JP4902032B1 - Transmitter for detecting moving object in tube, moving object in tube, and moving object detecting system in tube - Google Patents
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Abstract
ピグ探知システム(6)の発信器(4)は、永久磁石(12)と、永久磁石(12)の磁極面(12a)が管(1)の中心軸線(1A)に平行な回転中心線L1回りに周方向に移動するように永久磁石(12)を回転させるモータ(131)を備えている。モータ(131)が回転すると発信器(4)からは回転中心線L1を中心として、回転中心線L1と直交する直交面A上を回転する回転磁界が発生し、この回転磁界には管(1)の中心軸線1Aと直交する直交面A上を管(1)の外側に向かう磁界ベクトルV1が含まれている。磁界ベクトルV1に基づいて管(1)の外側からピグ(2)の位置を正確に特定できる。回転磁界は周波数成分を含んでいるので、周波数成分を利用して発信器(4)からの回転磁界と地磁気などの外乱磁界とを区別できる。
【選択図】図1The transmitter (4) of the pig detection system (6) includes a permanent magnet (12) and a rotation center line L1 in which the magnetic pole surface (12a) of the permanent magnet (12) is parallel to the center axis (1A) of the tube (1). A motor (131) that rotates the permanent magnet (12) so as to move around in the circumferential direction is provided. When the motor (131) rotates, the transmitter (4) generates a rotating magnetic field that rotates on the orthogonal plane A perpendicular to the rotating center line L1 around the rotating center line L1, and the rotating magnetic field includes a tube (1 ) On the orthogonal plane A orthogonal to the central axis 1A of the vertical axis A). The position of the pig (2) can be accurately specified from the outside of the tube (1) based on the magnetic field vector V1. Since the rotating magnetic field includes a frequency component, the rotating magnetic field from the transmitter (4) can be distinguished from a disturbance magnetic field such as geomagnetism using the frequency component.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は管の内部を移動して管内洗浄などを行う管内移動体を管の外側から探知するために当該管内移動体に搭載される管内移動体探知用の発信器に関する。また、本発明は、当該発信器が搭載されている管内移動体、および、当該発信器から発生する回転磁界に基づき管内移動体の位置を正確に探知する管内移動体探知システムに関する。 The present invention relates to a transmitter for detecting an in-pipe moving body mounted on the in-pipe moving body in order to detect an in-pipe moving body that moves inside the pipe and performs cleaning in the pipe from the outside of the pipe. The present invention also relates to an in-pipe moving body on which the transmitter is mounted, and an in-pipe moving body detection system that accurately detects the position of the in-pipe moving body based on a rotating magnetic field generated from the transmitter.
工場の敷地内に埋設された管の内部洗浄を行うために、管の内径にほぼ等しい外径寸法の管内移動体が使用されている。管内移動体を洗浄対象の管に挿入した後、管に流体を流し、流体の流体圧によって管内移動体を管の長さ方向に移動させる。これにより管内の残留物や管の内周壁に付着していた付着物が、管内移動体によって管の出口から排出される。このような管内移動体はピグと呼ばれている。 In order to perform internal cleaning of a pipe embedded in a factory site, an in-pipe moving body having an outer diameter approximately equal to the inner diameter of the pipe is used. After the in-pipe moving body is inserted into the pipe to be cleaned, a fluid is caused to flow through the pipe, and the in-pipe moving body is moved in the length direction of the pipe by the fluid pressure of the fluid. As a result, the residue in the pipe and the deposit attached to the inner peripheral wall of the pipe are discharged from the outlet of the pipe by the moving body in the pipe. Such an in-pipe moving body is called a pig.
管内移動体には発信器が搭載されている。管内移動体が管内の途中位置で停止してしまった場合などにおいて、発信器からの信号を探知器によって検出して、管内移動体の位置を特定している。発信器としては検出用の磁界を発生するものが知られており、特許文献1には、この形式の発信器を備えた管内移動体が開示されている。
A transmitter is mounted on the moving body in the pipe. When the in-pipe moving body stops at an intermediate position in the pipe, the signal from the transmitter is detected by the detector to identify the position of the in-pipe moving body. A transmitter that generates a magnetic field for detection is known, and
図5(a)、(b)は、従来における検出用の磁界を発生する発信器を備えた管内移動体を示す説明図である。図5(a)に示すように、管内移動体100は弾丸形状をしており、先細りとなっている側が移動方向M0の前側となる状態で管101に挿入される。発信器102は、鉄芯103および鉄芯103に巻き回したコイル104を備えた電磁コイル105と、電磁コイル105に一定周期のパルス電流を印加するためのパルス発生回路106と、パルス発生回路106を介して電磁コイル105に電力を供給する電池107およびスイッチ108とを備えている。発信器102は電磁コイル105の中心線L0が管内移動体100の移動方向M0に沿う状態で管内移動体100に搭載されている。管内移動体100は、電磁コイル105の中心線L0が管101の中心軸線101Aと平行となる姿勢を維持したまま、管101内を移動する。
5 (a) and 5 (b) are explanatory views showing a moving body in a tube provided with a transmitter that generates a magnetic field for detection in the related art. As shown in FIG. 5A, the in-
図5(b)に示すように、地面109から数メートル離れた地中に水平に埋設された管101内で停止している管内移動体100を探知する際には、磁気センサプローブ110aを備えた探知器110を地上で埋設経路に沿って移動させる。探知器110は、電磁コイル105から周期的に発生している磁界(図中の二点鎖線)の磁界ベクトルを検出し、これにより、管内移動体100の位置を特定する。
As shown in FIG. 5B, a
従来の管内移動体における発信器102は、電磁コイル105の磁極面105a(鉄芯103の端面)が管内移動体100の移動方向M0を向くように、管内移動体100に搭載されている。探知器110が発信器102からの最大磁界を検出したときに磁界ベクトルV0の方向は管101の中心軸線101Aに一致する。磁界ベクトルV0の方向から管内における管内移動体100の位置を検出するためには、発信器102が発生する磁界の磁力線ルートに関する知識や熟練が必要である。
A
そこで、電磁コイル105の中心線L0を管内移動体100の移動方向M0と直交する上下方向に沿うように発信器102を管内移動体100に搭載し、電磁コイル105の磁極面105aが常に地上側を向く状態としておくことが考えられる。このようにすれば、発信器102からの磁界の方向が管101の半径方向を向く。この結果、探知器110によって、電磁コイル105の磁極面105aから地上に向かう磁界ベクトルを検出できるので、磁界ベクトルの方向に基づいて管内移動体100の位置を管101の外側から精度よく特定できる。
Therefore, the
しかしながら、管内を移動する管内移動体100はその周方向の向きが不定であるので、管内移動体100に搭載した電磁コイル105の磁極面105aを常に地上側を向く状態としておくことができない。電磁コイル105の磁極面105aが地上側を向いていなければ、管内移動体100の位置を正確に特定することができない。
However, since the in-
本発明の課題は、発信器から発生する位置検出用の磁界に基づき管内移動体の位置を管の外側から正確に特定可能な回転磁界を発生する管内移動体探知用の発信器を提案することにある。 An object of the present invention is to propose a transmitter for detecting a moving body in a tube that generates a rotating magnetic field capable of accurately identifying the position of the moving body in the tube from the outside of the tube based on a magnetic field for position detection generated from the transmitter. It is in.
また、本発明の課題は、かかる新たな発信器が搭載された管内移動体、および当該管内移動体の位置を探知するための管内移動体探知システムを提案することにある。 Another object of the present invention is to propose an in-pipe moving body on which such a new transmitter is mounted, and an in-pipe moving body detection system for detecting the position of the in-pipe moving body.
上記の課題を解決するために、本発明は、管内移動体が移動する管の外側から当該管内移動体の位置を検出するために、当該管内移動体に搭載される管内移動体探知用の発信器であって、前記管内移動体が移動する管の中心軸線に平行な回転中心線を中心として、当該回転中心線に直交する直交面上を回転する前記回転磁界を発生させる回転磁界発生機構を備えており、当該回転磁界発生機構は、前記回転磁界の周波数を切り替える周波数制御部、または、前記回転磁界の周波数を連続的に変化させる周波数制御部を備えていることを特徴としている。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a transmission for detecting an in-pipe moving body mounted on the in-pipe moving body in order to detect the position of the in-pipe moving body from the outside of the pipe in which the in-pipe moving body moves. A rotating magnetic field generating mechanism for generating the rotating magnetic field that rotates on an orthogonal plane orthogonal to the rotation center line around a rotation center line parallel to the center axis of the tube to which the moving body in the tube moves. The rotating magnetic field generating mechanism includes a frequency control unit that switches the frequency of the rotating magnetic field or a frequency control unit that continuously changes the frequency of the rotating magnetic field .
本発明では、前記回転磁界発生機構は、前記回転磁界の周波数を切り替える周波数制御部、または、前記回転磁界の周波数を連続的に変化させる周波数制御部を備えている。従って、管の敷設場所における外乱磁界によって特定の周波数の回転磁界の検出が困難な場合でも、他の周波数の回転磁界を検出して、管内移動体の位置を特定できる。 In the present invention, the rotating magnetic field generation mechanism includes a frequency control unit that switches the frequency of the rotating magnetic field or a frequency control unit that continuously changes the frequency of the rotating magnetic field. Therefore, even when it is difficult to detect a rotating magnetic field having a specific frequency due to a disturbance magnetic field at the place where the pipe is laid, the position of the moving body in the pipe can be specified by detecting a rotating magnetic field having another frequency.
本発明において、前記回転磁界発生機構は10Hz以下の回転磁界を発生させることが望ましい。超低周波の磁気信号の伝達距離は長いので、回転磁界の周波数を10Hz以下としておけば、管内移動体の検出距離を長くすることができる。また、超低周波の磁気信号は、真空中、気体中、水中、地中、金属中のいずれの環境下でも伝達されるので、管の敷設環境に拘わらず管内移動体の位置を検出できる。In the present invention, it is desirable that the rotating magnetic field generating mechanism generates a rotating magnetic field of 10 Hz or less. Since the transmission distance of the ultra-low frequency magnetic signal is long, the detection distance of the moving body in the tube can be increased by setting the frequency of the rotating magnetic field to 10 Hz or less. In addition, since the ultra-low frequency magnetic signal is transmitted in any environment such as vacuum, gas, water, underground, and metal, the position of the moving body in the pipe can be detected regardless of the laying environment of the pipe.
本発明において、前記回転磁界発生機構は、永久磁石と、この永久磁石の磁極面が前記回転中心線の回りを周方向に移動するように当該永久磁石を回転させる回転駆動機構とを備えていることが望ましい。このようにすれば、磁力の強い永久磁石を用いることによって発信器からの磁界を強力なものとすることができる。コイルを励磁することによって磁界を発生させる場合と比較して、発信器からの磁界を強力なものとする場合の消費電力の増加を抑制できる。 In the present invention, the rotating magnetic field generating mechanism includes a permanent magnet and a rotation driving mechanism that rotates the permanent magnet so that the magnetic pole surface of the permanent magnet moves in the circumferential direction around the rotation center line. It is desirable. If it does in this way, the magnetic field from a transmitter can be made strong by using a permanent magnet with strong magnetic force. Compared with the case where a magnetic field is generated by exciting the coil, an increase in power consumption when the magnetic field from the transmitter is strong can be suppressed.
この場合において、発信器を簡単な構成にするために、前記回転駆動機構は、モータを備えており、前記永久磁石は前記モータの回転軸に取り付けられていることが望ましい。また、発信器をより簡単な構成にするために、前記回転駆動機構は、前記永久磁石を回転可能に支持するための軸受機構と、励磁により前記永久磁石を回転させる駆動コイルとを備えていることが望ましい。 In this case, in order to make the transmitter simple, it is preferable that the rotation drive mechanism includes a motor, and the permanent magnet is attached to a rotation shaft of the motor. In order to make the transmitter simpler, the rotation drive mechanism includes a bearing mechanism for rotatably supporting the permanent magnet and a drive coil for rotating the permanent magnet by excitation. It is desirable.
本発明において、前記回転磁界発生機構は、前記永久磁石の外周側に配置された第2の永久磁石と、この第2の永久磁石の磁極面が前記回転中心線と平行な第2の回転中心線回りを周方向に移動するように当該第2の永久磁石を回転可能に支持する第2の永久磁石用軸受機構軸受機構とを備えており、前記永久磁石が回転すると、前記第2の永久磁石が連れ回りすることが望ましい。 In the present invention, the rotating magnetic field generating mechanism includes a second permanent magnet disposed on the outer peripheral side of the permanent magnet, and a second rotation center in which the magnetic pole surface of the second permanent magnet is parallel to the rotation center line. And a second permanent magnet bearing mechanism bearing mechanism that rotatably supports the second permanent magnet so as to move in the circumferential direction around the line. When the permanent magnet rotates, the second permanent magnet It is desirable for the magnet to rotate.
このようにすれば、回転中心線に直交する直交面上に、回転中心線回りの回転磁界に加えて、第2の永久磁石による第2の回転中心線回りの回転磁界を発生させることができるので、発信器からの磁界を強力なものとすることができる。また、第2の永久磁石は永久磁石の回転に連れ回りするので、第2の永久磁石を回転させるために新たに回転駆動機構を設ける必要がない。よって、発信器からの磁界を強力なものとする場合の消費電力の増加を抑制できる。 In this way, on the orthogonal plane orthogonal to the rotation center line, in addition to the rotation magnetic field around the rotation center line, a rotation magnetic field around the second rotation center line by the second permanent magnet can be generated. Therefore, the magnetic field from the transmitter can be made strong. Further, since the second permanent magnet is rotated along with the rotation of the permanent magnet, it is not necessary to newly provide a rotation drive mechanism for rotating the second permanent magnet. Therefore, an increase in power consumption when the magnetic field from the transmitter is strong can be suppressed.
本発明において、永久磁石を用いないで回転磁界を発生させるために、前記回転磁界発生機構は、複数の電磁コイルと、前記複数の電磁コイルを所定の順番で励磁する励磁制御部とを備え、前記複数の電磁コイルは、各電磁コイルの軸線が前記回転中心線と直交して互いに異なる方向に延びるように配置されている。 In the present invention, in order to generate a rotating magnetic field without using a permanent magnet, the rotating magnetic field generating mechanism includes a plurality of electromagnetic coils and an excitation control unit that excites the plurality of electromagnetic coils in a predetermined order, The plurality of electromagnetic coils are arranged such that the axis of each electromagnetic coil extends in different directions perpendicular to the rotation center line.
次に、本発明は、位置検出用の回転磁界を発生する発信器が搭載されている管内移動体であって、前記発信器は上記構成の発信器であることを特徴としている。 Next, the present invention is an in-pipe moving body on which a transmitter that generates a rotating magnetic field for position detection is mounted, and the transmitter is a transmitter having the above-described configuration.
また、本発明の管内移動体探知システムは、管内移動体に搭載されている発信器と、前記管内移動体が移動する管の外側から前記発信器が発生する回転磁界を検出して当該管内移動体の位置を特定する探知器とを有し、前記発信器は上記構成の発信器であることを特徴としている。 Further, the in-pipe moving body detection system of the present invention detects a rotating magnetic field generated from the transmitter mounted on the in-pipe moving body and the outside of the tube to which the in-pipe moving body moves, and moves in the pipe. And a detector for identifying the position of the body, wherein the transmitter is a transmitter having the above-described configuration.
本発明によれば、発信器からは、管の中心軸線と平行な回転中心線を中心として、この回転中心線に直交する直交面上を回転する回転磁界が発生する。この回転磁界には管の中心軸線と直交する直交面上を管の外側に向かう磁界ベクトルが含まれているので、磁界ベクトルを探知器によって検出すれば、磁界ベクトルの方向に基づいて管の外側から管内移動体の位置を正確に特定できる。また、発信器が発生させる回転磁界は周波数成分を含んだ磁気信号なので、周波数成分を利用して発信器からの磁界と地磁気などの外乱磁界とを区別できる。すなわち、外乱磁界によるノイズを除去することが可能となるので、発信器からの磁界を感度良く検出できる。また、外乱磁界によるノイズを除去することが可能となるので、管内移動体の検出距離を長くすることができる。 According to the present invention, the transmitter generates a rotating magnetic field that rotates on an orthogonal plane orthogonal to the rotation center line around the rotation center line parallel to the central axis of the tube. Since this rotating magnetic field contains a magnetic field vector that goes to the outside of the tube on an orthogonal plane orthogonal to the central axis of the tube, if the magnetic field vector is detected by a detector, the outside of the tube is based on the direction of the magnetic field vector. Therefore, the position of the moving body in the pipe can be accurately identified. Since the rotating magnetic field generated by the transmitter is a magnetic signal including a frequency component, the magnetic field from the transmitter can be distinguished from a disturbance magnetic field such as geomagnetism using the frequency component. That is, since noise due to a disturbance magnetic field can be removed, the magnetic field from the transmitter can be detected with high sensitivity. Further, since noise due to a disturbance magnetic field can be removed, the detection distance of the moving body in the tube can be increased.
以下に図面を参照して、本発明の実施の形態に係るピグ探知システム(管内移動体探知システム)を説明する。 A pig detection system (in-pipe moving body detection system) according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(全体構成)
図1(a)は本発明を適用したピグ探知システムを示す説明図であり、図1(b)はピグ探知システムの発信器を示す説明図である。工場の敷地内等に敷設された管1の内部を洗浄するためのピグ(管内移動体)2は発泡ウレタンやゴムなどからなり、先端が先細りの弾丸形状をしている。管1の内部を洗浄する際には、管1の内径にほぼ等しい外径のピグ2を用意し、当該ピグ2をその先端側から管1に挿入し、管1に流体を流す。ピグ2は、流体の流体圧F1によって押されて、管1の内周面に沿って当該管1の軸線方向に移動する。管1の内壁に付着していた付着物などの残留物3は、ピグ2によって掻き取られながら移送され、ピグ2と共に管1の出口(不図示)から外部に排出される。(overall structure)
FIG. 1A is an explanatory diagram showing a pig detection system to which the present invention is applied, and FIG. 1B is an explanatory diagram showing a transmitter of the pig detection system. A pig (moving body in pipe) 2 for cleaning the inside of the
ピグ2には、当該ピグ2の位置を検出するための位置検出用の回転磁界を発生する発信器4が搭載されている。発信器4の回転磁界発生機構10は、管1の中心軸線1Aと直交する直交面A上を回転する回転磁界を発生する。ピグ2が管1内で停止してしまった場合などには、管1の外に配置されている探知器5によって発信器4からの回転磁界を検出し、管1内におけるピグ2の位置を特定する。これら発信器4および探知器5によってピグ探知システム6が構成される。
A transmitter 4 that generates a rotating magnetic field for position detection for detecting the position of the
(発信器)
発信器4は、図1(b)に示すように、非磁性部材からなる密閉されたケース11と、ケース11に収納されている回転磁界発生機構10を備えている。回転磁界発生機構10は永久磁石12と、永久磁石12を回転させる回転駆動機構13を備えている。回転駆動機構13はモータ131と、モータ131を駆動制御することによって回転磁界の周波数を制御する周波数制御回路(周波数制御部)132と、周波数制御回路132を介してモータ131に電力を供給する電池133と、スイッチ134を備えている。(Transmitter)
As shown in FIG. 1B, the transmitter 4 includes a sealed
永久磁石12は円柱形状をしており、その両端面が磁極面12aとなるように2極着磁されている。永久磁石12は、その中心軸線方向の中央部において、モータ131の回転軸131aの先端に固定されている。また、永久磁石12は、その中心軸線が回転軸131aの回転中心線L1に直交する姿勢で回転軸131aに固定されている。モータ131が回転すると、永久磁石12は磁極面12aが回転中心線L1を中心として回転する。
The
発信器4は、モータ131の回転軸131aの回転中心線L1がピグ2の移動方向M1を向くように、ピグ2に搭載されている。ピグ2は、その回転中心線L1が管1の中心軸線1Aと平行となる姿勢を維持したまま管1内を移動する。従って、モータ131が回転すると、発信器4からは、管1の中心軸線1Aに平行な回転中心線L1を中心として、回転中心線L1(管1の中心軸線1A)に直交する直交面A上を回転する回転磁界が発生する。
The transmitter 4 is mounted on the
周波数制御回路132は、モータ131の回転速度を制御することにより、回転磁界の周波数を設定する。周波数制御回路132は、永久磁石12が10回転/秒の回転速度で回転するようにモータ131を駆動制御しており、発信器4からは10Hzの回転磁界が発生する。電池133はリチウムイオン2次電池であり、発信器4がピグ2に搭載された状態のままで、外部から非接触で充電可能である。また、スイッチ134もピグ2に搭載された状態のままで、外部から非接触で遠隔操作できる。
The
(探知器)
探知器5は、図1(a)に示すように、コイル21を備えた磁界センサプローブ22と、コイル21に磁界が鎖交したときに磁界の強度に比例して発生する誘導起電力に基づいて磁界を検出する磁界検出回路23と、磁界検出回路23からの出力に基づいて磁界の強さを表示する表示部24を備えている。(Detector)
As shown in FIG. 1A, the detector 5 is based on a magnetic
コイル21に発生する誘導起電力は、磁界(磁束)がコイル21内を通過することにより発生するものである。従って、磁界センサプローブ22は指向性を備えており、誘導起電力が発生した時点における磁界センサプローブ22の方向が、検出した磁界の磁界ベクトルの方向を示すように構成されている。
The induced electromotive force generated in the
磁界検出回路23は、高次のバンドパスフィルタ231と信号増幅回路232を備えている。従って、探知器5は、周波数成分を含まない地磁気などの外乱磁界によるノイズを除去して、発信器4からの10Hzの周波数成分を含む磁気信号を感度良く検出できる。
The magnetic
(ピグ探知方法)
地面1aから数メートル離れた地中に水平に埋設された管1内で停止したピグ2を探知する場合には、図1(a)に示すように、磁界センサプローブ22を地面1aに向ける。この状態で探知器5を地上で管1の埋設経路に沿って移動させ、発信器4からの回転磁界を検出してピグ2の位置を特定する。(Pig detection method)
When detecting the
発信器4から発生している回転磁界は、管1の中心軸線1Aと平行な回転中心線L1を中心として、この回転中心線L1に直交する直交面A上を回転する回転磁界である。回転磁界には、管1の中心軸線1Aと直交する直交面A上を管1の外側に向かう磁界ベクトルV1が含まれている。従って、磁界センサプローブ22を地面1aに向け、探知器5によって10Hzで強度が変化する磁界を検出すれば、発信器4の永久磁石12の磁極面12aから地上に向かう磁界ベクトルV1を検出できる。この磁界ベクトルV1に基づいて管1の外側からピグ2の位置を精度よく特定できる。すなわち、探知器5によって最大強度の磁界が周期的に検出される時点では、磁界センサプローブ22の向いている方向が永久磁石12の磁極面12aから地上に向かう磁界ベクトルV1の方向に一致する。したがって、磁界センサプローブ22の延長線上の管1内にピグ2が位置していることが分かる。
The rotating magnetic field generated from the transmitter 4 is a rotating magnetic field that rotates on an orthogonal plane A perpendicular to the rotation center line L1 around the rotation center line L1 parallel to the central axis 1A of the
発信器4が発生する回転磁界は10Hzの超低周波の磁気信号である。探知器5は、10Hz以外の磁気周波数成分を除去することにより、外乱磁界などのノイズに影響されずに、発信器4からの回転磁界を感度良く検出できる。よって、ピグ2の位置を精度よく特定でき、ピグ2の検出距離も長くなる。
The rotating magnetic field generated by the transmitter 4 is an extremely low frequency magnetic signal of 10 Hz. The detector 5 can detect the rotating magnetic field from the transmitter 4 with high sensitivity without being affected by noise such as a disturbance magnetic field by removing magnetic frequency components other than 10 Hz. Therefore, the position of the
さらに、発信器4が発生する回転磁界は超低周波の磁気信号であるので伝達距離が長い。従って、ピグ2を検出可能な検出距離が長い。また、超低周波の磁気信号は、真空中、気体中、水中、地中、金属中のいずれの環境下でも伝達するので、管1の敷設環境に拘わらず、ピグ2の位置を検出できる。
Further, since the rotating magnetic field generated by the transmitter 4 is an extremely low frequency magnetic signal, the transmission distance is long. Therefore, the detection distance capable of detecting the
また、磁力の強い永久磁石12を用いることによって発信器4からの磁界を強くすることができる。コイルを励磁することによって磁界を発生する場合と比較して、発信器4からの磁界を強力なものとする場合に必要な消費電力の増加を抑制できる。また、発信器4からの磁界を強力なものとする場合に、永久磁石12を大型化する必要がないので、発信器4が大型化して重くなることもない。
Moreover, the magnetic field from the transmitter 4 can be strengthened by using the
(発信器の変形例)
上記の実施の形態において、周波数制御回路132は、発信器4からの回転磁界の周波数を切り替えるものとすることができる。(Modified example of transmitter)
In the above embodiment, the
例えば、外部からの設定により、周波数制御回路132が、発信器4からの回転磁界の周波数を第1周波数および第1周波数よりも低い第2周波数のいずれか一方に選択的に切り替えるものとすることができる。より具体的には、周波数制御回路132が、モータの回転速度を10回転/秒の第1速度と、これよりも遅い8回転/秒の第2速度の間で選択的に切り替えることにより、回転磁界の周波数を10Hz(第1周波数)または8Hz(第2周波数)に切り替える。このようにすれば、管1の敷設場所における外乱磁界によって第1の周波数の磁気信号の検出が困難な場合でも、他方の周波数の磁気信号を検出して、ピグ2の位置を特定できる。
For example, it is assumed that the
また、周波数制御回路132が、発信器4からの回転磁界の周波数を、第1周波数と第1周波数よりも低い第2周波数との間で所定時間が経過する毎に切り替えるようにすることができる。このようにしても、管1の敷設場所における外乱磁界によって一方の周波数の磁気信号の検出が困難な場合でも、他方の周波数の磁気信号を検出して、ピグ2の位置を特定できる。
Further, the
或いは、周波数制御回路132が、発信器4からの回転磁界の周波数を、第1周波数と第1周波数との間で連続的に変化させてもよい。このようにすれば、発信器4からの磁気信号が連続的に変化するので、管1の敷設場所における外乱磁界によって特定の周波数の磁気信号の検出が困難な場合でも、他の周波数の磁気信号を検出して、ピグ2の位置を特定できる。
Alternatively, the
また、周波数制御回路132は、所定時間が経過する毎にモータ131の回転を停止させてもよい。このようにすれば、電池133の消耗を抑制できるので、発信器が動作可能な時間を延ばすことができる。この結果、ピグ2を稼動させる稼働時間を延ばすことができる。また、モータ131の回転が停止している状態でも永久磁石12からは磁界が発生しているので、探知器5によって永久磁石12からの磁界を検出することにより、管1の外側からピグ2の位置を特定することができる。
Further, the
さらに、上記の実施の形態において、回転磁界発生機構が、永久磁石12の外周側に回転中心線L1と平行な第2の回転中心線回りに回転可能に支持されている第2の永久磁石を備え、永久磁石12が回転すると、第2の永久磁石が連れ回りするように構成してもよい。
Further, in the above-described embodiment, the rotating magnetic field generating mechanism includes the second permanent magnet supported on the outer peripheral side of the
図2は回転磁界発生機構に第2の永久磁石を備える変形例の発信器の説明図であり、ピグ2の内部を回転中心線L1の方向から見たものである。なお、変形例の発信器4Aは上記の発信器4と同一の構成を備えているので、対応する構成には同一の符号を付して、その説明を省略する。変形例の発信器4Aは、回転磁界発生機構10Aが、第2の永久磁石14として、回転中心線L1回りに等角度間隔で配置された4つの永久磁石141〜144を備えている。各永久磁石141〜144は、その両端面が磁極面141a〜144aとなるように2極着磁されており、回転中心線L1と直交する方向から見たときに重なる位置に配置されている。また、各永久磁石141〜144は、各軸受機構(第2の永久磁石用軸受機構)15によって回転中心軸L1と平行な各回転中心線(第2の中心軸線)L141〜L144の回りを回転可能に支持されている。中心の永久磁石12が回転中心軸L1を中心に矢印の方向に回転すると、各永久磁石141〜144は、各磁極面141a〜144aが各回転中心線L141〜L144の回りを矢印で示す周方向に移動するように連れ回りする。
FIG. 2 is an explanatory diagram of a transmitter according to a modified example in which the rotating magnetic field generating mechanism includes the second permanent magnet, and the inside of the
変形例の発信器4Aによれば、回転中心線L1に直交する直交面A上に、永久磁石12による回転中心線L1回りの回転磁界と、各永久磁石141〜144による各回転中心線L141〜L144回りの回転磁界が発生する。この結果、発信器4Aからの磁界が強力なものとなり、探知器5によって大きな磁界ベクトルを検出することが可能となる。また、永久磁石12の外周側に配置された各永久磁石141〜144は永久磁石12が回転すると連れ回りするので、各永久磁石141〜144を回転させるために新たに回転駆動機構を設ける必要がない。よって、発信器4Aからの磁界を強力なものとする場合の消費電力の増加を抑制できる。
According to the
なお、永久磁石12の外周に配置する第2の永久磁石14の数は1つでもよく、5つ以上でもよい。
Note that the number of the second
(発信器の別の例)
図3(a)は別の例の発信器の概略ブロック図であり、図3(b)は本例の発信器の永久磁石、軸受機構および駆動コイルを取り出して示す斜視図であり、図3(c)は駆動コイルへ印加する励磁電流のタイムチャートである。(Another example of transmitter)
3A is a schematic block diagram of another example of the transmitter, and FIG. 3B is a perspective view showing the permanent magnet, the bearing mechanism, and the drive coil of the transmitter of this example. (C) is a time chart of the excitation current applied to the drive coil.
本例の発信器7は上記の発信器4の代替として用いることが可能なものである。図3(a)に示すように、本例の発信器7は密閉された非磁性のケース30と、ケース30に収納された回転磁界発生機構31を備えている。回転磁界発生機構31は、永久磁石32と、永久磁石32を回転させる回転駆動機構33を備えている。回転駆動機構33は、永久磁石32を回転可能に支持するための軸受機構34(図3(b)参照)と、励磁によって永久磁石32を回転させる第1、第2駆動コイル35、36と、第1、第2駆動コイル35、36への励磁電流を制御することにより、回転磁界の周波数を制御する周波数制御回路(周波数制御部)37と、この周波数制御回路37を介して第1、第2駆動コイル35、36へ励磁電流を供給する電池38と、スイッチ39を備えている。電池38はリチウムイオン2次電池であり、発信器7がピグ2に搭載された状態のままで、外部から非接触で充電可能となっている。また、スイッチ39もピグ2に搭載された状態のままで、非接触で外部から操作可能となっている。
The
図3(b)に示すように、永久磁石32は直方体形状をしている。永久磁石32において、ピグ2の移動方向M1に向いている一対の平行な端面には、それぞれ中央部分から突出する一対の支軸341が設けられている。また、永久磁石32は2極着磁されており、永久磁石32において支軸341が設けられた一対の平行な端面とは異なる2組の一対の平行な端面のうち、一方の組の一対の端面は磁極面32aとなっている。
As shown in FIG. 3B, the
一対の支軸341の軸端部は軸受342によって回転可能に支持されている。すなわち、永久磁石32は、支軸341および軸受342から構成される軸受機構34によって、支軸341の中心軸線を回転中心線L2として回転可能な状態で支持されている。本例では、各支軸341の軸端部が円錐形状のピボットとなっており、軸受342はベアリングを備えたピボット玉軸受となっている。ここで、発信器7は回転中心線L2がピグ2の移動方向M1に沿うようにしてピグ2に搭載されている。また、ピグ2は回転中心線L2が管1の中心軸線1Aと平行となる姿勢を維持したまま管1内を移動する。
The shaft ends of the pair of
第1、第2駆動コイル35、36は矩形の空芯コイルであり、いずれもピグ2の移動方向M1と直交する方向に延びる平行な一対の第1コイル部分351、361と、ピグ2の移動方向M1に沿って延びる平行な一対の第2コイル部分352、362を備えている。第1、第2駆動コイル35、36は、それぞれの第1コイル部分351、361が中央で直交するように配置されており、第1、第2駆動コイル35、36の内側には永久磁石32および軸受機構34が配置されている。永久磁石32の回転中心線L2は、各駆動コイル35、36の一対の第2コイル部分352、362の中間において、これら一対の第2コイル部分352、362と平行に延びている。
The first and second drive coils 35 and 36 are rectangular air-core coils, both of which are a pair of parallel
周波数制御回路37は、第1、第2駆動コイル35、36を励磁するための励磁電流を発生させる励磁電流発生回路371と、発信器7が発生させる回転磁界の周波数を10Hzまたは8Hzに設定する周波数設定回路372と、励磁電流発生回路371が発生させた励磁電流を所定のタイミングで第1駆動コイル35に印加するための第1ドライブ回路373と、励磁電流発生回路371が発生させた励磁電流を第1ドライブ回路373とは異なる所定のタイミングで第2駆動コイル36に印加するための第2ドライブ回路374を備えている。周波数設定回路372に対する設定は外部から非接触の状態で設定可能となっている。
The
ここで、周波数制御回路37は、所謂、1相励磁を行うものであり、図3(c)に示すように、第1駆動コイル35への正方向の励磁電流I1、第2駆動コイル36への正方向の励磁電流I2、第1駆動コイル35への逆方向への励磁電流I3、第2駆動コイル36への逆方向への励磁電流I4を、この順番で繰り返し印加する。この結果、永久磁石32は、その磁極面32aが回転中心線L2の回りに周方向に移動するように、回転する。従って、発信器7からは、管1の中心軸線1Aと平行な回転中心線L2を中心として、この回転中心線L2に直交する直交面A上を回転する回転磁界が発生する。また、本例では、周波数設定回路372に対する回転磁界の周波数の設定により、周波数制御回路37は永久磁石32を10回転/秒または8回転/秒で回転させる励磁電流を第1駆動コイルおよび第2駆動コイルに印加する。従って、発信器7からは、10Hzまたは8Hzの回転磁界が発生する。
Here, the
本例においても、発信器7からは、管1の中心軸線1Aと平行な回転中心線L2を中心として、この回転中心線L2に直交する直交面A上を回転する回転磁界が発生しており、この回転磁界には管1の中心軸線1Aと直交する直交面A上を管1の外側に向かう磁界ベクトルが含まれている。また、発信器7が発生させる回転磁界は10Hz或いは8Hzの超低周波の磁気信号となっている。さらに、永久磁石32の磁界を利用して回転磁界を発生させている。従って、上記の発信器4に替えて本例の発信器7を用いた場合においても、上記の実施の形態と同様の作用、効果を得ることができ、管1の外側からピグ2の位置を正確に特定できる。
Also in this example, the
また、本例の発信器7では、回転磁界の周波数を10Hzおよび8Hzのいずれか一方に選択的に切り替え可能となっている。従って、管1の敷設場所における外乱磁界によって一方の周波数の磁気信号の検出が困難な場合でも、他方の周波数の磁気信号を検出して、ピグ2の位置を特定できる。
Further, in the
なお、永久磁石32の外周側にホール素子などの磁気センサを配置して永久磁石32のN極またはS極の回転中心線L2回りの角度位置を検出し、この角度位置に基づいて周波数制御回路37が第1駆動コイル35および第2駆動コイル36への励磁電流の印加を制御するように構成してもよい。このようにすれば、第1駆動コイル35および第2駆動コイル36の励磁開始当初から永久磁石32の回転を安定させることができる。
A magnetic sensor such as a Hall element is disposed on the outer peripheral side of the
また、永久磁石32を安定的に回転させるために、周波数制御回路37によって、所謂、2相励磁を行ってもよい。ただし、消費電力を少なくする観点からは、上記の発信器7のとおり1相励磁を行うことが好ましい。
In order to rotate the
さらに、周波数設定回路372は、回転磁界の周波数を10Hzと8Hzとの間で予め定めた所定時間が経過する毎に切り替えるものとしてもよい。このようにすれば、管1の敷設場所における外乱磁界によって一方の周波数の磁気信号の検出が困難な場合でも、他方の周波数の磁気信号を検出して、ピグ2の位置を特定できる。
Further, the
或いは、周波数設定回路372は、回転磁界の周波数を10Hzと8Hzとの間で連続的に変化させるものとしてもよい。このようにすれば、管1の敷設場所における外乱磁界によって特定の周波数の磁気信号の検出が困難な場合でも、他の周波数の磁気信号を検出して、ピグ2の位置を特定できる。
Alternatively, the
また、周波数設定回路372は、所定時間が経過する毎に永久磁石32の回転を停止させてもよい。このようにすれば、電池38の消耗を抑制できるので、発信器7が動作可能な時間を延ばすことができる。この結果、ピグ2を稼動させる稼働時間を延ばすことができる。また、永久磁石32の回転が停止している状態でも磁界は発生しているので、探知器5によって永久磁石32からの磁界を検出することによって管1の外側からピグ2の位置を特定することができる。
Further, the
さらに、本例の発信器7においても、発信器4の変形例と同様に、回転磁界発生機構が永久磁石32および駆動コイル35の外周側に配置された第2の永久磁石と、この第2の永久磁石の磁極面が回転中心線L2と平行な第2の回転中心線回りを周方向に移動するように第2の永久磁石を回転可能に支持する第2の永久磁石用軸受機構とを備えており、永久磁石32が回転すると、第2の永久磁石が連れ回りするように構成することができる。また、当該構成において、第2の永久磁石として1個の永久磁石を備えることもでき、複数の永久磁石を備えることもできる。このように構成すれば、回転中心線L2に直交する直交面A上に、回転中心線回りの回転磁界と第2の回転中心線回りの回転磁界が発生するので、発信器からの磁界が強力になり、探知器5によって大きな磁界ベクトルを検出することができる。また、永久磁石32の周りに配置された第2の永久磁石は永久磁石32が回転すると連れ回りするので、第2の永久磁石を回転させるために新たに回転駆動機構を設ける必要がない。よって、発信器からの磁界を強力なものとする場合の消費電力の増加を抑制できる。
Further, in the
(発信器の更に別の例)
図4(a)は更に別の例の発信器の概略ブロック図であり、図4(b)は本例の電磁コイルを取り出して示す斜視図であり、図4(c)は電磁コイルへ印加する励磁電流のタイムチャートである。(Another example of transmitter)
4A is a schematic block diagram of another example of the transmitter, FIG. 4B is a perspective view showing the electromagnetic coil of this example, and FIG. 4C is an application to the electromagnetic coil. It is a time chart of the exciting current to be performed.
本例の発信器8は上記の発信器4、7の代替として用いることが可能なものである。図4(a)に示すように、本例の発信器8は密閉された非磁性のケース40と、このケース40の内部に搭載された回転磁界発生機構41を備えている。回転磁界発生機構41は、第1、第2電磁コイル42、43と、これら第1、第2電磁コイル42、43への励磁電流を制御することにより、回転磁界の周波数を制御する周波数制御回路(励磁制御部、周波数制御部)44と、この周波数制御回路44を介して第1、第2電磁コイル42、43へ励磁電流を供給する電池45と、スイッチ46を備えている。電池45はリチウムイオン2次電池であり、発信器8がピグ2に搭載された状態のままで、外部から非接触で充電可能となっている。また、スイッチ46もピグ2に搭載された状態のままで、非接触で外部から操作可能となっている。
The
図4(b)に示すように、第1、第2電磁コイル42、43は、十字形状の鉄芯400に第1コイル421と第2コイル431が巻き回されることにより構成されている。より詳細には、鉄芯400は90°の角度間隔で放射状に延びる同一形状の4本の腕部400a〜400dを備えている。第1コイル421は、4本の腕部400a〜400dのうち180°の角度間隔を開けて同軸状に延びている一方の1対の腕部400a、400cに巻き回されており、これにより、第1電磁コイル42が構成されている。また、第2コイル431は、4本の腕部400a〜400dのうち180°の角度間隔を開けて同軸状に延びている他方の1対の腕部400b、400dに巻き回されており、これにより、第2電磁コイル43が構成されている。
As shown in FIG. 4B, the first and second
第1、第2電磁コイル42、43は、放射状の4本の腕部400a〜400dの中心を4本の腕部400a〜400dと直交する方向に延びる回転中心線L3が、ピグ2の移動方向M1に沿うようにしてピグ2に搭載されている。ピグ2は、回転中心線L3が管1の中心軸線1Aと平行となる姿勢を維持したまま管1内を移動する。
In the first and second
周波数制御回路44は、第1、第2電磁コイル42、43を励磁するための励磁電流を発生させる励磁電流発生回路441と、発信器7が発生させる回転磁界の周波数を10Hzまたは8Hzに設定する周波数設定回路442と、励磁電流発生回路441が発生させた励磁電流を所定のタイミングで第1電磁コイル42に印加するための第1ドライブ回路443と、励磁電流発生回路441が発生させた励磁電流を第1ドライブ回路443とは異なる所定のタイミングで第2電磁コイル43に印加するための第2ドライブ回路444を備えている。周波数設定回路442に対する設定は外部から非接触の状態で設定可能となっている。
The
ここで、周波数制御回路44は、図4(c)に示すように、第1電磁コイル42への正方向の励磁電流I1、第2電磁コイル43への正方向の励磁電流I2、第1電磁コイル42への逆方向への励磁電流I3、第2電磁コイル43への逆方向への励磁電流I4を、この順番で繰り返し印加する。このような励磁によれば、励磁により発生する第1、第2電磁コイル42、43の磁極面42a、43a(N極およびS極)が、回転中心線L3の回りを周方向に移動する。この結果、発信器8からは、管1の中心軸線1Aと平行な回転中心線L3を中心として、この回転中心線L3に直交する直交面A上を回転する回転磁界が発生する。
Here, as shown in FIG. 4 (c), the
本例では、周波数設定回路442に対する回転磁界の周波数の設定により、周波数制御回路44は、磁極面42a、43aを回転中心線回りに10回転/秒または8回転/秒で移動させる励磁電流を第1電磁コイル42および第2電磁コイル43に印加する。従って、発信器8からは、10Hzまたは8Hzの回転磁界が発生する。
In this example, by setting the frequency of the rotating magnetic field with respect to the
本例においても、発信器8からは、管1の中心軸線1Aと平行な回転中心線L3を中心として、この回転中心線L3に直交する直交面A上を回転する回転磁界が発生しており、この回転磁界には管1の中心軸線1Aと直交する直交面A上を管1の外側に向かう磁界ベクトルが含まれている。また、発信器8が発生させる回転磁界は10Hz或いは8Hzの超低周波の磁気信号となっている。従って、上記の発信器4、7に替えて本例の発信器8を用いた場合においても、上記の実施の形態と同様の作用、効果を得ることができ、管1の外側からピグ2の位置を正確に特定できる。
Also in this example, the
また、本例の発信器8では、回転磁界の周波数を10Hzおよび8Hzのいずれか一方に選択的に切り替え可能となっている。従って、管1の敷設場所における外乱磁界によって一方の周波数の磁気信号の検出が困難な場合でも、他方の周波数の磁気信号を検出して、ピグ2の位置を特定できる。
Moreover, in the
さらに、本例の発信器8は、電気的な制御によって回転磁界を発生させているので、発信器8が発生させる回転磁界の周波数を正確に制御することができる。
Furthermore, since the
なお、周波数設定回路442は、回転磁界の周波数を10Hzと8Hzとの間で予め定めた所定時間が経過する毎に切り替えるものとしてもよい。このようにすれば、管1の敷設場所における外乱磁界によって一方の周波数の磁気信号の検出が困難な場合でも、他方の周波数の磁気信号を検出して、ピグ2の位置を特定できる。
The
また、周波数設定回路442は、回転磁界の周波数を10Hzと8Hzとの間で連続的に変化させるものとしてもよい。このようにすれば、管1の敷設場所における外乱磁界によって特定の周波数の磁気信号の検出が困難な場合でも、他の周波数の磁気信号を検出して、ピグ2の位置を特定できる。
Further, the
なお、本例の発信器8では2本の電磁コイル42、43により回転磁界を発生させているが、3本以上の電磁コイルを用いて回転磁界を発生させてもよい。
In the
また、鉄芯400を省略し、第1コイル421および第2コイル431を励磁することによって回転磁界を発生させるように構成してもよい。
Further, the
(その他の実施の形態)
上記のピグ探知システム6では1台の探知器5を用いてピグ2の位置を特定しているが、複数台の探知器を用いてピグ2の位置を特定してもよい。このようにすれば、例えば、管1の埋設経路が不明であっても、各探知器5が検出した発信器4、7、8からの磁界の磁界ベクトルに基づいて、ピグ2の位置を正確に特定することができる。(Other embodiments)
In the above-described
また、上記のピグ探知システム6では探知器5によって発信器4、7、8が発生させる回転磁界の磁界ベクトルを検出しているが、発信器4が発生させる回転磁界の強度のみを検出する探知器を用いてピグ2の位置を特定してもよい。
In the above-described
Claims (9)
前記管内移動体が移動する管の中心軸線に平行な回転中心線を中心として、当該回転中心線に直交する直交面上を回転する回転磁界を発生させる回転磁界発生機構を備えており、
前記回転磁界発生機構は、前記回転磁界の周波数を切り替える周波数制御部、または、前記回転磁界の周波数を連続的に変化させる周波数制御部を備えていることを特徴とする管内移動体探知用の発信器。In order to detect the position of the in-pipe moving body from the outside of the tube to which the in-pipe moving body moves, a transmitter for detecting the in-pipe moving body mounted on the in-pipe moving body,
Wherein the center tube moving body of rotation parallel to the center line to the center axis of the tube to be moved, provided with a rotating magnetic field generating mechanism for generating a rotating magnetic field which rotates on orthogonal plane orthogonal to the rotation axis,
The rotating magnetic field generating mechanism includes a frequency control unit that switches the frequency of the rotating magnetic field, or a frequency control unit that continuously changes the frequency of the rotating magnetic field, and transmits the moving body in the pipe for detection. vessel.
前記回転磁界発生機構は、10Hz以下の回転磁界を発生させることを特徴とする管内移動体探知用の発信器。In claim 1,
The transmitter for detecting a moving body in a pipe , wherein the rotating magnetic field generating mechanism generates a rotating magnetic field of 10 Hz or less.
前記回転磁界発生機構は、永久磁石と、この永久磁石の磁極面が前記回転中心線の回りを周方向に移動するように当該永久磁石を回転させる回転駆動機構とを備えていることを特徴とする管内移動体探知用の発信器。In claim 1 ,
The rotating magnetic field generating mechanism includes a permanent magnet and a rotation driving mechanism that rotates the permanent magnet so that the magnetic pole surface of the permanent magnet moves in the circumferential direction around the rotation center line. Transmitter for detecting moving objects in a pipe.
前記回転駆動機構は、モータを備えており、
前記永久磁石は、前記モータの回転軸に取り付けられていることを特徴とする管内移動体探知用の発信器。In claim 3 ,
The rotational drive mechanism includes a motor,
The transmitter for detecting a moving body in a pipe, wherein the permanent magnet is attached to a rotating shaft of the motor.
前記回転駆動機構は、前記永久磁石を回転可能に支持するための軸受機構と、励磁により前記永久磁石を回転させる駆動コイルとを備えていることを特徴とする管内移動体探知用の発信器。In claim 3 ,
The rotary drive mechanism includes a bearing mechanism for rotatably supporting the permanent magnet, and a drive coil for rotating the permanent magnet by excitation.
前記回転磁界発生機構は、前記永久磁石の外周側に配置された第2の永久磁石と、この第2の永久磁石の磁極面が前記回転中心線と平行な第2の回転中心線回りを周方向に移動するように当該第2の永久磁石を回転可能に支持する第2の永久磁石用軸受機構とを備えており、
前記永久磁石が回転すると、前記第2の永久磁石が連れ回りすることを特徴とする管内移動体探知用の発信器。In claim 3 ,
The rotating magnetic field generating mechanism includes a second permanent magnet disposed on the outer peripheral side of the permanent magnet, and a magnetic pole surface of the second permanent magnet that circulates around a second rotating center line parallel to the rotating center line. A second permanent magnet bearing mechanism that rotatably supports the second permanent magnet so as to move in a direction,
A transmitter for detecting an in-pipe moving body, wherein the second permanent magnet rotates with the rotation of the permanent magnet.
前記回転磁界発生機構は、複数の電磁コイルと、前記複数の電磁コイルを所定の順番で励磁する励磁制御部とを備えており、
前記複数の電磁コイルは、各電磁コイルの軸線が前記回転中心線と直交して互いに異なる方向に延びるように配置されていることを特徴とする管内移動体探知用の発信器。In claim 1,
The rotating magnetic field generation mechanism includes a plurality of electromagnetic coils and an excitation control unit that excites the plurality of electromagnetic coils in a predetermined order.
The transmitter for detecting a moving body in a pipe, wherein the plurality of electromagnetic coils are arranged such that axes of the electromagnetic coils extend in different directions perpendicular to the rotation center line.
前記発信器は請求項1ないし7のうちのいずれかの項に記載の発信器であることを特徴とする管内移動体。An in-pipe moving body equipped with a transmitter that generates a rotating magnetic field for position detection,
The in-pipe moving body, wherein the transmitter is the transmitter according to any one of claims 1 to 7 .
前記管内移動体が移動する管の外側から前記発信器が発生する回転磁界を検出して当該管内移動体の位置を特定する探知器とを有し、
前記発信器は、請求項1ないし7のうちのいずれかの項に記載の発信器であることを特徴とする管内移動体探知システム。A transmitter mounted on a moving body in a pipe;
A detector that detects a rotating magnetic field generated by the transmitter from the outside of the tube to which the moving body in the tube moves and identifies the position of the moving body in the tube;
The transmitter is tube mobile detection system, which is a transmitter according to Izu Re Kano of the preceding claims 1 to 7.
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WO (1) | WO2012123993A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009210566A (en) * | 2008-02-04 | 2009-09-17 | Tokyo Rigaku Kensa Kk | Position measuring method and position measuring device |
WO2016118991A1 (en) * | 2015-01-27 | 2016-08-04 | Wurmitzer Maximilian | Method and apparatus for measuring the position of an inner pipe in a pipeline |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ES2698509T3 (en) | 2014-01-06 | 2019-02-05 | Uresh Ag | Aseptic pipe scraper with identification medium |
CN111699379B (en) * | 2018-04-02 | 2024-01-30 | 杜书勇 | Intelligent data acquisition system and method for pipeline |
CA3119266A1 (en) | 2018-11-08 | 2020-05-14 | Quest Integrity Group, Llc | System and method to detect an inline tool in a pipe |
Citations (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57133373A (en) * | 1981-02-12 | 1982-08-18 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Detecting method for underground buried substance |
JPS59153112A (en) * | 1983-02-21 | 1984-09-01 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Method and apparatus for measuring horizontal displacement of tunnel excavating machine |
JPS6117901A (en) * | 1984-07-04 | 1986-01-25 | Sofuaade:Kk | Detection for pig position |
JPS6217616A (en) * | 1985-05-07 | 1987-01-26 | ラデイオデイテクシヨン リミテイド | Electromagnetic transducer assembly and means for measuring relative speed and/or arrangement by using said assembly |
JPS62162117A (en) * | 1986-01-10 | 1987-07-18 | Komatsu Ltd | Controller for advancing direction of mobile body |
JPS6385388A (en) * | 1986-09-30 | 1988-04-15 | Kinji Kitada | Method for detecting position of embedded pipe |
JPS63120219A (en) * | 1986-10-23 | 1988-05-24 | ラジオデテクション リミテッド | Positional information measuring device |
JPS63307301A (en) * | 1987-06-10 | 1988-12-15 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | Position detector for drilling machine |
JPH02176089A (en) * | 1988-09-02 | 1990-07-09 | British Gas Plc | Mooring equipment |
JPH08146145A (en) * | 1994-11-28 | 1996-06-07 | Sekisui Chem Co Ltd | Position detecting method |
JP2002510394A (en) * | 1997-07-16 | 2002-04-02 | ラディオデテクション・リミテッド | Locating hidden conductors |
JP2004191242A (en) * | 2002-12-12 | 2004-07-08 | Sumitomo Special Metals Co Ltd | Method and device for exploring position inside pipe |
WO2008142951A1 (en) * | 2007-05-21 | 2008-11-27 | Olympus Corporation | Position detecting system and position detecting method |
JP2009210566A (en) * | 2008-02-04 | 2009-09-17 | Tokyo Rigaku Kensa Kk | Position measuring method and position measuring device |
JP2011033609A (en) * | 2009-07-31 | 2011-02-17 | Aichi Micro Intelligent Corp | Indoor position detector |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5645065A (en) * | 1991-09-04 | 1997-07-08 | Navion Biomedical Corporation | Catheter depth, position and orientation location system |
US6052610A (en) * | 1998-01-09 | 2000-04-18 | International Business Machines Corporation | Magnetic catheter tracker and method therefor |
-
2011
- 2011-03-17 JP JP2011533900A patent/JP4902032B1/en not_active Expired - Fee Related
- 2011-03-17 WO PCT/JP2011/001586 patent/WO2012123993A1/en active Application Filing
Patent Citations (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57133373A (en) * | 1981-02-12 | 1982-08-18 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Detecting method for underground buried substance |
JPS59153112A (en) * | 1983-02-21 | 1984-09-01 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Method and apparatus for measuring horizontal displacement of tunnel excavating machine |
JPS6117901A (en) * | 1984-07-04 | 1986-01-25 | Sofuaade:Kk | Detection for pig position |
JPS6217616A (en) * | 1985-05-07 | 1987-01-26 | ラデイオデイテクシヨン リミテイド | Electromagnetic transducer assembly and means for measuring relative speed and/or arrangement by using said assembly |
JPS62162117A (en) * | 1986-01-10 | 1987-07-18 | Komatsu Ltd | Controller for advancing direction of mobile body |
JPS6385388A (en) * | 1986-09-30 | 1988-04-15 | Kinji Kitada | Method for detecting position of embedded pipe |
JPS63120219A (en) * | 1986-10-23 | 1988-05-24 | ラジオデテクション リミテッド | Positional information measuring device |
JPS63307301A (en) * | 1987-06-10 | 1988-12-15 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | Position detector for drilling machine |
JPH02176089A (en) * | 1988-09-02 | 1990-07-09 | British Gas Plc | Mooring equipment |
JPH08146145A (en) * | 1994-11-28 | 1996-06-07 | Sekisui Chem Co Ltd | Position detecting method |
JP2002510394A (en) * | 1997-07-16 | 2002-04-02 | ラディオデテクション・リミテッド | Locating hidden conductors |
JP2004191242A (en) * | 2002-12-12 | 2004-07-08 | Sumitomo Special Metals Co Ltd | Method and device for exploring position inside pipe |
WO2008142951A1 (en) * | 2007-05-21 | 2008-11-27 | Olympus Corporation | Position detecting system and position detecting method |
JP2009210566A (en) * | 2008-02-04 | 2009-09-17 | Tokyo Rigaku Kensa Kk | Position measuring method and position measuring device |
JP2011033609A (en) * | 2009-07-31 | 2011-02-17 | Aichi Micro Intelligent Corp | Indoor position detector |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009210566A (en) * | 2008-02-04 | 2009-09-17 | Tokyo Rigaku Kensa Kk | Position measuring method and position measuring device |
WO2016118991A1 (en) * | 2015-01-27 | 2016-08-04 | Wurmitzer Maximilian | Method and apparatus for measuring the position of an inner pipe in a pipeline |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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WO2012123993A1 (en) | 2012-09-20 |
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