FR2962790A1 - Conduite de circulation de fluide pour structure chauffante ou refroidissante - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne une conduite (100) de circulation de fluide pour structure chauffante/refroidissante, comprenant un tube flexible (110) adapté pour être courbé afin de former un serpentin (220), un fil conducteur électrique (120) s'étendant le long d'une surface externe (114) du tube flexible, et une enveloppe (130) entourant le tube pour maintenir le fil conducteur électrique contre la surface externe (114), dans lequel le tube flexible (110), le fil conducteur électrique (120) et l'enveloppe (130) sont découplés mécaniquement les uns des autres de manière à autoriser un glissement du fil (120) par rapport au tube (110) et par rapport à l'enveloppe (130) lorsque le tube est courbé.
Description
DOMAINE DE L'INVENTION L'invention concerne une conduite de circulation de fluide pour structure chauffante/refroidissante, ainsi qu'une structure 5 chauffante/refroidissante comprenant une telle conduite.
ETAT DE LA TECHNIQUE Les structures chauffantes ou refroidissantes, tels que les dalles de 10 planchers chauffants hydrauliques par exemple, comprennent généralement une conduite dans laquelle circule un fluide caloporteur, et une couche de substrat dans laquelle la conduite est noyée ou qui s'étend au-dessus de la conduite. Ces structures sont généralement installées de la manière suivante. 15 Un tube flexible est d'abord posé sur une couche de substrat isolant en formant un serpentin. Puis, le serpentin ainsi formé est recouvert d'une couche de revêtement, telle que par exemple une chape de béton. Une fois la couche de revêtement formée, le serpentin n'est plus visible et il est généralement déconseillé de perforer la structure afin d'éviter 20 d'endommager la conduite de circulation de fluide. Lorsqu'il est cependant nécessaire de perforer la structure afin d'installer des équipements, l'emplacement de la conduite doit être préalablement détectée. Une technique connue de détection consiste à activer la structure 25 en faisant circuler un fluide chaud dans la conduite et à détecter l'emplacement de la conduite au moyen d'une caméra infrarouge. Un inconvénient de cette technique est qu'elle nécessite un refroidissement préalable de la structure afin d'obtenir une image infrarouge présentant un contraste suffisant, ce qui implique de prévoir une 30 désactivation de la structure suffisamment tôt à l'avance. Un autre inconvénient de cette technique est qu'en période hivernale, elle nécessite une désactivation de la structure pendant une période de temps suffisante, et qu'en période estivale, elle nécessite une activation de la structure. Par ailleurs, dans des installations en cours de construction, la conduite de circulation de fluide n'est pas toujours opérationnelle du fait qu'il n'y a pas fluide dans les circuits ou qu'aucune pompe n'est raccordée au circuit, de sorte qu'il n'est pas possible de faire circuler le fluide pour procéder à une telle opération de détection.
RESUME DE L'INVENTION Un but de l'invention est de proposer une technique permettant de détecter facilement l'emplacement d'une conduite de circulation de fluide dans une structure chauffante/refroidissante. Ce problème est résolu dans le cadre de la présente invention grâce à une conduite de circulation de fluide pour structure chauffante/refroidissante, comprenant un tube flexible adapté pour être courbé afin de former un serpentin, un fil conducteur électrique s'étendant le long d'une surface externe du tube flexible, et une enveloppe entourant le tube pour maintenir le fil conducteur électrique contre la surface externe, dans lequel le tube flexible, le fil conducteur électrique et l'enveloppe sont découplés mécaniquement les uns des autres de manière à autoriser un glissement du fil par rapport au tube et par rapport à l'enveloppe lorsque le tube est courbé. Du fait que le fil conducteur électrique peut glisser par rapport au tube flexible et à l'enveloppe, le tube peut être courbé afin de former un serpentin sans risque d'endommager le fil conducteur électrique. Pour détecter l'emplacement de la conduite dans la structure chauffante/refroidissante, le fil conducteur électrique peut être alimenté avec un signal présentant une fréquence donnée et le rayonnement électromagnétique généré par le fil conducteur électrique peut être mesuré. La conduite peut en outre présenter les caractéristiques suivantes : - le fil conducteur électrique comprend une pluralité de brins conducteurs électriques, - le fil conducteur électrique est enroulé en hélice autour du tube flexible, ou en SZ autour du tube flexible, ou s'étend selon une trajectoire sinusoïdale le long du tube flexible, - le fil conducteur électrique comprend une gaine isolante formée en 5 matériau polymère réticulé, - le tube flexible est formé en un matériau à base de polyéthylène réticulé, - l'enveloppe entourant le tube flexible est formée en un matériau à base de polyéthylène. 10 L'invention concerne également une structure chauffante/refroidissante, comprenant une couche de revêtement et une conduite de circulation de fluide telle que définie précédemment. La structure peut en outre présenter les caractéristiques suivantes : - la conduite de circulation de fluide est enrobée dans la couche de 15 revêtement, - la conduite de circulation de fluide forme un serpentin définissant une pluralité de motifs, avec un pas compris entre quelques centimètres et 50 centimètres, de préférence entre 10 et 35 centimètres, entre deux motifs successifs. 20 L'invention concerne également un procédé d'assemblage d'une structure chauffante/refroidissante, comprenant des étapes de : poser sur une couche de substrat une conduite de circulation de fluide telle que définie précédemment, en courbant la conduite de manière à former un serpentin, 25 déposer une couche de revêtement sur le serpentin. Selon une mise en oeuvre du procédé d'assemblage, la couche de revêtement enrobe la conduite de circulation de fluide. L'invention concerne également un procédé de détection d'une conduite de circulation de fluide dans une structure 30 chauffante/refroidissante telle que définie précédemment, comprenant des étapes de : alimenter le fil conducteur électrique avec un signal présentant une fréquence donnée, et mesurer une valeur de rayonnement électromagnétique généré par le fil conducteur électrique. Selon une mise en oeuvre du procédé de détection, le procédé comprend des étapes préalables de : retourner l'enveloppe entourant le tube flexible au niveau de chaque extrémité du tube flexible de manière à libérer des extrémités du fil conducteur électrique, raccorder électriquement les extrémités du fil conducteur électrique à des moyens d'alimentation.
L'étape de mesure peut être réalisée à l'aide d'un dispositif de détection comprenant un capteur de rayonnement électromagnétique et un support adapté pour recevoir le capteur, le support étant adapté pour être positionné contre une surface plane de la couche de revêtement en maintenant le capteur à une distance prédéterminée de la couche de revêtement et selon une inclinaison prédéterminée par rapport à la couche de revêtement. Le support peut comprendre un socle adapté pour être posé sur la surface plane de la couche de revêtement, et un porte-capteur adapté pour recevoir le capteur de rayonnement électromagnétique dans une position dans laquelle le capteur est à une distance prédéterminée de la couche de revêtement et selon une inclinaison prédéterminée par rapport à la couche de revêtement. Le socle peut comprendre une surface plane d'appui destinée à être mise en contact avec la surface plane de la couche de revêtement et le porte-capteur comprend une surface plane de réception du capteur, les surfaces planes formant entre elles un angle fixe prédéterminé. Le support peut comprendre des moyens de réglage pour régler l'inclinaison du capteur par rapport à la couche de revêtement.
PRESENTATION DES DESSINS D'autres caractéristiques et avantages ressortiront encore de la description qui suit, laquelle est purement illustrative et non limitative et doit être lue en regard des figures annexées parmi lesquelles : - la figure 1 représente de manière schématique, en coupe transversale, une conduite de circulation de fluide conforme à l'invention, - la figure 2 représente de manière schématique une conduite de circulation de fluide conforme à un premier mode de réalisation de l'invention, - la figure 3 représente de manière schématique une conduite de circulation de fluide conforme à un deuxième mode de réalisation de l'invention, - la figure 4 représente de manière schématique une conduite de circulation de fluide conforme à un troisième mode de réalisation de l'invention, - les figures 5A à 5F représentent de manière schématique des étapes d'un procédé d'assemblage d'une structure chauffante/ refroidissante conforme à l'invention, - les figures 6A à 6C représentent de manière schématique des étapes d'un procédé de détection d'une conduite de circulation de fluide dans une structure chauffante/refroidissante conforme à l'invention, - la figure 7 représente de manière schématique un dispositif de détection conforme à l'invention, - les figures 8A à 8C représentent de manière schématique des 25 résultats de mesure obtenus avec le procédé de détection.
DESRIPTION DETAILLEE Sur la figure 1, la conduite de circulation de fluide 100 représentée 30 comprend un tube flexible 110, un fil conducteur électrique 120 s'étendant le long du tube flexible et une enveloppe externe 130 de maintien du fil conducteur électrique sur le tube flexible.
Le tube flexible 110 comprend une paroi cylindrique 111 présentent une surface interne 112 délimitant un canal interne 113 de circulation de fluide et une surface externe 114. Le tube flexible 110 présente un diamètre externe compris typiquement entre 12 et 20 millimètres et est par exemple formé en un matériau à base de polyéthylène réticulé. Le fil conducteur électrique 120 s'étend le long de la surface externe 114 du tube flexible 110, en contact avec la paroi 111 du tube. Le fil conducteur électrique 120 comprend une âme conductrice 121 en cuivre et une gaine isolante 122 entourant l'âme conductrice 121. La gaine isolante 122 est par exemple formée en un matériau à base de polyéthylène réticulé. L'âme conductrice 121 peut être constituée d'une pluralité de brins 123, afin de conférer de la souplesse au fil conducteur électrique pour ne pas gêner la courbure du tube flexible 110. L'enveloppe externe 130 est une pellicule fine s'étendant autour du tube flexible 110 et du fil conducteur électrique 120 de manière à maintenir le fil conducteur électrique 120 contre la paroi 111 du tube flexible 110. L'enveloppe 130 présente la forme d'un manchon cylindrique souple et est par exemple formée en un matériau à base de polymère, tel que du polyéthylène moyenne densité.
Les matériaux constitutifs du tube flexible 110, de la gaine 122 du fil conducteur électrique 120 et de l'enveloppe externe 130 sont choisis de sorte que ces trois composants sont découplés mécaniquement les uns des autres, ce qui autorise un glissement du fil 120 par rapport au tube 110 et par rapport à l'enveloppe 130 lorsque le tube flexible est courbé. Pour faciliter encore le glissement du fil 120 par rapport au tube 110 et à l'enveloppe 130, la gaine 122 du fil 120 et la paroi 111 du tube 110 peuvent être enduits d'un composé lubrifiant, tel qu'un corps gras par exemple. L'enveloppe externe 130 crée ainsi une gangue autour de l'ensemble formé par le fil 120 et le tube 130, qui d'une part, maintient le fil sur le tube flexible tout en autorisant une certaine mobilité du fil par rapport au tube, et d'autre part, protège mécaniquement l'ensemble. Les figures 2 à 4 représentent de manière schématique trois agencements possibles du fil conducteur électrique.
Sur la figure 2, le fil électrique conducteur 120 est enroulé en hélice autour du tube flexible 110 avec un pas d'enroulement constant. Sur la figure 3, le fil conducteur électrique 120 est enroulé en SZ autour du tube flexible 110, ce qui signifie que le fil conducteur électrique 120 est enroulé en hélice alternativement dans un sens puis dans l'autre autour du tube flexible 110. La figure 3 montre une conduite présentant une première zone 1 dans laquelle le fil conducteur électrique 120 est enroulé selon un premier sens et une deuxième zone 2, dans laquelle le fil électrique est enroulé selon un deuxième sens, inverse du premier sens.
Sur la figure 4, le fil électrique s'étend selon une trajectoire sinusoïdale d'un même côté du tube flexible. Dans chacune des configurations représentées sur les figures 2 à 4, l'agencement du fil conducteur électrique 120 permet de créer une surlongueur de fil, de sorte que la présence du fil conducteur électrique 120 a peu d'influence sur le comportement mécanique du tube 120 en courbure : l'axe neutre du tube flexible se trouve peu modifié par la présence du fil conducteur électrique 120. Les figures 5A à 5F représentent de manière schématique des étapes d'un procédé d'assemblage d'une structure chauffante/refroidissante 200, telle qu'une dalle de plancher chauffant ou refroidissant hydraulique. Selon une première étape (figure 5A), une couche 210 plane de substrat isolant est déposée sur le sol. Comme illustré sur la figure 5A, la couche plane 210 présente une surface supérieure 211 qui peut être muni d'éléments en reliefs 212 définissant entre eux des gorges 213 adaptées pour recevoir une conduite de circulation de fluide de manière à maintenir la conduite en position sur la couche 210 de substrat. Selon une deuxième étape (figures 5B et 5C), une conduite de circulation de fluide 100 est placée sur la couche 210 de substrat. Plus précisément, la conduite de circulation de fluide 100 est insérée dans les gorges 213 entre les éléments en relief. La conduite 100 est courbée de manière à former un serpentin 220 de chauffage ou de refroidissement.
Du fait du découplage mécanique entre le tube flexible 110, le fil conducteur électrique 120 et l'enveloppe 130, le fil conducteur électrique 120 peut glisser par rapport au tube et à l'enveloppe. Cela permet de courber la conduite 100 sans risquer de casser le fil. De plus, le fil 120 ne gêne pas la courbure du tube 110. Le serpentin 220 est agencé de manière à former une pluralité de motifs, avec un pas d'espacement P prédéterminé entre deux motifs successifs. Le pas P entre deux motifs successifs est compris entre quelques centimètres et 50 centimètres, typiquement entre 10 et 35 centimètres. La figure 5B représente un premier exemple de serpentin 220 dans lequel la conduite 220 forme une boucle qui est disposée en spirale (ou en escargot) et dans lequel chaque spire s'étend à une distance prédéterminée P d'une spire adjacente.
La figure 5C représente de manière schématique un deuxième exemple de serpentin 220 dans lequel la conduite 220 est disposée en boustrophédon et dans lequel chaque tronçon droit de conduite s'étend à une distance prédéterminée P d'un tronçon droit adjacent. Selon une troisième étape (figures 5D et 5E), une couche 230 plane 20 de revêtement est déposée sur l'ensemble formé par la couche de substrat 210 et le serpentin 220. Sur la figure 5D, la couche 230 de revêtement est une couche de béton coulée directement sur la conduite de circulation de fluide 100 de sorte que cette couche 230 enrobe la conduite. 25 Sur la figure 5E, la couche 230 de revêtement est déposée au dessus de la conduite, de sorte que la conduite de circulation de fluide 100 se trouve interposée entre la couche de substrat isolant 210 et la couche de revêtement 230. La couche 230 de revêtement peut être maintenue au-dessus du serpentin 220, par les éléments en relief 212 s'étendant en saillie 30 de la surface 211 de la couche de substrat 210. Une fois la couche 230 de revêtement déposée, la conduite de circulation de fluide 100 n'est plus visible.
Selon une quatrième étape (figure 5F), les extrémités 115 et 116 du tube flexible 110 sont raccordées à une pompe 240 permettant d'alimenter la conduite 100 en fluide caloporteur pour faire circuler le fluide dans le serpentin 220.
Les figures 6A à 6C représentent de manière schématique des étapes d'un procédé de détection d'une conduite de circulation de fluide dans une structure chauffante/refroidissante. Selon une première étape (figure 6A), l'enveloppe 130 entourant le tube flexible 110 est retournée au niveau de chaque extrémité 115, 116 du tube flexible 110 de manière à libérer des extrémités 125, 126 du fil conducteur électrique 120. Selon une deuxième étape (figure 6B), les extrémités 125, 126 du fil conducteur électrique 120 sont raccordées électriquement à des moyens d'alimentation 310, tels qu'un générateur de signaux radiofréquence, par exemple au moyen de pinces crocodiles 311. Lorsque le fil 120 est alimenté par le générateur, il émet un rayonnement électromagnétique. Selon une troisième étape (figure 6C), l'amplitude du rayonnement électromagnétique généré par le fil conducteur électrique 120 est mesurée à l'aide d'un dispositif de détection 320 en plusieurs points de la surface 231 de la couche 230 de revêtement. La figure 7 représente de manière schématique un dispositif de détection 320 utilisé pour détecter le rayonnement électromagnétique généré par le fil conducteur électrique 110. Le dispositif de détection 320 comprend un capteur 321 de rayonnement électromagnétique et un support 322 adapté pour recevoir le capteur 321. Le support 322 est adapté pour être positionné contre la surface plane 231 de la couche de revêtement 230 tout en maintenant le capteur 321 à une distance prédéterminée de la couche de revêtement 231 et selon une inclinaison prédéterminée par rapport à la couche de revêtement 231. Le support 322 comprend un socle 323 adapté pour être posé sur la surface plane 231 de la couche de revêtement 230. A cet effet, le socle 323 comprend une surface plane 324 d'appui destinée à être mise en contact avec la surface plane 231 de la couche de revêtement 230. Le support 322 comprend en outre un porte-capteur 325 adapté pour recevoir le capteur 321 dans une position dans laquelle le capteur 321 est à une distance fixe de la couche de revêtement 230 et selon une inclinaison fixe par rapport à la couche de revêtement 230. A cet effet, le porte-capteur 325 comprend une surface plane 326 de réception sur laquelle repose le capteur 321 et des moyens de retenu 327 pour retenir le capteur 321 contre la surface plane 326.
Les surfaces planes 324 et 326 forment entre elles un angle a fixe prédéterminé. Cet angle peut être modifié en fonction de la profondeur de la conduite 100 par rapport à la surface 231 de la couche de revêtement 230. A cet effet, le support 322 comprend des moyens de réglage 328, tel qu'une articulation entre le socle 323 et le porte-capteur 325, permettent de modifier l'angle a entre les surfaces planes 324 et 326, et des moyens de verrouillage 329, tel qu'un pied d'appui articulé par exemple, permettant d'immobiliser le porte-capteur 325 par rapport au socle 323 afin de maintenir le réglage angulaire choisi. Le dispositif 320 peut être facilement déplacé sur la couche de revêtement 230 en différents points de mesure, en conservant la distance et l'inclinaison du capteur par rapport à la surface 231 de la couche de revêtement. Les figures 8A à 8C représentent de manière schématique des résultats de mesure d'intensité de la composante électrique du 25 rayonnement électromagnétique généré par le fil. La figure 8B représente une variation de l'intensité mesurée le long d'un profil A (figure 8A), tandis que la figure 8C représente une variation de l'intensité mesurée le long d'un profil B (Figure 8A). Des valeurs d'intensité maximales (correspondant à des pics sur les figures 8B et 8C) sont 30 mesurées aux emplacements où se trouve la conduite de circulation de fluide.
L'emplacement de la conduite de circulation de fluide formant un réseau dense et non visible peut être aisément détecté, afin par exemple de pouvoir perforer la structure sans risquer d'endommager la conduite.5
Claims (10)
- REVENDICATIONS1. Conduite (100) de circulation de fluide pour structure chauffante/refroidissante, comprenant un tube flexible (110) adapté pour être courbé afin de former un serpentin (220), un fil conducteur électrique (120) s'étendant le long d'une surface externe (114) du tube flexible, et une enveloppe (130) entourant le tube pour maintenir le fil conducteur électrique contre la surface externe (114), dans lequel le tube flexible (110), le fil conducteur électrique (120) et l'enveloppe (130) sont découplés mécaniquement les uns des autres de manière à autoriser un glissement du fil (120) par rapport au tube (110) et par rapport à l'enveloppe (130) lorsque le tube est courbé.
- 2. Conduite selon la revendication 1, dans lequel le fil conducteur électrique 15 (120) comprend une pluralité de brins conducteurs électriques (123).
- 3. Conduite selon l'une des revendications 1 ou 2, dans laquelle le fil conducteur électrique (120) est enroulé en hélice autour du tube flexible (110), ou en SZ autour du tube flexible (110), ou s'étend selon une 20 trajectoire sinusoïdale le long du tube flexible (110).
- 4. Conduite selon l'une des revendications 1 à 3, dans laquelle le fil conducteur électrique (120) comprend une gaine isolante (122) formée en matériau polymère réticulé.
- 5. Conduite selon l'une des revendications 1 à 4, dans laquelle le tube flexible (110) est formé en un matériau à base de polyéthylène réticulé.
- 6. Conduite selon l'une des revendications 1 à 4, dans laquelle l'enveloppe 30 (130) entourant le tube flexible (110) est formée en un matériau à base de polyéthylène. 25
- 7. Structure (200) chauffante/refroidissante, comprenant une couche de revêtement (230) et une conduite (100) de circulation de fluide conforme à l'une des revendications 1 à 6.
- 8. Structure selon la revendication 7, dans laquelle la conduite (100) de circulation de fluide est enrobée dans la couche de revêtement (230).
- 9. Structure selon l'une des revendications 7 ou 8, dans lequel la conduite (100) de circulation de fluide forme un serpentin (220) définissant une pluralité de motifs, avec un pas compris entre quelques centimètres et 50 centimètres, de préférence entre 10 et 35 centimètres, entre deux motifs successifs.
- 10. Procédé d'assemblage d'une structure chauffante/refroidissante, 15 comprenant des étapes de : - poser sur une couche de substrat (210) une conduite de circulation de fluide (100) conforme à l'une des revendications 1 à 6, en courbant la conduite de manière à former un serpentin (220), - déposer une couche de revêtement (230) sur le serpentin (220). 20 13. Procédé selon la revendication 10, dans lequel la couche de revêtement (230) enrobe la conduite de circulation de fluide (100). 14. Procédé de détection d'une conduite (100) de circulation de fluide dans 25 une structure (200) chauffante/refroidissante conforme à l'une des revendications 7 à 9, comprenant des étapes de : - alimenter le fil conducteur électrique (120) avec un signal présentant une fréquence donnée, - mesurer une valeur de rayonnement électromagnétique généré par le fil 30 conducteur électrique (120). 13. Procédé selon la revendication 12, comprenant des étapes préalables de.- retourner l'enveloppe (130) entourant le tube flexible (110) au niveau de chaque extrémité (115, 116) du tube flexible (110) de manière à libérer des extrémités (125, 126) du fil conducteur électrique (120), - raccorder électriquement les extrémités (125, 126) du fil conducteur 5 électrique (120) à des moyens d'alimentation (310). 14. Procédé selon l'une des revendications 12 ou 13, dans lequel l'étape de mesure est réalisée à l'aide d'un dispositif de détection (320) comprenant un capteur (321) de rayonnement électromagnétique et un support (322) 10 adapté pour recevoir le capteur (321), le support (322) étant adapté pour être positionné contre une surface plane (231) de la couche de revêtement (320) en maintenant le capteur (321) à une distance prédéterminée de la couche de revêtement (320) et selon une inclinaison prédéterminée par rapport à la couche de revêtement (320). 15 15. Procédé selon la revendication 14, dans lequel le support (322) comprend un socle (323) adapté pour être posé sur la surface plane (231) de la couche de revêtement (230), et un porte-capteur (325) adapté pour recevoir le capteur (321) de rayonnement électromagnétique dans une 20 position dans laquelle le capteur (321) est à une distance prédéterminée de la couche de revêtement (230) et selon une inclinaison prédéterminée par rapport à la couche de revêtement (230). 16. Procédé selon la revendication 15, dans lequel le socle (323) comprend 25 une surface plane d'appui (324) destinée à être mise en contact avec la surface plane (231) de la couche de revêtement (230) et le porte-capteur (325) comprend une surface plane (326) de réception du capteur (321), les surfaces planes (324, 326) formant entre elles un angle fixe prédéterminé. 30 17. Procédé selon l'une des revendications 14 à 16, dans lequel le support (322) comprend des moyens de réglage (328) pour régler l'inclinaison du capteur (321) par rapport à la couche de revêtement (230).
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110568438A (zh) * | 2019-09-04 | 2019-12-13 | 铜陵有色股份天马山黄金矿业有限公司 | 一种探地雷达辅助勘测装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS59131832A (ja) * | 1983-08-01 | 1984-07-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 強制対流放熱器付温水床暖房器 |
| JPS6062513A (ja) * | 1983-09-14 | 1985-04-10 | Uchida Seisakusho:Kk | 暖房装置 |
| JPS60129535A (ja) * | 1983-12-16 | 1985-07-10 | Kawakita Denko Kk | 温水式床暖房装置 |
-
2010
- 2010-07-19 FR FR1055853A patent/FR2962790B1/fr active Active
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| CN110568438B (zh) * | 2019-09-04 | 2021-05-04 | 铜陵有色股份天马山黄金矿业有限公司 | 一种探地雷达辅助勘测装置 |
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