JPS5866885A - パイプロケ−タ− - Google Patents

パイプロケ−タ−

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JPS5866885A
JPS5866885A JP56165503A JP16550381A JPS5866885A JP S5866885 A JPS5866885 A JP S5866885A JP 56165503 A JP56165503 A JP 56165503A JP 16550381 A JP16550381 A JP 16550381A JP S5866885 A JPS5866885 A JP S5866885A
Authority
JP
Japan
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antennas
outputs
buried
output
display
Prior art date
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Pending
Application number
JP56165503A
Other languages
English (en)
Inventor
Hideyo Oguchi
小口 英世
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Gas Co Ltd
Original Assignee
Tokyo Gas Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Gas Co Ltd filed Critical Tokyo Gas Co Ltd
Priority to JP56165503A priority Critical patent/JPS5866885A/ja
Publication of JPS5866885A publication Critical patent/JPS5866885A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V3/00Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation
    • G01V3/08Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with magnetic or electric fields produced or modified by objects or geological structures or by detecting devices

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Geology (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
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  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はパイプロケータ−に関するものである。
例えばガス管等の埋設管に送信機から信号を印加し、こ
の信号を地上に於いて受信することによりかかる埋設管
の埋設位置並びに埋設深さを・測定するパイプロケータ
−としては、バーアンテナを用いた単アンテナ水平方式
、単アンテナ垂直方式並びに差動アンテナ方式等が従来
知られている。まず単アンテナ水平方式は第1図(a)
に示′すように最大利得方向mを水平とした単一のバー
アンテナAを水平に移動してその出力変化により埋設位
rtを測定するものである。かかる図に於いて、バーア
ンテナAの出力′電圧v1は次の式で表わされる。
1    μ0μB ””    ””’(” −・ 1−  ωcoeωt
)−=−(1)12π (同、かかる式に於いてeは埋設管1とバーアンテナA
の中心0間の直線距離、S′はコアの有効断面積、nは
アンテナコイルの巻数、μ0は真空透磁率、μ8はアン
テナコアの比透磁率、土は埋設管1に流れる電流、ωは
信号の角速度である。)しかしてアンテナA並びに埋設
管1に流れる電流1が一定で、埋設管1の埋設深さHが
同一であるとすると、(1)式は次の通り変形すること
ができる。
μ0μθ      1 ■=−IcOθθ・(−n・□・1jωcosωt ・
−) −−−−−・(2)l          2π
           H前述より、(2)式の()内
は定数であるから、これをKとすると、(2)式は次の
通り変形し得る。
V二K −COBθ・COsθ・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・ (3)かかる(6)式が単ア
ンテナ水平方式に於ける出力電圧を表わすものである。
次に単アツテナ垂直方式は、第1図(b)に示すように
最大利得方向mを垂直とした単一のパーアンテナAを水
平に移動してその出力変化により埋設位置を測定するも
ので、その出力電圧■は次の式%式% (41 更に差動アンテナ方式とは、第1図(C)に示すように
最大利得方向m、m’を垂直とした一対のバーアンテナ
A、A’を、中心0,4間を適宜距離L(二g’+ g
’ )離して配置すると共に、夫々の出力を合成して差
を取り出すように構成し、これを水平に移動してその出
力変化により前記中心0,0′間の中央位置で埋設位置
を測定するもので、その出力電圧v (二Va −va
’ )は次の式で表わせる。
v = K−cos(90°+(θ−θx))・C08
(θ−01)−に−c oθ(90°+(θ十02))
・COO(θ+02)・・・・・・・・・(5)(但し
、θ−θ1:: Arc tan 、(←v−e’ )
/H) 、θ+02=: Arc tan ((d+ 
l’ )A)でるる。)これら(6)、(4)、(5)
式から夫々の方式について、埋設管直上位置に於ける出
力電圧V。、並びにその位置から所定距離ΔB離れた位
置における出力変化△Vを求めると以下の如くである。
同、埋設管1の埋設深さHは1mとすると共に、前記所
定距離Δlはiocmとし、即ちθ=±5.7°とする
。また出力変化は最大値を1としてフルスケール補正す
る。
(1)単アンテナ水平方式 %式% (2)単アンテナ垂直方式 Vo 1: o・K △V  :=  (VO−Vl)、マ )/V45  
二 0.1976(3)差動アンテナ式(但しJ/=1
0CrrL)Vo =0.1986− K △■二(Vo−V5.7 )/VO= O,[1327
以上から、単アンテナ水平方式ヲ1埋設管1直上に於け
る出力電圧はフルスケールに対して100チで最も効率
が良いが、その出力変イヒレ11%と/J)さいので判
定精度が低いという欠点75;あり、また単アンテナ垂
直方式は出力変イヒ&’!、 20 %と大ぎいが、出
力電圧は0チと小さ×(ちなみに±10(:wLの位置
に於いても10チである。)、従って外部雑音の影響を
受は易く、笑質的な刊定精度力EJI”常に悪いという
欠点があり、更に差動アンテナ方式は出力変化が3%で
、外部雑音に額して&ま単アンテナ垂直方式よりも頒く
、判定梢度力(比較的高いが、出力電圧は20%と低い
ので送信機力!大型になるという欠点があること力;V
力する。また以上の方式に於ける埋設深さHの測定&よ
、水平移動($アンテナ水平方式)または引上方式(差
動アンテナ方式)による出力の変化により行なうものと
、傾斜移動による最小指示で涜1j定するものとめKあ
るが、前者は指針合せを必要とするので唄11定に熟練
を要し、また後者は判定位置に於ける検出電圧並びに出
力変化のいずれも小さいのでIIJ定〃;困難で、誤差
が太きいという欠点がある。以上のように、従来のパイ
ゾロケータ−はいずれの方式にせよ、単一の出力を読み
取ることによって埋設位置の判定や、埋設深さの測定を
行なうものであるので6訂述の欠点を有していたもので
ある。
本発明はこれら従来の欠点を解消した新規なノ々イブロ
ケータ−を提供するものであり、以下実施例に基づいて
詳細に説明すると次の通りである。
即ち図に於いて符号A、  A’はバーアンテナ等の指
向性アンテナを示すもので、本発明は一対の該指向性ア
ンテナA’、A′を、それらの最大利得方向へm′を水
平面並びに垂直面に対して傾斜させて左右対称に配置す
ると共に、夫々を独立に出力させるように構成し、夫々
の出力の一致によって埋設管1の埋設位置を判定するよ
うにしたものである。
ここで前記左右一対のアンテナA、A’は前記した配置
であれば、第2図(a)に示すようにその中心0゜07
間を適宜距fiL離した構成としても良いし、第2図(
b)に示すようにそれを一致させた構成としても良い。
前者の構成の場合には前記中心o、o’間の中央位置が
判定の基準位置となり、また後者の構成の場合には一致
した中心o(o’yが基準位置となる。また前記アンテ
ナAp A’の傾斜角θ′は、出力電圧と出力変化とを
勘案して適宜に設定して良い。
かかる構成に於いて本発明は、判定位置の近傍に於いて
例えば支持棒2によって支持したアンテナA、A’を水
平に移動する。かかる移動によって夫々のアンテナA、
  A’の出力は変化するが、該アンテナA、A’は左
右対称に設けているので、夫々の出力が一致した時の前
記基準位置を埋設管1の埋設位置の直上と判定すること
ができる。かかるアンテナA、 A!、の出力の一致な
読み取る為の構成には次の構成がある。まず第1の構成
は第6図(a)に示すもので、それは夫々の前記指向性
アンテナA、A’の出力を独立に2系統表示式の表示器
3で表示する構成であり、該表示器3によって夫々の前
記出力を読み取ることによりその一致を読み取るもので
ある。かかる表示器3は2系統表示式であればアナログ
式、ディジタル式いずれでも良く、その具体的回路構成
等は適宜である。次に第2の構成は第6図(b)に示す
もので、それは夫々の前記指向性アンテナA、A’の出
力を独立に比較器4に入力すると共に、その比較結果を
表示器5で表示する構成であり、かかる表示器5によっ
て出力の一致を読み取るものである。この場合該表示器
5に於けるアンテナA、A’の出力V、v′の比較結果
(D tR示ハ、例工ばv>v’、  V=:V’ 、
  v<v’ )各項目に対応してLED等の表示灯6
を点灯させるようにする等、適宜で良い。この他、アン
テナA、A’の出力の一致を読み取る為の構成は以上を
組み合わせた構成でも良く、また前記表示器3゜5には
、出力を一致させる為のアンテナA、A’の移動方向を
表示するようにしても良いことは勿論である。
本発明は以上の通り、従来のパイプロケータ−のように
アンテナからの単一の出力を読み取ることによって埋設
位置の判定を行なうのではなく、夫々左右対称に設けた
一対のアンテナA、A′を、夫々独立に出力させるよう
に構成して、夫々の出力の一致によって埋設位置を判定
するようにしたので、その表示の読み取りが容易で、熟
練も必要とせず、しかも誤差が少ないという大きな特6
1有する。また本発明は、指向性アンテナA、A’を、
それらの最大利得方向m、m’を水平面並びに垂直面に
対して傾斜させているので、夫々のアンテナA、A’は
、埋設管1の直上位置に於ける出力電圧■oが単アンテ
ナ垂直方式よりも大きく、且つ出力変化が単アンテナ水
平方式よりも大きく、従って前述した特徴に加えて雑音
に強く、送信機の大型化を防止し得るという特徴を万す
る。
しかして本発明のパイブロク−ターの埋設管1の直上位
置に於ける出力電圧Vo、並びにその位置から所定距離
△l=10cm)離れた位置に於ける出力変化△Vを従
来と同様に求めると次の通りである。第4図は本発明の
パイプロケータ−を図式的に示すものであり、θ′は夫
々の最大利得方向m、m’と水平面との成す向夏であり
、また中IL・間距離りは21′とする。本発明は夫々
のアンテナA、A’の出力を夫々表示するものであり、
即ち出力値は夫々の出力となる。即ち、夫々のアンテナ
A、A’につき次のように表わせる。
■=x’cos(θ′+(θ−θl))・cos(θ−
01)・・・・・・・・・ (6)V′二に’C08(
θ′+(θ十02))・C08(θ十θl)・−・= 
 (7)但し、θ−θ1: Arc tan ((ΔJ
 −6’ )/H)θ+θ2: Arc tan ((
△l+lj’、)/]  である。
ここで前記傾斜角θを26.6°とした場合に於いて前
記出力電圧vo並びに出力変化△■は次の値である。
Vo −” 0.8412 ・K △v = (V5.7− ’V’5.7 )/V5.7
= 0.1546 以上の値に明確に示されるように、本発明はアンテナA
、A’の傾斜角θ′を例えば26.6°とすることによ
り、埋設位置における出力変化△■が±10儂の位置で
16チと大きいので、かかる出力変化が読み取り易いこ
とに加えて、夫々のアンテナA p  A’の出力はそ
の値自体を読むのではなく、それらの一致を読み取るの
で、読み取りを正確に行なうことができ、従って判定精
度が非常に高い。
しかも出力電圧vo自体も84チと高いので雑音に強く
、送信機の小型化が可能であるという特徴がある。更に
本発明は前述した通り、夫々のアンテナA 、 、 A
’の出力自体を読み取るのではなく、夫夫の値の相対的
な出力変化を判定に利用しているので、判定中に送信機
の出力が変化しても、また受信機の感度が変化しても、
その変化が夫々のアンテナA、A’に対応した両−系統
同時に生じた場合には判定結果に影響を及ぼさず、従っ
て従来のように絶対的出力の変化を利用するものと違っ
て、受信機の感度調節の自動化もijJ能であるという
特徴もある。
本発明は以上の通り埋設位置の測定を行なうものである
が、埋設深さHの測駕は、従来の方法に加えて例えば埋
設位置から水平に移動して、一方のアンテナの指示値が
埋設位置に於けるその指示値と一致した時の移動距離X
な測定することにより求めることができる。この場合H
二x / tan O’である。また他の方法として、
アンテナA、A’を適宜角度y傾斜させて水平に移動し
、両方のアンテナA、  A’の出力が一致した時の移
動距離Xかも埋設深さHを求めることができる。この場
合H二x / tan yである。いずれにしても本発
明では埋力値が大きく、出力変化も大きい所でかかる測
定を行ない得るので精度も高いという特徴がある。
本発明は以上の通り、一対の指向性アンテナを、それら
の最大利得方向を水平面並びに垂直面に対して傾斜させ
て左右対称に配置すると共に、夫々の該指向性アンテナ
の出力を独立に出力させるように構成し、夫々の出力の
一致によって埋設位置を判定するようにしたので、■埋
設位置の判定を熟練を必要とせずに、容易に、しかも誤
差を少なく行なうことができることに加えて、判定中に
於ける両系統同時の受信機感度の変化や、送信機出力の
変化に判定結果が影響されない、■移動距離に対する出
力の変化量が大きい部分で、埋設位置か否かの判定を行
ない得るので判定が容易で熟練を必要とせず、しかも出
力値自体も大きい位置で前記判定を行なうものであるた
め外部雑音の影響を受は峻く、精度が大幅に向上する、
■埋設深さの測定方法が多いので目的に応じて測定方法
を選択し得る他、この際、出力の調整が不要である等等
の数多くの特徴がちる。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)、(b)、(C)は従来のパイプロケータ
−の説明図、第2図(a)、(b)は本発明のバイブロ
クーターのアンテナの配置の実施例を示す説明図、第3
図(a)、(b)は本発明に於いて出力の一致を読み取
る為の構成の実施例を示す説明図、第4図は本発明に於
けるアンテナ配置を示す拡大説明図である。 符号A、A’・・・アンテナ、m、  m’・・・最大
利得方向、1・・・埋設管、2・・・支持棒、3,5・
・・表示器、4・・・比較器、6・・・地面。 出願人 東京瓦斯株式会社 代理人 三 胃 臓 司i i   −、j

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (Ll  一対の指向性アンテナを、それらの最大利得
    方向を水平面並びに垂直面に対して傾斜させて左・右対
    称に配置すると共に夫々を独立に出力させるように構成
    し、夫々の出力の一致によって埋設位置を判定するよう
    にしたことを特徴とするパイプロケータ− (2)  一対の指向性アンテナを、それらの最大利得
    方向を水平面並びに垂直面に対して傾斜させて左右対称
    に配置すると共に1夫々の該指向性アンテナの出力を独
    立に2系統表示式の表示器で表示するように構成し、該
    表示器により前記出力の一致を読み取ることにより埋設
    位置を判定するようにしたことを%徴とするパイプロケ
    ータ−(31一対の指向性アンテナを、それらの最大利
    得方向を水平面並びに垂直面に対して傾斜させて左右対
    称に配置し、夫々の前記出力を独立に比較器に入力する
    と共に、その比較結果を表示器で表示するように構成し
    、該表示器により出力の一致を読み取ることにより埋設
    位置を判定するようにしたことを特徴とするパイゾロケ
    ーター
JP56165503A 1981-10-16 1981-10-16 パイプロケ−タ− Pending JPS5866885A (ja)

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