CN1930492B - 探测仪 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于探测在介质中被包围的物体的探测仪，特别是手持式探测仪(10)。该探测仪具有一个壳体(12)和至少一个设置在该壳体(12)中的传感器装置，以及一个穿过该探测仪的孔(24)。根据本发明建议，借助至少一个设置在测量仪中的光源(34)可照亮该测量仪的穿过该测量仪(10)的孔(24)。

Description

探测仪

技术领域

本发明涉及一种用于探测在介质中被包围的物体的探测仪，特别是一种手持式探测仪。

背景技术

用于探测在介质中被包围的物体的探测仪广泛用于手工业和室内装修领域，例如用于测定电线或者水管的位置。除了实现实际的测量功能外设备的操作对测量结果的质量具有决定性的意义。一个技术上高质量的探测仪若使用人使用不当，或者在操作设备时以错误的设想为依据则在实践中在现场只能达到小的测量功率。因此，当操作人员相对于传感器的准确位置错误地设想时单根据这个原因就不可能精确地标记地点。

DE 42 00 518 A1公开了一种手持式的金属探测仪，它能使使用人既能定性地确定在介质中被包围的金属物体的位置，也能确定其深度。在这种测量仪中借助一个装备有两个线圈对的传感器探测例如埋藏在墙壁的金属，并且测出埋藏深度。传感器的两个线圈对分别与一个振荡器连接，并且以不同的频率连续地振荡。测量受金属影响的信号，并且为了计算进行加权。以条形图形式的强度显示表示被包围金属的位置。为了标记所发现的被包围的金属的地点DE 42 00 518 A1的探测仪在传感器的作用中心具有一个孔，例如钻机的钻头或者打标记机构可穿过该孔。因此例如在DE 42 00 518 A1的探测仪的一种实施方式中规定设置一个具有着色机构且在该孔中可移动的冲头，以便例如在墙壁上使已定位的地点可以识别。

US 6,259,241 B1公开了一种用于探测在介质中被包围物体的探测仪，该探测仪通过向待探测的表面发射对准的光信号显示在表面的背后的被包围的物体的位置。US 6,259,241 B1的这种探测仪具有一个或者多个安装到壳体中的发光二极管，并且在激活时能通过壳体壁上的相应的孔发射光信号，该光信号对准待探测的物体。若测量仪的一个传感器探测到一个相应的测量信号，则按照探测仪的实施方式向待探测的物体发射单个或者多个线条形的光信号，以便以这种方式向使用人显示被包围物体的存在和大概位置。

发明内容

根据本发明的用于探测在介质中被包围的物体的探测仪具有一个穿过该探测仪的孔，该孔可借助在测量仪中设置的至少一个光源照明。一种按照这种方式设计的测量仪可以以有利的方式简单地给在介质中被包围的物体定位并且给它作标记。通过穿过测量仪的孔和给该孔作相应地照明向根据本发明的探测仪的使用人指明测量仪的实际的测量范围，并且通过光信号还附加地告诉使用人是否一个相应的测量信号定位在待探测物体的通过该孔确定的表面的区域中。

本发明还给出了可有利的根据本发明探测仪的改进方案。

有利地穿过测量仪的孔和在测量仪中设置的线圈同心地设置。这样就可保证能在传感器的最敏感的部位打标记。穿过测量仪的孔用于引导例如铅笔或者类似的打标记机构为在待探测的介质的表面上作标记，并且使它准确地进入正确位置。因此，一个穿过孔在待探测的介质的表面上所作的标记标出在介质中被包围的物体的准确位置。为此，在测量仪中的标记孔必须在测量仪的感应传感器的线圈内部延伸。有利的是，穿过测量仪的孔和线圈同心设置，以便因此尽可能准确地在传感器的最高敏感度的位置作标记。

在根据本发明的一种有利的实施方式中穿过测量仪的孔由一个安装到测量仪壳体中的套管形成或者受到它的限制。借助至少一个设置在测量仪中的射进套管材料中的光源可将套管照亮，并且因此也将穿过测量仪的孔照亮。为此，该套管主要由一种透明的或者半透明的塑料制成。这种塑料可继续传输耦合到套管的光信号，以便将整个套管以及因此穿过测量仪的整个孔照亮。为此有利的是，套管以扩散方式进行光散射，以便将在至少一个位置耦合的光信号均匀地分布到整个套筒上。

有利的是，一个或者多个发光二极管适合用作照亮形成穿过测量仪的孔的套管的光源。在根据本发明的探测仪的一种特别有利的实施方式中设置了多个用于照亮穿过测量仪的孔的光源。把形成孔的套管设计成可借助不同的颜色进行照明是特别有利的。按照这种方式就可通过光学编码信号给使用人发出信号，在已探测的介质表面的后面通过孔确定的地方是否有被包围的物体。这么一来就能通过绿和红两种颜色给使用人发出信号，是否在通过该孔限定的部位可以打孔(例如绿色照明的套管)，或者由于已探测出有物体而不应该打孔(红色照明的套管)。

通过对穿过测量仪的孔这种不同地照明，以简单和有利的方式很快地给使用人通过一个单独的显示元件提供两个信息。一方面穿过测量仪的孔确定瞬时的探测区域，另一方面它能根据测量信号进行不同地照明，该不同地照明同时传递在瞬时探测的地点是否例如能打孔的附加信息。

在根据本发明的探测仪的另一实施方式中可以设置关闭机构。该关闭机构能根据至少一个传感器的测量信号关闭穿过该测量仪的孔。这样例如可以在测量仪中设置一个机械盖，只要测量仪的传感器探测到一个来自在探测仪的探测区域中的被包围的物体的测量信号，该机械盖就关闭穿过测量仪的孔。这样，除了通过测量仪的可照亮的套管的光学显示外也可通过机械地关闭该孔在存在被包围的物体时阻止使用人打标记或者打孔。

通过在根据本发明的探测仪中设置的、穿过测量仪且根据测量信号被照亮的孔可有利地提醒使用人注意实际的测量区、传感器的位置和形状以及在这个测量区域中的正的或者负的信号的存在情况。

在下述附图以及相应的说明中公开根据本发明的探测仪的其它优点。

附图说明

在附图中表示根据本发明的探测仪的一个实施例。在下述说明中将对该实施例进行详细的说明。附图中的图、它的说明以及权利要求包括许多特征组合，技术人员也可单个地考虑这些特征，并且综合成其它有意义的组合，因此这些组合也应视为在该本文中所公开的内容。

这些附图是：

图1：根据本发明的探测仪的实施方式的简化的透视总图，

图2：根据图1的测量仪的在穿过壳体的孔的区域内的透视截面图。

具体实施方式

图1为根据本发明的探测仪10的一个实施例的概略透视图。探测仪具有一个壳体12，该壳体由一个上半壳体48和一个下半壳体50形成。在壳体的内部设置至少一个传感器，特别是一个具有用于探测金属的线圈装置的感应传感器，一个信号产生电子装置和计算电子装置以及一个例如通过电池或者蓄电池提供的电源。此外，该探测仪具有一个用于输出与测量信号有关联的输出信号的显示器14。通过显示器14，例如分段的条形显示器，或者LCD图形显示器可以表示探测到的测量信号的强度。

此外，根据本发明的探测仪还具有一个带有一列操作元件18的操作面板16。通过这些操作元件打开或者关闭该探测仪以及开始测量过程。

在操作面板16的下部区域根据图1的探测仪具有一个区域20。该区域的形状和材料构成都是作为移动根据本发明的探测仪的手柄22设计的。借助这个手柄探测仪用它的下侧30在待探测的物体或者介质的表面上移动。

此外也可以规定，在手柄22的区域内。在测量仪壳体12的内部或者它的上面设置或者固定一个打标记机构，例如铅笔。这样一支打标记笔例如可以在手柄22区域中夹在壳体12的相应的装置中，或者也可例如设置在测量仪的电池盒的内部。这样，使用人在使用测量仪时可随时随身携带一支笔而不妨碍他的工作，或者不必在发现物体后才去寻找笔，或者例如事前他不必将铅笔夹在耳后。对于在施工工地上的实际应用，铅笔显得特别适合用作打标记机构，然而也可以使用其它构造的打标记机构，例如划线针。

在探测仪10的手柄22对面的一侧测量仪具有一个穿过壳体的孔24。该孔24通过一个装入壳体12的套管26以及测量仪壳体的上侧面和下侧面形成。

在使用情况中根据本发明的探测仪用它的下侧面30沿着待探测的介质的表面移动。以下述说明的方式通过显示器14以及通过可照亮的套筒26给使用人提供关于在被探测的介质中被包围的物体的存在情况的信息，特别是光学信息。

此外，通过穿过探测仪的壳体12的孔24使用人可直接看到被探测的测量部位，从而就有可能容易地亲眼就能识别到位于待检测的墙壁的表面上的金属部件，例如钉子头或者类似物，并且因此不会导致所不希望的经错误解释的测量结果。设置在测量仪的壳体12上的标记线52使人们能清楚地看清孔24的中心。孔不必具有圆滑的，特别是圆形的横截面。套管也可具有例如椭圆形、矩形或者方形的横截面。

图2是根据本发明的探测仪在穿过壳体的孔24的区域中的透视截面图。

在测量仪10的前部分，也就是背向手柄22的部分设置有感应式的金属探测器的传感器线圈40。传感器线圈和用于控制它的可能所属的电子部件固定在一个印刷电路板42上。这样，传感器的中心位于线圈体40的中心点。为了给测量仪的使用人提供一种用他选择的笔在不将探测仪从被探测的表面移开的情况下给被包围物体的发现地点作标记的可能性，在传感器线圈40的中心设置壳体孔24，打标记的笔可以穿过该孔。在线圈中心点的区域中壳体12的外壁是由套管26的内壁44形成。在图2的实施例中套管26具有一个圆滑的横截面，以保证与包围它的线圈的形状良好地匹配。如上已述，原则上讲其它横截面形状也是可以的。通过一个安装在电路印刷板42上的光源34(例如发光二极管)可根据传感器数据照亮或者不照亮这个透明的套管26。在此，被照亮的表面的形状也同时向使用人显示传感器的位置。

从图2可以看出，安装到测量仪的壳体12中、且在图2的实施例中支承在壳体壁32上壳体12的下半壳体50的内侧30上的套管26限定了穿过测量仪的孔24。套管26由一种透明的塑料，例如一种有机玻璃元件构成。所谓的散射中心就集成在该有机玻璃元件中。由于有了这些散射中心在有显著的透光性时套管26具有非常良好的散射能力。

借助一个例如可以设计成发光二极管36形式的光源34可将光信号耦合到套管26中。由于在套管26的材料具有高的散射能力的同时也具有高的透光性，所以点状地耦合到套管中的光信号均匀地分布在套管中，并且特别是也传导到在测量仪的上侧面28区域中形成的套管26的上边缘38。按照这种方式能在内部照亮通过孔24形成的穿过测量仪的通道，并且特别是通过光信号明显地突显出在测量仪的上侧面28上限定孔的区域38。

在图2的实施例中限定穿过测量仪的孔的套管同心地设置在根据本发明的探测仪的一个感应传感器的线圈装置40中。但是套管形状也可以有其它的横截面。除了在图2中所示的线圈装置40外根据本发明的测量仪也可以具有用于探测在介质中被包围物体的其它线圈装置以及其它的传感器。也可以在测量仪中仅设置一个或者多个电容式传感器，并且将套管紧挨着测量电容器设置或者设置在它的内部。为此套管例如可以穿过一个测量电容器的一个或者多个电极。

套管26位于线圈装置40的内部，以保证测量仪中的孔24定位在测量仪的最高敏感度的区域中。按照这种方式保证一个通过孔24在被探测的介质的表面所作的标记和已定位的被包围的物体尽可能准确地一致。因此可照亮的套管此外也用于使使用人清楚传感器位于他的测量仪的哪个部位，并且在哪个部位准确地测量。

此外，可照亮的套管26还可给使用人显示被包围物体已经定位。若例如借助感应传感器给在被探测的介质中的金属物体定位，则可根据已探测到的测量信号控制一个或者多个光源34，以照亮套管26。这样，例如可以在探测物体时让套管闪光。例如在此可将闪光信号的频率与测量信号的频率联系起来，以便因此简化被包围物体的准确位置的划界和发现。

为了使识别通过套管26发出的光学信号最佳化，人们非常希望透明的套管26在探测器的中心在照明时尽可能均匀照射。因为使用人通常是以一个比较尖锐的角观察套管26的，所以套管特别是在它上部分的良好和均匀地照明非常重要。

由于成本的原因在实践中在印刷电路板42上仅安装少数几个点形的光源34。本身能均匀地照亮套管的平面的光发射器在技术上比较难于实现并且成本更高，但却也是实现光源24的一种可能的办法。均匀照明的问题可通过下述措施解决，即透明的套管26由一种含有光学散射中心的塑料材料制成。套管有利地在某种程度上由“乳白玻璃”制成。

也可通过下述措施实现套管26的均匀照明，即将透明的壳体套管26的可以看见的内表面44设置合适的、粗糙的和因此光散射的表面结构，这点在作为塑料注塑件制造套管时可通过下述措施实现，即所属的工具表面作适当的腐蚀。而相反地对于套管26的面向壳体内部的表面46来说，若将它设计成光滑的，在必要时将使用人难于看见的壳体套管的外表面的下部分也设计成光滑的则更为有利。由照明光源34发出的光在光滑的表面上大部分被反射，并且如在一个光学的光导体中沿着套管26的可以看见的上外侧38的方向被导向。若通过适当的涂层这些光滑的壳体表面镜面化还可改进这种功能。

在根据本发明的测量仪的另一实施方式中可以设置多个光源，这些光源也能将不同颜色的光耦合到套管26中，以通过按颜色编码的信号给使用人提供关于已测定位置的物体的存在的信息。例如可通过绿色照明的套管告诉使用人，他可在被探测的表面上在通过孔24所限定的区域中无危险地例如将孔打到在显示器中所说明的钻孔深度。

也可以通过对套管26的不同照明向使用人显示，是否已探测出被包围的物体(例如照明套管为红色照明)，或者是否不存在任何测量信号，这样就可无危险地钻孔(在这种情况中照明套管例如为绿色照明)。

也可以以替代的方式将耦合到套管26的光的强度和探测信号联系起来，以向使用人提供关于信号变化，也就是上升的测量信号的方向的附加信息。

在一种特别有利的设计方案中除了显示功能外，还给测量仪的透明的套管26分配一个机械任务。这样就有可能通过套管26将印刷电路板42的位置固定在壳体下部件的内部。这一点特别是对于金属探测器具有吸引力，因为这么一来就可在传感器线圈40的区域内放弃通过金属螺钉进行固定。这样一种螺钉可能影响金属传感器的测量功率。

根据本发明的探测仪并不局限于在附图中所示的实施例。

在根据本发明的探测仪的一种特别的实施方式中可以设置一个关闭机构，该关闭机构可根据传感器的测量信号自动地关闭穿过该探测仪的孔24。在这种实施方式中可通过套管26的一个相应的发光信号告诉使用人例如已探明在被探测表面的后面包围的物体，与此同时例如通过一个机械的盖机构将孔24关闭，以阻止在已确定物体位置的区域中例如进行钻孔。

根据本发明的探测仪并不局限于使用感应式的传感器，特别是仅使用一个线圈装置。可以以有利的方式规定在探测仪的壳体中设置其它的、例如电容式的传感器。为了借助根据本发明的探测仪能尽可能准确地确定在介质中被包围的物体的位置，穿过探测仪的孔24应设置在传感器的作用中心。

根据本发明的测量仪也可以设计成电容式的测量仪。

Claims (13)

1.用于探测在介质中被包围的物体的探测仪，所述探测仪是手持式探测仪(10)，具有一个壳体(12)和至少一个设置在壳体(12)中的传感器装置，以及具有一个穿过该探测仪(10)的孔(24)，其特征在于，借助至少一个设置在测量仪中的光源(34)可照亮该测量仪(10)的孔(24)。

2.按照权利要求1所述的探测仪，其特征在于，所述传感器装置具有至少一个用于定位的感应传感器。

3.按照权利要求2所述的探测仪，其特征在于，所述孔(24)和在测量仪中设置的感应传感器的线圈(40)同心地分布。

4.按照权利要求1或2所述的探测仪，其特征在于，所述传感器装置具有至少一个电容式传感器。

5.按照权利要求1所述的探测仪，其特征在于，所述孔(24)通过一个套管(26)形成，其中，该套管(26)可借助至少一个在测量仪中设置的光源(34、36)照明。

6.按照权利要求5所述的探测仪，其特征在于，所述套管(26)由一种至少部分地透明的塑料制成。

7.按照权利要求5或6所述的探测仪，其特征在于，所述套管以扩散方式进行光散射。

8.按照权利要求1至3中任一项所述的探测仪，其特征在于，设有一种按颜色编码的光信号来照亮测量仪(10)的孔(24)。

9.按照权利要求8所述的探测仪，其特征在于，所述孔(24)可用至少两种不同颜色照明。

10.按照权利要求1至3中任一项所述的探测仪，其特征在于，所述孔(24)根据至少一个传感器的测量信号被不同地照明。

11.按照权利要求1至3中任一项所述的探测仪，其特征在于，设置多个用于照亮测量仪(10)的孔(24)的光源(34、36)。

12.按照权利要求1至3中任一项所述的探测仪，其特征在于，至少一个光源(34)是一个发光二极管(LED)(36)。

13.按照权利要求1所述的探测仪，其特征在于，设置能根据至少一个传感器的测量信号关闭穿过该测量仪(10)的孔(24)的关闭机构。

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