JP2608618B2 - Metal long object buried position measuring device - Google Patents
Metal long object buried position measuring deviceInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、地中に埋設された金属長尺物例えば電気
ケーブル、それらを収納した金属管、ガス管、水道管等
を、地上から電磁誘導方式を利用して、その埋設位置お
よび深さを測定する装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a method for manufacturing a long metal object buried in the ground, such as an electric cable, a metal pipe, a gas pipe, a water pipe, or the like that houses them, from the ground. The present invention relates to an apparatus for measuring a buried position and a depth by using a guidance system.
［従来の技術］ 地中に埋設された金属長尺物、例えば電気ケーブル、
それらを収納した金属管、ガス管、水道管等を地上から
探査する従来の方法として、送信コイルにより金属長尺
物に誘導電流を生じさせる一方、受信コイルを水平に移
動して、上記誘導電流による磁界によつて得られる出力
電圧が最大値を示す位置を求め、その直下に金属長尺物
が埋設されていることを検知し、さらにその位置で受信
コイルの高さを変化させて、受信コイルの上下２箇所の
出力電圧を演算して深度を測定していた。[Prior Art] Long metal objects buried underground, such as electric cables,
As a conventional method of exploring a metal pipe, a gas pipe, a water pipe, and the like containing them from the ground, an induction current is generated in a long metal object by a transmission coil, and the reception coil is moved horizontally to generate the induction current. The position at which the output voltage obtained by the magnetic field caused by the magnetic field shows the maximum value is determined, it is detected that a long metal object is buried immediately below the position, and the height of the receiving coil is changed at that position to receive the signal. Depth was measured by calculating the output voltage of two places above and below the coil.
すなわち、第６図（イ）および（ロ）に示すように、
金属長尺物１が埋設されているであろうと思われる地上
において、送信コイル61に発信器62からある周波数のパ
ルス電流または交流電流を流すと、それによつて作られ
た磁界H61により、金属長尺物１に誘導電流Ｉが流れ
る。この誘導電流Ｉによつて作られる円筒磁界H63内に
受信コイル63を置けば、そのコイル63に電流が流れ、電
圧計64によつてコイル63の両端間の電圧が測定される。That is, as shown in FIGS. 6 (a) and (b),
On the ground that the long metal product 1 is believed will have been embedded, when a pulse current or alternating current of a certain frequency from the oscillator 62 to the transmitter coil 61, the magnetic field H 61, produced by One by it, metal The induced current I flows through the long object 1. When a receiving coil 63 is placed in a cylindrical magnetic field H 63 generated by the induced current I, a current flows through the coil 63, and a voltage between both ends of the coil 63 is measured by a voltmeter 64.
このとき地上において受信コイル63のコイル軸を水平
にした状態で水平移動させ、同時にその向きも変えて、
出力電圧の最大となる位置および向きを求めれば、その
位置の直下に長尺物１が埋設されていることになり、ま
たそのコイル軸に直交する方向に長尺物１が走つている
ことになる。すなわち第６図（ロ）に示すように、ある
位置L1において受信コイル63を、そのコイル軸を水平に
置いて向きを変え、電圧計64に表示される出力電圧の最
大値となる向きを求める。この向きが金属長尺物１に直
交する向きである。その位置における磁界の強さをＨ、
その水平方向成分をHx、金属長尺物１と受信コイル63と
を結ぶ直線の長さをＲ、その垂直方向成分をＤ、その水
平方向成分をＬ、上記の磁界の水平方向成分をHx、それ
と上記長さＲの直線方向とのなす角をθとすれば、水平
方向成分の磁界の強さは、Hx＝Hsinθ、Ｈ＝K/R、D/R＝
sinθであるから Hx＝KD/（L2＋D2） ただし、Ｋは誘導電流の大きさに比例して定められる
常数 であつて、水平方向成分の距離Ｌ＝０が磁界の強さHxを
最大にする位置であり、したがつて受信コイル63を水平
に移動してその出力電圧が最大となる位置L0の直下に金
属長尺物１が存在することが分かる。At this time, the receiver coil 63 is horizontally moved on the ground with the coil axis being horizontal, and at the same time, its direction is also changed.
If the position and orientation at which the output voltage is maximized are found, it means that the long object 1 is buried immediately below that position, and that the long object 1 runs in a direction perpendicular to the coil axis. Become. That is, as shown in FIG. 6 (b), the receive coil 63 at a location L 1, redirected at the coil axis horizontal, the orientation with the maximum value of the output voltage that appears in a voltmeter 64 Ask. This direction is a direction orthogonal to the long metal object 1. The strength of the magnetic field at that position is H,
The horizontal component is Hx, the length of a straight line connecting the long metal object 1 and the receiving coil 63 is R, the vertical component is D, the horizontal component is L, the horizontal component of the magnetic field is Hx, Assuming that the angle between the above and the linear direction of the length R is θ, the strength of the magnetic field of the horizontal component is Hx = Hsinθ, H = K / R, D / R =
Since sin θ, Hx = KD / (L 2 + D 2 ) where K is a constant determined in proportion to the magnitude of the induced current, and the horizontal component distance L = 0 maximizes the magnetic field strength Hx. a position that, the it can be seen that the long metal product 1 immediately below the position L 0 of the output voltage is maximized by moving the connexion receiving coil 63 horizontally exists.
［発明が解決しようとする課題］ 上記のように、従来の測定方法は、受信コイル63を水
平移動させて、そこに誘起される電流が最大である位置
L0、すなわち電圧計64の出力電圧の最大となつたところ
の位置を求めるものであるが、受信コイル63のある受信
装置を測定者が手に持つて水平に移動するために、受信
コイル63の高さ、コイル軸の水平度、長尺物に対する直
角の向き等の微少な相違により、出力電圧の測定値に個
人差が生じ易く、また出力電圧の最大値を示す位置は、
測定者の眼で識別し難い範囲が広いために、正確な埋設
位置および深さを確定することは困難であつた。[Problems to be Solved by the Invention] As described above, in the conventional measuring method, the receiving coil 63 is moved horizontally, and the position where the current induced there is maximum is obtained.
L 0 , that is, a position at which the output voltage of the voltmeter 64 becomes maximum is obtained.In order to move the receiving device having the receiving coil 63 in the hand and move it horizontally, the receiving coil 63 Due to small differences such as height of the coil axis, horizontality of the coil axis, direction of a right angle to a long object, etc., it is easy for individual differences to occur in the measured value of the output voltage, and the position showing the maximum value of the output voltage is
It is difficult to determine the exact burying position and depth because the range that is difficult to identify with the eyes of the measurer is wide.
［課題を解決するための手段］ この発明の埋設位置測定装置は、上記の測定者による
測定値の個人差を少なくし、かつ埋設位置および深さを
正確に確定することができるようにしたものであって、 水平面内で一定間隔を置いて平行な２つの駆動回転軸
のそれぞれに、コイル軸が同一面内にあってかつ上記回
転軸に直交して設けられた２つの送信コイル、 これら送信コイルに切り替えスイッチを介して接続さ
れ、これら送信コイルで選択的に磁界を発生させて該磁
界により埋設金属長尺物に対し非接続で誘導電流を生じ
させる発信器、 上記切り替えスイッチに連動する切り替えスイッチを
介して駆動される上記回転軸の回転角検出器、 上記回転角、上記送信コイルによって埋設金属長尺物
に生じる誘導電流等を入力してその長尺物の位置を算出
する演算処理器、および 受信器 からなる送信装置と、 上記誘導電流を検出する受信コイル、および その誘導電流を前記送信装置の受信器へ送信する送信
器 からなる受信装置と、 からなるとともに、 前記演算処理器は、 一方の送信コイルのコイル電流によって生じた上記埋
設金属長尺物の誘導電流が零であることが測定されたと
きの該送信コイルのコイル軸の水平位置からの回転角
と、他方の送信コイルのコイル電流によって生じた上記
埋設金属長尺物の誘導電流が零であることが測定された
ときの該送信コイルのコイル軸の水平位置からの回転角
と、予め定められたこれら２つの送信コイルの測定位置
の間の距離とから長尺物の埋設位置を求めるものであ
る。[Means for Solving the Problems] A buried position measuring apparatus of the present invention reduces the individual difference of the measured values by the above-mentioned measurer, and can accurately determine the buried position and depth. And two transmission coils provided with a coil axis in the same plane and orthogonal to the rotation axis, for each of the two drive rotation axes parallel to each other at regular intervals in the horizontal plane. A transmitter that is connected to the coil via a changeover switch, selectively generates a magnetic field with the transmission coils, and causes the magnetic field to generate an induced current without being connected to the buried metal long object; A rotation angle detector of the rotation shaft driven through a switch, the rotation angle, an induced current generated in the embedded metal long object by the transmission coil, and the like, and the position of the long object is input. A transmitting device comprising an arithmetic processor and a receiver, a receiving coil for detecting the induced current, and a receiving device comprising a transmitter for transmitting the induced current to a receiver of the transmitting device. The arithmetic processing unit is configured to determine a rotation angle from a horizontal position of a coil axis of the transmission coil when it is measured that an induction current of the buried metal long object caused by a coil current of one transmission coil is zero. A rotation angle from the horizontal position of the coil axis of the transmission coil when the induction current of the buried metal long object caused by the coil current of the other transmission coil is measured to be zero, and a predetermined rotation angle. The embedding position of a long object is determined from the distance between the measurement positions of these two transmission coils.
［作用］ この発明の金属長尺物埋設位置測定装置によれば、送
信コイルのコイル電流によつて作られる磁界が金属長尺
物を横切ることによつて長尺物に誘導電流が生じるが、
その電流が零であることが測定されるように送信コイル
または受信装置の受信コイルのいずれか一方のコイル軸
の向きを回転させ、水平位置からの回転角を２つの異な
る位置で求めるようにしたので、後述するように、上記
誘導電流が零であることが測定される回転角の範囲が非
常に狭いことから、非常に正確に金属長尺物の埋設位置
を求めることができる。[Operation] According to the metal long object burying position measuring apparatus of the present invention, an induced current is generated in the long object by the magnetic field generated by the coil current of the transmission coil crossing the long metal object.
The direction of the coil axis of either the transmitting coil or the receiving coil of the receiving device is rotated so that the current is measured to be zero, and the rotation angle from the horizontal position is obtained at two different positions. Therefore, as will be described later, since the range of the rotation angle at which the induced current is measured to be zero is very narrow, the burying position of the long metal object can be obtained very accurately.
また、回転角を測定すべき２箇所の間隔を定めて回転
軸に直交して２つの送信コイルを設け、それらの回転に
より金属長尺物の誘導電流が零となつたときの上記の２
箇所の回転角が演算処理器に入力され、上記の２箇所の
予め定められた間隔をも演算処理器に入力設定しておく
ことにより、地表における位置と同時に埋設深さの位置
もその表示器に表示させることができる。In addition, two transmitting coils are provided orthogonal to the rotation axis by defining an interval between two points where the rotation angle is to be measured, and the two coils described above when the induced current of the long metal object becomes zero due to their rotation.
By inputting the rotation angle of the location to the arithmetic processing unit and also inputting and setting the above-mentioned two predetermined intervals to the arithmetic processing unit, the position of the buried depth as well as the position on the ground surface is displayed on the display. Can be displayed.
［実施例］ 第１図を参照してこの発明の金属長尺物の埋設位置測
定装置の実施例をまず最初に説明する。[Embodiment] With reference to Fig. 1, an embodiment of an apparatus for measuring a buried position of a long metal object according to the present invention will be described first.
11は送信装置、12はこれと組みをなす受信装置であつ
て、送信装置11には２つの送信コイル13A、13Bが設けら
れており、これらは水平面内にあつて間隔を置いて平行
に設けられた回転軸14A、14Bに同一平面内で直交して取
り付けられ、それぞれモータ15A、15Bによつて回転され
る。16A、16Bは上記回転軸14A、14Bにそれぞれ設けられ
た回転角検出器で、これによつて上記送信コイル13A、1
3Bのそれぞれのコイル軸の水平位置からの回転角が検出
される。17は発信器で、切り替えスイツチSW1により上
記送信コイル13Aまたは13Bのいずれか一方に切り替え接
続される。また18は上記モータ15A、15Bに切り替えスイ
ツチSW2を通して接続される電源で、切り替えスイツチS
W1とSW2とは連動し、発信器17が送信コイル13A側に接続
されているときは、電源18は切り替えスイツチSW2によ
りモータ15A側に接続されるようにしてある。19は上記
受信器12の無線送信器からの埋設金属長尺物１の誘導電
流値の大きさに関する信号を受ける無線受信器、20はそ
の受信器19で受けた誘導電流値に関する情報と上記回転
角検出器16A、16Bからのそれぞれの回転角に関する情報
とから演算処理をして金属長尺物の埋設位置および深さ
を算出する演算処理器、21はその演算処理の結果と誘導
電流値、２つの回転角等を表示する表示器である。11 transmitting apparatus 12 shall apply in the receiving apparatus constituting it and set the two transmission coils 13 A, 13 B is provided in the transmitting apparatus 11, parallel it is spaced filed in a horizontal plane mounted orthogonally on the same plane to the rotation axis 14 a, 14 B provided, is by connexion rotate each motor 15 a, 15 B. 16 A, 16 B is the rotary shaft 14 A, 14 in the rotation angle detector respectively provided B, that this shall the transmission coil 13 A, 1
3 rotation angles from each of the horizontal position of the coil axis of B is detected. 17 is a transmitter, is switched connected to one of the transmission coil 13 A or 13 B by switching switch SW1. The numeral 18 denotes a power source connected through a switching switch SW2 to the motor 15 A, 15 B, switching switch S
W1 and interlocked with SW2, when the transmitter 17 is connected to the transmitter coil 13 A side, the power supply 18 are to be connected to the motor 15 A side by switching switch SW2. Reference numeral 19 denotes a radio receiver which receives a signal regarding the magnitude of the induced current value of the buried metal long object 1 from the radio transmitter of the receiver 12, and 20 denotes information regarding the induced current value received by the receiver 19 and the rotation. arithmetic processor from the information about the respective rotation angles of the angular detectors 16 a, 16 B and the arithmetic processing for calculating the embedded position and depth of the long metal product, 21 results and induced current of the processing It is a display that displays a value, two rotation angles, and the like.
また、上記受信装置12は、受信コイル22と検波増幅器
23と無線送信器24とからなり、埋設金属長尺物１の誘導
電流値に関するパルス信号を無線で送信し、送信装置11
の無線受信器19で受信するようになつている。The receiving device 12 includes a receiving coil 22 and a detection amplifier.
23 and a wireless transmitter 24, which wirelessly transmits a pulse signal relating to an induced current value of the buried metal long object 1, and
The radio receiver 19 receives the data.
つぎに、その測定の操作を同図を参照して説明する。 Next, the measurement operation will be described with reference to FIG.
まず、金属長尺物１が埋設されているであろうとされ
ている場所に、送信装置11と受信装置12とを持ってき
て、発信器17からスイツチSW1を通して送信コイル13Aに
パルス電流を流し、それで作られる磁界により地中に埋
設されている金属長尺物１に誘導電流Ｉを生じさせる。
この誘導電流Ｉは、それによつて作られる円筒磁界に受
信装置12の受信コイル22を交叉させることにより、そこ
にパルス電流が誘起され、検波増幅器23で増幅されて、
無線送信器24からのパルス波で送信器11の無線受信器19
に受信される。そして演算処理器20を通して表示器21に
そのときのパルス電流、受信コイル22の出力電圧または
誘導電流が表示される。First, the location where the long metal product 1 is that it would have been buried, bring the transmitting unit 11 and receiving unit 12, passing a pulse current to the transmitter coil 13 A through switch SW1 from the transmitter 17 An induced current I is generated in the long metal object 1 buried in the ground by a magnetic field created by the magnetic field.
This induced current I is crossed by a receiving coil 22 of the receiving device 12 with a cylindrical magnetic field generated by the same, whereby a pulse current is induced therein and amplified by a detection amplifier 23.
The radio receiver 19 of the transmitter 11 uses the pulse wave from the radio transmitter 24.
Is received. Then, the pulse current at that time, the output voltage of the receiving coil 22, or the induced current is displayed on the display 21 through the arithmetic processor 20.
上記において、送信装置11を水平移動してかつその向
きを変えると、送信コイル13Aが金属長尺物１の直上に
近付くにしたがつて、またコイル軸が長尺物１に直交す
る向きに近付くにしたがつて、誘導電流Ｉは大となり、
同様に受信装置12も直上に近付くにしたがつて、またそ
の受信コイル22の向きが長尺物１に直交する向きに近付
くにしたがつて誘導電流Ｉの測定値が大となることは容
易に理解されるであろう。In the above description, when the transmitting device 11 is horizontally moved and its direction is changed, as the transmitting coil 13 A approaches directly above the long metal object 1, the coil axis becomes in the direction orthogonal to the long object 1. As approaching, the induced current I increases,
Similarly, it is easy to increase the measured value of the induced current I as the receiving device 12 approaches directly above and as the direction of the receiving coil 22 approaches the direction orthogonal to the long object 1. Will be appreciated.
つぎに、送信コイル13Aを、電源18からSW2を通してモ
ータ15Aを回転させ、送信コイル13Aのコイル軸が金属長
尺物１に向けられると、そこに生じていた誘導電流Ｉは
零（０）となるはずである。したがつて、誘導電流Ｉが
零（０）となつたときのコイル軸の方向に金属長尺物１
が存在するであろうことが分かる。Then, the transmission coil 13 A, the motor 15 A is rotated through the power supply 18 SW2, the coil axis of the transmission coil 13 A is directed to a long metal product 1, the induction current I is zero that occurs therein ( 0). Therefore, when the induced current I becomes zero (0), the metal elongated object 1 is moved in the direction of the coil axis.
It will be seen that will exist.
同様にして、発信器17のスイツチSW1を送信コイル13B
側に切り替え、そうすることにより電源18のSW2はモー
タ15B側に切り替わり、送信コイル13Bを回転させ、誘導
電流Ｉが零（０）と表示されたときのコイル軸の方向に
金属長尺物１が存在するであろうことが知られる。Similarly, the transmission coil 13 B the switch SW1 of the transmitter 17
Switch to side, SW2 of the power supply 18 by so doing switches on the motor 15 B-side, rotating the transmission coil 13 B, the long metal in the direction of the coil axis when the induced current I is shown as zero (0) It is known that object 1 will be present.
こうして、送信コイル13A、13B間の長さおよびその両
端の角が求められ、三角形の１辺とその両端の２角が定
まることから、金属長尺物１の埋設位置および深さを求
めることができる。Thus, a demand length and the corners of both ends between transmission coil 13 A, 13 B, since the second corner of one side and both ends of the triangle is determined, obtaining the embedded position and depth of the long metal product 1 be able to.
上記の測定の方法の理解を容易にするために、その基
本原理を第２図ないし第４図を参照して説明する。In order to facilitate understanding of the above measuring method, its basic principle will be described with reference to FIGS.
まず第２図において、１は地中に埋設されている金属
長尺物、２は地表面、17は発信器、13は送信コイルで、
そのコイル軸は金属長尺物１に直交する面内に置かれて
いるとし、Ｒを送信コイル13と金属長尺物１との間を結
ぶ直線の長さ、Ｄをその垂直方向成分の長さ、Ｌを同じ
く水平方向成分の長さ、θは長さＲの直線と長さＬの直
線とのなす角とする。First, in FIG. 2, 1 is a long metal object buried underground, 2 is the ground surface, 17 is a transmitter, 13 is a transmission coil,
The coil axis is located in a plane orthogonal to the long metal object 1, R is the length of a straight line connecting the transmission coil 13 and the long metal object 1, and D is the length of its vertical component. Let L be the length of the horizontal component, and θ be the angle between the straight line of length R and the straight line of length L.
いま送信コイル13のコイル軸が水平に置かれていると
すると、そのときに金属長尺物１に誘導される電流Ｉは Ｉ＝Ksinθ/R Ｋは常数 Ｒ＝L2＋D2、sinθ＝D/Rであるから、Ｄ＝０のとき誘
導電流Ｉ＝０となり、またＬ＝０のとき誘導電流Ｉは最
大値となる。Assuming now that the coil axis of the transmission coil 13 is placed horizontally, the current I induced in the long metal object 1 at that time is I = Ksinθ / RK, where K is a constant R = L 2 + D 2 , sinθ = D Since / R, the induced current I = 0 when D = 0, and the maximum induced current I when L = 0.
つぎに第２図と同じ構成で第３図（イ）に示すごと
く、送信コイル13のコイル軸の向きを、それが含まれる
金属長尺物１に直交する面内で、すなわち地表面２に直
交する平面内で水平位置より角θ１だけ回転させた場合
についてみると、 Ｉ＝Ksin（θ−θ１）/R であつて、誘導電流Ｉはθ１の関数で、θ１＝θのとき
誘導電流Ｉは零（０）となる。Next, as shown in FIG. 3A with the same configuration as FIG. 2, the direction of the coil axis of the transmitting coil 13 is set in a plane orthogonal to the long metal object 1 in which the transmitting coil 13 is included, that is, on the ground surface 2. As for the case where orthogonal to a plane rotated from the horizontal position by an angle θ 1, I = Ksin (θ -θ 1) / R der connexion, induction current I is a function of theta 1, the theta 1 = theta At this time, the induced current I becomes zero (0).
その様子を第３図（ロ）に示す。第３図において縦軸
は誘導電流Ｉ、横軸はコイル軸が水平位置から回転され
た回転角である。この図から分かるように誘導電流Ｉが
零（０）となる近傍では非常に急峻な変化を示し、した
がつてθ１＝θなる送信コイル13の向きが埋設金属長尺
体１の位置を正確に示し、θ１がθを僅か離れただけで
も誘導電流Ｉが流れ、しかも大きく変化することがわか
るであろう。一方θ１＝90゜＋θでは誘導電流Ｉは最大
値となるが、その近傍にあつても値の変化は少なく、し
たがつて最大値を示す位置はかなりの誤差を生じ易いこ
ととなる。This is shown in FIG. In FIG. 3, the vertical axis represents the induced current I, and the horizontal axis represents the rotation angle of the coil axis rotated from the horizontal position. As can be seen from the figure, a very steep change occurs near the induced current I of zero (0), so that the direction of the transmitting coil 13 where θ 1 = θ can accurately determine the position of the buried metal elongated body 1. It can be seen that the induced current I flows even when θ 1 is slightly away from θ, and that the current greatly changes. On the other hand, when θ 1 = 90 ° + θ, the induced current I has the maximum value. However, the change in the value is small even in the vicinity thereof, so that the position where the maximum value is present tends to cause a considerable error.
つぎに第４図（イ）に示すように、さらに送信コイル
13を、それが含まれる金属長尺物１に直交する面内であ
つて、地表の同じ高さの異なる２箇所の位置L1、L2にお
いて、誘導電流Ｉが零（０）になるように回転させる。
このときのコイル軸の位置L1における水平位置からの回
転角をθＡ、位置L2における水平位置からの回転角をθ
Ｂとしたとき、それらの変化に対する金属長尺物１に流
れる誘導電流Ｉの変化を第４図（ロ）および（ハ）に示
す。図中、縦軸は誘導電流Ｉ、横軸は回転角θＡおよび
θＢである。Next, as shown in FIG.
13 is set so that the induced current I becomes zero (0) at two different positions L 1 and L 2 at the same height on the ground surface in a plane orthogonal to the long metal object 1 including the same. Rotate to.
The rotation angle theta A from the horizontal position in the position L 1 of the coil axis of this time, the rotation angle from the horizontal position in the position L 2 theta
FIG. 4 (b) and (c) show changes in the induced current I flowing through the long metal object 1 with respect to those changes when B is set. In the figure, the vertical axis induced current I, the horizontal axis represents the rotational angle theta A and theta B.
いま、各位置L1、L2間の距離をLAB、それらの位置か
ら金属長尺物１までの水平方向成分の距離をLA、LB、垂
直方向成分の距離をＤとすれば、 LAB＝LA＋LB＝Ｌ Ｄ＝LAtanθＡ＝LBtanθＢ 上の２式から Ｄ＝LtanθAtanθB/（tanθＡ＋tanθＢ） LA＝LtanθB/（tanθＡ＋tanθＢ） または LB＝LtanθA/（tanθＡ＋tanθＢ） として、埋設された金属長尺物の位置および深さを求め
ることができる。Now, assuming that the distance between the positions L 1 and L 2 is L AB , the distance of the horizontal component from those positions to the long metal object 1 is L A and L B , and the distance of the vertical component is D, L AB = L a + L B = L D = L a tanθ a = L B tanθ B on two formulas from D = Ltanθ a tanθ B / ( tanθ a + tanθ B) L a = Ltanθ B / (tanθ a + tanθ B) Alternatively, the position and the depth of the buried metal long object can be obtained as L B = Ltan θ A / (tan θ A + tan θ B ).
上記の説明のおいては、送信コイル13のコイル軸を、
２箇所において、同一平面内に置き、かつ金属長尺物１
に直交する面内で、コイル軸の向きを回転させる場合に
ついて説明したが、第５図（イ）および（ロ）に示すよ
うに、地表面２に対して高さが同一の位置でかつ直交す
る面内ではあるが、金属長尺物１には直交しない面内の
２箇所の位置で送信コイル13のコイルの軸の向きを回転
させるようにしても全く同様にして埋設位置および深さ
を求めることができる。この場合２箇所におけるコイル
軸が含まれる平面が金属長尺物１とのなす角が直角より
も小さくなれば、それにしたがつて誘導電流Ｉが小さく
なるだけであるので、上記の直角よりもかなり小さくな
らない限り、すなわち誘導電流Ｉがあまり小さくならな
い限り、埋設位置を正確に求めることができる。In the above description, the coil axis of the transmission coil 13 is
At two places, place on the same plane and
The case where the direction of the coil axis is rotated in a plane perpendicular to the plane is described. However, as shown in FIGS. Even if the direction of the axis of the coil of the transmitting coil 13 is rotated at two positions in a plane that is not orthogonal to the long metal object 1 but in a plane that is perpendicular to the metal long object 1, the buried position and the depth are exactly the same. You can ask. In this case, if the angle between the plane including the coil axes at the two locations and the long metal object 1 is smaller than the right angle, the induced current I only decreases accordingly. As long as it does not become small, that is, as long as the induced current I does not become so small, the buried position can be accurately obtained.
この測定方法のさらに基本原理によれば、送信コイル
による２箇所の高さは地表面から異なる高さでもよく、
また２箇所におけるコイル軸を含みかつそれが回転する
面は地表面に対して傾斜していてもよいことは、あまり
実際的ではないが、容易に分かるであろう。According to a further basic principle of this measuring method, the height of the two positions by the transmitting coil may be different from the ground surface,
It will also be readily apparent, though less practical, that the plane containing the coil axis at two locations and on which it rotates may be inclined with respect to the ground surface.
なお、上記の実施例においては、送信コイル13A、13B
のコイル軸の向きを回転させて、金属長尺物に誘導され
る電流を変化させる場合を説明したが、別の実施例とし
て、１つの送信コイルで金属長尺物に誘導電流を生じさ
せておき、受信装置側において、異なる位置で２つの受
信コイルのコイル軸の向きを回転させて、誘導電流は実
際には流れているが、測定値が零（０）となるような水
平位置からの回転角を求め、それらの回転角と２つの受
信コイル間の距離とから、受信装置側における金属長尺
物の埋設位置を求めることができることは容易に理解さ
れよう。In the above embodiments, transmission coil 13 A, 13 B
Although the case where the direction of the coil axis is rotated to change the current induced in the long metal object has been described, as another embodiment, the induced current is generated in the long metal object by one transmission coil. On the receiving device side, by rotating the coil axes of the two receiving coils at different positions, the induced current is actually flowing, but from the horizontal position where the measured value becomes zero (0). It will be easily understood that the rotation angles can be determined, and the embedment position of the long metal object on the receiver side can be determined from the rotation angles and the distance between the two receiving coils.
［発明の効果］ この発明の金属長尺物埋設位置測定装置によれば、金
属長尺物に生じさせる誘導電流の測定値が零（０）にな
つたときの送信または受信コイルのコイル軸の向きの回
転角を測定するようにしたので、そのときの誘導電流の
変化は僅かな回転角の変化に対して大きく変化し、その
回転角を非常に正確に求めることができ、送信または受
信コイルで測定する２箇所の位置で、そのコイル軸の回
転面を含む平面が金属長尺物に正確に直交しなくても、
誘導電流の測定値が零（０）となるコイル軸の回転角は
非常に正確に読み取ることができ、したがつて金属長尺
物の埋設位置および深さを非常に正確に求めることがで
きる。[Effects of the Invention] According to the metal long object embedding position measuring device of the present invention, the coil axis of the transmission or reception coil when the measured value of the induced current generated in the long metal object becomes zero (0). Since the rotation angle of the direction is measured, the change of the induced current at that time changes greatly with a slight change of the rotation angle, and the rotation angle can be obtained very accurately. Even if the plane including the rotation plane of the coil axis is not exactly perpendicular to the long metal object at the two positions measured in
The rotation angle of the coil axis at which the measured value of the induced current becomes zero (0) can be read very accurately, and therefore, the embedded position and depth of the long metal object can be determined very accurately.
また、２つの送信コイルが定間隔で設けられ、それぞ
れ地表面に対して直交する面内で回転されるようにし、
上記定間隔の設定値においてそれぞれの回転角を演算処
理器に入力するようにしてあるので、測定現場にその装
置を持ち込んで測定操作を行えば、容易かつ正確に測定
を行うことができる。Also, two transmission coils are provided at regular intervals, and each is rotated in a plane orthogonal to the ground surface,
Since the rotation angles are input to the arithmetic processing unit at the set value of the fixed interval, the measurement can be easily and accurately performed by bringing the device to the measurement site and performing the measurement operation.
しかも、一方の送信コイルで誘導電流の測定値が零
（０）となる回転角を求め、他方の送信コイルで誘導電
流の測定値が零（０）となる回転角を求め、これらを演
算処理器に入力すれば、これら回転角と予め定められた
これら２つの送信コイルの測定位置の間の距離とから埋
設金属長尺物の位置を検出することができるため、二つ
の送信コイルを回転させるという簡単な作業で位置を検
出することができる。加えて発信器により送信コイルで
磁界を発生させて該磁界により埋設金属長尺物に対し非
接続で誘導電流を生じさせるので、この点からも測定が
非常に容易にできることになる。In addition, the rotation angle at which the measured value of the induced current is zero (0) is determined by one of the transmission coils, and the rotation angle at which the measured value of the induced current is zero (0) is determined by the other transmission coil, and these are processed. By inputting these signals into the vessel, the position of the buried metal long object can be detected from these rotation angles and the predetermined distance between the measurement positions of the two transmission coils, so that the two transmission coils are rotated. With such a simple operation, the position can be detected. In addition, since a magnetic field is generated in the transmitting coil by the transmitter and the magnetic field generates an induced current without connection to the long buried metal object, the measurement can be very easily performed from this point as well.
第１図はこの発明の金属長尺物埋設位置測定装置の構造
を示すブロツク線図を含む斜視図、第２図ないし第５図
はこの発明の測定方法の基本原理を説明するための金属
長尺物に対して送信コイルを操作する状態を示すもの
で、第２図はその正面図、第３図（イ）は同じくその正
面図、同図（ロ）は誘導電流と送信コイルの回転角との
関係を示す曲線図、第４図（イ）は正面図、同図（ロ）
および（ハ）は誘導電流と送信コイルの回転角との関係
を示す曲線図、第５図（イ）および（ロ）はもう１つの
操作状態を示す正面図および平面図および第６図は従来
の測定方法を説明するための測定装置の簡略斜視図であ
る。 1;金属長尺物、2;地表面、11;送信装置、12;受信装置、
13、13A、13B;送信コイル、14A、14B;回転軸、15A、1
5B;モータ、16A、16B;回転角検知器、17;発信器、18;電
源、19;無線受信器、20;演算処理器、21;表示器、22;受
信コイル、23;検波増幅器、24;無線送信器。FIG. 1 is a perspective view including a block diagram showing the structure of a metal long object buried position measuring apparatus of the present invention, and FIGS. 2 to 5 are metal lengths for explaining the basic principle of the measuring method of the present invention. FIG. 2 shows a state in which a transmission coil is operated on a measuring object, FIG. 2 is a front view thereof, FIG. 3 (a) is a front view thereof, and FIG. 2 (b) is an induced current and a rotation angle of the transmission coil. Fig. 4 (a) is a front view, and Fig. 4 (b)
And (c) are curve diagrams showing the relationship between the induced current and the rotation angle of the transmission coil, and FIGS. 5 (a) and (b) are front and plan views showing another operation state and FIG. FIG. 2 is a simplified perspective view of a measuring device for explaining the measuring method of FIG. 1; metal long object, 2; ground surface, 11; transmitting device, 12; receiving device,
13, 13 A , 13 B ; transmit coil, 14 A , 14 B ; rotary axis, 15 A , 1
5 B; motor, 16 A, 16 B; rotation angle detector, 17; oscillator, 18; power, 19; wireless receiver, 20; arithmetic processor, 21; indicator, 22; receiving coil, 23; detection Amplifier, 24; wireless transmitter.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川島 道男 東京都千代田区内幸町１丁目１番３号 東京電力株式会社内 (72)発明者 神長 英夫 東京都千代田区内幸町１丁目１番３号 東京電力株式会社内 (72)発明者 高塚 潔 東京都江東区木場１丁目５番１号 藤倉 電線株式会社内 (72)発明者 井上 義正 東京都江東区木場１丁目５番１号 藤倉 電線株式会社内 (72)発明者 山村 康郎 愛知県岩倉市東町江東10番地１ 高千穂 産業株式会社岩倉工場内 (56)参考文献 特開 昭57−200802（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−27989（ＪＰ，Ａ) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Michio Kawashima, 1-3-1, Uchisaiwaicho, Chiyoda-ku, Tokyo Inside Tokyo Electric Power Company (72) Hideo Kancho 1-3-1, 1-3 Uchisaiwaicho, Chiyoda-ku, Tokyo Inside Tokyo Electric Power Company (72) Inventor Kiyoshi Takatsuka 1-5-1 Kiba, Koto-ku, Tokyo Inside Fujikura Electric Wire Co., Ltd. (72) Inventor Yoshimasa Inoue 1-15-1 Kiba, Koto-ku, Tokyo Fujikura Electric Wire Co., Ltd. (72) Inventor Yasuo Yamamura 10-1 Koto, Higashi-cho, Iwakura-shi, Aichi Prefecture Takachiho Sangyo Co., Ltd. Iwakura Plant (56) References JP-A-57-200802 (JP, A) JP-A-55-27989 (JP, A )
Claims (1)
駆動回転軸のそれぞれに、コイル軸が同一面内にあって
かつ上記回転軸に直交して設けられた２つの送信コイ
ル、 これら送信コイルに切り替えスイッチを介して接続さ
れ、これら送信コイルで選択的に磁界を発生させて該磁
界により埋設金属長尺物に対し非接続で誘導電流を生じ
させる発信器、 上記切り替えスイッチに連動する切り替えスイッチを介
して駆動される上記回転軸の回転角検出器、 上記回転角、上記送信コイルによって埋設金属長尺物に
生じる誘導電流等を入力してその長尺物の位置を算出す
る演算処理器、および 受信器 からなる送信装置と、 上記誘導電流を検出する受信コイル、および その誘導電流を前記送信装置の受信器へ送信する送信器 からなる受信装置と、 からなるとともに、 前記演算処理器は、 一方の送信コイルのコイル電流によって生じた上記埋設
金属長尺物の誘導電流が零であることが測定されたとき
の該送信コイルのコイル軸の水平位置からの回転角と、
他方の送信コイルのコイル電流によって生じた上記埋設
金属長尺物の誘導電流が零であることが測定されたとき
の該送信コイルのコイル軸の水平位置からの回転角と、
予め定められたこれら２つの送信コイルの測定位置の間
の距離とから長尺物の埋設位置を求めることを特徴とす
る金属長尺物埋設位置測定装置。1. Two transmission coils, each of which has a coil axis in the same plane and is orthogonal to the rotation axis, for each of two drive rotation axes parallel to each other at a fixed interval in a horizontal plane. A transmitter that is connected to the transmission coil via a changeover switch, selectively generates a magnetic field with the transmission coil, and generates an induced current without connection to the long buried metal object by the magnetic field; A rotation angle detector for the rotating shaft driven via a changeover switch, an arithmetic process for calculating the position of the long object by inputting the rotation angle, an induced current generated in the long buried metal object by the transmission coil, and the like. A transmitting device comprising: a receiver; and a receiving device comprising: a receiving coil configured to detect the induced current; and a transmitting device configured to transmit the induced current to a receiver of the transmitting device. And the arithmetic processing unit, from the horizontal position of the coil axis of the transmission coil when it is measured that the induction current of the buried metal long object caused by the coil current of one transmission coil is zero And the rotation angle of
A rotation angle from the horizontal position of the coil axis of the transmission coil when the induction current of the buried metal long object caused by the coil current of the other transmission coil is measured to be zero,
A burying position measuring device for a long metal object, wherein a burying position of a long object is obtained from a predetermined distance between the measurement positions of the two transmission coils.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2119199A JP2608618B2 (en) | 1990-05-09 | 1990-05-09 | Metal long object buried position measuring device |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP2119199A JP2608618B2 (en) | 1990-05-09 | 1990-05-09 | Metal long object buried position measuring device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0415501A JPH0415501A (en) | 1992-01-20 |
| JP2608618B2 true JP2608618B2 (en) | 1997-05-07 |
Family
ID=14755379
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2119199A Expired - Lifetime JP2608618B2 (en) | 1990-05-09 | 1990-05-09 | Metal long object buried position measuring device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
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Families Citing this family (3)
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|---|---|---|---|---|
| JPH10160854A (en) * | 1996-11-26 | 1998-06-19 | Kyosan Electric Mfg Co Ltd | Electric wire used for detecting conduit tube and method and device for detecting conduit tube using the same |
| JP5004646B2 (en) * | 2007-04-26 | 2012-08-22 | 旭化成エレクトロニクス株式会社 | Position / orientation detection system, detection method thereof, and position / orientation detection apparatus |
| JP5273714B2 (en) * | 2008-09-10 | 2013-08-28 | 国立大学法人岩手大学 | Metal embedding depth measuring system and measuring method |
Family Cites Families (2)
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|---|---|---|---|---|
| JPS586912B2 (en) * | 1978-08-21 | 1983-02-07 | 中尾 一俊 | Depth measurement method for underground metal tracks |
| JPS57200802A (en) * | 1981-06-05 | 1982-12-09 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | Method for detecting buried position of underground buried conductor |
-
1990
- 1990-05-09 JP JP2119199A patent/JP2608618B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| JPH0415501A (en) | 1992-01-20 |
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