DE19518973C2 - Verfahren und Vorrichtung zur Tiefenbestimmung von ferromagnetischen und/oder anderen metallischen Objekten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Auffinden ferromagnetischer, insbesondere unterirdischer Objekte gemäß Oberbegriff von Anspruch 1 sowie eine Vorrichtung zum Auffinden ferromagnetischer und/oder anderer metallischer, insbesondere unterirdischer Objekte gemäß Oberbegriff von Anspruch 11.

Zum Auffinden metallischer Objekte, insbesondere unterirdischer metallischer Objekte, dienen Metallsuchgeräte, welche im wesentlichen für alle Metalle geeignet sind, wobei Magnetometer nur für ferromagnetische Materialien ge­ eignet sind. Herkömmliche Metallsuchgeräte arbeiten bis zu Tiefen von etwa 30 cm und können deshalb tiefer gelegene Objekte nicht erkennen. Derartige Metallsuchgeräte bestehen aus flachen, z. B. kreisförmigen Spulen, welche ohne spezielle Konstruktionen auch übereinander montiert sein können. Dagegen sind Magnetometer bzw. Magnetometersonden in der Lage, ferro­ magnetische Objekte bis zu einer Tiefe von 5 m oder gegebenenfalls auch mehr zu bestimmen.

Aus DE 43 33 121 A1 ist bekannt, mittels eines einzigen Magnetometers die Meßsignale entlang einer Meßspur aufzunehmen. Hierbei können parallele Spuren auch gleichzeitig mit mehreren Magnetometern nebeneinander aufge­ nommen werden. Bei dem beschrieben Meßsystem handelt es sich um ein passives System. Für die Durchführung des eigentlichen Meßvorgangs mit einem solchen bekannten Gerät ist es erforderlich, daß ein zusätzliches Führungselement in Form einer Leine vorhanden ist, welche Abstandsgeber aufweisen muß, die in definierten gleichmäßigen Abständen bei ihrem Überstreichen ein Signal liefern, mittels welchem die Geschwindigkeit des Abschreitens der zu untersuchenden Fläche vorgenommen wird. Zum einen ist das Vorsehen einer derartigen zusätzlichen Leine recht aufwendig, da diese Leine vor dem Meßvorgang auf dem zu untersuchenden Meßfeld mehrfach ausgelegt werden muß, zum anderen muß eine zusätzliche Auf­ wickeleinrichtung für eine solche Leine vorgesehen sein, da in der Regel mit diesen Meßgeräten größere Flächen untersucht werden sollen. Um die damit erzeugten bzw. gewonnenen Meßsignale auswerten zu können, mußten bisher die untersuchten Flächen vollständig aufgenommen werden.

Danach konnte aus den Verläufen der Meßwerte die Tiefe der jeweiligen Objekte berechnet werden. Dafür sind jedoch Kurvenverläufe mit einer Länge von bis zu mehreren Metern nötig, so daß eine Online-Auswertung der Meßsignale mit Geräten bzw. nach einem Verfahren des Standes der Technik nicht möglich war.

Aus IEEE Transaction in Geo Science and Remote Sensing, GE-23, S. 60, 1985, ist bekannt, das Signalverhältnis zweier übereinander montierter Metallsuchgeräte zu bilden, was wegen der beschränkten Tiefe, bis zu denen die Metallsuchgeräte arbeiten, praktisch kaum Bedeutung erlangte.

Aus der DE 39 22 303 A1 ist ein Ortungssystem mit einem Magnetometer bekannt, mit dem in annähernd gleichen Wegabständen ortsabhängige Meß­ werte einzelner Meßstrecken in einem Speicher abgelegt werden und somit meßstreckenbezogen dargestellt werden können. Eine Erweiterung dieses Prinzips zur Erhöhung der Meßgenauigkeit der Ortsaufnahme ist in der DE 43 33 121 A1 beschrieben.

Metallsuchgeräte mit in einem bestimmten einstellbaren Abstand übereinander montierten Spulen unter Nutzung des Signalverhältnisses als Berechnungs­ kriterium sind bisher nicht bekannt geworden.

Es ist deshalb die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Auffinden ferromagnetischer Objekte, insbesondere unterirdischer Objekte, sowie eine Vorrichtung zum Auffinden ferromagnetischer und/oder anderer metallischer, insbesondere unterirdischer Objekte zu schaffen, mit dem bzw. mit der eine Online-Tiefenbestimmung eines ferromagnetischen und/oder anderen Objektes mit hoher Genauigkeit möglich ist, ohne daß zur Tiefenbestimmung des Objektes eine Aufnahme der gesamten zu untersuchenden Fläche notwendig ist.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß An­ spruch 1 sowie durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen gemäß Anspruch 11 gelöst.

Danach werden bei dem Verfahren gemäß der Erfindung zum Auffinden ferromagnetischer und/oder anderer metallischer Objekte, insbesondere unter­ irdischer Objekte, Meßsignale entlang einer Meßspur mittels Metallsuchgerät aufgenommen, wobei mindestens zwei in einer unterschiedlichen Höhe an­ geordnete Metallsuchsonden vorgesehen sind, die die Meßsignale zur direkten Tiefenbestimmung des Objektes aufnehmen. Mit diesem Verfahren ist es möglich, daß vor Ort sofort eine unmittelbare Tiefenbestimmung in Online- Arbeitsweise ermöglicht wird.

Das Verfahren gemäß der Erfindung, dessen physikalischen Grundlagen nachfolgend zusammenfassend dargestellt sind, weist den Vorteil auf, daß die Genauigkeit der Tiefenberechnung der Objekte um Größenordnungen besser ist als bei Verfahren des Standes der Technik, da ein weniger störanfalliges Rechenmodell verwendet wird. Durch die sofortige Berechnung vor Ort in einem Online-Verfahren reduziert sich darüber hinaus in vorteilhafter Weise der nötige Zeitaufwand bis zum Bergen eines Objektes. Es ist des weiteren auch möglich, das Verfahren vollständig zu automatisieren.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel des Verfahrens gemäß der Erfindung werden die Meßsignale und die Tiefenbestimmung gleichzeitig ausgeführt. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel kann die Flexibilität und Einsatzfähigkeit des Verfahrens gemäß der Erfindung erhöht bzw. verbessert werden, indem Berechnung, Steuerung der Sonden, Auswertung der Meßsignale und Tiefenbestimmung mittels einer integrierten Auswerte­ elektronik (SPS) durchgeführt werden.

Vorzugsweise werden die gewonnenen Meßsignale kanalweise digitalisiert, wird das Signal der ersten Sonde, welche für ein Magnetometer eine Magnetometersonde ist, danach digital gefiltert und wird das gefilterte Signal schließlich ortsgenau durch das Signal der zweiten Sonde, welche für ein Magnetometer eine Magnetometersonde ist, dividiert, wobei das Verhältnis der Signale die Tiefe des Objektes definiert. Damit die Tie­ fenangabe metrisch bestimmt werden kann, ist vorzugsweise eine "Look- up-Table" (LUT) vorgesehen, mittels der über eine Näherungsgleichung die jeweilige metrische Tiefenangabe sofort in bevorzugter Weise auf einem Display angezeigt und zusätzlich abgespeichert werden kann.

Mittels der Auswerteelektronik (SPS) werden zunächst bei einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel die gefilterten Signale der ersten Sonde abgeleitet und somit ungefähre Ortsangaben des Objektes bestimmt. Anschließend wird ein Schwellwert gesetzt, wobei zur Rauschunterdrüc­ kung lediglich Werte mit einem stärkeren Signal ausgewertet werden. Und schließlich wird bei Vorhandensein eines Maximums das Verhältnis der Meßsignale der ersten und der zweiten Sonde gebildet und daraus der Tiefenwert berechnet.

Sollen bei dem Verfahren zum Auffinden ferromagnetischer und/oder anderer metallischer Objekte kleinere Objekte wie z. B. Granatsplitter und ähnliches nicht erfaßt werden, so ist es möglich, den Schwellwert so festzulegen, daß dadurch derartige schwache Signale unterdrückt werden. Zusätzlich können durch die exakte Tiefenberechnung auch Signale aus bestimmten Tiefenbereichen ausgeblendet werden, um Objekte bis zu einer Tiefe von z. B. 1,30 m zu räumen. Das ist beispielsweise beim Auffinden unterirdischer Leitungen sinnvoll.

Zur deutlichen Vereinfachung und zur Vermeidung eines komplizierten und aufwendigen Linienplans der gesamten zu untersuchenden Fläche kann bei dem Verfahren gemäß der Erfindung vorgesehen sein, daß bei Auffinden eines Objektes diese Stelle bzw. die Position des Objektes markiert wird. Je nach Tiefe kann die Stelle des Objektes mit unter­ schiedlicher Farbe bzw. unterschiedlichen Zeichen markiert werden, wobei die jeweiligen Farben bzw. Zeichen durch die Auswerteelektronik gesteu­ ert werden kann.

Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist so aufgebaut, daß ein länglicher Teil der Vorrichtung, welcher die erste und die zweite Sonde trägt, vorzugsweise an einem Arm derart aufgehängt ist, daß die Sonden stets senkrecht zur Untersuchungsoberfläche ausgerichtet sind. Die Sondenhalterung weist dabei eine doppelte kardanische Aufhängung auf, so daß stets eine einstellbare Höhendifferenz zwischen der ersten und der zweiten Sonde einstellbar ist.

Vorzugsweise sind an der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Sonden an einem Schleppwagen bzw. Schlepphänger höhenverstellbar montiert.

Bei einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel weist der Schlepp­ wagen um eine Drehachse drehbar gelagerte Auslegerarme auf, an weichen eine Vielzahl von Sondenpaaren montierbar ist.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung sind nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnung detailliert beschrie­ ben, wobei die Erfindung anhand eines Magnetometers beschrieben ist, jedoch die Beschreibung gleichermaßen für andere Metallsuchgeräte gilt.

Fig. 1 zeigt das prinzipielle Schema der Sondenanordnung in Verbin­ dung mit der Sondierrichtung zur Realisierung des Verfahrens zum Auffinden ferromagnetischer und/oder anderer metallischer Objekte.

Fig. 2 zeigt ein Flußbild der integrierten Auswerteelektronik (SPS).

Fig. 3 zeigt die Ausbildung der Magnetometersondenhalterung in einer ersten Meßposition.

Fig. 4 zeigt die Magnetometersondenhalterung in einer zweiten Meßpo­ sition;

Fig. 5 zeigt den prinzipiellen Aufbau eines Schlepphängers mit einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfin­ dung;

Fig. 6 zeigt eine Draufsicht (teilweise geschnitten) des vorderen Teils des Schlepphängers;

Fig. 7 zeigt eine Schnittansicht zur Darstellung der Drehachse des Auslegerarmes; und

Fig. 8 zeigt prinzipiell die hintere Schlepphängerkonstruktion mit den Stützrädern.

In Fig. 1 ist die prinzipielle Anordnung zweier Sonden zur Durchfüh­ rung des Verfahrens zum Auffinden ferromagnetischer und/oder anderer metallischer Objekte, insbesondere unterirdischer Objekte dargestellt. Bei diesem Verfahren, welches nachfolgend beispielhaft für ferromagnetische Objekte erläutert wird, wird das physikalische Gesetz ausgenutzt, nach welchem die mathematische Ausdehnung eines Störfeldes eines kugelför­ migen Objektes näherungsweise umgekehrt proportional der dritten Potenz der Entfernung zwischen einer Sonde und dem Objekt ist. Das verwendete Kugelmodell gilt dabei auch für zylindrische Objekte, sofern ein gewisser Mindestabstand nicht unterschritten wird. Ein Vorteil des starken Abfalls der Störfeldstärke mit der Entfernung ist, daß dies zur Ermittlung des Abstandes des Objektes zum Meßsensor verwendet wer­ den kann. Wenn der Instrumentenausschlag M₁ einer Messung mit dem Ausschlag M₂ verglichen wird, der beim Anheben der Sonde um eine beliebige Strecke d abgelesen wird, kann mit folgender Formel die Tiefe a als Abstand des unteren Sondensensors zum Objekt errechnet werden:

wobei b die Sensorbasis ist, d. h. der Abstand der beiden Spulen im Fluxgate-Magnetometer, welcher bei dem vorliegenden Beispiel als 50 cm angenommen wird. Die Größe d ist die Differenz der zwei unterschiedli­ chen Höhenmessungen, welche hier mit 60 cm angenommen wird. Mit dieser Gleichung kann für beliebige Tiefen das theoretische Verhältnis zweier Höhenmessungen berechnet werden. In der Praxis ist es jedoch gewollt, aus dem Verhältnis die Tiefe direkt zu berechnen. Da diese Gleichung nicht nach a aufgelöst werden kann, ist es zweckmäßig, vor­ zugsweise 20 Anpassungskurven bzw. Fitkurven als Grundlage der Nähe­ rungsberechnung von beliebigen Höhenmessungen mit Abständen von 0,1 m bis 1 m bereitzustellen. Vorzugsweise sind diese Fitkurven in einer in der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens vorgesehenen integrierten Auswerteelektronik 4 eingeschlossen. Die Fehlertoleranz der Anpassung bzw. Fittung liegt unter 1% und damit deutlich unter dem Sondenrauschen. Das Verfahren ermöglicht es, daß die erhaltenen Tiefen­ werte direkt als Tiefen unter der Oberfläche angegeben werden, so daß der Abstand H₁ zum Sensor 1 nicht mehr korrigiert werden muß.

Die Berechnung der tatsächlichen Tiefenangabe erfordert eine exakte Einhaltung der geometrischen Parameter H₂ und X. Während ein kon­ stantes X (± 5 cm) relativ einfach zu realisieren ist, erfordert H₁ eine stets senkrechte Ausrichtung zur Oberfläche, was mit einer doppelt kardanischen Aufhängung möglich ist. So kann gewährleistet werden, daß beide Sonden 1, 2 zu unterschiedlichen Zeitpunkten am selben Ort die gleiche Höhendifferenz H₂ aufweisen.

Da bei dem Verfahren gemäß der Erfindung eine integrierte Auswerte­ elektronik 4 mit vorgesehen ist, ist es mit dieser neuen Anordnung von mehreren Metallsuchgeräten einschließlich der Auswerteelektronik möglich, die Tiefe der gemessenen Objekte sofort berechnen zu können.

In Fig. 1 sind jeweils zwei Magnetometersonden dargestellt, welche als Sondenpaare räumlich zueinander versetzt angeordnet und wie folgt geführt werden:

• 1. Die zweite Magnetometersonde 2 ist um den Abstand H₂ höher montiert als die erste Magnetometersonde 1. H₂ erstreckt sich dabei sinnvollerweise in einem Bereich von 10 cm bis 100 cm je nach Aufgabenstellung.
• 2. Sonde 2 befindet sich aus bauartbedingten Gründen in Sondierrich­ tung hinter der Sonde 1, und zwar um den Abstand X. Dies ist deshalb nötig, da beide Sonden vorzugsweise ca. 60 cm lange Rohre sind, die sich nicht übereinander anordnen lassen. Um gegenseitige Störungen auszuschließen, wird X zwischen 30 cm und 100 cm gewählt. Da die Tiefenangabe erst erfolgen kann, wenn die hintere Sonde am Meßort ist, wird X sinnvollerweise so klein wie möglich gewählt (in einer bevorzugten Größenabstimmung ist H₂ = X ≈ 30 cm).

In Fig. 2 ist das Flußbild einer für das Verfahren bzw. die Vorrichtung eingesetzten integrierten Auswerteelektronik 4 dargestellt. Bei der Aus­ werteelektronik handelt es sich um eine speicherprogrammierbare Steue­ rung (SPS). Die SPS übernimmt zusätzlich die gesamte Stromversorgung aller Sonden, des Displays, und einer möglicherweise vorgesehenen Markiervorrichtung sowie deren gesamte Funktionskontrolle.

Die von den Magnetometersonden 1, 2 erzeugten Spannungssignale werden durch die Auswerteelektronik 4 weiterverarbeitet, wie nachfolgend beschrieben.

Durch einen A/D-Wandler werden die Signale zunächst kanalweise digitalisiert. Da die Sonde 1 aus den oben erwähnten geometrischen Gründen der Sonde 2 um ca. 30-100 cm voreilt, wird deren Meßsignal in einem Schieberegister, einem RAM, einer Festplatte oder ähnlichem durch einen externen Taktgeber meßstreckenbezogen gespeichert. Im zweiten Schritt wird das Signal der Sonde 1 digital gefiltert. Hierdurch wird die Interpretationsgenauigkeit erhöht, indem das Sondenrauschen unterdrückt wird. Das gefilterte Signal wird nun ortsgenau durch das Signal der zweiten Sonde dividiert. Durch das oben beschriebene Gesetz der Abnahme des Signals mit dem Abstand ist das Signal der zweiten Sonde stets kleiner als das der ersten. Das Verhältnis der Signale ergibt nun die Tiefe des Objektes. Um das Ergebnis in eine metrische Tiefen­ angabe direkt umrechnen zu können, ist das Verhältnis der angegebenen Signale in einer LUT ("Look-up-Table") zusammengefaßt bzw. kann dort nachgeschlagen werden. In dieser Tabelle stehen ähnlich wie in einer Logarithmentafel mögliche Verhältniswerte und die zugehörige Tiefe des aufzufindenden Objektes. Je nach den geometrischen Rahmenbedingungen, d. h. die Größenfestlegung für H₂ und X, wird in der entsprechenden LUT nachgeschlagen. In alternativer Weise kann anstelle einer LUT auch eine Näherungsgleichung verwendet werden, um aus dem Verhältnis der Signale der ersten und der zweiten Sonde 1, 2 die Tiefe in cm direkt berechnen zu können. Die Berechnung erfordert jedoch mehr Taktzyklen als das Nachschlagen und ist somit etwas umständlicher. Darüber hinaus ist es möglich, eine LUT mit einer Näherungsgleichung zu kombinieren.

Anschließend wird die aktuell berechnete bzw. nachgeschlagene Tiefe des Objektes auf einer Anzeigevorrichtung, d. h. einem Display, mit der aktuellen Ortskoordinate, welche durch einen externen Taktgeber vor­ gegeben ist, dargestellt oder in einem Massenspeicher abgelegt, welcher eine Festplatte, ein RAM, etc. sein kann.

Über die integrierte Auswerteelektronik 4 kann mit den erhaltenen Signalen zusätzlich eine Markierelektronik angesteuert werden mit der die jeweiligen Stellen des aufgefundenen Objektes tiefenabhängig in unterschiedlicher Farbe oder mit unterschiedlichen Zeichen automatisch markiert werden kann. Die Steuerung der Markiervorrichtung nutzt dabei unmittelbar das Verhältnis der Signale der ersten 1 und der zweiten Sonde 2, um eine Tiefenangabe sowie eine Ortsangabe zu erhalten.

Um eine zu untersuchende Fläche in kürzerer Zeit auf verborgene unterirdische Objekte untersuchen zu können, ist es auch möglich, ein Multisondensystem mit mehreren der oben genannten Paare von Magne­ tometersonden vorzusehen.

Wenn die gefilterten Signale der Sonde 1 ermittelt sind, lassen sich die Extrema der Meßwerte durch Ableiten finden. Diese Extrema dienen als ungefähre Ortsangaben des Objektes. Als zweites wird ein Schwellwert gesetzt. Dieser Schwellwert wird so festgelegt, daß nur Werte mit einem stärkeren Signal in die Auswertung einbezogen werden können. Das dient einerseits dazu, das Rauschen der Sonden um deren Nullsignal auszublen­ den. Darüber hinaus kann der Schwellwert auch dazu genutzt werden, nur eine bestimmte Größe oder Tiefe von Objekten aufzufinden und kleinere Objekte, welche naturgemäß auch schwächere Signale liefern, auszublenden. Schwächere Signale werden z. B. von Splittern oder ähn­ lichem verursacht und sollen in der Regel in die Auswertung nicht miteinbezogen werden.

Wird nun über die beschriebene Vorgehensweise ein Maximum getunden, und liegt der Meßwert über dem Schwellwert, so wird das Verhältnis der Meßwerte der zwei Sonden bestimmt und daraus der Tiefenwert berech­ net. Danach kann die oben beschriebene Markiervorrichtung, welche im einfachsten Fall eine oder mehrere Sprühdosen beinhaltet, ausgelöst werden um die Störung auf der Meßstrecke, welche durch das aufzufin­ dende Objekt verursacht wird, zu markieren und das anschließende Bergen des Objektes zu erleichtern. Je nach Tiefe kann die Markierung z. B. farblich unterschiedlich markiert werden, z. B. eine Tiefe von bis zu 30 cm in grün, bis zu 1 m in rot und tiefer in blau.

In den Fig. 3 und 4 ist die Anbringung der Sonden an einem Arm eines Wagens mit Stützrädern 7 dargestellt, mit welchem eine zu unter­ suchende Fläche nach aufzufindenden Objekten gescannt werden kann.

Durch die dargestellte Konstruktion dieses Schwenkarmes werden selbst große Bodenunebenheiten ausgeglichen. Ein zusätzlich vorgesehenes Drehgelenk 8 vorn an dem Wagen, auf dem die Vorrichtung angebracht ist, dient zum Ausgleich von schiefen Ebenen und dazu, eine stets senkrechte Führung des Magnetometersondenpaares zu gewährleisten. Um Störungen der Sonden 1, 2 auf einem Minimum zu halten, ist die Aus­ werteelektronik 4 separat auf dem Fahrzeug bzw. Schleppwagen montiert. Da durch ein Aufwärts- und Abwärtsbewegen der Arme stets auch ein Versatz nach vorn bzw. nach hinten auftritt, beträgt die Armlänge ca. 2 m. Mit derartigen Abmessungen ist der Versatz bei Horizontalbewegun­ gen des Armes im Bereich von ± 20 cm hinreichend klein. Darüber hinaus ist der Abstand zur Auswerteelektronik 4 ausreichend groß.

In Fig. 5 ist eine Anbringung der höhenversetzten Magnetometersonden 1, 2 zur Durchführung des beschriebenen Verfahrens auf einem Stützrä­ der 6, 7 aufweisenden Schleppwagen dargestellt.

Der Vorderteil des Wagens weist eine Deichsel 5 auf, die mit einer Achse von großen führenden Stützrädern 6 verbunden ist, um den Schleppwagen zu lenken. Im vorderen Bereich dieses Schleppwagens ist die Auswerteelektronik 4 angeordnet. Der vordere Teil des Schleppwa­ gens ist über Hohlprofile 3 mit dem hinteren Teil des Schleppwagens verbunden, welcher die eigentlichen Sondenpaare trägt. Die Hohlprofile dienen auch dazu, die Verbindungsleitungen zwischen den Sondenpaaren 1, 2 und der Auswerteelektronik 4 im Inneren aufzunehmen und zu schützen. Die Sonden 1, 2 sind so aufgehängt, daß sie stets senkrecht ausgerichtet sind und einen einstellbaren Höhenversatz zueinander auf­ weisen, auf dessen Grundlage die direkte Tiefenbestimmung des auf­ zuspürenden Objektes vorgenommen wird. Zur besseren Führung sind die Stützräder 7 an den eigentlichen Sondenhalterungen nachgeführt bzw. nachlaufend.

Um eine größere Fläche gleichzeitig nach aufzuspürenden Objekten durchzuscannen, kann der dargestellte Schleppwagen einen Auslegerarm 9 aufweisen, an welchem bis zu 12 Arme (6 × 2) auf jeder Seite befe­ stigt sind. Dieser Auslegerarm 9 ist um die Drehachse 8 schwenkbar gelagert, um Bodenunebenheiten zwischen dem Vorderwagen und dem Hinterwagen ausgleichen zu können. Dies ist in Fig. 6 dargestellt, welche eine Draufsicht mit teilweise geschnittenen Ansichten des vorderen Teils des Hängers darstellt. Darin sind die Auswerteelektronik 4, die Deichsel 5, die außenliegenden großen Stützräder 6, der Auslegerarm 9, die Drehachse 8 und die kleinen Stützräder 7 dargestellt.

Fig. 7 zeigt die Schwenkachse 8, in Längsrichtung des Wagens gesehen. Fig. 8 stellt in prinzipieller Weise dar, wie die hintere Schleppwagenkon­ struktion ausgeführt ist. Die jeweils zusammengehörenden Arme laufen in gleiche Endstücke aus. Dabei sind die Stutzräder 7, welche die jeweilige Halterung der Sonden 1 bzw. 2 aufnehmen, auf der Innenseite montiert, so daß beide Stützräder 7 beim Bewegen über das Gelände den gleichen Weg zurücklegen. Nur durch eine derartige Konstruktion kann ein kon­ stanter Abstand der Höhenmessungen zwischen den Magnetometersonden­ paaren 1, 2 gewährleistet werden.

Claims (15)

1. Verfahren zum Auffinden ferromagnetischer Objekte, insbesondere unterirdischer Objekte, bei welchem Meßsignale entlang einer Meßspur mittels Detektiergerät aufgenommen werden,
dadurch gekennzeichnet, daß

• a) als Detektiergerät Magnetometer verwendet werden; und
• b) mindestens zwei in unterschiedlicher Höhe angeordnete Magnetome­ tersonden die Meßsignale zur direkten Tiefenbestimmung des Ob­ jekts aufnehmen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme der Meßsignale und die Tiefenbestimmung gleichzeitig ausgeführt wer­ den.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Be­ rechnung, Steuerung der Sonden, Auswertung der Meßsignale und Tiefenbestimmung mittels einer integrierten Auswerteelektronik (SPS) durchgeführt werden.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß

• a) die Meßsignale kanalweise digitalisiert werden;
• b) das Signal der ersten der Magnetometersonden digital gefiltert wird; und
• c) das gefilterte Signal ortsgenau durch das Signal der zweiten der Magnetometersonden dividiert wird, wobei das Verhältnis der Signale die Tiefe des Objektes definiert.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestim­ mung einer metrischen Tiefenangabe mit einer Look-up-Tabelle (LUT) und/oder über eine Näherungsgleichung erfolgt.

6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die berechnete Tiefe auf einem Display angezeigt und zusätzlich abgespei­ chert wird.

7. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß

• a) in der Auswerteelektronik (SPS) die gefilterten Signale der ersten Magnetometersonde abgeleitet und so ungefähre Ortsangaben des Objektes bestimmt werden;
• b) ein Schwellwert zur Rauschunterdrückung gesetzt wird, wobei nur Werte mit einem stärkeren Signal ausgewertet werden; und
• c) bei Vorhandensein eines Maximums das Verhältnis der Meßsignale der ersten und der zweiten Magnetometersonde gebildet und der Tiefenwert berechnet wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwell­ wert so ausgewählt wird, daß schwache Signale unterdrückt werden oder nur Objekte bis zu einer vorher zu bestimmenden Tiefe berücksichtigt werden.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß bei Auffinden eines Objektes die Stelle markiert wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Stelle des Objektes tiefenabhängig unterschiedlich markiert wird und diese Markie­ rung durch die Auswerteelektronik ausgelöst wird.

11. Vorrichtung zum Auffinden ferromagnetischer und/oder anderer metalli­ scher Objekte, insbesondere unterirdischer Objekte, bei welchem Meßsi­ gnale entlang einer Meßspur mittels eines in einer Halterung befestigten Detektiergerätes aufnehmbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Detektiergerät eine erste Suchsonde und eine zweite Suchsonde aufweist, deren Halterung eine doppelte kardanische Aufhängung besitzt und so ausgebildet ist, daß stets eine einstellbare Höhendifferenz zwi­ schen einem Paar, bestehend aus der ersten (1) und der zweiten Such­ sonde (2), einhaltbar ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Such­ sonden (1, 2) an einem Schleppwagen höhenverstellbar montiert sind.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß an um eine Drehachse (8) drehbar gelagerten Auslegerarmen (9) eine Vielzahl von Suchsondenpaaren montierbar ist.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Suchsonden (1, 2) Magnetometersonden sind.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11-12, dadurch gekennzeich­ net, daß die Suchsonden (1, 2) Metallsuchsonden sind.