DE10104924B4 - Mobile Messvorrichtung und Verfahren zur ortsaufgelösten Bestimmung magnetischer und/oder elektrischer Parameter von in Flüssigkeiten oder festen Stoffen eingebetteten Körpern - Google Patents

Abstract

Mobile Messvorrichtung zur zweidimensional oder dreidimensional ortsaufgelösten Bestimmung der Magnetisierungsdichte, magnetischen Permeabilität und/oder der elektrischen Leitfähigkeit von in Flüssigkeiten oder festen Stoffen eingebetteten Körpern,
mit mindestens drei Gradiometern zur Detektion statischer magnetischer Felder, die in bekannter Anordnung zueinander positioniert und jedes Gradiometer mindestens zwei Magnetometer aufweist;
einem Metalldetektor zur dynamischen Messung mit mindestens einer gepulst betriebenen Sende- und mindestens einer Empfangsspule,
einer Einrichtung zur Weg-, Positions- oder Geschwindigkeitsmessung der Messvorrichtung und
einer elektronischen Steuer- und Speichereinrichtung für den alternierenden Betrieb der Gradiometer und des Metalldetektors sowie zur orts- und zeitaufgelösten Messung und Speicherung von Messwerten.

Description

• Die Erfindung betrifft eine mobile Messvorrichtung und ein Verfahren zur zweidimensional oder dreidimensional ortsaufgelösten Bestimmung der Magnetisierungsdichte, magnetischen Permeabilität und/oder der elektrischen Leitfähigkeit von in Flüssigkeiten oder festen Stoffen eingebetteten Körpern. Bei diesen Körpern kann es sich um solche aus ferromagnetischen, elektrisch leitenden sowie auch elektrisch nicht leitenden Materialien handeln, die beispielsweise im Erdreich verborgen, von Beton umschlossen oder unter Wasser angeordnet sind. Bei Körpern, aus einem Material, das weder elektrisch leitende noch ferromagnetische Eigenschaften aufweist, kann die Detektion durchgeführt werden, wenn ein solcher Körper von ferromagnetischen oder elektrisch leitenden Materialien zumindest teilweise umschlossen ist.
• Prinzipiell sind Verfahren bekannt, mit denen statische oder zeitabhängige Komponenten magnetischer Felder in der Nähe bzw. unmittelbar an einem zu detektierenden Körper erfasst werden, wobei insbesondere bei statischen Messungen die durch das Erdmagnetfeld hervorgerufene Komponente berücksichtigt werden muss.
• Mit herkömmlichen Lösungen kann aber nur eine begrenzte Messgenauigkeit bezüglich der dreidimensionalen Lage, seiner Größe und Materialeigenschaften erreicht werden, da insbesondere die Anzahl der für eine solche Detektion erforderlichen Informationen bisher nicht ausreichend war.
• Durch alleinige Messung statischer magnetischer Felder kann aber in Analogie zu aus der Elektrostatik bekannten Erkenntnissen lediglich eine integrale Aussage getroffen und weiter erforderliche Informationen nicht erhalten werden.
• Für die Messung dynamischer Felder können durch zeitabhängig veränderte, beispielsweise gepulste Felder weitere Informationen gewonnen werden. So werden beim Abklingen eines von außen erzeugten Feldes in einem elektrisch leitenden Körper Wirbelströme induziert, die in unterschiedlichen Moden (je nach Beschaffenheit und Größe des Körpers) nach einem Exponentialgesetz abklingen.
• Entscheidend für die Messung ist dabei, dass die Wirbelströme und demzufolge auch deren Magnetfeldwirkung wesentlich langsamer abklingen als das Anregungsfeld und so das Abklingverhalten von diesen unbeeinflusst gemessen werden kann.
• Da die die unterschiedlichen Abklingmoden verschiedene Eindringtiefen in den zu detektierenden elektrisch leitenden Körpern aufweisen, ist es im Gegensatz zu statischen Messungen möglich, Aussagen über die Verteilung der elektrischen Leitfähigkeit in dreidimensionaler Form für den jeweiligen Körper zu gewinnen.
• So ist in DE 44 36 078 A1 ein Sensorsystem zur Detektion, Ortung und Identifizierung von metallischen Objekten beschrieben. Ein solches Sensorsystem verwendet ein Sensormodul mit mindestens zwei zueinander orthogonal, aktiven Gradiometern, die als Doppel-Gradiometer mit einer gemeinsamen Erregerspule als Metalldetektor verschaltet sind. Zusätzlich können mindestens eine passive Magnetfeldsonde, die als Magnetometer ausgebildet ist, eingesetzt werden. Außerdem sind Elemente zur jeweiligen Positionsbestimmung möglich.
• In US 5,672,967 ist eine mögliche Ausbildung eines 3-Achs-Fluxgate-Magnetometers beschrieben.
• Von R. Koch und G.A. Keefe ist aus „Room temperature three sensor magnetic field gradiometer"; in Rev. Sci. Instrum. 67 (1), January 1996, Seiten 230 bis 235 eine Ausbildung von Gradiometern unter Verwendung von Fluxgate-Magnetometern bekannt.
• Auch in US 5,939,881 ist eine Möglichkeit eines Fluxgate-Magnetometers beschrieben.
• Aus DE 40 05 791 A1 ist eine Einrichtung zur Ortung von Metall enthaltenden Objekten bekannt.
• Es ist daher Aufgabe der Erfindung, die Messgenauigkeit und hier insbesondere die Ortsauflösung bei der Detektion von unzugänglich in Flüssigkeiten oder festen Stoffen eingebetteten Körpern zu erhöhen.
• Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einer die Merkmale des Anspruchs 1 aufweisenden mobilen Messvorrichtung sowie einem die Merkmale des Anspruchs 9 aufweisenden Verfahrens gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungsformen und Weiterbildungen der Erfindung, können mit den in den untergeordneten Ansprüchen enthaltenen Merkmalen erreicht werden.
• Die erfindungsgemäße mobile Messvorrichtung zur zwei- oder dreidimensional ortsaufgelösten Bestimmung von Magnetisierungsdichte, magnetischer Permeabilität und/oder elektrischer Leitfähigkeit von unzugänglich angeordneten Körpern verwendet mindestens drei Gradiometer, die in bekannter Anordnung zueinander positioniert sind. Dies bedeutet, dass beispielsweise in einer Reihenanordnung dieser mindestens drei Gradiometer die jeweiligen Abstände zueinander bekannt sind. Für den Fall, dass eine Anordnung mit bestimmtem Winkelversatz gewählt worden ist, muss auch eine weitere Koordinate bekannt sein.
• Jedes dieser Gradiometer verwendet mindestens zwei Magnetometer in an sich bekannter Form und Anordnung.
• Des weiteren ist ein zusätzlicher, von den Gradiometern unabhängiger Metalldetektor zur dynamischen Messung vorhanden. Ein solcher Metalldetektor besteht aus mindestens einer Sende- und Empfangsspule, wobei vorteilhaft mehrere Empfangsspulen benutzt werden sollten. In diesem Fall ist es ebenfalls erforderlich, die Anordnung der einzelnen Empfangsspulen zueinander zu kennen und bei der Auswertung der detektierten Messsignale zu berücksichtigen.
• Sowohl für die Anordnung der Gradiometer, wie auch für die Empfangsspulen sollten symmetrische Verhältnisse gewählt und möglichst jeweils äquidistante Abstände zwischen den einzelnen Gradiometern und den Empfangsspulen eingehalten werden.
• Außerdem ist es günstig, die Gradiometer und die Empfangsspulen so auszuwählen, dass sie jeweils gleiche magnetische und elektrische Eigenschaften aufweisen.
• Des weiteren wird eine Einrichtung zur Weg-, Positions- oder Geschwindigkeitsmessung der Messvorrichtung verwendet, um Bezugsgrößen bezüglich der Lage bzw. Position von zu detektierenden Körpern in Bezug zur mobilen Messvorrichtung zu erhalten.
• Vorteilhaft ist es, die gemessenen magnetischen Feldstärken als Funktion des jeweiligen Ortes genau zu bestimmen, da deren Veränderungen wichtige Informationen über Lage, Beschaffenheit und Größe von zu detektierenden Körpern enthalten.
• Hierfür kann zum Beispiel ein odometrischer Sensor an der mobilen Messvorrichtung eingesetzt werden, mit dem einmal der zurückgelegte Weg bzw. dieser Weg durch Berechnung mit der gemessenen Geschwindigkeit bestimmt werden kann. Ein solcher Sensor kann beispielsweise an einem Rad oder einer sich drehenden Achswelle an der mobilen Messvorrichtung angeordnet sein, der beispielsweise in Form eines inkrementalen Gebers ausgebildet ist.
• Eine Positionsbestimmungseinrichtung kann aber auch ein differenzielles Satellitennavigationssystem sein, das bevorzugt eine Auflösung mit einer Genauigkeit von ≤ 2 cm erreichen kann. Diese Auflösung sollte auch mit dem vorab genannten Sensor erreichbar sein. Mit einer elektronischen Steuer- und Speichereinrichtung können nicht nur die ermittelten Messwerte gespeichert und gegebenenfalls auch unmittelbar darin durch entsprechende Berechnungen ausgewertet werden, sondern diese elektronische Steuer- und Speichereinheit sichert auch einen alternierenden Betrieb der unterschiedlichen Sensorsysteme, also der Gradiometer und des Metalldetektors. Ein solcher alternierender Betrieb ist erforderlich, um eine gegenseitige Beeinflussung auszuschließen. Es wird dadurch gesichert, dass in Zeiträumen, in denen mit den Gradiometern Messungen durchgeführt werden, keine Aktivierung der zumindest einen Sendespule erfolgt und außerdem keine induktionsbedingt auftretenden, messbaren Werte an den Empfangsspulen des Metalldetektors anliegen.
• Mit der elektronischen Steuer- und Speichereinrichtung erfolgt auch die erforderliche zeit- und ortsaufgelöste Messung, d.h. die erfassten Ortskoordinaten werden den zu bestimmten Zeitpunkten gemessenen Messwerten (statische und dynamische magnetische Feldstärke) zugeordnet.
• Bei den erfindungsgemäß zu verwendenden Gradiometern sind an den jeweils mindestens zwei Magnetometern, jeweils ein weichmagnetischer Kern vorhanden und außerdem eine Schaltung angeschlossen, mit der Treiberfelder mit einer Spule zeitlich und periodisch getaktet werden können, wobei die Taktung vorteilhaft mit symmetrischen sägezahnförmigen Impulsen durchgeführt werden soll. Vorteilhaft ist eine zweite Empfangsspule am Magnetometer vorhanden.
• Entsprechend ist eine zeitlich getaktete Auswerteschaltung vorhanden, mit der die zeitliche Verschiebung der magnetischen Feldstärke, die durch ein äußeres Magnetfeld bewirkt wird, erfasst und ausgewertet werden kann. Die infolge äußerer Magnetfeldkraftwirkung zeitliche Verschiebung ist proportional zur magnetischen Feldstärke des äußeren Magnetfeldes und berücksichtigt auch die jeweils wirkende Richtung.
• Die zeitliche Verschiebung wird dabei durch Zählen von Zeitimpulsen, ausgehend von einem Nulldurchgang bis zum Erreichen eines vorgegebenen Wertes der magnetischen Feldstärke, bestimmt. Vorteilhaft wird die Bestimmung an beiden Flanken der Hystereseschleife des weichmagnetischen Kerns durchgeführt.
• Um den Kern kann vorteilhaft eine zusätzliche Spule angeordnet sein. Die Spule ist Bestandteil einer Kompensationsschaltung. Mit dieser Kompensationsschaltung kann eine Regelung durchgeführt werden, mit der auf Änderungen der magnetischen Feldstärke am Magnetometer, die infolge äußerer detektierter Magnetfeldwirkung auftritt, ausgeglichen werden und demzufolge durch entsprechende Regelung des Magnetfeldes der der weichmagnetischen Kern umgebenden Spule, die jeweils auftretende und Änderung des Magnetfeldes kompensiert wird.
• Es kann aber auch eine Integration durchgeführt werden, bei der die induzierte Spannung innerhalb mindestens zweier Zeitintervalle bei einem Magnetisierungszyklus integriert wird und dann die beiden bestimmten Integralwerte miteinander verglichen werden. Die beiden Integrale können dabei jeweils für die aufsteigende und die abfallende Flanke eines sägezahnförmigen Impulses bestimmt werden, wobei eine Grenze der beiden miteinander zu vergleichenden Intervalle jeweils in der Mitte dieser Flanken liegt und die Integrale jeweils über je ¼ der Impulsdauer bestimmt werden.
• Die Differenz der beiden Integrale kann als Maß des gemessenen Feldes genutzt werden.
• Die zeitliche Verschiebung bzw. die Bestimmung der Integrale kann an den steigenden und/oder fallenden Flanken der Hystereseschleife berücksichtigt werden.
• Der durch die Kompensationsschaltung fließende geregelte elektrische Strom als Vergleichsgröße zum Induktionssignal wird zeitsynchron benutzt, so dass nicht nur das Erfordernis einer guten Ortsauflösung, sondern auch die Zeitauflösung gesichert ist. Der Vergleich kann direkt mit der zeitlichen Verschiebung, aber auch mit den berechneten Integralen durchgeführt werden. Die Regelung der Kompensationsschaltung wird so durchgeführt, dass sich die Magnetfelder der Magnetometer und der Kompensationsschaltungsspulen gegenseitig kompensieren und eine magnetische Feldstärke H = 0 auftritt. Dadurch können Nichtlinearitäten vermieden und insbesondere mit der Kompensationsschaltung der Temperatureinfluss weitestgehend ausgeschlossen werden.
• Die bereits erwähnten, mehreren, bevorzugt mindestens drei Empfangsspulen des Metalldetektors können vorteilhaft in einer Reihe nebeneinander angeordnet werden. Günstig ist es außerdem, wenn die Empfangsspulen innerhalb der Wicklungen der zumindest einen Sendespule angeordnet sind.
• Sowohl die Gradiometer, wie auch die Empfangsspulen sollten vorteilhaft jeweils senkrecht zur Bewegungsrichtung der Messvorrichtung angeordnet sein, wodurch ein relativ großer Flächenbereich abgedeckt und für alle diese Messelemente ein gleichgerichteter Bewegungsvektor erreichbar ist.
• Zur Erzielung einer sehr hohen Auflösung ist es vorteilhaft, die Impulse, mit der die mindestens eine Sendespule des Metalldetektors beaufschlagt werden, in sehr kurzer Zeit abzuschalten, wobei die einzelnen Impulse eine Abschaltzeit ≤ 5 μs, bevorzugt im Bereich zwischen 1 bis 3 μs erreichen sollten.
• Ein Messtakt beinhaltet jeweils eine Messung der sich zeitabhängig verändernden Magnetfelder und einer oder mehrerer statischer Magnetfelder.
• Bei der Bestimmung der einzelnen Messwerte, sollte mit Messtakten im Bereich 5 und 100 Hz gearbeitet werden, wobei es vorteilhaft ist, den 50 Hz-Bereich auszublenden, was einmal mit einem geeigneten Filter und günstiger mit einer Softwarelösung zur Selektion dieser Frequenz erfolgen kann.
• Mit der bereits erwähnten elektronischen Steuer- und Speichereinrichtung kann das zeitaufgelöste Abklingverhalten der Empfangsspulen des Metalldetektor selbstverständlich in Verbindung mit den bereits ermittelten Ortskoordinaten erfasst und ausgewertet werden. Vorteilhaft wird das Abklingverhalten integral innerhalb mindestens dreier Zeitintervalle, bevorzugt innerhalb bis zu zehn Zeitintervallen, bestimmt und mittels nichtlinearer Inversionsalgorithmen in Kenngrößen der in den Empfangsspulen fließenden Zerfallsmoden der Wirbelströme (zeitliches Abklingverhalten) umgewandelt, wobei vorteilhaft die elektrische Induktions-Spannung der Empfangsspulen genutzt wird.
• Entweder unmittelbar in der ohnehin erforderlichen elektronischen Steuer- und Speichereinrichtung oder auch mittels einer in einem Personalcomputer installierten entsprechenden Software, können die Orts- und zeitaufgelösten Messwerte so verarbeitet werden, dass die ermittelte Lage von detektierten Körpern mit den bestimmten Ortskoordinaten dreidimensional dargestellt werden kann.
• Mit der Erfindung können die bereits eingangs erwähnten unterschiedlichen Körper, aber auch an solchen Körpern auftretende Defekte, wie z.B. Risse und Spalte, erfasst werden, wobei die magnetische Feldstärke zeitaufgelöst und dreidimensional gemessen werden kann. Dadurch können von Quellen ausgehende Magnetfelder erfasst und die dreidimensionale Verteilung der Magnetisierungsdichte M_i von magnetisierbaren bzw. dauerhaft magnetischen Körpern sowie sich zeitlich ändernde elektrische Ströme, die durch die ebenfalls ortsaufgelöste und dreidimensional erfassbare elektrische Stromdichte j_i, die wiederum der jeweiligen elektrischen Feldstärke E_i entspricht, beschrieben werden.
• Dabei gilt das Ohmsche Gesetz:
  j_i(x,y,z,t) = σE_i(x,y,z,t), wobei
  σ(x,y,z) die elektrische Leitfähigkeit darstellt.
• Ein zeitabhängiges elektrisches Feld mit einer elektrischen Feldstärke E_i kann durch sich zeitlich ändernde Magnetfelder H_i ^ext(x, y, z, t) gemäß dem Induktionsgesetz erzeugt werden.
• Die zeitliche auftretende Magnetisierungsdichte M_i kann durch vorherige Einwirkung starker äußerer magnetischer Felder bzw. durch ein momentan vorhandenes äußeres magnetisches Feld H_i ^ext (z.B. das magnetische Erdfeld oder das Feld eines Dauer- oder Elektromagneten) erzeugt werden, man spricht dann von remanenter Magnetisierung oder induzierter Magnetisierung.
• Dabei können im jeweiligen Körper durch entsprechende Materialeigenschaften Magnetisierungsdichten M_i(x,y,z), bei remanenter Magnetisierung bzw. durch die magnetische Permeabilität μ(x,y,z), bei induzierter Magnetisierung gemäß Gleichung Mi(x, y, z) = μ0 μ(x, y, z)Hi ext(x, y, Z)ausgenutzt werden, wenn ein lineares Materialgesetz angenommen wird.
• Für den Fall eines nichtlinearen Materialgesetzes hängt μ(x, y, z) außerdem vom externen Feld H_i ^ext(x, y, z) ab. Mit dem gemäß der Erfindung möglichen umfangreichen Messungen, von statischen und dynamischen Anteilen der auftretenden magnetischen und elektrischen Felder, können sehr gute Aussagen über die Ursachen dieser Felder und ihre räumliche Verteilung gewonnen werden. So können Aussagen über die Materialeigenschaften, Magnetisierungsdichte, magnetische Permeabilität und elektrische Leitfähigkeit und außerdem die jeweilige Lage, Größe, Verteilung, Orientierung und Art der zu detektierenden magnetischen und/oder metallischen Körper getroffen werden. So lässt sich der Ort einer maximalen Feldstärke sowie die laterale Ausdehung eines Körpers, von dem diese Feldstärke ausgeht, sehr genau lokalisieren.
• Vorteilhaft kann die Messung unter geänderten Anregungsbedingungen wiederholt werden. Dabei können die Parameter der benutzten Anregungsfelder H_i ^ext(x, y, z, t) variiert werden. Geeignete Parameter sind die Orientierung, Größe und Verteilung dieser Felder.

Claims (20)

1. Mobile Messvorrichtung zur zweidimensional oder dreidimensional ortsaufgelösten Bestimmung der Magnetisierungsdichte, magnetischen Permeabilität und/oder der elektrischen Leitfähigkeit von in Flüssigkeiten oder festen Stoffen eingebetteten Körpern, mit mindestens drei Gradiometern zur Detektion statischer magnetischer Felder, die in bekannter Anordnung zueinander positioniert und jedes Gradiometer mindestens zwei Magnetometer aufweist; einem Metalldetektor zur dynamischen Messung mit mindestens einer gepulst betriebenen Sende- und mindestens einer Empfangsspule, einer Einrichtung zur Weg-, Positions- oder Geschwindigkeitsmessung der Messvorrichtung und einer elektronischen Steuer- und Speichereinrichtung für den alternierenden Betrieb der Gradiometer und des Metalldetektors sowie zur orts- und zeitaufgelösten Messung und Speicherung von Messwerten.
2. Messvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an den Magnetometern der Gradiometer um einen weichmagnetischen Kern eine Kompensationsschaltung mit einer zusätzlichen am weichmagnetischen Kern angeordneten Spule und eine Schaltung zur zeitlich pe riodischen Taktung von Treiberfeldern sowie eine zeitlich getaktete Auswerteschaltung angeschlossen sind.
3. Messvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass am Metalldetektor mindestens drei, jeweils gleiche elektrische und magnetische Eigenschaften aufweisende Empfangsspulen vorhanden sind.
4. Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Empfangsspulen in Reihe und/oder innerhalb der Sendespule in bekannter Anordnung zueinander positioniert sind.
5. Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass an mindestens einem Rad und/oder einer mit einem Rad verbundenen Achse ein Sensor zur Weg- und/oder Geschwindigkeitsmessung angeordnet ist.
6. Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein differentielles Satellitennavigationssystem zur ortsaufgelösten Messung an die elektronische Steuer- und Speichereinrichtung angeschlossen ist.
7. Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Gradiometer und/oder Empfangsspulen senkrecht zur Bewegungsrichtung der Messvorrichtung angeordnet sind.
8. Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass an die Sendespule des Metalldetektors ein Impulsgenerator mit einer Abschaltzeit der einzelnen Impulse ≤ 5 μs angeschlossen ist.
9. Verfahren zur zweidimensional oder dreidimensional ortsaufgelösten Bestimmung der Magnetisierungsdichte, magnetischen Permeabilität und/oder der elektrischen Leitfähigkeit von in Flüssigkeiten oder in festen Stoffen eingebetteten Körpern mit einer mobilen Messvorrichtung, mit der an unterschiedlichen Orten mit mindestens drei Gradiometern, die in bekannter Anordnung zueinander positioniert sind, statische magnetische Felder, mit einem aus mindestens einer gepulst betriebenen Sende- und mindestens einer Empfangsspule gebildeten Metalldetektor dynamische magnetische Felder sowie einer Einrichtung zur Weg-, Positions- oder Geschwindigkeitsmessung der Messvorrichtung die Position der Messvorrichtung detektiert werden und mittels einer elektronischen Steuer- und Speichereinrichtung die statischen und dynamischen Magnetfeldmesswerte orts- und zeitaufgelöst bestimmt und ausgewertet sowie die Gradiometer und der Metalldetektor zur Vermeidung gegenseitiger Beeinflussung alternierend betrieben werden.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass an den mindestens zwei Magnetometern eines Gradiometers die Hystereseschleife eines weichmagnetischen Kernes periodisch durchfahren und die zeitliche Verschiebung des jeweiligen Induktionssignals im Vergleich zu einer Kompensationsspannung einer Kompensationsschaltung mit einer zusätzlichen am jeweiligen Magnetometer angeordneten Kompensationsspule bestimmt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitverschiebung durch Zählen der Anzahl von Zeitimpulsen bestimmt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die zeitliche Verschiebung nach Integration und Vergleich der jeweiligen steigenden und abfallenden Flanken mit dem geregelten elektrischen Strom der Kompensationsschaltung verglichen wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Kompensationsschaltung das auf ein in den weichmagnetischen Kern des jeweiligen Magnetometers wirkende magnetische Feld konstant gehalten und der geregelte elektrische Strom in der Kompensationsschaltung als Vergleichsgröße zum Induktionssignal zeitsynchron benutzt wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Treiberspulen der Magnetometer mit symmetrischen sägezahnförmigen Einzelimpulsen zur Erzeugung zeitlich periodischer Felder beaufschlagt werden.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Sendespule(n) des Metalldetektors impulsförmig mit Abschaltzeiten < 5 μs betrieben werden.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionsbe stimmung der Messvorrichtung mit einer Genauigkeit von mindestens 2 cm durchgeführt wird.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass mit Messfrequenzen im Bereich zwischen 5 und 100 Hz gearbeitet wird.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der elektronischen Steuer- und Speichereinrichtung das zeitaufgelöste Abklingverhalten der Empfangsspulen des Metalldetektors integral innerhalb mindestens dreier Zeitintervalle bestimmt und mittels nicht linearer Inversionsalgorithmen in Kenngrößen der in den Empfangsspulen fließenden Induktionsströme umgewandelt werden.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitintervalle mit gleitenden Anfangs- und Endzeiten benutzt werden.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Lage und/oder Größe der detektierten Körper mit den bestimmten Ortskoordinaten zwei- oder dreidimensional dargestellt wird.