JP2002202381A - 長尺埋設物探査方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 長尺埋設物の位置、並びに長尺埋設物の継ぎ
手部などの特定部位の位置を同時に検出する方法を提供
する 【解決手段】 媒質中に埋設された長尺埋設物２の位
置、および上記長尺埋設物２の近傍に配置された固有の
発振周波数を有する標識体３の位置を上記媒質表面から
検出する長尺埋設物探査方法であって、上記長尺埋設物
２にその長手方向に沿って上記発振周波数と同じ周波数
の交流電流を流し、上記長尺埋設物２から送信された第
１電磁界応答信号を受信して上記長尺埋設物２の位置を
検出し、上記第１電磁界応答信号によって誘導されて上
記標識体３から送信された第２電磁界応答信号を受信し
て上記標識体３の位置を検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、長尺埋設物の埋設
位置、並びにその長尺埋設物の継ぎ手部などの特定部位
の位置を同時に検出する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、地中に埋設されている長尺埋
設物の埋設位置を検出する方法がいくつか提案されてい
る。第１従来例として、導電性の長尺埋設物に交流電流
を流すか、あるいは導電性の無い長尺埋設物自身がその
内部または表面に有する導線に交流電流を流し、発生さ
れる交流磁界を地表面で検出することで、埋設されてい
る長尺埋設物を長さ方向に連続的に位置検出する方法が
ある。第２従来例として、長尺埋設物に対して共振回路
を有する標識体を貼付し、地表面から電磁界信号を送信
して、その電磁界信号を受けた標識体の共振回路からの
電磁界信号を検出することで、標識体の位置、即ち長尺
埋設物の位置を不連続的に検出する方法がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、第１従
来例の方法では、長尺埋設物から送信されるのは長手方
向に一様な強度の電磁界信号であるので、その電磁界信
号の長手方向の信号強度分布から長尺埋設物の継ぎ手部
などの特定部位の位置を検出することはできなかった。
また、第２従来例の方法では、長尺埋設物の位置を連続
的に検出するためには標識体の貼付間隔を狭めて密に貼
付しなければならないためにコストが上昇し、同時に長
尺埋設物の継ぎ手部などの特定部位の位置を検出するた
めには、例えば、発振周波数の異なる複数種類の標識体
を貼付し、地表面で信号を検出する際に複数種類の標識
体からの信号を、受信周波数を異ならせて個別に検出す
ることを行わねばならず不便であった。

【０００４】本発明は上記の問題点に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、長尺埋設物の位置、並びに長尺
埋設物の継ぎ手部などの特定部位の位置を同時に検出す
る方法を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明に係る長尺埋設物探査方法の第一の特徴構成
は、特許請求の範囲の欄の請求項１に記載の如く、媒質
中に埋設された長尺埋設物の位置、および前記長尺埋設
物の近傍に配置された固有の発振周波数を有する標識体
の位置を前記媒質表面から検出する長尺埋設物探査方法
であって、前記長尺埋設物にその長手方向に沿って前記
発振周波数と同じ周波数の交流電流を流し、前記長尺埋
設物から送信された第１電磁界応答信号を受信して前記
長尺埋設物の位置を検出し、前記第１電磁界応答信号に
よって誘導されて前記標識体から送信された第２電磁界
応答信号を受信して前記標識体の位置を検出する点にあ
る。

【０００６】上記課題を解決するための本発明に係る長
尺埋設物探査方法の第二の特徴構成は、特許請求の範囲
の欄の請求項２に記載の如く、上記第一の特徴構成に加
えて、記標識体の指向性の方向が前記長尺埋設管を軸心
とする所定の同心円の周方向に概平行であるように前記
標識体が設置されている点にある。ここで指向性の方向
とは、標識体から送信される第２電磁界信号の最大信号
強度方向に一致し、その指向性を特徴付ける方向であ
る。例えば、円筒形のソレノイドコイルであれば、その
断面の円に対して直交する方向が各電磁界信号の最大信
号強度方向に一致し、それぞれの指向性を特徴付ける方
向である。

【０００７】上記課題を解決するための本発明に係る長
尺埋設物探査方法の第三の特徴構成は、特許請求の範囲
の欄の請求項３に記載の如く、上記第一または第二の特
徴構成に加えて、前記第２電磁界応答信号の磁力線の一
部が前記第１電磁界応答信号の磁力線と前記媒質表面近
傍において概平行に重畳するように前記標識体が配置さ
れている点にある。

【０００８】上記課題を解決するための本発明に係る長
尺埋設物探査方法の第四の特徴構成は、特許請求の範囲
の欄の請求項４に記載の如く、上記第一から第三の何れ
かの特徴構成に加えて、前記交流電流を、通電期間と停
止期間とを繰り返して前記長尺埋設物に通電し、前記通
電期間において受信した前記電磁界信号から前記長尺埋
設物の位置を検出し、前記停止期間において受信した前
記電磁界信号から前記標識体の位置を検出する点にあ
る。

【０００９】上記課題を解決するための本発明に係る長
尺埋設物探査方法の第五の特徴構成は、特許請求の範囲
の欄の請求項５に記載の如く、上記第一から第四の何れ
かの特徴構成に加えて、前記第１電磁界応答信号および
前記第２電磁界応答信号の合成信号の信号強度分布を解
析することで前記標識体の位置を検出する点にある。

【００１０】上記課題を解決するための本発明に係る長
尺埋設物探査方法の第六の特徴構成は、特許請求の範囲
の欄の請求項６に記載の如く、媒質中に埋設された長尺
埋設物の位置、および前記長尺埋設物の近傍に配置され
た固有の発振周波数を有する標識体の位置を前記媒質表
面から検出する長尺埋設物探査方法であって、前記長尺
埋設物にその長手方向に沿って前記発振周波数と異なる
周波数の交流電流を流し、前記長尺埋設物から発生した
第１電磁界応答信号を受信して前記長尺埋設物の位置を
検出し、前記標識体へ前記発振周波数と同じ周波数の電
磁界送信信号を送信し、前記標識体から発生した第２電
磁界応答信号を受信して前記標識体の位置を検出する点
にある。

【００１１】上記課題を解決するための本発明に係る長
尺埋設物探査方法の第七の特徴構成は、特許請求の範囲
の欄の請求項７に記載の如く、上記第一から第六の何れ
かの特徴構成に加えて、前記標識体がコイルとコンデン
サとを有する発振回路を備えてなる点にある。

【００１２】以下に作用並びに効果を説明する。本発明
に係る長尺埋設物探査方法の第一の特徴構成によれば、
長尺埋設物にその長手方向に沿って発振周波数と同じ周
波数の交流電流を流し、長尺埋設物および標識体から送
信された電磁界応答信号を検出することで、長尺埋設物
および標識体の埋設位置を知ることができる。本長尺埋
設物探査方法では長尺埋設物および標識体に対してそれ
らを励起するための信号を送信する工程は必要はなく、
それぞれから送信された周波数が同じである第１電磁界
応答信号および第２電磁界応答信号を受信機で受信する
工程だけでよいために、簡単な長尺埋設物探査方法を実
施することができる。ここで、標識体は第１電磁界応答
信号の磁力線の一部が標識体を鎖交しているような位置
に配置されていればよい。例えば、標識体を長尺埋設物
の継ぎ手部、曲がり部などの特徴的な部分に近接して配
置しておけば、長尺埋設物の位置を検出した上で曲がり
部や継ぎ手部の位置を単一の受信機で簡単に検出するこ
とができる。従って、継ぎ手部や曲がり部などに照準を
合わせて位置検出を行ってその場所を掘削することで、
曲がり部や継ぎ手部の点検を簡単に行うことができる。

【００１３】本発明に係る長尺埋設物探査方法の第二の
特徴構成によれば、標識体が第１電磁界応答信号を最も
良好に受信することができる向きに配置されているため
に、第１電磁界応答信号を受信したことによって標識体
が送信する第２電磁界応答信号の強度を大きくすること
ができる。その結果、第１電磁界応答信号および第２電
磁界応答信号を受信して解析する受信機に強い信号を受
信させることができ、信号の解析を容易なものにさせる
ことができる。

【００１４】本発明に係る長尺埋設物探査方法の第三の
特徴構成によれば、第１電磁界応答信号および第２電磁
界応答信号を、それらの磁力線が重畳した部分において
単一の受信機で同時或いは所定時間毎に検出することが
できる。

【００１５】本発明に係る長尺埋設物探査方法の第四の
特徴構成によれば、交流電流を通電している期間には、
第１電磁界応答信号および第２電磁界応答信号の合成信
号による電磁界応答信号を強い信号強度で受信すること
ができるため、埋設管が埋設されていることを検出する
ことができる。交流電流を通電していない停止期間に
は、長尺埋設物から送信された第１電磁界応答信号の発
生は停止するが、標識体には誘導電流が一定時間流れる
ために標識体からは第２電磁界応答信号が送信され、そ
の第２電磁界応答信号のみを検出することができる。従
って、交流電流の停止期間には標識体の位置を検出する
ことができる。従って、交流電流の通電と停止とを繰り
返すことで、埋設管の位置と、埋設管に近接して配置さ
れた標識体の位置を検出することができる。

【００１６】本発明に係る長尺埋設物探査方法の第五の
特徴構成によれば、長尺埋設物から送信された第１電磁
界応答信号および標識体から送信された第２電磁界応答
信号による磁力線が媒質表面近傍で概平行に重畳してい
る位置での合成信号の信号強度分布を調べた場合、両者
の磁力線の向きが同じである場合は第２電磁界応答信号
の分だけ標識体が配置された位置の合成信号強度が強く
検出され、両者の磁力線の向きが逆である場合は第２電
磁界応答信号の分だけ標識体が配置された位置の合成信
号強度が弱く検出される。従って、合成信号の信号強度
分布を解析することで長尺埋設物と標識体とを区別して
検出することができる。尚、第１電磁界応答信号と第２
電磁界応答信号の合成信号を受信する媒質表面上の位置
は長尺埋設物の真上である必要はない。

【００１７】本発明に係る長尺埋設物探査方法の第六の
特徴構成によれば、長尺埋設物に電流を流すことで送信
される第１電磁界応答信号を検出することで長尺埋設物
の位置を検出することができ、第１電磁界応答信号とは
別の周波数の電磁界送信信号を標識体に送信すること
で、それを受信した標識体から送信される第２電磁界応
答信号を検出することで標識体の位置を検出することが
できる。例えば、標識体を長尺埋設物の継ぎ手部、曲が
り部などの特徴的な部分に近接して配置しておけば、長
尺埋設物の位置を検出した上で曲がり部や継ぎ手部の位
置を簡単に検出することができる。従って、継ぎ手部や
曲がり部などに照準を合わせて位置検出を行ってその場
所を掘削することで、曲がり部や継ぎ手部の点検を簡単
に行うことができる。

【００１８】本発明に係る長尺埋設物探査方法の第七の
特徴構成によれば、標識体がコイルとコンデンサとによ
る固有の発振周波数を有する共振回路を備えてなること
で、標識体を小型、且つ安価に作製することができる。
更に、コンデンサの容量を変えることで標識体の発振周
波数を容易に調整することができることから、長尺埋設
物に流す電流、または標識体に向けて送信する電磁界信
号の周波数を多様に設定することができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】図１に示す概略図を参照して長尺
埋設物探査について説明する。以下の実施形態における
長尺埋設物探査は、媒質である地中に埋められた長尺の
埋設管２の位置を検出することを主な目的とし、更に、
埋設管２の継ぎ手部分や曲がり部分に近接して標識体３
を配置して、その標識体の位置を検出することで継ぎ手
部分や曲がり部分の位置を検出することをも目的として
いる。

【００２０】埋設管２の位置を検出することは、電圧を
印加して電流を流す電流通電装置４を使用して埋設管２
の長手方向に沿って所定周波数の交流電流を流して第１
電磁界応答信号を送信させて、それを埋設物探査装置１
で受信することで実施される。また、埋設管２から送信
される上記第１電磁界応答信号により、上記所定周波数
と同じ発振周波数の共振回路を有する標識体３に誘導電
流が発生し、その誘導電流により標識体３から第２電磁
界応答信号が送信され、それを埋設物探査装置１で検出
することで標識体３の埋設位置を検出することが実施さ
れる。ここで、電流通電装置４は埋設物探査装置１と有
線または無線により接続され、電流の通電タイミングな
どは埋設物探査装置１から送信される制御信号によって
制御される。

【００２１】＜第１実施形態＞図２を参照して本発明に
係る長尺埋設物探査方法の第１実施形態を実施するため
に使用される埋設物探査装置１の構成図を説明する。埋
設物探査装置１は、装置本体５内部に制御部７と、メモ
リ部６と、表示部８と、発振部９と、受信増幅部１０
と、復調検波部１１とを備えてなり、装置本体５と別体
で、或いはその内部に受信機１２を更に備える。受信機
１２は受信コイル１２ａおよびコンデンサ１２ｂを備え
てなる。制御部７は、装置本体５の各部と回路全体の制
御を行う。発振部９は受信機１２、および標識体３の発
振周波数と同一の周波数の正弦波信号を発振することが
できる。ここで埋設物探査装置１で受信される電磁界応
答信号をＲで表している。

【００２２】電流通電装置４は所定周波数の交流電流を
埋設管２に流すことが可能に構成されており、例えば、
発信機（図示せず）によって発生された所定周波数の正
弦波の電流波形を埋設管２に流すような構成が用いられ
る。尚、電流通電装置４は無線または有線によって接続
された埋設物探査装置１から通電制御信号を受け、それ
に従って埋設管２に電流を流す。埋設管２に流される交
流電流の正弦波の周波数は埋設物探査装置１の発振部９
の発振周波数と同期しており、復調検波部１１において
電磁界応答信号を検波する際の基準とされる。

【００２３】ここで、埋設管２が導体であれば直接電流
を流せばよく、埋設管２が絶縁体または高抵抗の材料で
あれば埋設管２に沿って、或いは埋設管２に内包して導
線を配置し、その導線に電流を流すことで、上述したよ
うな第１電磁界応答信号および第２電磁界応答信号を検
出することが行われる。

【００２４】図３に示すように標識体３はコイル３ａと
コンデンサ３ｂとを備えてなるＬＣ共振回路（発振回
路）で構成され、特定の発振周波数で発振するように調
整されている。コイル３ａは磁性体材料で作製された磁
芯１６の周囲に絶縁膜で被覆された銅線１７を巻いて作
製される。磁芯１６に磁性体材料を用いることで標識体
３から送信される電磁界応答信号の信号強度が高めら
れ、埋設物探査装置１によって良好に検出される。発振
周波数を変更する場合は、コンデンサの容量を変更する
だけでよく、他の構成を変更することなしに様々な発振
周波数を有する標識体を容易に作製することができる。
単に電磁界応答信号を送信するだけでなく他の情報のや
り取りも行う場合は、共振回路に加えて所定のＩＣ回路
などを備えさせておくこともできる。

【００２５】図４を参照して埋設管２と標識体３の位置
関係について以下に説明する。尚、図４（ａ）は断面図
であり、図４（ｂ）は上面透視図である。図４（ａ）お
よび図４（ｂ）に示すように埋設管２と標識体３とを配
置することで、まず埋設管２に沿って流された電流によ
って、磁力線が埋設管２の同心円状に広がる第１電磁界
応答信号が埋設管２から送信される。次に、標識体３は
埋設管２に近接して配置されているが、アンテナとなる
コイル３ａの指向性の方向が埋設管２を軸心とする同心
円の周方向に概平行になるよう、即ち、第１電磁界信号
の磁力線の一部が標識体３のコイル３ａを鎖交するよう
に配置されているので、上記第１電磁界応答信号によっ
て標識体３に誘導電流が流れ、その結果、第２電磁界応
答信号が標識体３から送信される。

【００２６】次に図５（ａ）および図５（ｂ）を参照し
て、埋設管２から送信される第１電磁界応答信号Ｒ
₁と、標識体３から送信される第２電磁界応答信号Ｒ₂と
を受信機１２で受信する場合の位置関係を説明する。
尚、埋設管２と標識体３との位置関係は図４（ａ）およ
び図４（ｂ）を参照して説明したのと同様である。

【００２７】図５（ａ）に図示したように受信機１２の
受信コイル１２ａが媒質表面と平行に配置された場合、
第１電磁界応答信号Ｒ₁および第２電磁界応答信号Ｒ₂の
各磁力線は媒質表面（地表）近傍で部分的に概平行に重
畳し、且つアンテナとなる受信機１２の受信コイル１２
ａの指向性の方向と同一方向になるため、受信機１２の
受信コイル１２ａによって第１電磁界応答信号Ｒ₁およ
び第２電磁界応答信号Ｒ₂が単一の受信機１２により良
好に受信される。また、図５（ｂ）に図示したように受
信機１２の受信コイル１２ａの指向性の方向が２つのコ
イルからなる差動コイルで構成され、それぞれの指向性
の方向が媒質表面に対して垂直である場合であっても、
一方のコイルでは上方向の電磁界応答信号が受信され、
他方のコイル付近では下方向の電磁界応答信号が受信さ
れることで、第１電磁界応答信号Ｒ₁および第２電磁界
応答信号Ｒ₂が単一の受信機１２により良好に受信され
る。このように、受信機１２は特定の構成に限定される
ものではなく、第１電磁界応答信号Ｒ₁および第２電磁
界応答信号Ｒ₂を共に受信できる構成であればよい。

【００２８】次に、電流通電装置４によって標識体３の
発振周波数と同一周波数の交流電流が埋設管２に流さ
れ、図６（ａ）に示すような波形の第１電磁界応答信号
が埋設管２から送信された場合について説明する。図６
（ｂ）に示すように、標識体３のＬＣ共振回路が第１電
磁界応答信号を受信すると、電磁誘導作用によって標識
体３に誘導電流が励起される。その誘導電流は、第１電
磁界応答信号の受信開始時刻から徐々に増大し、やがて
定常状態に至り、第１電磁界応答信号の受信終了時刻か
ら徐々に減少して、やがて消滅する。標識体３にこの誘
導電流が流れている間、標識体３の周囲には磁界が形成
され、標識体３から第２電磁界応答信号が送信される。

【００２９】埋設管２からの第１電磁界応答信号および
標識体３からの第２電磁界応答信号は、受信コイル１２
ａに流れる電流の変化として受信機１２によって検出さ
れ、必要な信号レベルにまで受信増幅部１０によって増
幅されて復調検波部１１へ送られる。復調検波部１１
は、発振部９に同期した信号成分のみを検出し、制御部
７へ出力すると、制御部７はその検出出力をメモリ部６
に記憶したり、表示部８に表示したりする。

【００３０】図６（ｃ）に示すように、埋設管２および
標識体３から送信される第１および第２電磁界応答信号
によって受信コイル１２ａに誘導起電力が発生するが、
埋設管２に対する交流電流の通電の終了後も標識体３の
ＬＣ共振回路を流れる誘導電流によって発生する第２電
磁界応答信号の交流磁界成分によって誘導起電力が発生
する。従って、図６（ｄ）に示すように、受信増幅部１
０と復調検波部１１とからなる受信回路を制御部９から
の通電制御信号のオフ時にのみ作動させることで、標識
体３からの第２電磁界応答信号のみを受信することがで
き、標識体３の位置を検出できる。

【００３１】図６は通電制御信号の１つのオン・オフ期
間に着目して示したものであるが、実際には通電制御信
号のオンとオフとを（埋設管２に対する電流の通電期間
と電流の停止期間とを）連続して繰り返しながら埋設管
２が埋設されていると思われる地表面を移動して、埋設
管２および標識体３の位置を探査することも行われる。
従って、図７（ａ）〜図７（ｃ）には通電制御信号のオ
ンとオフとを連続して繰り返しながら埋設物探査装置１
が埋設管２の長手方向に移動した場合に受信される電磁
界応答信号の波形を示す。

【００３２】図７（ａ）は、通電制御信号がオンである
期間に受信された電磁界応答信号であり、受信された電
磁界応答信号を通電制御信号のオン期間のタイミングに
同期させて取り出すことで、図７（ａ）に示した波形を
得ることができる。同様に、図７（ｂ）は通電制御信号
がオフである期間に受信された電磁界応答信号の波形で
あり、受信された電磁界応答信号を通電制御信号のオフ
期間のタイミングに同期させて取り出すことで、図７
（ｂ）に示した波形を得ることができる。

【００３３】尚、図２に示した埋設物探査装置１は、受
信した電磁界応答信号を単に受信増幅部１０と復調検波
部１１とで処理していたが、上述のように通電制御信号
のオン期間とオフ期間とに同期した電磁界応答信号を解
析する場合、埋設物探査装置１が２つの受信増幅部１０
と２つの復調検波部１１を備え、それぞれがオン期間に
同期した電磁界応答信号とオフ期間に同期した電磁界応
答信号とを増幅し、検波するような構成とすることもで
きる。この場合、受信増幅部１０における増幅率などは
別々の値に設定してもよい。

【００３４】図７（ａ）のように信号強度の大きい電磁
界応答信号が受信された場合、埋設管２が地中に存在
し、それにより埋設管２からの第１電磁界応答信号が強
く観測されていることが分かる。この時に受信される電
磁界応答信号には、埋設管２から送信された第１電磁界
応答信号と、標識体３から送信された第２電磁界応答信
号とが含まれるが、第２電磁界応答信号は第１電磁界応
答信号に比べて小さいために受信された電磁界応答信号
（第１電磁界応答信号および第２電磁界応答信号の合成
信号）に埋もれてしまう可能性があり、図７（ａ）のグ
ラフから標識体３の位置を明確に特定することが難しい
場合がある。

【００３５】従って、図６（ｄ）に示したような第２電
磁界応答信号だけを受信することを目的として、通電制
御信号がオフである期間に受信された電磁界応答信号を
解析することを行う。図７（ｂ）に示すように埋設物探
査装置１を埋設管２の長手方向に沿って移動させた場
合、埋設物探査装置１が標識体３に近づくにつれて、図
６（ｄ）に示したような第２電磁界応答信号の信号強度
が大きくなり、図７（ｂ）のような波形が得られる。た
だし、受信増幅部１０における増幅率は、図７（ａ）の
波形に示した場合よりも大きくしている。その結果、図
７（ｂ）に示した電磁界応答信号の波形のピーク位置に
標識体３が配置されていることを知ることができる。

【００３６】図７（ａ）には、第１電磁界信号に埋もれ
た第２電磁界応答信号のピーク位置を明確に特定できな
い場合について説明したが、第２電磁界応答信号が大き
い場合は図７（ｃ）に示すように第２電磁界応答信号の
ピーク位置を特定することができる。次に、図７（ｃ）
には、通電制御信号を常にオンにしながら埋設物探査装
置１を媒質表面に沿って移動させて第１電磁界応答信号
と第２電磁界応答信号とを連続して受信した測定結果を
示す。図示するように、標識体３が埋設された付近で
は、第１電磁界応答信号および第２電磁界応答信号の合
成信号による受信信号強度分布のピークが現れるため、
標識体３が埋設されていることを容易に判別することが
できる。図７（ｃ）では標識体３からの第２電磁界応答
信号が正のピークで観測された場合について図示してい
るが、第１電磁界応答信号の磁力線の向きと第２電磁界
応答信号の磁力線の向きが媒質表面近傍で同方向にある
場合には、合成信号の信号強度分布には正のピークが現
れ、それらが逆方向にある場合には負のピークが現れ
る。

【００３７】以上のように、本発明に係る長尺埋設物探
査方法によって、埋設管２の埋設位置を検出しつつ、埋
設管２に近接して配置された標識体３の埋設位置が良好
に検出される。従って、標識体３を埋設管２の継ぎ手部
分や曲がり部分などに近接して配置しておけば、埋設管
２を掘削する際にそれらの位置を容易に検出することが
できる。

【００３８】＜第２実施形態＞図８に示す長尺埋設物探
査の例は、電流通電装置４が埋設物探査装置２０とは独
立して動作し、更に埋設物探査装置２０が電磁界信号の
送信と受信とを行う点で第１実施形態および図１に示し
た例と異なる。従って、本実施形態においては独立して
動作する電流通電装置４により交流電流を流して埋設管
２から送信される第１電磁界応答信号を受信することで
埋設管２の位置を検出し、埋設物探査装置２０から送信
された電磁界送信信号を受信した標識体３から送信され
る第２電磁界応答信号を受信することで標識体３の位置
を検出する。以下に、図８および図９を参照して第２実
施形態における長尺埋設物探査を説明する。

【００３９】図９には送信機１３および受信機１２と、
それらの間でやり取りされる信号の処理を行う装置本体
２１を含む埋設物探査装置２０の構成を示す。埋設物探
査装置２０は、装置本体２１内部に制御部７と、メモリ
部６と、表示部８と、発振部９と、変調部１４と、送信
増幅部１５と、受信増幅部１０と、復調検波部１１とを
備えてなり、装置本体２１と別体で、或いはその内部に
送信機１３と受信機１２とを更に備える。送信機１３と
受信機１２とは送信コイル１３ａおよびコンデンサ１３
ｂと、受信コイル１２ａおよびコンデンサ１２ｂとをそ
れぞれ備えてなる。ここで埋設物探査装置２０から送信
される電磁界送信信号をＴで表し、埋設物探査装置２０
で受信される電磁界応答信号をＲで表している。

【００４０】制御部７は、装置本体２１の各部と回路全
体の制御を行う。発振部９は送信機１３、受信機１２、
標識体３の発振周波数と同じ周波数の正弦波信号を発振
することができる。変調部１４は制御部７からのパルス
信号を上述した正弦波信号で変調した送信信号を生成
し、その送信信号を送信増幅部１５で増幅して、送信機
１３へ出力する。送信機１３の送信コイル１３ａとコン
デンサ１３ｂとは共振回路を構成し、送信信号が効率よ
く電磁界送信信号Ｔとして地中に送信される。

【００４１】埋設物探査装置２０の送信機１３から媒質
中に送信される電磁界送信信号Ｔの波形を図１０（ａ）
に示す。図１０（ａ）および図１０（ｂ）に示すよう
に、標識体３のＬＣ共振回路が電磁界送信信号を受信す
ると、電磁誘導作用によって標識体３に誘導電流が励起
される。その誘導電流は、電磁界送信信号の受信開始時
刻から徐々に増大し、やがて定常状態に至り、電磁界送
信信号の受信終了時刻から徐々に減少して、やがて消滅
する。標識体３にこの誘導電流が流れている間、標識体
３の周囲には磁界が形成され、標識体３から第２電磁界
応答信号が送信される。

【００４２】標識体３からの第２電磁界応答信号は、受
信コイル１２ａに流れる電流の変化として受信機１２に
よって検出され、必要な信号レベルにまで受信増幅部１
０によって増幅されて復調検波部１１へ送られる。復調
検波部１１は、発振部９に同期した信号成分のみを検出
し、制御部７へ出力すると、制御部７はその検出出力を
メモリ部６に記憶したり、表示部８に表示したりする。

【００４３】図１０（ｃ）に示すように、標識体３から
送信される第２電磁界応答信号と、送信機１３から送信
される電磁界送信信号の両方の交流磁界成分によって、
受信コイル１２ａに誘導起電力が発生するが、電磁界送
信信号Ｔの送信終了後も標識体３のＬＣ共振回路を流れ
る誘導電流によって発生する第２電磁界応答信号の交流
磁界成分によって誘導起電力が発生する。従って、図１
０（ｄ）に示すように、受信増幅部１０と復調検波部１
１とからなる受信回路を電磁界送信信号の非送信時、即
ち制御部７からのパルス信号のオフ時にのみ作動させる
ことで、標識体３からの第２電磁界応答信号のみを受信
することができる。

【００４４】第２実施形態において、電流通電装置４に
よって埋設管２に流される交流電流の周波数に上述の電
磁界送信信号の発振周波数、即ち標識体３の発振周波数
と異なる値を用いていれば、埋設管２から送信される第
１電磁界応答信号は標識体３の発振回路に起電力を誘起
させることはない。従って、受信機１２が第１電磁界応
答信号の周波数と、第２電磁界応答信号の周波数との２
つの周波数で信号を受信できるように構成しておけば、
埋設管２と標識体３とを個別に検出でき、標識体３の位
置を検出することができる。例えば、受信機１２がそれ
ぞれの周波数に対応する複数の発振回路を備えて構成さ
れていれば、第１電磁界応答信号および第２電磁界応答
信号を共に検出することができ、その結果、埋設管２の
位置と標識体３の位置とを検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態における長尺埋設物探査の概略図
である。

【図２】第１実施形態における埋設物探査装置の構成図
である。

【図３】（ａ）は標識体の構成図であり、（ｂ）はその
等価回路図である。

【図４】埋設管と標識体との位置関係を示す図であり、
（ａ）は断面図、（ｂ）は上面図である。

【図５】埋設管と標識体と受信機との位置関係を示す図
である。

【図６】本発明に係る長尺埋設物探査方法において使用
される信号波形の一例を示す図であり、（ａ）は第１電
磁界応答信号の波形であり、（ｂ）は標識体を流れる誘
導電流の波形であり、（ｃ）は受信機のコイルにおける
誘導起電力の波形であり、（ｄ）は第２電磁界応答信号
の検出出力波形である。

【図７】（ａ）および（ｃ）は第１電磁界応答信号およ
び第２電磁界応答信号の合成検出出力波形、（ｂ）は第
２電磁界応答信号の波形である。

【図８】第２実施形態における長尺埋設物探査の概略図
である。

【図９】第２実施形態における埋設物探査装置の構成図
である。

【図１０】本発明に係る長尺埋設物探査方法において使
用される信号波形の一例を示す図であり、（ａ）は電磁
界送信信号の波形であり、（ｂ）は標識体を流れる誘導
電流の波形であり、（ｃ）は受信機のコイルにおける誘
導起電力の波形であり、（ｄ）は第２電磁界応答信号の
検出出力波形である。

【符号の説明】

１ 埋設物探査装置 ２ 埋設管 ３ 標識体 ４ 電流通電装置 ５ 装置本体 ６ メモリ部 ７ 制御部 ８ 表示部 ９ 発振部 １０ 受信増幅部 １１ 復調検波部 １２ 受信機 １３ 送信機 １４ 変調部 １５ 送信増幅部 １６ 磁芯 １７ 銅線 ２０ 埋設物探査装置 ２１ 装置本体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 早川 秀樹 大阪府大阪市中央区平野町四丁目１番２号 大阪瓦斯株式会社内 Ｆターム(参考） 2F063 AA01 BA30 BC01 BD03 DA01 DA05 GA01 LA05 5J070 AC01 AD02 AE11 AK22

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 媒質中に埋設された長尺埋設物の位置、
   および前記長尺埋設物の近傍に配置された固有の発振周
   波数を有する標識体の位置を前記媒質表面から検出する
   長尺埋設物探査方法であって、 前記長尺埋設物にその長手方向に沿って前記発振周波数
   と同じ周波数の交流電流を流し、前記長尺埋設物から送
   信された第１電磁界応答信号を受信して前記長尺埋設物
   の位置を検出し、 前記第１電磁界応答信号によって誘導されて前記標識体
   から送信された第２電磁界応答信号を受信して前記標識
   体の位置を検出することを特徴とする長尺埋設物探査方
   法。
2. 【請求項２】 前記標識体の指向性の方向が前記長尺埋
   設管を軸心とする所定の同心円の周方向に概平行である
   ように前記標識体が設置されていることを特徴とする請
   求項１に記載の長尺埋設物探査方法。
3. 【請求項３】 前記第２電磁界応答信号の磁力線の一部
   が前記第１電磁界応答信号の磁力線と前記媒質表面近傍
   において概平行に重畳するように前記標識体が配置され
   ていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載
   の長尺埋設物探査方法。
4. 【請求項４】 前記交流電流を、通電期間と停止期間と
   を繰り返して前記長尺埋設物に通電し、前記通電期間に
   おいて受信した前記電磁界信号から前記長尺埋設物の位
   置を検出し、前記停止期間において受信した前記電磁界
   信号から前記標識体の位置を検出することを特徴とする
   請求項１から請求項３の何れかに記載の長尺埋設物探査
   方法。
5. 【請求項５】 前記第１電磁界応答信号および前記第２
   電磁界応答信号の合成信号の信号強度分布を解析するこ
   とで前記標識体の位置を検出することを特徴とする請求
   項１から請求項４の何れかに記載の長尺埋設物探査方
   法。
6. 【請求項６】 媒質中に埋設された長尺埋設物の位置、
   および前記長尺埋設物の近傍に配置された固有の発振周
   波数を有する標識体の位置を前記媒質表面から検出する
   長尺埋設物探査方法であって、 前記長尺埋設物にその長手方向に沿って前記発振周波数
   と異なる周波数の交流電流を流し、前記長尺埋設物から
   発生した第１電磁界応答信号を受信して前記長尺埋設物
   の位置を検出し、 前記標識体へ前記発振周波数と同じ周波数の電磁界送信
   信号を送信し、前記標識体から発生した第２電磁界応答
   信号を受信して前記標識体の位置を検出することを特徴
   とする長尺埋設物探査方法。
7. 【請求項７】 前記標識体がコイルとコンデンサとを有
   する発振回路を備えてなることを特徴とする請求項１か
   ら請求項６の何れかに記載の長尺埋設物探査方法。