JPS5928376Y2 - 磁気探知器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は磁性現象の検出装置に関するもので、特に磁性
体位置検出器（ｍａｇｎｅｔｉｃ １ｏｃａｔｅｒ）に
関するものである。

磁性体の位置検出及び（又は）磁場の検出や測定のため
の機器はよく知られている。

これらの機器は管状のハウジング中に間隔をおいて取り
付けられる複数の磁気センサーユニットから戒っており
、複数の磁気センサーユニットは適当な巻き線やコイル
を構成要素としている。

概して管状のハウジング中に離れている一対の磁気セン
サーを採用している従来の磁気検出装置は一つ或いはそ
れ以上の次に述べる欠点を持っている。

欠点とは複雑で、コストが高く、検出能力が劣ることで
ある。

従来の磁性体位置検出装置に使われている電気回路は不
当に複雑で高価である。

この位置検出装置ではセンサーコアは個々に薄い励磁用
ワイヤで巻かれており、制御用巻き線の巻いである管の
中に置かれている。

この組立体は他の管の端に取りついているもう一つの管
の中に置かれる。

この回路は同期検出装置及び周波数変換器を構成要素と
している。

本考案の第一の目的は磁性現象の検出と特に磁性体位置
検出の改良装置を提供することである。

本考案の第二の目的は沈下計式装置（ｄｉｐｎｅｅｄｌ
ｅ ａｐｐａｒａｔｕｓ）の如き比較され得る位置検出
装置よりも感度がよく、更に操作が簡単で早い磁性体位
置検出装置を提供することである。

本考案の第三の目的は動きや方位に影響されず、軽量で
持ち易く、滑らかな棒状になっているため、潅木の叢や
、やぶ、雪の吹きだまりなど他の位置検出装置では届か
ない所へでも突き入れることのできる磁性体位置検出装
置を提供することにある。

簡単に述べるならば、本考案は間隔をもって位置する一
対の磁気センサーユニットを収めた管状に伸びたハウジ
ングから戒っている。

センサーユニットは支持管の両端部の縦溝に支持されて
いる。

剛いヘアピン状の励磁線はセンサーユニットを通り支持
管を貫通している。

一つのセンサーユニットは励磁線と前もって組立てられ
ており、他のセンサーユニットは第一のセンサーユニッ
トと励磁線とが支持管に取り付けられた後、励磁線と組
み立てられる。

センサーユニットと支持管の組立体は間隔を保つための
入れ子を持っている。

入れ子は気泡状の物質でできており、組立体が管状のハ
ウジング中にはめ込まれる際につめ込まれる。

センサーとしてはフラックスゲート型のものがよく、磁
性体が見つかると励磁振動の２倍の周波数で出力信号を
発生する。

この出力信号はうなり周波数を生成するために局部発振
器（ｌｏｃａｌｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）（１）出力と混
ぜられ限界（ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ）検出器を通してイヤ
ホーンに出る。

先ず第１図によれば、本考案の装置の外観はかんを一端
につけたほうきの柄に似ている。

はうきの柄は滑らかな外面を持つ一本の伸びた管状ハウ
ジング１０であり、かんとはハウジング１０の一端に固
定された、更に大きい直径の管状ハウジング１２である
。

イヤホーン１４はハウジング１２に内蔵された電気回路
と電線１６によってつながっている。

本考案による装置は軽量のため使用者はたやすくハウジ
ング１０の上端即ちハウジング１２のすぐ下を握って持
つ事ができ、隠れた磁性体を探す場合に地面に沿ってハ
ウジング１０の下端を動かすことができる。

以下の文で更に詳しく述べられるが、磁性体発見の場合
、イヤホーン１４で信号として確認される。

ハウジング１０は継ぎ目のない３〜４フイート（９０〜
１３０ ｃｍ）の長さのアルミ製管である。

伸びているハウジング１０は完全に滑らかな外面の一本
の管である。

第２図はハウジング１０の内部を示す。

ハウジング１０は支持管２０、磁気センサーユニツ）
２２．２４それに以下の文で述べられる他の部品からな
る組立体を収めている。

支持管２０は長い非磁性体の管で、円形横断面が好まし
く、外径５／８ ｉｎ （１５，９ｍｍ）、内径Ｑ、５
ｉＨ（１２，７ｍｍ）長さ２２ ｉｎ （５６０ｍｍ
）のアルミ管が使われている。

第３図に示す縦溝２６の如く磁気センサーを取り付ける
場所として管の両端は切り取られ、縦溝がつくられる。

溝は断面がほぼ半円周である。

−例として溝は長さ２ｉＨ（５Ｑ、８ｍｍ）で縦方向端
部は管の側面３０を伸ばしたレベルより約１７４ ｉｎ
（６，４ｍｍ）下に位置している。

支持管２０の一端の溝の向いている向きと逆の向きにも
う一端の溝が向いている事が好ましい。

これにより支持管材料中の応力が等しくかつ互いに逆向
きとなるので、センサーユニットの整列、すなわち磁気
軸の整列関係に影響を及ぼすことがなく、常に正確な検
出を行なうことができる。

センサーユニットは更に詳しく第５図に示されている。

各ユニットはコア３４．３６によって示される陶器製の
管にパーマロイ（ｐｅｒｍａｌｌｏｙ）の帯を巻きつけ
たような長い磁性をもつコアを１つ或いはもつと多数膜
める絶縁されたハウジング３２から成る。

コアはハウジング３２の両端部にはめ込まれた絶縁端部
円板３８と４０の間に支持されている。

ハウジングは信号巻線４２が円周方向に巻かれている一
つの中央円周溝を持っている。

励磁導体はＮｏ、１４磁石線（ｍａｇｎｅｔ ｗｉｒｅ
）４４ （７）ようなやや剛性のある電線により構成さ
れる。

ユニット２４の如き、センサーユニットやコイルの巻わ
くの一つは励磁導体４４と前もって組み立てられている
事が望ましい。

これを実現するには、励磁導体はＵ字型或いはヘアピン
型に曲げられ、導体の足はセンサーユニット２４中の対
応するコアに挿入されている。

（端部円板には適当な穴があけである）。

励磁導体の屈曲部４６は、センサーユニット２４の端部
円板の一つに固着されている。

他の端部円板の近くでは励磁導体は、４８で示される如
く、曲げるか、うねらせて、励磁導体上のセンサーユニ
ットの位置決めを安定化させる。

第５図において、両センサーユニットは励磁導体と組み
立てられているが、上述の如く、ユニットのうちの一方
は励磁導体と前もって組み立てられていることが望まし
い。

そして、あらかじめ組み立てられたセンサーユニットと
励磁導体は、励磁導体の自由端を支持管中に挿入し、セ
ンサーユニットを支持管の端部の適合する溝に横から押
し込むことにより支持管に取り付けられる。

センサーは溝にぴったりとはまり込んで、溝が摩擦によ
り抱きかかえて、しつかりおさまるように溝とセンサー
の寸法は関係をもっている。

励磁導体４４は十分に長く、相対する支持管２０の端面
を突きぬけている。

励磁導体の突きぬけている自由端は、２２の如き他のセ
ンサーユニットに挿入されている。

そしてこのセンサーユニットは支持管２０に関連して適
当な位置に移動され、センサー２４と同様に対応する溝
に押し付は固定される。

日出線４９は第５図に示す如く、信号巻線４２にろう付
けされており、第２図に示す如く、支持管２０の外面壁
に沿っている。

センサーユニットと信号線とを所望の場所で電気用絶縁
テープにより固定してもよい。

組立て体１８が管状ハウジング１０に挿入される前にブ
シュ５２は管状ハウジング中で組立体を支持するために
離れて取りつけられている。

各ブシュは第４図に示される如く、ポリウレタン５４の
ように平らで気泡性材料の条片に粘着テープ５６を端が
重さなり合うようにつけ、支持管の外周に気泡性材料を
重さね合わせてテープによってしつかり固定するように
つくられていることが好ましい。

このようにしてつくられたブシュは直径が十分に大きい
ため、ハウジング１０に挿入される時に圧縮させられ、
ゆがめられる。

ブシュは、ハウジング中の組立体１８の縦方向の移動を
防ぎ、特に、最初に挿入した方向と逆に動くことを防ぐ
。

ハウジングに組立体１８が挿入された後ハウジングの開
放端は、ハウジングにピッタリはまり込んでとまる管状
キャップ５８によって閉じられる。

ノｈウジング１０の反対側でも管状キャップ６０が挿入
される。

その管状キャップには、ハウジング１２中の電子部品に
接続する励磁及び制御用の導体が通るように適当な孔が
あけられている。

電気回路について述べる前に、第７図、８図を見る。

これらはセンサーの一部変更したものである。第７図は
管状心のうちの一つを普通の滑らかな管３５でおきかえ
たものである。

この不釣合な構成は第５図に示す如き釣りあった構成よ
りも望ましいという程ではないが、もしセンサーがねじ
れていると、芯の一つが誤まって配置されていると反対
側の芯が誤まって配置されるのでわかるという長所を持
っている。

また、この不釣合の構成は雑音が入りやすい。

第８図では、２本のヘアピン状の励磁導体４４Ａと４４
Ｂが採用されている。

各励磁導体は一つの芯３４Ａを通過する一本の足と芯の
外面に沿って通っているもう一本の足を持っている。

芯の外を通っている戻りの経路は雑音を少くするために
対称に配置されなくてはならない。

例えば、励磁導体は平行につながれている。

第５図を見ると制御目出線４９は制御巻線４２につなが
れており、差動出力を出すようになっている。

適当な周波数（例えば１０ ＫＨｚ）での励磁発振は第
６図で示される如く、主発振器６２で発生し、増幅器６
４によって適度に増幅され、センサーのヘアピン状の励
磁導体に送られる。

センサーとそれに関連する導体は、ブロック６６によっ
て図表式に示されている。

差動出力はミキサ６８に送られる。

ミキサは局部発振器につながっている。

本技術分野ではよく知られているが、磁性体が探知され
ると信号周波数は主発振器６２による周波数の２倍とな
る。

この２倍となった周波数信号は信号周波数とは異なる周
波数（例えば２１ ＫＨｚ）を持つ付属発振器からの振
動と混ぜられる。

そして１０００ Ｈｚのような可聴周波数となってうな
り周波数を出力する。

うなり周波数は低域フィルタ７２で選択され、増幅器７
４によって増幅された後騒音拒否レベルを設定する限界
検出器７６を経てイヤホーン１４（電気−音素換器）に
送られる。

イヤホーン１４で聞かれるうなり周波数信号の振幅は、
ハウジング１０の自由端（キャップ５８で閉じられてい
る方）が存在する磁性体にどれだけ近いかにより変化す
る。

本考案は高感度で単純、経済的磁性体位置検出装置を提
供する。

本考案の構成要素は簡単に組み立てられ、適当な場所に
センサーを取りつけ及び保持するために複雑な締め具や
支持具がいらない。

組み立て１８は単に簡単なブシュ５２と剛性のある励磁
導体４４の端部をハウジング１２中の固定されたシャシ
にとりつけられたプリント回路に接合することにより位
置決めされる。

プリント回路は第２図中に番号７８で明表示的に示しで
ある。

本考案の好ましい具体例を示し述べて来たが、この分解
での専門家にとっては、本考案の方針と考え方、即ち請
求範囲で述べられている範囲でこれらの具体例を変更す
ることは可能である。

また、本考案による効果は以上の記載から明らかである
が、その一部を要約して述べると以下の如くである。

すなわち、従来の磁気探知器ではセンサーを支持管内に
軸方向に挿入している。

磁気探知器において精確な検出を行なうには２個のセン
サー間に厳密な整列関係のあることが要求されるが、セ
ンサーを支持管内に軸方向に挿入する場合には、センサ
ーと支持管との間に必らずすきまかなければならないた
め、取付時にセンサー間に不整列状態が生じてしまう。

これを防ぐには例えば支持管内部を精密に切削加工して
肩部を形成し、この肩部にセンサーを当接させると共に
、センサーをその位置に保持するため支持管端部に締付
具を螺着させる等の極めて精密・複雑な機械加工・作業
が必要となる。

従って磁気探知器の製造コストが大幅に上昇するのみな
らず、取付時の操作によっても誤差が生じやすいため検
出動作の信頼性も劣ることになる。

これに対し本考案のものにおいては、管状支持体の両端
部に断面が略半円形の長手方向に延びる溝が形成されて
いるので、センサーを管状支持体に横方向から挿入する
ことができる。

更に、センサーと溝とがはさみ嵌め関係°となされてい
るので、従来の如きセンサーと支持体間のすきまが不要
となり、整列関係を得るために必要であった精密・複雑
な加工作業及び特別な締付具等が一切不要とな、るのみ
ならず、上記溝の内側面をセンサー位置決め基準面とし
て用い得るので、取付時の誤差も一切生じない。

従って検出信頼性を飛躍的に向上させることができる。

更に、支持体の両端に形成された溝は互いに反対方向に
開放しているので、支持体材料中の応力が等しくかつ逆
向きとなり、センサーの整列関係に影響を及ぼすことが
ないため、常に正確な検出が可能となる。

従って、本考案によれば、正確な検出動作を得るために
必要であった種々の複雑な加工作業或いは特殊な電気的
装置等が一切不要となる。

本考案は実用新案登録請求の範囲に記載の磁気探知装置
に係るものであるが実施上次の特徴の一つ又はそれ以上
を有しうるものである。

１、実用新案登録請求の範囲に記載のものにおいて、セ
ンサ一部では、励磁線４４は一つのセンサーと前記支持
体と他のセンサーを順番に貫通して伸び、前記支持体に
沿って戻ることを特徴とする磁気探知装置。

２、前出項記載のものにおいて、前記センサ一部で信号
導体４９が前記支持管の外面に沿って伸びていることを
特徴とする磁気探知装置。

３、前出項記載のものにおいて、前記支持管は管状ハウ
ジング１０中に収められていることを特徴とする磁気探
知装置。

４、上記第３項に記載されるものにおいて、支持管は管
状ハウジングから、複数個のブシュ５２によって間隙を
保って収められていることを特徴とする磁気探知装置。

５、上記第４項記載のものにおいて、各ブシュは前記支
持管の周囲に重ねてまかれる気泡性の条片からなってい
ることを特徴とする磁気探知装置。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の応用例の外観図である、第２図は本考
案磁気探知器の内部の配列、特に磁気センサーの収納方
法を示す縦断面図である、第３図はセンサーの支持管の
一端を示す部分外観図である、第４図は入れ子の半組立
状態を示す平面図である、第５図はセンサーユニットと
励磁導体の組立て方法を示す部分的に断面の横立面図で
ある、第６図は本考案の応用例で採用されている電気回
路のブロック図である、第７図と第８図は一部変更した
センサーユニットの縦断面図である。 （主要部分の符号の説明） ２０・・・・・・支持管、２２．２４・・・・・・磁気
センサー、２６・・・・・・溝、４４・・・・・・励磁
線、４９・・・・・・信号導体、１０・・・・・・管状
ハウジング、５２・・・・・・ブシュ、５４・・・・・
・気泡性材料、６２・・・・・・主発振器、６６・、・
・・・・磁気センサ一体、６８・・・・・・ミキサ、７
０・・・・・・従属発振器、７６・・・・・・限界検出
器、１４・・・・・・イヤホーン。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 略円形の断面形状を有する管状支持体を含み、該支持体
   の両端部の各々はその一側において長手方向平面及び横
   断方向平面に沿って切欠かれて支持体の各端部に略半円
   形断面形状を有する長手方向に延びる溝を形成しており
   、該支持体の両端部に形成された溝は互いに反対方向に
   向って開放しており、春情は、前記横断方向平面にて終
   端する前記長手方向平面に沿って互いに略並行に長手方
   向に延びる両側縁を有し、更に、各溝内に装着された略
   円筒形の磁気センサを含み、該センサと前記溝の断面寸
   法は、関連する溝内にセンサがはさみ嵌めされ畝溝の摩
   擦係止力によりセンサが該溝内に保持されるものとなさ
   れていることを特徴とする磁気探知器。