JP2000292549A - 磁石探知器 - Google Patents
磁石探知器Info
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- JP2000292549A JP2000292549A JP11101297A JP10129799A JP2000292549A JP 2000292549 A JP2000292549 A JP 2000292549A JP 11101297 A JP11101297 A JP 11101297A JP 10129799 A JP10129799 A JP 10129799A JP 2000292549 A JP2000292549 A JP 2000292549A
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Abstract
るとともに、磁石の位置を容易かつ正確に探知して配設
体の位置を容易かつ正確に探知することができる磁石探
知器を提供する。 【解決手段】 磁石探知器には基準ホール素子38と、
4つのホール素子33a〜33dが配設されている。各
ホール素子33a〜33dにはそれぞれ対応するよう制
御回路49を介して4つのLED34a〜34dが配設
されている。各ホール素子33a〜33dは減算器44
a〜44d、記憶器46a〜46d及び補正器45a〜
45dにそれぞれ接続されている。そして、各減算器4
4a〜44d、記憶器46a〜46d及び補正器45a
〜45dにより、各ホール素子33a〜33dが磁石を
検知して発生させる電圧が基準電圧にそれぞれ補正され
る。
Description
の壁材の裏側に位置する配線用ボックスに設けられた磁
石の位置を壁材の表側から探知する磁石探知器に関する
ものである。
イッチ等の配線器具は、壁材の裏側に配設された有底四
角箱状をなす配線用ボックスに取り付けられる。前記配
線用ボックスは、壁材が配置される前に、その開口側
が、配線用ボックス配置後に配置される壁材側に臨むよ
うに柱等の構造体に取り付けられるとともに、その内部
にケーブルが配線される。その後、配線用ボックスの開
口側に壁材が配置され、壁材の裏側に隠蔽配設される。
そして、配線用ボックスにスイッチ等の配線器具を接続
する際は、壁材の表側から配線用ボックスの位置を探
し、その位置の壁材に孔をあけて配線用ボックスを露出
させ、その配線用ボックスに配線されたケーブルに配線
器具を接続する。
側から探し出す作業を容易に行うために、配線用ボック
スには磁石が設置され、その磁石を探知する磁石探知器
が使用されている。この磁石探知器は、磁石から生じる
磁束を検知する磁石センサと、その磁石センサの検知結
果に基づき、磁石があると判断されるとそれを使用者に
示す表示手段とより構成されている。磁石センサは磁束
が通過すると電圧を発生させるホール素子が使用されて
いる。そして、壁材の表側から、壁材に沿って磁石探知
器を移動させる。磁石センサが配線用ボックスの磁石上
に位置すると、その磁束を検知して電圧を発生させる。
磁石センサが発生させる電圧は小さいため増幅回路によ
り増幅させ、その電圧が任意に設定される基準電圧より
大きくなったとき、表示手段を表示させるようになって
いる。
クスに設けられた磁石が発生させる磁束は、磁石から遠
ざかるに従い著しく低下する。例えば、磁束500ガウ
ス(G)の磁石であっても、その磁石から50mm離れ
た位置では、その磁束は0.5〜1.0Gまで低下す
る。そのため、磁石センサによる磁石の探知は、その微
弱な磁束の探知になる。一方、地球上には地磁気が存在
する。
設されているとき、地磁気はその磁石の磁束に対してプ
ラスマイナス1G程度の影響を与える。例えば、図12
(a)に示すように、磁石のN極が北側を向くように配
設され、そのN極側に磁石センサを配置し、その磁石を
探知する。すると、地磁気の磁束は南から北へ向かって
いるため、地磁気の磁束と磁石の磁束が磁石センサを通
過する。そのため、地磁気の磁束にも磁石センサが反応
してしまい、磁石の磁束のみを探知することができず、
磁石の正確な位置を探知することができなかった。
N極が南側を向くように配設され、そのN極側に磁石セ
ンサを配置し、その磁石を探知する。すると、地磁気の
磁束は南から北へ向かっているため、磁石の磁束は地磁
気の磁束により相殺されてしまう。そのため、磁石セン
サを通過する磁束は、磁石のN極が北側を向いている場
合と比較して少なくなる。その結果、磁石センサをかな
り近くまで磁石に近づけないと磁石の位置を探知するこ
とができなかった。
気の磁束を打ち消すための作業が必要であった。ところ
で、磁石センサとしてのホール素子は、図13(a)に
示すように、通過する磁束の量に比例して電圧も大きく
なる。また、ホール素子に予めαボルト(V)の電圧が
印加してある。磁石が存在せず、ホール素子を北側に向
け、南から北へ地磁気の磁束が通過したとき、その電圧
は図13(b)のグラフNに示すようになり、ホール素
子を南側に向け、南から北へ地磁気の磁束が通過したと
き、その電圧は図13(b)のグラフSに示すようにな
る。
する。例えば、図13(b)のグラフにおいて、基準電
圧をV1に設定する。この基準電圧V1は、ホール素子を
北側に向けたとき地磁気の磁束により発生する電圧(α
+a)Vと、ホール素子を南側に向けたとき地磁気の磁
束により発生する電圧(α−a)Vより大きくなってい
る。そのため、探知する磁石の磁束により発生する電圧
が基準電圧V1より大きくなるためには、ホール素子が
北側を向いているときは磁束B1のときで、ホール素子
が南側を向いているときは磁束B2のときである。
き、磁石の磁束により発生する電圧が基準電圧V2より
大きくなるためには、ホール素子が北側を向いていると
きは磁束Bが磁束B0より大きいときで、ホール素子が
南側を向いているときは磁束B3のときである。
子が南北どちら側を向いていても磁石の磁束を探知する
ことができるが、検出される磁束の大きさが違ってい
る。図14(a)に示すように、ホール素子と磁石との
距離Dが近ければ近いほどホール素子を通過する磁束B
の量は大きくなるため、磁束B1のとき、磁石とホール
素子との距離はD1となり、磁束B2のとき、磁石とホー
ル素子との距離はD2となる。そのため、ホール素子の
向きが異なると、同じ磁石を探知してもその探知距離が
異なり、ホール素子が北側を向いているときは探知距離
が長く、ホール素子が南側を向いているときは探知距離
が短くなってしまう。
北側を向いているときはホール素子が地磁気の磁束によ
り発生させる電圧が基準電圧V2より大きくなっている
ため、磁石の磁束が存在しなくても表示手段を表示させ
てしまう。
向きが異なった場合、つまり、磁石探知器の探知面の向
きが変わった場合には、正確な磁石の位置を探知するこ
とができず、探知する磁石の位置が変わるたびに、基準
電圧を調整しなければならず、その作業は非常に面倒で
あるという問題があった。
V3の場合のように、基準電圧が高すぎると、磁石のす
ぐ近くまでホール素子が位置しないと磁石の磁束を探知
することができない。逆に、基準電圧V4の場合のよう
に、基準電圧が低すぎると、磁石が無くても地磁気の磁
束のみで表示手段が表示されてしまう。従って、磁石の
位置を正確に探知するためには、微妙な基準電圧の調整
作業を必要とし、非常に煩雑であるという問題もあっ
た。
電圧を絞り込み過ぎ、その感度が高くなると、磁石セン
サにより発生する電圧が基準電圧V4よりわずかに大き
くなっただけで表示手段が点灯するため、表示手段が点
灯する範囲は図14(b)に示すように広くなってしま
う。そのため、磁石の正確な位置を探知するには、図1
4(c)に示すように、表示手段がはじめに点灯する場
所を4箇所探知し、その中心を取る作業が必要となり非
常に面倒であった。
る問題点に着目してなされたものである。その目的とす
るところは、磁石探知作業の効率を向上させることがで
きるとともに、磁石の位置を容易かつ正確に探知して配
設体の位置を容易かつ正確に探知することができる磁石
探知器を提供することにある。
めに、請求項1に記載の発明の磁石探知器は、建築物の
壁材等の隠蔽材の裏側に配設された配線用ボックス等の
配設体に設けられた磁石を隠蔽材の表側から検知して、
前記配設体の位置を探知する磁石探知器であって、前記
磁石の磁束を検知する磁石センサと、地磁気の磁束を検
知する地磁気センサと、前記磁石センサが磁石の磁束を
検知して得られる電圧が前記地磁気センサが地磁気の磁
束を検知して得られる電圧と異なるとき、それを使用者
に認知させる認知手段とよりなるものである。
求項1に記載の発明において、前記認知手段による認知
を可能とするために、前記磁石センサが磁石の磁束を検
知して得られる電圧と比較するために設定される基準電
圧は、前記地磁気センサが地磁気の磁束を検知して得ら
れる電圧と等しくなるように変動可能であるものであ
る。
求項2に記載の発明において、磁石がないとき、前記地
磁気センサが検知した地磁気の磁束から発生させた電圧
と、前記磁石センサが地磁気の磁束を検知して得られる
電圧との差又は和を記憶する記憶手段を備え、磁石セン
サが磁石の磁束を検知して得られる電圧は、磁石センサ
が検知した前記磁石の磁束から発生させた電圧に対して
記憶手段により記憶された電圧の差又は電圧の和を補正
手段により加算又は減算して得られるものである。
求項3に記載の発明において、前記磁石センサは複数設
けられ、それらの磁石センサにはそれぞれ前記記憶手段
及び補正手段が接続されているものである。
求項3又は請求項4に記載の発明において、前記磁石セ
ンサは少なくとも3つ設けられ、隣接する磁石センサ間
の距離が全て等しくなるように配設されるものである。
求項3〜5のいずれかに記載の発明において、前記磁石
センサは4つ設けられるとともに、上下左右に配設さ
れ、基準電圧と異なる各磁石センサが磁石の磁束を検知
して得られる電圧を、上と下及び左と右で比較し、磁石
センサが磁石に対して上と下及び左と右のどちらに偏っ
ているかを検出する検出手段と、前記磁石センサが磁石
の磁束を検知して得られる電圧が前記基準電圧と異なる
とき、それを使用者に認知させる認知手段と、認知手段
を作動させる制御手段とを備え、制御手段は検出手段の
検出結果に基づき、磁石が上下のどちらか一方又は左右
のどちらか一方の磁石センサに偏っているかを確認可能
とするように認知手段を作動させるものである。
求項3〜6のいずれかに記載の発明において、磁石セン
サと対応して設けられ、前記磁石センサが磁石の磁束を
検知して得られる電圧が前記基準電圧と異なるとき、そ
れを使用者に認知させる認知手段としての発光表示素子
と、発光表示素子の点灯を制御する制御手段とを備えた
ものである。
求項3〜7のいずれかに記載の発明において、磁石セン
サから得られる電圧を周波数に変換する電圧周波数変換
回路と、前記磁石センサが磁石の磁束を検知して得られ
る電圧が前記基準電圧と異なるとき、それを使用者に認
知させる認知手段と、電圧周波数変換回路により変換さ
れた周波数に基づいて認知手段を作動させるように制御
する制御手段とを備えたものである。
面に基づいて詳細に説明する。図1に示すように、配設
体としての合成樹脂製の配線用ボックス11は、周壁1
2と、周壁12の一端側を閉塞する底壁13とにより一
面が開口された有底四角箱状に形成されたボックス本体
14と、そのボックス本体14の周壁12に一体形成さ
れた取付部18とより構成されている。
配線貫通可能な配線貫通部15が形成されている。底壁
13にはボックス本体14の開口方向へ突出するほぼ円
筒状をなす支持部16が形成され、その支持部16の端
面には永久磁石(以下、単に磁石と称す)17が取付固
定され、その端面がボックス本体14の開口側へ露出す
るようになっている。
状に形成され、周壁12を貫通して横方向に延びる長孔
状の取付孔19が所定間隔をおいて形成されている。そ
して、図1に示すように、建築物を構築するための構造
体としての柱20に対して、取付孔19からねじ21を
ねじ込むことにより、配線用ボックス11を取付部18
を介して柱20に取り付けることができるようになって
いる。その後、配線用ボックス11の開口側に隠蔽材と
しての壁材22が配置され、配線用ボックス11は壁材
22の裏側に隠蔽配設される。
は、合成樹脂材料により扁平直方体状に形成されてい
る。収容ケース24の表面側において、その長手方向の
中心線の一端側には収容ケース24を貫通する貫通孔2
5が形成され、図11に示すように、その貫通孔25は
収容ケース24の表面から裏面に向かうに従いその内径
を縮径するように形成されている。
には上下一対の上部透孔26a、下部透孔26b及び左
右一対の左部透孔26c、右部透孔26dが形成され、
上下一対の透孔26a、26bを結ぶ線と、左右一対の
透孔26c、26dを結ぶ線とが交差する中心点から各
透孔26a〜26dまでの距離は等しくなっている。ま
た、隣接する透孔26a〜26d間の距離は全て等しく
なっている。下部透孔26dの右側部には電源用透孔2
7が形成されている。
収容ケース24の長手方向の中心線よりやや左側部に
は、円孔28が形成され、中心線よりやや右側部には押
ボタン30が押圧可能に設けられている。
基板31が配設され、その基板31の長手方向の中心線
の一端側には前記貫通孔25に対応するように基板31
を貫通する孔32が形成されている。その孔32の周縁
には上下一対の磁石センサとしての上部ホール素子33
a及び下部ホール素子33bと、左右一対の磁石センサ
としての左部ホール素子33c及び右部ホール素子33
dが配設されている。前記各ホール素子33a〜33d
は発生する電圧が通過する磁束の量に比例して大きくな
る。また、各ホール素子33a〜33dにはそれぞれ温
度差等により発生する電圧が異なるが、各ホール素子3
3a〜33dを通過する磁束の量に対する電圧の変化量
は予め定められている。
33dの表側には認知手段としての発光表示素子34a
〜34dがそれぞれ対応するように配設され、この実施
形態では発光表示素子として発光ダイオード(LED)
34a〜34dを使用した。上下一対の上部LED34
a、下部LED34b及び左右一対の左部LED34
c、右部LED34dが配設されている。これらのLE
D34a〜34dは電力が供給されると後述する制御手
段としての制御回路により点滅、点灯制御されるように
なっている。そして、各LED34a〜34dはそれぞ
れ各ホール素子33a〜33dに対応している。また、
下部LED34dの右側部にも電源用LED35が配設
されている。
容ケース24の各透孔26a〜26dに対応し、電源用
LED35は電源用透孔27に対応している。そのた
め、収容ケース24の表面から各透孔26a〜26dを
介して対応する各LED34a〜34dを視認すること
ができるようになっている。
1の長手方向の中心線よりやや左側部には、認知手段と
してのブザー36が配設され、中心線よりやや右側部に
はスイッチ37が配設されている。ブザー36は収容ケ
ース24の円孔28に対応し、スイッチ37は収容ケー
ス24の押ボタン30に対応するように基板31上に配
設されている。そして、押ボタン30を押圧することに
よりスイッチ37をオンにすることができるようになっ
ている。スイッチ37の下部位置には地磁気センサとし
ての基準ホール素子38が配設されている。基準ホール
素子38は地磁気の磁束のみを検出するように各ホール
素子33a〜33dから所定距離だけ離れた位置に配設
されている。
34dの点灯、点滅及びブザー36が鳴るのを制御する
図示されない制御回路が配設されている。また、収容ケ
ース24内には磁石探知器23を作動させるための電源
40としての乾電池が収容され、その電源40は接続線
41により前記基板31に接続されている。そして、ス
イッチ37をオンにすることにより電源40から磁石探
知器23作動用の電力が基板31に供給されるようにな
っている。
て説明する。図3に示すように、各ホール素子33a〜
33dは各増幅器42a〜42dにそれぞれ接続され、
各ホール素子33a〜33dには所定の電圧が予め印加
されている。そして、各ホール素子33a〜33dは、
地磁気及び磁石17の磁束が通過すると電圧を発生さ
せ、その電圧が対応する増幅器42a〜42dによりそ
れぞれ増幅されるようになっている。基準ホール素子3
8は基準増幅器43に接続され、基準ホール素子38に
は所定の電圧が予め印加されている。基準ホール素子3
8は地磁気の磁束が通過すると電圧を発生させ、その電
圧は基準増幅器43により増幅される。なお、基準増幅
器43により増幅された値は基準電圧になる。
dは各減算器44a〜44d及び補正手段としての各補
正器45a〜45dにそれぞれ接続され、各減算器44
a〜44dは基準増幅器43にそれぞれ接続されてい
る。そして、各減算器44a〜44dには、各ホール素
子33a〜33dから発生し、各増幅器42a〜42d
により増幅された電圧と、基準ホール素子38から発生
し、基準増幅器43により増幅された基準電圧が入力さ
れる。さらに、それらを減算し、その電圧差を算出する
ようになっている。
の各記憶器46a〜46dにそれぞれ接続され、各記憶
器46a〜46dには各減算器44a〜44dにより算
出された電圧差が入力され、その電圧差の値を記憶する
ようになっている。全ての記憶器46a〜46dはリセ
ット回路47に接続され、そのリセット回路47は各記
憶器46a〜46dが記憶した時間が所定時間を経過す
ると、記憶した電圧差をリセットするようになってい
る。
器44a〜44dと各記憶器46a〜46dとの間には
各リセットスイッチ60a〜60dがそれぞれ接続され
ている。そして、スイッチ37がオンになり基板31に
電源40から電力が供給されると、図4に示すように、
各リセットスイッチ60a〜60dがオンになり、各記
憶器46a〜46dに各電圧差が記憶される。その1秒
後に、図4の2点鎖線及び図5に示すように、各リセッ
トスイッチ60a〜60dはリセット回路47によりオ
フになり、各電圧差が所定時間記憶される。
〜45dにそれぞれ接続され、この実施形態において
は、補正器として減算器を使用した。そして、各補正器
45a〜45dには各ホール素子33a〜33dから発
生し、各増幅器42a〜42dにより増幅された電圧
と、各記憶器46a〜46dに記憶された電圧差が入力
され、各補正器45a〜45dにより電圧から電圧差を
減算し、各補正値を算出するようになっている。各補正
値は各磁石センサとしての各ホール素子33a〜33d
から得られる電圧となる。
a、45bは上下動作判別器48に接続され、その上下
動作判別器48は基準増幅器43に接続されている。ま
た、上下動作判別器48は制御回路49に接続されてい
る。そして、上下動作判別器48には上下一対の補正器
45a、45bから得られる各補正値及び基準電圧が入
力され、その入力値に基づいて両補正値が基準電圧より
大きいか小さいかの判別を行うようになっている。そし
て、両補正値の少なくとも一方が基準電圧より大きいと
判別されると、その信号は上下比較器50、上下加減算
器51、制御回路49及びVF変換回路57に入力され
るようになっている。
作判別器53に接続され、その左右動作判別器53は基
準増幅器43に接続されている。また、左右動作判別器
53は制御回路49に接続されている。そして、左右動
作判別器53は上下動作判別器48と同様の作用を示
し、左右両補正値の少なくとも一方が基準電圧より大き
いと判別されると、その信号は左右比較器54、左右加
減算器55、制御回路49及びVF変換回路57に入力
されるようになっている。
対の補正器45a、45bは検出手段としての上下比較
器50に接続され、その上下比較器50は制御回路49
に接続されている。そして、上下動作判別器48により
両補正値の少なくとも一方が基準電圧より大きいと判別
されると、上下一対の補正器45a、45bから上下比
較器50に、両補正値が入力されるようになっている。
さらに、上下比較器50は入力された両補正値の大小を
比較し、その信号を制御回路49に入力するようになっ
ている。
段としての左右比較器54に接続され、その左右比較器
54は制御回路49に接続されている。上下比較器50
と同様の作用を示す。
に、上下一対の補正器45a、45bは上下加減算器5
1に接続され、その上下加減算器51は検出手段として
の上下基準比較器52に接続されている。上下基準比較
器52は制御回路49に接続されている。そして、上下
動作判別器48により両補正値の少なくとも一方が基準
電圧より大きいと判別されると、上下一対の補正器45
a、45bから両補正値が上下加減算器51に入力され
るようになっている。さらに、上下加減算器51は入力
された両補正値の差の絶対値を算出し、上下比較値を算
出する。その上下比較値は上下基準比較器52に入力さ
れ、その上下比較値と上下基準比較器52に予め設定さ
れた基準値とが比較される。そして、上下比較値が基準
値より小さいと判断されると、その信号は制御回路49
に入力される。
右加減算器55に接続され、その左右加減算器55は検
出手段としての左右基準比較器56に接続されている。
また、左右基準比較器56は制御回路49に接続されて
いる。そして、左右加減算器55及び左右基準比較器5
6は上下加減算器51及び上下基準比較器52と同様の
作用を示す。
dは電圧周波数変換回路(VF変換回路)57に接続さ
れている。そして、各補正器45a〜45dからVF変
換回路57に各補正値が入力され、それらの補正値が全
て平均値化される。すると、VF変換回路57により、
電圧で表されている補正値の平均値が周波数に変換され
るようになっている。
左右基準比較器52,56、上下及び左右動作判別器4
8,53及びVF変換回路57に接続された制御回路4
9には、各LED34a〜34d及び電源用LEDが接
続されている。また、制御回路49は発振器58に接続
され、その発振器58は各LED34a〜34dに接続
されている。また、発振器58と各LED34a〜34
d間にはブザー36が接続されている。
下比較器50及び上下基準比較器52からの信号に基づ
き、上部LED34a及び下部LED34bの点滅又は
点灯を制御するようになっている。また、左右動作判別
器53、左右比較器54及び左右基準比較器56からの
信号に基づき、左部LED34c及び右部LED34d
の点滅又は点灯を制御するようになっている。
の点灯変更を制御するようになっている。制御回路49
はVF変換回路57により変換された周波数の信号を発
振器58に出力する。また、各記憶器46a〜46dに
各電圧差が記憶されると、制御回路49は電源用LED
35を緑色に点灯制御するようになっている。
ルス信号をブザー36及び各LED34a〜34dに出
力するようになっている。そのパルス信号に基づいてブ
ザー36は鳴り、各LED34a〜34dは点滅及び点
灯するようになっている。このとき、周波数が大きくな
るにつれてブザー36の鳴る間隔が短くなり、各LED
34a〜34dの点滅間隔が短くなるようになってい
る。
以下に記載する。まず、探知したい配線用ボックス11
が設置された壁材22面に磁石探知器23の裏面を向
け、表面を使用者の方向へ向ける。この状態において、
磁石17が各ホール素子33a〜33dに探知されない
ように、壁材22から所定距離だけ離しておく。そし
て、押ボタン30を押圧し、スイッチ37を押圧してオ
ンにすると、電源40から基板31に電力が供給され、
制御回路49により電源用LED35が赤色に点灯制御
される。また、これと同時に、各リセットスイッチ60
a〜60dがオンになる。
ル素子38に電力が供給され、各ホール素子33a〜3
3d及び基準ホール素子38を通過する地磁気の磁束に
よりそれぞれに電圧が発生し、各増幅器42a〜42d
及び基準増幅器43によりそれらが増幅される。その結
果、図4に示すように、基準ホール素子38から1.0
Vが得られ、各ホール素子33a〜33dから1.2V
が得られる。次に、各減算器44a〜44dはその電圧
差0.2Vを算出する。さらに、その電圧差0.2Vは
各記憶器46a〜46dに記憶される。すると、その1
秒後、図4の2点鎖線に示すように、各リセットスイッ
チ60a〜60dはオフになり、電圧差が所定時間だけ
記憶されるとともに、制御回路49により電源用LED
35が緑色に点灯制御される。
幅された電圧値1.2Vと、各記憶器46a〜46dに
記憶された電圧差0.2Vとにより、各補正器45a〜
45dにより各補正値1.0Vが算出される。その結
果、この時点において、各ホール素子33a〜33dか
ら得られる電圧1.0Vと基準ホール素子38から得ら
れる基準電圧1.0Vとの間に差がなくなり、各ホール
素子33a〜33dから得られる電圧が各補正器45a
〜45dにより基準電圧にそれぞれ補正される。そのた
め、温度差や各ホール素子33a〜33dの特性等に依
存する電圧差が補正され、磁石探知器23は作動しな
い。
わり基準ホール素子38の向きが変わったとしても、各
ホール素子33a〜33dも同様に向きが変わる。この
とき、基準ホール素子38から発生する電圧及び各ホー
ル素子33a〜33dから発生する電圧も変化するが、
基準ホール素子38及び各ホール素子33a〜33dの
磁束に対する電圧の変化量は同じである。そのため、各
記憶器46a〜46dにより両者の電圧差を記憶し、そ
れらを各補正器45a〜45dにより補正するため、各
ホール素子33a〜33dから得られる電圧が基準電圧
に常に補正される。従って、磁石探知器23の向きが変
わっても基準電圧を変更する作業を行わなくても良く、
磁石17探知の作業効率を向上させることができる。
石探知器23の裏面を壁材22に近づけ、壁材22に沿
って磁石探知器23を移動させる。そして、図5に示す
ように、上部ホール素子33aと左部ホール素子33c
との間に磁石17が位置すると、上部ホール素子33a
及び左部ホール素子33cは1.4Vを発生する。下部
ホール素子33b及び右部ホール素子33dには磁石1
7の磁束が通過せず、電圧は両方とも1.2Vが発生す
る。このとき、各リセットスイッチ60a〜60dはオ
フになっているため、各ホール素子33a〜33dから
発生した電圧は各補正器45a〜45dに入力される。
値1.2Vが算出され、下部ホール素子45bにより下
部補正値1.0Vが算出される。左部補正器45cによ
り左部補正値1.2Vが算出され、右部補正器45dに
より右部補正値1.0Vが算出される。
補正値1.2Vが基準電圧1.0Vより大きいと判別さ
れ、左右動作判別器53により、左部補正値1.2Vが
基準電圧1.0Vより大きいと判別される。すると、上
下動作判別器48はこの信号を上下比較器50、上下加
減算器51、VF変換回路57及び制御回路49に入力
し、左右動作判別器53はこの信号を左右比較器54、
左右加減算器55、VF変換回路57及び制御回路49
に入力する。そして、制御回路49は上部LED34a
及び左部LED34cに点滅信号を出力する。
0は上部補正値1.2Vが下部補正値1.0Vより大き
いと制御回路49に入力する。左右比較器54は左部補
正値1.2Vが右部補正値1.0Vより大きいと制御回
路49に入力する。
値が平均値化された電圧1.1Vが算出されるととも
に、電圧1.1Vが周波数2.2Hzに変換され、制御
回路49に入力される。さらに、その値は発振器58に
出力される。
34cに対して制御回路49は点滅信号を出力し、発振
器58にはパルス信号を出力する。また、ブザー36に
対しても発振器58はパルス信号を出力する。その結
果、図7(a)に示すように、上部LED34aと左部
LED34cは点滅し、ブザー36は鳴る。使用者は磁
石17が磁石探知器23により探知されたと認知するこ
とができるとともに、磁石17が上部LED34aと左
部LED34cの方向に位置していると認知することが
できる。次に、磁石17を4つのホール素子33a〜3
3dの真ん中へ位置させるために、磁石探知器23を上
部LED34aと左部LED34cが点滅している方向
へ移動させる。
7が上部ホール素子33a、左部ホール素子33c及び
下部ホール素子33bの間に位置する。上部ホール素子
33aから電圧1.45Vが発生し、上部補正器45a
により上部補正値1.25Vが算出され、下部ホール素
子33bから電圧1.2Vが発生し、下部補正器45b
により下部補正値1.0Vが算出される。左部ホール素
子33cから電圧1.45Vが発生し、左部補正器45
cにより左部補正値1.25Vが算出され、右部ホール
素子33dから電圧1.4Vが発生し、右部補正器45
dにより右部補正値1.2Vが算出される。
補正値1.25Vが基準電圧1.0Vより大きいと判別
され、左右動作判別器53により、両補正値が基準電圧
1.0Vより大きいと判別される。すると、図8及び図
9に示すように、上下動作判別器48はこの信号を上下
比較器50、上下加減算器51、VF変換回路57及び
制御回路49に入力し、左右動作判別器53はこの信号
を左右比較器54、左右加減算器55、VF変換回路5
7及び制御回路49に入力する。そして、制御回路49
は上部LED34a、左部LED34c及び右部LED
34dに対して点滅信号を出力する。
0は上部補正値1.25Vが下部補正値1.0Vより大
きいと制御回路49に入力し、左右比較器54は左部補
正値1.25Vが右部補正値1.2Vより大きいと制御
回路49に入力する。図9に示すように、上下加減算器
51は上下両補正値の差の絶対値0.25Vを算出し、
上下比較値0.25Vは上下基準比較器52に入力さ
れ、上下基準比較器52により上下比較値0.25Vは
上下基準値0.07Vより大きいと判断され、その信号
を制御回路49に入力する。
対値0.05Vを算出し、左右基準比較器56により左
右比較値0.05Vは左右基準値0.07Vより小さい
と判断され、その信号を制御回路49に入力する。
a、左部LED34c及び右部LED34dに対して点
滅信号を出力し、発振器58はパルス信号を出力する。
また、ブザー36に対しても発振器58はパルス信号を
出力する。
れた周波数2.35Hzとなっているため、周波数2.
2Hzと比較して、発振器58から出力されるパルス信
号の間隔は短くなる。すると、図7(b)に示すよう
に、上部LED34a、左部LED34c及び右部LE
D34dはそれらの信号に基づき点滅し、ブザー36は
鳴る。このとき、3つのLED34a、34c、34d
の点滅の間隔は短くなり、ブザー36の鳴る間隔も短く
なる。
いていることを各LED34a、34c、34dの点滅
間隔やブザー36の鳴る間隔により認知することができ
る。また、各LED34a、34c、34dの点滅によ
り、使用者は磁石17が上下及び左右のどちらに偏って
いるかを視認することができる。
cの方向へ移動させると、図7(c)に示すように、磁
石17が4つのホール素子33a〜33dの真ん中に位
置する。そして、全てのホール素子33a〜33dから
1.5Vの電圧が発生し、各補正器45a〜45dによ
り各補正値1.3Vが算出される。
補正値1.3Vが基準電圧1.0Vより大きいと判別さ
れ、左右動作判別器53により左右両補正値1.3Vが
基準電圧1.0Vより大きいと判別される。すると、上
下動作判別器48はこの信号を上下比較器50、上下加
減算器51、VF変換回路57及び制御回路49に入力
し、左右動作判別器53はこの信号を左右比較器54、
左右加減算器55、VF変換回路57及び制御回路49
に入力する。制御回路49から4つのLED34a〜3
4dに対して点滅信号が出力される。
等しくなったと制御回路49に入力し、左右比較器54
は左右両補正値が等しいと制御回路49に入力する。こ
のとき、VF変換回路57により各補正値が平均値化さ
れた電圧1.3Vが算出されるとともに、電圧1.3V
が2.6Hzに変換され、制御回路49に入力される。
さらに、その値は発振器58に出力される。
器51により上下比較値0Vが算出され、上下基準比較
器52により上下比較値0Vは上下基準値0.07Vよ
り小さいと判断され、その信号は制御回路49に入力さ
れる。同様に、左右加減算器55により左右比較値0V
が算出され、左右基準比較器56により左右比較値0V
は左右基準値0.07Vより小さいと判断され、その信
号は制御回路49に入力される。
して制御回路49は点滅信号を出力し、発振器58はパ
ルス信号を出力する。ブザー36に対しても発振器58
はパルス信号を出力する。このとき、VF変換回路57
により変換された周波数は2.6Hzとなっているた
め、点滅信号及びパルス信号の間隔は非常に短くなる。
その結果、4つのLED34a〜34dは全て点灯し、
ブザー36は鳴り続ける。従って、磁石17が4つのホ
ール素子33a〜33dに中央に位置していると認知さ
れる。
磁石探知器23を保持し、貫通孔25からけ書きペン5
9等を挿入し、壁材22に中心点をマーキングする。こ
の中心点は磁石17の中心とほぼ対応しているため、こ
の中心点を中心にして壁材22に孔を開けることにより
配線用ボックス11を壁材22の表側に確実に露出させ
ることができる。
ついて、以下に記載する。 ・ 基準ホール素子38が配設され、その基準ホール素
子38から得られる電圧が基準電圧となる。そのため、
磁石探知器23の方向が変わると同時に、基準電圧が自
動的に調整される。従って、磁石探知器23に向きが変
わる度に、基準電圧の調整作業を行わなくてもよく、磁
石17探知作業を簡単に行うことができ、配線用ボック
ス11の探知を簡単に行うことができる。
て、基準ホール素子38と各ホール素子33a〜33d
との特性差等により生じる電圧差がそれぞれ各記憶器4
6a〜46dに予め記憶され、各補正器45a〜45d
により各ホール素子33a〜33dから得られる電圧が
基準電圧と等しくなるように補正されている。そのた
め、各ホール素子33a〜33dにより磁石17の磁束
の増加による電圧の増加を確実に探知して磁石17探知
の効率を向上させることができる。
き、基準ホール素子38から得られる基準電圧及び各ホ
ール素子33a〜33dから得られる電圧の変化量は同
じであるため、各ホール素子33a〜33dから発生す
る電圧から各記憶器46a〜46dに記憶された電圧差
を各補正器45a〜45dにより減算することにより補
正される。そのため、磁石探知器23の向きが変わって
も常に正確な磁石17探知を行うことができる。
〜33dは4つ設けられ、各ホール素子33a〜33d
には各記憶器46a〜46d及び各補正器45a〜45
dがそれぞれ接続されている。そのため、各ホール素子
33a〜33d毎に補正を行うことができ、4つのホー
ル素子33a〜33dを全て同じ条件にし、それらによ
り磁石17探知作業を行うことができる。従って、ホー
ル素子を1つだけ設け、それに記憶器及び補正器を設け
た場合と比較して、磁石17探知の作業効率を向上させ
ることができる。
〜33dは上下左右に配設され、隣接するホール素子3
3a〜33d間の距離は全て等しくなり、正方形状に配
設されている。そのため、4つのホール素子33a〜3
3dの真ん中に磁石17が位置したとき、各ホール素子
33a〜33dから得られる電圧が全て等しくなり、認
知手段としてのLED34a〜34dが全て点灯するた
め、磁石17の位置を正確に探知することができるとと
もに、その中心点を探知することができる。
D34a〜34dがそれぞれ対応するように配設され、
ホール素子33a〜33dが磁石17に近づき、基準電
圧より大きい電圧を発生したホール素子33a〜33d
に対応するLED34a〜34dが点滅するようになっ
ている。そのため、点滅したLED34a〜34dによ
り磁石17がどのLED34a〜34d、つまり、どの
ホール素子33a〜33d方向に偏っているかを視認す
ることができる。
ぞれLED34a〜34dが対応するように配設され、
各LED34a〜34dは磁石17が近くなると点滅
し、さらに近くなればなるほど点滅間隔は短くなる。そ
のため、使用者は磁石17に近づいたか否かを視認する
ことができ、磁石17探知作業の効率を向上させること
ができる。
及びブザー36が設置され、磁石17が近くになり電圧
が得られるとVF変換回路57により電圧は周波数に変
換される。従って、その周波数によりブザー36を鳴ら
せ、使用者に磁石17に近づいたことを認識させること
ができる。また、電圧が大きくなると周波数も大きくな
るため、磁石17により近づくとブザー36の鳴る間隔
が短くなる。そのため、使用者は磁石17により近づい
たか否かを確認することができ、磁石17探知作業の効
率を向上させることができる。
は上下比較器50に接続され、左右一対のホール素子3
3c、33dは左右比較器54に接続されている。その
ため、上下比較器50及び左右比較器54により磁石1
7が上下又は左右のどちらに偏っているかを判別し、そ
の信号により制御回路49は上部又は下部LED34
a、34b若しくは左部LED又は右部LED34c、
34dの偏っている方を点滅させる。そのため、LED
34a〜34dの点滅により磁石17がどの方向に偏っ
ているかを視認することができる。
は上下基準比較器52に接続され、左右一対のホール素
子33c、33dは左右基準比較器56に接続されてい
る。そして、上下基準比較器52又は左右基準比較器5
6により上下一対の各ホール素子33a、33b又は左
右一対の各ホール素子33c、33dから得られる電圧
の差の絶対値が所定値以下か否かを判別し、所定値以下
となったとき、上下両LED34a、34b又は左右両
LED34c、34dを点滅させる。そのため、磁石1
7が上下間又は左右間に位置しているか否かを視認する
ことができる。
得られる電圧が等しくなったとき、4つのLED34a
〜34dは全て点灯し、ブザー36は連続的に鳴る。そ
のため、磁石17の位置を確実に確認することができ
る。
〜34dの中央位置には貫通孔25が形成されている。
そのため、4つのLED34a〜34dが全て点灯し、
ブザー36が連続的に鳴る位置を保持し、そこに中心点
をけ書きペン59等によりマーキングすることにより壁
材22の表面に磁石17の中心を印すことができる。
具体化することも可能である。 ・ 各増幅器42a〜42dに加算器をそれぞれ接続
し、その加算器に記憶器46a〜46dをぞれぞれ接続
し、さらに、その各記憶器46a〜46dに各補正器4
5a〜45dとして減算器をそれぞれ接続してもよい。
このように構成した場合、例えば、上部ホール素子33
aから電圧が発生し、上部増幅器42aにより増幅され
て1.2Vが発生し、基準ホール素子38から電圧が発
生し、基準増幅器43により増幅されて1.0Vが発生
したとき、上部加算器により1.2Vと1.0Vが加算
され、2.2Vが算出される。その値は上部記憶器46
aに記憶され、さらに、上部補正器45aとしての上部
減算器により、記憶された2.2Vと上部ホール素子3
3aから得られた1.2Vの減算が行われ、上部補正値
1.0Vが算出される。その結果、上部記憶器46a及
び上部補正器45aにより上部ホール素子33aから発
生した電圧が基準電圧に補正される。従って、磁石探知
器23の向きが変わっても基準電圧の調整作業を行わな
くても良く、磁石17探知作業の効率を向上させること
ができる。
31に配設し、各ホール素子に対応するように認知手段
としてLEDを配設してもよい。このように構成した場
合、3つのホール素子の中央に磁石17が位置したと
き、その磁石17に正確な位置を探知することができ
る。
のみ又は左右一対のホール素子33c、33dのみを基
板31に配設してもよい。 ・ ブザー36を省略してもよい。このように構成した
場合、各LED34a〜34dの点滅、点灯により磁石
17の位置を確認することができる。
的思想について以下に記載する。 ・ 上と下の磁石センサが磁石の磁束を検知して得られ
る電圧及び左と右の磁石センサが磁石の磁束を検知して
得られる電圧の大きさを比較する検出手段としての比較
器と、前記認知手段としての発光表示素子と、前記比較
器の検出結果に基づいて発光表示素子の点灯を制御する
制御手段とを備え、制御手段は、比較器により磁石セン
サから得られる電圧が大きいと判断された方の発光表示
素子のみを点滅制御する請求項6又は請求項7に記載の
磁石探知器。
と下の磁石センサが磁石の磁束を検知して得られる電圧
又は左と右の磁石センサが磁石の磁束を検知して得られ
る電圧の大小を検出し、両電圧の大きい方の発光表示素
子を点滅させ、磁石が磁石センサに対して上下又は左右
のどちらにずれているかを視認することができる。
知して得られる電圧及び左と右の磁石センサが磁石の磁
束を検知して得られる電圧の差の絶対値と、その絶対値
と予め設定された基準値とを比較する検出手段としての
基準比較器と、前記認知手段としての発光表示素子と、
前記基準比較器の検出結果に基づいて発光表示素子の点
灯を制御する制御手段と備え、制御手段は基準比較器に
より前記絶対値が基準値より小さいと判断されたとき上
下一対又は左右一対の磁石センサに対応する発光表示素
子を点灯制御する請求項6又は請求項7に記載の磁石探
知器。
磁石センサ間における磁石の位置を視認することができ
る。
ば、次のような効果を奏する。請求項1に記載の発明の
磁石探知器によれば、磁石探知作業の効率を向上させる
ことができるとともに、磁石の位置を容易かつ正確に探
知して配設体の位置を容易かつ正確に探知することがで
きる。
ば、請求項1に記載の発明の効果に加えて、探知する磁
石の位置が変わっても基準電圧の調整作業を必要とせ
ず、磁石の位置を容易かつ正確に探知することができる
ことができる。
ば、請求項2に記載の発明の効果に加えて、磁石センサ
と地磁気センサとの差又は和を記憶手段により記憶し、
補正手段により補正するため、基準電圧を常に補正する
ことができる。
ば、請求項3に記載の発明の効果に加えて、磁石センサ
が1つの場合と比較して、磁石探知作業の効率を向上さ
せることができる。
ば、請求項3又は請求項4に記載の発明の効果に加え
て、磁石の中心点を正確に探知することができる。請求
項6に記載の発明の磁石探知器によれば、請求項3〜5
のいずれかに記載の発明の効果に加えて、磁石が磁石セ
ンサに対してどの方向に偏っているかを認知することが
できる。
ば、請求項3〜6のいずれかに記載の発明の効果に加え
て、磁石と磁石センサとの距離を認知することができ
る。請求項8に記載の発明の磁石探知器によれば、請求
項3〜7のいずれかに記載の発明の効果に加えて、磁石
に近づいたか否かを聴覚により認知することができる
図。
を示すブロック図。
を示すブロック図。
ク図。
た状態を示す部分平面図、(b)は上部LED、左部L
ED及び右LEDが点滅した状態を示す部分平面図、
(c)は全てのLEDが点灯した状態を示す部分平面
図。
ク図。
ク図。
ック図。
部分破断側面図。
び磁石の磁束が通過する状態を示す模式図、(b)は南
側を向く磁石センサに地磁気及び磁石の磁束が通過する
状態を示す模式図。
フ、(b)は基準電圧と磁束密度の関係を示すグラフ。
をを示すグラフ、(b)は磁石から壁材への距離を示す
模式図、(c)は磁石の中心からの距離を示す模式図。
2…隠蔽材としての壁材、23…磁石探知器、33a〜
33d…磁石センサとしてのホール素子、34a〜34
d…認知手段としてのLED、36…認知手段としての
ブザー、38…地磁気センサとしての基準ホール素子、
45a〜45d…補正手段としての補正器、46a〜4
6d…記憶手段としての記憶器、49…制御手段として
の制御回路、50…検出手段としての上下比較器、52
…検出手段としての上下基準比較器、54…検出手段と
しての左右比較器、56…検出手段としての左右基準比
較器、57…VF変換回路。
Claims (8)
- 【請求項1】 建築物の壁材等の隠蔽材の裏側に配設さ
れた配線用ボックス等の配設体に設けられた磁石を隠蔽
材の表側から検知して、前記配設体の位置を探知する磁
石探知器であって、 前記磁石の磁束を検知する磁石センサと、地磁気の磁束
を検知する地磁気センサと、前記磁石センサが磁石の磁
束を検知して得られる電圧が前記地磁気センサが地磁気
の磁束を検知して得られる電圧と異なるとき、それを使
用者に認知させる認知手段とよりなる磁石探知器。 - 【請求項2】 前記認知手段による認知を可能とするた
めに、前記磁石センサが磁石の磁束を検知して得られる
電圧と比較するために設定される基準電圧は、前記地磁
気センサが地磁気の磁束を検知して得られる電圧と等し
くなるように変動可能である請求項1に記載の磁石探知
器。 - 【請求項3】 磁石がないとき、前記地磁気センサが検
知した地磁気の磁束から発生させた電圧と、前記磁石セ
ンサが地磁気の磁束を検知して得られる電圧との差又は
和を記憶する記憶手段を備え、磁石センサが磁石の磁束
を検知して得られる電圧は、磁石センサが検知した前記
磁石の磁束から発生させた電圧に対して記憶手段により
記憶された電圧の差又は電圧の和を補正手段により加算
又は減算して得られる請求項2に記載の磁石探知器。 - 【請求項4】 前記磁石センサは複数設けられ、それら
の磁石センサにはそれぞれ前記記憶手段及び補正手段が
接続されている請求項3に記載の磁石探知器。 - 【請求項5】 前記磁石センサは少なくとも3つ設けら
れ、隣接する磁石センサ間の距離が全て等しくなるよう
に配設される請求項3又は請求項4に記載の磁石探知
器。 - 【請求項6】 前記磁石センサは4つ設けられるととも
に、上下左右に配設され、基準電圧と異なる各磁石セン
サが磁石の磁束を検知して得られる電圧を、上と下及び
左と右で比較し、磁石センサが磁石に対して上と下及び
左と右のどちらに偏っているかを検出する検出手段と、
前記磁石センサが磁石の磁束を検知して得られる電圧が
前記基準電圧と異なるとき、それを使用者に認知させる
認知手段と、認知手段を作動させる制御手段とを備え、
制御手段は検出手段の検出結果に基づき、磁石が上下の
どちらか一方又は左右のどちらか一方の磁石センサに偏
っているかを確認可能とするように認知手段を作動させ
る請求項3〜5のいずれかに記載の磁石探知器。 - 【請求項7】磁石センサと対応して設けられ、前記磁石
センサが磁石の磁束を検知して得られる電圧が前記基準
電圧と異なるとき、それを使用者に認知させる認知手段
としての発光表示素子と、発光表示素子の点灯を制御す
る制御手段とを備えた請求項3〜6のいずれかに記載の
磁石探知器。 - 【請求項8】 磁石センサから得られる電圧を周波数に
変換する電圧周波数変換回路と、前記磁石センサが磁石
の磁束を検知して得られる電圧が前記基準電圧と異なる
とき、それを使用者に認知させる認知手段と、電圧周波
数変換回路により変換された周波数に基づいて認知手段
を作動させるように制御する制御手段とを備えた請求項
3〜7のいずれかに記載の磁石探知器。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP10129799A JP3866442B2 (ja) | 1999-04-08 | 1999-04-08 | 磁石探知器 |
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---|---|---|---|
JP10129799A JP3866442B2 (ja) | 1999-04-08 | 1999-04-08 | 磁石探知器 |
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JP2000292549A true JP2000292549A (ja) | 2000-10-20 |
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Family
ID=14296902
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JP10129799A Expired - Fee Related JP3866442B2 (ja) | 1999-04-08 | 1999-04-08 | 磁石探知器 |
Country Status (1)
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JP (1) | JP3866442B2 (ja) |
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