JP6940910B1 - Magnetic Tomography System and Magnetic Tomography Method - Google Patents

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Abstract

【課題】地中に存在する磁性物体を適切に検出することができる。【解決手段】磁気探査システム1は、第1コイル55と、第1コイル55の軸線方向に離間して配置され第1コイル55とは巻き方向が逆向きの第2コイル56とを有する磁気センサ2と、複数の磁気センサ2のそれぞれに接続され、複数の磁気センサ2のそれぞれの出力から波形を生成する波形生成部と、波形生成部で生成された波形を記録する記録装置4を備える。複数の磁気センサ2のそれぞれは、第1コイル55と第2コイル56との間の距離であるコイル間距離Dが互いに異なるように構成され、選択的に使用することができる。【選択図】図1PROBLEM TO BE SOLVED: To appropriately detect a magnetic object existing in the ground. A magnetic exploration system 1 is a magnetic sensor having a first coil 55 and a second coil 56 arranged apart from each other in the axial direction of the first coil 55 and whose winding direction is opposite to that of the first coil 55. 2 and a waveform generating unit connected to each of the plurality of magnetic sensors 2 and generating a waveform from each output of the plurality of magnetic sensors 2, and a recording device 4 for recording the waveform generated by the waveform generating unit. Each of the plurality of magnetic sensors 2 is configured so that the inter-coil distance D, which is the distance between the first coil 55 and the second coil 56, is different from each other, and can be selectively used. [Selection diagram] Fig. 1

Description

この発明は、地中に存在する磁性物体を探査する、磁気探査システム、および磁気探査方法に関する。 The present invention relates to a magnetic exploration system and a magnetic exploration method for exploring magnetic objects existing in the ground.

地中には、戦争で使用された地雷、砲弾または爆弾等が何らかの原因で不発弾となって地中に残されていることがあり、例えば、水道工事等の地中工事中に何らかの衝撃が加えられることで不発弾が爆発し、人的、物的な被害が出るおそれがある。そのため、地中工事を安全かつ円滑に進めるためには、これらの不発弾等を含む磁性物体の存在を事前に探査しておく必要がある。 In the ground, land mines, shells, bombs, etc. used in the war may be left unexploded for some reason, and for example, some impact may occur during underground construction such as waterworks. The addition may cause unexploded ordnance to explode, causing human and material damage. Therefore, in order to proceed with underground construction safely and smoothly, it is necessary to search for the existence of magnetic objects including these unexploded ordnance in advance.

従来、地中の磁性物体を探査するための技術として、特許文献1に開示されるような磁気探査方法が提案されている。特許文献1の磁気探査方法では、同一軸上に設けられる2つのセンサ部を有する磁気センサが用いられ、それぞれのセンサ部が検出した磁界の強さの差分が波形として出力され、その出力された波形の変化から磁性物体の有無の判定を行う。 Conventionally, as a technique for exploring a magnetic object in the ground, a magnetic exploration method as disclosed in Patent Document 1 has been proposed. In the magnetic exploration method of Patent Document 1, a magnetic sensor having two sensor units provided on the same axis is used, and the difference in magnetic field strength detected by each sensor unit is output as a waveform, and the output is output. The presence or absence of a magnetic object is determined from the change in waveform.

しかしながら、磁性物体には大きさの違いや地中での深さの違いがあり、これらの違いから、上記特許文献1のような磁気探査方法では、磁性物体の検出精度が低下するという問題がある。 However, magnetic objects have different sizes and different depths in the ground, and due to these differences, the magnetic exploration method as described in Patent Document 1 has a problem that the detection accuracy of magnetic objects is lowered. be.

特開2004−347533号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2004-347533

この発明は、上述の問題に鑑みて、地中に存在する磁性物体を適切に検出することができる、磁気探査システムおよび磁気探査方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a magnetic exploration system and a magnetic exploration method capable of appropriately detecting a magnetic object existing in the ground in view of the above-mentioned problems.

この発明は、第1コイルと、前記第1コイルの軸線方向に離間して配置され前記第1コイルとは巻き方向が逆向きの第2コイルとを有する磁気センサと、複数の前記複数の磁気センサのそれぞれに接続され、前記複数の磁気センサのそれぞれの出力から波形を生成する波形生成部と、波形生成部で生成された前記波形を記録する記録部を備え、前記複数の磁気センサのそれぞれは、前記第1コイルと前記第2コイルとの間の距離であるコイル間距離が互いに異なるように構成され、選択的に使用することができる、磁気探査システムおよび磁気探査方法であることを特徴とする。 The present invention comprises a magnetic sensor having a first coil, a second coil arranged apart from the first coil in the axial direction, and a second coil whose winding direction is opposite to that of the first coil, and a plurality of the plurality of magnetometers. Each of the plurality of magnetic sensors is provided with a waveform generation unit connected to each of the sensors and generating a waveform from the output of each of the plurality of magnetic sensors, and a recording unit for recording the waveform generated by the waveform generation unit. Is a magnetic exploration system and a magnetic exploration method that are configured such that the inter-coil distance, which is the distance between the first coil and the second coil, is different from each other and can be selectively used. And.

この発明により、地中に存在する磁性物体を適切に検出することができる。 According to the present invention, a magnetic object existing in the ground can be appropriately detected.

この発明の磁気探査システムの構成の一例を示す説明図。Explanatory drawing which shows an example of the structure of the magnetic exploration system of this invention. 磁気センサの構成の一例を示す説明図。Explanatory drawing which shows an example of the structure of a magnetic sensor. 増幅部の構成の一例を示す説明図。Explanatory drawing which shows an example of the structure of the amplification part. 記録装置の補助記憶部に記憶されるデータの一例を示す説明図。The explanatory view which shows an example of the data which is stored in the auxiliary storage part of a recording apparatus. 各磁気センサのコイル間距離を示す説明図。Explanatory drawing which shows the distance between coils of each magnetic sensor. 磁気探査方法の一例を示す説明図。Explanatory drawing which shows an example of a magnetic exploration method. 磁気センサが磁性物体の一方の端部(単極)近傍を通過する場合を示す説明図。Explanatory drawing which shows the case where a magnetic sensor passes near one end (single pole) of a magnetic object. 磁気センサが磁性物体の一方の端部(単極)近傍を通過する場合の出力波形を示すグラフ。A graph showing an output waveform when a magnetic sensor passes near one end (single pole) of a magnetic object. 磁気センサが磁性物体の両方の端部(双極)近傍を通過する場合の一例を示す説明図。Explanatory drawing which shows an example of the case where a magnetic sensor passes near both ends (bipolar) of a magnetic object. 磁気センサが磁性物体の両方の端部(双極)近傍を通過する場合の出力波形の一例を示すグラフA graph showing an example of an output waveform when a magnetic sensor passes near both ends (bipolar) of a magnetic object. 磁気センサが磁性物体の両方の端部(双極)近傍を通過する場合の他の例を示す説明図。Explanatory drawing which shows another example of the case where a magnetic sensor passes near both ends (bipolar) of a magnetic object. 磁気センサが磁性物体の両方の端部(双極)近傍を通過する場合の出力波形の他の例を示すグラフ。A graph showing another example of an output waveform when a magnetic sensor passes near both ends (bipolar) of a magnetic object. 磁気センサが磁性物体の両方の端部(双極)近傍を通過する場合の他の例を示す説明図。Explanatory drawing which shows another example of the case where a magnetic sensor passes near both ends (bipolar) of a magnetic object. 磁気センサが磁性物体の両方の端部(双極)近傍を通過する場合の出力波形の他の例を示すグラフ。A graph showing another example of an output waveform when a magnetic sensor passes near both ends (bipolar) of a magnetic object. 本発明の磁気探査処理の一例を示すフローチャート図。The flowchart which shows an example of the magnetic exploration processing of this invention. 磁気センサが磁性物体の一方の端部(単極)近傍を通過する場合の各個別波形および合成波形を示すグラフ。A graph showing each individual waveform and a composite waveform when a magnetic sensor passes near one end (single pole) of a magnetic object. 磁気センサが磁性物体の両方の端部(双極)近傍を通過する場合の各個別波形および合成波形を示すグラフ。A graph showing each individual waveform and a composite waveform when a magnetic sensor passes near both ends (bipolar) of a magnetic object. 磁気センサが磁性物体の両方の端部(双極)近傍を通過する場合の一例を示す説明図。Explanatory drawing which shows an example of the case where a magnetic sensor passes near both ends (bipolar) of a magnetic object. 磁気センサが磁性物体の両方の端部(双極)近傍を通過する場合の各個別波形および合成波形を示すグラフ。A graph showing each individual waveform and a composite waveform when a magnetic sensor passes near both ends (bipolar) of a magnetic object. 本発明の波形出力処理の一例を示すフローチャート図。The flowchart which shows an example of the waveform output processing of this invention.

以下、この発明の一実施形態を図面と共に説明する。
<システム構成>
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
<System configuration>

図1は磁気探査システム1のシステム構成の一例を示すブロック図である。磁気探査システム1は、地中に存在する不発弾やその他の磁性物体(探査対象物)を探査(検出)するためのシステムである。不発弾とは、たとえば爆発していない砲弾、爆弾、地雷または手りゅう弾などである。また、磁性物体であってもH型鋼や矢板など探査対象物とはならない非探査対象物もある。磁性物体のうち、どのようなものを探査対象物とし、非探査対象物とするかについては、探査の目的に合わせて適宜設定される。 FIG. 1 is a block diagram showing an example of the system configuration of the magnetic exploration system 1. The magnetic exploration system 1 is a system for exploring (detecting) unexploded ordnance and other magnetic objects (exploration objects) existing in the ground. Unexploded ordnance is, for example, non-exploding shells, bombs, land mines or grenades. In addition, there are non-exploration objects such as H-shaped steel and sheet piles that are not exploration objects even if they are magnetic objects. Of the magnetic objects, what kind of objects are to be explored and which are not to be explored is appropriately set according to the purpose of the exploration.

図1に示すように、磁気探査システム1は、複数の測定部5と、記録装置(記録器)4とを有している。複数の測定部5のそれぞれは、磁気センサ2および増幅部3を有している。すなわち、磁気探査システム1は、複数の磁気センサ2と、複数の増幅部3を有している。各測定部5において、磁気センサ2と、増幅部3とは、コネクタケーブル6を介して接続される。また、各測定部5の増幅部3は、記録装置4と無線通信可能に接続される。なお、磁気探査システム1に含まれる測定部5の数(磁気センサ2および増幅部3の数)は、図1では3つであるが、特に限定される必要は無く、2つであってもよいし、4つ以上であってもよい。 As shown in FIG. 1, the magnetic exploration system 1 has a plurality of measuring units 5 and a recording device (recorder) 4. Each of the plurality of measuring units 5 has a magnetic sensor 2 and an amplification unit 3. That is, the magnetic exploration system 1 has a plurality of magnetic sensors 2 and a plurality of amplification units 3. In each measurement unit 5, the magnetic sensor 2 and the amplification unit 3 are connected via a connector cable 6. Further, the amplification unit 3 of each measurement unit 5 is connected to the recording device 4 so as to be able to wirelessly communicate with each other. The number of measurement units 5 (the number of magnetic sensors 2 and amplification units 3) included in the magnetic exploration system 1 is three in FIG. 1, but it is not particularly limited and may be two. It may be four or more.

図2は磁気センサ2の構成の一例を示す説明図である。図2に示すように、磁気センサ2は、全体として略棒状をなし、移動可能なセンサである。たとえば、磁気センサ2は、人間が持ち運び可能な可搬型のセンサである。 FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of the configuration of the magnetic sensor 2. As shown in FIG. 2, the magnetic sensor 2 has a substantially rod shape as a whole and is a movable sensor. For example, the magnetic sensor 2 is a portable sensor that can be carried by humans.

磁気センサ2は、筒状本体50およびセンサ部51を有し、筒状本体50にセンサ部51が挿入されて構成されている。筒状本体50の先端部(一方端部)には先端キャップ52が取り付けられ、筒状本体50の基端部(他方端部)にはコネクタキャップ53が取り付けられている。また、先端キャップ52には、ゴム製の環状リングであるOリング54が取り付けられている。なお、コネクタキャップ53には増幅部3と接続するためのコネクタケーブル6が取り付けられる。また、筒状本体50の直径や長さは、センサ部51(磁気センサ2)の大きさに応じて異なる。 The magnetic sensor 2 has a cylindrical main body 50 and a sensor unit 51, and is configured by inserting the sensor unit 51 into the tubular main body 50. A tip cap 52 is attached to the tip end (one end) of the tubular body 50, and a connector cap 53 is attached to the base end (the other end) of the tubular body 50. An O-ring 54, which is a rubber annular ring, is attached to the tip cap 52. A connector cable 6 for connecting to the amplification unit 3 is attached to the connector cap 53. Further, the diameter and length of the cylindrical main body 50 differ depending on the size of the sensor unit 51 (magnetic sensor 2).

センサ部51は、第1コイル55および第2コイル56を有する。第2コイル56は、第1コイル55の軸線方向に離間して配置される。本実施形態では、第1コイル55および第2コイル56は、同一軸(磁気センサ2の軸線)上に配置されている。 The sensor unit 51 has a first coil 55 and a second coil 56. The second coil 56 is arranged so as to be separated from each other in the axial direction of the first coil 55. In the present embodiment, the first coil 55 and the second coil 56 are arranged on the same axis (the axis of the magnetic sensor 2).

第1コイル55は、パーマロイ製の第1芯材57に挿通された第1中空部材58に巻かれている。なお、第1コイル55は、所定の線材を使用して整列巻きで巻き数を40,000ターンとした。ただし、第1コイル55の巻き数は40,000ターンに限定されるものではなく、例えば、60,000ターンであっても良い。 The first coil 55 is wound around a first hollow member 58 inserted through a first core member 57 made of Permalloy. The number of turns of the first coil 55 was set to 40,000 turns by aligning winding using a predetermined wire rod. However, the number of turns of the first coil 55 is not limited to 40,000 turns, and may be, for example, 60,000 turns.

また、第2コイル56は、パーマロイ製の第2芯材59に挿通された第2中空部材60に巻かれている。なお、第2コイル56は、第1コイル55と同じ線材を使用して整列巻きで巻き数を40,000ターンとした。ただし、第2コイル56の巻き数は40,000ターンに限定されるものではなく、例えば、60,000ターンであっても良い。ただし、第1コイル55の巻き数と第2コイル56の巻き数とは、同じ数となる。 Further, the second coil 56 is wound around a second hollow member 60 inserted through a second core member 59 made of Permalloy. The second coil 56 was wound in an aligned manner using the same wire as the first coil 55, and the number of turns was 40,000 turns. However, the number of turns of the second coil 56 is not limited to 40,000 turns, and may be, for example, 60,000 turns. However, the number of turns of the first coil 55 and the number of turns of the second coil 56 are the same.

なお、第1コイル55と第2コイル56の組合せは、抵抗値が同じ値のコイルを取り出し、取り出したコイルに一定電流正弦波を流した状態で波形を収集し、その波形の振幅が同じコイルを1組とした。詳述すると、第1コイル55および第2コイル56は、いずれも同一素材で同一太さの導線が、いずれも同一半径で同一長さ(コイル長)にコイル状に巻かれている。ただし、第1コイル55と第2コイル56とは、コイルの巻き方向が互いに逆方向(逆向き)となっている。したがって、第1コイル55と第2コイル56とは、抵抗値および一定電流正弦波を流した場合の波形が対称形状となる。 In the combination of the first coil 55 and the second coil 56, a coil having the same resistance value is taken out, a waveform is collected in a state where a constant current sine wave is passed through the taken out coil, and a coil having the same waveform amplitude is collected. Was set as one set. More specifically, in the first coil 55 and the second coil 56, conductors of the same material and the same thickness are all wound in a coil shape with the same radius and the same length (coil length). However, the winding directions of the first coil 55 and the second coil 56 are opposite to each other (opposite directions). Therefore, the first coil 55 and the second coil 56 have a symmetrical shape when a resistance value and a constant current sine wave are applied.

第1芯材57の一端(先端キャップ52側の端部)は第1パーマロイ止め61Aに取り付けられ、第1芯材57の他端(コネクタキャップ53側の端部)は第2パーマロイ止め61Bに取り付けられている。また、第1パーマロイ止め61Aおよび第2パーマロイ止め61Bには、ゴム製の環状リングであるOリング62が取り付けられている。ここで、第1パーマロイ止め61Aは、筒状本体50の内径と略同一の外径を有しており、先端キャップ52に隣接して配置されている。また、第2パーマロイ止め61Bも、筒状本体50の内径と略同一の外径を有している。 One end of the first core material 57 (the end on the tip cap 52 side) is attached to the first permalloy stopper 61A, and the other end of the first core material 57 (the end on the connector cap 53 side) is attached to the second permalloy stopper 61B. It is attached. Further, an O-ring 62, which is an annular ring made of rubber, is attached to the first permalloy stopper 61A and the second permalloy stopper 61B. Here, the first permalloy stopper 61A has an outer diameter substantially the same as the inner diameter of the tubular main body 50, and is arranged adjacent to the tip cap 52. Further, the second permalloy stopper 61B also has an outer diameter substantially the same as the inner diameter of the tubular main body 50.

さらに、第1芯材57に挿通され、第1パーマロイ止め61Aと第1コイル55の両者に隣接した状態で第1カラー材63が配置されている。また、第1芯材57に挿通され、第1コイル55と第2パーマロイ止め61Bの両者に隣接した状態で第2カラー材64が配置されている。 Further, the first color material 63 is arranged so as to be inserted through the first core material 57 and adjacent to both the first permalloy stopper 61A and the first coil 55. Further, the second color material 64 is arranged so as to be inserted through the first core material 57 and adjacent to both the first coil 55 and the second permalloy stopper 61B.

第2芯材59の一端(先端キャップ52側の端部)は第3パーマロイ止め61Cに取り付けられ、第2芯材59の他端(コネクタキャップ53側の端部)は第4パーマロイ止め61Dに取り付けられている。また、第3パーマロイ止め61Cおよび第4パーマロイ止め61Dには、ゴム製の環状リングであるOリング62が取り付けられている。 One end of the second core material 59 (the end on the tip cap 52 side) is attached to the third permalloy stopper 61C, and the other end of the second core material 59 (the end on the connector cap 53 side) is attached to the fourth permalloy stopper 61D. It is attached. Further, an O-ring 62, which is an annular ring made of rubber, is attached to the third permalloy stopper 61C and the fourth permalloy stopper 61D.

ここで、第3パーマロイ止め61Cは、筒状本体50の内径と略同一の外径を有している。また、第4パーマロイ止め61Dも、筒状本体50の内径と略同一の外径を有しており、コネクタキャップ53に隣接して配置されている。 Here, the third permalloy stopper 61C has an outer diameter substantially the same as the inner diameter of the tubular main body 50. Further, the fourth permalloy stopper 61D also has an outer diameter substantially the same as the inner diameter of the tubular main body 50, and is arranged adjacent to the connector cap 53.

さらに、第2芯材59に挿通され、第3パーマロイ止め61Cと第2コイル56の両者に隣接した状態で第3カラー材65が配置されている。また、第2芯材59に挿通され、第2コイル56と第4パーマロイ止め61Dの両者に隣接した状態で第4カラー材66が配置されている。また、第2パーマロイ止め61Bと第3パーマロイ止め61Cとは、アルミニウム製のパイプ67で接続されている。 Further, the third color material 65 is arranged so as to be inserted through the second core material 59 and adjacent to both the third permalloy stopper 61C and the second coil 56. Further, the fourth color material 66 is arranged so as to be inserted through the second core material 59 and adjacent to both the second coil 56 and the fourth permalloy stopper 61D. Further, the second permalloy stopper 61B and the third permalloy stopper 61C are connected by an aluminum pipe 67.

このように構成した磁気センサ2では、第1コイル55および第2コイル56に磁性物体(探査対象物)が所定距離以内に近づくと、コイル内の磁束密度が増加し、コイルには磁束密度の増加を妨げる向きに磁束を発生するような誘導起電力が発生する。一方、第1コイル55および第2コイル56と探査対象物との距離が近い状態から、第1コイル55および第2コイル56から探査対象物が遠ざかると、コイル内の磁束密度が減少し、コイルには磁束密度を増加させる向きに誘導起電力が発生する。なお、誘導起電力は、単位時間あたりの磁束密度の変化量に応じて増減するので、磁気センサ2の移動速度が大きくなると、誘導起電力が大きくなり、磁気センサ2の移動速度が小さくなると、誘導起電力が小さくなる。また、誘導起電力は、探査対象物が持つ磁界の強さ(磁束密度)によって増減し、探査対象物が持つ磁束密度は、距離の3乗に反比例する。 In the magnetic sensor 2 configured in this way, when a magnetic object (exploration object) approaches the first coil 55 and the second coil 56 within a predetermined distance, the magnetic flux density in the coil increases, and the magnetic flux density in the coil increases. An induced electromotive force is generated that generates a magnetic flux in a direction that hinders the increase. On the other hand, when the exploration target moves away from the first coil 55 and the second coil 56 from the state where the distance between the first coil 55 and the second coil 56 and the exploration object is short, the magnetic flux density in the coil decreases and the coil Induced electromotive force is generated in the direction of increasing the magnetic flux density. Since the induced electromotive force increases or decreases according to the amount of change in the magnetic flux density per unit time, the induced electromotive force increases as the moving speed of the magnetic sensor 2 increases, and the moving speed of the magnetic sensor 2 decreases. The induced electromotive force becomes smaller. Further, the induced electromotive force increases or decreases depending on the strength of the magnetic field (magnetic flux density) of the exploration object, and the magnetic flux density of the exploration object is inversely proportional to the cube of the distance.

このため、磁気センサ2が移動され、探査対象物に近づいたり離れたりすることによって、探査対象物との距離の変化(磁束密度の変化)に応じた誘導起電力により流れる誘導電流が磁気センサ2(第1コイル55および第2コイル56)から増幅部3に出力される。
<増幅部3の構成>
Therefore, when the magnetic sensor 2 is moved and approaches or moves away from the object to be searched, the induced current flowing by the induced electromotive force according to the change in the distance to the object to be searched (change in magnetic flux density) is generated by the magnetic sensor 2. It is output from (first coil 55 and second coil 56) to the amplification unit 3.
<Structure of amplification unit 3>

図3は増幅部3の構成の一例を示す説明図である。図3に示すように、増幅部3は、プリアンプ31、ノイズ除去部32、信号増幅部33、およびA/D変換部34を有する。増幅部3は、プリアンプ31、ノイズ除去部32、信号増幅部33、およびA/D変換部34をすべて含む1つの増幅器として構成されていてもよい。 FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of the configuration of the amplification unit 3. As shown in FIG. 3, the amplification unit 3 includes a preamplifier 31, a noise removal unit 32, a signal amplification unit 33, and an A / D conversion unit 34. The amplification unit 3 may be configured as one amplifier including the preamplifier 31, the noise removal unit 32, the signal amplification unit 33, and the A / D conversion unit 34.

また、増幅部3は、第1コイル55に接続される第1増幅部3aと、第2コイル56に接続される第2増幅部3bとを有する。第1増幅部3aは、プリアンプ31a、ノイズ除去部32a、信号増幅部33a、A/D変換部34aを有する。また、第2増幅部3bは、プリアンプ31b、ノイズ除去部32b、信号増幅部33b、A/D変換部34bを有する。ただし、プリアンプ31aとプリアンプ31bは同じ構成であり、ノイズ除去部32aとノイズ除去部32bは同じ構成であり、信号増幅部33aと信号増幅部33bは同じ構成であり、A/D変換部34aとA/D変換部34bは同じ構成であるので、これらを特に区別する必要が無い場合は、それぞれ、プリアンプ31、ノイズ除去部32、信号増幅部33、A/D変換部34と呼ぶことがある。 Further, the amplification unit 3 has a first amplification unit 3a connected to the first coil 55 and a second amplification unit 3b connected to the second coil 56. The first amplification unit 3a includes a preamplifier 31a, a noise removal unit 32a, a signal amplification unit 33a, and an A / D conversion unit 34a. The second amplification unit 3b includes a preamplifier 31b, a noise removal unit 32b, a signal amplification unit 33b, and an A / D conversion unit 34b. However, the preamplifier 31a and the preamplifier 31b have the same configuration, the noise removing unit 32a and the noise removing unit 32b have the same configuration, the signal amplification unit 33a and the signal amplification unit 33b have the same configuration, and the A / D conversion unit 34a and Since the A / D conversion unit 34b has the same configuration, they may be referred to as a preamplifier 31, a noise removal unit 32, a signal amplification unit 33, and an A / D conversion unit 34, respectively, when it is not necessary to distinguish them. ..

プリアンプ31は、第1コイル55または第2コイル56において誘導起電力で生じた誘導電流を電圧(電圧値)に変換するためのプリアンプである。なお、プリアンプ31は、電圧値に変換した際に電圧値を増幅する増幅処理を行うこともある。 The preamplifier 31 is a preamplifier for converting an induced current generated by an induced electromotive force in the first coil 55 or the second coil 56 into a voltage (voltage value). The preamplifier 31 may perform an amplification process that amplifies the voltage value when it is converted into a voltage value.

ノイズ除去部32は、プリアンプ31で変換された電圧値からノイズを除去するノイズ除去処理を行う。たとえば、ノイズ除去部32におけるノイズ除去処理は、プリアンプ31で変換された電圧値に含まれる探査対象物以外の環境磁界に起因するノイズを除去する為の処理である。たとえば、ノイズ除去部32は、ローパスフィルタまたはハイパスフィルタ等を有しており、これらによって環境磁界に起因するノイズが除去される。 The noise removing unit 32 performs a noise removing process for removing noise from the voltage value converted by the preamplifier 31. For example, the noise removal process in the noise removal unit 32 is a process for removing noise caused by an environmental magnetic field other than the object to be searched included in the voltage value converted by the preamplifier 31. For example, the noise removing unit 32 has a low-pass filter, a high-pass filter, and the like, and noise caused by an environmental magnetic field is removed by these.

信号増幅部33は、ノイズ除去部32でノイズ除去処理が施された電圧値を増幅する増幅処理を行う。A/D変換部34は、信号増幅部33によって増幅された入力信号を所定の周期(サンプリング周期)でデジタル信号(デジタル値)へと変換するA/D変換処理を行う。なお、サンプリング周期は、たとえば2ms〜10msの範囲内で設定され、好ましくは4ms以下である。A/D変換処理後のデジタル値に応じた出力信号(センサ値)が、記録装置4に送信される。 The signal amplification unit 33 performs an amplification process for amplifying the voltage value that has been subjected to the noise removal process by the noise removal unit 32. The A / D conversion unit 34 performs an A / D conversion process of converting the input signal amplified by the signal amplification unit 33 into a digital signal (digital value) in a predetermined cycle (sampling cycle). The sampling period is set in the range of, for example, 2 ms to 10 ms, and is preferably 4 ms or less. An output signal (sensor value) corresponding to the digital value after the A / D conversion process is transmitted to the recording device 4.

本実施形態では、第1コイル55で生じた誘導電流に応じた出力信号(第1個別信号)が第1増幅部3aから記録装置4に送信され、第2コイル56で生じた誘導電流に応じた出力信号(第2個別信号)が第2増幅部3bから記録装置4に送信される。すなわち、第1個別信号と第2個別信号とは、それぞれ個別に記録装置4に送信される。
<記録装置4の構成>
In the present embodiment, an output signal (first individual signal) corresponding to the induced current generated in the first coil 55 is transmitted from the first amplification unit 3a to the recording device 4, and in response to the induced current generated in the second coil 56. The output signal (second individual signal) is transmitted from the second amplification unit 3b to the recording device 4. That is, the first individual signal and the second individual signal are individually transmitted to the recording device 4.
<Configuration of recording device 4>

図1に戻って、記録装置4は、タブレットPC、デスクトップPC、ノート(ラップトップ)PCまたはスマートフォンなどの汎用のコンピュータ(端末)で構成され、増幅部3から送信される出力信号を記録するためのものである。 Returning to FIG. 1, the recording device 4 is composed of a general-purpose computer (terminal) such as a tablet PC, a desktop PC, a notebook (laptop) PC, or a smartphone, and records an output signal transmitted from the amplification unit 3. belongs to.

記録装置4は、制御部41、入力部42、表示部43、通信部44、および補助記憶部45を備える。入力部42、表示部43、通信部44、および補助記憶部45のそれぞれは、通信線を介して制御部41に接続される。 The recording device 4 includes a control unit 41, an input unit 42, a display unit 43, a communication unit 44, and an auxiliary storage unit 45. Each of the input unit 42, the display unit 43, the communication unit 44, and the auxiliary storage unit 45 is connected to the control unit 41 via a communication line.

制御部41は、演算部(プロセッサ)46および主記憶部47を含み、記録装置4における各種演算および制御動作を実行する。演算部46は、CPUまたはMPUなどを含む演算処理部である。主記憶部47は、RAM(DRAM)およびROMなどを含む。RAMは、演算部46のワーク領域およびバッファ領域として用いられる。ROMは、起動プログラムや各種情報についてのデフォルト値等を記憶する。 The control unit 41 includes a calculation unit (processor) 46 and a main storage unit 47, and executes various calculations and control operations in the recording device 4. The calculation unit 46 is a calculation processing unit including a CPU, an MPU, and the like. The main storage unit 47 includes a RAM (DRAM), a ROM, and the like. The RAM is used as a work area and a buffer area of the calculation unit 46. The ROM stores default values and the like for the boot program and various information.

入力部42は、記録装置4の操作者(ユーザ)の操作入力を受け付ける入力部品および入力部品と演算部46との間に介在する入力検出回路を含む。入力部品は、たとえばキーボードまたは/およびコンピュータマウスであり、入力部品がキーボードである場合には、ハードウェアの操作ボタンないし操作キー(ハードウェアキー)が含まれる。また、入力部品としては、タッチパネルが用いられても良い。タッチパネルとしては、静電容量方式、電磁誘導方式、抵抗膜方式、赤外線方式など、任意の方式のものを用いることができる。入力部品がタッチパネルである場合には、ソフトウェア的に再現された操作キー(ソフトウェアキー)が含まれる。入力検出回路は、各入力部品の操作に応じた操作信号ないし操作データを演算部46に出力する。 The input unit 42 includes an input component that receives an operation input of an operator (user) of the recording device 4, and an input detection circuit that is interposed between the input component and the calculation unit 46. The input component is, for example, a keyboard and / and a computer mouse, and when the input component is a keyboard, a hardware operation button or operation key (hardware key) is included. Further, a touch panel may be used as the input component. As the touch panel, any type such as a capacitance type, an electromagnetic induction type, a resistance film type, and an infrared type can be used. When the input component is a touch panel, operation keys (software keys) reproduced by software are included. The input detection circuit outputs an operation signal or operation data corresponding to the operation of each input component to the calculation unit 46.

表示部43は、ディスプレイおよびディスプレイと演算部46との間に介在する表示制御回路を含む。ディスプレイとしては、たとえばLCD(液晶ディスプレイ)または有機ELディスプレイなどを用いることができる。表示制御回路は、GPUおよびVRAMなどを含む。演算部46の指示の下、GPUは、RAMに記憶された画像生成用のデータを用いてディスプレイに種々の画面を表示するための表示画像データをVRAMに生成し、生成した表示画像データをディスプレイに出力する。たとえば、測定部5(増幅部3)から出力される出力信号に基づく波形(出力波形)を含む記録画面等がディスプレイに出力(表示)される。なお、入力部品がタッチパネルである場合には、ディスプレイの表示面上にタッチパネルが設けられ、ディスプレイの表示面上にソフトウェアキーが表示される。 The display unit 43 includes a display and a display control circuit interposed between the display and the calculation unit 46. As the display, for example, an LCD (liquid crystal display) or an organic EL display can be used. The display control circuit includes GPU, VRAM and the like. Under the instruction of the calculation unit 46, the GPU generates display image data for displaying various screens on the display using the image generation data stored in the RAM in the VRAM, and displays the generated display image data. Output to. For example, a recording screen or the like including a waveform (output waveform) based on an output signal output from the measurement unit 5 (amplification unit 3) is output (displayed) on the display. When the input component is a touch panel, the touch panel is provided on the display surface of the display, and the software keys are displayed on the display surface of the display.

補助記憶部45は、HDD、SSD、フラッシュメモリ、EEPROMなどの他の不揮発性メモリで構成され、演算部46が記録装置4の動作を制御するための制御プログラムおよび各種データなどを記憶する。増幅部3から送信される出力信号のデータは、補助記憶部45に自動的に記憶(蓄積)される。 The auxiliary storage unit 45 is composed of other non-volatile memories such as an HDD, SSD, flash memory, and EEPROM, and the arithmetic unit 46 stores a control program for controlling the operation of the recording device 4, various data, and the like. The data of the output signal transmitted from the amplification unit 3 is automatically stored (stored) in the auxiliary storage unit 45.

また、補助記憶部45は、磁気探査システム1における記録装置4の各種動作を実行するための制御プログラム48と、本システムの利用に必要となる探査用データ(記録データ)49とを記憶している。制御プログラム48および探査用データ49は、必要に応じて補助記憶部45から読み出され、主記憶部47(RAM)に記憶される(展開される)。 Further, the auxiliary storage unit 45 stores the control program 48 for executing various operations of the recording device 4 in the magnetic exploration system 1 and the exploration data (recorded data) 49 required for using this system. There is. The control program 48 and the exploration data 49 are read out from the auxiliary storage unit 45 and stored (expanded) in the main storage unit 47 (RAM) as needed.

制御プログラム48は、増幅部3から送信される出力信号を受信(取得)するための受信プログラム(取得プログラム)、受信した出力信号から波形(出力波形)を生成する波形生成プログラム、出力波形のデータ(出力波形データ)を補助記憶部45に記憶(記録)する記憶プログラム(記録プログラム)等を含む。すなわち、記録装置4が出力波形データを記録する動作(記録動作)は、演算部46が主記憶部47(RAM)に展開された制御プログラム48を実行することによって実現される。 The control program 48 includes a reception program (acquisition program) for receiving (acquiring) an output signal transmitted from the amplification unit 3, a waveform generation program that generates a waveform (output waveform) from the received output signal, and output waveform data. A storage program (recording program) for storing (recording) (output waveform data) in the auxiliary storage unit 45 is included. That is, the operation (recording operation) in which the recording device 4 records the output waveform data is realized by the arithmetic unit 46 executing the control program 48 expanded in the main storage unit 47 (RAM).

ただし、本実施形態では、受信プログラムは、第1増幅部3aから送信される第1個別信号と、第2増幅部3bから送信される第2個別信号とをそれぞれ個別に受信する。また、波形生成プログラムは、第1個別信号から第1個別波形を生成し、第2個別信号から第2個別波形を生成し、さらに、第1個別波形および第2個別波形を合成した合成波形(差動振幅波形)を生成する。さらにまた、記憶プログラムは、第1個別波形のデータ(第1個別波形データ)、第2個別波形のデータ(第2個別波形データ)、および合成波形のデータ(合成波形データ)を補助記憶部45に記憶する(図4参照)。すなわち、第1個別波形は、第1コイル55で生じた誘導電流から生成され、第2個別波形は、第2コイル56で生じた誘導電流から生成され、合成波形は、第1コイル55で生じた誘導電流および第2コイル56で生じた誘導電流から生成される。 However, in the present embodiment, the receiving program individually receives the first individual signal transmitted from the first amplification unit 3a and the second individual signal transmitted from the second amplification unit 3b. Further, the waveform generation program generates a first individual waveform from the first individual signal, generates a second individual waveform from the second individual signal, and further synthesizes a first individual waveform and a second individual waveform (composite waveform). Differential amplitude waveform) is generated. Furthermore, the storage program stores the data of the first individual waveform (first individual waveform data), the data of the second individual waveform (second individual waveform data), and the data of the composite waveform (composite waveform data) in the auxiliary storage unit 45. (See Fig. 4). That is, the first individual waveform is generated from the induced current generated in the first coil 55, the second individual waveform is generated from the induced current generated in the second coil 56, and the composite waveform is generated in the first coil 55. It is generated from the induced current generated by the second coil 56 and the induced current generated by the second coil 56.

なお、合成波形は、第1個別波形および第2個別波形の振幅が共にプラス側の振幅である場合または共にマイナス側の振幅である場合には増幅された波形となり、第1個別波形および第2個別波形の振幅の一方がプラス側の振幅であり、他方がマイナス側の振幅である場合には、減衰された(打ち消された)波形となる。したがって、合成波形では、環境磁界に起因するノイズによる波が第1個別波形および第2個別波形のそれぞれに生じたとしても、ノイズによる波が減衰されるので、環境磁界に起因するノイズの影響を抑制ないし防止することができる。 The composite waveform is an amplified waveform when the amplitudes of the first individual waveform and the second individual waveform are both positive amplitudes or both negative amplitudes, and the first individual waveform and the second individual waveform are the amplified waveforms. When one of the amplitudes of the individual waveforms is the amplitude on the plus side and the other is the amplitude on the minus side, the waveform is attenuated (cancelled). Therefore, in the composite waveform, even if a wave due to noise caused by the environmental magnetic field is generated in each of the first individual waveform and the second individual waveform, the wave due to noise is attenuated, so that the influence of noise caused by the environmental magnetic field is affected. It can be suppressed or prevented.

図4は記録装置4の補助記憶部45に記憶される探査用データ49の一例を示す説明図である。図4に示すように、探査用データ49は、出力波形データ49aを含み、出力波形データ49aは、第1個別波形データ49b、第2個別波形データ49c、および合成波形データ49dを含む。出力波形データ49aは、磁気探査が行われる毎に生成ないし記憶され、他の出力波形データ49aとは区別して記憶される。また、同じ出力波形データ49aに含まれる、第1個別波形データ49b、第2個別波形データ49c、および合成波形データ49dのそれぞれは、互いに関連付けられている。たとえば、第1個別波形データ49b、第2個別波形データ49c、および合成波形データ49dのそれぞれは、互いの時間軸を揃えた状態で出力(表示)できるように記憶されている。 FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of exploration data 49 stored in the auxiliary storage unit 45 of the recording device 4. As shown in FIG. 4, the exploration data 49 includes the output waveform data 49a, and the output waveform data 49a includes the first individual waveform data 49b, the second individual waveform data 49c, and the composite waveform data 49d. The output waveform data 49a is generated or stored each time magnetic exploration is performed, and is stored separately from other output waveform data 49a. Further, each of the first individual waveform data 49b, the second individual waveform data 49c, and the composite waveform data 49d included in the same output waveform data 49a are associated with each other. For example, the first individual waveform data 49b, the second individual waveform data 49c, and the composite waveform data 49d are stored so that they can be output (displayed) in a state where their time axes are aligned with each other.

なお、図1に示す増幅部3および記録装置4の構成は、単なる一例であり、これに限定される必要はない。たとえば、記録装置4は、ロール紙等の用紙に出力波形をインクで描き記録する、いわゆるペンレコーダであってもよい。また、各増幅部3と記録装置4とは、有線で接続されていてもよい。 The configuration of the amplification unit 3 and the recording device 4 shown in FIG. 1 is merely an example, and the configuration is not limited to this. For example, the recording device 4 may be a so-called pen recorder that draws and records an output waveform with ink on paper such as roll paper. Further, each amplification unit 3 and the recording device 4 may be connected by wire.

従来の磁気探査システムにおける磁気探査方法では、磁気センサ2を水平または鉛直に移動させ、出力波形の変化から探査対象物の有無の判定を行う。しかしながら、磁性物体には大きさの違いや地中での深さの違いがあり、これらの違いから、第1コイル55と第2コイル56の間の距離に対して、探査対象物の長さ(磁気センサ2の軸線方向の長さ)が短すぎる場合あるいは探査対象物の長さが長すぎる場合には、正しい波形が出力されず、探査対象物の検出精度が低下するという問題がある。 In the magnetic exploration method in the conventional magnetic exploration system, the magnetic sensor 2 is moved horizontally or vertically, and the presence or absence of the exploration object is determined from the change in the output waveform. However, magnetic objects have different sizes and different depths in the ground, and due to these differences, the length of the object to be explored with respect to the distance between the first coil 55 and the second coil 56. If (the length in the axial direction of the magnetic sensor 2) is too short or the length of the exploration object is too long, there is a problem that the correct waveform is not output and the detection accuracy of the exploration object is lowered.

そこで、本発明では、第1コイル55と第2コイル56の間の距離が互いに異なる複数の磁気センサ2を用意し、複数の磁気センサ2を選択的に使用することができるようにした。また、本発明では、第1個別波形データ49b、第2個別波形データ49c、および合成波形データ49dのそれぞれを関連付けて記録し、第1個別波形、第2個別波形、および合成波形のそれぞれを個別に参照または比較できるようにした。 Therefore, in the present invention, a plurality of magnetic sensors 2 having different distances between the first coil 55 and the second coil 56 are prepared so that the plurality of magnetic sensors 2 can be selectively used. Further, in the present invention, the first individual waveform data 49b, the second individual waveform data 49c, and the composite waveform data 49d are recorded in association with each other, and the first individual waveform, the second individual waveform, and the composite waveform are individually recorded. Can be referenced or compared with.

図5は、磁気探査システム1に含まれる各磁気センサ2のコイル間距離Dを示す説明図である。図5に示すように、各磁気センサ2のそれぞれは、第1コイル55と第2コイル56との距離であるコイル間距離Dが互いに異なるように構成されている。コイル間距離Dは、第1コイル55の長手方向(軸方向)の中心位置と、第2コイル56の長手方向の中心位置との距離のことである。 FIG. 5 is an explanatory diagram showing the distance D between the coils of each magnetic sensor 2 included in the magnetic exploration system 1. As shown in FIG. 5, each of the magnetic sensors 2 is configured such that the inter-coil distance D, which is the distance between the first coil 55 and the second coil 56, is different from each other. The inter-coil distance D is the distance between the center position of the first coil 55 in the longitudinal direction (axial direction) and the center position of the second coil 56 in the longitudinal direction.

各磁気センサ2のコイル間距離Dは、探査対象物の大きさに合わせて適宜設定されればよい。たとえば、探査対象物が不発弾(砲弾または爆弾)である場合には、各磁気センサ2のコイル間距離Dは、様々な弾体長の不発弾に対応できるように、0.3m〜2.0mの間で設定される。 The inter-coil distance D of each magnetic sensor 2 may be appropriately set according to the size of the object to be searched. For example, when the object to be explored is an unexploded ordnance (shell or bomb), the distance D between the coils of each magnetic sensor 2 is 0.3 m to 2.0 m so as to correspond to unexploded ordnance of various bullet lengths. Set between.

図5に示す例では、5つの磁気センサ2a〜2eが用意されている。磁気センサ2aのコイル間距離Dは1.6mであり、磁気センサ2bのコイル間距離Dは1.0mであり、磁気センサ2cのコイル間距離Dは0.7mであり、磁気センサ2dのコイル間距離Dは0.5mであり、磁気センサ2eのコイル間距離Dは0.3mである。コイル間距離Dが1.6mの磁気センサ2aは、主に水平磁気探査方法において従来から多く用いられてきたものである。コイル間距離Dが1.0mの磁気センサ2bは、主に鉛直磁気探査方法において従来から用いられてきたものである。
<磁気探査方法例>
In the example shown in FIG. 5, five magnetic sensors 2a to 2e are prepared. The coil-to-coil distance D of the magnetic sensor 2a is 1.6 m, the coil-to-coil distance D of the magnetic sensor 2b is 1.0 m, the coil-to-coil distance D of the magnetic sensor 2c is 0.7 m, and the coil of the magnetic sensor 2d. The distance D is 0.5 m, and the distance D between the coils of the magnetic sensor 2e is 0.3 m. The magnetic sensor 2a having a distance D between coils of 1.6 m has been widely used in the horizontal magnetic exploration method. The magnetic sensor 2b having a distance D between coils of 1.0 m has been conventionally used mainly in a vertical magnetic exploration method.
<Example of magnetic exploration method>

以下、地中に存在する探査対象物を探査する方法の一例を説明する。図6は磁気探査方法の一例である水平磁気探査方法を示す説明図である。図6に示すように、探査対象物を探査する区域(探査区域)に所定間隔(たとえば0.5m〜1m間隔)の探査側線を設定した探査測線図を作成しておく。次に、設定した探査側線に合わせて、探査区域の地面にロープ等の探査測線の目印となる物を設置する。なお、探査側線は、複数設置され、複数の探査側線のそれぞれには、各探査側線を識別するための固有の識別情報(たとえば番号等)が割り当てられる。 Hereinafter, an example of a method for exploring an exploration object existing in the ground will be described. FIG. 6 is an explanatory diagram showing a horizontal magnetic exploration method which is an example of the magnetic exploration method. As shown in FIG. 6, an exploration survey line map in which exploration lateral lines at predetermined intervals (for example, intervals of 0.5 m to 1 m) are set in an area (exploration area) for exploring an exploration object is created. Next, in accordance with the set exploration side line, a rope or other object that serves as a mark for the exploration survey line is installed on the ground of the exploration area. A plurality of exploration lateral lines are installed, and unique identification information (for example, a number or the like) for identifying each exploration lateral line is assigned to each of the plurality of exploration lateral lines.

そして、磁気センサ2を2人の探査員がつり下げて支持した状態で探査測線に沿って歩行し、磁気センサ2を移動させる。地中に探査対象物が存在する場合には、磁気センサ2の第1コイル55または第2コイル56に誘導起電力が生じ、これに応じた出力信号が増幅部3から出力される。記録装置4が出力信号を受信すると、出力信号から生成される波形(出力波形)が表示部43のディスプレイに表示される。記録員は、表示部43のディスプレイに表示される出力波形の変化から探査対象物の有無の判定を行う。 Then, the magnetic sensor 2 is moved by walking along the exploration survey line with the magnetic sensor 2 suspended and supported by two explorers. When an object to be searched exists in the ground, an induced electromotive force is generated in the first coil 55 or the second coil 56 of the magnetic sensor 2, and an output signal corresponding to the induced electromotive force is output from the amplification unit 3. When the recording device 4 receives the output signal, the waveform (output waveform) generated from the output signal is displayed on the display of the display unit 43. The scorer determines the presence or absence of the search target from the change in the output waveform displayed on the display of the display unit 43.

ただし、磁気センサ2は、地上高さが所定高さ(0.05m〜0.15m、好ましくは0.1m)になるように支持され、所定の移動速度(0.8m/秒〜1.2m/秒、好ましくは1m/秒)で移動される。 However, the magnetic sensor 2 is supported so that the ground height is a predetermined height (0.05 m to 0.15 m, preferably 0.1 m) and has a predetermined moving speed (0.8 m / sec to 1.2 m). It is moved at / sec, preferably 1 m / sec).

以下、図7〜図10を参照して、磁気センサ2が探査対象物の近傍を通過する複数の例と、それぞれの場合の出力波形(合成波形)を説明する。なお、図7〜図10で示す例は、水平磁気探査方法を用いたものである。また、図7〜図10で示す探査対象物は、不発弾を想定しており、長手方向と短手方向とを有する筒状の磁性物体である。
<検出例1>
Hereinafter, a plurality of examples in which the magnetic sensor 2 passes in the vicinity of the object to be searched and the output waveform (composite waveform) in each case will be described with reference to FIGS. 7 to 10. The examples shown in FIGS. 7 to 10 use the horizontal magnetic exploration method. Further, the exploration object shown in FIGS. 7 to 10 is a cylindrical magnetic object having a longitudinal direction and a lateral direction, assuming an unexploded ordnance.
<Detection example 1>

図7Aは、磁気センサ2が探査対象物の一方の端部(単極)近傍を通過する検出例1(単極通過の例)を示す正面視による説明図である。すなわち、立っている状態で埋没している探査対象物を図示している。図7Bは、図7Aの場合の出力波形AWを示すグラフである。 FIG. 7A is a front view explanatory view showing a detection example 1 (an example of passing through a single pole) in which the magnetic sensor 2 passes near one end (single pole) of the object to be searched. That is, the exploration object buried in a standing state is illustrated. FIG. 7B is a graph showing the output waveform AW in the case of FIG. 7A.

なお、図7Bに示す出力波形のグラフは、横軸が時間であり、縦軸がセンサ値(デジタル変換された電圧値、すなわち出力信号の強度)である。また、縦軸のうち、紙面上方がプラス側であり、紙面下方がマイナス側である。これらのことは、後述する図8B、図9B、図10Bに示すグラフでも同じである。 In the graph of the output waveform shown in FIG. 7B, the horizontal axis is time and the vertical axis is the sensor value (digitally converted voltage value, that is, the intensity of the output signal). Further, of the vertical axis, the upper part of the paper surface is the plus side, and the lower part of the paper surface is the minus side. These things are the same in the graphs shown in FIGS. 8B, 9B, and 10B, which will be described later.

図7Aに示すように、検出例1では、磁気センサ2の移動方向(本検出例では水平方向)に対して、探査対象物の長手方向が略垂直な向きとなっている。この場合、磁気センサ2が探査対象物の近傍を通過する際に、探査対象物の長手方向の一方端部P1は磁気センサ2に接近するものの、探査対象物の長手方向の他方端部P2は磁気センサ2から離れたままとなる。このため、探査対象物の一方端部P1の磁界のみが磁気センサ2に作用し、探査対象物の他方端部P2の磁界は磁気センサ2にほぼ作用しない。したがって、図7Aのような単極通過の場合の出力波形は、探査対象物の一方端部P1(単極)による誘導起電力による波が主となる。 As shown in FIG. 7A, in the detection example 1, the longitudinal direction of the object to be searched is substantially perpendicular to the moving direction of the magnetic sensor 2 (horizontal direction in this detection example). In this case, when the magnetic sensor 2 passes near the exploration object, one end P1 in the longitudinal direction of the exploration object approaches the magnetic sensor 2, but the other end P2 in the longitudinal direction of the exploration object is It remains away from the magnetic sensor 2. Therefore, only the magnetic field of one end P1 of the object to be searched acts on the magnetic sensor 2, and the magnetic field of the other end P2 of the object to be searched hardly acts on the magnetic sensor 2. Therefore, the output waveform in the case of passing through a single pole as shown in FIG. 7A is mainly a wave due to an induced electromotive force generated by one end P1 (single pole) of the object to be searched.

具体的には、最初に第1コイル55が探査対象物の一方端部P1に接近して離れることによって第1コイル55にプラスまたはマイナスの誘導起電力が発生する。その後、所定時間経過後に、第2コイル56が探査対象物の一方端部P1に接近して離れることによって第2コイル56にプラスまたはマイナスの誘導起電力が発生する。したがって、図7Bに示すように、第1個別波形と第2個別波形とを合成した出力波形(合成波形)AWとしては、第1コイル55に生じた誘導起電力に対応する一方向への波(第1の波)CA1と、第2コイル56に生じた誘導起電力に対応する一方向への波(第2の波)CA2とが表れる。 Specifically, when the first coil 55 first approaches and separates from one end P1 of the object to be searched, a positive or negative induced electromotive force is generated in the first coil 55. Then, after a lapse of a predetermined time, the second coil 56 approaches and separates from one end P1 of the object to be searched, so that a positive or negative induced electromotive force is generated in the second coil 56. Therefore, as shown in FIG. 7B, the output waveform (combined waveform) AW obtained by combining the first individual waveform and the second individual waveform is a wave in one direction corresponding to the induced electromotive force generated in the first coil 55. A (first wave) CA1 and a unidirectional wave (second wave) CA2 corresponding to the induced electromotive force generated in the second coil 56 appear.

上述したように、第1コイル55と第2コイル56とはコイルの巻き方向が互いに逆方向である。このため、検出例1では、第1の波CA1と、第2の波CA2とは、振幅が同程度であって逆向きの波(プラスとマイナスが逆の波)となる。また、逆向きの波が所定の時間差で表れるため、検出例1の出力波形AWとしては正弦波に似たような波形となる。 As described above, the winding directions of the first coil 55 and the second coil 56 are opposite to each other. Therefore, in the detection example 1, the first wave CA1 and the second wave CA2 are waves having the same amplitude and opposite directions (waves in which plus and minus are opposite). Further, since the waves in the opposite directions appear with a predetermined time difference, the output waveform AW of Detection Example 1 has a waveform similar to a sine wave.

このような出力波形AWにおいて、第1の波CA1のピークと、第2の波CA2のピークとの間の距離(ピーク間距離)PDを読み取り、分析することによって、探査対象物の有無の判定を行うことができる。たとえば、コイル間距離Dが1.0mであり、磁気センサ2の移動速度が1.0m/秒であり、第1の波CA1の振幅と第2の波CA2の振幅とが同等であり、かつ、出力波形AW上のピーク間距離PDが1.0mに相当する場合(たとえば、出力波形AWの横軸が1cm/秒であって、ピーク間距離PDが1cmである場合)には、第1コイル55および第2コイル56は同じ位置にある同じ磁束密度を有する物体、すなわち、同じ物体に反応していると推定できる。このため、第1の波CA1のピーク(または第2の波CA2のピーク)の位置(つまり、第1コイル55及び第2コイル56のうちピークが現れた方のそのピーク時の位置の真下の地中)に、1つの探査対象物が存在すると判定(推定)することができる。 In such an output waveform AW, the presence or absence of an object to be searched is determined by reading and analyzing the distance (inter-peak distance) PD between the peak of the first wave CA1 and the peak of the second wave CA2. It can be performed. For example, the distance D between the coils is 1.0 m, the moving speed of the magnetic sensor 2 is 1.0 m / sec, the amplitude of the first wave CA1 and the amplitude of the second wave CA2 are equal, and When the inter-peak distance PD on the output waveform AW corresponds to 1.0 m (for example, when the horizontal axis of the output waveform AW is 1 cm / sec and the inter-peak distance PD is 1 cm), the first It can be estimated that the coil 55 and the second coil 56 are reacting to an object having the same magnetic flux density at the same position, that is, the same object. Therefore, the position of the peak of the first wave CA1 (or the peak of the second wave CA2) (that is, the position of the first coil 55 and the second coil 56 where the peak appears is directly below the position at the peak time). It can be determined (estimated) that one exploration object exists (underground).

以上のように、出力波形AWに正弦波に似たような波形(単極通過の場合の波形)が独立して表れた場合には、磁気センサ2の第1コイル55および第2コイル56が同一の探査対象物の一方端部(単極)に反応していると判定することができる。すなわち、磁気センサ2の移動方向に対して長手方向が略垂直な向きとなっている探査対象物が存在していると判定することができる。
<検出例2>
As described above, when a waveform similar to a sine wave (waveform in the case of passing through a single pole) appears independently in the output waveform AW, the first coil 55 and the second coil 56 of the magnetic sensor 2 are used. It can be determined that the reaction is occurring at one end (single pole) of the same exploration object. That is, it can be determined that there is an object to be searched whose longitudinal direction is substantially perpendicular to the moving direction of the magnetic sensor 2.
<Detection example 2>

図8Aは、磁気センサ2が磁性物体の両方の端部(双極)近傍を通過する検出例2(双極通過の例)を示す説明図である。図8Bは、図8Aの場合の出力波形AWの一例を示すグラフである。 FIG. 8A is an explanatory diagram showing a detection example 2 (an example of bipolar passage) in which the magnetic sensor 2 passes near both ends (bipolar) of a magnetic object. FIG. 8B is a graph showing an example of the output waveform AW in the case of FIG. 8A.

図8Aに示すように、検出例2では、磁気センサ2の移動方向(本検出例では水平方向)に対して、探査対象物の長手方向が平行となっている。この場合、磁気センサ2が探査対象物の近傍を通過する際に、探査対象物の長手方向の一方端部P1が磁気センサ2に接近した後に、探査対象物の長手方向の他方端部P2が磁気センサ2に接近する。このため、磁気センサ2が磁性物体の両方の端部(双極)近傍を通過する双極通過の場合には、一方端部P1の磁界および他方端部P2の磁界の両方が磁気センサ2に作用する。 As shown in FIG. 8A, in the detection example 2, the longitudinal direction of the object to be searched is parallel to the moving direction of the magnetic sensor 2 (horizontal direction in this detection example). In this case, when the magnetic sensor 2 passes near the exploration object, after one end P1 in the longitudinal direction of the exploration object approaches the magnetic sensor 2, the other end P2 in the longitudinal direction of the exploration object is moved. Approach the magnetic sensor 2. Therefore, when the magnetic sensor 2 passes near both ends (bipolars) of the magnetic object, both the magnetic field of one end P1 and the magnetic field of the other end P2 act on the magnetic sensor 2. ..

ただし、第1コイル55および第2コイル56のそれぞれにおいて、探査対象物の一方端部P1による誘導起電力による波と、探査対象物の他方端部P2による誘導起電力による波との間には、一方端部P1および他方端部P2の間の距離(探査対象物の長さL)と、磁気センサ2の移動速度と、コイル間距離Dとで定まる時間差が生じる。したがって、この場合の出力波形AWは、探査対象物の一方端部P1による誘導起電力による波と、探査対象物の他方端部P2による誘導起電力による波とが所定の時間差で表れた波形となる。 However, in each of the first coil 55 and the second coil 56, between the wave due to the induced electromotive force due to one end P1 of the exploration object and the wave due to the induced electromotive force due to the other end P2 of the exploration object. , There is a time difference determined by the distance between one end P1 and the other end P2 (length L of the object to be searched), the moving speed of the magnetic sensor 2, and the distance D between the coils. Therefore, the output waveform AW in this case is a waveform in which the wave due to the induced electromotive force due to one end P1 of the exploration object and the wave due to the induced electromotive force due to the other end P2 of the exploration object appear with a predetermined time difference. Become.

具体的には、最初に第1コイル55が探査対象物の一方端部P1に接近して離れることによって第1コイル55に誘導起電力が発生し、その後、第1コイル55が探査対象物の他方端部P2に接近して離れることによって第1コイル55に誘導起電力が発生する。また、第1コイル55から遅れて、第2コイル56が探査対象物の一方端部P1に接近して離れることによって第2コイル56に誘導起電力が発生し、その後、第2コイル56が探査対象物の他方端部P2に接近して離れることによって第2コイル56に誘導起電力が発生する。 Specifically, the first coil 55 first approaches and separates from one end P1 of the exploration object to generate an induced electromotive force in the first coil 55, and then the first coil 55 moves to the exploration object. An induced electromotive force is generated in the first coil 55 by approaching and separating from the other end P2. Further, after the first coil 55, the second coil 56 approaches and separates from one end P1 of the object to be searched, so that an induced electromotive force is generated in the second coil 56, and then the second coil 56 searches. An induced electromotive force is generated in the second coil 56 by approaching and separating from the other end P2 of the object.

ただし、一方端部P1と他方端部P2とは、磁極が互いに逆になっている。たとえば、一方端部P1がS極であれば、他方端部P2はN極となっている。これらのことは、後述する検出例3、検出例4、検出例6、検出例7でも同じである。このため、一方端部P1に接近して生じる誘導起電力と、他方端部P2に接近して生じる誘導起電力とは、正負が逆となる。したがって、図示は省略するが、双極通過の場合、第1コイル55に生じる誘導起電力の波形(第1個別波形)と、第2コイル56に生じる誘導起電力の波形(第2個別波形)のそれぞれは、逆向きの波が所定の時間差で表れるため、正弦波に似たような波形となる。 However, the magnetic poles of the one end P1 and the other end P2 are opposite to each other. For example, if one end P1 is the S pole, the other end P2 is the N pole. These things are the same in the detection example 3, the detection example 4, the detection example 6, and the detection example 7 which will be described later. Therefore, the positive and negative sides of the induced electromotive force generated in the vicinity of one end P1 and the induced electromotive force generated in the vicinity of the other end P2 are opposite. Therefore, although not shown, in the case of bipolar passage, the waveform of the induced electromotive force generated in the first coil 55 (first individual waveform) and the waveform of the induced electromotive force generated in the second coil 56 (second individual waveform) In each case, the opposite waves appear with a predetermined time difference, so that the waveform resembles a sine wave.

したがって、図8Bに示すように、第1個別波形と第2個別波形とを合成した出力波形(合成波形)AWとしては、第1個別波形における一方端部P1による波(第1の波)CA1と、第1個別波形における他方端部P2による波および第2個別波形における一方端部P1による波が合成された波(第2の波)CA2と、第2個別波形における他方端部P2による波(第3の波)CA3とが表れる。 Therefore, as shown in FIG. 8B, the output waveform (composite waveform) AW obtained by synthesizing the first individual waveform and the second individual waveform is the wave (first wave) CA1 by one end P1 in the first individual waveform. And the wave by the other end P2 in the first individual waveform and the wave by the one end P1 in the second individual waveform (second wave) CA2 and the wave by the other end P2 in the second individual waveform. (Third wave) CA3 appears.

この検出例2では、磁気センサ2のコイル間距離Dと、探査対象物の長さ(一方端部P1と他方端部P2の間の距離)Lとが等しくなっている。このため、検出例2では、第1個別波形における他方端部P2による波と、第2個別波形における一方端部P1による波とは、ほぼ同時に表れる。 In this detection example 2, the distance D between the coils of the magnetic sensor 2 and the length L of the object to be searched (distance between the one end P1 and the other end P2) L are equal. Therefore, in the detection example 2, the wave due to the other end P2 in the first individual waveform and the wave due to the one end P1 in the second individual waveform appear almost at the same time.

また、検出例2では、第1コイル55と第2コイル56とはコイルの巻き方向が互いに逆方向であることと、一方端部P1の磁極と他方端部P2の磁極とが逆の極性であることから、第1の波CA1と、第3の波CA3とは、同じ向きの波(プラスとマイナスが同一)となる。一方、第1個別波形における他方端部P2による波と、第2個別波形における一方端部P1による波とのそれぞれは、同じ向きの波となり、かつ、第1の波CA1および第3の波CA3とは、逆向きの波となる。すなわち、第2の波CA2は、同じ向きの波である、第1個別波形における他方端部P2による波と、第2個別波形における一方端部P1による波とが合成される。このため、増幅した波となり、第1の波CA1および第3の波CA3よりも振幅が大きくなる。 Further, in the detection example 2, the winding directions of the first coil 55 and the second coil 56 are opposite to each other, and the magnetic poles of the one end P1 and the other end P2 have opposite polarities. Therefore, the first wave CA1 and the third wave CA3 are waves in the same direction (plus and minus are the same). On the other hand, the wave due to the other end P2 in the first individual waveform and the wave due to the one end P1 in the second individual waveform are waves in the same direction, respectively, and the first wave CA1 and the third wave CA3 Is a wave in the opposite direction. That is, in the second wave CA2, the wave by the other end P2 in the first individual waveform and the wave by the one end P1 in the second individual waveform, which are waves in the same direction, are combined. Therefore, the wave becomes amplified, and the amplitude becomes larger than that of the first wave CA1 and the third wave CA3.

したがって、検出例2における出力波形AWとしては、正負が交互に逆になる3つの波CA1〜CA3が表れるM字状の波形(探査対象物の極性が反対の場合には、W字状の波形)であって、かつ、第2の波CA2の振幅が第1の波CA1の振幅および第3の波CA3の振幅よりも大きい波形となる。 Therefore, the output waveform AW in Detection Example 2 is an M-shaped waveform in which three waves CA1 to CA3 in which the positive and negative directions are alternately reversed appear (W-shaped waveform when the polarities of the exploration object are opposite). ), And the amplitude of the second wave CA2 is larger than the amplitude of the first wave CA1 and the amplitude of the third wave CA3.

以上のように、出力波形AWにM字状またはW字状の波形が表れた場合には、磁気センサ2の第1コイル55および第2コイル56が同一の探査対象物の両方の端部(双極)に反応していると判定することができる。すなわち、磁気センサ2の移動方向に対して、長手方向が略垂直な向きとなっている探査対象物が存在していると判定することができる。さらに、出力波形AWにおける第2の波CA2の振幅が第1の波CA1の振幅および第3の波CA3の振幅よりも大きいことから、第1個別波形における他方端部P2による波と、第2個別波形における一方端部P1による波とは、同時に表れていることがわかる。すなわち、探査対象物の長さLが、磁気センサ2のコイル間距離Dと等しいことがわかる。
<検出例3>
As described above, when an M-shaped or W-shaped waveform appears in the output waveform AW, the first coil 55 and the second coil 56 of the magnetic sensor 2 are at both ends of the same search object ( It can be determined that it is reacting to (bipolar). That is, it can be determined that there is an object to be searched whose longitudinal direction is substantially perpendicular to the moving direction of the magnetic sensor 2. Further, since the amplitude of the second wave CA2 in the output waveform AW is larger than the amplitude of the first wave CA1 and the amplitude of the third wave CA3, the wave due to the other end P2 in the first individual waveform and the second wave. It can be seen that the wave due to the one end P1 in the individual waveform appears at the same time. That is, it can be seen that the length L of the object to be searched is equal to the distance D between the coils of the magnetic sensor 2.
<Detection example 3>

図9Aは、磁気センサ2が磁性物体の両方の端部(双極)近傍を通過する他の検出例3(双極通過の例)を示す説明図である。図9Bは、図9Aの場合の出力波形AWの一例を示すグラフである。 FIG. 9A is an explanatory diagram showing another detection example 3 (example of bipolar passage) in which the magnetic sensor 2 passes near both ends (bipolar) of the magnetic object. FIG. 9B is a graph showing an example of the output waveform AW in the case of FIG. 9A.

図9Aに示すように、検出例3では、磁気センサ2のコイル間距離Dと、探査対象物の長さLとが異なっており、探査対象物の長さLが、コイル間距離Dよりも短くなっている。たとえば、探査対象物の長さLが、コイル間距離Dの1/10〜1/2となっている。 As shown in FIG. 9A, in the detection example 3, the distance D between the coils of the magnetic sensor 2 and the length L of the object to be searched are different, and the length L of the object to be searched is larger than the distance D between the coils. It's getting shorter. For example, the length L of the object to be searched is 1/10 to 1/2 of the distance D between the coils.

この検出例3も双極通過の場合であるので、出力波形AWの基本的な構成は、検出例2の波形(図8Bで示した波形)に近い形となる。ただし、検出例3では、探査対象物の長さLが、コイル間距離Dよりも短いので、第1個別波形における他方端部P2による波と、第2個別波形における一方端部P1による波とに時間差が生じる。 Since this detection example 3 is also a case of bipolar passage, the basic configuration of the output waveform AW is similar to the waveform of detection example 2 (waveform shown in FIG. 8B). However, in the detection example 3, since the length L of the object to be searched is shorter than the distance D between the coils, the wave due to the other end P2 in the first individual waveform and the wave due to the one end P1 in the second individual waveform There is a time lag.

したがって、図9Bに示すように、検出例3では、第1個別波形における一方端部P1による第1の波CA1と、第2個別波形における他方端部P2による第3の波CA3とははっきり表れるものの、第1個別波形における他方端部P2による波と、第2個別波形における一方端部P1による波とは合成時に減衰されてしまう。すなわち、第1の波CA1と、第3の波CA3との間の第2の波CA2の振幅が小さくなってしまう。少なくとも、第2の波CA2の振幅が、第1の波CA1および第3の波CA3の振幅と同じかそれ以下となる。したがって、図2Bに示すような理想的な第2の波CA2が表れなくなってしまい、第2の波CA2を認識できなくなってしまう場合もある。 Therefore, as shown in FIG. 9B, in the detection example 3, the first wave CA1 by the one end P1 in the first individual waveform and the third wave CA3 by the other end P2 in the second individual waveform clearly appear. However, the wave due to the other end P2 in the first individual waveform and the wave due to the one end P1 in the second individual waveform are attenuated at the time of synthesis. That is, the amplitude of the second wave CA2 between the first wave CA1 and the third wave CA3 becomes small. At least, the amplitude of the second wave CA2 is equal to or less than the amplitude of the first wave CA1 and the third wave CA3. Therefore, the ideal second wave CA2 as shown in FIG. 2B may not appear, and the second wave CA2 may not be recognized.

さらに、第1の波CA1および第2の波CA2の前半部分に亘る波形Z1と、第2の波CA2の後半部分および第3の波CA3に亘る波形Z2とのそれぞれは、単極通過の場合の波形(単極波形)に類似している。すなわち、検出例3では、単極波形が複数表れているともいえる。 Further, the waveform Z1 over the first half of the first wave CA1 and the second wave CA2 and the waveform Z2 over the second half of the second wave CA2 and the third wave CA3 are each in the case of unipolar passage. It is similar to the waveform of (single pole waveform). That is, in Detection Example 3, it can be said that a plurality of unipolar waveforms appear.

このように、出力波形AWとして、第1の波CA1と、第3の波CA3との間の第2の波CA2が理想的な波形でない場合、探査対象物が存在していること自体は分かるものの、1つの双極を通過した可能性もあり、第1の波CA1と、第3の波CA3とのそれぞれが単極通過である(2つの単極を通過した)可能性もあることになる。すなわち、探査対象物の長さLまたは個数が検出不可能(不明)である。 As described above, when the second wave CA2 between the first wave CA1 and the third wave CA3 is not an ideal waveform as the output waveform AW, it is known that the search object exists. However, there is a possibility that one bipolar has passed, and each of the first wave CA1 and the third wave CA3 may have passed through a single pole (passed through two single poles). .. That is, the length L or the number of objects to be explored is undetectable (unknown).

したがって、磁気センサ2の移動方向に対して、長手方向が略垂直な向きとなっている1つの探査対象物が存在しているにもかかわらず、磁気センサ2の移動方向に対して長手方向が略垂直な向きとなっている2つの探査対象物が存在していると誤認する可能性がある。 Therefore, even though there is one exploration object whose longitudinal direction is substantially perpendicular to the moving direction of the magnetic sensor 2, the longitudinal direction is substantially perpendicular to the moving direction of the magnetic sensor 2. There is a possibility of misidentifying that there are two exploration objects that are oriented in a substantially vertical direction.

ここで、図9Bの出力波形AWを得た際に使用した磁気センサ2よりも、コイル間距離Dが短い磁気センサ2を使用すれば、磁気センサ2のコイル間距離Dと、探査対象物の長さLとの差を小さくすることができ、場合によっては、磁気センサ2のコイル間距離Dと、探査対象物の長さLとを一致させることができる。磁気センサ2のコイル間距離Dと、探査対象物の長さLとの差が小さくなれば、出力波形AWは、図8Bで示したような波形により近い形となる。このため、図9Bの出力波形AWを得た際に使用した磁気センサ2よりも、コイル間距離Dが短い磁気センサ2を使用することによって、長手方向が略垂直な向きとなっている1つの探査対象物が存在していることを検出することができる。すなわち、探査対象物を適切に検出することができる。
<検出例4>
Here, if the magnetic sensor 2 having a shorter coil-to-coil distance D than the magnetic sensor 2 used when obtaining the output waveform AW of FIG. 9B is used, the coil-to-coil distance D of the magnetic sensor 2 and the object to be searched are used. The difference from the length L can be reduced, and in some cases, the distance D between the coils of the magnetic sensor 2 can be made to match the length L of the object to be searched. If the difference between the distance D between the coils of the magnetic sensor 2 and the length L of the object to be searched becomes small, the output waveform AW becomes a shape closer to the waveform shown in FIG. 8B. Therefore, by using the magnetic sensor 2 having a shorter distance D between the coils than the magnetic sensor 2 used when obtaining the output waveform AW of FIG. 9B, the longitudinal direction is substantially vertical. It is possible to detect the existence of an exploration object. That is, the exploration target can be appropriately detected.
<Detection example 4>

図10Aは、磁気センサ2が磁性物体の両方の端部(双極)近傍を通過する他の検出例4(双極通過の例)を示す説明図である。図10Bは、図10Aの場合の出力波形AWの一例を示すグラフである。 FIG. 10A is an explanatory diagram showing another detection example 4 (example of bipolar passage) in which the magnetic sensor 2 passes near both ends (bipolar) of a magnetic object. FIG. 10B is a graph showing an example of the output waveform AW in the case of FIG. 10A.

図10Aに示すように、検出例4では、磁気センサ2のコイル間距離Dと、探査対象物の長さLとが異なっており、探査対象物の長さLが、コイル間距離Dよりも長くなっている。たとえば、探査対象物の長さLが、コイル間距離Dの1.5倍以上となっている。 As shown in FIG. 10A, in the detection example 4, the distance D between the coils of the magnetic sensor 2 and the length L of the object to be searched are different, and the length L of the object to be searched is larger than the distance D between the coils. It's getting longer. For example, the length L of the object to be explored is 1.5 times or more the distance D between the coils.

この検出例4も双極通過の場合であるので、出力波形AWの基本的な構成は、検出例2の波形(図8Bで示した波形)に近い形となる。ただし、検出例4では、探査対象物の長さLが、コイル間距離Dよりも長いので、第1個別波形における他方端部P2による波と、第2個別波形における一方端部P1による波とに時間差が生じる。 Since this detection example 4 is also a case of bipolar passage, the basic configuration of the output waveform AW is similar to the waveform of the detection example 2 (waveform shown in FIG. 8B). However, in the detection example 4, since the length L of the object to be searched is longer than the distance D between the coils, the wave due to the other end P2 in the first individual waveform and the wave due to the one end P1 in the second individual waveform There is a time lag.

したがって、図9Bに示すように、検出例4では、第1個別波形における一方端部P1による第1の波CA1と、第2個別波形における他方端部P2による第3の波CA3とははっきり表れるものの、第1個別波形における他方端部P2による波と、第2個別波形における一方端部P1による波とは合成時に減衰されてしまう。すなわち、第1の波CA1と、第3の波CA3との間の第2の波CA2の振幅が小さくなってしまう。また、第1の波CA1と、第3の波CA3との間に、わずかではあるものの、第1の波CA1および第3の波CA3と同じ向きの波(第4の波)CA4が生じる。すなわち、検出例4では、正負が交互に逆になる連続する5つの波が生じる。したがって、図2Bに示すような理想的な第2の波CA2が表れなくなってしまい、第2の波CA2を認識できなくなってしまう場合もある。さらに、検出例4においても、単極波形に類似する波形Z1および波形Z2が表れている。すなわち、検出例4では、単極波形が複数表れているともいえる。 Therefore, as shown in FIG. 9B, in the detection example 4, the first wave CA1 by the one end P1 in the first individual waveform and the third wave CA3 by the other end P2 in the second individual waveform clearly appear. However, the wave due to the other end P2 in the first individual waveform and the wave due to the one end P1 in the second individual waveform are attenuated at the time of synthesis. That is, the amplitude of the second wave CA2 between the first wave CA1 and the third wave CA3 becomes small. Further, a wave (fourth wave) CA4 having the same direction as the first wave CA1 and the third wave CA3 is generated between the first wave CA1 and the third wave CA3, although the amount is small. That is, in the detection example 4, five continuous waves in which the positive and negative directions are alternately reversed are generated. Therefore, the ideal second wave CA2 as shown in FIG. 2B may not appear, and the second wave CA2 may not be recognized. Further, in the detection example 4, the waveform Z1 and the waveform Z2 similar to the unipolar waveform appear. That is, it can be said that in the detection example 4, a plurality of unipolar waveforms appear.

この場合も、第1の波CA1と、第3の波CA3との間の第2の波CA2が理想的な波形でないので、探査対象物が存在していること自体は分かるものの、1つの双極を通過した可能性も、2つ以上の単極を通過した可能性もあることになる。すなわち、探査対象物の長さLまたは個数が不明である。 In this case as well, since the second wave CA2 between the first wave CA1 and the third wave CA3 is not an ideal waveform, it is possible to know that the exploration object exists, but one bipolar pole. It is also possible that it has passed through two or more unipolar poles. That is, the length L or the number of exploration objects is unknown.

ここで、図10Bの出力波形AWを得た際に使用した磁気センサ2よりも、コイル間距離Dが長い磁気センサ2を使用すれば、磁気センサ2のコイル間距離Dと、探査対象物の長さLとの差を小さくすることができ、場合によっては、磁気センサ2のコイル間距離Dと、探査対象物の長さLとを一致させることができる。磁気センサ2のコイル間距離Dと、探査対象物の長さLとの差が小さくなれば、出力波形AWは、図8Bで示したような波形により近い形となる。このため、図10Bの出力波形AWを得た際に使用した磁気センサ2よりも、コイル間距離Dが長い磁気センサ2を使用することによって、探査対象物を適切に検出することができる。 Here, if the magnetic sensor 2 having a longer coil-to-coil distance D than the magnetic sensor 2 used when obtaining the output waveform AW of FIG. 10B is used, the coil-to-coil distance D of the magnetic sensor 2 and the object to be searched are used. The difference from the length L can be reduced, and in some cases, the distance D between the coils of the magnetic sensor 2 can be made to match the length L of the object to be searched. If the difference between the distance D between the coils of the magnetic sensor 2 and the length L of the object to be searched becomes small, the output waveform AW becomes a shape closer to the waveform shown in FIG. 8B. Therefore, by using the magnetic sensor 2 having a longer distance D between the coils than the magnetic sensor 2 used when the output waveform AW of FIG. 10B is obtained, the object to be searched can be appropriately detected.

図11は本発明の磁気探査処理の一例を示すフローチャート図である。以下、図11を参照して磁気探査処理の流れを説明する。まず、複数の磁気センサ2のうちの1つを選択し(ステップS1)、磁気探査を実施し(ステップS2)、磁気探査によって生成された出力波形が表示される(ステップS3)。 FIG. 11 is a flowchart showing an example of the magnetic exploration process of the present invention. Hereinafter, the flow of the magnetic exploration process will be described with reference to FIG. First, one of the plurality of magnetic sensors 2 is selected (step S1), magnetic exploration is performed (step S2), and the output waveform generated by the magnetic exploration is displayed (step S3).

続いて、ステップS3で表示された出力波形から、双極通過と判定可能かどうかを判断する(ステップS4)。ここでは、正負が交互に逆になる3つの波CA1〜CA3が表れるM字状またはW字状の波形であって、かつ、第2の波CA2の振幅が第1の波CA1の振幅および第3の波CA3の振幅よりも大きい波形かどうかを判断する。 Subsequently, from the output waveform displayed in step S3, it is determined whether or not it can be determined that the bipolar passage has passed (step S4). Here, it is an M-shaped or W-shaped waveform in which three waves CA1 to CA3 in which positive and negative are alternately reversed appear, and the amplitude of the second wave CA2 is the amplitude of the first wave CA1 and the first wave. It is determined whether or not the waveform is larger than the amplitude of the wave CA3 of 3.

双極通過と判定可能であれば(ステップS4:YES)、双極通過を検出して(ステップS5)、磁気探査処理を終了する。すなわち、地中に略水平な向きで埋没している探査対象物を検出する。このとき、ステップS2で使用した磁気センサ2のコイル間距離Dから、探査対象物の長さLも検出する。 If it can be determined that the bipolar passage has passed (step S4: YES), the bipolar passage is detected (step S5), and the magnetic exploration process ends. That is, it detects an exploration object buried in the ground in a substantially horizontal direction. At this time, the length L of the object to be searched is also detected from the distance D between the coils of the magnetic sensor 2 used in step S2.

一方、双極通過と判定不可能であれば(ステップS4:NO)、ステップS3で表示された出力波形に単極波形が連続して複数表れているかどうかを判断する(ステップS6)。 On the other hand, if it cannot be determined that the bipolar passage has passed (step S4: NO), it is determined whether or not a plurality of unipolar waveforms continuously appear in the output waveform displayed in step S3 (step S6).

出力波形に単極波形が連続して複数表れていない場合、すなわち、単極波形が独立して表れている場合には(ステップS6:NO)、単極通過を検出して(ステップS7)、磁気探査処理を終了する。地中に略垂直な向きで埋没している探査対象物を検出する。 When a plurality of unipolar waveforms do not appear continuously in the output waveform, that is, when the unipolar waveforms appear independently (step S6: NO), the unipolar passage is detected (step S7). End the magnetic exploration process. Detects exploration objects buried in the ground in a nearly vertical orientation.

一方、出力波形に単極波形が連続して複数表れている場合には(ステップS6:YES)、ステップS3で表示された出力波形に、正負が交互に逆になる連続する5つ以上の波があるかどうかを判断する(ステップS8)。なお、波とは、所定の閾値を超える振幅を有する波のことであり、ノイズによる細かい波等は含まない。 On the other hand, when a plurality of unipolar waveforms appear continuously in the output waveform (step S6: YES), five or more consecutive waves in which the positive and negative directions are alternately reversed in the output waveform displayed in step S3. It is determined whether or not there is (step S8). The wave is a wave having an amplitude exceeding a predetermined threshold value, and does not include fine waves due to noise.

正負が交互に逆になる連続する5つ以上の波があれば(ステップS8:YES)、直前に使用した磁気センサ2よりも、コイル間距離Dが長い磁気センサ2を選択し(ステップS9)、ステップS2に戻る。一方、正負が交互に逆になる連続する5つ以上の波がなければ(ステップS8:NO)、直前に使用した磁気センサ2よりも、コイル間距離Dが短い磁気センサ2を選択し(ステップS10)、ステップS2に戻る。 If there are five or more consecutive waves in which the positive and negative directions are alternately reversed (step S8: YES), the magnetic sensor 2 having a longer coil-to-coil distance D than the magnetic sensor 2 used immediately before is selected (step S9). , Return to step S2. On the other hand, if there are no continuous five or more waves in which the positive and negative directions are alternately reversed (step S8: NO), the magnetic sensor 2 having a shorter coil-to-coil distance D than the magnetic sensor 2 used immediately before is selected (step S8: NO). S10), the process returns to step S2.

以上のように、この磁気探査システム1では、複数の測定部5を、選択的に使用することができる。すなわち、磁気探査システム1では、コイル間距離Dが互いに異なる複数の磁気センサ2を、選択的に使用することができる。 As described above, in this magnetic exploration system 1, a plurality of measuring units 5 can be selectively used. That is, in the magnetic exploration system 1, a plurality of magnetic sensors 2 having different coil-to-coil distances D can be selectively used.

したがって、検出例1〜4に示すように、磁気探査システム1の各磁気センサ2に対して、コイル間距離Dと探査対象物の大きさ(長さ)や向きによって検出される波形が異なる。そして、これを利用して、出力波形から探査対象物の個数および長さが不明である場合に、他の磁気センサ2を使用して再探査を行うことにより、探査対象物の個数および長さが明確になることがある。 Therefore, as shown in Detection Examples 1 to 4, the waveform detected for each magnetic sensor 2 of the magnetic exploration system 1 differs depending on the distance D between the coils and the size (length) and direction of the exploration object. Then, by utilizing this, when the number and length of the exploration object are unknown from the output waveform, the number and length of the exploration object are re-explored by using another magnetic sensor 2. May become clear.

以上の構成および動作により、地中に存在する磁性物体を適切に検出することができる。詳述すると、1つの磁気センサ2を用いて探査側線に沿って探査対象物を検出していき、得られた波形が検出例1〜4のどれに該当するかを確認することによって、探査対象物であることと大きさ(長さ)を検出する、あるいはコイル間距離Dの異なる他の磁気センサ2でその位置の再探査をして探査対象物であることと大きさ(長さ)を検出するといったことができ、探査対象物とその大きさ(長さ)を精度よく検出することができる。 With the above configuration and operation, magnetic objects existing in the ground can be appropriately detected. More specifically, the search target is detected along the search side line using one magnetic sensor 2, and the search target is confirmed by confirming which of the detection examples 1 to 4 the obtained waveform corresponds to. It detects that it is an object and its size (length), or re-searches its position with another magnetic sensor 2 that has a different distance D between coils to determine that it is an object and its size (length). It can be detected, and the object to be explored and its size (length) can be detected accurately.

また、磁気センサ2が第1コイル55および第2コイル56を有しているため、第1コイル55と第2コイル56の両方で探査対象物を検出して検出精度を高めることができる。また、第1コイル55と第2コイル56が軸芯方向を一致させてコイルの向きが逆方向に配置されているため、第1コイル55と第2コイル56のそれぞれで探査対象物を検出している波形を正逆反対の波形とすることができ、ノイズを除去して精度良い検出を行うことができる。 Further, since the magnetic sensor 2 has the first coil 55 and the second coil 56, it is possible to detect the object to be searched by both the first coil 55 and the second coil 56 and improve the detection accuracy. Further, since the first coil 55 and the second coil 56 are arranged so that the axial core directions are aligned and the directions of the coils are opposite to each other, the object to be searched is detected by each of the first coil 55 and the second coil 56. The waveform can be the opposite waveform, and noise can be removed to perform accurate detection.

また、各磁気センサ2は、第1コイル55および第2コイル56が同じであるがコイル間距離Dが異なるだけの構成であるため、検出した波形の比較が容易であるとともに、別の磁気センサ2を使用しての再探査によって探査対象物であるか否かを適切に判定しやすく、かつ、探査対象物の大きさ(長さ)の検出が容易となる。 Further, since each magnetic sensor 2 has a configuration in which the first coil 55 and the second coil 56 are the same but the distance D between the coils is different, it is easy to compare the detected waveforms and another magnetic sensor. By re-exploring using 2, it becomes easy to appropriately determine whether or not the object is an exploration object, and it becomes easy to detect the size (length) of the exploration object.

たとえば、従来から多く使用されてきたコイル間距離Dが1.6mの磁気センサ2aでは、弾体長が0.6m以上の探査対象物であれば、適切に検出することができたが、弾体長が0.6m未満の探査対象物については、発見しにくいという問題がある。このため、弾体長が0.6m未満の探査対象物については、コイル間距離Dが0.3m〜0.7mの磁気センサ2c〜2eを使用することによって、探査対象物を適切に検出することができる。このように、本実施形態で用意した、コイル間距離Dが0.3m〜0.7mの磁気センサ2c〜2eは、比較的小さな不発弾の探査に適しており、特に、過去の戦争で多く使用された5インチ砲弾(弾体長が0.526m)の探査に適している。 For example, a magnetic sensor 2a having a coil-to-coil distance D of 1.6 m, which has been widely used in the past, could properly detect an object to be searched with a projectile length of 0.6 m or more, but the projectile length. There is a problem that it is difficult to find an exploration object with a distance of less than 0.6 m. Therefore, for exploration objects with a projectile length of less than 0.6 m, the exploration objects should be appropriately detected by using magnetic sensors 2c to 2e with a coil-to-coil distance D of 0.3 m to 0.7 m. Can be done. As described above, the magnetic sensors 2c to 2e having a coil-to-coil distance D of 0.3 m to 0.7 m prepared in the present embodiment are suitable for exploration of relatively small unexploded ordnance, and are particularly common in past wars. It is suitable for exploration of the used 5-inch shell (body length 0.526 m).

一方、弾体長が1.0m以上の探査対象物については、コイル間距離Dが1.0m〜1.6mの磁気センサ2a,2bを使用することによって、探査対象物を適切に検出することができる。
<検出例5>
On the other hand, for an exploration object with a projectile length of 1.0 m or more, the exploration object can be appropriately detected by using magnetic sensors 2a and 2b having a coil-to-coil distance D of 1.0 m to 1.6 m. can.
<Detection example 5>

図12は、磁気センサ2が磁性物体の一方の端部(単極)近傍を通過する他の例(検出例5)の各個別波形および合成波形を示すグラフである。検出例5は、単極通過の例であるので、検出例1と同様に、磁気センサ2の移動方向に対して、探査対象物の長手方向が略垂直な向きとなっている(たとえば図7A参照)。 FIG. 12 is a graph showing individual waveforms and composite waveforms of another example (detection example 5) in which the magnetic sensor 2 passes near one end (single pole) of a magnetic object. Since the detection example 5 is an example of passing through a single pole, the longitudinal direction of the object to be searched is substantially perpendicular to the moving direction of the magnetic sensor 2 as in the detection example 1 (for example, FIG. 7A). reference).

検出例1で説明したように、単極通過の場合には、出力波形(合成波形)AWとしては正弦波に似たような波形となる。しかしながら、検出例5では、図12に示すように、単極通過の場合であっても合成波形AWが綺麗な正弦波とはなっていない。このような場合、探査対象物が存在していること自体は分かるものの、単極通過であるのか、双極通過であるのかの検出(判別)が難しくなり、探査対象物の個数または長さLを誤認する可能性がある。 As described in Detection Example 1, in the case of unipolar passage, the output waveform (composite waveform) AW has a waveform similar to a sine wave. However, in Detection Example 5, as shown in FIG. 12, the composite waveform AW is not a beautiful sine wave even in the case of passing through a single pole. In such a case, although it is known that the exploration object exists, it becomes difficult to detect (determine) whether the object is unipolar or bipolar, and the number or length L of the exploration object can be determined. There is a possibility of misunderstanding.

ここで、本発明では、合成波形データ49dに関連付けられた第1個別波形データ49bおよび第2個別波形データ49cが記録されている。すなわち、第1個別波形データ49bが示す第1個別波形IW1と、第2個別波形データ49cが示す第2個別波形IW2とを参照することができる。 Here, in the present invention, the first individual waveform data 49b and the second individual waveform data 49c associated with the composite waveform data 49d are recorded. That is, the first individual waveform IW1 shown by the first individual waveform data 49b and the second individual waveform IW2 shown by the second individual waveform data 49c can be referred to.

第1個別波形IW1についてみると、一方向への波(第1の波)CA1が表れており、第2個別波形IW2についてみると、一方向への波(第2の波)CA2が表れている。第1の波CA1と、第2の波CA2とは、振幅が同程度の逆向きの波であり、かつ、所定のピーク間距離PDで表れている。この場合、コイル間距離Dとピーク間距離PDが対応する場合には、単極通過であることがわかる。 Looking at the first individual waveform IW1, a wave (first wave) CA1 in one direction appears, and when looking at the second individual waveform IW2, a wave (second wave) CA2 in one direction appears. There is. The first wave CA1 and the second wave CA2 are waves having the same amplitude and opposite directions, and are represented by a predetermined inter-peak distance PD. In this case, when the inter-coil distance D and the inter-peak distance PD correspond, it can be seen that the passage is unipolar.

このように、検出例5では、合成波形AWから探査対象物(磁性物体)の存在が検出された場合であって、探査対象物の個数が不明である場合に、第1個別波形IW1および第2個別波形IW2を参照することによって、探査対象物の個数を適切に検出することができる。
<検出例6>
As described above, in the detection example 5, the first individual waveforms IW1 and the first individual waveforms IW1 and the first individual waveforms IW1 and the first when the existence of the exploration object (magnetic object) is detected from the composite waveform AW and the number of the exploration objects is unknown. 2 By referring to the individual waveform IW2, the number of exploration objects can be appropriately detected.
<Detection example 6>

図13は、磁気センサ2が磁性物体の両方の端部(双極)近傍を通過する検出例6(双極通過の例)の各個別波形および合成波形を示すグラフである。検出例6は、双極通過の例であるので、磁気センサ2の移動方向に対して、探査対象物の長手方向が平行となっている(たとえば図8A参照)。 FIG. 13 is a graph showing individual waveforms and composite waveforms of detection example 6 (example of bipolar passage) in which the magnetic sensor 2 passes near both ends (bipolar) of a magnetic object. Since the detection example 6 is an example of bipolar passage, the longitudinal direction of the object to be searched is parallel to the moving direction of the magnetic sensor 2 (see, for example, FIG. 8A).

検出例2で説明したように、双極通過の場合には、出力波形(合成波形)AWとしては正負が交互に逆になる3つの波CA1〜CA3が表れるM字状またはW字状の波形であって、かつ、第2の波CA2の振幅が第1の波CA1の振幅および第3の波CA3の振幅よりも大きい波形となる。しかしながら、検出例6では、図13に示すように、双極通過の場合の理想的な波形とはならず、多数の波が表れている。たとえば、探査対象物の長さLが、磁気センサ2のコイル間距離Dよりも短い場合に、図13に示すような波形となる。このような場合、探査対象物が存在していること自体は分かるものの、複数の単極通過であるのか、双極通過であるのかの判別が難しくなり、探査対象物の個数を誤認する可能性がある。また、双極通過であった場合の探査対象物の長さLを正確に検出することも難しく、探査対象物の長さLを誤認する可能性がある。 As described in Detection Example 2, in the case of bipolar passage, the output waveform (composite waveform) AW is an M-shaped or W-shaped waveform in which three waves CA1 to CA3 in which the positive and negative directions are alternately reversed appear. The waveform is such that the amplitude of the second wave CA2 is larger than the amplitude of the first wave CA1 and the amplitude of the third wave CA3. However, in Detection Example 6, as shown in FIG. 13, the waveform is not ideal in the case of bipolar passage, and a large number of waves appear. For example, when the length L of the object to be searched is shorter than the distance D between the coils of the magnetic sensor 2, the waveform is as shown in FIG. In such a case, although it is possible to know that the exploration object exists, it is difficult to determine whether it is a plurality of unipolar passages or bipolar passages, and there is a possibility of misidentifying the number of exploration objects. be. In addition, it is difficult to accurately detect the length L of the exploration object in the case of bipolar passage, and there is a possibility that the length L of the exploration object may be misidentified.

ここで、検出例6においても、検出例5の場合と同様に、第1個別波形データ49bが示す第1個別波形IW1と、第2個別波形データ49cが示す第2個別波形IW2とを参照することができる。第1個別波形IW1についてみると、正弦波に似たような波(第1の波CA1)が表れており、第2個別波形IW2についてみると、正弦波に似たような波(第2の波CA2)が表れている。すなわち、各個別波形をみると、正弦波に似た第1の波CA1と、正弦波に似た第2の波CA2とが、所定の時間差で表れている。これらの特徴から、双極通過であることがわかる。また、第1の波CA1のピーク間距離PDと、第2の波CA2のピーク間距離PDから、探査対象物の長さLを検出することができる。 Here, also in the detection example 6, as in the case of the detection example 5, the first individual waveform IW1 shown by the first individual waveform data 49b and the second individual waveform IW2 shown by the second individual waveform data 49c are referred to. be able to. Looking at the first individual waveform IW1, a wave similar to a sine wave (first wave CA1) appears, and looking at the second individual waveform IW2, a wave similar to a sine wave (second wave CA1) appears. Wave CA2) is appearing. That is, looking at each individual waveform, the first wave CA1 resembling a sine wave and the second wave CA2 resembling a sine wave appear with a predetermined time difference. From these characteristics, it can be seen that the passage is bipolar. Further, the length L of the exploration object can be detected from the inter-peak distance PD of the first wave CA1 and the inter-peak distance PD of the second wave CA2.

このように、検出例6では、合成波形AWから探査対象物(磁性物体)の存在が検出された場合であって、探査対象物の長さLまたは個数が不明である場合に、第1個別波形IW1および第2個別波形IW2を参照することによって、探査対象物の長さLまたは個数を適切に検出することができる。
<検出例7>
As described above, in the detection example 6, when the existence of the exploration object (magnetic object) is detected from the composite waveform AW and the length L or the number of the exploration objects is unknown, the first individual By referring to the waveform IW1 and the second individual waveform IW2, the length L or the number of objects to be searched can be appropriately detected.
<Detection example 7>

図14Aは、磁気センサ2が2つの磁性物体の両方の端部(双極)近傍を通過する他の例(検出例7)を示す説明図である。図14Bは、図14Aの場合の各個別波形および合成波形を示すグラフである。 FIG. 14A is an explanatory diagram showing another example (detection example 7) in which the magnetic sensor 2 passes near both ends (bipolar) of two magnetic objects. FIG. 14B is a graph showing each individual waveform and a composite waveform in the case of FIG. 14A.

図14Aに示すように、検出例7では、磁気センサ2が2つの磁性物体の双極近傍を通過する。ただし、2つの磁性物体の一方は、探査対象物であり、他方は探査対象外の磁性物体(非探査対象物)である。また、探査対象物の長さL1は、コイル間距離D以下の長さであり、非探査対象物の長さL2は、コイル間距離Dよりも長い。すなわち、探査対象物の長さL1は、非探査対象物の長さL2よりも短い。また、探査対象物と非探査対象物とは、略平行に並ぶように存在しており、探査対象物は、非探査対象物の長手方向(軸方向)の中央部に並ぶ位置(非探査対象物の長手方向の範囲内に収まる位置)に存在している。 As shown in FIG. 14A, in the detection example 7, the magnetic sensor 2 passes near the bipolar of two magnetic objects. However, one of the two magnetic objects is an exploration target, and the other is a non-exploration target magnetic object (non-exploration object). Further, the length L1 of the exploration object is a length equal to or less than the inter-coil distance D, and the length L2 of the non-exploration object is longer than the inter-coil distance D. That is, the length L1 of the exploration object is shorter than the length L2 of the non-exploration object. In addition, the exploration object and the non-exploration object exist so as to be arranged substantially in parallel, and the exploration object is located at a position (non-exploration object) aligned with the central portion in the longitudinal direction (axial direction) of the non-exploration object. It exists in a position that fits within the longitudinal range of the object).

この検出例7では、磁気センサ2(第1コイル55および第2コイル56)は、非探査対象物の一方端部P3、探査対象物の一方端部P1、探査対象物の他方端部P2、非探査対象物の他方端部P4の順に通過する。この場合、図14Bに示すように、出力波形(合成波形)AWとしては大小の波が多数表れる波形となる。このような合成波形AWでは、探査対象物が存在していること自体は分かるものの、単極通過であるのか、双極通過であるのかの判別が難しいだけでなく、探査対象物の長さL1を正確に検出することも難しい。したがって、探査対象物の個数または探査対象物の長さL1を誤認する可能性がある。 In this detection example 7, the magnetic sensor 2 (first coil 55 and second coil 56) has one end P3 of the non-exploration object, one end P1 of the exploration object, and the other end P2 of the exploration object. It passes in the order of the other end P4 of the non-exploration object. In this case, as shown in FIG. 14B, the output waveform (composite waveform) AW is a waveform in which many large and small waves appear. In such a composite waveform AW, although it is possible to know that the object to be searched exists, it is not only difficult to determine whether the object is unipolar or bipolar, but also the length L1 of the object to be searched is determined. It is also difficult to detect accurately. Therefore, there is a possibility of misidentifying the number of exploration objects or the length L1 of the exploration object.

一方、第1個別波形IW1についてみると、一方向への波(第1の波CA11)、正弦波に似たような波(第2の波CA12)、一方向への波(第3の波CA13)が所定の時間差で表れている。また、第2個別波形IW2についてみると、一方向への波(第1の波CA21)、正弦波に似たような波(第2の波CA22)、一方向への波(第3の波CA23)が所定の時間差で表れている。ただし、正弦波に似た第2の波CA12と、正弦波に似た第2の波CA22とが、所定のピーク間距離PDで表れている。この特徴から、第2の波CA12と第2の波CA12とは、双極通過の波形であることがわかる。したがって、長大な非探査対象物が探査対象物の近くにあったとしても、双極通過であることがわかる。また、第2の波CA12と、第2の波CA22とのピーク間距離PDから、使用した磁気センサ2のコイル間距離Dとの関係から、探査対象物の長さL1を検出することもできる。 On the other hand, looking at the first individual waveform IW1, a wave in one direction (first wave CA11), a wave similar to a sine wave (second wave CA12), and a wave in one direction (third wave). CA13) appears with a predetermined time difference. Looking at the second individual waveform IW2, a wave in one direction (first wave CA21), a wave similar to a sine wave (second wave CA22), and a wave in one direction (third wave). CA23) appears with a predetermined time difference. However, the second wave CA12 resembling a sine wave and the second wave CA22 resembling a sine wave appear in a predetermined inter-peak distance PD. From this feature, it can be seen that the second wave CA12 and the second wave CA12 are bipolar passing waveforms. Therefore, even if a long non-exploration object is near the exploration object, it can be seen that it is a bipolar passage. Further, the length L1 of the exploration object can be detected from the relationship between the peak distance PD between the second wave CA12 and the second wave CA22 and the coil distance D of the magnetic sensor 2 used. ..

図15は本発明の波形出力処理の一例を示すフローチャートである。以下、図15を参照して波形出力処理の流れを説明する。まず、磁気探査を実施し(ステップS21)、出力波形として合成波形を出力するかどうかを判断する(ステップS22)。すなわち、合成波形を出力するか、個別波形を出力するかを判断する。なお、合成波形を出力するか、個別波形を出力するかどうかは、予め設定されていてもよい。 FIG. 15 is a flowchart showing an example of the waveform output process of the present invention. Hereinafter, the flow of the waveform output processing will be described with reference to FIG. First, magnetic exploration is performed (step S21), and it is determined whether or not to output a composite waveform as an output waveform (step S22). That is, it is determined whether to output the composite waveform or the individual waveform. Whether to output the composite waveform or the individual waveform may be set in advance.

合成波形を出力する場合(ステップS22:YES)、合成波形を出力して(ステップS23)、合成波形から探査対象物の個数または探査対象物の長さを判定可能かどうか判断する(ステップS24)。合成波形から探査対象物の個数または探査対象物の長さを判定可能であれば(ステップS24:YES)、波形出力処理を終了する。一方、合成波形から探査対象物の個数または探査対象物の長さを判定不可能であれば(ステップS24:NO)、個別波形を出力して(ステップS25)、波形出力処理を終了する。 When the composite waveform is output (step S22: YES), the composite waveform is output (step S23), and it is determined whether the number of exploration objects or the length of the exploration object can be determined from the composite waveform (step S24). .. If the number of objects to be searched or the length of the objects to be searched can be determined from the composite waveform (step S24: YES), the waveform output process is terminated. On the other hand, if it is not possible to determine the number of objects to be searched or the length of the objects to be searched from the composite waveform (step S24: NO), an individual waveform is output (step S25), and the waveform output process is terminated.

また、ステップS22で個別波形を出力する場合(ステップS22:NO)、個別波形を出力して(ステップS26)、個別波形から探査対象物の個数または探査対象物の長さを判定可能かどうか判断する(ステップS27)。個別波形から探査対象物の個数または探査対象物の長さを判定可能であれば(ステップS27:YES)、波形出力処理を終了する。一方、個別波形から探査対象物の個数または探査対象物の長さを判定不可能であれば(ステップS27:NO)、合成波形を出力して(ステップS28)、波形出力処理を終了する。なお、個別波形から探査対象物の個数または探査対象物の長さを判定不可能な場合とは、たとえば、ノイズによる影響が大きい場合などがある。上述したように、合成波形はノイズの影響を受けにくいのに比べ、個別波形はノイズの影響を受けやすいからである。 When the individual waveform is output in step S22 (step S22: NO), the individual waveform is output (step S26), and it is determined whether the number of exploration objects or the length of the exploration object can be determined from the individual waveforms. (Step S27). If the number of objects to be searched or the length of the objects to be searched can be determined from the individual waveforms (step S27: YES), the waveform output process is terminated. On the other hand, if the number of objects to be searched or the length of the objects to be searched cannot be determined from the individual waveforms (step S27: NO), the composite waveform is output (step S28), and the waveform output process is terminated. The case where the number of objects to be searched or the length of the objects to be searched cannot be determined from the individual waveforms is, for example, a case where the influence of noise is large. This is because, as described above, the composite waveform is less susceptible to noise, whereas the individual waveform is more susceptible to noise.

この磁気探査システム1では、合成波形だけでなく、第1個別波形と、第2個別波形とを参照することができる。したがって、検出例5ないし検出例7で説明したように、合成波形を参照しただけでは探査対象物の長さまたは個数が不明である場合であっても、第1個別波形および第2個別波形を参照することによって探査対象物の長さまたは個数を適切に検出することができる。また、第1個別波形および第2個別波形を参照しただけでは探査対象物の長さまたは個数が不明である場合であっても、合成波形を参照することによって探査対象物の長さまたは個数を適切に検出することができる。 In this magnetic exploration system 1, not only the composite waveform but also the first individual waveform and the second individual waveform can be referred to. Therefore, as described in Detection Example 5 to Detection Example 7, even if the length or number of the objects to be searched is unknown only by referring to the composite waveform, the first individual waveform and the second individual waveform can be obtained. By referring to it, the length or number of exploration objects can be appropriately detected. Further, even if the length or number of the exploration objects is unknown only by referring to the first individual waveform and the second individual waveform, the length or number of the exploration objects can be determined by referring to the composite waveform. It can be detected properly.

この発明の第1コイルは上記実施形態の第1コイル55に対応し、以下同様に、第2コイルは第2コイル56に対応し、磁気センサは磁気センサ2に対応し、波形生成部は波形生成プログラムおよびこれに従って動作する制御部41(演算部46)に対応し、記録部は記録装置4に対応するが、この発明は本実施形態に限られず他の様々な実施形態とすることができる。また、上述の実施形態で挙げた具体的な構成等は一例であり、実際の製品に応じて適宜変更することが可能である。たとえば、上述の実施形態では、磁気探査の方法として水平磁気探査方法を例に挙げて説明したが、本発明は、鉛直磁気探査方法にも適用することができる。 The first coil of the present invention corresponds to the first coil 55 of the above embodiment, the second coil corresponds to the second coil 56, the magnetic sensor corresponds to the magnetic sensor 2, and the waveform generator corresponds to the waveform. The recording unit corresponds to the generation program and the control unit 41 (calculation unit 46) that operates according to the generation program, and the recording unit corresponds to the recording device 4, but the present invention is not limited to the present embodiment and can be various other embodiments. .. Further, the specific configuration and the like given in the above-described embodiment are examples, and can be appropriately changed according to the actual product. For example, in the above-described embodiment, the horizontal magnetic exploration method has been described as an example of the magnetic exploration method, but the present invention can also be applied to the vertical magnetic exploration method.

上述の実施形態では、磁気センサ2は、探査員がつり下げて支持した状態で歩行することによって移動されるようにしたが、自動走行車両、ロボットまたはドローン等によって移動されたり、ロープウェイ等の移動装置によって移動されたりしてもよい。 In the above-described embodiment, the magnetic sensor 2 is moved by walking while being suspended and supported by an explorer, but is moved by an autonomous vehicle, a robot, a drone, or the like, or is moved by a ropeway or the like. It may be moved by the device.

また、上述の実施形態では、磁気探査システム1が複数の測定部5を備えるようにしたが、磁気探査システム1が1つの測定部5を備えるようにしてもよい。すなわち、磁気探査システム1が1つの磁気センサ2を備えるようにしてもよい。 Further, in the above-described embodiment, the magnetic exploration system 1 is provided with a plurality of measuring units 5, but the magnetic exploration system 1 may be provided with one measuring unit 5. That is, the magnetic exploration system 1 may include one magnetic sensor 2.

さらに、上述の実施形態では、第1個別波形データ、第2個別波形データ、および合成波形データが補助記憶部45に記憶されるようにしたが、合成波形データのみが補助記憶部45に記憶されるようにしてもよい。 Further, in the above-described embodiment, the first individual waveform data, the second individual waveform data, and the composite waveform data are stored in the auxiliary storage unit 45, but only the composite waveform data is stored in the auxiliary storage unit 45. You may do so.

さらにまた、上述の実施形態の構成に加えて、増幅部3において、探査員の歩行ノイズをリアルタイムで連続的に除去する歩行ノイズ除去処理を行うようにしてもよい。歩行ノイズ除去処理の具体的な内容につていては、例えば特許第6833096号公報に記載されているのでここでは詳しい説明を省略する。簡単に説明すると、磁気センサ2の水平方向の両端部における上下の揺れを歩行ノイズとし、A/D変換部34で変換されたデジタル値における歩行ノイズに相当する周波数帯の範囲をノイズ範囲とし、A/D変換部34で変換されたデジタル値のうち、上記ノイズ範囲を減衰させることによって、デジタル値から歩行ノイズを除去することができる。このようにして処理されたノイズ除去処理後のデジタル値に応じた出力信号が、記録装置4に送信される。このようにすれば、探査員の歩行ノイズの影響を抑制ないし防止し、磁性物体(探査対象物)の検出精度をさらに向上させることもできる。 Furthermore, in addition to the configuration of the above-described embodiment, the amplification unit 3 may perform a walking noise removal process for continuously removing the walking noise of the explorer in real time. The specific content of the walking noise removal process is described in, for example, Japanese Patent No. 683396, and detailed description thereof will be omitted here. Briefly, the vertical shaking at both ends of the magnetic sensor 2 in the horizontal direction is defined as walking noise, and the range of the frequency band corresponding to the walking noise in the digital value converted by the A / D conversion unit 34 is defined as the noise range. Of the digital values converted by the A / D conversion unit 34, walking noise can be removed from the digital values by attenuating the noise range. The output signal corresponding to the digital value after the noise removal processing processed in this way is transmitted to the recording device 4. In this way, the influence of walking noise of the explorer can be suppressed or prevented, and the detection accuracy of the magnetic object (exploration object) can be further improved.

この発明は、地中に存在する不発弾、その他構造物等の磁性物体を探査するような産業に利用することができる。 The present invention can be used in industries such as exploring unexploded ordnance and other magnetic objects such as structures existing in the ground.

1…磁気探査システム
2…磁気センサ
55…第1コイル
56…第2コイル
3…増幅部
3a…第1増幅部
3b…第2増幅部
4…記録装置
45…補助記憶部
49…探査用データ
49a…出力波形データ
49b…第1個別波形データ
49c…第2個別波形データ
49d…合成波形データ
1 ... Magnetic exploration system 2 ... Magnetic sensor 55 ... 1st coil 56 ... 2nd coil 3 ... Amplification unit 3a ... 1st amplification unit 3b ... 2nd amplification unit 4 ... Recording device 45 ... Auxiliary storage unit 49 ... Exploration data 49a ... Output waveform data 49b ... First individual waveform data 49c ... Second individual waveform data 49d ... Synthetic waveform data

Claims (4)

第1コイルと、前記第1コイルの軸線方向に離間して配置され前記第1コイルとは巻き方向が逆向きの第2コイルとを有する磁気センサと、
複数の前記磁気センサのそれぞれに接続され、前記複数の磁気センサのそれぞれの出力から波形を生成する波形生成部と、
波形生成部で生成された前記波形を記録する記録部を備え、
前記複数の磁気センサのそれぞれは、前記第1コイルと前記第2コイルとの間の距離であるコイル間距離が互いに異なるように構成され、選択的に使用することができる
磁気探査システム。
A magnetic sensor having a first coil and a second coil arranged apart from each other in the axial direction of the first coil and having a winding direction opposite to that of the first coil.
A waveform generator that is connected to each of the plurality of magnetic sensors and generates a waveform from the output of each of the plurality of magnetic sensors.
A recording unit for recording the waveform generated by the waveform generation unit is provided.
A magnetic exploration system in which each of the plurality of magnetic sensors is configured such that the distance between the coils, which is the distance between the first coil and the second coil, is different from each other, and can be selectively used.
前記複数の磁気センサのそれぞれの前記コイル間距離は、0.3m以上であって、2.0m以下の範囲内で設定されている
請求項1記載の磁気探査システム。
The magnetic exploration system according to claim 1, wherein the distance between the coils of each of the plurality of magnetic sensors is 0.3 m or more and is set within a range of 2.0 m or less.
前記複数の磁気センサのうちの1つは、前記コイル間距離が0.6m以下の範囲内で設定されている
請求項2記載の磁気探査システム。
The magnetic exploration system according to claim 2, wherein one of the plurality of magnetic sensors is set within a range in which the distance between the coils is 0.6 m or less.
第1コイルと、前記第1コイルの軸線方向に離間して配置され前記第1コイルとは巻き方向が逆向きの第2コイルとを有し、前記第1コイルと前記第2コイルとの間の距離であるコイル間距離が互いに異なるように構成される磁気センサと、複数の前記磁気センサのそれぞれに接続され、前記複数の磁気センサのそれぞれの出力から波形を生成する波形生成部と、波形生成部で生成された前記波形を記録する記録部を備える磁気探査システムにおいて、地中の磁性物体を探査するための磁気探査方法であって、
前記複数の磁気センサのうちの1つを用いて磁気探査を行い、
前記磁気探査において得られた前記波形から磁性物体の存在が検出された場合であって、当該磁性物体の長さまたは個数が不明である場合に、他の磁気センサを用いた磁気探査を行う
磁気探査方法。
It has a first coil and a second coil that is arranged apart from each other in the axial direction of the first coil and whose winding direction is opposite to that of the first coil, and is between the first coil and the second coil. A magnetic sensor configured so that the distance between the coils, which is the distance between the coils, is different from each other, a waveform generator connected to each of the plurality of magnetic sensors and generating a waveform from the output of each of the plurality of magnetic sensors, and a waveform. A magnetic exploration method for exploring a magnetic object in the ground in a magnetic exploration system including a recording unit that records the waveform generated by the generation unit.
Magnetic tomography was performed using one of the plurality of magnetic sensors.
When the presence of a magnetic object is detected from the waveform obtained in the magnetic exploration and the length or number of the magnetic objects is unknown, magnetism is performed by magnetic exploration using another magnetic sensor. Exploration method.
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