DE3731330A1 - Metalldetektor - Google Patents
MetalldetektorInfo
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- G01V3/08—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with magnetic or electric fields produced or modified by objects or geological structures or by detecting devices
- G01V3/10—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with magnetic or electric fields produced or modified by objects or geological structures or by detecting devices using induction coils
- G01V3/104—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with magnetic or electric fields produced or modified by objects or geological structures or by detecting devices using induction coils using several coupled or uncoupled coils
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Description
Die Erfindung betrifft einen Metalldetektor und insbe
sondere einen Detektor, der mit einem länglichen Träger
versehen ist, welcher eine Vielzahl von Wicklungen aufweist.
Diese können gewünschtenfalls übereinander gelagert sein
und über die Gesamtlänge des Trägers oder einen Teil davon
angeordnet und in koaxialer Schraubenform aufgewickelt sein.
Es handelt sich um ein Element, das bei der Herstellung
derartiger Detektoren für Metalle, insbesondere für Waffen,
bei Kontrollposten als Sender und/oder Empfänger dient.
Bekannt sind in der Tat Metalldetektoren, welche Sender-
und Empfängervorrichtungen aufweisen, die durch flache
elektrische Wicklungen gebildet werden und zwischen Flächen
oder Tafeln angeordnet sind, die einander gegenüber in
einem geeigneten Bereich des Kontrollpostens befindlich
sind.
Trotz der während der Herstellung angewendeten Maßnahmen,
diese Vorrichtungen auch für metallische Massen geringer
Abmessung empfindlich zu machen, benötigen die Vorrichtungen
die Verwendung von Windungen relativ großer Dimensionen
und somit Tafeln oder Platten (zwischen denen sie ange
ordnet sind), welche eine relativ große Länge aufweisen.
Hierdurch wird ihre Brauchbarkeit im wesentlichen auf
Kontrollposten entsprechender Länge beschränkt.
Dieser Nachteil wird mit einem Metalldetektor mit einem
länglichen Träger vermieden (Gegenstand der italienischen
Patentanmeldung Nr.1 90 960, am 30.04.1982 von der Anmelderin
der vorliegenden Erfindung hinterlegt). Der Detektor um
faßt einen länglichen Träger mit kreisförmigem Querschnitt
für eine Wicklung, welche zwischen den Enden des Trägers an
geordnet ist und in Schraubenform aufgewickelt ist, derge
stalt, daß man eine Abfolge sich ändernder elektro
magnetischer Polaritäten entlang ein und desselben Strom
erzeugers des zylindrischen Trägers erhält, und um die
Wirkungen des äußeren elektromagnetischen Feldes zu
annullieren.
Der Metalldetektor des soeben beschriebenen Typs weist dennoch
bestimmte Nachteile auf, die zu beseitigen sich die vor
liegende Erfindung zur Aufgabe gestellt hat.
Die genannten Nachteile bestehen in einer Ungleichförmig
keit des durch den Detektor mit länglichem Träger er
zeugten elektromagnetischen Felds, wenn er als Sender ver
wendet wird, insbesondere in Gegenwart einer Oberfläche mit
schraubenförmiger Gestalt, welche um den länglichen Träger
definiert ist und welche elektromagnetische Felder mit
unterschiedlicher Orientierung und minimalen Werten auf
der Höhe dieser Oberfläche trennt.
Aufgrund der Existenz dieser Oberfläche werden Störströme
mit minimaler Intensität in einem sich entlang dieser Ober
fläche bewegenden, flachen metallischen Körper induziert. Der ge
ringe Wert dieser Störströme ist verantwortlich für den
Umstand, daß die in Rede stehende Vorrichtung gegenüber
Variationen nicht sensibel ist, welche in der Aufnahme
phase dem elektromagnetischen Feld entsprechen; als Er
gebnis kann man die Anwesenheit eines derartigen, flachen
metallischen Körpers nicht entdecken.
Da um den länglichen Träger eine einzige Wicklung zwischen
den Enden des Trägers aufgewickelt ist, kann der Detektor
im übrigen auch nicht die Höhe angeben, in der eine Störung
des elektromagnetischen Feldes erfolgt, so daß es nicht
möglich ist, die Störfaktoren des elektromagnetischen Feldes
in verschiedener Höhe bezüglich der Base und/oder der
Spitze des länglichen Trägers zu unterscheiden; hieraus
resultiert, daß die in Rede befindlichen Störfaktoren in
einem Kontrollposten, in welchem der Detektor angeordnet ist,
übersehen (nicht entdeckt) werden können.
Gegenstand der Erfindung ist ein Metalldetektor mit einem
länglichen Träger, auf dem zwei oder mehrere, gegenein
ander phasenverschobene Wicklungen aufgebracht sind, welche
jeweils schraubenförmig um den Träger in derselben Richtung
oder in der Gegenrichtung aufgewickelt sind. Wenn die
Wicklungen in derselben Richtung aufgewickelt werden, sind die
mit dem genannten, länglichen Träger koaxialen, schrauben
förmigen Oberflächen, auf deren Höhe das elektromagnetische
Feld minimal ist, getrennt und zueinander parallel.
Wenn dagegen die Wicklungen im umgekehrten Sinne gewickelt
sind, existiert bei jeder Schleife der Wicklungen eine ge
meinsame Linie. Auf gleiche Weise erhält man Oberflächen und
Linien, die sich schneiden (zwischen diesen Oberflächen),
wenn man eine Zahl von mehr als zwei Wicklungen gebraucht.
Der so ausgestattete, erfindungsgemäße, längliche Träger
kann als Sendevorrichtung verwendet werden, welche eine be
stimmte Anzahl getrennter Senderwicklungen und/oder Empfänger
wicklungen aufweist. Eine analoge Situation ergibt sich
für den wie zuvor beschrieben ausgerüsteten, länglichen
Träger, wenn er als Empfängervorrichtung gebraucht wird.
Wenn sich also ein metallischer Körper entlang einer der
genannten schraubenförmigen Oberflächen bewegt, auf deren
Höhe das elektromagnetische Feld minimal ist und sich dort
auf einer Oberfläche befindet, bei der das elektromagnetische
Feld bezüglich der anderen Wicklung(en) isoliert ist, kann
man den metallischen Körper entdecken.
Wenn die Oberflächen, auf deren Höhe das elektromagnetische
Feld minimal ist, sich schneiden, erhält man in gleicher
Weise minimale Störungen (die somit nicht feststellbar sind)
lediglich in der Nähe der und auf der Schnittlinie, nicht je
doch auf beiden Seiten dieser Linie.
Wenn man metallische Gegenstände, die in verschiedenen Höhen
angeordnet sind, bezüglich der Basis und/oder der Spitze
des länglichen Trägers und somit im Kontrollposten unter
scheiden möchte, kann dieser Träger aus mehreren überein
ander anzuordnenden Abschnitten bestehen, von denen ein
jeder mit einer oder mehreren schraubenförmigen Wicklungen
versehen ist, welche mit einem oder mehreren geeigneten
Signalverarbeitungsschaltkreisen verbunden werden.
Außer der vorstehenden Vorrichtung umfaßt die Erfindung auch
andere Vorrichtungen, welche sich aus der nachfolgenden
Beschreibung ergeben.
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird Bezug genommen
auf die Zeichnungen, in denen bedeuten:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines läng
lichen Trägers, auf welchem zwei zuein
ander im wesentlichen senkrechte Wicklungen
angeordnet sind, welche in derselben
Richtung schraubenförmig aufgewickelt
sind;
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines
länglichen Trägers, auf welchem zwei im
wesentlichen zueinander senkrechte
Wicklungen aufgebracht sind, welche in
entgegengesetzter Richtung schraubenförmig
aufgewickelt sind;
Fig. 3 einen Träger mit drei Abschnitten, von
denen ein jeder mit einer schrauben
förmigen Wicklung ausgestattet werden
soll und
Fig. 4 eine Ausführungsform von Verbindungen
zwischen angrenzenden Trägerabschnitten
und ein röhrenförmiges Element, welches
den Träger verstärken und die Wicklungen
gegen äußere mechanische Beaufschlagungen
schützen soll.
Die Zeichnungen und die entsprechenden Beschreibungsteile
sind lediglich zum Zwecke der Erläuterung des Gegenstandes
der Erfindung angegeben, sie sollen jedoch in keiner Weise
eine Beschränkung darstellen.
In den Zeichnungen bezieht sich das Bezugszeichen 1 auf
einen länglichen, röhrenförmigen Träger, welcher im Inneren
hohl sein kann und einen kreisförmigen, polygonalen oder
sonstigen, beliebigen Querschnitt aufweist. Dieser besteht
aus einem elektrisch leitenden und nicht-ferromagnetischen
Material, so daß die Verteilung des elektromagnetischen
Feldes, welches in dem den Träger umgebenden Raum ge
bildet wird, nicht verändert wird und keine Energiever
luste auftreten. Die Frequenz der betreffenden elektro
magnetischen Felder ist variabel, abhängig von der je
weiligen Anwendung, oder auch von impulsivem Charakter.
Auf der äußeren Oberfläche des länglichen Trägers 1 können
Einschnitte oder Nuten angebracht sein, welche die nach
stehend beschriebenen Wicklungen führen und positionieren.
Die Bezugszeichen 2 und 3 betreffen zwei Wicklungen, welche
winkelmäßig beabstandet sind und um den länglichen Träger 1
so aufgewickelt sind, daß sie entlang einer Stromerzeugung beim
länglichen Träger eine Abfolge elektromagnetischer
Polaritäten entgegensetzten Vorzeichens, insbesondere mit
einer gleichen Anzahl Polaritäten umgekehrten Vorzeichens,
erzeugen.
Die Wicklungen 2 und 3 können auch durch kürzere Windungen,
welche gegen die Basis und/oder das obere Ende des Trägers
1 hin angeordnet sind, integriert sein, um die Wirkungen
über die Gesamtlänge des Trägers 1 selbst gleichmäßiger zu
gestalten. Man kann in gleicher Weise auch Abschirm
leitungen entsprechend anpassen, deren eines Ende mit der
Masse verbunden ist, um den eventuellen Einfluß elektro
statischer Wirkungen zu vermindern.
Das Bezugszeichen 4 bezieht sich auf Abschnitte, aus denen
der längliche Träger 1 zusammengesetzt sein kann, und
deren Anzahl mindestens gleich 2 ist. Die Verbindung zwischen
den sich zusammensetzenden Abschnitten 4 kann durch gegen
seitigen Eingriff erfolgen, insbesondere indem man in der
Wanddicke der übereinander angeordneten Abschnitte,
parallel zu einer gemeinsamen Achse, Öffnungen 6 an
bringt, welche dazu dienen, Montagedorne 5 aufzunehmen,
welche auf beiden Seiten eines Abstandselements in Form
eines Blättchens oder einer Scheibe Vorsprünge aufweisen.
Hierdurch werden aufeinanderfolgende Abschnitte beabstandet
gehalten. Hierdurch ist es auch möglich, Drähte, aus denen
die Wicklungen gebildet werden, auf das obere Ende des
unteren Abschnittes und das untere Ende des oberen Ab
schnittes (von zwei aufeinanderfolgenden, übereinander
liegenden Abschnitten) aufzubringen.
Das Bezugszeichen 7 bezieht sich auf den umhüllenden,
isolierenden Mantel, welcher die Wicklungen 2 und 3
schützen soll und die mechanische Stabilität des Trägers 1
gewährleisten soll, falls dieser aus zwei oder mehreren
Abschnitten gefertigt ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform können der Träger 1
und die Umhüllung 7 aus einem einzigen Stück gefertigt
sein, wobei die Wicklungen in das so hergestellte einzige
Stück eingelassen sind.
Die Erfindung ist in keiner Weise auf die zuvor beschriebenen
Ausführungsformen und Anwendungen, welche ausführlich dar
gestellt wurden, beschränkt. Sie umfaßt im Gegenteil alle
Variationen, welche sich für den Fachmann ergeben, ohne
daß der Rahmen der vorliegenden Erfindung verlassen wird.
Claims (10)
1. Metalldetektor mit einem länglichen Träger, dadurch
gekennzeichnet, daß der Träger (1) aus einem isolierenden
Material gefertigt ist und mit einer Vielzahl von
elektrischen Wicklungen (2, 3) versehen ist, wobei diese
Wicklungen phasenverschoben und als koaxiale Helices
in einer Richtung oder in der entgegengesetzten Richtung
um den Träger gewickelt sind, und daß der Träger
einen Schutz- und Umhüllungsmantel (7) aufweist.
2. Detektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der längliche, isolierende Träger (1) einen oder
mehrere übereinander angeordnete Abschnitte (4)
aufweist.
3. Detektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Träger auf seiner Oberfläche Rillen aufweist, welche
die Positionierung der Wicklungen erleichtern.
4. Detektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
er mindestens zwei Wicklungen umfaßt, die nicht über
einander angeordnet sind, dergestalt, daß elektromagnetische
Felder erzeugt werden, die in dem den länglichen Träger
umgebenden Raum eine unterschiedliche Verteilung auf
weisen, wenn sie von Störströmen gespeist werden.
5. Detektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Wicklungen in derselben Richtung um den länglichen
Träger (1) in Schraubenform gewickelt sind.
6. Detektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Wicklungen in Schraubenform und einander entgegen
gesetzt um den länglichen Träger (1) angeordnet sind.
7. Detektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der längliche Träger eine Vielzahl von Abschnitten
aufweist.
8. Detektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Wicklungen jeweils an den Enden des länglichen
Trägers oder eines jeden Abschnittes, aus denen sich
der Träger zusammensetzt, engere Windungen aufweisen.
9. Detektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das Schutz- und Umhüllungsmittel für den mit den
Wicklungen versehenen, länglichen Träger aus einem
isolierenden Mantel (7) besteht.
10. Detektor nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß
der längliche Träger (1) und sein Schutz- und Um
hüllungsmantel (7) aus einem Stück gefertigt sind,
wobei die Wicklungen in das einteilige Stück, aus dem
sich die Verbindung von Träger und Mantel zusammen
setzt, eingelassen sind.
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Abstract der jap. Pat. Anm. JP-A2 55-83869(A) * |
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