DE3117021A1

DE3117021A1 - Ortungsgeraet fuer verborgene stromfuehrende leiter

Info

Publication number: DE3117021A1
Application number: DE19813117021
Authority: DE
Inventors: Lloyd Harold Bristol Sole
Original assignee: Electrolocation Ltd
Current assignee: Radiodetection Ltd
Priority date: 1980-04-29
Filing date: 1981-04-29
Publication date: 1982-02-18
Also published as: JPS57572A; US4427942A; FR2481459B1; FR2481459A1; DE3117021C2

Description

NACHGEREICHT

Die Erfindung bezieht sich auf ein Ortungssystem zum Auffinden von Gegenständen wie unterirdischen Kabeln oder Rohrleitungen, die stromleitend gemacht werden können oder einen
elektrischen Strom leiten, der ein elektromagnetisches Feld
erzeugt. Die Erfindung bezieht sich speziell auf ein Ortungsgerät, das zwei parallele, vertikal beabstandete Spulen aufweist, deren Ausgangssignale miteinander verglichen und verarbeitet werden können, um sehr genau ihre Lage über einen
verborgenen Leiter anzuzeigen, und das überdies eine direkte Anzeige der Tiefe dieses Leiters unter der Erdoberfläche abgibt. Hierbei kann jedoch ein Problem bezüglich Störsignalen auftreten, insbesondere solchen, die beispielsweise von Überlandleitungen oder Hochfrequenzsendern erzeugt werden. Radiowellen in dem unteren Frequenzbereich zwischen etwa 11 und
50 KHz sind in der Luft stets um die ganze Erde herum vorhanden, und entsprechende Wellen, die von den Sendern ausgehen, sind auch im Erdreich zu finden. Diese haben eine Affinität für unterirdisch leitende Objekte wie Kabel und metallische Rohrleitungen und induzieren in diese hochfrequente
Ströme, die ihrerseits die Signale erzeugen, welche von solchen Ortungsgeräten in erster Linie erfaßt werden. Ein Signal der gleichen Frequenz in der Luft kann jedoch das Bodensignal übertönen, und somit ist ein Ortungsgerät mit einer
einzigen Spule und ohne Unterscheidungsmittel im allgemeinen nutzlos. Mit zwei Spulen können Maßnahmen vorgesehen werden, um den Effekt der Luftsignale zu unterdrücken, und es ist
Aufgabe der vorliegenden Erfindung, dies zu erreichen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des
Kennzeichens des Anspruchs 1 gelöst.

Demzufolge wird für ein unterirdisches Aufspüren ein angezeigtes Ausgangssignal nur dann auftreten, wenn die erste

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j NACHGEREiCHT

oder untere Spule dem Leiter näher ist als die zweite oder obere Spule und ein stärkeres Signal empfängt. Im allgemeinen haben Luftsignale etwa die gleiche Wirkung auf beide Spulen und löschen sich daher aus, aber wenn ein Signal mit ausreichender Stärke vorhanden ist um die obere Spule mehr als die untere Spule zu beeinflussen, wird das System unwirksam gemacht.

Vorzugsweise werden die Ausgangssignale der Spulen einem gemeinsamen Verstärkungsregler für beide Kanäle zugeführt, um den Verstärkungsfaktor zu begrenzen, wenn die Signaistärke in dem einen oder dem anderen Kanal einen gegebenen Wert erreicht.

Wie im Kennzeichen 1 angegeben, sroll die Anzeigeeinrichtung nur dann von der ersten Spüle ein Signal erhalten, wenn die Signalstärke in der ersten Spule um einen bestimmten Betrag größer ist als in der zweiten Spule. Dieser bestimmte Betrag kann Null sein oder es kann ein begrenzter Überschuß nötig sein, um die Freigabe durch den Komparator zu der Anzeigeeinrichtung zu ermöglichen. Der Verstärkungsregler, der aktiviert wird, wenn der eine oder der andere Kanal nahe seines Grenzwertes ist, gewährleistet, daß keine Sättigung durch die Signale eintreten kann, so daß das System stets in der Lage ist, festzustellen, ob ein Unterschied in den Signalstärken vorliegt.

Das System wird vorzugsweise mit Filtern an den Ausgängen der Spulen versehen, und es ist zweckmäßig, verschiedene Anzeigeeinrichtungen, sowohl optische als auch akustische, vorzusehen.

Die Erfindung wird im folgenden beispielshalber unter Bezug-

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NACHGEREICHT

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nähme auf die Zeichnung beschrieben, in der ein Blockschaltbild eines Ortungssystems für verborgene Leiter dargestellt ist.

Obere und untere Spulen 1 und 2 sind mit parallelen Achsen und in einem Abstand voneinander angeordnet, und im Gebrauch ist die untere Spule direkt unterhalb der oberen. Ihre Ausgangssignale werden oberen und unteren Signalkanälen zugeführt, die im Gleichlauf verbundene Schalter 3 und 4. enthalten, zwecks Auswahl gleicher Filter aus gleichen Sätzen von Filtern 5 und 6. Die gefilterten Ausgangssignale werden angepaßten oder abgestimmten Verstärkern 7 und 8 zugeführt, die beide einer gemeinsamen Gleichstromverstärkungsregelung durch einen automatischen Verstärkungsregelkreis 9 unterworfen werden, der eine manuelle Einstellung 10 aufweist. Die Ausgänge der Verstärker 7·,8 werden gleichen mittelwertbildenen Ganzwellen-Gleichrichtern 11 und 12 zugeführt. Das Signal des oberen Kanals wird den negativen Eingangsklemmen eines Kcmparators 13 und eines Differentialverstärkers 14 zugeführt, während das Signal des unteren Kanals den positiven Eingangsklemmen des Komparators 13 und des Differentialverstärkers 14 zugeführt wird. Signale des oberen und des unteren Kanals werden außerdem dem automatischen Verstärkungsregler 9 zugeführt, und wenn eines der Signale sich dem Grenzwert des Gleichrichters nähert, wird der Verstärkungsgrad verringert.

Der Komparator steuert einen elektronischen Schalter 15, der das verstärkte, jedoch nicht gleichgerichtete Signal des unteren Kanals einer Anzeigeeinrichtung 16 zuführt, wenn der untere Kanal ein stärkeres Signal hat, als der obere Kanal. Der tatsächliche Unterschied zwischen den gleichgerichteten Kanalsignalen wird an einem Meßgerät 17 mit Nullpunkt in der

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NACHGEREICHT I

Skalenmitte angezeigt, das an den Ausgang des Differentialverstärkers 15 angeschlossen ist. Die Elemente lH und 17 sind nicht unbedingt erforderlich.

Die Anzeigeeinrichtung weist einen Mischer 18 auf, der das nicht gleichgerichtete Signal des unteren Kanals sowie eine überlagerungsfrequenz vom Oszillator I9 empfängt und ein Ausgangssignal erzeugt, das eine Audiofrequenz ist, die in dem Verstärker 20 verstärkt und dann einem Lautsprecher 21 zugeführt wird.' Diese Anordnung wird verwendet, wenn die Signale der Spulen außerhalb des Hörbereichs sind. Wenn sie hörbare Frequenzsignale sind, ist die Überlagerungsfrequenz ' nicht nötig, und das Signal des unteren Kanals braucht nur durch einen Modulator 22 zur Verbesserung der Hörbarkeit behandelt werden. Die Auswahl dieser Elemente der Anzeigeeinrichtung kann mit den Schaltern 3 und 4 verbunden werden, welche die geeigneten Filter einschalten.

Es hat sich gezeigt, daß die automatische Verstärkungsregelung eine außerordentlich gut definierte scharfe Spitze an der Stelle erzeugt, an der das Gerät einen unterirdischen Leiter passiert. Da die Verstärkung durch die Verstärkungsregelung 9 verringert wird, kann das Ansprechen derart verbessert werden, bis der Leiter praktisch haargenau aufgespürt werden kann. Die Anordnung hat gute Richtungseigenschaften und es besteht auch nicht die Gefahr von Falschmessungen, wenn ein hohes Signal in der oberen Spule 1 auftritt. Das Gleichrichterbegrenzungsproblem kann auch dadurch beseitigt werden, daß der obere Kanal auf einen niedrigeren Grenzwert beschränkt wird als der untere Kanal, wodurch stets eine Differenz erzeugt wird.

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Claims

Patentansprüche

/ 1.) Ortungsgerät für verborgene stromführende Leiter, wie unterirdische Rohrleitungen oder Kabel, mit zwei parallelen, vertikal beabstandeten ersten und zweiten Spulen und einer Anzeigeeinrichtung, die auf die in diesen Spulen induzierten Signale anspricht, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangssignale der Spulen (1,2) durch erste und zweite Kanäle einem Komparator (13) zugeführt werden und daß ein Ausgangssignal von der ersten Spule (2) zu der Anzeigeeinrichtung (21) von dem Komparator (13) nur dann freigegeben wird, wenn die Stärke dieses Signals um einen vorbestimmten Betrag größer ist als das Signal von der zweiten Spule (1).
2. Ortungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangssignale der Spulen einem gemeinsamen 'Verstärkungsregler (9) für beide Kanäle zugeführt werden zwecks Begrenzung des Verstärkungsgrades, wenn die Signalstärke im einen oder im anderen Kanal einen festgelegten Wert erreicht.

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Bankverbindung: Hypobank Gauting Konto Nr. 3750123448 (BLZ 700 260 01)

NACHGEREIOHT

^ O —
3- Ortungsgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärkungsregler (9) automatisch arbeitet mit der Möglichkeit einer manuellen Einstellung und mit abgestimmten Verstärkern (7>8) in den betreffenden Kanälen verbunden ist.
4. Ortungsgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangssignale der Verstärker (7_S8) Ganzwellen-Mittelwertbildenden-Gleichrichtern (11,12) und dann dem Verstärkungsregler (9) und dem Komparator (13) zugeführt werden.
5. Ortungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle abgestimmte Filter (5,6) mit einem gemeinsamen Wählschalter (3₃*Ο aufweisen.
6. Ortungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeeinrichtung ein Lautsprecher (21) ist.
7. Ortungsgerät nach Anspruch 5 und 6, gekennzeichnet durch der Anzeigeeinrichtung zugeordnete Mittel (22) zum Modulieren des Signals der ersten Spule (2), wobei die Modulation mit den ausgewählten Filtern (5₅6) verknüpft ist.
8. Ortungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangssignale der beiden Kanäle einem Differentialverstärker (14) und dann einem optischen Anzeigegerät (17) zugeführt werden.

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