传感器原理的组合形式。不限制传感器的位置、大小以及数量。从附加的探测信号中获得的数据可以有益地继续进行处理，并且得到关于被包围物体的附加信息。

图3示出了在取下保护壁50的情况下根据本发明的、根据图2的测量设备的传感器头10的一个简化的示意仰视图。天线16的天线板24安置在传感器板18的大致中心位置。在外壳14周围布置根据本发明的测量设备的电感式传感器64的线圈部件80。IR传感器70位于雷达天线装置的外壳14的外部。

在根据本发明的方法中通过相应的电路来使雷达传感器60的天线16也作为普通的、也就是板探测器(Studfinder)形式的低频电容式传感器66运行。为此例如能够如此改变天线16的控制，使其在高频激励和低频工作方式之间来回转换。例如也能够如此控制根据图2或者图3的根据本发明的定位设备的天线装置16，使其可以以电源电压探测器65的形式运行，该探测器可以电容检测例如电源线路的交流电压场。在这种情况下传感器无源地工作、也就是说不产生电场，因此能够指出例如在墙壁内电源线路的位置和走向。

通过在根据本发明的测量设备中设置的控制电子装置能够以仅仅一个传感器、在图2或3的实施例中以雷达传感器60的天线装置16产生不同的附加测量信号或探测信号。然后可以准并行地或也可以串行地分析这些测量信号，由此通过分析可以获得关于在介质中被包围的、要测量的物体的附加信息。在此雷达传感器60可以作为电容式传感器、特别是作为常规的、也就是说低频电容式传感器66、作为电源电压探测器65、或也可以作为高频探测器68进行控制。在此，探测信号有益地自动对准在要检验的面上的同一个点。因此始终、也就是说即使在探测信号转换时也检验同一测量区域。在根据本发明的测量设备的该实施例中几乎排除了由于测量不同的空间区域引起的测量误差。通过这种方式，根据本发明的红外线测量设备可以配备多个附加传感器，而不必大量增加为此所需的测量设备结构空间。尽管有多个不同的探测信号(其可以用根据本发明的设备实现)，该设备也能够构造成紧凑的手持式测量设备。

在一种作为替代方案的实施方式中也可以给不同的探测信号分别分配一个独立的传感器、例如一个天线和一个测量电容器，从而为了获得更多的探测信号附加传感器的纯并行运行需要花费较大的结构空间。在此红外线发射器串行或准并行于附加传感器运行。

根据本发明的方法有益地也允许有针对性地寻找确定的物体。由此可以通过一个相应的、控制预定义寻找程序的电路例如专门寻找暖水管或热水管。同样在此可以通过附加传感器、例如雷达传感器探测在墙壁内存在的空腔、该空腔借助于IR传感器、如果存在、也很难探测到，并且该空腔自动地或由用户预先规定地在测量设备的显示器上渐显或渐隐，从而用户可以选择只显示所希望的信息。

图4以仰视图示意示出了一个传感器装置10，其中雷达传感器60的天线装置具有一个发射天线86和一个与发射天线分离的接收天线88，这两者都焊接在传感器板18上。该天线除了借助于相应的电接线进行雷达检测外，也用作高频电容式传感器68或者电容式传感器65、66。为此将一个智能软件或相应的电子装置在这些传感器的各个运行方式之间快速转换。此外在外壳周围缠绕一个线圈装置80用于感应探测。也可以有选择地为线圈设置一个铁氧体铁芯。可以特殊地构成线圈绕组的形式、大小和位置。

红外线传感器70也可以处在外壳14的内部，例如在传感器板18上。可是由于传感器的相互影响，正如已经提到的将红外线传感器70安置在外壳的外部更好。在根据本发明的测量设备的一些实施例中可以任意实现所应用的传感器原理的集成形式。不限制传感器的位置、大小以及数量。从附加的探测信号中获得的数据可以有益地继续进行处理，并且得到关于被包围的物体的附加信息。

通过相应的数据处理(软件)，各个传感器的测量结果相互补充，由此得到关于被包围的物体的尽可能完整的图像。

根据本发明的红外线测量设备与现有技术的红外线设备相比通过多种传感器原理的组合例如能够快速、高效地定位并测定墙壁、盖板或地板内热管或冷管。IR传感器可以进行粗分类、也就是说区分热管或冷管、以及定位管的大致位置，而通过其它的、在根据本发明的测量设备中组合的传感器原理也可以确定管的准确位置、深度和大小。

从多个传感器的组合中或从同一个传感器的不同控制中可以获得的多个探测信号进行分析，除了被包围的物体的定位外还有益地也能够获得例如材料识别以及在电子传输线的情况下例如能够获得关于线路电压状态的信息。由于所述附加传感器，就明显扩展了红外线定位设备的应用领域。

以根据本发明的方法能够使得基于通过其它传感器获得的、关于被包围的物体的信息来优化一个传感器。通过这种方式，每个传感器单元由于其它传感器的附加信息能够更好地单独工作。可以通过软件或硬件方式综合这些优化的、相互独立的结果，使得根据本发明的定位设备不仅向用户告知位置、深度、宽度而且例如告知材料种类和温度，即使在较大的物体深度内。

根据本法明的、具有光度传感器的测量设备因此是一种节省成本的、紧凑的多功能设备，有利的是其允许方便的手持操作。用户为此例如在要检验的墙壁上移动该测量设备。测量结果以直观的、容易理解的图形显示直接在测量设备的显示器上告知用户，从而通过这种方式使用户可以“直接察看要检测的墙壁”。由此例如可以判断，在墙壁的哪个位置不能开孔或者在哪个位置开孔是不危险的。

根据本发明的定位设备或者基于该设备的根据本发明的、用于对于被包围在介质中的物体进行定位的方法不局限于在图中示出的实施例。

特别是根据本发明的方法不局限于探测在墙壁、地板或盖板内的被包围的物体。

Claims (16)

1.用于对于被包围在介质中的物体进行定位的测量设备、特别是一种手持式测量设备，其具有至少一个光度传感器(92、70)，该设备借助于所述至少一个光度传感器(92、70)获得要检验的物体的第一测量信号，从而通过分析该测量信号获得关于在该介质中被包围的物体的信息，其特征在于，设置至少另一个用于产生至少另一个第二测量信号的传感器(64、66、68)，以便获得关于在该介质内被包围的物体的信息。

2.按照权利要求1所述的测量设备，其特征在于，该至少一个光度传感器(92、70)是一种红外线传感器(70)。

3.按照权利要求1或2所述的测量设备，其特征在于，该至少另一个传感器是一种雷达传感器(60)。

4.按照权利要求3所述的测量设备，其特征在于，所述雷达传感器(60)是一种宽带的脉冲雷达传感器。

5.按照权利要求1或2所述的测量设备，其特征在于，该至少另一个传感器是一种电感式传感器(64)。

6.按照权利要求1或2所述的测量设备，其特征在于，该至少另一个传感器是一种电容式传感器(65、66、68)。

7.按照权利要求6所述的测量设备，其特征在于，该至少另一个电容传感器(65、66、68)是一种高频电容式传感器(68)，其通过测量其电极的阻抗获得关于被包围在介质中的物体的信息。

8.按照上述权利要求1至7中一项或多项所述的测量设备，其特征在于，至少两个所述传感器(60、64、66、68、70、92)集成在测量设备(62)的公共外壳内。

9.按照权利要求8所述的测量设备，其特征在于，在一个公共的印刷线路板(18)上布置至少两个所述传感器(60、64、66、68、70、92)。

10.用于对于被包围在介质中的物体进行定位的方法，在该方法中借助于至少一个光度传感器(92、70)、特别是一个红外线传感器(70)产生一个测量信号，从而通过分析该第一测量信号获得关于在该介质中被包围的物体的信息，其特征在于，分析至少另一第二测量信号以便获得关于在该介质内被包围的物体的信息。

11.按照权利要求9所述的方法，其特征在于，所述至少另一个测量信号由至少另一个传感器装置(64、65、66、68)产生。

12.按照权利要求9或10所述的方法，其特征在于，并行地测量所述至少一个第一测量信号和所述至少一个第二测量信号。

13.按照权利要求9或10所述的方法，其特征在于，准并行地测量所述至少一个第一测量信号和所述至少一个第二测量信号。

14.按照权利要求9或10所述的方法，其特征在于，串行地测量所述至少一个第一测量信号和所述至少一个第二测量信号。

15.按照上述权利要求10至14之一、尤其是按权利要求10所述的方法，其特征在于，测量并分析多个传感器(64、65、66、68)的测量信号，其中该传感器来自包含至少电容式传感器(65、66、68)、电感式传感器(64)和光度传感器(70、94)的组。

16.按照上述权利要求10至15之一所述的方法，其特征在于，通过分析至少另一个测量信号来优化传感器(64、65、66、68、70、92)的至少一个测量信号。

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