JP2834813B2 - 容器装置の導電性壁における不整を検出する過渡電磁装置 - Google Patents
容器装置の導電性壁における不整を検出する過渡電磁装置Info
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- JP2834813B2 JP2834813B2 JP1345002A JP34500289A JP2834813B2 JP 2834813 B2 JP2834813 B2 JP 2834813B2 JP 1345002 A JP1345002 A JP 1345002A JP 34500289 A JP34500289 A JP 34500289A JP 2834813 B2 JP2834813 B2 JP 2834813B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、容器たとえばパイプライン、貯蔵容器、圧
力容器その他のものの導電性壁における不整の検出にお
いて過渡電磁現象を使用する装置に関する。
力容器その他のものの導電性壁における不整の検出にお
いて過渡電磁現象を使用する装置に関する。
過渡電磁現象を使用する方法により、パイプラインお
よび他のタイプの容器の導電性壁における壁損失を検出
できるということを発見した。この壁損失の原因は一般
には腐食であるが、それだけには限られない。過渡電磁
（TEM）法においては、送信アンテナと受信アンテナが
パイプライン壁の近くに配置される。送信アンテナには
急激に変化する電流が供給されて、パイプ壁内に電流が
誘導される。この誘導電流は短時間で減衰する。誘導電
流の減衰は受信アンテナと受信機によつて検出される。
TEM法は、断熱材で包まれ保護金属外被で覆われたパイ
プラインにおける腐食による壁損失の検出に、特に有効
である。先行技術における方法たとえば超音波法および
ラジオグラフイーは、断熱材および金属外被を通して腐
食を検出するのには不適であるかまたは非常に費用を要
するということがわかつている。検査のために断熱材を
除去しなければならない場合、断熱パイプラインを経済
的に調査することはできない。
よび他のタイプの容器の導電性壁における壁損失を検出
できるということを発見した。この壁損失の原因は一般
には腐食であるが、それだけには限られない。過渡電磁
（TEM）法においては、送信アンテナと受信アンテナが
パイプライン壁の近くに配置される。送信アンテナには
急激に変化する電流が供給されて、パイプ壁内に電流が
誘導される。この誘導電流は短時間で減衰する。誘導電
流の減衰は受信アンテナと受信機によつて検出される。
TEM法は、断熱材で包まれ保護金属外被で覆われたパイ
プラインにおける腐食による壁損失の検出に、特に有効
である。先行技術における方法たとえば超音波法および
ラジオグラフイーは、断熱材および金属外被を通して腐
食を検出するのには不適であるかまたは非常に費用を要
するということがわかつている。検査のために断熱材を
除去しなければならない場合、断熱パイプラインを経済
的に調査することはできない。
腐食検出のTEM法の可能性を調べるのに、 Geoex Pty.Ltd.（オーストラリア、アデレード）製の市
販のSIROTEMユニツトを使用した。SIROTEMユニツトは米
国特許第4,247,821号明細書に開示してある。SIROTEMユ
ニツトは地球物理学的調査を念頭において設計されたも
のである。したがつて、SIROTEMユニツトの多くの機能
は腐食検出のためには不満足あるいは不十分である。こ
れは特にノイズ抑制に関してそうである。断熱材および
金属外被を通しての腐食検出では、信号をノイズから区
別するのが難しくなる比較的後期にデータを獲得する必
要がある。ノイズの減少または抑制により、この検出装
置の感度を向上させることができる。ノイズ減少におい
ては、装置は、信号の位相および位相関係のパラメータ
のひずみを防ぐために、時間を変数とする信号を忠実に
増幅および処理しなければならない。
販のSIROTEMユニツトを使用した。SIROTEMユニツトは米
国特許第4,247,821号明細書に開示してある。SIROTEMユ
ニツトは地球物理学的調査を念頭において設計されたも
のである。したがつて、SIROTEMユニツトの多くの機能
は腐食検出のためには不満足あるいは不十分である。こ
れは特にノイズ抑制に関してそうである。断熱材および
金属外被を通しての腐食検出では、信号をノイズから区
別するのが難しくなる比較的後期にデータを獲得する必
要がある。ノイズの減少または抑制により、この検出装
置の感度を向上させることができる。ノイズ減少におい
ては、装置は、信号の位相および位相関係のパラメータ
のひずみを防ぐために、時間を変数とする信号を忠実に
増幅および処理しなければならない。
SIROTEMユニツトのもう一つの欠点は、他の検査手段
に適合させる際の柔軟性の欠如である。SIROTEMユニツ
トは一つの送信アンテナと一つの受信アンテナとを備え
ている。SIROTEMユニツトを容器特にパイプラインにお
ける検出作業に適合させるのは難しい。パイプラインは
対称的特性を有しており、この特性を、複数の受信アン
テナを備えた検出装置によつて活用することができる。
に適合させる際の柔軟性の欠如である。SIROTEMユニツ
トは一つの送信アンテナと一つの受信アンテナとを備え
ている。SIROTEMユニツトを容器特にパイプラインにお
ける検出作業に適合させるのは難しい。パイプラインは
対称的特性を有しており、この特性を、複数の受信アン
テナを備えた検出装置によつて活用することができる。
したがつて、必要なものは、腐食検出に応用するため
にノイズ抑制能力を向上させ柔軟性を高めたTEM装置で
ある。
にノイズ抑制能力を向上させ柔軟性を高めたTEM装置で
ある。
本発明の目的は、容器の導体壁における不整の検出に
使用するための、ノイズ抑制能力を高めたTEM装置を提
供することである。
使用するための、ノイズ抑制能力を高めたTEM装置を提
供することである。
本発明のもう一つの目的は、容器の導電性壁における
不整の検出に使用するための、各種の容器用に構成する
際の柔軟性が高められたTEM装置を提供することであ
る。
不整の検出に使用するための、各種の容器用に構成する
際の柔軟性が高められたTEM装置を提供することであ
る。
本発明の装置は、送信アンテナ、該送信アンテナに接
続された送信機ユニツト、受信アンテナ、該受信アンテ
ナに接続された受信機ユニツト、ならびに任意の数の送
信機および受信機ユニツトの動作を制御する制御装置を
含む。送信機ユニツトは送信アンテナに急激に変化する
電流を供給し、送信アンテナのまわりに電磁場を形成す
る。
続された送信機ユニツト、受信アンテナ、該受信アンテ
ナに接続された受信機ユニツト、ならびに任意の数の送
信機および受信機ユニツトの動作を制御する制御装置を
含む。送信機ユニツトは送信アンテナに急激に変化する
電流を供給し、送信アンテナのまわりに電磁場を形成す
る。
受信機ユニツトは受信アンテナから得られる信号のノ
イズを抑制する要素を含む。これらの受信信号は、不整
が検査されている容器装置壁における誘導電流の減衰を
示す。受信機ユニツトは前置増幅器、低域フイルタ、お
よびADコンバータを含み、これらは直列に接続されてい
る。受信機ユニツトはコモンモードノイズ阻止装置とゲ
イン変化増幅器をも含んでいる。ゲイン変化増幅器はAD
コンバータのアナログ入力に接続され、またADコンバー
タの出力からのフイードバツクを受信して、ゲイン変化
増幅器のゲインがADコンバータのデイジタル出力によつ
て変化するようになつている。ゲイン変化増幅器は、小
さな受信信号レベルに対してより大きな分解能を与え
る。低域フイルタはベツセルタイプのフイルタである。
コモンモードノイズ阻止装置は、受信アンテナの入力と
直列に相互接続されたコモンモードチヨークと、前置増
幅器への平衡入力インピーダンスとを含む。
イズを抑制する要素を含む。これらの受信信号は、不整
が検査されている容器装置壁における誘導電流の減衰を
示す。受信機ユニツトは前置増幅器、低域フイルタ、お
よびADコンバータを含み、これらは直列に接続されてい
る。受信機ユニツトはコモンモードノイズ阻止装置とゲ
イン変化増幅器をも含んでいる。ゲイン変化増幅器はAD
コンバータのアナログ入力に接続され、またADコンバー
タの出力からのフイードバツクを受信して、ゲイン変化
増幅器のゲインがADコンバータのデイジタル出力によつ
て変化するようになつている。ゲイン変化増幅器は、小
さな受信信号レベルに対してより大きな分解能を与え
る。低域フイルタはベツセルタイプのフイルタである。
コモンモードノイズ阻止装置は、受信アンテナの入力と
直列に相互接続されたコモンモードチヨークと、前置増
幅器への平衡入力インピーダンスとを含む。
本発明の一つの側面において、前記低域フイルタは第
１の低域フイルタであつて、装置は第２の低域ベツセル
タイプフイルタを含む。この場合、第１の低域フイルタ
は前置増幅器の入力に接続され、第２の低域フイルタは
前置増幅の出力に接続される。
１の低域フイルタであつて、装置は第２の低域ベツセル
タイプフイルタを含む。この場合、第１の低域フイルタ
は前置増幅器の入力に接続され、第２の低域フイルタは
前置増幅の出力に接続される。
もう一つの側面において、低域フイルタは、デイジタ
ル化受信信号における偽信号発生 （aliasing）を防ぐための、少くとも３次のフイルタ
（third order filter）である。
ル化受信信号における偽信号発生 （aliasing）を防ぐための、少くとも３次のフイルタ
（third order filter）である。
さらにもう一つの側面において、本発明の装置は、少
くとも一つの送信アンテナ、少くとも一つの送信機ユニ
ツト、複数の受信チヤンネルに接続された複数の受信ア
ンテナ、前記受信チヤンネルを有する複数の受信機ユニ
ツトを含み、マルチチヤンネル分散システムを形成す
る。この装置は、各種の容器に適合させるため、また容
器の何らかの形状的特徴を活用するために、構成配置を
工夫する柔軟性を与える。
くとも一つの送信アンテナ、少くとも一つの送信機ユニ
ツト、複数の受信チヤンネルに接続された複数の受信ア
ンテナ、前記受信チヤンネルを有する複数の受信機ユニ
ツトを含み、マルチチヤンネル分散システムを形成す
る。この装置は、各種の容器に適合させるため、また容
器の何らかの形状的特徴を活用するために、構成配置を
工夫する柔軟性を与える。
さらにもう一つの側面において、本発明の装置は空電
ノイズをろ波除去するためのメジアンフイルタを含む。
ノイズをろ波除去するためのメジアンフイルタを含む。
第１図には、好ましい実施例にしたがつて、本発明の
過渡電磁（TEM）装置11のブロツク図を示す。この装置
は、容器たとえばパイプライン、貯蔵容器、圧力容器そ
の他のものの導電性壁における不整たとえば腐食による
壁損失を検出するのに使用される。本発明の装置11は、
少くとも一つの送信アンテナ13、少くとも一つの送信機
ユニツト15、複数の受信アンテナ17、複数の受信機ユニ
ツト19、および通常のデイジタルコンピユータ21を含
む。送信機ユニツト15と受信機ユニツト19は互いに分離
されてある程度独立に動作し、容器壁における不整を検
出するための分散TEMシステムを形成する。第１図に示
すように、任意の数の送信アンテナ、送信機ユニツト、
受信アンテナ、および受信機ユニツトが使用できる。し
かし、この好ましい実施例においては、一つの送信アン
テナおよび一つの送信機ユニットだけを使用する。した
がって、以下の説明においては、装置を、一つの送信ア
ンテナと一つの送信機ユニツトだけを含むものとして説
明する。
過渡電磁（TEM）装置11のブロツク図を示す。この装置
は、容器たとえばパイプライン、貯蔵容器、圧力容器そ
の他のものの導電性壁における不整たとえば腐食による
壁損失を検出するのに使用される。本発明の装置11は、
少くとも一つの送信アンテナ13、少くとも一つの送信機
ユニツト15、複数の受信アンテナ17、複数の受信機ユニ
ツト19、および通常のデイジタルコンピユータ21を含
む。送信機ユニツト15と受信機ユニツト19は互いに分離
されてある程度独立に動作し、容器壁における不整を検
出するための分散TEMシステムを形成する。第１図に示
すように、任意の数の送信アンテナ、送信機ユニツト、
受信アンテナ、および受信機ユニツトが使用できる。し
かし、この好ましい実施例においては、一つの送信アン
テナおよび一つの送信機ユニットだけを使用する。した
がって、以下の説明においては、装置を、一つの送信ア
ンテナと一つの送信機ユニツトだけを含むものとして説
明する。
送信アンテナ13は心のまわりに巻かれた導線のコイル
である。心は非磁性かつ非導電性の材料たとえばプラス
チツクで作られている。送信アンテナコイル13は、２〜
５アンペアの電流を流しうる割合に太いゲージワイヤで
作られている。送信アンテナコイルの巻数は、コイルの
自己インダクタンスを最小限におさえ、かつコイルを流
れる電流の急激な変化が可能なように、最小限におさえ
られる。
である。心は非磁性かつ非導電性の材料たとえばプラス
チツクで作られている。送信アンテナコイル13は、２〜
５アンペアの電流を流しうる割合に太いゲージワイヤで
作られている。送信アンテナコイルの巻数は、コイルの
自己インダクタンスを最小限におさえ、かつコイルを流
れる電流の急激な変化が可能なように、最小限におさえ
られる。
送信アンテナコイル13は送信機ユニツト15に接続して
ある。送信機ユニツト15は極性が交互に変わるパルス列
を生成する（第４図参照）。両極性動作は通常のエレク
トロニツクＨブリツジ（図示せず）によつて与えられ、
この場合、送信アンテナコイル13がＨブリツジの中心セ
グメントとなる。パルスは10〜100ミリ秒程度の急激な
立上りおよび立下り時間を有する。各パルスの持続時間
とパルス間のオフ時間の持続長さとは電流の安定または
欠如を起させるのに十分な長さであつて、パルスの立上
り区間または立下り区間の前に電流が誘導されるのを最
小限におさえる。
ある。送信機ユニツト15は極性が交互に変わるパルス列
を生成する（第４図参照）。両極性動作は通常のエレク
トロニツクＨブリツジ（図示せず）によつて与えられ、
この場合、送信アンテナコイル13がＨブリツジの中心セ
グメントとなる。パルスは10〜100ミリ秒程度の急激な
立上りおよび立下り時間を有する。各パルスの持続時間
とパルス間のオフ時間の持続長さとは電流の安定または
欠如を起させるのに十分な長さであつて、パルスの立上
り区間または立下り区間の前に電流が誘導されるのを最
小限におさえる。
各受信アンテナ17は心のまわりに巻かれた導線コイル
であつて、この心は送信アンテナコイルの心と同様のも
のである。各受信アンテナコイルは個々の心のまわりに
巻いてあり、各心は他の受信アンテナコイルおよび送信
アンテナコイルの心とは別のものである。各受信アンテ
ナコイルは割合に細いゲージワイヤで作つてある。
であつて、この心は送信アンテナコイルの心と同様のも
のである。各受信アンテナコイルは個々の心のまわりに
巻いてあり、各心は他の受信アンテナコイルおよび送信
アンテナコイルの心とは別のものである。各受信アンテ
ナコイルは割合に細いゲージワイヤで作つてある。
各受信アンテナコイル17は受信機ユニツト19に接続さ
れる。本発明の装置の受信機ユニツト19はノイズを低下
させるいくつかの側面を有する。容器壁における不整の
TEM検出において、受信機ユニツト19は、容器壁内の減
衰しつつある誘導電流を示す受信信号を生成する。受信
信号は、ある期間にわたつて、ノイズと区別できなくな
るまで減衰する。TEM検出で興味のある受信信号部分は
中期および後期部分であり、これらの部分では信号レベ
ルがノイズに近づく。容器壁が断熱材および金属外被で
覆われている場合、後期部分には特に興味がある。ノイ
ズを減少させれば、受信信号はより長い期間にわたつて
調べることができ、したがって容器壁に関してより多く
の情報が得られる。
れる。本発明の装置の受信機ユニツト19はノイズを低下
させるいくつかの側面を有する。容器壁における不整の
TEM検出において、受信機ユニツト19は、容器壁内の減
衰しつつある誘導電流を示す受信信号を生成する。受信
信号は、ある期間にわたつて、ノイズと区別できなくな
るまで減衰する。TEM検出で興味のある受信信号部分は
中期および後期部分であり、これらの部分では信号レベ
ルがノイズに近づく。容器壁が断熱材および金属外被で
覆われている場合、後期部分には特に興味がある。ノイ
ズを減少させれば、受信信号はより長い期間にわたつて
調べることができ、したがって容器壁に関してより多く
の情報が得られる。
第３図には、受信アンテナ17に接続された受信機ユニ
ツト19内のエレクトロニクス要素の電気的模式図を示
す。各受信機ユニツトは、コモンモードチヨーク23、第
１の低域フイルタ25、前置増幅器27、第２の低域フイル
タ29、ゲイン変化増幅器31、ADコンバータ33、制御理論
回路35、およびメモリ37を含んでいる。
ツト19内のエレクトロニクス要素の電気的模式図を示
す。各受信機ユニツトは、コモンモードチヨーク23、第
１の低域フイルタ25、前置増幅器27、第２の低域フイル
タ29、ゲイン変化増幅器31、ADコンバータ33、制御理論
回路35、およびメモリ37を含んでいる。
受信機ユニツトは、それぞれの受信アンテナコイル17
に接続されたしやへい入力導線39を有している。入力導
線39は、コモンモードノイズたとえば電力線ノイズおよ
び空電を低下させるコモンモードチヨーク23に接続して
ある。チヨーク23は第１の低域フイルタ25の入力に接続
される。
に接続されたしやへい入力導線39を有している。入力導
線39は、コモンモードノイズたとえば電力線ノイズおよ
び空電を低下させるコモンモードチヨーク23に接続して
ある。チヨーク23は第１の低域フイルタ25の入力に接続
される。
第１の低域フイルタ25はVLF送信機信号を減衰させ
る。第１および第２の低域フイルタ25,29は偽信号発生
防止フイルタとして働く。第１および第２の低域フイル
タ25,29はベツセルタイプのフイルタである。TEMは周波
数ではなく時間を変数とする方法である。したがつて、
受信機ユニツトのエレクトロニクス要素は、受信アンテ
ナコイルによつて受信される信号を、信号の時間特性、
なかでも位相および位相関係のパラメータが変化しない
かまたは予想もしくは補償しうる形の影響を受けるよう
に、増幅および処理しなければならない。ベツセルフイ
ルタは、正確な時間応答を示すので、時間を変数とする
計測に良く適合する。ベツセルフイルタは受信信号の位
相または位相関係のパラメータにほとんどあるいは全く
ひずみを与えない。この好ましい実施例において、第１
および第２の低域ベツセルフイルタ25,29は受動の５次
フイルタある。第１の低域フイルタ25は平衡（微分）フ
イルタである。3dB区切点後の減衰を急激に増大させる
高い次数により、受信信号の偽信号発生が防止される。
それほど急激でない減衰が許容される場合には、低次の
低域フイルタたとえば３次のフイルタを使用することが
できる。偽信号発生は、受信信号のデイジタル化時に、
受信信号の高周波数部分が低周波数部分内に折返される
ときに起る。この好ましい実施例において、標本採取速
度は20KHz、したがつてナイキスト周波数は10KHzであ
る。第１の低域フイルタは4KHzに−3dB区切点を有し、1
0KHzにおける応答は−25dBである。第２の低域フイルタ
は2.5KHzに−3dB区切点を有し、10KHzにおける応答は−
40dBである。
る。第１および第２の低域フイルタ25,29は偽信号発生
防止フイルタとして働く。第１および第２の低域フイル
タ25,29はベツセルタイプのフイルタである。TEMは周波
数ではなく時間を変数とする方法である。したがつて、
受信機ユニツトのエレクトロニクス要素は、受信アンテ
ナコイルによつて受信される信号を、信号の時間特性、
なかでも位相および位相関係のパラメータが変化しない
かまたは予想もしくは補償しうる形の影響を受けるよう
に、増幅および処理しなければならない。ベツセルフイ
ルタは、正確な時間応答を示すので、時間を変数とする
計測に良く適合する。ベツセルフイルタは受信信号の位
相または位相関係のパラメータにほとんどあるいは全く
ひずみを与えない。この好ましい実施例において、第１
および第２の低域ベツセルフイルタ25,29は受動の５次
フイルタある。第１の低域フイルタ25は平衡（微分）フ
イルタである。3dB区切点後の減衰を急激に増大させる
高い次数により、受信信号の偽信号発生が防止される。
それほど急激でない減衰が許容される場合には、低次の
低域フイルタたとえば３次のフイルタを使用することが
できる。偽信号発生は、受信信号のデイジタル化時に、
受信信号の高周波数部分が低周波数部分内に折返される
ときに起る。この好ましい実施例において、標本採取速
度は20KHz、したがつてナイキスト周波数は10KHzであ
る。第１の低域フイルタは4KHzに−3dB区切点を有し、1
0KHzにおける応答は−25dBである。第２の低域フイルタ
は2.5KHzに−3dB区切点を有し、10KHzにおける応答は−
40dBである。
第１の低域フイルタ25の出力は前置増幅器27の入力に
接続されている。前置増幅器27の主目的は、チヨーク23
を通過し、なお受信信号内に存在するコモンモードノイ
ズを減少させることである。前置増幅器27は平衡入力イ
ンピーダンス41を有することによつて、コモンモードノ
イズを最小限におさえる。前置増幅器内でコモンモード
ノイズを減少させる必要があるので、この前置増幅器の
ゲインは割合に小さくすることができる。
接続されている。前置増幅器27の主目的は、チヨーク23
を通過し、なお受信信号内に存在するコモンモードノイ
ズを減少させることである。前置増幅器27は平衡入力イ
ンピーダンス41を有することによつて、コモンモードノ
イズを最小限におさえる。前置増幅器内でコモンモード
ノイズを減少させる必要があるので、この前置増幅器の
ゲインは割合に小さくすることができる。
前置増幅器27の出力は、前述の第２の低域フイルタ29
の入力に接続される。第２の低域フイルタ29の出力はゲ
イン変化増幅器31の入力に接続される。ゲイン変化増幅
器の出力はADコンバータ33のアナログ入力に接続され
る。
の入力に接続される。第２の低域フイルタ29の出力はゲ
イン変化増幅器31の入力に接続される。ゲイン変化増幅
器の出力はADコンバータ33のアナログ入力に接続され
る。
ゲイン変化増幅器は、以下に詳しく説明するように、
制御論理回路35を通じて、ADコンバータのデイジタル出
力からのフイードバツクを受信する。ゲイン変化増幅器
31は、ゲインがADコンバータによつて生成されるデイジ
タル化受信信号の信号レベルによつて変化する可変ゲイ
ンコンバータである。ゲイン変化増幅器31は、ADコンバ
ータ33の有効ダイナミツクレンジを増大させる。この作
用は非常に小さな信号レベルに対して著しい。ゲイン変
化増幅器が存在しない場合、TEM検出法で興味のある非
常に小さな信号は、ADコンバータの入力目盛りの下端に
密集して現れ、信号同志の分離または信号とノイズの分
離がほとんどあるいは全くできない。これは、ADコンバ
ータが、ある固定入力目盛り（一般に、０〜10V）にわ
たつて、入力信号をある指定ビツト数にデイジタル化す
るからである。小さな信号または非常に小さな信号が検
出されると、ゲイン変化増幅器のゲインは大きくされ、
信号がADコンバータ入力目盛り全体に分散させられる。
したがつて、小さな信号間の分解能が大きくなる。
制御論理回路35を通じて、ADコンバータのデイジタル出
力からのフイードバツクを受信する。ゲイン変化増幅器
31は、ゲインがADコンバータによつて生成されるデイジ
タル化受信信号の信号レベルによつて変化する可変ゲイ
ンコンバータである。ゲイン変化増幅器31は、ADコンバ
ータ33の有効ダイナミツクレンジを増大させる。この作
用は非常に小さな信号レベルに対して著しい。ゲイン変
化増幅器が存在しない場合、TEM検出法で興味のある非
常に小さな信号は、ADコンバータの入力目盛りの下端に
密集して現れ、信号同志の分離または信号とノイズの分
離がほとんどあるいは全くできない。これは、ADコンバ
ータが、ある固定入力目盛り（一般に、０〜10V）にわ
たつて、入力信号をある指定ビツト数にデイジタル化す
るからである。小さな信号または非常に小さな信号が検
出されると、ゲイン変化増幅器のゲインは大きくされ、
信号がADコンバータ入力目盛り全体に分散させられる。
したがつて、小さな信号間の分解能が大きくなる。
ADコンバータ33の出力は制御論理回路35の入力に接続
される。制御論理回路35は、ゲイン変化増幅器31のゲイ
ンを設定する、ゲイン変化増幅器31へのゲインコード出
力信号40Aを生成し、またADコンバータ33に変換を開始
させる、ADコンバータ33への変換コード出力信号40Bを
生成し、さらに前置増幅器27のゲインを設定する、前置
増幅器27への別のゲインコード出力信号40Cを生成す
る。前置増幅器のゲインは一般にオペレータが設定し、
測定期間中変更されない。ゲイン変化増幅器のゲイン
は、一回の測定中に制御論理回路によつてその場で制御
される。制御論理回路はADコンバータからのデイジタル
信号を基準ウインドウと比較する。この基準ウインドウ
は、この好ましい実施例の場合、ADコンバータ出力目盛
り全体の20〜80％である。デイジタル信号がこのウイン
ドウの外にある場合には、制御論理回路はゲイン変化増
幅器にゲインを変えるように指示する。ゲインコードは
データの一部となり、後続の処理で使用される。制御論
理回路は、コンピユータの命令にしたがつて、受信機ユ
ニツトの動作を制御する。そうすることによつて、コン
ピユータは、個々の受信機ユニツトの動作を、他の動作
たとえば送信機ユニツトの動作および他の受信機ユニツ
トの動作と同期させることができる。各受信機ユニツト
19のメモリ37は、制御論理回路に対する命令の組を記憶
し、かつデイジタル化受信信号を記憶するためのもので
ある。メモリの大きさはデータをコンピユータにダウン
ロードする頻度に存在する。コンピユータへのデータダ
ウンロードの頻度が小さければ、メモリ37は大きくなけ
ればならない。
される。制御論理回路35は、ゲイン変化増幅器31のゲイ
ンを設定する、ゲイン変化増幅器31へのゲインコード出
力信号40Aを生成し、またADコンバータ33に変換を開始
させる、ADコンバータ33への変換コード出力信号40Bを
生成し、さらに前置増幅器27のゲインを設定する、前置
増幅器27への別のゲインコード出力信号40Cを生成す
る。前置増幅器のゲインは一般にオペレータが設定し、
測定期間中変更されない。ゲイン変化増幅器のゲイン
は、一回の測定中に制御論理回路によつてその場で制御
される。制御論理回路はADコンバータからのデイジタル
信号を基準ウインドウと比較する。この基準ウインドウ
は、この好ましい実施例の場合、ADコンバータ出力目盛
り全体の20〜80％である。デイジタル信号がこのウイン
ドウの外にある場合には、制御論理回路はゲイン変化増
幅器にゲインを変えるように指示する。ゲインコードは
データの一部となり、後続の処理で使用される。制御論
理回路は、コンピユータの命令にしたがつて、受信機ユ
ニツトの動作を制御する。そうすることによつて、コン
ピユータは、個々の受信機ユニツトの動作を、他の動作
たとえば送信機ユニツトの動作および他の受信機ユニツ
トの動作と同期させることができる。各受信機ユニツト
19のメモリ37は、制御論理回路に対する命令の組を記憶
し、かつデイジタル化受信信号を記憶するためのもので
ある。メモリの大きさはデータをコンピユータにダウン
ロードする頻度に存在する。コンピユータへのデータダ
ウンロードの頻度が小さければ、メモリ37は大きくなけ
ればならない。
受信機ユニツト19内の制御論理回路35とメモリ37は、
制御およびデータリンク43によつてコンピユータ21に接
続される。送信機ユニツト15もコンピユータ21に接続さ
れるが、別の制御リンク45による（第１図参照）。コン
ピユータ21はインタフエース装置たとえばキーボードお
よびモニタを有し、オペレータが対話式に装置を制御す
ることを可能にする。たとえば、オペレータは、コンピ
ユータに命令することによつて、各受信機ユニツト19内
の前置増幅器27のゲインを設定することができる。する
と、コンピユータは制御論理回路35に命令し、制御論理
回路35が前置増幅器27に対して適当なゲインコードを生
成する。また、コンピユータ21は、使用されている送信
機および受信機ユニツト15,19の数にかかわりなく、送
信機および受信機ユニツト15,19間の動作の同期を行
う。さらに、コンピユータは受信信号の処理を行い、処
理済み信号を表示する。
制御およびデータリンク43によつてコンピユータ21に接
続される。送信機ユニツト15もコンピユータ21に接続さ
れるが、別の制御リンク45による（第１図参照）。コン
ピユータ21はインタフエース装置たとえばキーボードお
よびモニタを有し、オペレータが対話式に装置を制御す
ることを可能にする。たとえば、オペレータは、コンピ
ユータに命令することによつて、各受信機ユニツト19内
の前置増幅器27のゲインを設定することができる。する
と、コンピユータは制御論理回路35に命令し、制御論理
回路35が前置増幅器27に対して適当なゲインコードを生
成する。また、コンピユータ21は、使用されている送信
機および受信機ユニツト15,19の数にかかわりなく、送
信機および受信機ユニツト15,19間の動作の同期を行
う。さらに、コンピユータは受信信号の処理を行い、処
理済み信号を表示する。
各受信機ユニツト19は少くとも一つの受信アンテナコ
イル17に接続される。複数の受信アンテナ17を単一の受
信機ユニツト19に接続することができる。受信アンテナ
コイルとそれぞれの受信機ユニツトとの間の接続は、ノ
イズ受信を最小限におさえるために、短いよつたしやへ
い導線対39によつて行う。第２図には、送信機ユニツト
15、それに伴う送信アンテナコイル13、および受信機ユ
ニツト19,それに伴う受信アンテナコイル17を示す。送
信機および受信機ユニツトのそれぞれのエレクトロニク
ス要素はそれぞれのハウジング46,47内に納めてある。
各ユニツトはさらに電力供給用に電池パツクを備えてい
る。送信アンテナコイル13と受信アンテナコイル17はそ
れぞれのハウジング46,47の真下にある。したがつて、
受信アンテナコイル17と受信機ユニツトエレクトロニク
ス要素との間の導線接続39は非常に短くすることができ
る。受信機ユニツト19はコンピユータから割合遠くに配
置することができる。受信機ユニツトはコンピユータへ
のデータリンク43上に大きなデイジタル信号を生成し、
これらの信号はノイズに対して割合に鈍感だからであ
る。
イル17に接続される。複数の受信アンテナ17を単一の受
信機ユニツト19に接続することができる。受信アンテナ
コイルとそれぞれの受信機ユニツトとの間の接続は、ノ
イズ受信を最小限におさえるために、短いよつたしやへ
い導線対39によつて行う。第２図には、送信機ユニツト
15、それに伴う送信アンテナコイル13、および受信機ユ
ニツト19,それに伴う受信アンテナコイル17を示す。送
信機および受信機ユニツトのそれぞれのエレクトロニク
ス要素はそれぞれのハウジング46,47内に納めてある。
各ユニツトはさらに電力供給用に電池パツクを備えてい
る。送信アンテナコイル13と受信アンテナコイル17はそ
れぞれのハウジング46,47の真下にある。したがつて、
受信アンテナコイル17と受信機ユニツトエレクトロニク
ス要素との間の導線接続39は非常に短くすることができ
る。受信機ユニツト19はコンピユータから割合遠くに配
置することができる。受信機ユニツトはコンピユータへ
のデータリンク43上に大きなデイジタル信号を生成し、
これらの信号はノイズに対して割合に鈍感だからであ
る。
次に、本発明の装置11の配置と動作を、パイプライン
49に関して述べる。第２図において、送信機ユニツト15
と受信機ユニツト19はパイプライン49上に配置され、そ
れぞれのアンテナコイル13,17がパイプライン壁51の近
くに来るようにされる。これらのユニツトは、適当な手
段たとえば各ユニツトの側面からぶら下がる砂袋53によ
つて、パイプライン上に保持される。送信アンテナコイ
ル13と受信アンテナコイル17はループ−ループ構成をな
し、それぞれのコイルはある距離だけ離れた別々の心に
巻かれている。複数の受信アンテナコイルを備えた複数
の受信機ユニツトをパイプライン上に配置して複数チヤ
ンネル分散システムを形成するようにすることができ
る。たとえば、受信機ユニツトは、パイプラインの長さ
方向に沿つて、送信機ユニットの両側に配置することが
できる。本発明の装置を動作させるために、送信機ユニ
ツト15は極性が交互に変わるパルス列（第４図参照）を
送信アンテナコイル13に供給して、コイル13のまわりに
電磁場を形成し、パイプ壁51内に電流を誘導する。各パ
ルスは立上り区間Ｅを有し、ここでパイプ壁51内に電磁
場が形成される。また、各パルスは立下り区間Ｃを有
し、ここでパイプ壁内の電磁場が消滅する。コンピユー
タ21は、送信アンテナコイル内の電流が急激な変化をは
じめると、受信機ユニツト19がパイプ壁内の誘導電流に
関する測定を開始するように、受信機ユニツト19の動作
を同期させる。誘導電流は各受信アンテナコイル17内に
受信信号を生成する。受信信号（第５図参照）はフイル
タと増幅器によつて処理され、デイジタル化されて、そ
れぞれの受信機ユニツトのメモリ内に記憶される。次
に、受信信号は、後続の処理と表示のために、コンピユ
ータにダウンロードされる。
49に関して述べる。第２図において、送信機ユニツト15
と受信機ユニツト19はパイプライン49上に配置され、そ
れぞれのアンテナコイル13,17がパイプライン壁51の近
くに来るようにされる。これらのユニツトは、適当な手
段たとえば各ユニツトの側面からぶら下がる砂袋53によ
つて、パイプライン上に保持される。送信アンテナコイ
ル13と受信アンテナコイル17はループ−ループ構成をな
し、それぞれのコイルはある距離だけ離れた別々の心に
巻かれている。複数の受信アンテナコイルを備えた複数
の受信機ユニツトをパイプライン上に配置して複数チヤ
ンネル分散システムを形成するようにすることができ
る。たとえば、受信機ユニツトは、パイプラインの長さ
方向に沿つて、送信機ユニットの両側に配置することが
できる。本発明の装置を動作させるために、送信機ユニ
ツト15は極性が交互に変わるパルス列（第４図参照）を
送信アンテナコイル13に供給して、コイル13のまわりに
電磁場を形成し、パイプ壁51内に電流を誘導する。各パ
ルスは立上り区間Ｅを有し、ここでパイプ壁51内に電磁
場が形成される。また、各パルスは立下り区間Ｃを有
し、ここでパイプ壁内の電磁場が消滅する。コンピユー
タ21は、送信アンテナコイル内の電流が急激な変化をは
じめると、受信機ユニツト19がパイプ壁内の誘導電流に
関する測定を開始するように、受信機ユニツト19の動作
を同期させる。誘導電流は各受信アンテナコイル17内に
受信信号を生成する。受信信号（第５図参照）はフイル
タと増幅器によつて処理され、デイジタル化されて、そ
れぞれの受信機ユニツトのメモリ内に記憶される。次
に、受信信号は、後続の処理と表示のために、コンピユ
ータにダウンロードされる。
各受信機ユニツトには信号平均化装置55を備えること
ができる。信号平均化装置55は、同じ位置で受信アンテ
ナコイルによつて得られたいくつかの受信信号を、それ
らの信号の平均をとることによつて集積する。集積は、
データ転送を最小限におさえるために、各受信機ユニツ
ト19によつて実施することができるが、コンピユータ21
によつて実施することもできる。
ができる。信号平均化装置55は、同じ位置で受信アンテ
ナコイルによつて得られたいくつかの受信信号を、それ
らの信号の平均をとることによつて集積する。集積は、
データ転送を最小限におさえるために、各受信機ユニツ
ト19によつて実施することができるが、コンピユータ21
によつて実施することもできる。
コンピユータ21は受信信号に関するその他の処理を実
行することができる。コンピユータが実施しうる処理の
一つは、空電によるノイズインパルスを除去するため
に、メジアンフイルタ57を通して受信信号を送信するこ
とである。受信信号は、デイジタル化されると、デイジ
タル化された値の時系列となる。メジアンフイルタ57は
固定長のウインドウにより受信信号の時系列を走査す
る。このウインドウは時系列からのデイジタル時間標本
を一定数だけ含む。各ウインドウにおいて、メジアンフ
イルタは、そのウインドウ内に存在するデイジタル時間
標本の中央値をとる。次に、ウインドウは一つのデイジ
タル時間標本をスライドし、そのウインドウ内に存在す
るデイジタル時間標本の中央値が決定される。ウインド
ウは、ウインドウ内の時間標本の中央値をとりながら、
時系列の長さに沿つてスライドする。これらの中央値か
ら第１の新しい時系列が作られる。メジアンフイルタは
受信信号を反復処理し、この処理は処理済み受信信号が
収束するまで行われる。反復は、メジアンフイルタが第
１の新しい時系列を走査して、走査された第１の新しい
時系列の中央値を決定し、この新しい中央値から第２の
新しい時系列を作り出す、というように行われる。第２
の新しい時系列はさらにメジアンフイルタを通され、第
３の新しい時系列が作り出される。収束するまでこの操
作が繰返される。収束というのは、連続する新しい時系
列の間にほとんど変化がないということである。反復回
数はウインドウの幅に依存する。使用するウインドウの
幅が大きいほど（ウインドウ内の時間標本が多いほ
ど），収束するまでに必要な反復回数は大きくなる。メ
ジアンフイルタ処理は、ソフトウエアによりコンピユー
タ内で実施することができる。
行することができる。コンピユータが実施しうる処理の
一つは、空電によるノイズインパルスを除去するため
に、メジアンフイルタ57を通して受信信号を送信するこ
とである。受信信号は、デイジタル化されると、デイジ
タル化された値の時系列となる。メジアンフイルタ57は
固定長のウインドウにより受信信号の時系列を走査す
る。このウインドウは時系列からのデイジタル時間標本
を一定数だけ含む。各ウインドウにおいて、メジアンフ
イルタは、そのウインドウ内に存在するデイジタル時間
標本の中央値をとる。次に、ウインドウは一つのデイジ
タル時間標本をスライドし、そのウインドウ内に存在す
るデイジタル時間標本の中央値が決定される。ウインド
ウは、ウインドウ内の時間標本の中央値をとりながら、
時系列の長さに沿つてスライドする。これらの中央値か
ら第１の新しい時系列が作られる。メジアンフイルタは
受信信号を反復処理し、この処理は処理済み受信信号が
収束するまで行われる。反復は、メジアンフイルタが第
１の新しい時系列を走査して、走査された第１の新しい
時系列の中央値を決定し、この新しい中央値から第２の
新しい時系列を作り出す、というように行われる。第２
の新しい時系列はさらにメジアンフイルタを通され、第
３の新しい時系列が作り出される。収束するまでこの操
作が繰返される。収束というのは、連続する新しい時系
列の間にほとんど変化がないということである。反復回
数はウインドウの幅に依存する。使用するウインドウの
幅が大きいほど（ウインドウ内の時間標本が多いほ
ど），収束するまでに必要な反復回数は大きくなる。メ
ジアンフイルタ処理は、ソフトウエアによりコンピユー
タ内で実施することができる。
本発明の装置においては、任意の数の受信アンテナコ
イルと送信アンテナコイルを使用することができる。複
数の受信アンテナコイルを使用する場合、装置はマルチ
チヤンネル分散システムとなり、この装置を各種容器に
適合させる際にかなりの柔軟性が得られる。この装置の
構成配置における柔軟性は、容器への接近に制限がある
場合、または容器が受信情報に影響する形状構成を有す
る場合に、特に有用である。たとえば、パイプライン上
で受信アンテナコイルを送信アンテナコイルの両側に配
置すると、比率計的な測定値が得られる。その他の配置
においては、パイプラインにおけるエルボ、弁、および
フランジを活用することができる。この装置は、受信ア
ンテナコイルの数、寸法、タイプ、受信機ユニツトの
数、送信アンテナコイルの数、寸法、タイプ、および送
信機ユニツトの数などに関して、何通りもの構成が可能
である。受信機チヤンネルを追加することにより、一つ
の受信機ユニツトが同時に二つ以上の受信アンテナコイ
ルを支援することができる。また、受信アンテナコイル
は、それぞれの受信機ユニツトでいろいろなタイプと寸
法のコイルが使用できるように、交換自在なものとする
ことができる。
イルと送信アンテナコイルを使用することができる。複
数の受信アンテナコイルを使用する場合、装置はマルチ
チヤンネル分散システムとなり、この装置を各種容器に
適合させる際にかなりの柔軟性が得られる。この装置の
構成配置における柔軟性は、容器への接近に制限がある
場合、または容器が受信情報に影響する形状構成を有す
る場合に、特に有用である。たとえば、パイプライン上
で受信アンテナコイルを送信アンテナコイルの両側に配
置すると、比率計的な測定値が得られる。その他の配置
においては、パイプラインにおけるエルボ、弁、および
フランジを活用することができる。この装置は、受信ア
ンテナコイルの数、寸法、タイプ、受信機ユニツトの
数、送信アンテナコイルの数、寸法、タイプ、および送
信機ユニツトの数などに関して、何通りもの構成が可能
である。受信機チヤンネルを追加することにより、一つ
の受信機ユニツトが同時に二つ以上の受信アンテナコイ
ルを支援することができる。また、受信アンテナコイル
は、それぞれの受信機ユニツトでいろいろなタイプと寸
法のコイルが使用できるように、交換自在なものとする
ことができる。
本発明の装置は先行技術の装置に比べて後方業務にお
ける利点を提供する。これは、割合に接近しにくいパイ
プラインたとえば精油所に見られるようなものを検査す
る場合、特にそうである。アンテナとユニツトはパイプ
ライン間の小さなスペースに備えつけるために物理的に
小さくすることができる。本発明の装置の場合、一人の
オペレータが多数の送信および受信アンテナを使用する
ので、オペレータは装置配置のためにパイプラインまで
出向く回数を最小限におさえることができる。さらに、
本発明の装置は送信機パルスの立上り区間と立下り区間
の両方でデータを獲得することができるので、立下り区
間しか使用しない先行技術の装置に比べてデータ獲得の
スピードが倍になる。
ける利点を提供する。これは、割合に接近しにくいパイ
プラインたとえば精油所に見られるようなものを検査す
る場合、特にそうである。アンテナとユニツトはパイプ
ライン間の小さなスペースに備えつけるために物理的に
小さくすることができる。本発明の装置の場合、一人の
オペレータが多数の送信および受信アンテナを使用する
ので、オペレータは装置配置のためにパイプラインまで
出向く回数を最小限におさえることができる。さらに、
本発明の装置は送信機パルスの立上り区間と立下り区間
の両方でデータを獲得することができるので、立下り区
間しか使用しない先行技術の装置に比べてデータ獲得の
スピードが倍になる。
前記の開示内容および添付の図面を用いた説明は、単
に本発明の原理を説明するためのものであり、本発明の
制限を意図すると解釈してはならない。
に本発明の原理を説明するためのものであり、本発明の
制限を意図すると解釈してはならない。
第１図は、好ましい実施例にしたがう、本発明のTEM装
置のブロツク図であり、 第２図は、パイプラインの一部に沿う腐食を検出するた
めに配置された本発明のTEM装置の一部を示す模式側面
図であり、 第３図は、受信機ユニツトの電気関係の模式図であり、 第４図は、送信機が生成する波形を理想化して示すグラ
フであり、 第５図は、受信機ユニツトによつて受信されたままの状
態の、第４図の送信波形から生じる誘導電流波形を、理
想化して示すグラフである。 図中、11は過渡電磁（TEM）装置、13は送信アンテナ、1
5は送信機ユニツト、17は受信アンテナ、19は受信機ユ
ニット、21はデイジタルコンピユータ、23はコモンモー
ドチヨーク、25は第１の低域フイルタ、27は前置増幅
器、29は第２の低域フイルタ、31はゲイン変化増幅器、
33はADコンバータ、35は制御論理回路、37はメモリ、39
はしやへい入力導線、 41は平衡入力インピーダンス、40Aはゲインコード出力
信号、40Bは変換コード出力信号、40Cはゲインコード出
力信号、43は制御およびデータリンク、45は制御リン
ク、46,47はハウジング、49はパイプライン、51はパイ
プライン壁、53は砂袋、55は信号平均化装置、57はメジ
アンフイルタ。
置のブロツク図であり、 第２図は、パイプラインの一部に沿う腐食を検出するた
めに配置された本発明のTEM装置の一部を示す模式側面
図であり、 第３図は、受信機ユニツトの電気関係の模式図であり、 第４図は、送信機が生成する波形を理想化して示すグラ
フであり、 第５図は、受信機ユニツトによつて受信されたままの状
態の、第４図の送信波形から生じる誘導電流波形を、理
想化して示すグラフである。 図中、11は過渡電磁（TEM）装置、13は送信アンテナ、1
5は送信機ユニツト、17は受信アンテナ、19は受信機ユ
ニット、21はデイジタルコンピユータ、23はコモンモー
ドチヨーク、25は第１の低域フイルタ、27は前置増幅
器、29は第２の低域フイルタ、31はゲイン変化増幅器、
33はADコンバータ、35は制御論理回路、37はメモリ、39
はしやへい入力導線、 41は平衡入力インピーダンス、40Aはゲインコード出力
信号、40Bは変換コード出力信号、40Cはゲインコード出
力信号、43は制御およびデータリンク、45は制御リン
ク、46,47はハウジング、49はパイプライン、51はパイ
プライン壁、53は砂袋、55は信号平均化装置、57はメジ
アンフイルタ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01N 27/72 - 27/90
Claims (16)
- 【請求項１】容器装置の導電性壁における不整を検出す
る過渡電磁装置であって、 （ａ）前記容器装置の導電性壁の近くに配置するのに適
した送信アンテナ、 （ｂ）前記送信アンテナに接続され、前記送信アンテナ
に急激に変化する電流を供給して前記送信アンテナのま
わりに電磁場を形成する送信機ユニット、 （ｃ）前記壁の近くに配置するのに適した受信アンテ
ナ、 （ｄ）前置増幅器、低域フイルタ、およびADコンバータ
から成り、前記受信アンテナに接続された受信機ユニッ
トであって、前記前置増幅器、前記低域フイルタ、およ
びADコンバータが直列に相互接続され、前記ADコンバー
タが前記前置増幅器および前記低域フイルタからのアナ
ログ信号をデイジタル信号に変換する受信機ユニット、 （ｅ）前記送信アンテナによつて前記容器装置壁内に誘
導される電流の存在と減衰が検出されるように、前記送
信アンテナに供給される電流の急激な変化を制御し、か
つ前記受信機ユニットの動作を同期させることによつ
て、前記送信機および受信機ユニットの動作を制御す
る、制御装置、 から成り、 （ｆ）コモンモードチョークと前記前置増幅器への平衡
入力インビーダンスとから成り、前記チョークが前記受
信アンテナと直列に相互接続されるコモンモードノイズ
阻止装置を、前記受信機ユニットが有し、 （ｇ）前記低域フイルタがベツセルタイプのフイルタで
あり、 （ｈ）前記受信機ユニットが、前記ADコンバータのアナ
ログ入力に接続されたゲイン変化増幅器をさらに有し、
前記ゲイン変化増幅器が前記ADコンバータのデイジタル
出力からのフイードバツクを受信して前記ゲイン変化増
幅器のゲインが前記ADコンバータのデイジタル出力によ
つて変わるようになつており、そのようにして、前記ゲ
イン変化増幅器が小さな受信信号レベルに対してより大
きな分解能を与える、 ことを特徴とする、容器装置の導電性壁における不整を
検出する過渡電磁装置。 - 【請求項２】前記低域ベツセルフイルタが第１の低域フ
イルタであつて、さらに第２の低域ベツセルフイルタを
含み、前記第１の低域フイルタが前記前置増幅器の入力
に接続され、前記第２の低域フイルタが前記前置増幅器
の出力に接続され、前記第２の低域フイルタが、前記第
１の低域フイルタのしや断周波数よりも低いしや断周波
数を有する、請求項１記載の装置。 - 【請求項３】前記第１および第２の低域フイルタが偽信
号発生を防ぐための少くとも３次のフイルタである請求
項２記載の装置。 - 【請求項４】前記制御装置がデイジタルコンピユータか
ら成る請求項１記載の装置。 - 【請求項５】前記受信機ユニツトと前記送信機ユニツト
とが互いに分離されて、前記制御装置によつて制御され
る分散システムを形成するようになつており、前記受信
機ユニツトが導線によつて前記受信アンテナに接続さ
れ、前記導線が、該導線によつて拾われる周囲電磁ノイ
ズの量を大きく低下させるために短い長さを有する、請
求項４記載の装置。 - 【請求項６】前記コンピュータが空電ノイズを３波除去
するためのメジアンフイルタを含む請求項４記載の装
置。 - 【請求項７】前記制御装置が、前記送信アンテナへの急
激なエネルギー供給と前記送信アンテナへのエネルギー
供給の急激な切断とによって容器装置壁内に誘導される
電流の存在と減衰を検出するために、前記受信機ユニツ
トの動作を同期させる、請求項４記載の装置。 - 【請求項８】容器装置の導電性壁における不整を検出す
る過渡電磁装置であつて、 （ａ）前記容器装置の導電性壁の近くに配置するのに適
した送信アンテナ、 （ｂ）前記送信アンテナに接続され、前記送信アンテナ
に急激に変化する電流を供給して前記送信アンテナのま
わりに電磁場を形成する送信機ユニツト、 （ｃ）前記壁の近くに配置するのに適した、前記壁に沿
う別々の位置に配置することのできる複数の受信アンテ
ナ、 （ｄ）複数の受信機チャンネル、 （ｅ）前記送信アンテナによつて前記容器装置壁内に誘
導される電流の存在と減衰が検出されるように、前記送
信アンテナに供給される電流の急激な変化を制御し、か
つ前記受信機チャンネルの動作を同期させることによつ
て、前記送信機ユニツトおよび前記受信機チヤンネルの
動作を制御する制御装置、 から成り、 （ｆ）前記受信機チヤンネルの各々が導線によつてそれ
ぞれの受信アンテナに接続され、前記導線が、該導線に
よつて拾われる周囲電磁ノイズ信号の量を大きく低下さ
せるために短い長さを有し、前記受信機チヤンネルの各
々が前置増幅器、低域フイルタ、およびADコンバータか
ら成り、前記受信機チヤンネルの各各において、前記前
置増幅器、前記低域フイルタ、および前記ADコンバータ
が直列に相互接続され、前記ADコンバータが前記前置増
幅器および低域フイルタからのアナログ信号をデイジタ
ル信号に変換し、 （ｇ）コモンモードチョークと前記前置増幅器への平衡
入力インピーダンスとから成り、前記チョークが前記受
信アンテナと直列に相互接続されるコモンモードノイズ
阻止装置を、前記受信機チヤンネルの各々が有し、 （ｈ）前記低域フイルタの各々がベツセルタイプのフイ
ルタであり、 （ｉ）前記受信機チヤンネルが受信機ユニツト内にあ
り、前記受信機ユニツトと前記送信機ユニットとが互い
に分離されて、分散システムを形成している、 ことを特徴とする、容器装置の導電性壁における不整を
検出する過渡電磁装置。 - 【請求項９】前記受信機チヤンネルの各々において、前
記低域ベツセルフイルタが第１の低域フイルタであつ
て、前記受信機チヤンネルの各々がさらに第２の低域ベ
ツセルフイルタを含み、前記第１の低域フイルタが前記
前置増幅器の入力に接続され、前記第２の低域フイルタ
が前記前置増幅器の出力に接続され、前記第２の低域フ
イルタが前記第１の低域フイルタのしや断周波数よりも
低いしや断周波数を有する、請求項８記載の装置。 - 【請求項１０】前記第１および第２の低域フイルタが偽
信号発生を防ぐための少くとも３次のフイルタである請
求項９記載の装置。 - 【請求項１１】前記受信機チヤンネルの各々が、前記AD
コンバータのアナログ入力に接続されたゲイン変化増幅
器をさらに有し、前記ゲイン変化増幅器の各各が前記AD
コンバータのデイジタル出力からのフイードバックを受
信して前記ゲイン変化増幅器のゲインが前記ADコンバー
タのデイジタル出力によつて変わるようになつており、
そのようにして、前記ゲイン変化増幅器が小さな受信信
号レベルに対してより大きな分解能を与える、請求項８
記載の装置。 - 【請求項１２】前記制御装置がデイジタルコンピユータ
から成る請求項11記載の装置。 - 【請求項１３】前記制御装置が、前記送信アンテナへの
急激なエネルギー供給と前記送信アンテナへのエネルギ
ー供給の急激な切断とによつて容器装置壁内に誘導され
る電流の存在と減衰を検出するために、前記受信機チヤ
ンネルの動作を同期させる、請求項12記載の装置。 - 【請求項１４】前記受信機チヤンネルの各々において、
前記低域ベツセルフイルタが第１の低域フイルタであつ
て、前記受信機チヤンネルの各々がさらに第２の低域ベ
ツセルフイルタを含み、前記第１の低域フイルタが前記
前置増幅器の入力に接続され、前記第２の低減フイルタ
が前記前置増幅器の出力に接続され、前記第２の低域フ
イルタが前記第１の低域フイルタのしや断周波数よりも
低いしや断周波数を有する、請求項13記載の装置。 - 【請求項１５】前記コンピユータが空電ノイズをろ波除
去するためのメジアンフイルタを含む請求項12記載の装
置。 - 【請求項１６】容器装置の導電性壁における不整を検出
する過渡電磁装置であつて、 （ａ）前記容器装置の導電性壁の近くに配置するのに適
した少くとも一つの送信アンテナ、 （ｂ）前記送信アンテナに接続され、前記送信アンテナ
に急激に変化する電流を供給して前記送信アンテナのま
わりに電磁場を形成する少くとも一つの送信機ユニツ
ト、 （ｃ）前記壁の近くに配置するのに適した、前記壁に沿
う別々の位置に配置することのできる複数の受信アンテ
ナ、 （ｄ）複数の受信機チヤンネル、 （ｅ）前記送信アンテナによつて前記容器装置壁内に誘
導される電流の存在と減衰が検出されるように、前記送
信アンテナに供給される電流の急激な変化を制御し、か
つ前記受信機チヤンネルの動作を同期させることによつ
て、前記送信機ユニツトおよび前記受信機チヤンネルの
動作を制御する制御装置、 から成り、 （ｆ）前記受信機チヤンネルの各々が導線によつてそれ
ぞれの受信アンテナに接続され、前記導線が、該導線に
よつて拾われる周囲電磁ノイズ信号の量を大きく低下さ
せるために短い長さを有し、前記受信機チヤンネルの各
々が前置増幅器、低域フイルタ、およびADコンバータか
ら成り、前記受信機チヤンネルの各々において、前記前
置増幅器、前記低域フイルタ、前記ADコンバータが直列
に相互接続され、前記ADコンバータが前記前置増幅器お
よび前記低域フイルタからのアナログ信号をデジタル信
号に変換し、 （ｇ）コモンモードチヨークと前記前置増幅器への平衡
入力インピーダンスとから成り、前記チヨークが前記受
信アンテナと直列に相互接続されるコモンモードノイズ
阻止装置を、前記受信機チヤンネルの各々が有し、 （ｈ）前記低域フイルタの各々がベツセルタイプのフイ
ルタであり、 （ｉ）前記受信機チヤンネルが複数の受信機ユニツト内
にあり、前記受信機ユニツトと前記送信機ユニツトとが
互いに分離されて、分散システムを形成しており、 （ｊ）前記受信機チヤンネルの各々が、前記ADコンバー
タのアナログ入力に接続されたゲイン変化増幅器を有
し、前記ゲイン変化増幅器の各々が前記ADコンバータの
デイジタル出力からのフイードバツクを受信して前記ゲ
イン変化増幅器のゲインが前記ADコンバータのデイジタ
ル出力によつて変わるようになつており、そのようにし
て、前記ゲイン変化増幅器が小さな受信信号レベルに対
してより大きな分解能を与える、 ことを特徴とする、容器装置の導電性壁における不整を
検出する過渡電磁装置。
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