KR102159690B1 - 금속 탐지기 헤드용 차폐체 및 그것의 제조 방법 - Google Patents

금속 탐지기 헤드용 차폐체 및 그것의 제조 방법 Download PDF

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브라이언 에이. 웨일리
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쳄링 센서스 앤드 일렉트로닉 시스템스 인코포레이트
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Abstract

금속 탐지기 헤드를 차폐하기 위한 시스템 및 방법은 코일과 그 주위 사이의 커패시턴스 변화의 영향을 감소시키도록 헤드의 코일의 주위에 전도성 차폐체를 설치하는 것을 포함한다.

Description

금속 탐지기 헤드용 차폐체 및 그것의 제조 방법{SHIELDINGS FOR METAL DETECTOR HEADS AND MANUFACTURING METHODS THEREOF}
본 출원은 2012년 10월 4일에 출원된 미국 가특허출원 번호 61/709,936의 우선권을 주장하고, 그 전체 개시 내용은 참조로 본원에 포함된다.
본 개시는 광산 및 금속 탐지의 분야를 대상으로 하고, 더 상세히 설명하면 금속 탐지기 헤드를 차폐하기 위한 시스템 및 방법을 대상으로 한다.
광산 및 금속 탐지의 분야에서, 탐지기는 탐지기 내의 코일과 환경 사이의 용량 결합의 변화를 감지할 수 있다.
하나의 양태에서, 본 개시와 일치하는 금속 탐지기 헤드는 송신-수신 코일 조립체 및 이 송신-수신 코일 조립체와 외부 환경 사이에 위치되는 차폐체를 포함할 수 있다. 하나의 양태에서, 송신-수신 코일 조립체는 적어도 하나의 수신 코일 및 적어도 하나의 송신 코일을 포함할 수 있고, 상기 송신 코일은 수신 코일과 이격된 관계로 위치된다. 더욱이, 하나의 양태에서 차폐체는 가요성, 전도성, 및 비자성을 갖도록 구성될 수 있고, 여기서 차폐체는 이 차폐체와 적어도 하나의 수신 코일 및 적어도 하나의 송신 코일 사이의 커패시턴스를 안정화하도록 구성된다. 더욱이, 상기 차폐체는 상기 외부 환경 내의 물체에 의해 유발되는 변화하는 커패시턴스로부터 상기 금속 탐지기 헤드 상에 미치는 영향을 감소시키도록 구성될 수 있다.
다른 또 하나의 양태에서, 본 개시와 일치하는 금속 탐지기 헤드는 송신-수신 코일 조립체를 포함할 수 있고, 차폐체는 적어도 하나의 인쇄 회로 기판 상에 형성되는 적어도 하나의 배선 패턴을 포함한다. 하나의 양태에서, 송신-수신 코일 조립체는 적어도 하나의 수신 코일 및 적어도 하나의 송신 코일을 포함할 수 있고, 상기 송신 코일은 수신 코일과 이격된 관계로 위치된다. 더욱이, 하나의 양태에서, 차폐체는 송신-수신 코일 조립체와 외부 환경 사이에 위치될 수 있고, 여기서 차폐체는 이 차폐체와 적어도 하나의 수신 코일 및 적어도 하나의 송신 코일 사이의 커패시턴스를 안정화하도록 구성된다. 더욱이, 상기 차폐체는 상기 외부 환경 내의 물체에 의해 유발되는 변화하는 커패시턴스로부터 상기 금속 탐지기 헤드 상에 미치는 영향을 감소시키도록 구성될 수 있다.
다른 또 하나의 양태에서, 본 개시와 일치하는 차폐식 금속 탐지기 헤드를 제조하기 위한 방법은 송신-수신 코일 조립체를 갖는 하우징을 포함하는 금속 탐지기 헤드를 조립하는 단계로서, 상기 송신-수신 코일 조립체는 적어도 하나의 수신 코일 및 적어도 하나의 송신 코일을 포함하고, 상기 송신 코일은 상기 수신 코일과 이격된 관계로 위치되는 단계, 및 상기 차폐체와 상기 적어도 하나의 수신 코일 및 적어도 하나의 송신 코일 사이의 커패시턴스를 안정화시키기 위해 상기 송신-수신 코일 조립체와 외부 환경 사이에 차폐체를 설치하는 단계를 포함할 수 있다. 하나의 양태에서, 상기 차폐체는 가요성, 전도성, 및 비자성을 갖도록 구성될 수 있고, 더욱이 외부 환경 내의 물체에 의해 유발되는 변화하는 커패시턴스로부터 금속 탐지기 헤드에 미치는 영향을 감소시키도록 구성될 수 있다.
추가의 양태에서, 본 개시와 일치하는 차폐식 금속 탐지기 헤드를 제조하기 위한 방법은 송신-수신 코일 조립체를 갖는 하우징을 포함하는 금속 탐지기 헤드를 조립하는 단계로서, 상기 송신-수신 코일 조립체는 적어도 하나의 수신 코일 및 적어도 하나의 송신 코일을 포함하고, 상기 송신 코일은 상기 수신 코일과 이격된 관계로 위치되는 단계, 및 상기 송신-수신 코일 조립체와 외부 환경 사이에 차폐체를 설치하는 단계를 포함할 수 있다. 하나의 양태에서, 상기 차폐체는 적어도 하나의 인쇄 회로 기판 상에 형성된 배선 패턴을 포함할 수 있고, 상기 차폐체는 상기 차폐체와 상기 적어도 하나의 수신 코일 및 적어도 하나의 송신 코일 사이의 커패시턴스를 안정화시키기 위해 상기 송신-수신 코일 조립체와 상기 외부 환경 사이에 고정된다. 더욱이, 하나의 양태에서, 상기 차폐체는 상기 외부 환경 내의 물체에 의해 유발되는 변화하는 커패시턴스로부터 상기 금속 탐지기 헤드 상에 미치는 영향을 감소시키도록 구성될 수 있다.
본 발명의 추가의 목적 및 장점은 부분적으로 후술하는 설명란에서 설명되고, 부분적으로 설명란으로부터 자명할 것이고, 또는 본 발명의 실시에 의해 습득될 수 있다. 본 발명의 목적 및 장점은 특히 첨부된 청구항에서 지적된 요소 및 조합에 의해 실현 및 획득될 것이다.
전술한 일반적인 설명 및 후술하는 상세한 설명의 양자 모두는 예시적 및 설명적인 것에 불과하고, 청구된 바와 같은 본 발명을 제한하는 것이 아니라는 것이 이해되어야 한다.
본 명세서에 포함되어 그 일부를 구성하는 첨부한 도면은 본 발명의 여러 가지 실시형태를 예시한 것으로서, 설명란과 함께 본 발명의 원리를 설명하는 역할을 한다.
도 1은 개시된 구현형태에 따른 금속 탐지기 헤드의 분해 사시도의 개략도이고;
도 2는 개시된 구현형태에 따른 저면 커버를 제거한 금속 탐지기 헤드의 저면 사시도의 개략도이고
도 3은 개시된 구현형태에 따른 송신 코일 형체의 주위에 감겨진 코일 와이어를 포함하는 송신 코일 형체의 측면 사시도의 개략도이고;
도 4는 개시된 구현형태에 따른 수신 코일 형체의 주위에 감겨진 그리고 코일을 생성하도록 접착된 코일 와이어를 포함하는 수신 코일 형체의 개략 측면도이고;
도 5a 및 도 5b는 각각 개시된 구현형태에 따른 조립된 금속 탐지기 헤드의 상면 사시도 및 확대 사시도이고;
도 6은 개시된 구현형태에 따른 금속 탐지기 헤드의 저면 커버의 저면 측 상의 망 차폐체를 도시하는 개략도이고;
도 7은 개시된 구현형태에 따른 평면 요소에 의해 실질적으로 피복된 차폐체를 갖는 조립된 금속 탐지기 헤드의 저면으로부터의 개략도이고;
도 8은 개시된 구현형태에 따른 망 차폐체의 노출된 부분과 결합재를 보여주는 도 7에 도시된 저면 커버의 개략 확대도이고;
도 9는 개시된 구현형태에 따른 금속 탐지기 헤드의 저면 커버 상의 인쇄된 배선 패턴으로 구성되는 차폐체를 도시하는 개략도이고;
도 10은 개시된 구현형태에 따른 인쇄된 배선으로 구성되는 차폐체의 예시적인 배선 패턴의 개략도이고; 그리고
도 11은 개시된 구현형태에 따른 직육면체의 금속 탐지기 헤드 상의 차폐체를 도시하는 개략도이다.
이하 본 개시와 일치하는 실시형태(예시적 실시형태)가 상세히 설명되고, 그 실시예는 첨부한 도면에 도시되어 있다. 가능한 한, 동일하거나 유사한 부분을 나타내기 위해 도면의 전체를 통해 동일한 참조 번호가 사용될 것이다.
이하 예시적인 금속 탐지("MD") 헤드의 실시형태가 도 1 내지 8을 참조하여 논의될 것이다. 도 1은 개시된 구현형태에 따른 금속 탐지기 헤드(102)의 개략 분해 사시도를 도시한다. 금속 탐지기 헤드(102)는 상면 커버(110), 저면 커버(140), 및 송신 수신 코일 조립체(104)를 포함할 수 있다. 이 코일 조립체는 제 1 송신 코일 형체(120) 및 하나 이상의 수신 코일 형체(130)(도면에 2 개가 도시됨)로 형성될 수 있고, 수신 코일 형체는 또한 더욱 강성의 구조물을 제공하기 위해 수신 코일 형체(130) 내에 삽입되는 수신 코일 형체 보강재(134)를 포함할 수 있다. 코일 형체는 실질적으로 박스 형상(정사각형 또는 직사각형)으로서 도 1에 도시되어 있으나, "D"자 형상 또는 본 기술분야의 당업자에게 공지된 다른 형태를 취할 수 있다. 2 개의 박스 형상의 하프(half)로서 형성된 예시적인 수신 코일 조립체가 도시되어 있다. 수신 코일은 수신 코일 형체(130)의 양자 모두의 외주의 내측 또는 외측의 주위로 연장될 수 있다. 수신 코일은 이 수신 코일의 다중 권선을 통해 숫자 8 패턴으로 수신 코일 내에서 전류가 흐르도록 배치될 수 있고, 전류는 동일한 방향으로 수신 코일 형체(130)들 사이에서 코일의 부분을 통해 흐른다. 송신 코일은 송신 코일 형체(120)의 외측 또는 내측 상에서 수신 코일 형체(130)의 양자 모두의 외주의 주위로 연장될 수 있다. 코일 형체 및 배선은 중량 및 외래의 전자기 영향을 최소화하기 위해 구조적 및 전기적 요건과 일치하는 한 얇게 형성될 수 있다.
코일 및 다른 전기적/동작용 컴포넌트를 제외하고, 헤드(102)의 구조적 컴포넌트는 열적 및 기계적 안정성을 제공하는 임의의 적절한 재료로 형성될 수 있다. 예를 들면, 구조적 컴포넌트는 유리섬유, 열가소성물질(폴리비닐 클로라이드(PVC), ABS 플라스틱 등)을 포함하는 플라스틱, 및 기타 공지된 재료로 형성될 수 있다.
이제 도 2를 참조하면, 개시된 구현형태에 따른 금속 탐지기 헤드의 저면 사시도의 개략도가 도시되어 있다. 도시된 것은 저면 커버를 제거한 상태에서 조립체 또는 하우징(102)의 상면 커버(110)를 내려다 본 저면도이다. 도 2의 예시적인 구현형태에 따르면, 2 개의 수신 코일 형체 보강재(134) 및 대응하는 수신 코일 형체가 사용될 수 있으나 본 기술분야의 당업자는 더 많거나 더 적은 이와 같은 요소가 사용될 수 있다는 것을 인식할 것이다. 수신 코일 형체 보강재 및 대응하는 형체는 (여기서는 저면 상의) 공동을 포함할 수 있고, 아니면 경량의 헤드 조립체를 제공하기 위해 중공체일 수 있다. 위에서 설명된 바와 같이, 수신 코일 형체 보강재(134)는 더욱 강성의 구조물을 제공하기 위해 수신 코일 형체(130) 내에 삽입될 수 있다. 수신 코일 형체(130) 및 수신 코일 형체 보강재(134)는 코일을 지지하고, 강성/기계적 안정성을 제공하고, 그리고 인덕턴스를 일정한 또는 불변의 상태로 유지할 수 있는 임의의 적절한 재료로 형성될 수 있다. 이들 요소는 본 명세서의 다른 부분에서 설명된 바와 같이 임의의 비자성 및 비전도성 재료로 제조될 수 있다.
도 3은 개시된 구현형태에 따른 송신 코일 형체(120)의 주위에 감겨진 와이어(310)를 포함하는 송신 코일 형체(120)의 측면 사시도의 개략도이다. 와이어(310)를 송신 코일 형체(120)에 접합하기 위해 접착제와 같은 접합용 작용물질이 사용될 수 있다. 와이어 또는 트레이스(310)는 기존의 기술에 따라 구리와 같은 전도성 금속 재료로 형성될 수 있다. 배선이 패터닝(patterning)에 의해 달성되어야 하는 경우, 화학적 에칭과 같은 공지된 기술이 사용될 수 있다.
도 4는 개시된 구현형태에 따른 수신 코일 형체(130)의 주위에 감겨진 그리고 코일을 생성하도록 접착제와 같은 접합용 작용물질(420)로 접합될 수 있는 와이어(410)를 포함하는 수신 코일 형체(130)의 개략 측면도이다. 개시된 구현형태에서, MD 헤드 내에 2 개의 이와 같은 수신 코일이 사용될 수 있고, 2 개의 박스 형상의 또는 D자 형상의 하프로 형성되는 수신 코일 조립체를 제공한다. 커넥터(도시되지 않음)는 유도 전류가 2 개의 코일 내에서 반대 방향으로 흐르도록 2 개의 수신 코일 상의 와이어 또는 트레이스를 접속시킬 수 있다. 대안적으로, 수신 코일은 2 개의 수신 코일 형체(130)의 주위에서 코일 조립체의 다중 권선을 통해 숫자 8 패턴으로 감겨질 수 있다. 본 기술분야에서 이들 배치의 양자 모두는 사극자(quadrupole) 구성이라고 지칭된다. 와이어 또는 트레이스(410)는 기존의 기술에 따라 구리와 같은 전도성 금속 재료로 형성될 수 있다. 배선이 패터닝에 의해 달성되어야 하는 경우, 화학적 에칭과 같은 공지된 기술이 사용될 수 있다.
강성의 형체 상에 권선되거나 감겨지는 와이어로 구성되는 송신 이극자 코일의 내측에 다층 인쇄 회로 기판 기술을 사용하여 제조되는 수신 사극자 코일(들)을 포함하지만 이것에 한정되지 않는 송신 및 수신 코일 구조물의 추가의 구현형태가 사용될 수 있다. 일반적으로, 다른 코일 구성, 단일의 송신 이극자 코일의 내측의 이와 같은 2 개 이상의 수신 사극자 코일은 모두 본 개시의 범위 내의 실시예이고, 각각은 구체적 상황에서의 용도를 위해 이점 및 결점을 보인다. 하나의 대안적 구현형태에서, 예를 들면, 수신 코일이 송신 코일의 대칭 축선과 정렬되도록 송신 코일은 단일의 수신 코일을 둘러싸는 별개의 기재 상에 단순한 박스 형상, 원형, 또는 다른 패턴으로 형성될 수 있다.
본 명세서에서 논의되는 구현형태에서, 수신 코일은 사극자 구성일 수 있고, 송신 코일은 이극자 구성일 수 있다. 사극자 구성에서 MD 센서의 더욱 상세한 설계 및 구현형태는 적어도 다음의 논문에서 논의되었고, 이들 논문의 전부는 그 전체가 참조에 의해 본 출원에 포함된다. "매설 지뢰 탐지용 광대역 전자기 유도 센서", 웨이몬드 R. 스콧 주니어(Waymond R. Scott, Jr.); "전자기 유도 센서를 위한 새로운 소거 기법", 웨이몬드 R. 스콧 주니어 및 마이클 멀럭(Michael Malluck); "매설 지뢰를 탐지하기 위한 전자기 유도 센서의 광대역 어레이", 웨이몬드 R. 스콧 주니어; "광대역 전자기 유도 어레이를 사용한 위치 추정", 알리 C. 구어버즈(Ali C. Gurbuz), 웨이몬드 R. 스콧 주니어, 및 제임스 H. 맥클레란(James H. McClellan); "매설 지뢰를 탐지하기 위한 빔형성 어레이", 이성호(Seung-Ho Lee) 및 웨이몬드 R. 스콧 주니어; "지뢰 탐지용의 조합된 지진, 레이더, 및 유도 센서", 웨이몬드 R. 스콧 주니어, 김강욱(Kangwook Kim), 그렉 D. 라슨(Gregg D. Larson), 알리 C. 구어버즈, 및 제임스 H. 맥클레란; 및 "지뢰 탐지 용도에서 주파수 영역 사극자 및 이극자 전자기 유도 센서의 성능 비교", 에릭 B. 페일즈(Eric B. Fails), 피터 A. 토리온(Peter A. Torrione), 웨이몬드 R. 스콧 주니어, 및 레슬리 M. 콜린즈(Leslie M. Collins).
도 5a 및 도 5b는 각각 개시된 구현형태에 따른 조립된 금속 탐지기 헤드의 상면 사시도 및 확대 사시도이다. 도 5a 및 도 5b를 참조하면, 상면 커버(110), 송신 코일 형체(120)의 상면, 뿐만 아니라 MD 헤드를 금속 탐지 회로부 및/또는 처리 컴포넌트에 전기적으로 접속하는 외부의 배선 컴포넌트(504)를 도시하는 헤드 조립체가 도시되어 있다. 다음에 이와 같은 배선 컴포넌트(504)는 도시된 바와 같이 외부의/가시적 접속부이거나 다양한 MD 헤드 요소와 인라인(in-line)으로 형성될 수 있는 결합점(508)에서 헤드 조립체에 결합된다. 사용되는 다양한 헤드 또는 하우징 구조물(들)과 무관하게, 헤드의 송신 및 수신 코일은, 예를 들면, 전기적 접속부(504/508), 기계적 접속부(도시되지 않음) 등을 통해 상호에 직접적으로 또는 다른 하나의 컴포넌트 또는 하우징에 전기적으로 및/또는 기계적으로 연결된다.
조립된 금속 탐지기 헤드는 또한 주위 환경 내의 물체에 의해 유발되는 커패시턴스의 변화를 감소시키도록 차폐체와 코일 사이에서 불변의 커패시턴스를 안정화 및 제공하기 위해 송신/수신 코일과 외부 환경 사이에 위치되는 비자성 차폐체를 포함할 수 있다.
도 5b의 확대도는 또한 내면에 상면 커버(110)가 장착된 차폐체(512)를 갖는 조립된 MD 헤드를 도시한다. 그러므로, 도 5b에서 차폐체(512)의 연부만을 볼 수 있다.
도 6은 개시된 구현형태에 따른 금속 탐지기 헤드의 저면 커버(140)의 저면 측 상의 망 차폐체를 도시하는 사시도이다. 도 6을 참조하면, MD 헤드의 저면 커버(140)의 저면 측 상의 차폐체(620)가 도시되어 있다. 일반적으로, 차폐체(512, 620)는 비자성 금속을 포함한다. 차폐체는 또한 원하는 자기장에 대항하여 감소시키는 자기장을 발생하는 와전류 및 루프 전류를 감소시키는 방식으로 제조 및 구성될 수 있다. 본 개시의 전체를 통해 논의되는 하나의 구현형태에서, 이와 같은 차폐체는 구리 또는 황동과 같은 비자성 금속으로 형성되는 스크린과 같은 직조된 금속 망일 수 있다. 차폐체는 또한 가요성 기재 상에 피복되는 금속막, 인쇄 회로 기판과 같은 얇은 기재 상에 형성되는 금속 배선 패턴, 또는 본 기술분야에 공지된 다른 박막 재료와 같은 다른 비자성 금속 재료를 포함하고, 이들 중 일부는 본 명세서의 다른 부분에서 논의된다. 기재 상에 피복되는 금속막으로 구성되는 차폐체의 경우, 이와 같은 기재는 폴리에스터 또는 폴리아미드와 같은 가요성 기재일 수 있다. 배선 패턴으로 구성되는 차폐체의 경우, 배선은 기존의 인쇄 회로 기판(PCB)의 제작과 일치하는 방식으로 형성/에칭/제조될 수 있다. 모든 이와 같은 금속막은 알루미늄 또는 구리와 같은 약간 비자성 금속이다. 더욱이, 이와 같은 금속 스크린 또는 막은 차폐체에 전류 루프가 형성되는 것을 방지하도록 제조 또는 설치될 수 있다. 예를 들면, 금속 망 또는 스크린으로 구성되는 차폐체의 경우, 망 내에서 루프 전류 또는 와전류가 생성되는 것을 방지하도록 하나 이상의 간극을 갖도록 구성될 수 있다. 하나의 예시적인 구현형태에서, 이와 같은 간극은 약 1/16 내지 약 1/4 인치의 폭, 약 1/8 인치의 폭, 또는 간극을 횡단하는 전도가 발생하지 않는 상태에서 가능한 한 작도록, 그러나 커패시턴스 안정화 목표가 부합되지 않을 정도로 크지는 않도록 결정되는 다른 폭을 가질 수 있다. 도 6에 도시된 구현형태에서, 예를 들면, 저면 커버 상의 차폐체 내의 간극(628)은 중심 스트립(626)이 저면 커버의 외주를 둘러싸는 스트립과 맞닿는 곳에서 저면 커버의 하나의 연부 상에 위치될 수 있고, 다른 또 하나의 간극(624)은 외주를 따라 연장하는 스트립과 모서리에 위치되는 차폐체의 영역 사이의 저면 커버의 모서리에 또는 모서리 부근에 위치될 수 있다. 간극은 상기 차폐체의 모든 영역이 모든 다른 영역에 전기적으로 접속되지만 어떤 폐쇄 루프도 도입하지 않는 방식으로 위치될 수 있다. 접착제, 수지 또는 다른 결합재로 가요성 차폐체(512, 620)를 매립함으로써 안정한 내부 커패시턴스를 갖도록 완전한 가요성 차폐식 구조물(512, 620)이 물리적으로 안정하게 제조될 수 있다. 예를 들면, 접착제, 수지 또는 결합재는 차폐체를 코일 및 구조물에 접합할 수 있다. 이것이 고화 또는 경화되는 경우, 최종 구조물은 물리적으로 안정적일 수 있다. 일부의 예시적인 구현형태에서, 결합재는 열경화성 플라스틱, 용매로 충분하게 연화시킨 열가소성 물질 등과 같은 수지일 수 있다.
도 7은 개시된 구현형태에 따른 평면 요소에 의해 실질적으로 피복된 차폐체를 갖는 조립된 금속 탐지기 헤드의 저면으로부터의 개략도이다. 도 7은, 예를 들면, 도 6에 도시된 차폐식 저면 커버(140)을 보여주는 조립된 MD 헤드를 도시한 것으로서, 여기서 차폐체(620)는 저면 커버(140)에 접합되어 있고, 더욱이 평면의 보호 요소(810)는 차폐체(620)의 대부분의 상면에 접합되어 있다. 조립된 MD 헤드의 연부의 주위에서 하방으로 연장되는 상면 커버(110)의 외측의 저면 연부가 도시되어 있다. 부가적으로, 상면 커버(110)의 연부와 저면 커버의 맞닿는 부분 사이에 개재된 노출된 차폐체(512)의 일부를 볼 수 있다.
도 8은 개시된 구현형태에 따른 망 차폐체(620)의 노출된 부분(830)과 결합재(840)를 보여주는 도 7에 도시된 저면 커버(140)의 개략 확대도이다. 여기서, 접착제, 수지 또는 다른 결합재(840)로 매립된 노출된 부분(830)이 도시되어 있다. 동일한 접근법이 차폐체(512)를 위해서도 사용될 수 있다. 다른 구현형태에서, 차폐체(512 및/또는 620)는 장치의 표면에 용매를 사용하여 접합될 수 있고, 용매는 증발됨에 따라 장치의 표면과 단일의 구조적 관계로 차폐체를 매립시키도록 표면의 외측을 적어도 부분적으로 용해시킨다. 또한, 장치 구조물에 차폐체를 접합하기 위해 사용되는 수지 등이 차폐체를 통해 그리고 차폐체의 주위로 유동하여 수지, 장치 및 차폐체 사이의 접착을 향상시키도록 차폐체(512 및/또는 620)는 천공될 수 있다. 여기서, 예를 들면, 장치의 비금속 부분이 유리섬유로 구성되는 구현형태에서, 차폐체는 유리섬유의 구조용 수지와 친화할 수 있는 에폭시인 수지를 이용하여 유리섬유에 접합될 수 있다. 유사한 방식으로, 장치의 비금속 부분이 열가소성 재료로 형성되는 구현형태에서, 차폐체는 열가소성 재료와 친화할 수 있는 열가소성 수지인 수지를 이용하여 열가소성물질에 접합될 수 있다. 여기서, 예를 들면, 열가소성 재료는 아크릴-부타디엔-스티렌(ABS) 플라스틱 또는 폴리비닐 클로라이드(PVC)일 수 있거나 이들을 포함할 수 있고, 수지는 아크릴-부타디엔-스티렌(ABS)일 수 있다. 더욱이, PVC 재료 및 ABS 수지는 클로로메탄 또는 하이드로퓨란으로 함께 용매-용접될 수 있다. 구현형태는 금속 차폐체가 내부에 매립될 수 있도록 용매로 연화시킨 ABS 열가소성물질을 포함한다. 용매가 증발되면, 차폐체는 강성의 ABS 플라스틱에 의해 정위치에 견고하게 유지될 수 있다. 이와 같은 기술혁신에 의해 의외로 우수한 커패시턴스 특성을 갖는 중대한 경량 특성의 장치가 제공된다. 마지막으로, 평면 요소의 층은 또한 수지/용매가 활성인 동안에 차폐체의 영역 상에 장착될 수 있고, 여기서 평면 요소는 평면 요소의 적어도 하나의 외층이 용해되도록 수지/용매에 반응성인 재료로 형성되고, 평면 요소는 차폐체와 단일의 구조적 관계가 되도록 응고된다.
차폐식 금속 탐지기 헤드를 제조하기 위한 방법은 하나 이상의 코일에 인접하여 존재하도록 위치되는 스트립에서 헤드와 관련되는 적어도 하나의 커버 또는 하우징 상에 비자성 차폐체를 설치하는 단계, 경화 시 상기 적어도 하나의 커버와 함께 상기 차폐체를 고정하는 수지를 사용하여 상기 커버에 상기 차폐체를 접합하는 단계, 및 상기 하우징 내에 상기 헤드 요소를 조립하는 단계를 포함할 수 있다. 하나의 구현형태에서, 헤드 요소의 조립은 수신 코일 배선이 권취되는 적어도 하나의 수신 코일 형체를 저면 커버의 상면 상에 위치시키는 단계로서, 상기 수신 코일 배선은 상기 차폐체의 스트립의 직상측에서 정렬되도록 구성되는, 단계; 송신 코일 배선이 권취되는 송신 코일 형체를 상기 적어도 하나의 수신 코일 형체의 상면 상에 위치시키는 단계; 및 상기 하우징 내에 비자성 및 비전도성 재료로 제조될 수 있는 수신 코일 형체 및 송신 코일 형체를 고정하는 단계를 포함할 수 있고, 여기서 상기 송신 코일은 상기 수신 코일에 대해 이격된 관계로 위치되고, 상기 차폐체는 상기 차폐체와 상기 코일 사이에 불변의 커패시턴스를 제공하도록 구성/위치됨으로써 금속 탐지기 헤드는 주위 환경 내의 물체에 의해 유발되는 커패시턴스의 변화로부터 절연된다.
도 9는 개시된 구현형태에 따른 금속 탐지기 헤드의 저면 커버 상의 인쇄된 배선 패턴으로 구성되는 차폐체를 도시하는 개략도이다. 도 9는 도 6과 유사한 차폐체의 영역을 구비하는 저면 커버(140)를 도시하고, 여기서 차폐체는 인쇄 회로 기판, 가요성 기재 상에 피복된 금속막, 또는 본 기술분야에 공지된 다른 박막 재료와 같은 얇은 기재 상에 형성된 금속 배선 패턴(908)으로 구성된다. 차폐체가 기재 상에 피복된 금속막을 포함하는 경우, 이와 같은 기재는 폴리에스터 또는 폴리이미드와 같은 가요성 기재일 수 있다. 배선 패턴으로 구성되는 차폐체의 경우, 배선은 기존의 인쇄 회로 기판(PCB)의 제작과 일치하는 방식으로 형성/에칭/제조될 수 있다. 배선 패턴은 핑거(finger) 및/또는 인터디지테이티드 트레이스(interdigitated trace)를 포함할 수 있다. 더욱이, 이와 같은 배선 패턴은 코일과 차폐체 사이에 불변의 전기장(커패시턴스)을 제공하도록 구성된 기하학적 배치로 설치될 수 있다. 이와 같이, 배선 패턴은 코일에 관련되는 전기장을 외부의 전도성 물체에 의해 유발되는 바람직하지 않은 용량 효과로부터 전자기적으로 차폐할 수 있다. 이와 같은 금속 트레이스 또는 막은 또한 차폐체 내에서 대항하는 자기장을 발생하여 원하는 자기장을 감소시키는 전류 루프가 형성되는 것을 방지하도록 제조 또는 설치될 수 있다. 여기서, 예를 들면, 회로 배선은 전류 맴돌리/루프가 형성되지 않는 기하학적 배치로 인쇄될 수 있다. 유사한 차폐체 구조물이 송신 코일(310)에 인접한 상면 커버(110)의 내측에 장착될 수 있다.
도 10은 개시된 구현형태에 따른 인쇄된 배선(908)으로 구성되는 차폐체의 배선 패턴의 개략도이다. 도 10을 참조하면, 배선 및/또는 전도성 트레이스(908)의 영역을 포함하는 차폐체는 본원의 기술혁신의 양태와 일치하는 용량 이익을 달성하도록 코일의 주위에 설치될 수 있다. 이 차폐체는 평행한 배선 또는 트레이스(908)의 영역 및 개방된 또는 간극 영역(1040)을 포함할 수 있고, 이들은 차폐체와 코일 사이에 일정한 또는 불변의 커패시턴스를 설정하도록 공동 작용하므로 주위 환경 내의 물체에 의해 유발되는 커패시턴스의 변화가 감소된다. 단부 영역(1044)은 땜납 및 커넥터(예를 들면, 점퍼 와이어 등)와 같은 것을 이용하여 인접하는 타일을 함께 전기적으로 접속하는 편리성을 위한 것이다.
일부의 실시형태에서, 와전류의 형성을 최소화하기 위해, 평행한 트레이스(908)는 사용되는 재료에 대해 위해 가능한 좁은 폭(1048)을 갖도록 제조될 수 있다. 주위 환경 내의 물체의 영향을 최소화하기 위해, 트레이스(1040) 사이의 간격(1046)도 또한 사용되는 재료에 대해 가능한 좁은 폭을 갖도록 제조될 수 있다. 예로서, 트레이스 및 간격 크기는 특정의 실시형태의 경우 0.015 인치일 수 있고, 전류 PCB 기술은 구리 포일의 적절한 두께에 대해 0.01 인치(0.254 mm)의 트레이스 및 간격의 크기를 가능하게 할 수 있다. 일부의 구현형태에서, 이와 같은 간격은 0.005 - 0.015 인치, 0.01 - 0.02 인치, 0.005 - 0.025 인치의 범위, 또는 대략 이와 같은 값의 범위일 수 있다. 부가적으로, MD의 임의의 요철에 일치하기에 충분한 그리고 접합용 접착제의 우수한 접착을 보장하기에 충분한 가용성이 되도록 하기 위해, PCB 기재는 또한 얇은 층으로서 형성될 수 있다. 여기서, 예를 들면, 전형적인 유리섬유 기재 재료의 경우, 이와 같은 두께는 약 0.01 - 0.1 인치 또는 약 0.01 - 0.04 인치일 수 있고, 하나의 사례의 두께는 약 0.02 인치(0.508 mm)이다. 더욱이, 트레이스/공간 패턴은 도 10에서 예시적으로 도시된 직선 및 직각의 평행한 선의 단순한 집합 이외의 다양한 다른 패턴으로 인쇄될 수 있다. 이와 같이, 본원의 장치는 루프가 존재하지 않는 한 다른 패턴을 이용하여 구현될 수 있다. 예를 들면, 나뭇가지와 유사한 직선의 패턴이 사용될 수 있고, 또는 나뭇가지는 평행 곡선의 패턴일 수 있다.
도 11은 개시된 구현형태에 따른 직육면체의 금속 탐지기 헤드 상의 차폐체를 도시하는 개략도이다. 그 반면에, 도 1 내지 도 9는 복잡한 곡선 형상을 갖는 예시적 장치의 양태를 도시한다. 그러나, 만일 외부 헤드 구조물이 더욱 단순한, 예를 들면, 단순한 직육면체의 형상을 갖는다면, 평평한 직사각형 타일과 같은 단순한 타일이 구조물을 차폐하기 위해, 그리고 차폐체를 형성하기 위해 사용될 수 있다. 이와 같은 하나의 대표적인 헤드 구조물(1110)이 실예로서 도 11에 도시되어 있다. 여기서, 예를 들면, 이들 타일은 위의 도 10의 개시와 일치하도록 구성되는 편면형(one-sided) PCB일 수 있다. 도 11을 참조하면, 이와 같은 타일(1000)이 장착될 수 있고, 단부 영역(1044)을 통해 전기적으로 결합될 수 있는 금속 탐지기 헤드 요소(1110)가 도시되어 있다.
본 발명의 다른 실시형태는 명세서 및 본 명세서에 개시된 본 발명의 실시예를 고려함으로써 본 기술분야의 당업자에게 명백해질 것이다. 본 명세서 및 실시예는 예시에 불과한 것으로 간주되어야 하고, 본 발명의 진정한 범위 및 사상은 첨부된 청구항에 의해 표시된다는 것이 의도된다.

Claims (75)

  1. 금속 탐지기 헤드 장치로서,
    송신-수신 코일 조립체,
    상기 송신-수신 코일 조립체와 외부 환경 사이에 위치되는 차폐체, 및
    하나의 층으로 배치되는 복수의 평면 요소를 포함하고,
    상기 송신-수신 코일 조립체는 적어도 하나의 수신 코일 및 적어도 하나의 송신 코일을 포함하고, 상기 송신 코일은 상기 수신 코일과 이격된 관계로 위치되며,
    상기 차폐체는 가요성, 전도성, 및 비자성을 갖도록 구성되고, 용매를 사용하여 상기 금속 탐지기 헤드의 표면에 접합되며,
    상기 용매는 상기 표면의 외층을 적어도 부분적으로 용해하도록 구성되고, 상기 차폐체와 상기 표면을 단일의 구조물로 접합시키기 위해 응고하도록 구성되며,
    상기 복수의 평면 요소는 상기 용매가 활성인 동안에 상기 차폐체의 영역 상에 장착되도록 구성되고, 상기 복수의 평면 요소의 각각의 평면 요소는 상기 복수의 평면 요소의 각각의 적어도 외층이 용해되도록 상기 용매에 대해 반응성인 재료를 포함하고, 상기 복수의 평면 요소의 용해되지 않은 부분은 응고된 용매 및 상기 차폐체를 상기 단일의 구조물로 접합하도록 구성되는,
    금속 탐지기 헤드 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    수신 코일 형체 및 송신 코일 형체의 코일 형체로 이루어진 그룹 중 적어도 하나의 코일 형체를 더 포함하고,
    상기 송신 코일 형체는 송신 코일 와이어가 상기 송신 코일 형체의 주위에 권취될 수 있도록 구성되며,
    상기 수신 코일 형체는 수신 코일 와이어가 상기 수신 코일 형체의 주위에 권취될 수 있도록 구성되고,
    상기 형체의 그룹 중 적어도 하나의 형체는 비자성 및 비전도성인 재료로 이루어지는,
    금속 탐지기 헤드 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 차폐체는 직조된 금속 망을 포함하는, 금속 탐지기 헤드 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 금속 망은 상기 망 내에서 폐쇄 루프를 제거하기 위해 적어도 하나의 간극을 갖도록 구성되는, 금속 탐지기 헤드 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    저면 커버를 더 포함하고,
    상기 차폐체는 상기 차폐체가 상기 저면 커버의 외주를 따라 위치되도록 상기 송신-수신 코일 조립체의 직하의 상기 저면 커버 상에 위치되며, 상기 적어도 하나의 수신 코일의 직하의 상기 저면 커버의 중심 부분으로부터 하방으로 연장하는 중심 스트립을 포함하는,
    금속 탐지기 헤드 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 차폐체는 기재 상에 피복된 금속막을 포함하는,
    금속 탐지기 헤드 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 기재는 가요성 재료, 폴리에스터, 및 폴리이미드로 이루어진 그룹 중 적어도 하나를 포함하는, 금속 탐지기 헤드 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 차폐체는 금속 코팅된 플라스틱 막을 포함하는, 금속 탐지기 헤드 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 금속 탐지기 헤드 장치의 적어도 하나의 비금속 부분은 플라스틱을 포함하는, 금속 탐지기 헤드 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 플라스틱은 아크릴-부타디엔-스티렌 플라스틱을 포함하는, 금속 탐지기 헤드 장치.
  11. 제 2 항에 있어서,
    강성 및 경량의 수신 코일을 제공하기 위해 상기 적어도 하나의 수신 코일 형체의 내측에 설치되도록 구성되는 적어도 하나의 수신 코일 형체 보강재(stiffener)를 더 포함하는, 금속 탐지기 헤드 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 수신 코일 형체 보강재는 강직성을 제공하기 위한 부분을 포함하고,
    상기 강직성을 제공하는 부분은 리브형 부분 및 파형 부분으로 이루어진 그룹 중에서 적어도 하나의 부분을 포함하는, 금속 탐지기 헤드 장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 수신 코일은 반대 방향으로 권취되는 적어도 2 개의 루프를 포함하는, 금속 탐지기 헤드 장치.
  14. 제 2 항에 있어서,
    강성 및 경량의 송신 코일을 제공하기 위해 상기 적어도 하나의 송신 코일 형체의 내측에 설치되도록 구성되는 적어도 하나의 송신 코일 형체 보강재를 더 포함하는, 금속 탐지기 헤드 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 송신 코일 형체 보강재는 강직성을 제공하기 위한 부분을 포함하고,
    상기 강직성을 제공하는 부분은 리브형 부분 및 파형 부분으로 이루어진 그룹 중에서 적어도 하나의 부분을 포함하는, 금속 탐지기 헤드 장치.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 수신 코일은 사극자 구성이고,
    상기 적어도 하나의 송신 코일은 이극자 구성인, 금속 탐지기 헤드 장치.
  17. 금속 탐지기 헤드로서,
    송신-수신 코일 조립체 및
    송신-수신 코일 조립체와 외부 환경 사이에 위치된 차폐체를 포함하고,
    상기 송신-수신 코일 조립체는 적어도 하나의 수신 코일 및 적어도 하나의 송신 코일을 포함하고, 상기 송신 코일은 상기 수신 코일과 이격된 관계로 위치되며,
    상기 차폐체는 가요성, 전도성, 및 비자성을 갖도록 구성되고, 직조된 금속 망을 포함하며, 상기 금속 탐지기 헤드의 외주의 주위에서 상기 금속 탐지기 헤드의 중심 부분을 따라 위치되고,
    상기 금속 망은 상기 망 내에서 폐쇄 루프를 제거하기 위해 적어도 하나의 간극을 갖도록 구성되며,
    상기 적어도 하나의 간극은 상기 중심 부분 및 상기 외주에 위치되는,
    금속 탐지기 헤드.
  18. 금속 탐지기 헤드 장치로서,
    송신-수신 코일 조립체,
    송신-수신 코일 조립체와 외부 환경 사이에 위치된 차폐체, 및
    하나의 층으로 배치되는 복수의 평면 요소를 포함하고,
    상기 송신-수신 코일 조립체는 적어도 하나의 수신 코일 및 적어도 하나의 송신 코일을 포함하고, 상기 송신 코일은 상기 수신 코일과 이격된 관계로 위치되며,
    상기 차폐체는 가요성, 전도성, 및 비자성을 갖도록 구성되고,
    상기 차폐체를 상기 금속 탐지기 헤드에 접합하기 위해 사용되는 수지가 상기 수지, 상기 금속 탐지기 헤드 및 상기 차폐체 사이의 접합을 촉진하도록 상기 차폐체를 통해 그리고 상기 차폐체의 주위에서 유동할 수 있도록 상기 차폐체는 천공되어 있으며,
    상기 복수의 평면 요소는 상기 차폐체의 영역 상에 장착되도록 구성되고, 상기 평면 요소는 상기 복수의 평면 요소 중 적어도 하나의 평면 요소가 상기 차폐체 및 저면 커버와 접합하도록 상기 수지에 대해 반응성인 재료로 형성되는,
    금속 탐지기 헤드 장치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 금속 탐지기 헤드의 적어도 하나의 비금속 부분은 유리섬유를 포함하고,
    상기 차폐체는 수지를 사용하여 상기 유리섬유에 접합되며,
    상기 수지는 상기 유리섬유의 구조용 수지와 친화성인 에폭시를 포함하는,
    금속 탐지기 헤드 장치.
  20. 제 18 항에 있어서,
    상기 금속 탐지기 헤드의 적어도 하나의 비금속 부분은 열가소성 물질을 포함하고,
    상기 차폐체는 수지를 사용하여 상기 열가소성 물질에 접합되며,
    상기 수지는 상기 열가소성 물질과 친화성인 열가소성 수지를 포함하는,
    금속 탐지기 헤드 장치.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 열가소성 물질은 폴리비닐 클로라이드 물질을 포함하고,
    상기 수지는 아크릴-부타디엔-스티렌 수지를 포함하는,
    금속 탐지기 헤드 장치.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 폴리비닐 클로라이드 물질 및 상기 아크릴-부타디엔-스티렌 수지는 클로로메탄 및 하이드로-퓨란 중 적어도 하나와 함께 용매-용접되는,
    금속 탐지기 헤드 장치.
  23. 금속 탐지기 헤드에 있어서,
    송신-수신 코일 조립체, 및
    송신-수신 코일 조립체와 외부 환경 사이에 위치된 차폐체를 포함하고,
    상기 송신-수신 코일 조립체는 적어도 하나의 수신 코일 및 적어도 하나의 송신 코일을 포함하고, 상기 송신 코일은 상기 수신 코일과 이격된 관계로 위치되며,
    상기 차폐체는 가요성, 전도성, 및 비자성을 갖도록 구성되고, 기재 상에 피복된 금속막을 포함하며,
    상기 차폐체를 상기 금속 탐지기 헤드에 접합하기 위해 사용되는 수지가 상기 수지, 상기 금속 탐지기 헤드 및 상기 차폐체 사이의 접착을 촉진하도록 상기 차폐체를 통해 그리고 상기 차폐체의 주위에서 유동할 수 있도록 상기 차폐체는 천공되어 있고,
    상기 기재는 가요성 재료, 폴리에스터, 및 폴리마이드로 이루어진 그룹 중 적어도 하나를 포함하는,
    금속 탐지기 헤드.
  24. 금속 탐지기 헤드에 있어서,
    송신-수신 코일 조립체, 및
    송신-수신 코일 조립체와 외부 환경 사이에 위치된 차폐체를 포함하고,
    상기 송신-수신 코일 조립체는 적어도 하나의 수신 코일 및 적어도 하나의 송신 코일을 포함하고, 상기 송신 코일은 상기 수신 코일과 이격된 관계로 위치되며,
    상기 차폐체는 가요성, 전도성, 및 비자성을 갖도록 구성되고, 상기 차폐체 내에서 폐쇄 루프를 제거하기 위해 복수의 간극을 갖도록 구성되며,
    상기 복수의 간극의 각각의 간극은 상기 간극을 횡단하여 전도가 발생하는 제 1 거리보다 크고, 상기 송신 코일 및 상기 수신 코일과 관련되는 커패시턴스의 안정화가 달성되지 않는 제 2 거리보다 작은 폭을 나타내도록 구성되는,
    금속 탐지기 헤드.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 복수의 간극의 각각의 간극은 1/16 인치 내지 1/4 인치의 범위의 폭을 나타내도록 구성되는,
    금속 탐지기 헤드.
  26. 금속 탐지기 헤드에 있어서,
    송신-수신 코일 조립체, 및
    송신-수신 코일 조립체와 외부 환경 사이에 위치된 차폐체를 포함하고,
    상기 송신-수신 코일 조립체는 적어도 하나의 수신 코일 및 적어도 하나의 송신 코일을 포함하고, 상기 송신 코일은 상기 수신 코일과 이격된 관계로 위치되며,
    상기 차폐체는 가요성, 전도성, 및 비자성을 갖도록 구성되고, 상기 차폐체 내에서 폐쇄 루프를 제거하기 위해 복수의 간극을 갖도록 구성되며,
    상기 복수의 간극은 상기 차폐체의 모든 영역이 어떤 폐쇄 루프도 도입함이 없이 다른 모든 영역에 전기적으로 접속되도록 구성되는,
    금속 탐지기 헤드.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 복수의 간극의 각각의 간극은 1/16 인치 내지 1/4 인치의 범위의 폭을 나타내도록 구성되는,
    금속 탐지기 헤드.
  28. 차폐식 금속 탐지기 헤드를 제조하기 위한 방법으로서, 상기 방법은,
    송신-수신 코일 조립체를 갖는 하우징을 포함하는 금속 탐지기 헤드를 조립하는 단계 - 상기 송신-수신 코일 조립체는 적어도 하나의 수신 코일 및 적어도 하나의 송신 코일을 포함하고, 상기 송신 코일은 상기 수신 코일과 이격된 관계로 위치되며, 상기 조립하는 단계는 상기 송신-수신 코일 조립체와 외부 환경 사이에 차폐체를 설치하는 단계를 포함함-;
    경화 시에 컴포넌트와 함께 상기 차폐체를 고정하도록 구성되는 수지를 사용하여 적어도 하나의 금속 탐지기 헤드 컴포넌트에 상기 차폐체를 접합하는 단계 - 상기 차폐체는 가요성, 전도성, 및 비자성을 갖도록 구성됨-; 및
    상기 수지가 경화되지 않은 동안에 상기 차폐체의 영역 상에 복수의 평면 요소를 설치하는 단계 - 상기 복수의 평면 요소는 하나의 층으로 배치되며, 상기 평면 요소는 상기 복수의 평면 요소 중 적어도 하나의 평면 요소가 상기 차폐체 및 저면 커버와 접합하도록 상기 수지에 대해 반응성인 재료로 형성됨-;
    를 포함하는, 차폐식 금속 탐지기 헤드를 제조하기 위한 방법.
  29. 제 28 항에 있어서,
    상기 금속 탐지기 헤드의 요소를 유지하도록 구성되는 상기 하우징의 적어도 하나의 커버 상에 상기 차폐체를 설치하는 단계를 더 포함하고,
    상기 차폐체는 스트립을 포함하고, 상기 스트립은 상기 송신-수신 코일 조립체와 상기 외부 환경 사이에 존재하도록 위치되는,
    차폐식 금속 탐지기 헤드를 제조하기 위한 방법.
  30. 제 29 항에 있어서,
    상기 금속 탐지기 헤드를 조립하는 단계는,
    수신 코일 배선이 권취되는 적어도 하나의 수신 코일 형체를 저면 커버의 상면 상에 위치시키는 단계 - 상기 수신 코일은 상기 차폐체의 스트립의 직상측에서 정렬되도록 구성됨-;
    송신 코일 배선이 권취되는 송신 코일 형체를 상기 적어도 하나의 수신 코일 형체의 상면 상에 위치시키는 단계; 및
    상기 하우징 내에 상기 적어도 하나의 수신 코일 형체 및 상기 송신 코일 형체를 고정하는 단계를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 수신 코일 형체 및 상기 송신 코일 형체는 비자성 재료 및 비전도성 재료를 포함하는,
    차폐식 금속 탐지기 헤드를 제조하기 위한 방법.
  31. 제 30 항에 있어서,
    상기 조립하는 단계는,
    상기 적어도 하나의 수신 코일을 위해 지지 및 강직성을 제공하기 위해 상기 적어도 하나의 수신 코일 형체의 내측에 적어도 하나의 수신 코일 형체 보강재를 설치하는 단계를 포함하는,
    차폐식 금속 탐지기 헤드를 제조하기 위한 방법.
  32. 제 28 항에 있어서,
    상기 설치하는 단계는 상기 저면 커버의 외주의 주위에 상기 차폐체를 설치하는 단계를 포함하는,
    차폐식 금속 탐지기 헤드를 제조하기 위한 방법.
  33. 제 28 항에 있어서,
    상기 설치하는 단계는,
    상기 적어도 하나의 송신 코일의 상측의 영역 및 주위의 영역에 차폐체를 설치함으로써 상기 송신-수신 코일 조립체와 상기 외부 환경 사이의 커패시턴스 변화를 감소시키는 단계를 포함하고,
    상기 차폐체는 상면 커버에서 그리고 저면 커버 상의 상기 적어도 하나의 수신 코일의 직하에서 상기 적어도 하나의 송신 코일을 둘러싸도록 구성되는,
    차폐식 금속 탐지기 헤드를 제조하기 위한 방법.
  34. 제 28 항에 있어서,
    상기 차폐체는 기재 상에 피복된 금속막을 포함하는,
    차폐식 금속 탐지기 헤드를 제조하기 위한 방법.
  35. 제 34 항에 있어서,
    상기 기재는 가요성 재료, 폴리에스터, 및 폴리이미드로 이루어진 그룹 중 적어도 하나를 포함하는,
    차폐식 금속 탐지기 헤드를 제조하기 위한 방법.
  36. 제 28 항에 있어서,
    상기 차폐체는 금속 코팅된 플라스틱 막을 포함하는,
    차폐식 금속 탐지기 헤드를 제조하기 위한 방법.
  37. 제 28 항에 있어서,
    상기 차폐체를 상기 금속 탐지기 헤드에 접합하기 위해 사용되는 수지가 상기 수지, 상기 금속 탐지기 헤드 및 상기 차폐체 사이의 접착을 촉진하기 위해 상기 차폐체를 통해 그리고 상기 차폐체의 주위에서 유동할 수 있도록 상기 차폐체는 천공되어 있는,
    차폐식 금속 탐지기 헤드를 제조하기 위한 방법.
  38. 제 28 항에 있어서,
    상기 금속 탐지기 헤드의 적어도 하나의 비금속 부분은 유리섬유를 포함하고,
    상기 차폐체는 상기 수지를 사용하여 상기 유리섬유에 접합되며,
    상기 수지는 상기 유리섬유의 구조용 수지와 친화성인 에폭시를 포함하는,
    차폐식 금속 탐지기 헤드를 제조하기 위한 방법.
  39. 제 28 항에 있어서,
    상기 금속 탐지기 헤드의 적어도 하나의 비금속 부분은 열가소성 물질을 포함하고,
    상기 차폐체는 수지를 사용하여 상기 열가소성 물질에 접합되며,
    상기 수지는 상기 열가소성 물질과 친화성인 열가소성 수지를 포함하는,
    차폐식 금속 탐지기 헤드를 제조하기 위한 방법.
  40. 제 39 항에 있어서,
    상기 열가소성 물질은 폴리비닐 클로라이드 물질을 포함하고, 상기 수지는 아크릴-부타디엔-스티렌 수지를 포함하는,
    차폐식 금속 탐지기 헤드를 제조하기 위한 방법.
  41. 제 40 항에 있어서,
    상기 폴리비닐 클로라이드 재료 및 상기 아크릴-부타디엔-스티렌 수지는 클로로메탄 및 하이드로-퓨란 중 적어도 하나로 함께 용매-용접되는,
    차폐식 금속 탐지기 헤드를 제조하기 위한 방법.
  42. 제 28 항에 있어서,
    상기 금속 탐지기 헤드의 적어도 하나의 비금속 부분은 플라스틱을 포함하는,
    차폐식 금속 탐지기 헤드를 제조하기 위한 방법.
  43. 제 42 항에 있어서,
    상기 플라스틱은 아크릴-부타디엔-스티렌 플라스틱을 포함하는,
    차폐식 금속 탐지기 헤드를 제조하기 위한 방법.
  44. 제 28 항에 있어서,
    강성 및 경량의 수신 코일을 제공하기 위해 상기 적어도 하나의 수신 코일 형체의 내측에 상기 적어도 하나의 수신 코일 형체 보강재를 설치하는 단계를 더 포함하는,
    차폐식 금속 탐지기 헤드를 제조하기 위한 방법.
  45. 제 44 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 수신 코일 형체 보강재는 추가의 강직성을 제공하기 위해 리브형 또는 파형 부분을 포함하는,
    차폐식 금속 탐지기 헤드를 제조하기 위한 방법.
  46. 제 28 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 수신 코일은 반대 방향으로 권취되는 적어도 2 개의 루프를 포함하는,
    차폐식 금속 탐지기 헤드를 제조하기 위한 방법.
  47. 제 28 항에 있어서,
    강성 및 경량의 수신 코일을 제공하기 위해 상기 적어도 하나의 수신 코일 형체의 내측에 설치되는 적어도 하나의 수신 코일 형체 보강재를 더 포함하는,
    차폐식 금속 탐지기 헤드를 제조하기 위한 방법.
  48. 제 47 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 수신 코일 형체 보강재는 추가의 강직성을 제공하기 위한 부분을 포함하고, 상기 추가의 강직성을 제공하는 부분은 리브형 부분 및 파형 부분으로 이루어진 그룹 중에서 적어도 하나의 부분을 포함하는,
    차폐식 금속 탐지기 헤드를 제조하기 위한 방법.
  49. 제 28 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 수신 코일은 사극자 구성이고,
    상기 적어도 하나의 송신 코일은 이극자 구성인,
    차폐식 금속 탐지기 헤드를 제조하기 위한 방법.
  50. 차폐식 금속 탐지기 헤드를 제조하기 위한 방법으로서, 상기 방법은,
    송신-수신 코일 조립체를 갖는 하우징을 포함하는 금속 탐지기 헤드를 조립하는 단계를 포함하며,
    상기 송신-수신 코일 조립체는 적어도 하나의 수신 코일 및 적어도 하나의 송신 코일을 포함하고, 상기 송신 코일은 상기 수신 코일과 이격된 관계로 위치되며,
    상기 조립하는 단계는 상기 송신-수신 코일 조립체와 외부 환경 사이에 차폐체를 설치하는 단계를 포함하며,
    상기 차폐체는 가요성, 전도성, 및 비자성을 갖도록 구성되고, 상기 차폐체 내에서 폐쇄 루프를 제거하기 위해 복수의 간극을 갖도록 구성되며,
    상기 금속 탐지기 헤드의 외주의 주위에서 상기 금속 탐지기 헤드의 중심 부분을 따라 위치되고,
    상기 적어도 하나의 간극은 상기 중심 부분 및 상기 외주에 위치되는,
    차폐식 금속 탐지기 헤드를 제조하기 위한 방법.
  51. 차폐식 금속 탐지기 헤드를 제조하기 위한 방법으로서, 상기 방법은,
    송신-수신 코일 조립체를 갖는 하우징을 포함하는 금속 탐지기 헤드를 조립하는 단계로서,
    상기 송신-수신 코일 조립체는 적어도 하나의 수신 코일 및 적어도 하나의 송신 코일을 포함하고, 상기 송신 코일은 상기 수신 코일과 이격된 관계로 위치되며,
    상기 조립하는 단계는 상기 송신-수신 코일 조립체와 외부 환경 사이에 차폐체를 설치하는 단계를 포함하며,
    상기 차폐체는 가요성, 전도성, 및 비자성을 갖도록 구성되고, 상기 차폐체 내에서 폐쇄 루프를 제거하기 위해 복수의 간극을 갖도록 구성되며,
    상기 복수의 간극의 각각의 간극은 상기 간극을 횡단하여 전도가 발생하는 제 1 거리보다 크고, 상기 송신 코일 및 상기 수신 코일과 관련되는 커패시턴스의 안정화가 달성되지 않는 제 2 거리보다 작은 폭을 나타내도록 구성되는,
    차폐식 금속 탐지기 헤드를 제조하기 위한 방법.
  52. 제 51 항에 있어서,
    상기 복수의 간극의 각각의 간극은 1/16 인치 내지 1/4 인치의 범위의 폭을 나타내도록 구성되는,
    차폐식 금속 탐지기 헤드를 제조하기 위한 방법.
  53. 차폐식 금속 탐지기 헤드를 제조하기 위한 방법으로서, 상기 방법은,
    송신-수신 코일 조립체를 갖는 하우징을 포함하는 금속 탐지기 헤드를 조립하는 단계를 포함하며,
    상기 송신-수신 코일 조립체는 적어도 하나의 수신 코일 및 적어도 하나의 송신 코일을 포함하고, 상기 송신 코일은 상기 수신 코일과 이격된 관계로 위치되며,
    상기 조립하는 단계는 상기 송신-수신 코일 조립체와 외부 환경 사이에 차폐체를 설치하는 단계를 포함하며,
    상기 차폐체는 가요성, 전도성, 및 비자성을 갖도록 구성되고, 상기 차폐체 내에서 폐쇄 루프를 제거하기 위해 복수의 간극을 갖도록 구성되며,
    상기 차폐체의 모든 영역이 어떤 폐쇄 루프도 도입함이 없이 모두 다른 영역에 전기적으로 접속되도록 상기 복수의 간극이 구성되는,
    차폐식 금속 탐지기 헤드를 제조하기 위한 방법.
  54. 제 53 항에 있어서,
    상기 복수의 간극의 각각의 간극은 1/16인치 내지 1/4인치의 범위의 폭을 나타내도록 구성되는,
    차폐식 금속 탐지기 헤드를 제조하기 위한 방법.
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