CN201680814U - 一种用于计算埋藏导体的深度的探测器 - Google Patents

Abstract

一种用于计算埋藏导体的深度的探测器，包括：三条平行的天线(B、M、T)；第二天线M与第一天线B距离s布置；且第三天线与第一天线B距离2s；并与第二天线M距离s；用于比较第一和第二天线B、M的磁场的装置；及用于比较第二和第三天线M、T的磁场的装置；以及与产生第一比较值的设备及所述产生第二比较值的设备连接，并基于第一和第二比较值来计算埋藏导体的深度的装置。该探测器可以用于计算由埋藏导体产生的电磁场失真，进而探测埋藏导体。

Description

一种用于计算埋藏导体的深度的探测器

技术领域

本实用新型涉及一种用于计算埋藏导体的深度的探测器。

背景技术

在埋藏有电力电缆、光纤电缆或公用管道的地方开始挖掘或其他工作之前，确定这些埋藏的电缆或管道的位置以确保其在工作期间不受损坏是非常重要的。一旦确定了埋藏的公共设施的位置，则能够计算该公共设施的位置以确定安全的挖掘深度。

载流导体发射能够通过电子天线而被探测到的电磁辐射。如果为光纤电缆或非金属公用管道配置了小型电子伴随管线，则可以在伴随管线中感应到交流电流，其交替地放射出电磁辐射。众所周知的，使用探测器以探测由交流载流导体发射的电磁场。

这样的探测器中的一种在两种模式中的一种下工作，称为“主动的”或“被动的”模式。每种模式具有其各自的探测频率带宽。

被动模式包括“电源”模式和“无线电”模式。在电源模式中，探测器探测由运载交流电力网供电的导体产生的50/60Hz的磁场，或者作为附近的运载AC电源的电缆的结果的导体再次辐射的，具有达到约5KHz的较高谐频的磁场。在无线电模式中，探测器探测超低频(VLF)无线电能量，其由埋藏导体再次辐射。传统的VLF无线电信号源是多个VLF长波发送器，包括商用的和军用的。

主动模式中，单独的信号发送器产生出具有已知频率和调制的交变磁场，其感应附近的埋藏导体中的电流。该信号发送器可以直接地连接到导体或，在直接连接访问不可能的地方，信号发送器可以靠近埋藏导体布置且在导体中感应信号。该埋藏导体再次辐射信号发生器产生的信号。

本实用新型提供用于计算埋藏的载流导体的深度的且为用户提供额外的功能和利益的现有设备的进一步进步。

实用新型内容

本实用新型的目的主要是提供用于计算埋藏的载流导体的深度的技术及设备，且为用户提供额外的功能和利益，以及对现有设备的进一步进步。

依照本实用新型的第一方面，提供一种用于计算埋藏导体的深度的探测器，该探测器包括：第一天线；具有与第一天线的轴相平行的轴且与第一天线之间间隔距离s的第二天线；具有与第一天线和第二天线的轴相平行的轴且与第一天线之间间隔距离2s、与第二天线之间间隔距离s的第三天线；用于比较第一和第二天线的磁场以产生第一比较值的装置；用于比较第二和第三天线的磁场以产生第二比较值的装置；以及与产生第一比较值的装置及所述产生第二比较值的装置连接，并基于第一和第二比较值来计算所述埋藏导体的深度的装置。

可以使用下面的关系来比较第一和第二天线的磁场和第二和第三天线的磁场：

$R=\frac{B_B-B_M}{B_B-B_T}$

其中：

B_B是第一天线的磁场；

B_M是第二天线的磁场；以及

B_T是第三天线的磁场

并且可以使用下面的关系来计算位于第一天线以下的所述导体的深度d：

$d=\frac{2s(1-R)}{2R-1}$

每个天线可以输出表示天线的电磁场的模拟场强度信号。该探测器可以进一步包括用于放大该场强信号的装置。

该探测器可以进一步包括：用于将该模拟场强度信号转换为数字信号的装置；以及用于处理数字信号以隔离预定频率带宽的信号(即干扰信号)的装置。

该用于将模拟场强度信号转换为数字信号的装置可以是三角积分立体声编解码器(delta-sigma stereo CODEC)。

第一和第二天线以及第二和第三天线的每对可以校准为至少1/600000的精度。

依照本实用新型的第二方面，提供一种计算埋藏导体的深度的方法，该方法包括：提供第一天线；提供第二天线，该第二天线具有与第一天线的轴相平行的轴且与第一天线之间间隔距离s；提供第三天线，该第三天线具有与第一天线和第二天线的轴相平行的轴且与第一天线之间间隔距离2s、与第二天线之间间隔距离s；比较第一和第二天线的磁场以产生第一比较值；比较第二和第三天线的磁场以产生第二比较值；以及基于第一和第二比较值来计算所述埋藏导体的深度。

可以使用下面的关系来比较第一和第二天线的磁场和第二和第三天线的磁场：

$R=\frac{B_B-B_M}{B_B-B_T}$

其中：

B_B是第一天线的磁场；

B_M是第二天线的磁场；以及

B_T是第三天线的磁场

并且可以使用下面的关系来计算位于第一天线以下的所述导体的深度d：

$d=\frac{2s(1-R)}{2R-1}$

每个天线可以输出表示天线的电磁场的模拟场强度信号。该方法可以进一步包括放大该场强度信号。

该方法可以进一步包括：将该模拟场强度信号转换为数字信号；以及处理数字信号以隔离预定频率带宽的信号(即干扰信号)。

第一和第二天线以及第二和第三天线的每对可以校准为至少1/600000的精度。

依照本实用新型的第三方面，提供一种载体媒介，其携带用于控制微处理器以实现上述方法的计算机可读代码。

依照本实用新型的第四方面，提供一种用于计算埋藏导体的深度的探测器，该探测器包括：第一天线；具有与第一天线的轴相平行的轴且与第一天线之间间隔距离s的第二天线；具有与第一天线和第二天线的轴相平行的轴且与第一天线之间间隔距离2s、与第二天线之间间隔距离s的第三天线；以及微处理器，该微处理器为：比较第一和第二天线的磁场以产生 第一比较值；比较第二和第三天线的磁场以产生第二比较值；以及基于第一和第二比较值来计算所述埋藏导体的深度。

可以使用下面的关系来比较第一和第二天线的磁场和第二和第三天线的磁场：

$R=\frac{B_B-B_M}{B_B-B_T}$

其中：

B_B是第一天线的磁场；

B_M是第二天线的磁场；以及

B_T是第三天线的磁场

以及可以使用下面的关系来计算位于第一天线以下的所述导体的深度d：

$d=\frac{2s(1-R)}{2R-1}$

每个天线可以输出表示天线的电磁场的模拟场强度信号。该探测器可以进一步包括安排为放大该场强信号的放大器。

该探测器可以进一步包括：模拟数字转换器以将该模拟场强度信号转换为数字信号；以及安排为处理数字信号以及隔离预定频率带宽的信号(即干扰信号)的数字信号处理器。该模拟数字转换器可以是三角积分立体声编解码器(delta-sigma stereo CODEC)。

第一和第二天线以及第二和第三天线的每对可以校准为至少1/600000的精度。

本实用新型的有益效果是：提供用于计算埋藏的载流导体的深度的技术及设备，且为用户提供额外的功能和利益，以及对现有设备的进一步进步。

附图说明

图1是依照本实用新型的一实施例的探测器的方块图；

图2图示了已知的探测器的两条水平天线；

图3图示了图1的探测器的三条天线；

图4是图1的探测器的部分的方块图，其处理图3的天线探测到的信号；

图5是图示了图1的探测器的两条天线；

图6是图示了图1的探测器的另外的两条天线；以及

图7是图1的探测器的数字信号处理块的部分的方块图。

具体实施方式

图1是依照本实用新型的实施例的便携式探测器的方块图。该探测器包括五条用以检测载流导体辐射的电磁信号的天线3。每条天线3转换天线的电磁场为场强度信号5，其从天线3输出。

传送每个天线输出到前置放大、均衡滤波、增益开关7。如果场强度信号5的强度低，则放大来自于天线3的输出并由均衡滤波器过滤。如果来自于天线3的场强度信号5充足，则直接提供该信号到探测器的下个阶段。除了来自于天线3的输出之外，也可以直接提供其他输入给探测器，例如来自于附属设备(如夹具、听诊器、水下探针以及用于故障查找的A型架)。

提供来自于前置放大、均衡滤波、增益开关7的输出到超外差混频器9。该混频器设计为从载体中恢复全部的大小和相位信息。

提供来自于混频器9的输出给编解码器(CODEC)11。该CODEC11是24位立体声三角积分模拟数字转换器(ADC)。这是一种相对便宜的设备且具有±1％的低绝对精度但是具有优秀的比率精度。然而，如下所述的，本实用新型中CODEC11的使用方法使得其成为理想的ADC。CODEC11在高达96KHz的频率下超采样场强度信号。提供CODEC11的输出给数字信号处理块13，其包括数字信号处理器(DSP)和可现场编程门阵列(FPGA)。

探测器进一步包括电源提供单元(PSU)15，其包括电源如电池和电源管理电路。提供通信模块17以允许探测器连接于个人计算机(PC)或个人数字处理(PDA)以上传存储在探测器中的数据或从PC/PDA下载到探测器，例如软件更新。探测器进一步包括存储器模块19和用户界面模块21。该用户界面模块21可以包括用以向设备的操作者显示信息的一个或多个显示器，输入设备如数字键盘或触摸屏，以及输出设备如扬声器或蜂鸣器。该便携式探测器的组件封装在外壳中(未示出)。

图2是图示了位于延长垂直保持外壳(未示出)内的已知的探测器的两条水平垂直布置的天线B，T；在使用中，保持探测器与埋藏有载流导体25的地面23垂直，且使底部天线B靠近地面23的表面。天线的轴互相平行 且底部天线B和顶部天线T之间的间隔为2s。导体25埋藏在地面23的表面之下(底部天线B之下)d深度处且天线B和T与导体25之间的水平位移是x。

当交流电在导体25中流动的时候，导体25辐射电磁场。由于载流导体25产生的电磁场，底部天线的磁通量密度或磁场B_B和顶部天线的磁通量密度或磁场B_T分别如下给出：

$B_B(x,d)=\frac{{\mathrm{\μ}}_0\mathrm{id}}{2\mathrm{\π}(d^2+x^2)}+C---\left(1\right)$

以及

$B_T(x,d)=\frac{{\mathrm{\μ}}_{0}i(d+2s)}{2\mathrm{\π}({(d+2s)}^2+x^2)}+C---\left(2\right)$

其中：

μ₀是真空中的磁导率；

i是导体25中流经的电流，以及

C是频率因变量，公知为共模场畸变。

共模场畸变是由于载流导体25埋藏的材料的复阻抗而由埋藏的载流导体25产生的电磁场畸变。当地面具有分布式的复阻抗的时候，共模场畸变的结果是由于通过地面回流的信号的均质畸变。地面的复阻抗因为不同的材料而改变，如干土、湿粘土和沙。例如，在83KHz频率时，当导体埋藏在湿粘土中的1.7m深度的时候，C的贡献导致B的理论值的34％的变化。

基于磁通量密度测量值B_B和B_T的埋藏导体的深度是：

$d=\frac{2s}{\frac{B_B(x,d)}{B_T(x,d)}-1}---\left(3\right)$

当x＝0，即当探测器直接位于载流导体25上方的时候，将等式(1)和(2)代入等式(3)中，得到：

$d=\frac{2s}{\frac{{\mathrm{\μ}}_{0}i}{\frac{2\mathrm{\πd}}{\frac{{\mathrm{\μ}}_{0}i}{2\mathrm{\π}(d+2s)}+C}-1}+C}---\left(4\right)$

可以从等式(4)中发现，使用两条天线的深度计算依赖于共模场畸变，其导致在确定埋藏导体深度中的实际困难。在常规的装置中，通过配置补偿算法缓解该困难，其基于不同地点的测量值来近似共模 场畸变以赋予函数C一个“平均的”土壤类型。这一近似并不是令人满意的，因为湿粘土和干沙的测量值之间的达到35％的测量值的显著差异，其通常导致对埋藏的载流导体的深度的低估。

图3图示了图1的探测器的三条水平垂直布置的天线T、M和B。天线的轴互相平行。中间天线M布置在底部天线B和顶部天线T的中间且与每条天线间隔s，使得底部天线B和顶部天线T之间的间隔为2s。如图2中的，导体25埋藏在地面23的表面之下(底部天线B之下)d深度处且天线T、M、B与导体25之间的水平位移是x。中间天线的磁通量密度B_M如下给出：

$B_M(x,d)=\frac{{\mathrm{\μ}}_{0}i(d+s)}{2\mathrm{\π}({(d+s)}^2+x^2)}+C---\left(5\right)$

实际中，当天线垂直地位于载流导体25上方，即侧面位移x为0的时候，计算载流导体的深度。等式(1)、(2)和(5)变为：

$B_B(x,d)=\frac{{\mathrm{\μ}}_{0}i}{2\mathrm{\πd}}+C---\left(6\right)$

$B_T(x,d)=\frac{{\mathrm{\μ}}_{0}i}{2\mathrm{\π}(d+2s)}+C---\left(7\right)$

$B_M(x,d)=\frac{{\mathrm{\μ}}_{0}i}{2\mathrm{\π}(d+s)}+C---\left(8\right)$

考虑的便利比率R如下给定：

$R=\frac{B_B-B_M}{B_B-B_T}$

将等式(6)、(7)和(8)代入等式(9)中：

$R=\frac{\frac{{\mathrm{\μ}}_{0}i}{2\mathrm{\πd}}+C-\frac{{\mathrm{\μ}}_{0}i}{2\mathrm{\π}(d+s)}+C}{\frac{{\mathrm{\μ}}_{0}i}{2\mathrm{\πd}}+C-\frac{{\mathrm{\μ}}_{0}i}{2\mathrm{\π}(d+2s)}+C}---\left(10\right)$

比率R实际上是二阶导梯度项且与共模场畸变C无关。化简等式(10)，得出：

$R=\frac{\frac{1}{d}-\frac{1}{d+s}}{\frac{1}{d}-\frac{1}{d+2s}}=\frac{\frac{1}{d+s}}{\frac{2}{d+2s}}=\frac{d+2s}{2(d+s)}---\left(11\right)$

对d解等式(11)，得到三条天线的深度等式：

$d=\frac{2s(1-R)}{2R-1}---\left(12\right)$

因此，等式(9)和(12)提供了通过比较三条天线的磁场密度，而计算载流导体25的深度的方法。

通过使用与埋藏在载流导体中的物质的复阻抗无关的比率项R，等式(9)和(12)无需补偿埋藏在载流导体25中的物质的共模场效应，且这些等式提供了计算埋藏导体深度的改进方法。

等式(1)，(2)和(5)适用于携带相同电流且在真空中提供完美辐射场的无限大导体。当导体埋藏在具有有限电导率的沙土中的时候，生成在沙土中被感应的次级电流和磁场。等式(1)、(2)和(5)对于载流导体产生的磁场的替代模式如下给出，其示出了等式(1)、(2)和(5)如何偏离理论的纯辐射场：

$B=\frac{\mathrm{\μi}}{2\mathrm{\πd}}{e}^{\left(\frac{d}{\mathrm{\Δ}\left(f\right)}\right)}---\left(13\right)$

其中：

$\mathrm{\Δ}\left(f\right)=\frac{503.8}{\sqrt{\mathrm{\δ}{\left(f\right)}^{\mathrm{\γ}}}}$

μ₀是真空中的磁导率；

i是导体25中流经的电流；

δ是地面电导率；以及

γ是允许地面电导率随频率变化的变量

假设沙土电导率是均匀的，如果对于每条天线将等式(13)代入等式(9)，则能够发现指数项被消除且在比率分析中除去了共模场效应。

该比率计算的先决条件是三条水平天线T、M、B的精度校准达到约1/600000的精度。天线的校准参照顶部和中间天线T，M的相对性能和中间和底部天线M，B的相对性能执行。在探测器装配后，每条天线依次放置在已知的磁场内且在频率范围内测量来自于天线的场强度信号输出的大小和相位。计算顶部和中间天线以及中间和底部天线的性能比并存储在探测器的存储器19中，使得来自于天线对的场强度信号输出的比率计算一贯地精确到约1/600000。

图4是图1的探测器的处理图3的天线3探测到的信号的部分的方块图。

如果天线T，M，B探测的信号弱，则来自于三个天线T、M、B的每个的模拟输出被提供到均衡滤波器并由因子G(w)放大；否则直接提供来自于 天线T、M、B的输出到电路的混频器9。混频器9包括两个多路器、第一多路器集合来自于顶部天线T和中间天线M的信号，且第二多路器集合来自于中间天线M和底部天线B的信号。

随后提供来自于每个多路器的输出到三角积分CODEC11。三角积分CODEC是数字化天线对的输出的理想的CODEC，因为它们提供近乎完美的比率精度(在采样带宽4KHz到96KHz中约1/2²⁴)。因此等式(9)的实现包括输送来自于中间天线M的输出到两个三角积分CODEC11。

参照图4，当不必放大天线T、M、B的输出的时候，等式(9)变为：

$R=\frac{B.C2-M.C2}{B.C1-T.C2}---\left(14\right)$

其中：

B是来自于底部天线的输出；

M是来自于中间天线的输出；

T是来自于顶部天线的输出；

C1是编解码器1的传递函数；以及

C2是编解码器2的传递函数。

通过除以C2，等式(14)变为：

$R=\frac{B-M}{B.\frac{C1}{C2}-T}---\left(15\right)$

用于计算R的比率C1/C2根据比较来自于中间天线M且穿过CODEC11的输出而评估。

当放大天线T、M、B的输出的时候，等式(9)变为：

$R=\frac{B.G_B.C2-M.G_M.C2}{B.G_B.C1-T.G_T.C2}---\left(15\right)$

其中：

G_B、G_M和G_T是放大的底部、中间和顶部天线的各自的放大器增益。通过除以C2和B.G_B，等式(16)变为：

$R=\frac{1-\frac{M.G_M}{B.G_B}}{\frac{C1}{C2}-\frac{T.G_T}{B.G_B}}$

通过精确校准M.G_M/B.G_B和T.G_T/B.G_B以及通过根据比较来自于中间天线M且穿过CODEC11的输出而计算比率C1/C2，可以计算R。

还提供了一种用于计算由于埋藏导体中的材料的复阻抗而由载流导体25产生的电磁场的共模场畸变的方法。如上所述，不同的地面材料，如沙，干或湿土以及干或湿粘土，具有不同的复阻抗。通过比较使用两条天线深度等式(3)和三条天线深度等式(12)的深度测量值，可以计算共模场畸变。

除了上述的共模场畸变之外，载流导体25辐射的电磁场信号还可能由于与附近导体的次级耦合而畸变。不同于均匀的共模场畸变，由于与附近导体的耦合而产生的场畸变导致非径向场梯度且不能精确地补偿。

如果由于次级耦合的畸变不存在或较少，则来自于两条天线深度等式(3)和三条天线深度等式(12)的比较的共模场畸变计算应该给出被测信号的＜10％的共模场畸变C。

如果由于次级耦合的畸变是有意义的，则这将影响一些测量值的精度且有利于警告操作者有意义的次级耦合畸变，其导致探测器产生的读取不完整。如果计算共模场畸变为被测信号的≥10％，则这是次级即便存在的指示且能够通过视觉或听觉警报警告探测器的操作者。

对于传统的探测器，一旦探测器放置在正确位置的时候，通过按下探测器上的“计算深度”的按钮，深度数据可以显示给操作者。计算深度的正确位置是当天线垂直位于导体上方且天线的轴与埋藏导体的轴相垂直的时候。

在实际中，通过横过导体左右地移动探测器和关于垂直轴旋转探测器来找到正确位置。当探测器正确定位时，通过具有与导体轴垂直的轴的水平天线探测峰值响应且通过具有与导体轴平行的轴的垂直天线和水平天线探测零值响应。

为了正确且有效地执行深度计算，操作者必须具有充足的技巧和经验以精确地定位探测器在导体的垂直上方且在能够精确计算埋藏导体深度的点处对准导体。当探测器没有正确地相对于埋藏导体布置的时候，如果按下计算深度按钮，则可能会显示错误的深度计算给没有经验或粗心的操作者。

计算埋藏导体深度的最佳位置可以被认为是深度计算的“甜点”。本实用新型通过在仅当满足预定标准的时候才显示深度计算的结果， 来解决定位甜点的困难。

图5是图示了图1的探测器底部的两条天线B，V。探测器位于与埋藏导体水平位移x处，埋藏导体位于位于地平面23下的深度d处。探测器的底部两条天线B、V在探测器的足部彼此相互靠近布置。一条天线B如上所述的水平布置而另一条天线V垂直(当探测器保持垂直的时候)布置，且正交于底部天线B。连接埋藏导体25和底部天线B、V的线27与垂直线倾斜成角度θ。

当埋藏导体25发射电磁场的时候，在底部天线B和垂直天线V中感应到电流。当这些天线正交的时候，天线中感应的电流可以被视为表现了导体25辐射的电磁场的分解的各自的水平和垂直分量。因此，可以通过考虑等式计算角度θ：

$\mathrm{\θ}={\tan }^{-1}\left(\frac{B_V}{B_B}\right)$

其中，

B_B是底部天线的磁通量密度；以及

B_V是垂直天线的磁通量密度。

当水平移动探测器靠近导体25的时候，即当水平位移x减小的时候，B_V/B_B减小且反正切值θ也向0减小。

图6是图示了图1的探测器的另外的两条天线M、M90，从上处看，显示了第一中间水平天线M和第二中间水平天线M90。探测器的中间两条天线M、M90在探测器的中部彼此相互靠近布置，两条天线M、M90水平放置(当探测器保持垂直的时候)且相互成直角。探测器相对于埋藏导体25确定方向使得中间天线M、M90水平，且导体25的轴和第二水平中间天线M90之间的角，即导体的轴和垂直于中间天线M的轴的平面之间的角，为φ。对于峰值响应，第一中间天线M的轴应当垂直上方地确定方向且与埋藏导体25正交。

当埋藏导体25发射电磁场的时候，在第一水平中线天线M和第二水平中间天线M90中感应到电流。当这些天线正交的时候，天线中感应的电流可以被视为表现了导体25产生的电磁场的分解的水平正交分量。因此，可以通过考虑等式计算角度φ：

当M90为与导体“同相”的天线的时候：

$\mathrm{\φ}={\tan }^{-1}\left(\frac{B_{M90}}{B_M}\right)$

以及当M90为与导体“异相”的天线的时候：

其中：

B_M90是第二水平中间天线M90的磁通量密度；以及

B_M是第一水平中间天线M的磁通量密度。

当探测器关于垂直轴旋转使得第二中间天线M90变得更为对准导体25的时候，B_V/B_B减小且反正切值在θ也向0减小。

通过监测两条中间天线M，M90和底部天线B，V中感应的电流，能够计算角度θ和φ。能够使用这些角度计算以确定探测器是否位于能够精确确定深度计算的深度计算甜点。如果确定了探测器位于甜点，则探测器在显示器21上显示深度计算的结果给用户。

指示探测器位于甜点的预定标准是：当角度θ和φ在±10°内，优选地在±5°内以及优选地在±2°内。

可以考虑另外的参数以验证深度计算的完整性。如果参数满足预定标准，则在探测器的显示器21上显示深度计算。可以考虑如下参数中的一个或多个且优选地评估如下所有参数且应当满足预定标准。对于基于使用两条或三条水平天线，即使用等式(3)或(12)的测量值的深度计算，可以考虑这些参数。

图7是图1的探测器的数字信号处理块13的部分的方块图。来自于天线3的场强度信号5在图1的CODEC11中被采样且与感兴趣的频率的正弦和余弦分量混合以产生天线3中探测的场强度信号5的同相分量“I”和正交分量“Q”。该操作的更多细节在公开号为GB2400674的Radiodectection Limited的申请中提供，其内容通过参考在此处并入。

分量I和Q被传送到sinc⁵十中取一滤波器29(sinc⁵ decimating filter)。sinc⁵十中取一滤波器的操作的更多细节在公开号为GB2400994的Radiodectection Limited的申请中提供，其内容通过参考在此处并入。

sinc⁵十中取一滤波器29的输出被降低采样31且通过有限脉冲响应FIR滤波器33而被低通滤波。该处理导致获取了天线信号在狭窄带宽中(典型 地10Hz)的复合相位和大小。DSP任务的操作的更多细节在公开号为WO03/071311、WO03/069598以及GB2400674的Radiodectection Limited的申请中提供，其内容通过参考在此处并入。

天线探测的信号的相位的二阶导数的大小，即|d²-∠U/dt²|是一能被考虑以验证深度计算完整性的参数。该参数是穿过FIR滤波器33带宽的无关噪声的有效测量，且应该小于0.5°/s²，优选地小于0.2°/s²且优选地小于0.1°/s²。

可以被考虑以验证深度计算的完整性的另一参数是深度计算的标准偏差。该参数指示了深度计算是稳定的且不会由于噪声而过度起伏。涉及10Hz带宽的深度计算的标准偏差应该小于5％，优选地小于2％且优选地小于1％。

可以被考虑以验证深度计算的完整性的另一参数是输入到CODEC的所有信号在CODEC的动态范围内。如果发现输入到CODEC的信号在CODEC的动态范围外，则这将导致CODEC的不精确采样。

可以被考虑以验证深度计算的完整性的另一参数是天线探测的信号的大小的一阶导数，即dU/dt。该参数确保仪器在计算深度的时候仍然被保持，以使得该参数担任反冲击滤波器(anti-ballistic filter)的作用。探测的信号的大小的一阶导数应该小于信号/s的5％，优选地小于信号/s的2％且优选地小于信号/s的1％。

可以被考虑以验证深度计算的完整性的另一参数是用于探测埋藏导管辐射的信号的(两条或三条)天线之间的相位校正。天线之间的相位差应当小于5％，优选地小于2％且优选地小于1％。

可以考虑上述参数中的一个或多个以确定深度计算的好的完整性。上述的阈值的值与信号强度、FIR滤波器33的计算带宽以及被探测的导体的深度相关。

各种修改对于本领域技术人员是显而易见的且期望在权利要求书的保护范围中包括所有这些修改。

在本实施例中，探测器连续地计算埋藏导体的深度但是仅仅在满足预定标准的时候才显示计算的深度。在其它实施例中，探测器可以在用户界面上显示图标或制造听得见的声音以告知操作者满足了预定标准。替代的，可以配置探测器使得仅仅当满足预定标准的时候才计算深度。

本实用新型的各个方面可以以任何便利的形式实现，例如使用专用的硬件，或专用的硬件和软件的混合。处理装置可包括任意合适的编程的装置，如通用计算机，个人数字助理，移动电话(如WAP或3G手机)等等。由于本实用新型能够以软件实现，因此本实用新型的每个方面都围绕在可编程设备上执行的计算机软件。可以使用任意常用的载体媒介以提供计算机软件给可编程设备。该载体媒介可以包括临时载体媒介如携带计算机代码的电、光、微波、声或无线电频率信号。该临时媒介的一个实例是在IP网络(如因特网)中的携带计算机代码的TCP/IP信号。载体媒介也可以包括用以存储处理器可读代码的存储媒介，如软盘，硬盘，CD ROM，磁带设备或固体存储器设备。

Claims (12)

1.一种用于计算埋藏导体的深度的探测器，其特征在于，该探测器包括：

第一天线；

具有与第一天线的轴相平行的轴且与第一天线之间间隔距离s的第二天线；

具有与第一天线和第二天线的轴相平行的轴且与第一天线之间间隔距离2s、与第二天线之间间隔距离s的第三天线；

用于比较第一和第二天线的磁场以产生第一比较值的装置(7、9、11)；

用于比较第二和第三天线的磁场以产生第二比较值的装置(7、9、11)；以及

与产生第一比较值的装置及所述产生第二比较值的装置连接，并基于第一和第二比较值来计算所述埋藏导体的深度的装置(13)。

2.如权利要求1所述的用于计算埋藏导体的深度的探测器，其特征在于，每个天线输出表示天线的电磁场的模拟场强度信号。

3.如权利要求2所述的用于计算埋藏导体的深度的探测器，其特征在于，进一步包括用于放大该场强信号的装置。

4.如权利要求3所述的用于计算埋藏导体的深度的探测器，其特征在于，进一步包括：

用于将该模拟场强度信号转换为数字信号的装置；以及用于处理数字信号以隔离干扰信号的装置。

5.如权利要求4所述的用于计算埋藏导体的深度的探测器，其特征在于，该用于将模拟场强度信号转换为数字信号的装置是三角积分立体声编解码器。

6.如权利要求1所述的用于计算埋藏导体的深度的探测器，其特征在于，第一和第二天线以及第二和第三天线的每对校准为至少1/600000的精度。

7.如权利要求1所述的用于计算埋藏导体的深度的探测器，其特征在于，该探测器还包括：

微处理器，其中该微处理器为：

比较第一和第二天线的磁场以产生第一比较值；

比较第二和第三天线的磁场以产生第二比较值；以及

基于第一和第二比较值来计算所述埋藏导体的深度。

8.如权利要求7所述的用于计算埋藏导体的深度的探测器，其特征在于，每个天线输出表示天线的电磁场的模拟场强度信号。 

9.如权利要求8所述的用于计算埋藏导体的深度的探测器，其特征在于，进一步包括安排为放大该场强信号的放大器。

10.如权利要求9所述的用于计算埋藏导体的深度的探测器，其特征在于，进一步包括：

模拟数字转换器，以将该模拟场强度信号转换为数字信号；以及

安排为处理数字信号以及隔离干扰信号的数字信号处理器。

11.如权利要求10所述的用于计算埋藏导体的深度的探测器，其特征在于，该模拟数字转换器是三角积分立体声编解码器。

12.如权利要求7所述的用于计算埋藏导体的深度的探测器，其特征在于，第一和第二天线以及第二和第三天线的每对校准为至少1/600000的精度。 

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