DE3733529A1 - Induktives metallteilesuchgeraet - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein induktives Metallteilesuchgerät gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Bei Suchgeräten dieser Art erzeugt das die Metallteile magnetisierende magnetische Wechselfeld in den letzteren elektrische Wirbelströme, die ihrerseits ein Gegenfeld aufbauen und einen magnetischen Wechselfluß durch die Empfängerspule zur Folge haben. Dabei wird in der letzteren eine Signalspannung induziert, die zur Anzeige der gesuchten Metallteile benutzt wird.

Das Entstehen einer Signalspannung in der Empfängerspule auf Grund unmittelbarer Induktion aus der Erregerspule wird vermieden, indem entweder die Erreger- und Empfängerspulen gegenseitig geometrisch entkoppelt sind oder indem man die unmittelbar aus der Erregerspule induzierte Signalspannung durch geeignete Mittel heraushebt, z. B. durch eine mit der Empfängerspule in Serie geschaltete Kompensationsspule.

Hinsichtlich der Anwendung unterscheidet man stationäre und bewegliche Metallsuchgeräte. Bei beiden findet eine relative Bewegung zwischen der Suchspulenanordnung und den Metallteilen statt. Bei den ersteren geschieht dies, indem die Metallteile sich an der Suchspulenanordnung vorbeibewegen, etwa als in einem Güterstrom zu ermittelnde Metallteile oder als unter der Kleidung verborgene Waffe, bei dem letzteren kommt die relative Bewegung zustande, indem man die Spulen des Suchgerätes über eine Fläche hinweg führt, unter der man Metallteile vermutet.

Allen diesen Suchgeräten ist gemeinsam, daß immer dann, wenn große Empfindlichkeit verlangt wird, den Suchsignalen eine Vielzahl von Störsignalen aller Art gegenübersteht, aus denen die Suchsignale nur schwer zu diskriminieren sind.

Einen Teil dieser Störsignale könnte man eliminieren, wenn man bei der langsamen Annäherung oder auch bei vorübergehend ausbleibender Relativbewegung zwischen Suchspulenanordnung und Metallteil eine regelmäßige Folge von Einzelsignalen, ein repetierendes Signal zur Verfügung hätte.

Man könnte dann z. B. aus einer Anzahl von Einzelsignalen einen Mittelwert bilden und damit das Nutz-/Stör-Verhältnis verbessern. Darüber hinaus wäre eine erhebliche Verbesserung der anfallenden Informationsmenge möglich. So könnten genauere Angaben über Lage und Form der Metallteile gemacht werden.

Die Erfindung stellt sich daher die Aufgabe, bei einem Suchgerät der eingangs genannten Art aus der Wechselwirkung Suchspule-Metallteile- Randbedingungen ein repetierendes Signal zu erzeugen.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Suchgerät, daß gemäß Patentanspruch 1 gekennzeichnet ist.

Die erfindungsgemäße Lösung bietet die Möglichkeit, durch eine Mittelwertbildung das Nutz-/Stör-Verhältnis zu verbessern und so eine erhöhte Empfindlichkeit zu erzielen. Der Einfluß der relativen Lage eines Metallteiles zur Suchspulenanordnung wird durch die wechselnde Orientierung des Erregerfeldes reduziert. Aus dem zeitlichen Verlauf des Signals eines Umlaufs kann eine Aussage über die Form des Metallteiles gemacht werden. Der zeitliche Verlauf des Signals kann ferner zur Zentrierung des Metallteiles herangezogen werden.

Einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung zufolge werden die Signale der Empfängerspule synchron mit der Repetierfrequenz abgefragt. In Ausgestaltung der Erfindung können ferner die Mittelpunkte aller Erregerspulen mit gleichbleibendem Winkelabstand auf einer kreisförmigen Bahn angeordnet sein. Dabei können die Spulenflächen der Erregerspulen entweder in einer gemeinsamen Ebene liegen oder mit ihren Mittelpunkten einen Kegel- oder Zylindermantel tangieren. Zwei sich gegenüberliegende Erregerspulen können ein Paar bilden und im Gegentakt ausgesteuert werden. Dies kann in der Weise geschehen, daß jeweils nur zwei benachbarte Paare von Erregerspulen in der ihrem Winkelabstand entsprechenden Teilzeit des Umlaufs mit sich ändernden Amplituden angesteuert werden, während zu dieser Zeit die übrigen Erregerspulen stromlos bleiben. Die Frequenz des Erregerstromes kann dabei einem ganzzahligen Vielfachen der Repetierfrequenz entsprechen. In dieser Weise ergibt sich insbesondere beim Einsatz von vier Paaren von Erregerspulen die Möglichkeit, jeweils zwei benachbarte Paare von Erregerspulen in der ihrem Winkelabstand entsprechenden Teilzeit des Umlaufs mit einer ersten Frequenz f _{E 1} des Erregerstromes auszusteuern und jeweils zwei weitere benachbarte Paare von Erregerspulen in der ihrem Winkelabstand entsprechenden Teilzeit des Umlaufs mit einer zweiten Frequenz f _{E 2} des Erregerstromes auszusteuern. Dadurch kann von den Vorteilen des Zweifrequenzverfahrens, u. a. zur Unterdrückung des Erdbodeneinflusses, Gebrauch gemacht werden. Eine oder mehrere Empfängerspulen können in Ebenen liegen, die sich parallel zu den von den Spulenflächen der Erregerspulen oder von deren Mittelpunkten gebildeten Ebene erstrecken. Zusätzlich können Empfängerspulen vorgesehen sein, die in zur letzteren senkrechte Ebenen fallen. Diese erleichtern die genaue Ermittlung des Ortes gesuchter Metallteile, das sogenannte Pinpointing. Nach einer anderen als wichtig angesehenen Ausgestaltung der Erfindung wird über mehrere Perioden des repetierenden Signals ein Mittelwert gebildet. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung können den Unteransprüchen entnommen werden.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Beispielen und mit Hilfe einiger Figuren näher erläutert. Es zeigen im einzelnen

Fig. 1 eine Suchspulenanordnung mit 6 Erregerspulen in vereinfachter Darstellung.

Fig. 2 die gleiche Suchspulenanordnung in einem Schnitt.

Fig. 3 ein Diagramm der resultierenden Erregerfeldstärke.

Fig. 4 entsprechende Diagramme zu verschiedenen Zeiten tn.

Fig. 5 die zu den obigen Diagrammen gehörigen Erregerströme.

Fig. 6 ein schematisiertes 4-Spulensystem.

Fig. 7 ein schematisiertes 8-Spulensystem.

Fig. 8 ein Blockschaltbild einer Erregerstromquelle für die Suchspulenanordnung.

Fig. 9 ein Blockschaltbild einer Auswerteeinrichtung mit zugehörigen Empfängerspulenanordnungen.

Fig. 10 eine vertikale Empfängerspulenanordnung.

Fig. 11 eine mögliche Ausführungsform eines Suchgerätes in Draufsicht.

Fig. 12 das gleiche im Schnitt.

In den Fig. 1 und 2 ist in vereinfachter Weise eine Suchspulenanordnung 10 mit sechs Erregerspulen 12 dargestellt und zwar in Draufsicht beziehungsweise einem Schnitt entlang der Linie II-II. Die Erregerspulen 12 mit Anschlußklemmen 14 befinden sich in einer gemeinsamen Ebene und sind mit ihren Mittelpunkten im gleichen Winkelabstand von epsilon=60° auf einer Kreisbahn 15 angeordnet. Sich auf der Kreisbahn 15 gegenüberliegende Spulen 12 bilden jeweils ein Paar und werden im Gegentakt ausgesteuert. Pfeile S 0 bis S 300 geben die Richtung des Magnetfeldes Hp an, das unter der Spulenanordnung 10 im Bereich eines zu suchenden Metallteiles 16 von den jeweils zugehörigen Spulen 12 erzeugt wird. Parallel zur Ebene der Erregerspulen 12 sind zwei in axialer Richtung beabstandete Empfängerspulen 18, 20 angeordnet und zwar konzentrisch zur Kreisbahn 15. Die so entstandene Symmetrie entkoppelt Erreger- und Empfängerspulen voneinander, so daß in Abwesenheit eines Metallteiles 16 keine Signale in den hintereinandergeschalteten Empfängerspulen 18, 20 induziert werden. Die untere Empfängerspule 20 besitzt einen geringfügig kleineren Durchmesser. Dadurch wird eine gewisse Richtwirkung, eine erhöhte Empfindlichkeit für unterhalb der Suchspulenanordnung gelegene Metallteile 16 erzielt.

Im folgenden soll gezeigt werden, welche Magnetfelder S 0-S 300 man aus den einzelnen Erregerspulen 12 benötigt, um ein kontinuierlich umlaufendes, konstantes resultierendes Erregermagnetfeld Hp unter der Suchspulenanordnung 10 zu erhalten. In Fig. 3 sind zwei benachbarte Paare von Erregerspulenfeldern, z. B. S 0, S 120; S 60, S 240, als Seiten A, B eines Dreiecks 22 dargestellt. Dessen Hypothenuse C gibt dabei das resultierende Erregermagnetfeld Hp wieder. Die beiden Teilfelder A, B bilden miteinander den konstanten Winkel gamma. Nach dem Sinussatz:

A : B : C = sin alpha : sin beta : sin gamma

nehmen die Teilfelder A und B bei umlaufendem Feldvektor C die nachstehenden Werte ein:

A = C · sin aplpha/sin gamma (1)

B = C · sin beta/sin gamma (2)

Mit alpha = 60°-beta und K₁ = C/sin 120° wird aus (1) und (2):

A = K₁ · sin (60°-beta) (3)

B = K₁ · sin beta (4)

Darin entspricht beta im Winkelbereich zwischen jeweils zwei benachbarten Spulenpaaren dem Winkel phi, mit dem der Feldvektor C rotiert.

In Fig. 4a-g, sind für die Zeiten t₀-t₆, die jeweils Winkelschritten von 10° entsprechen, die Wertepaare A, B und der aus ihnen resultierende Feldvektor C graphisch dargestellt. Beta durchläuft dabei die Winkel 0-60°, entsprechend ändert gleichzeitig auch phi seinen Wert um 60°.

Die Ströme I _{S 0} bis I _{S 300}, die in den einzelnen Erregerspulen 12 benötigt werden, um ein rotierendes resultierendes Magnetfeld Hp herzustellen, sind in Fig. 5a-f dargestellt. Man erkennt, daß jeweils um 180° auseinanderliegende Erregerspulen (S 0, S 180; S 60, S 240; S 120, S 300) Paare bilden und im Gegentakt ausgesteuert werden. Des weiteren kann man der Darstellung entnehmen, daß während der Zeit, in der zwei benachbarte Spulenpaare ausgesteuert sind, die übrigen Erregerspulen stromlos bleiben. Der Darstellung entsprechend ändert sich der Strom jeweils in Schritten t₀-t _n, die Winkelschritten von 10° entsprechen. Natürlich läßt sich ohne weiteres eine wesentlich feinere Teilung realisieren, z. B. von 1°, so daß der Umlauf weitgehend kontinuierlich erfolgen kann. Die Ströme ändern sich jeweils entsprechend Kurvenabschnitt 24 und 26, die den Gleichungen (4) bzw. (3) folgen oder entsprechend den Kurvenabschnitten 28 und 30, die den gleichen Gleichungen mit umgekehrtem Vorzeichen folgen.

Wünscht man als Frequenz des Erregerstromes eine höhere als die Umlauffrequenz fu des Magnetfeldes Hp, so kann man mit den Kurven gemäß Fig. 5a-f Wechselströme einer entsprechenden Frequenz f _E modulieren. Man sollte jedoch in diesem Fall darauf achten, daß die Erregerstromfrequenz f _E ein ganzzahliges Vielfaches der Umlauffrequenz ist:

f _E = n · fu (5)

Die bisherigen Darstellungen betrafen eine Suchspulenanordnung mit sechs Erregerspulen. Es sind jedoch auch andere Anzahlen von Erregerspulen denkbar. Grundsätzlich ist schon eine Anordnung mit vier Erregerspulen möglich. Gemäß Fig. 6 sollen die Magnetfelder S 0, S 90, S 180, S 270 um einen Durchlaß 32 rotieren, entlang dessen Längsrichtung zu durchsuchende Güter transportiert werden. Die Erregerspulen 34 sind in diesem Fall um den Durchlaß 32 herum angeordnet, ebenso eine Empfängerspule 36, deren Spulenfläche senkrecht auf der Längsrichtung des Durchlasses 32 steht.

Fig. 7 deutet mit den Pfeilen S 0-S 315 eine Suchspulenanordnung 40 ähnlich der nach Fig. 1 an, jedoch mit acht in einer Ebene angeordneten Erregerspulen. Hier können die Gleichungen (3) und (4) in ihrer allgemeinen Fassung angewandt werden:

A = K · sin (epsilon-beta) (6)

B = K · sind beta (7)

Im vorliegenden Fall ist darin epsilon=45°, K=C/sin gamma und gamma=135°. Man kann also in Analogie zu den Fig. 4 und 5 die Augenblickswerte der Erregerströme in den acht Erregerspulen bestimmen. Dabei ergibt sich, daß eine Symmetrie für die Ein- und Ausschaltzeiten der einzelnen Spulenpaare entsteht. Man erhält dadurch die Möglichkeit, im gleichen System und quasi zeitgleich mit zwei unterschiedlichen Erregerstromfrequenzen zu arbeiten, indem man die Ausschaltzeiten für die Erregung der zweiten Frequenz ausnützt. Die Magnetfelder beider Frequenzen rotieren dann mit der gleichen Umlauffrequenz. Dem Umstand, daß die gleichzeitig entstehenden Informationen aus den beiden Frequenzen räumlich um 90° auseinander liegen, kann man durch Rechnung tragen, daß man sie speichert und einander räumlich entsprechende Informationen beider Frequenzen miteinander vergleicht.

Das Blockschaltbild nach Fig. 8 betrifft in Fortführung des Ausführungsbeispiels der Fig. 1 und 2 eine mögliche Erregerstromquelle 40 zur Speisung der Erregerspulen 12. Der gestrichelt umrahmte Teil 41 der Schaltung kann durch einen Mikrocomputer realisiert sein. Ein von einem Quarz 42 gesteuerter Taktsignalerzeuger 44 stellt eine Taktfrequenz f _T her, die im nachfolgenden Frequenzteiler 46 auf eine passende Steuerfrequenz f _S von z. B. 1,296 MHz heruntergeteilt wird. Ein an den Frequenzteiler 46 angeschlossenen Zähler 48 zählt jeweils auf z. B. 360 und gibt bei jedem Zählwert eine neue Adresse an den Lesespeicher (ROM) 50, in dem an 360 Plätzen in Schritten von 1° die Werte einer Sinusfuktion abgelegt sind. Einem an den Lesespeicher 50 angeschlossenen Digital-Analog-Konverter 52 kann dann ausgangsseitig ein Sinussignal der Erregerfrequenz f _E entnommen werden. Bleibt man bei den im Beispiel angenommenen Werten von f _S=1,296 MHz und 360 Schritten, so erhält man eine Erregerfrequenz f _E=36 kHz. Der Digital-Analog-Konverter wird in einer multiplizierenden Ausführung eingesetzt. Mit der Referenzspannung U _ref am Eingang 54 kann dann die Amplitude des Sinussignales bestimmt werden.

In einem Frequenzteiler 54 wird die Steuerfrequenz F _S im Verhältnis 360 : 1 heruntergeteilt. Ein an den Ausgang des letzteren geschalteter Zähler 60 zählt jeweils auf 36 und steuert mit jedem Zählwert eine Adresse des nachgeschalteten Lesespeichers 62 an, in dem jeweils in Schritten von 10° die Werte einer Funktion gemäß Fig. 5a abgelegt sind. Dem Lesespeicher 62 ist ein multiplizierender Digital-Analog-Konverter 64 nachgeschaltet, an dessen Steuereingang 66 das Sinussignal mit der Erregerfrequenz f _E liegt. Am Ausgang des Konverters 64 ergibt sich mithin ein Signal der Erregerfrequenz f _E, das mit der Funktion gemäß Fig. 5a moduliert ist. Dieses Signal dient nach Verstärkung in einem Leistungsverstärker 68 unmittelbar zur Speisung des ersten Paares von Erregerspulen 12 (S 0, S 180). Aus den oben genannten Zahlenwerten des Ausführungsbeispieles ergibt sich eine Umlauffrequenz f _U=1 kHz, mit der das Magnetfeld Hp der Erregerspulen 12 rotiert.

Die mit 70-78 bzw. 80-88 bezeichneten Teile entsprechen in Aufbau und Arbeitsweise weitgehend den zuvor beschriebenen Teilen 60-68 und müssen daher nicht weiter erläutert werden. Lediglich die beiden Lesespeicher 72 und 82 enthalten in Abweichung zum Lesespeicher 62 die Funktionen gemäß Fig. 5b bzw. 5c. Die Ausgänge der Verstärker 78 und 88 können daher zur Aussteuerung der beiden anderen Paare von Erregerspulen 12 (S 60, S 240 bzw. S 120, S 300) benutzt werden.

Ein besonderer Fall muß noch erwähnt werden. Soll statt des umlaufenden Wechselfeldes sozusagen ein mit der Frequenz f _UZ umlaufendes Gleichfeld erzeugt werden, so entfallen die Bauteile 48, 50, 52. Statt des Signales mit der Erregerfrequenz f _E liegt an den Steuereingängen 66, 76, 86 des multiplizierenden Digital-Analog-Konverters 64, 74, 84 eine Referenzspannung, mit deren Höhe die Amplitude des "umlaufenen Gleichfeldes" einzustellen ist.

In Fig. 9 ist eine Auswerteeinheit 90 dargestellt, die an je einen Satz von zwei horizontalen Empfängerspulen 18, 20 (H₁, H₂) und von drei vertikalen Empfängerspulen 22 (V₁, V₂, V₃) angeschlossen ist. Für die weitere Verarbeitung und Auswertung der Signalspannungen aus den Emfängerspulen und für die Steuerung der Auswerteeinheit 90 ist ein Mikrocomputer vorgesehen. Die Schnittstelle mit dem letzteren ist durch eine Linie 92 angedeutet.

Die horizontalen Empfängerspulen 18, 20 sind unmittelbar hintereinandergeschaltet, so daß die in ihnen induzierten Signalspannungen H₁ und H₂ sich addieren. Die addierten Signalspannungen H₁, H₂ liegen am Eingang eines über Widerstände 94, 96 gegengekoppelten Operationsverstärkers 98. Der Ausgang des letzteren ist mit den Eingängen zweier Sample-and-Hold-Kreise verbunden, die jeweils aus zwei gesteuerten Schaltern 102 bzw. 104 und zwei Speicherkondensatoren 106 bzw. 108 bestehen. Die Schalter 102 und 104 werden durch Steuersignale der Erregerfrequenz f _E in den Phasenlagen 0° bzw. 90° gesteuert, die dem Mikrocomputer entnommen werden. Die demodulierten komplexen Signale gelangen über Verstärker 110 und 112 an zwei gesteuerte Schalter 114 bzw. 116 eines weiteren Sample-and-Hold-Kreises mit Speicherkondensator 118. Für die weitere Auswertung der Signale im Mikrocomputer steht ein Analog- Digital-Konverter 120 zur Verfügung, der über einen Trennverstärker 122 mit dem Speicherkondensator 118 verbunden ist. Über die Schalter 114, 116 erfolgt eine Signalabfragung synchron zur Umlauffrequenz f _U. Das kann z. B. geschehen in Winkelschritten von 10°, denen jeweils eine gleichbleibende Zeitspanne Delta t entspricht. Im Verlauf dieser Zeitspanne können dann, über die Kontakte 114, 116, die vom Mikrocomputer gesteuert werden, Sample-Signale aus den Empfängersignal entnommen werden. Die Löschung des Speicherkondensators 118 erfolgt in Anschluß an die Übernahme eines Signalwertes in den Mikrocomputer über einen Widerstand 119 und einen vom Mikrocomputer gesteuerten Schalter 121. Nach einem Umlauf stehen dann also z. B. 2 · 36 solcher Sample-Signale zur Verfügung, oder anders ausgedrückt 36 komplexe Wertepaare.

Bei den vertikalen Empfängerspulen 22 ist ein einfaches Hintereinanderschalten nicht sinnvoll. Die in einer ersten Spule 22 induzierte Spannung V₁ würde durch die in den beiden anderen Spulen 22 induzierten Spannungen V₂ und V₃ wieder ausgelöscht, wie aus Fig. 10 leicht zu ersehen ist. Stattdessen kann für die Auswertung der vertikalen Empfängerspulen eine umschaltbare Addition der Signalspannung eingesetzt werden, wie dies links unten in Fig. 9 dargestellt ist. Der Grundgedanke dieser umschaltbaren Addition wird in Fig. 10 deutlich gemacht. An sechs Zeitpunkten t₁-t₆ eines Umlaufs, die jeweils Winkelschritten von 60° entsprechen, wird durch eine Serie von Umschaltern 122, 124, 126 der Richtungssinn der Empfängerspulen 22 festgelegt, so z. B. zum Zeitpunkt t₁ positiv für die linke (+V₁) und negativ für die beiden rechten (-V₂, -V₃). Die beiden äußeren Anschlüsse der Umschalter 122-126 sind jeweils einerseits mit den Klemmen der Empfängerspulen 22, andererseits über gleiche Widerstände 128 (R) mit dem Eingang eines Verstärkers 130 verbunden. Über die mittleren Anschlüsse der Umschalter 122-126 kann abwechselnd eine Klemme einer Empfängerspule 22 an Masse gelegt werden. Dadurch wird die andere Klemme der Empfängerspule 22 am Eingang des Verstärkers 130 wirksam und so der Richtungssinn der Empfängerspule bestimmt. Die Steuersignale für die Umschalter 122-126 werden vom Mikrocomputer bereitgestellt. Rechts neben den Umschaltern 122-126 sind die zugehörigen Steuersignale für die verschiedenen Schaltzeiten t₁ bis t₆ wiedergegeben. Man kann der Darstellung z. B. entnehmen, daß zur Zeit t₁ nur das mittlere Steuersignal die Schaltlage I einnimmt, wodurch das Signal V₁ positiv und die Signale V₂, V₃ negativ zur Wirkung kommen: +V₁ -V₂ -V₃.

Der Ausgang des Verstärkers 130 ist mit den Eingängen zweier Sample- and-Hold-Kreise verbunden, die aus zwei gesteuerten Schaltern 132, 134 und zwei Speicherkondensatoren 136, 138 bestehen. Die ersteren erhalten 0°- und 90°-Steuersignale der Erregerfrequenz f _E vom Mikrocomputer. Die demodulierten komplexen Signale werden über zwei Verstärker 140, 142 an gesteuerte Schalter 144, 146 geführt, die ebenfalls vom Mikrocomputer gesteuert sind und Sample-Signale am Speicherkondensator 118 ablegen. Diese werden in ähnlicher Weise wie vorher für die Signale der horizontalen Empfängerspulen beschrieben vom Mikrocomputer weiter ausgewertet.

Fig. 11 und 12 zeigen in der Draufsicht bzw. einem Schnitt entlang Linie XII-XII eine mögliche praktische Ausführung des Suchtellers 150 eines Suchgerätes. Die zugehörige Tragstange ist nicht abgebildet. Eine Unterschale 152 und eine Oberschale 154 sind mittels ineinander passender Vorsprünge 156, 158 und 160, 162 miteinander verbunden und bilden gemeinsam ein Gehäuse 164, in dem alle Bauteile des Suchtellers 150 untergebracht sind. Sechs Erregerspulen 12 sind in Winkelabständen von 60° auf einer Kreisbahn angeordnet. Sie besitzen zur Bündelung der von ihnen ausgehenden Magnetfelder Ferritkerne 166, mit deren Hilfe sie in entsprechenden Bohrungen des Gehäuses 164 angebracht sind. Zwei horizontale Empfängerspulen 18, 20 ruhen in passenden Mulden des Gehäuses 164. Um die Mitte des Gehäuses 164 sind drei vertikale Empfängerspulen 22 angeordnet. Die elektronischen Bauelemente sind auf zwei Leiterplatten 168, 170 montiert und angeschlossen, die durch Schrauben 172 am Gehäuse befestigt sind. Eine Bohrung 174 in der Mitte des Gehäuses 164 dient zur mechanischen Verbindung zwischen dem Suchteller 150 und der nicht dargestellten Tragstange.

Claims (18)

1. Induktives Metallteilesuchgerät mit einer Anzahl von Erregerspulen (12; 34), in denen ein die zu suchenden Metallteile (16) magnetisierendes resultierendes Magnetfeld aufgebaut wird, mit einer an die Erregerspulen (12; 34) angeschlossenen Erregerstromquelle (40) zur Erzeugung des genannten resultierenden Magnetfeldes, mit mindestens einer Empfängerspule (18, 20; 22), die mit einem von den magnetisierten Metallteilen (16) ausgehenden sekundären magnetischen Fluß gekoppelt ist und mit einer an die Empfängerspule (18, 20; 22) angeschlossenen Auswerteeinheit (90) zur Verarbeitung und Auswertung der in der Empfängerspule (18, 20; 22) aufgenommenen elektrischen Signale, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens vier Erregerspulen (12; 34) vorgesehen sind, deren Mittelpunkte auf einer geschlossenen Bahn (15) angeordnet sind, daß die Erregerstromquelle (40) die einzelnen Erregerspulen (12) entlang der geschlossenen Bahn (15) in periodischer Folge solchermaßen mit unterschiedlichen Strömen ansteuert, daß das resultierende Magnetfeld bei im wesentlichen gleichbleibender Amplitude seine Richtung weitgehend kontinuierlich mit einer der genannten Folge entsprechenden Repetierfrequenz ändert.

2. Induktives Metallteilesuchgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Auswerteeinheit (90) die Signale der Empfängerspule (18, 20; 22) synchron mit der Repetierfrequenz abgefragt werden.

3. Induktives Metallteilesuchgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelpunkte aller Erregerspulen (12; 34) mit gleichbleibendem Winkelabstand epsilon auf einer kreisförmigen Bahn (15) angeordnet sind, so daß das resultierende Magnetfeld um den Mittelpunkt der genannten Bahn rotiert.

4. Induktives Metallteilesuchgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulenflächen der Erregerspulen (12) alle in einer gemeinsamen Ebene liegen.

5. Induktives Metallteilesuchgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulenflächen der Erregerspulen (12) einen Kegelmantel tangieren.

6. Induktives Metallteilesuchgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulenflächen der Erregerspulen (34) einen Zylindermantel tangieren oder in die Fläche eines Zylindermantels fallen, entlang dessen Achse sich zu suchende Metallteile (16) bewegen können.

7. Induktives Metallteilesuchgerät nach Anspruch 3-5, dadurch gekennzeichnet, daß zwei auf der kreisförmigen Bahn sich gegenüberliegende Erregerspulen (12) ein Paar bilden und im Gegentakt angesteuert werden.

8. Induktives Metallteilesuchgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils nur zwei benachbarte Paare von Erregerspulen (12) in der ihrem Winkelabstand epsilon entsprechenden Teilzeit des Umlaufs ausgesteuert werden, während zu dieser Zeit die übrigen Erregerspulen (12) stromlos bleiben.

9. Induktives Metallteilesuchgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Amplituden A und B, mit denen die beiden benachbarten Paare von Erregerspulen (12) ausgesteuert werden, den Gleichungen: A = K · sin (epsilon - beta)B = K · sin betaentsprechen, wobei K eine Konstante ist, epsilon der Winkelabstand zwischen zwei benachbarten Paaren von Erregerspulen (12) ist und beta innerhalb des Winkelbereichs zwischen zwei benachbarten Paaren von Erregerspulen (12) dem Umlaufwinkel phi des resultierenden Magnetfeldes entspricht.

10. Induktives Metallteilesuchgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz des Erregerstromes einem ganzzahligen Viel­ fachen der Repetierfrequenz entspricht.

11. Induktives Metallteilesuchgerät nach den Ansprüchen 8 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens vier Paare von Erregerspulen (12) vorgesehen sind, daß jeweils zwei benachbarte Paare von Erregerspulen (12) in der ihrem Winkelabstand entsprechenden Teilzeit des Umlaufs mit einer ersten Frequenz f _{E 1} des Erregerstromes ausgesteuert werden und daß jeweils zwei weitere benachbarte Paare von Erregerspulen (12) in der ihrem Winkelabstand entsprechenden Teilzeit des Umlaufs mit einer zweiten Frequenz f _{E 2} des Erregerstromes ausgesteuert werden.

12. Induktives Metallteilesuchgerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz des Erregerstromes keine Harmonische einer bekannten Störfrequenz (z. B. 16 2/3, 50, 60 Hz) ist.

13. Induktives Metallteilesuchgerät nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Erregerspulen (12) Ferritkerne (166) besitzen.

14. Induktives Metallteilesuchgerät nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere Empfängerspulen (18, 20) in Ebenen liegen, die sich parallel zur von den Spulenflächen der Erregerspulen (12) oder von deren Mittelpunkten gebildeten Ebene erstrecken.

15. Induktives Metallteilesuchgerät nach einem der Ansprüche 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfängerspule(n) (18, 20) in der Weise symmetrisch in Bezug auf alle Paare von Erregerspulen (12) angeordnet ist (sind), daß im wesentlichen keine direkte Kopplung zwischen Erregerspulen (12) und Empfängerspule(n) (18, 20) vorliegt.

16. Induktives Metallteilesuchgerät nach einem der Ansprüche 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich ein oder mehrere Empfängerspulen (22) vorge­ sehen sind, deren Spulenfläche senkrecht auf der von den Spulenflächen der Erregerspulen (12) oder von deren Mittelpunkten gebildeten Ebene steht.

17. Induktives Metallteilesuchgerät nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß über mehrere Perioden des repetierenden Signals ein Mit­ telwert gebildet wird.

18. Induktives Metallteilesuchgerät nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Signale aus der Empfängerspule (18, 20; 22) während eines Leerumlaufes, d. h. einer Repetierperiode in Abwesenheit von Metallteilen (16), ermittelt und gespeichert werden und daß die gespeicherte Signalfolge jeweils von der beim Sucheinsatz ermittelten Signalfolgen abgezogen wird.