JP2002523787A - 磁気に基づく測定の実施方法及び装置 - Google Patents

磁気に基づく測定の実施方法及び装置

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JP2002523787A JP2000567973A JP2000567973A JP2002523787A JP 2002523787 A JP2002523787 A JP 2002523787A JP 2000567973 A JP2000567973 A JP 2000567973A JP 2000567973 A JP2000567973 A JP 2000567973A JP 2002523787 A JP2002523787 A JP 2002523787A
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アンデッシュ・エイデンヴァル
マルティン・セールステット
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アーべーべー・アクチボラゲット
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Abstract

(57)【要約】 測定領域(16)の基本信号を介して発生する磁界の影響を測定して量の測定を実施するための装置は、基本信号を規則正しく繰り返えさせる時間長さまたはその倍数に基づく規則的な方法で基本信号の極性を変化させるようになっている第1部材(7)と、上記第1部材の極性変化と同期して検出信号の処理に関連する検出信号の極性を変化させるようになっている第2部材(9)とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 (技術分野) 本発明は、以下に添付の独立形式の方法請求項及び装置請求項の前提項に従っ
た方法及び装置に関するものであり、誘導測定技術による量の測定への外乱磁界
の影響を低減することを目的とする。
【0002】 本発明は、くぎや他の丸棒状の金属体あるいは紙のように扱える金属リボン等
を発見するのに用いられる。本発明は、また、板状リボンの厚さや棒材の直径や
金属製品の他の幾何学的測定といった金属製品の量の誘導測定にも用いることが
できる。本発明はまた、金属製品の電気特性や磁気特性を測定するのに役立つ。
【0003】 (背景技術) 誘導技術により金属体の存在を検出したり金属体の大きさを測定することは、
長年周知の技術であると考えられる。時間と共に変化する磁界は、一般に、時間
と共に規則的に変化する電流をコイルに供給することによって生じる。こうして
生じた磁界は、磁界領域で金属体と相互作用し、金属体に電流を誘導する。上記
電流は、適用された磁界領域の上に付加された磁界をつくる。適用された磁界と
金属体から生じる付加された磁界との2つ磁界は、通常、コイルによって、特に
受信コイルによって測定される。上記2つの磁界は電圧を誘導し、上記電圧は求
める量の初期測定値となる。発生コイルと受信コイルは、分離された複数のコイ
ルか或いは同じコイルであってもよい。また、送信コイルは、受信コイルと同様
、一つのコイルか或いは配列された複数のコイルであってもよい。
【0004】 発生コイルに供給する時間と共に規則的に変化する電流は、一般に、米国特許
第4475083号において記載されているような一定の周波数をもつ正弦波電
流であるが、米国特許第5059902号において記載されているような一定の
時間長さで矩形状の波形をもつ電流でもよく、もしくは時間について規則的な他
の形をもつものでもよい。電流の規則的反復に対する時間は、供給電流の時間長
さもしくは測定の時間長さと呼ばれる。またその代わりに、規則正しさを反復す
る周波数が、供給電流周波数または測定周波数と呼ばれる。
【0005】 金属体内に誘導された電流と、受信コイルの誘導電圧を通して金属体の測定値
として測定される付加された磁界とは、発生磁界により完全に制御される。その
結果、受信コイル内の誘導電圧は、基本信号から生じる磁界を発生させる電流と
時間に関して同じ規則正しさをもつ。このことは、しばしば大きな利点となって
いる。すなわち、一方では、金属体からの誘導電圧が時間周期内に受信されるこ
とが知られており、他方では、誘導電圧の分析を制御するために、上記期間を用
いて発生する電流の推移を利用できるという事実である。先に述べられた事実は
、周知のろ過技術により高い精度で、他の時間周期をもつ望ましくない雑音を除
去するためのフィルターを製作するのを可能する。次に述べられた事実は、スウ
ェーデン特許第7710481−8号において記載されているような同期整流化
により、もしくは米国特許第5059902号において記載されているような設
定された時間周期の分析により、受信コイルに適用された磁界で引き起こされた
電圧から金属体より生じる付加電圧を選択的に検出するために信号が非常に厳密
に扱われていることを意味する。
【0006】 産業上の関係において上記測定および検出技術を用いる際の問題点は、計器に
近い大きな電気装置が時間と共に変化する強い磁界を作り出してしまうことであ
り、それは適用された電流の時間長さとほぼ同じ規則的な時間工程をもつ時間長
さをしばしば有する。その結果、外乱は、これまでの周知の技術により目立たな
いように弱められる。
【0007】 誘導計器での外乱を低減する方法は、あらゆる種類のシールドに組込むことで
あるが、これはしばしば入手し得ない程の広い場所を必要とするため産業上の適
用において時に不可能である。さらに該計器は、測定される物質を挿入し取り出
すための大きな開口を備える必要があり、これらの開口より妨害磁界が入り込む
【0008】 外乱磁界の影響の問題は、遠隔通信技術、すなわち時間長さの連続した変化や
制御された方法による変化で知られる周波数調整技術を用いることにより解決さ
れる。しかしながらこの処理方法は、より多くの規則的時間工程が妨害を排除す
るために扱われなければいけないことを意味し、この場合、測定が現在必要とさ
れる迅速さに対してしばしば遅すぎることを意味する。例として丸太のくぎの産
業調査が挙げられるが、くぎは上記時間工程の間に計器をなんとか通り抜けるか
もしれない。さらに、上述された調整技術は、調整の明確な効果を引き起こす幅
の狭いバンドで構成されたフィルターが同じ長さで使用されないであろうことを
意味する。
【0009】 (発明の概要) 本発明の目的は、量を誘導測定するための方法と装置を提供することである。
外乱域は、測量に使われる時間の長さに近い規則的な時間長さを有する上記時間
と共に規則的に変化し、上記装置は、上記外乱域の負の影響を実質的に減らすの
を可能する。
【0010】 本発明によると上記目的は、コイルに送られる基本信号を規則的に反復させる
ためにその極性を規則的に変え、時間の長さと同期させて、その変化させられた
基本信号を基にコイルに磁界を形成させ、測定域で生じた検出信号の分析をこの
極性変化と同時に制御し、この分析前に検出信号の極性変化を基本信号の極性変
化と同時に行うことによって得られる。ここで極性変化とは、変化後に問題の信
号が、そのような変化がなければ取ったであろう符号と反対の符号を次にそのよ
うな変化が起こるまで取り、その後は、前の2回の極性変化が全く起こらなかっ
たのと同じ波形をしていることを意味する。この極性変化は、基本信号の規則的
反復の時間の長さ、即ち、時間長さまたは、そのあらゆる完全な倍数の時間長さ
で起き、一定の決められたパターンを与える。本発明の装置は、基本信号の規則
的変化の時間の長さまたはその倍数を基に、規則的にコイルに送られる基本信号
の極性を変化するために備えられた第1部材と、検出信号の処理に関し、第1部
材による極性変化と同時に検出信号を極性変化するように備えられた第2部材と
を有する。ここで極性変化とは、変化後に問題の信号が、そのような変化がなけ
れば取ったであろう符号と反対の符号を次にそのような変化が起こるまで取り、
その後は、前の2回の極性変化が全く起こらなかったのと同じ波形をしているこ
とを意味する。その結果、上記基本信号と近い時間の長さを持つ外乱信号は、上
記検出信号が少なくともその規則的な極性変化間の時間にわたる測定時間に摘要
されると、排除される。
【0011】 このように基本信号から発せられる検出信号の成分は二度影響を受けるが、外
乱信号から発せられる成分は一度だけ影響を受けることを確実に行うことによっ
て、上記第2部材を介して、検出信号に関してゼロ信号を実質的に与えるように
影響を与えることが可能となる。これは、測定信号そのものが、即ち、測定域で
おそらく影響を受ける基本信号が、信号の積分によって消失することなく行われ
、この量に関する情報は残って高い確実性で確定される。
【0012】 本発明の好適な実施形態では、上記信号に影響を与えるための第1と第2部材
は、第2部材が、第1部材による基本信号への影響とは逆に極性を変化させて、
検出信号に影響を与えるように、調整されている。その結果、第1と第2部材に
影響される検出信号に含まれる成分は、実質的にあらゆる影響を全く受けなかっ
たのと同じ波形になる。このことは問題への非常に簡単で有利な解決方法の本質
を成す。なぜならこの場合、前述の検出信号の成分は実質的に第1と第2部材の
影響を受けない状態のため、外乱信号から発する検出信号成分の測定時間にわた
る積分が実質的にゼロになると同時に、基本信号から発する検出信号成分と測定
域で測定の間に検出信号に及ぼされるであろう影響が、十分に測定可能な結果を
もたらすことが確実となるからである。しかし、指摘しておくことは、第1と第
2部材とによって異なった信号の影響を与えることは本発明の範囲内であるとい
うことである。但し、これは、第1部材を介しての信号の影響によって、第2部
材による影響を受けた測定信号そのものが、上記追加の影響を与えたときに実質
的にゼロであるが連続的に十分解釈可能な波形を受けないということが行われる
限りにおいてである。
【0013】 本発明の別の実施形態によると、基本信号を発生する部材は、第1例では、基
本信号の時間長さ、即ち、基本信号の規則的な反復のための時間の長さを間絶な
く変化させるようになっており、第2例では、基本信号の周波数を間絶なく変化
させるようになっている。上記基本信号の極性変化と、それと同期して制御され
る検出信号とは、時間長さの変化あるいは代わりにその間の基本信号の進行周波
数と組み合わせることができる。特に、外乱が大きく、且つ、異なる時間長さの
成分あるいはその代わりとして周波数成分を含むような測定状況においては、こ
れらの成分のいずれもが実質的に基本信号と同じ時間長さを持っているが、この
ような組み合わせは効果的な外乱除去を可能とする。さらにまた、周波数の変調
に関しては、基本信号の時間長さは中間値辺りで連続的に変化され得て、検出信
号の基本信号の極性は上記の如くそれと同時に変化する。
【0014】 本発明のさらなる有利な点および有利な特徴は以下の詳細な説明と他の従属請
求項から明らかになるであろう。
【0015】 添付の図面を参照し、以下に本発明の例証として言及される本発明の好適な実
施形態を詳述する。
【0016】 (本発明の好適な実施形態の詳細な説明) 測定領域における磁界への影響を測定することによって、物体15の量の測定
を行うための本発明の好適な実施形態による装置の全体構成は、非常に概要的に
図1に示されており、測定領域の小さな金属物体の存在をどのように検出するか
が以下で論じられる。上記装置は、時間と共に変化し且つ一定時間長さを有する
所謂基本信号を発生するための部材1を備えており、この場合には、典型的には
一定の時間長さすなわち周波数の正弦波信号によって示される。この信号は、伝
送コイル3を制御するためのものであり、増幅器2で増幅された後、この信号に
従って測定領域内に磁界が生じる。レシーバコイル5は、測定領域16内の上記
磁界を検出して検出信号を発生するようになっている。その検出信号は、付加的
な増幅器6を通って増幅され、次いで更に先に伝送されて、測定領域16内に金
属物体が存在してそれによって磁界に影響を与えたかどうかを決定する。
【0017】 部材1はコイル3より前にあって信号を発生し、第1部材7は、部材1からの
基本信号の経路に配置されて、基本信号の特性に影響を与える。より正確には、
基本信号の時間長さにより明白に決定される規則的な時間間隔で基本信号の極性
を変化させることによって、基本信号の特性に影響を与える。上記時間長さは、
基本信号の反復時間として、或いはその代わりに、基本信号の周波数として定義
される。好適な実施形態では、極性は各時間長さ毎に一回変化する。このことは
図2においても示されている。部材7は、プラスとマイナスの入力を有すると共
にゲインが1である作動増幅器である。この作動増幅器においては、各入力が各
入力に信号を交互に伝導スイッチに接続されて、上記スイッチは、信号がプラス
の入力に入ってきたとき、その信号は増幅器に影響を与えずに通りすぎ、信号が
マイナスの入力に入ってきたとき、その極性が逆転する。
【0018】 図1に示されている部材7および部材9に対するジョイント制御は、異なる時
間推移をするがそれにも拘わらず互いに同期する2つの別々の制御装置であって
もよい。もしも、例えば基本信号と検出信号との間に遅延があるならば、部材7
と部材9との時間制御は、この遅延を考慮に入れなければならないだろう。
【0019】 図1の波先8によって表されていることは、外乱信号が、より正確には基本フ
ィールドの時間長さに近い時間長さを有する外乱信号が、測定領域16に到達し
て、検出信号に影響を与えることである。この外乱信号は、工業的な環境に通常
存在するような信号であって、周波数変換機によって駆動されるエンジン駆動装
置から由来する場合がある。部材7内の信号は発生基本信号だけに影響を及ぼし
、外乱信号がその中に含まれることはない。一方、上記検出信号は、また上記外
乱信号からの成分を有し、第2部材9に到達する。上記第2部材9は検出信号の
特性に影響を与えるようになっている。より正確には、この第2部材9は、検出
信号を、基本信号のために使用される第1部材7と同じ影響下に置くようになっ
ている。この影響は、10で示されるジョイント部材を介して制御される。この
ジョイント部材10は、立ち代って、所望の制御を行うために基本信号を使用す
る。この装置の機能は、図2に関連して説明される。
【0020】 この装置は、またフィルター11を備えており、このフィルター11は基本信
号の周波数と明らかに異なる周波数を有する信号を取り除くようになっている。
上記基本信号の時間長さすなわち周波数は極性変化において変化しないという事
実から、このフィルターは最大狭周波数帯域を用いて作られていてもよい。とは
言え、このフィルターは上記検出信号を完全に通すけれど、比較的検出信号に近
い時間長さを有する信号は停止させる。得られた検出信号は、その後、部材12
に送られる。部材12は、入力13で受け取る基本信号に基づいて、検出信号を
同期的に整流するようになっている。部材12は、より正確には、正弦波基本信
号が正であるときはプラス1を、また正弦波信号が負の時はマイナス1を、そこ
に到達する信号に乗ずることによって、検出信号を同期的に整流するようになっ
ている。この正弦波基本信号から出てくる検出信号の成分は、金属検出によって
影響を受けるのだが、正のときはプラス1、負のときはマイナス1が乗じられる
ので、図4に示されているような波形を呈する。この信号の振幅は、測定領域1
6内の金属物体の存在によって決まる。
【0021】 部材12は、上記方法以外の他の知られた同期整流法で設計されてもよい。
【0022】 しかしながら、外乱信号から出る検出信号の成分は、ときには正弦波基本信号
と協同し、ときには正弦波基本信号を打ち消し、そして、予め決られた測定時間
周期中の部材12内での増倍においては、マイナスの部分とちょうど同じ大きさ
のプラスの部分に達する。
【0023】 上記装置は、また、指示さた測定時間周期に渡って部材12からの測定信号を
積分する手段14を備える。上記測定時間周期は、少なくとも基本信号の規則的
な極性変化に要する時間に対応した時間長さを有する。この測定時間周期は、よ
り正確には、正弦波の外乱信号から出る測定信号の成分がこの積分で実質上消滅
するように選択されている。それゆえ、図4に示される信号のみが積分の結果生
じる部分であり、これにより、上記外乱信号が測定結果に対していかなる顕著な
影響も持たないから、その波形は測定領域内の金属物体の存在によって決定され
る。従って、これらの金属物体は高い信頼性で検出されることができる。これは
、測定時間周期の長さと第2部材の影響が互いに綿密に調整されて積分時に正弦
波の外乱に貢献するものを排除することを意味する。
【0024】 信号の影響に対する別の可能性は図3に示す。図3では、この可能性は、第1
部材および第2部材において、基本信号の1.5時間長さに対応する時間長さで
生じる。基本信号と同じ時間長さを有する外乱信号は、このようにして3時間長
さの測定時間に渡たって極性の変化によって除去され、同時に、測定信号は影響
を受けないままである。図3による極性変化から得られる付加的な利点は、3時
間長さの同時発生の外乱から生じる外乱の影響が除去されるということである。
【0025】 米国特許第5059902号に述べられている誘導測定技術に関連して、本発
明を使用する非制限的な方法が図5に示されている。この技術の一実施例におい
て、設定された時間の間、一定電流が伝送コイル3に供給される。その後、この
電流供給は突然遮断され、その後受信コイル4の誘導電圧が、異なる時間間隔に
渡って電圧の積分により分析される。この積分は、磁界領域2内の電気伝導体で
ある物体1の量の測定になる。また、この種の測定において、装置の反復周波数
に近い周波数を有する外乱フィールド8は、妨害的な影響を及ぼし得る。本発明
を利用するこのような測定の為の装置は、図5に概略的に示され、図5の装置に
よって使用される制御信号は、図6に示されている。図5の装置は、本発明によ
って外乱を望まれるように排除するためのものである。
【0026】 伝送コイル3の一定電流の供給は、交互に異なる方向へ生じるようになってお
り、その結果、測定区域内に形成された磁界は、正で給電されるトランジスタ5
と負で給電されるトランジスタ6とを使用することによって、異なった方向をと
る。上記トランジスタ5,6は、それぞれ図6のS1,S2に従って制御回路7に
より制御される。制御は、コンピュータあるいはTTL論理によって、あるいは
他のやり方で調整される。まず最初に、期間1が存在し、この期間の前半の間、
正で給電されるトランジスタは伝送コイルに電気を供給し、その後、期間1(P
1)の後半の間、両トランジスタは電気の供給を止める。次に、期間2(P2)
が存在し、その前半の間、負で給電されるトランジスタは伝送コイルに電気を供
給し、その後、期間2の後半の間、両トランジスタは電気の供給を止める。
【0027】 本発明によると、上述の期間P2の後には期間P3が続き、期間3は、電気の
供給については極性の対称的な変化ではなく期間P2の反復である。期間P4は
期間P1の反復であり、本発明によると、その後に続く。従って、期間P3と期
間P4は、期間P1と期間P2の反復であるが、逆極性を持つ。
【0028】 受信コイル4からの信号は、生じ得る外乱8と同じく物体によって影響を受け
てきたが、その信号は増幅器9で増幅され、積分器10に導かれる。そして、給
電期間中は零にされる。積分器10は、制御回路からの制御信号S3で積分する
為に、給電が中断された後の一定期間、開になっている。積分器から出た信号は
図6のS6に示される原理波形8を有し、それは給電されるフィールドの方向に
よって決まる。2つの供給間の時間と同じ時間長さか或いは近い時間長さを有す
る外乱は、正及び負の貢献を交互に行う。一方発生フィールドから発する信号は
正‐負‐負‐正の貢献を行う。両極増幅器11は、正と負の入力に基づいて、そ
れぞれスイッチが入り、制御信号S4とS5によってそれぞれ制御される。その
結果、積分器からの信号は、S4が活動状態のときは極性に関して影響を受けず
、S5が活動状態のときは極性に関して逆転する。当該信号の4期間の合計は、
物体の量が測定される値を取り、外乱信号からの合計は零の値をとる。ASとS
Sは、それぞれ意図された信号と外乱信号を示す。一方、UとTはそれぞれ電圧
と時間を示す。
【0029】 上記の図に関連して述べられた極性変化の規則性は、交互に影響を受けない極
性と交互に変化される極性とを伴うものであったが、この規則性はいかなる方法
においても本発明を制限しない。それよりも、規則正しい極性変化の設計的選択
は、外乱の波形及び外部の妨害の影響を可能な限り排除するという要求によって
決定される。もしも、外部の妨害が、発生した電流の周波数あるいは時間と同じ
かあるいは殆ど同じの周波数や時間長さを有する成分を本質的に含むなら、多く
の場合、極性を変化させる上記方法は最適である。しかし、もしも、外部の妨害
が発生電流より実質的に低い基本周波数を有し、発生電流に近い周波数を有する
ものもある多くの調波を有するならば、図7による一定の極性変化の表が有益で
ある。このような表は上述の表よりも実質的に優れた能力を有していて、発生周
波数と異なる周波数の外乱を排除する。
【0030】 図7の制御電圧時間図では、期間P1と期間P2とは、無影響の極性の時間長
さとみなされ、期間P3及びP4は逆極性の期間とみなされる。また、期間P5
及び期間P6は、逆極性の期間とみなされる。図5の検出部材10は類似の方法
で影響を受け、受信された信号の積分は期間P1からP6までの時間長さ全体を
通じて生じる。そのときに、期間P1と期間P2の時間長さに対応した周波数以
外の外乱周波数の実質的な排除も行われる。UPTとUNTは、それぞれ制御電
圧正のトランジスタと制御電圧負のトランジスタを示す。もしも外乱の異なる時
間長さ成分の周波数スペクトルが知られているならば、外乱周波数を排除するた
めに、本発明による極性変化する一定の時間連鎖を構成して、外乱を最適に排除
し得る。その時、当業者が、本発明に基づいて極性変化のための最適な表を立案
するのは容易である。これは、例えば正弦波や矩形波あるいは他の形状等の規則
的に変化する使用電流供給の形態とは無関係に、有効である。
【0031】 本発明は、勿論、上述の好ましい実施例に決して限定されない。このことは上
記の説明から明白である。本発明の基本的な考えから逸脱すること無く、その改
良に対して多くの可能性があることは、当業者には明らかであろう。
【0032】 このように、請求項内の「同期化された」という表現は、検出信号の極性変化
が、あたかも基本信号の極性変化と同時に起こるかのように、あるいは基本信号
の時間間隔と同じ時間間隔で起こるかのように解釈されるべきではなく、2つの
信号の極性変化は時間関係に従って生じることは、上記説明から明らかである。
【0033】 さらに、本特許の請求項の定義の「上記基本信号の時間の長さに近い時間の長
さを有する外乱信号」がいかに解釈されるべきかについては、上記記載から明ら
かである。なぜなら、この開示の12頁の最初の段落(英文明細書)にある説明
から、本発明に従って行なわる途中で排除される外乱信号は、基本信号の時間長
さと幾分異なる時間長さを有することが明かである。
【0034】 本装置に含まれる異なった部分が、物質的に分けられた成分である必要が全く
無く、また、基本信号を発する部材が例えばその極性を変化させるものと同じで
あっても良いということが述べられるべきである。極性変化及び分析は、1つ且
つ同一部材に統合されても良い。請求項はこのことを包含すると解釈されるべき
である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1は、本発明の好適な実施形態の装置の原理略図である。
【図2】 図2と図3は、本発明の2つの異なる好適な実施形態による装置
の第2部材の影響を受けた後の正弦波の外乱信号から発せられる検出信号の成分
の波形を示す。
【図3】 図2と図3は、本発明の2つの異なる好適な実施形態による装置
の第2部材の影響を受けた後の正弦波の外乱信号から発せられる検出信号の成分
の波形を示す。
【図4】 図4は、本発明の装置の同期整流後に検出信号がどのように見え
るのかを示す。
【図5】 図5は、一定の電流供給と突然の中断という給電方法を使って、
工業的計測において外乱を除去するために使われる本発明の装置の原理略図であ
る。
【図6】 図6は、図5の装置に対する制御信号と信号成分の一例を示す。
【図7】 図7は、図5の装置に対する制御信号と信号成分の別の例を示す
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,SD,SL,SZ,UG,ZW),E A(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU,TJ ,TM),AE,AL,AM,AT,AU,AZ,BA ,BB,BG,BR,BY,CA,CH,CN,CR, CU,CZ,DE,DK,DM,EE,ES,FI,G B,GD,GE,GH,GM,HR,HU,ID,IL ,IN,IS,JP,KE,KG,KP,KR,KZ, LC,LK,LR,LS,LT,LU,LV,MD,M G,MK,MN,MW,MX,NO,NZ,PL,PT ,RO,RU,SD,SE,SG,SI,SK,SL, TJ,TM,TR,TT,UA,UG,US,UZ,V N,YU,ZA,ZW Fターム(参考) 2G005 CA03 2G017 AA01 AB01 AD01 BA05 2G053 AA02 BA02 BA13 BA16 BB11 BC02 CA03 CA18 CB12 DA09

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 測定領域(16)内の磁界に対する影響を測定することによ
    って量の測定を行うための方法であって、時間とともに規則的に変化する基本信
    号を発生させ、上記測定領域内のコイル(3)に送って、上記基本信号に従って
    磁界を発生させ、検出信号を発生させることにより上記コイルの上記磁界を上記
    測定領域において検出し、上記量に関連して上記測定領域の上記磁界への影響か
    ら得られる成分をこの検出信号から分離して上記量を割り出す方法において、 上記コイルに送られた上記基本信号の極性は規則的に変化させられると共に上
    記基本信号の規則的な反復の時間の長さと同期化されており、これにより上記コ
    イルはこのように変化させられた上記基本信号に基づいて磁界を発生させ、上記
    測定領域に誘導された上記検出信号の分析はこの極性の変化と同期して制御され
    、上記検出信号の極性変化は、この分析より前に上記基本信号の上記極性変化と
    同期して行われ、ここにおける極性変化とは、当該の上記信号が、そのような変
    化がなければとっていたであろう符合と反対の符合を次の極性変化までとり、上
    記次の極性変化の後では、その前の上記2つの極性変化のいずれもが生じなかっ
    たのと同じ波形になることを意味していることを特徴とする方法。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の方法において、上記基本信号の時間長さ、
    つまり上記基本信号の規則的な反復の時間の長さは、上記時間を通して連続的に
    変化させられることを特徴とする方法。
  3. 【請求項3】 請求項1または2に記載の方法において、上記基本信号の周
    波数は連続的に変化させられることを特徴とする方法。
  4. 【請求項4】 請求項1乃至3のいずれかに記載の方法において、上記検出
    信号は、極性変化によって基本信号の影響とは反対に影響され、したがってこれ
    らの両方の影響を受ける検出信号の成分は、全く何の影響も受けなかった場合と
    ほぼ同じ波形を示すことを特徴とする方法。
  5. 【請求項5】 請求項1乃至4のいずれかに記載の方法において、上記極性
    変化は、分析の測定時間内に数回行われることを特徴とする方法。
  6. 【請求項6】 測定領域(16)の磁界に対する影響を測定することによっ
    て量を測定を行うための装置であって、コイル(3)を制御するための時間と共
    に規則的に変化する基本信号を発生してこの基本信号に応じて上記測定領域に磁
    界を発生させるようになっている部材(1)と、上記測定領域におけるコイルの
    磁界を検出して装置(11,12,14)に検出信号を送るようになっている部
    材(5)とを備え、上記装置(11,12,14)は、上記測定対象の量を割り
    出すためにこの測定対象の量に対応する測定領域の磁界に対する影響から生じる
    成分をこの検出信号から分離するようになっている装置において、 上記基本信号の規則的な反復の時間の長さ或いはその倍数に基づいて上記コイ
    ルに送られた上記基本信号の極性を規則的に変化させるようになっている第1部
    材(7)と、上記検出信号の処理に関連して上記第1部材による極性変化と同期
    して検出信号の極性を変化させるようになっている第2部材(9)とを有し、 ここにおける極性変化とは、当該の上記信号が、そのような変化がなければと
    っていたであろう符合と反対の符合を次の極性変化までとり、上記次の極性変化
    の後では、その前の上記2つの極性変化のいずれもが生じなかったのと同じ波形
    になることを意味し、これにより、少なくとも上記検出信号の上記規則的な極性
    変化間の時間周期にわたって延在する測定時間周期について上記検出信号が集約
    されると、上記基本信号の時間の長さに近い時間の長さを有する外乱信号が除去
    されることを特徴とする装置。
  7. 【請求項7】 請求項6に記載の装置において、信号に影響を与えるための
    上記第1部材(7)および上記第2部材(9)は、上記第2部材が上記検出信号
    に影響を与えて第1部材(7)による上記基本信号への影響とは逆に極性を変化
    させるように調整され、これにより、上記第1部材および上記第2部材の両方の
    影響を受けた検出信号に含まれる成分は、全く何の影響も受けなかった場合と実
    質的に同じ波形を有することを特徴とする装置。
  8. 【請求項8】 請求項6または7に記載の装置において、上記第2部材(9
    )は、上記検出信号の極性を上記測定時間内に数回変化させるようになっている
    ことを特徴とする装置。
  9. 【請求項9】 請求項6乃至8のいずれかに記載の装置において、上記第1
    部材(7)は、上記基本信号の極性を上記測定時間内に数回変化させるようにな
    っていることを特徴とする装置。
  10. 【請求項10】 請求項6乃至9のいずれかに記載の装置において、上記測
    定領域における上記コイル(3)の磁界を検出することによって、上記コイルを
    横切る金属の物体を検出するようになっていることを特徴とする装置。
  11. 【請求項11】 請求項6乃至10のいずれかに記載の装置において、上記
    基本信号を発生するための上記部材(1)は、基本信号の時間の長さ、つまり上
    記基本信号の規則的な反復の時間の長さを連続的に変化させるようになっている
    ことを特徴とする装置。
  12. 【請求項12】 請求項6乃至11のいずれかに記載の装置において、上記
    基本信号を発生するための上記部材(1)は、上記基本信号の周波数を連続的に
    変化させるようになっていることを特徴とする装置。
JP2000567973A 1998-09-01 1999-09-01 磁気に基づく測定の実施方法及び装置 Pending JP2002523787A (ja)

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