WO1989007775A1 - Metal detector - Google Patents

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WO1989007775A1
WO1989007775A1 PCT/CH1989/000022 CH8900022W WO8907775A1 WO 1989007775 A1 WO1989007775 A1 WO 1989007775A1 CH 8900022 W CH8900022 W CH 8900022W WO 8907775 A1 WO8907775 A1 WO 8907775A1
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WO
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metal detector
signal
detector according
magnetic field
measuring part
Prior art date
Application number
PCT/CH1989/000022
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German (de)
French (fr)
Inventor
Dieter Alex Rufer
Walter Egger
Original Assignee
Egco Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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    • 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
    • G01V3/10Electric 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 using induction coils
    • G01V3/101Electric 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 using induction coils by measuring the impedance of the search coil; by measuring features of a resonant circuit comprising the search coil
    • 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
    • G01V3/15Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation specially adapted for use during transport, e.g. by a person, vehicle or boat

Definitions

  • the present invention relates to a metal detector according to the preamble of claim 1.
  • Metal detection devices of this type are primarily used for localizing metal parts laid under a surface, such as reinforcing iron in reinforced concrete or lines and other construction elements in building parts.
  • Such known metal detection devices prove to be disadvantageous with regard to their accuracy and ease of use, because when the surface is scanned with the Measuring part, the position of the object sought is determined by the maximum of the deflection, which results in a relatively flat signal curve as a function of the scanning path. This means that the surface has to be painted over several times and the determination of the maximum remains relatively imprecise due to its blurring. In addition, it is tiring for the user to look at the pointer of the instrument and at the same time to assess the position and movement of the measuring part.
  • FIG. 1 is a perspective view of a metal detector according to the invention on a concrete surface
  • FIG. 2 is a perspective view of the measuring part of such a metal detector
  • FIG. 3 shows a schematic illustration of a double coil and a marking device in a sectional view
  • Fig. 4 shows the block diagram of an inventive
  • FIG. 5 shows a diagram of the signal curve as a function of the scanning path according to a further embodiment of the invention.
  • the 1 comprises an evaluation part 1 with an image output device 2 and one with keys and / or switch-provided field 3.
  • the device 2 can have a cathode ray tube, a liquid crystal dot matrix or other display means.
  • the evaluation part 1 is connected via cables 4 and 5 to a measuring path device 6, 7, 8 or to a probe 9.
  • the device 6, 7, 8, which together with the probe 9 forms the actual measuring part, consists of a part 6, a rotatable guide device 7 and a flexible traction means 8, the part 6 having an unwinding device on the inside.
  • the metal detector according to FIG. 1 is used, for example, to locate reinforcing bars 10, 10 ', 10 "in a concrete wall 11 and functions as follows:
  • the probe 9 emits an alternating magnetic field of, for example, 1500 Hz and also serves as a sensor which detects the reactions caused by the reinforcing bars 10, 10 ', 10 "by interactions with the mentioned alternating magnetic field.
  • the traction means 8 can, for example, be a plastic thread that is only slightly stretchable with the probe 9.
  • the unwinding device in the interior of part 6 is connected to a clock disk, from which the distance a between the unwinding part 6 and the probe 9 results from counting the pulses.
  • the guide device 7 is connected to an angle encoder or a timing disk in order to determine the angle ⁇ C between a reference direction and the direction of the traction means.
  • the measurement signal along the scanning path 12 is digitized and stored in connection with the rectangular coordinates calculated from the values of ⁇ and a.
  • the measurement signal is displayed directly in the form of brightness and / or color patterns on the display device, or only the points are displayed which each correspond to an associated extreme value of the measurement signal, that is to say the position of a reinforcing iron.
  • the display device 2 can also be used to indicate numerical values which correspond, for example, to the degree of coverage at the point of a reinforcing bar indicated by the position of the probe on the screen.
  • Printer / plotter can be connected to get the image on any scale.
  • FIG. 2 shows a measuring part 21 with the omission of part of the upper cover, which contains a marking device.
  • the measuring part 21 has two wheels 22, 22 ', which are coupled via a common axis 23, in order to effect a guidance in a straight direction when rolling off, wherein a rail could also be provided for guidance along a straight line for the same purpose.
  • the wheels have a non-slip surface and a well-defined radius, for example in that the wheel is made of hard material and the rolling surface of the wheel contains a groove in which a soft and non-slip rubber ring is inserted.
  • the measuring part 21 is provided with a displacement measuring device consisting of a clock disc 24 driven by the axis 23 and a double fork light barrier 25 and with a coil 26 serving as a sensor, which represents the actual metal detector.
  • the measuring part 21 connected to an evaluation part via a connecting cable 27 serves to locate a reinforcing bar 29 in a concrete wall 28.
  • the front side of the measuring part 21 is provided with switches and / or keys 19 and, if appropriate, with light-emitting diodes 18.
  • the displacement measuring device functions in such a way that, when the axis 23 rotates, the double fork light barrier 25 generates two signals, for example 90 ° out of phase, by interaction with the clock disk 24, from which the scanning path traversed can be determined in order to determine the position of the metal part determine.
  • the metal detector has an auxiliary device which is based on the continuous storage of values of at least one physical quantity in order to subsequently determine the positions which correspond to the extreme values of the measurement signal, the physical quantity being an electrical analog or digital signal or a mechanical-geometric position.
  • an adjustment is carried out automatically by pressing a button on the suspended evaluation part and when the measuring part is further away from metallic objects.
  • the measuring part 21 is then placed on the surface to be examined and one of the keys 19 prepares for the start of a measurement. Now the measuring part 21 is moved by hand with slight pressure on the surface in a first direction, for example from from left to right.
  • the rigidly coupled wheels 22 and 22 "result in a straight guidance of the movement.
  • the measuring signal that is created is automatically electronically stored point by point and in function of the scanning path that is traversed.
  • the electronic circuit recognizes this and during a After a short waiting time, the positions of those values along the scanning path where there is a signal maximum or minimum are calculated from the point-by-point stored measurement curve.
  • the position of the reinforcing iron is then indicated at these points by a light-emitting diode
  • Several positions, under which a reinforcement bar is located, can be specified in a short time and with high accuracy. Additional information about the diameter of the reinforcement bar and the depth below the surface are indicated at the corresponding locations on the display of the evaluation part and if necessary printed out on a paper strip.
  • the double coil of a measuring part 21 has a ferrite shell core 31 with an inner winding 32 and / or an unconventional outer winding 33.
  • An optional marking device comprises a solution 34 with a fiber pen 35 with a dye-soaked writing tip 36.
  • the fiber pen 35 is pressed in the non-activated state by a spiral spring 37 against a stop of the socket 34.
  • the socket 34 can, for example, be mounted on the measuring part and can preferably be unscrewed for removal when not in use.
  • all other elements of the double coil and the marking device are preferably made of non-metallic and non-magnetic material.
  • the double coil allows a switchover from the inner winding 32 to the outer coil 33 in order to obtain additional information from the two magnetic fields which differ in the course of the field lines, which allows not only the depth but also the diameter of the reinforcement rod to calculate.
  • the felt pen 35 is pressed down when the measuring part or the probe 21 (FIG. 2) is exactly over a reinforcing bar in order to conveniently mark the surface of the concrete slab 28 there, under which a piece of metal is located.
  • the exact position of the reinforcing iron 29 is calculated according to the invention from the stored measurement values and at the backward movement of the measuring part 21 is displayed, for example, by means of a light-emitting diode 18.
  • the measuring part 21, which is preferably provided with a double coil according to FIG. 3, could also be implemented with one or more coils with or without core material.
  • a solution with a ferrite rod would have the advantage that additional information could be obtained by an axial movement of the probe.
  • the recording could be carried out on a film spread out on the concrete surface 39 or on an adhesive tape rolled out of the measuring part in the matrix or thermal printing process.
  • the marking could also be done with the aid of adhesive dots from a supply roll in the measuring part.
  • the marking could also contain additional information, for example about the depth and / or the diameter of the metal piece.
  • the metal detector according to FIG. 4 has a measuring part 41 and an evaluation part 42.
  • the measuring part 41 comprises a displacement transducer 43, which supplies two signals J1 and J2 which are phase-shifted by 90 ° in order to distinguish the forward and the backward movement, as well as two coils 44, 45 which 3, an input unit 47 with a first key for switching the coils and a second key for establishing readiness for a measurement, and a display unit 48 with light-emitting diodes, lamps or LCDs.
  • the evaluation part 42 has a high-impedance oscillator 49 which is connected to a capacitor circuit 50 which forms a resonant circuit with the coil 44 or 45 which has just been activated.
  • the output of the circuit 50 is connected via the series circuit of a rectifier circuit 51 and a low-pass filter 52 to the first input of a differential amplifier 53, the second input of which is supplied with the output signal of a digital-to-analog converter 54 used for automatic drift compensation.
  • the output signal of the differential amplifier 53 is added to the data bus of a microprocessor 58 via the series connection of a multiplier 55, a non-linear amplifier 56 and an analog-digital converter 57.
  • the evaluation part 42 comprises a forward-backward detector 59, which is acted upon by the signals J1 and J2, the pulse output of which is connected to the counter input of a counter 60, which together with a Read-write memory (RAM) 61, a read memory (ROM) 62 and an input and output circuit 63 is connected to the microprocessor 58, both the counter 60 and the circuit 63 having been won by the detector 59 ⁇ Nnen forward-backward signal, which indicates the direction of movement.
  • the circuit 63 supplies the digital signals for the digital-to-analog converter 54, for the display unit 48 and for a further display unit 64, and the calibration signal for the multiplier 55.
  • the circuit 63, to which a further input unit 65 is connected, is connected to the input unit 47 via further connections.
  • the oscillating circuit formed by the capacitor circuit 50 and the coil 44 or 45 just connected is excited by the oscillator 49, the properties of the signal at the output of the circuit 50 being changed when metal is present in the vicinity of the coil.
  • the change in amplitude is preferably evaluated.
  • additional information is obtained which allows not only the depth but also the diameter of a metal To determine the rod.
  • the switchover can be carried out manually or automatically by the microprocessor 58 via the circuit 63 and the unit 47.
  • the output signal of the circuit 50 is fed through the described path to the signal input of the microprocessor 58, wherein the elements 53 to 56 can also be omitted if, for example, an analog-digital converter 57 with a high resolution of e.g. 12 bit is used, but it is expensive and / or slow. In contrast, the converters 54 and 57 in FIG. 4 would be provided for 8 bits.
  • the microprocessor calculates the amplitude or another selected parameter of the input signal, stores the corresponding value and carries out all operations which have been described in connection with the method explained with reference to FIG. 2.
  • the main signal is multiplied by the multiplier 55 with a digital calibration signal supplied by the circuit 63, the value of the digital signal being a function of the selected rod diameter.
  • the nonlinear amplifier 56 for example a logarithmizer, is provided in order to reduce the demands on the downstream converter 57 which result from the fact that The input signal of the same strongly depends on the depth of the reinforcing iron in the concrete.
  • the memory 61 (RAM) serves to store the measured values and as working memory of the microprocessor.
  • the memory 62 (ROM) contains the evaluation program and function tables. Of course, other more convenient memories can also be used.
  • Display unit 64 can be an alphanumeric display of the values of the bar depth or the overlap of the input or 'calculated Stab pen ⁇ diameter, the constants expected Mess Market ⁇ , the Materialkon ⁇ , zwi ⁇ chen the lateral Di ⁇ tanz the last two maxima or minima etc. enable.
  • the input unit 65 has buttons and switches for selecting a desired type of use, for example for determining the rod depth for a given rod diameter, for triggering the automatic adjustment of the drift in order to emit a signal when there is no metal nearby simultaneous determination of the rod depth and the rod diameter, for entering parameters relating to the diameter, the material constant or the metal type, etc.
  • the unit 48 can have a plurality of lamps or light-emitting diodes, one for indicating that the displacement speed the measuring part or the probe has come close to the greatest permissible speed, another to indicate that there is no malfunction, and a third to indicate that a reinforcing iron was run over during a new measurement during the first direction of movement of the probe, and also to display the calculated position of the reinforcing bars during the movement in the second direction.
  • the measuring part 21 (FIG. 2) can have a single axis and a third point sliding on the surface, for example made of PTFE or sapphire.
  • the auxiliary device can have a simple coil and means, for example similar to photo lenses, in order to move the coil into a second position which is raised by a defined amount over the concrete surface.
  • a scanning process can be carried out by moving the measuring part 9 without elements 6, 7, 8 (FIG. 1) in the forward or backward direction.
  • the diagram shows the course of the signal strength S as a function of the scanning path X, For example, according to line 12 in FIG. 1, the metal parts sought being located below the signal maxima. If the measuring part passes over the points A, B, C,..., The electronics only recognizes a maximum (or a minimum) as such if the last stored largest signal value, for example S 1, around a certain amount S M - - S. was undercut. In this position (point D), for example, a green LED 18 lights up, which thus indicates to the user of the device that a maximum (or minimum) has been exceeded.
  • the marking device itself can also be used in combination with any metal detection device according to the prior art.
  • the invention also includes the combination of measurement and evaluation part in one and the same unit.

Abstract

A metal detector comprises a measuring part (6, 7, 8) and an evaluation part (1). The measuring part produces a variable magnetic field and has a sensor (9) which detects fluctuations in a magnetic field signal due to the reinforcing rods (10, 10', 10'') to be detected. To improve the precision when determining the position of said rods, an auxiliary device with a double coil is provided to produce two variable magnetic fields as desired and to store a physical quantity derived from the magnetic field signal.

Description

M e t a l l s u c h g e r ä t M e t a l l s u c h g e rät
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Metallsuchgerät gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The present invention relates to a metal detector according to the preamble of claim 1.
Derartige Metallsuchgeräte werden vornehmlich zur Lokali¬ sierung von unter einer Oberfläche verlegten Metallteilen wie beispielsweise Armierungseisen in Stahlbeton oder Leitungen und anderen Konstruktionselementen in Gebäude¬ teilen angewendet.Metal detection devices of this type are primarily used for localizing metal parts laid under a surface, such as reinforcing iron in reinforced concrete or lines and other construction elements in building parts.
Solche bekannten Metallsuchgeräte erweisen sich als nach¬ teilig im Hinblick auf ihre Genauigkeit und Bedienungs¬ freundlichkeit, weil beim Abtasten der Oberfläche mit dem Messteil die Lage des gesuchten Gegenstandes durch das Maximum des Ausschlags bestimmt ist, der einen relativ flachen Signalverlauf in Funktion des Abtastweges ergibt. Somit muss die Oberfläche mehrmals überstrichen werden und die Bestimmung des Maximums bleibt wegen seiner Unscharfe relativ ungenau. Zudem ist es für den Benutzer ermüdend, auf den Zeiger des Instrumentes zu schauen und gleichzei¬ tig die Lage und Bewegung des Messteils zu beurteilen.Such known metal detection devices prove to be disadvantageous with regard to their accuracy and ease of use, because when the surface is scanned with the Measuring part, the position of the object sought is determined by the maximum of the deflection, which results in a relatively flat signal curve as a function of the scanning path. This means that the surface has to be painted over several times and the determination of the maximum remains relatively imprecise due to its blurring. In addition, it is tiring for the user to look at the pointer of the instrument and at the same time to assess the position and movement of the measuring part.
Meistens ist es auch von Interesse zu wissen, wie tief beispielsweise ein Armierungsstab unter der Oberfläche liegt und welchen Durchmesser er aufweist. Diese Angaben werden mit den bekannten Metallsuchgeräten nur unvollstän¬ dig geliefert, da diese Geräte nur dann die Tiefe richtig angeben, wenn der Stabdurchmesser im voraus bekannt ist.Most of the time, it is also of interest to know how deep, for example, a reinforcing bar lies below the surface and what diameter it has. This information is only supplied incompletely with the known metal detection devices, since these devices only correctly indicate the depth if the rod diameter is known in advance.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein bedienungsfreund¬ liches Metallsuchgerät zu schaffen, das eine höhere Genauig¬ keit bei der Bestimmung der Lage des gesuchten Metallteils gestattet.It is therefore an object of the invention to provide an easy-to-use metal detector which allows greater accuracy in determining the position of the metal part sought.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die im kennzeich¬ nenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Massnahmen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteran¬ sprüchen.According to the invention, this object is achieved by the measures specified in the characterizing part of claim 1. Advantageous further developments result from the subclaims.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung bei¬ spielsweise erläutert. Dabei zeigt:The invention is explained below with reference to a drawing, for example. It shows:
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines erfindungs- gemäεsen Metallsuchgerätes auf einer Betonober¬ fläche,1 is a perspective view of a metal detector according to the invention on a concrete surface,
Fig. 2 eine perspektivische Darstellung des Messteils eines solchen Metallsuchgerätes,2 is a perspective view of the measuring part of such a metal detector,
Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Doppelspule und einer Markiervorrichtung im Schnittbild,3 shows a schematic illustration of a double coil and a marking device in a sectional view,
Fig. 4 das Blockschaltbild eines erfindungsgemässenFig. 4 shows the block diagram of an inventive
Metallsuchgerätes mit einem Messteil nach Fig. 2, undMetal detector with a measuring part according to Fig. 2, and
Fig. 5 ein Diagramm des Signalverlaufs in Funktion des Abtastweges gemäss einer weiteren Ausführung der Erfindung.5 shows a diagram of the signal curve as a function of the scanning path according to a further embodiment of the invention.
Das Metallsuchgerät nach Fig. 1 umfasst einen Auswerteteil 1 mit einer Bildausgabevorrichtung 2 und ein mit Tasten und/oder Schaltern versehenes Feld 3. Die Vorrichtung 2 kann eine Kathodenstrahlröhre, eine Flüssigkristall-Punkte- Matrix oder andere Anzeigemittel aufweisen. Das Auswert¬ teil 1 ist über Kabel 4 und 5 mit einer Messwegvorrichtung 6, 7, 8 bzw. mit einer Sonde 9 verbunden. Die Vorrichtung 6, 7, 8, die zusammen mit der Sonde 9 den eigentlichen Messteil bildet, besteht aus einem Teil 6, einer drehbaren Führungsvorrichtung 7 und einem geschmeidigen Zugmittel 8, wobei der Teil 6 im Innern eine Abwicklungsvorrichtung auf¬ weist.1 comprises an evaluation part 1 with an image output device 2 and one with keys and / or switch-provided field 3. The device 2 can have a cathode ray tube, a liquid crystal dot matrix or other display means. The evaluation part 1 is connected via cables 4 and 5 to a measuring path device 6, 7, 8 or to a probe 9. The device 6, 7, 8, which together with the probe 9 forms the actual measuring part, consists of a part 6, a rotatable guide device 7 and a flexible traction means 8, the part 6 having an unwinding device on the inside.
Das Metallsuchgerät nach Fig. 1 dient beispielsweise zur Lokalisierung von Armierungseisen 10, 10', 10" in einer Betonmauer 11 und funktioniert folgendermassen:The metal detector according to FIG. 1 is used, for example, to locate reinforcing bars 10, 10 ', 10 "in a concrete wall 11 and functions as follows:
Die Sonde 9 sendet ein magnetisches Wechselfeld von bei¬ spielsweise 1500 Hz aus und dient auch als ein Sensor, der die von den Armierungseisen 10, 10', 10" durch Wechsel¬ wirkungen mit dem erwähnten magnetischen Wechselfeld her¬ vorgerufenen Rückwirkungen detektiert.The probe 9 emits an alternating magnetic field of, for example, 1500 Hz and also serves as a sensor which detects the reactions caused by the reinforcing bars 10, 10 ', 10 "by interactions with the mentioned alternating magnetic field.
Mit der Sonde 9 wird nun die Betonoberfläche entlang eines angedeuteten Abtastweges 12 dicht überstrichen. Die Lage der Sonde 9 und somit auch der Abtastweg wird koordinaten- massig mittels der Vorrichtung 6, 7, 8 erfasst, indem das geschmeidige Zugmittel 8 unter Spannung abgewickelt wird. Das Zugmittel 8 kann beispielsweise ein nur wenig dehnba¬ rer mit der Sonde 9 verbundener Kunststoffaden sein. Die Abwicklungsvorrichtung im Innern des Teils 6 ist mit einer Taktscheibe verbunden, woraus sich durch Zählung der Impulse die Distanz a zwischen dem Abwicklungsteil 6 und der Sonde 9 ergibt. Die Führungsvorrichtung 7 ist mit einem Winkelkodierer oder einer Taktεcheibe verbunden, um den Winkel σC zwischen einer Referenzrichtung und der Rich¬ tung des Zugmittels zu ermitteln.With the probe 9, the concrete surface is now swept densely along an indicated scanning path 12. The position of the probe 9 and thus also the scanning path is coordinated measured by means of the device 6, 7, 8 by the smooth traction device 8 is unwound under tension. The traction means 8 can, for example, be a plastic thread that is only slightly stretchable with the probe 9. The unwinding device in the interior of part 6 is connected to a clock disk, from which the distance a between the unwinding part 6 and the probe 9 results from counting the pulses. The guide device 7 is connected to an angle encoder or a timing disk in order to determine the angle σC between a reference direction and the direction of the traction means.
Das Messignal entlang des Abtastweges 12 wird digitali¬ siert und in Zusammenhang mit den aus den Werten von σ und a berechneten rechtwinkligen Koordinaten gespeichert. Je nach Auswertprogramm wird auf der Anzeigevorrichtung entweder das Messignal direkt in Form von Helligkeits¬ und/oder Farbmustern angezeigt oder es werden nur die Punkte angezeigt, die jeweils einem zugehörigen Extremal- wert des Messignals, das heisst der Lage eines Armierungs¬ eisens entsprechen. Die Anzeigevorrichtung 2 kann auch zur Angabe von zahlenmässigen Werten dienen, die beispielsweise dem Grad der Ueberdeckung an der durch die Lage der Sonde auf dem Bildschirm bezeichneten Stelle eines Armierungs¬ eisens entsprechen. Selbstverständlich könnte auch ein Printer/Plotter angeschlossen werden, um im beliebigen Massstab das Bild zu erhalten.The measurement signal along the scanning path 12 is digitized and stored in connection with the rectangular coordinates calculated from the values of σ and a. Depending on the evaluation program, either the measurement signal is displayed directly in the form of brightness and / or color patterns on the display device, or only the points are displayed which each correspond to an associated extreme value of the measurement signal, that is to say the position of a reinforcing iron. The display device 2 can also be used to indicate numerical values which correspond, for example, to the degree of coverage at the point of a reinforcing bar indicated by the position of the probe on the screen. Of course, one could Printer / plotter can be connected to get the image on any scale.
In Fig. 2 ist ein Messteil 21 unter Weglassung eines Teils der oberen Abdeckung dargestellt, die eine Markiervorrich¬ tung enthält. Der Messteil 21 weist zwei Räder 22, 22' auf, die über eine gemeinsame Achse 23 gekoppelt sind, um beim Abrollen eine Führung in gerader Richtung zu bewirken, wobei für den gleichen Zweck auch eine Schiene zur Führung entlang einer geraden Linie vorgesehen werden könnte. Die Räder haben eine griffige Oberfläche und einen gut bestimm¬ ten Radius, indem beispielsweise das Rad aus hartem Material besteht und die Abrollfäche des Rades eine Rille enthält, in welcher ein weicher und griffiger Gummiring eingelegt ist. Der Messteil 21 ist mit einer Wegmessvor¬ richtung bestehend aus einer von der Achse 23 angetriebe¬ nen Taktscheibe 24 und aus einer Doppel-Gabellichtschranke 25 sowie mit einer als Sensor dienenden Spule 26 versehen, die den eigentlichen Metalldetektor darstellt. Der über ein Verbindungskabel 27 mit einem Auswerteteil verbundene Messteil 21 dient zur Lokalisierung eines ArmierungsSta¬ bes 29 in einer Betonmauer 28. Die Frontseite des Mess¬ teils 21 ist mit Schaltern und/oder Tasten 19 sowie gege¬ benenfalls mit Leuchdioden 18 versehen. Die Wegmessvorrichtung funktioniert in der Weise, daεs bei Drehung der Achse 23 die Doppel-Gabellichtschranke 25 durch Wechselwirkung mit der Taktscheibe 24 zwei beispiels¬ weise um 90°phasenverschobene Signale erzeugt, aus denen der durchlaufene Abtastweg ermittelt werden kann, um die Lage des Metallteils zu bestimmen. Zu diesem Zweck weist das Metallsuchgerät eine Hilfsvorrichtung auf, die auf der fortlaufenden Speicherung von Werten mindestens einer physikalischen Grosse beruht, um nachträglich die Posi¬ tionen zu bestimmen, die den extremalen Werten des Mess- Signals entsprechen, wobei die physikalische Grosse ein elektrisches Analog- oder Digitalsignal oder eine mecha¬ nisch-geometrische Position sein kann.FIG. 2 shows a measuring part 21 with the omission of part of the upper cover, which contains a marking device. The measuring part 21 has two wheels 22, 22 ', which are coupled via a common axis 23, in order to effect a guidance in a straight direction when rolling off, wherein a rail could also be provided for guidance along a straight line for the same purpose. The wheels have a non-slip surface and a well-defined radius, for example in that the wheel is made of hard material and the rolling surface of the wheel contains a groove in which a soft and non-slip rubber ring is inserted. The measuring part 21 is provided with a displacement measuring device consisting of a clock disc 24 driven by the axis 23 and a double fork light barrier 25 and with a coil 26 serving as a sensor, which represents the actual metal detector. The measuring part 21 connected to an evaluation part via a connecting cable 27 serves to locate a reinforcing bar 29 in a concrete wall 28. The front side of the measuring part 21 is provided with switches and / or keys 19 and, if appropriate, with light-emitting diodes 18. The displacement measuring device functions in such a way that, when the axis 23 rotates, the double fork light barrier 25 generates two signals, for example 90 ° out of phase, by interaction with the clock disk 24, from which the scanning path traversed can be determined in order to determine the position of the metal part determine. For this purpose, the metal detector has an auxiliary device which is based on the continuous storage of values of at least one physical quantity in order to subsequently determine the positions which correspond to the extreme values of the measurement signal, the physical quantity being an electrical analog or digital signal or a mechanical-geometric position.
Das Gerät nach Fig. 2 funktioniert nun folgendermassen:2 now works as follows:
Nach der Inbetriebnahme wird durch Druck auf eine Taste am umgehängten Auswerteteil und bei weiter Entfernung des Messteils von metallischen Gegenständen automatisch eine Justierung vorgenommen. Anschliessend wird der Messteil 21 auf die zu untersuchende Oberfläche aufgesetzt und mit einer der Tasten 19 der Beginn einer Messung vorbereitet. Nun wird der Messteil 21 von Hand mit leichtem Druck auf die Oberfläche in einer ersten Richtung bewegt, z.B. von links nach rechts. Durch die starr gekoppelten Räder 22 und 22" ergibt sich dabei eine gerade Führung der Bewegung. Das dabei entstehende Messignal wird automatisch punktweise und in Funktion des durchlaufenen Abtastweges elektronisch gespeichert. Wird nun die Bewegungsrichtung umgekehrt, so erkennt dies die elektronische Schaltung, und während einer kleinen Wartezeit werden aus der punktweise gespeicherten Messkurve die Lagen derjenigen Werte entlang des Abtastwe¬ ges berechnet, wo sich ein Signal-Maximum oder -Minimum befindet. Bei der Rückwärtsbewegung wird anschliessend an diesen Stellen durch eine Leuchtdiode die Lage des Armierungseisens angegeben. Auf diese Weise können in einem Durchgang mehrere Stellen, unter denen sich ein Armierungs- εtab befindet, in kurzer Zeit und mit hoher Genauigkeit angegeben werden. Zusätzliche Angaben über den Durchmesser des Armierungsεtabes und die Tiefe unter der Oberfläche werden an den entsprechenden Stellen auf der Anzeige des Auswerteteils angegeben und bei Bedarf auf einem Papier¬ streifen ausgedruckt.After commissioning, an adjustment is carried out automatically by pressing a button on the suspended evaluation part and when the measuring part is further away from metallic objects. The measuring part 21 is then placed on the surface to be examined and one of the keys 19 prepares for the start of a measurement. Now the measuring part 21 is moved by hand with slight pressure on the surface in a first direction, for example from from left to right. The rigidly coupled wheels 22 and 22 "result in a straight guidance of the movement. The measuring signal that is created is automatically electronically stored point by point and in function of the scanning path that is traversed. If the direction of movement is reversed, the electronic circuit recognizes this and during a After a short waiting time, the positions of those values along the scanning path where there is a signal maximum or minimum are calculated from the point-by-point stored measurement curve. When moving backwards, the position of the reinforcing iron is then indicated at these points by a light-emitting diode Several positions, under which a reinforcement bar is located, can be specified in a short time and with high accuracy.Additional information about the diameter of the reinforcement bar and the depth below the surface are indicated at the corresponding locations on the display of the evaluation part and if necessary printed out on a paper strip.
Die Doppelspule eines Messteils 21 gemäss Fig. 3 weist einen Ferrit-Schalenkern 31 mit einer inneren Wicklung 32 und/oder einer unkonventionellen äusseren Wicklung 33 auf. Eine fakultative Markiervorrichtung umfasst eine Fas- sung 34 mit einem Faserstift 35 mit einer farbstoffge¬ tränkten Schreibspitze 36. Der Faserstift 35 wird im nicht aktivierten Zustand durch eine Spiralfeder 37 gegen einen Anschlag der Fassung 34 gedrückt. Die Fassung 34 kann bei¬ spielsweise auf dem Messteil montiert und vorzugsweise zwecks Entfernung bei Nichtgebrauch abschraubbar sein. Ausser dem Schalenkern 31 und den Wicklungen 32, 33 sind alle anderen Elemente der Doppelspule und der Markiervor¬ richtung vorzugsweise aus nichtmetallischem und nichtmagne¬ tischem Material.The double coil of a measuring part 21 according to FIG. 3 has a ferrite shell core 31 with an inner winding 32 and / or an unconventional outer winding 33. An optional marking device comprises a solution 34 with a fiber pen 35 with a dye-soaked writing tip 36. The fiber pen 35 is pressed in the non-activated state by a spiral spring 37 against a stop of the socket 34. The socket 34 can, for example, be mounted on the measuring part and can preferably be unscrewed for removal when not in use. In addition to the shell core 31 and the windings 32, 33, all other elements of the double coil and the marking device are preferably made of non-metallic and non-magnetic material.
Die Doppelspule gestattet eine Umschaltung von der inneren Wicklung 32 auf die äussere Spule 33, um aus den zwei sich im Verlauf der Feldlinien unterscheidenden Magnetfeldern eine zusätzliche Information zu gewinnen, die es erlaubt, nicht nur die Tiefe sondern auch den Durchmesser des Armie¬ rungsstabes zu berechnen. Der Filzstift 35 wird nach unten gedrückt, wenn sich der Messteil oder die Sonde 21 (Fig. 2) genau über einem Armierungsstab befindet, um die Oberfläche der Betonplatte 28 dort bequem zu markieren, worunter sich ein Metallstück befindet.The double coil allows a switchover from the inner winding 32 to the outer coil 33 in order to obtain additional information from the two magnetic fields which differ in the course of the field lines, which allows not only the depth but also the diameter of the reinforcement rod to calculate. The felt pen 35 is pressed down when the measuring part or the probe 21 (FIG. 2) is exactly over a reinforcing bar in order to conveniently mark the surface of the concrete slab 28 there, under which a piece of metal is located.
Die genaue Lage des Armierungseisens 29 wird erfindungsge¬ mäss aus den gespeicherten Mesεwerten berechnet und bei der Rückwärtsbewegung des Messteils 21 beispielweise mittels einer Leuchtdiode 18 angezeigt. Der vorzugsweise mit einer Doppelspule nach Fig. 3 versehene Meεsteil 21 könnte auch mit einer oder mehreren Spulen mit oder ohne Kernmaterial realisiert werden. Dabei hätte eine Lösung mit einem Ferritstab den Vorteil, dass durch eine axiale Bewegung der Sonde zusätzliche Informationen gewonnen wer¬ den könnten.The exact position of the reinforcing iron 29 is calculated according to the invention from the stored measurement values and at the backward movement of the measuring part 21 is displayed, for example, by means of a light-emitting diode 18. The measuring part 21, which is preferably provided with a double coil according to FIG. 3, could also be implemented with one or more coils with or without core material. A solution with a ferrite rod would have the advantage that additional information could be obtained by an axial movement of the probe.
Selbstverständlich könnte man den Filzstift 35 oder die Schreibspitze 36 durch ein Farbspray ersetzen. Zudem könnte die Aufzeichnung auf eine auf der Betonoberfläche 39 ausgebreitete Folie oder auf ein aus dem Messteil abgeroll¬ tes Klebeband im Matrix- oder Thermodruckverfahren vorge¬ nommen werden. Die Markierung könnte ebenfalls mit Hilfe von Klebepunkten aus einer Vorratsrolle im Messteil erfol¬ gen. Die Markierung könnte zudem eine zusätzliche Informa¬ tion beispielεweise über die Tiefe und/oder den Durchmes¬ ser des Metallstücks beinhalten.Of course, one could replace the felt pen 35 or the writing tip 36 with a paint spray. In addition, the recording could be carried out on a film spread out on the concrete surface 39 or on an adhesive tape rolled out of the measuring part in the matrix or thermal printing process. The marking could also be done with the aid of adhesive dots from a supply roll in the measuring part. The marking could also contain additional information, for example about the depth and / or the diameter of the metal piece.
Das Metallsuchgerät nach Fig. 4 weist einen Messteil_ 41 und einen Auswerteteil 42 auf. Der Messteil 41 umfasst einen Wegaufnehmer 43, der zwei um 90° phasenverschobene Signale Jl und J2 liefert, um die Vorwärts- von der Rückwärtsbe¬ wegung zu unterscheiden, ferner zwei Spulen 44, 45, die die innere bzw. äussere Wicklung im Ferrit-Schalenkern nach Fig. 3 sein können, eine Eingabeeinheit 47 mit einer ersten Taste zum Umschalten der Spulen und einer zweiten Taste zur Erstellung der Bereitschaft für eine Messung sowie eine Anzeigeeinheit 48 mit Leuchtdioden, Lampen oder LCDs.The metal detector according to FIG. 4 has a measuring part 41 and an evaluation part 42. The measuring part 41 comprises a displacement transducer 43, which supplies two signals J1 and J2 which are phase-shifted by 90 ° in order to distinguish the forward and the backward movement, as well as two coils 44, 45 which 3, an input unit 47 with a first key for switching the coils and a second key for establishing readiness for a measurement, and a display unit 48 with light-emitting diodes, lamps or LCDs.
Der Auswerteteil 42 weist einen hochohmigen Oszillator 49 auf, der mit einer Kondensatorschaltung 50 verbunden ist, die mit der gerade aktivierten Spule 44 oder 45 einen Schwingkreis bildet. Der Ausgang der Schaltung 50 ist über die Reihenschaltung einer Gleichrichterschaltung 51 und eines Tiefpassfilters 52 mit dem ersten Eingang eines Differenzverstärkers 53 verbunden, dessen zweiter Eingang mit dem Ausgangssignal eines zur automatischen Driftkompen¬ sation dienenden Digital-Analog-Wandlers 54 beaufschlagt wird. Das Ausgangssignal des Differenzverstärkers 53 wird über die Reihenschaltung eines Multiplikators 55, eines nichtlinearen Verstärkers 56 und eines Analog-Digital- Wandlers 57 dem Datenbus eines Mikroprozessors 58 zuge¬ fügt. Im weiteren umfasst der Auswerteteil 42 einen mit den Signalen Jl und J2 beaufschlagten Vorwärts-Rückwärts- Detektor 59, dessen Impulsausgang mit dem Zählereingang eines Zählers 60 verbunden ist, der zusammen mit einem Schreibe-Lese-Speicher (RAM) 61, einem Lese-Speicher (ROM) 62 und einer Ein- und Ausgabeschaltung 63 an den Mikropro¬ zessor 58 angeschlossen ist, wobei sowohl der Zähler 60 als auch die Schaltung 63 mit einem vom Detektor 59 gewon¬ nenen Vorwärts-Rückwärts-Signal beaufschlagt werden, das die Bewegungsrichtung angibt. Die Schaltung 63 liefert die digitalen Signale für den Digital-Analog-Wandler 54, für die Anzeigeeinheit 48 und für eine weitere Anzeigeeinheit 64 sowie daε Eichsignal für den Multiplikator 55. Die Schaltung 63, an die eine weitere Eingabeeinheit 65 ange¬ schlossen ist, ist über weitere Anschlüsεe mit der Ein¬ gabeeinheit 47 verbunden.The evaluation part 42 has a high-impedance oscillator 49 which is connected to a capacitor circuit 50 which forms a resonant circuit with the coil 44 or 45 which has just been activated. The output of the circuit 50 is connected via the series circuit of a rectifier circuit 51 and a low-pass filter 52 to the first input of a differential amplifier 53, the second input of which is supplied with the output signal of a digital-to-analog converter 54 used for automatic drift compensation. The output signal of the differential amplifier 53 is added to the data bus of a microprocessor 58 via the series connection of a multiplier 55, a non-linear amplifier 56 and an analog-digital converter 57. In addition, the evaluation part 42 comprises a forward-backward detector 59, which is acted upon by the signals J1 and J2, the pulse output of which is connected to the counter input of a counter 60, which together with a Read-write memory (RAM) 61, a read memory (ROM) 62 and an input and output circuit 63 is connected to the microprocessor 58, both the counter 60 and the circuit 63 having been won by the detector 59 ¬ Nnen forward-backward signal, which indicates the direction of movement. The circuit 63 supplies the digital signals for the digital-to-analog converter 54, for the display unit 48 and for a further display unit 64, and the calibration signal for the multiplier 55. The circuit 63, to which a further input unit 65 is connected, is connected to the input unit 47 via further connections.
Das Metallsuchgerät nach Fig. 4 funktioniert folgender- assen:4 works as follows:
Der durch die Kondensatorschaltung 50 und die gerade ange¬ schlossene Spule 44 oder 45 gebildete Schwingkreis wird vom Oszillator 49 angeregt, wobei die Eigenschaften des Signals am Ausgang der Schaltung 50 verändert werden, wenn Metall in der Nähe der Spule vorhanden ist. Vorzugs¬ weise wird die Aenderung der Amplitude ausgewertet. Durch die Umschaltung von einer Spule auf die andere wird die zusätzliche Information gewonnen, die es erlaubt, nicht nur die Tiefe sondern auch den Durchmesser eines Metall- Stabes zu ermitteln. Die Umschaltung kann von Hand oder automatisch vom Mikroprozessor 58 über die Schaltung 63 und die Einheit 47 erfolgen.The oscillating circuit formed by the capacitor circuit 50 and the coil 44 or 45 just connected is excited by the oscillator 49, the properties of the signal at the output of the circuit 50 being changed when metal is present in the vicinity of the coil. The change in amplitude is preferably evaluated. By switching from one coil to the other, additional information is obtained which allows not only the depth but also the diameter of a metal To determine the rod. The switchover can be carried out manually or automatically by the microprocessor 58 via the circuit 63 and the unit 47.
Das Ausgangssignal der Schaltung 50 wird durch den be¬ schriebenen Weg dem Signaleingang des Mikroprozessors 58 zugeführt, wobei die Elemente 53 bis 56 auch entfallen können, sofern beispielεweiεe ein Analog-Digital-Wandler 57 mit hohem Auflösungsvermögen von z.B. 12 Bit einge¬ setzt wird, der aber kostspielig und/oder langsam ist. Demgegenüber wären die Wandler 54 und 57 in Fig. 4 für 8 Bit vorgesehen. Der Mikroprozessor berechnet die Ampli¬ tude oder einen anderen gewählten Parameter des Eingangs¬ signals, speichert den entsprechenden Wert und führt alle Operationen aus, die im Zusammenhang mit dem anhand der Fig. 2 erläuterten Verfahren beschrieben wurden.The output signal of the circuit 50 is fed through the described path to the signal input of the microprocessor 58, wherein the elements 53 to 56 can also be omitted if, for example, an analog-digital converter 57 with a high resolution of e.g. 12 bit is used, but it is expensive and / or slow. In contrast, the converters 54 and 57 in FIG. 4 would be provided for 8 bits. The microprocessor calculates the amplitude or another selected parameter of the input signal, stores the corresponding value and carries out all operations which have been described in connection with the method explained with reference to FIG. 2.
Das Hauptsignal wird vom Multiplikator 55 mit einem von der Schaltung 63 gelieferten digitalen Eichsignal multi¬ pliziert, wobei der Wert des digitalen Signals eine Funk¬ tion des gewählten Stabdurchmesεers ist. Der nichtlineare Verstärker 56, beispielsweise ein Logarithmierer, ist vor¬ gesehen, um die Anforderungen an den nachgeschalteten Wandler 57 zu vermindern, die sich daraus ergeben, dass daε Eingangssignal desselben stark von der Tiefe des Armierungseisens im Beton abhängt. Der Speicher 61 (RAM) dient zum Speichern der Messwerte und als Arbeitsspeicher des Mikroprozessors. Der Speicher 62 (ROM) enthält das Auswerteprogramm und Funktionstabellen. Selbstverständlich können auch andere komfortablere Speicher eingesetzt wer¬ den.The main signal is multiplied by the multiplier 55 with a digital calibration signal supplied by the circuit 63, the value of the digital signal being a function of the selected rod diameter. The nonlinear amplifier 56, for example a logarithmizer, is provided in order to reduce the demands on the downstream converter 57 which result from the fact that The input signal of the same strongly depends on the depth of the reinforcing iron in the concrete. The memory 61 (RAM) serves to store the measured values and as working memory of the microprocessor. The memory 62 (ROM) contains the evaluation program and function tables. Of course, other more convenient memories can also be used.
Die mit LED- oder LCD-Elementen mit einschaltbarer Hinter¬ grundbeleuchtung versehene Anzeigeeinheit 64 kann eine alphanumerische Anzeige der Werte der Stabtiefe oder der Ueberdeckung des eingegebenen oder' berechneten Stabdurch¬ messers , des zu erwartenden Messfehlerε, der Materialkon¬ stanten, der seitlichen Diεtanz zwiεchen den zwei letzten Maxima oder Minima uεw. ermöglichen. Die Eingabeeinheit 65 weiεt Taεten und Schalter zur Wahl einer gewünεchten Benützungεart auf, zum Beiεpiel zur Beεtimmung der Stab¬ tiefe bei vorgegebenem Stabdurchmeεεer, zur Auεlöεung der automatischen Justierung der Drift, um ein Signal ab¬ zugeben, wenn kein Metall in der Nähe ist, zur gleichzei¬ tigen Bestimmung der Stabtiefe und des Stabdurchmessers, zur Eingabe von Parametern bezüglich des Durchmessers, der Materialkonstanten oder der Metallsorte usw.With LED or LCD elements with switchable Hinter¬ backlight provided display unit 64 can be an alphanumeric display of the values of the bar depth or the overlap of the input or 'calculated Stabdurch¬ diameter, the constants expected Messfehlerε, the Materialkon¬, zwiεchen the lateral Diεtanz the last two maxima or minima etc. enable. The input unit 65 has buttons and switches for selecting a desired type of use, for example for determining the rod depth for a given rod diameter, for triggering the automatic adjustment of the drift in order to emit a signal when there is no metal nearby simultaneous determination of the rod depth and the rod diameter, for entering parameters relating to the diameter, the material constant or the metal type, etc.
Die Einheit 48 kann mehrere Lampen oder Leuchtdioden auf¬ weisen, eine zur Anzeige, dasε die Verεchiebungεgeschwin- digkeit des Messteils oder der Sonde in die Nähe der grössten zulässigen Geschwindigkeit gekommen ist, eine weitere zur Anzeige, dass keine Betriebsstörung vorliegt, und eine dritte zur Anzeige, dasε bei einer neuen Messung während der ersten Bewegungsrichtung der Sonde ein Armie¬ rungseisen überfahren wurde, und auch zur Anzeige der be¬ rechneten Lage der Armierungsstäbe während der Bewegung in der zweiten Richtung.The unit 48 can have a plurality of lamps or light-emitting diodes, one for indicating that the displacement speed the measuring part or the probe has come close to the greatest permissible speed, another to indicate that there is no malfunction, and a third to indicate that a reinforcing iron was run over during a new measurement during the first direction of movement of the probe, and also to display the calculated position of the reinforcing bars during the movement in the second direction.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann der Mesεteil 21 (Fig. 2) eine einzige Achse und einen dritten auf der Oberfläche gleitenden Punkt beiεpielsweise auε PTFE oder Saphir aufweisen.In a further embodiment of the invention, the measuring part 21 (FIG. 2) can have a single axis and a third point sliding on the surface, for example made of PTFE or sapphire.
Anstelle der Doppelspule kann die Hilfsvorrichtung eine einfache Spule und Mittel, beispielsweise ähnlich wie bei Foto-Objektiven, aufweisen, um die Spule in eine zweite, um einen definierten Betrag über die Betonoberfläche erhöhte Position zu versetzen.Instead of the double coil, the auxiliary device can have a simple coil and means, for example similar to photo lenses, in order to move the coil into a second position which is raised by a defined amount over the concrete surface.
Ein Abtastverfahren kann gemäss Fig. 5 durch Verschiebung des Messteils 9 ohne Elemente 6, 7, 8 (Fig.l) in Vorwärts¬ bzw. Rückwärtsrichtung erfolgen. Das Diagramm (Fig.5) zeigt den Verlauf der Signalstärke S in Funktion des Abtastweges X, z.B. gemäsε Linie 12 in Fig.1, wobei die gesuchten Metall¬ teile sich unterhalb der Signalmaxima befinden. Wenn der Mess¬ teil über die Punkte A, B, C, ... fährt, wird von der Elektronik ein Maximum (oder ein Minimum) als solches nur dann erkannt, wenn der letzte gespeicherte grösste Signal¬ wert, beispielεweise S„, um einen bestimmten Betrag SM- - S . unterschritten wurde. In dieser Lage (Punkt D) leuchtet die eine beispielsweiεe grüne Leuchtdiode 18 auf, die damit dem Benutzer deε Geräteε anzeigt, dass ein Maximum (oder Minimum) überschritten wurde. Dieε iεt auch das Zeichen zur Aenderung der Bewegungsrichtung. Der Be¬ nutzer bewegt nun die Sonde rückwärts über die Punkte E, D, C, B. Im relativ kleinen Bereich DC, wo das Signal S grösεer alε SR, ist, leuchtet eine andere beispielsweise rote Leuchtdiode 18. In diesem Bereich liegt alεo ein Maximum (oder Minimum) , deεεen Lage durch Halbieren des Leuchtbereiches der roten Leuchtdiode beispielsweise von Auge oder durch Ausmeεsen genauer bestimmt werden kann. Entsprechendeε gilt für die anderen Maxima. Somit leuchtet in den Bereichen GHJK, KJ, JK, QP und PQ die rote und in den Bereichen KL, JH, KLM, QR, PN und QR die grüne Leucht¬ diode. Die Markiervorrichtung kann an sich auch in Kombination mit irgendeinem Metallεuchgerät nach dem Stand der Technik verwendet werden. Die Erfindung umfaεεt auch die Kombina¬ tion von Mess- und Auswerteteil in ein und derselben Ein¬ heit. 5, a scanning process can be carried out by moving the measuring part 9 without elements 6, 7, 8 (FIG. 1) in the forward or backward direction. The diagram (FIG. 5) shows the course of the signal strength S as a function of the scanning path X, For example, according to line 12 in FIG. 1, the metal parts sought being located below the signal maxima. If the measuring part passes over the points A, B, C,..., The electronics only recognizes a maximum (or a minimum) as such if the last stored largest signal value, for example S 1, around a certain amount S M - - S. was undercut. In this position (point D), for example, a green LED 18 lights up, which thus indicates to the user of the device that a maximum (or minimum) has been exceeded. This is also the sign for changing the direction of movement. The user now moves the probe backwards over the points E, D, C, B. In the relatively small area DC, where the signal S is greater than S R , another, for example, red light-emitting diode 18 lights up. In this area, therefore, lies a maximum (or minimum), the position of which can be determined more precisely by halving the illuminated area of the red light-emitting diode, for example by eye or by measuring. The same applies to the other maxima. Thus, the red LED lights up in the GHJK, KJ, JK, QP and PQ areas and the green LED in the KL, JH, KLM, QR, PN and QR areas. The marking device itself can also be used in combination with any metal detection device according to the prior art. The invention also includes the combination of measurement and evaluation part in one and the same unit.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e Patent claims
1. Metallsuchgerät mit einem Mesεteil und einem Auswerteteil (1) , wobei der Messteil ein variables Magnet¬ feld erzeugt und einen Sensor (9) aufweist, um die von den gesuchten Metallteilen (10, 10', 10") hervorgerufenen Aen- derungen eines Magnetfeldsignals zu detektieren, dadurch gekennzeichnet, dasε zur Verbeεεerung der Genauigkeit bei der Beεtimmung der Lage des gesuchten Metallteiles eine Hilfsvorrichtung (1, 9) vorhanden ist, die eine Speicherung von mindestens einer physikalischen aus dem Magnetfeldsi¬ gnal abgeleiteten Grösεe bewirkt und/oder eine Doppelspule (26) aufweist, um wahlweise mindestens zwei variable Magnet¬ felder zu erzeugen.1. Metal detector with a measuring part and an evaluating part (1), the measuring part generating a variable magnetic field and having a sensor (9) to change one of the metal parts (10, 10 ', 10 ") that are being sought Detecting magnetic field signal, characterized in that there is an auxiliary device (1, 9) for improving the accuracy in determining the position of the metal part sought, which device stores at least one physical quantity derived from the magnetic field signal and / or a double coil (26) in order to optionally generate at least two variable magnetic fields.
2. Metallsuchgerät nach Anspruch 1, dadurch ge¬ kennzeichnet, dass der Messteil (21) verschiebbar an die Oberfläche des untersuchten Gegenεtandeε (28) anlegbar und mit einer Wegmessvorrichtung (6, 7, 8; 24, 25) zur Erfas- sung des Verschiebungsweges auf der Oberfläche versehen ist.2. Metal detector according to claim 1, characterized ge indicates that the measuring part (21) slidably against the surface of the object being examined (28) and with a displacement measuring device (6, 7, 8; 24, 25) for detection. solution of the displacement path is provided on the surface.
3. Metallsuchgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Messteil (21) Rollmittel (22, -22') aufweist.3. Metal detector according to claim 1 or 2, characterized in that the measuring part (21) has rolling means (22, -22 ').
4. Metallsuchgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Doppelspule mit zwei konzentrischen Wicklungen (32, 33) vorhanden ist, und dass das Metallsuchgerät Schaltvorrichtungen (46) umfasst, um wahlweise die Wicklungen (44, 45) einzeln oder kombiniert an einem Auswerteteil (42) anzuschliessen.4. Metal detector according to one of claims 1 to 3, characterized in that a double coil with two concentric windings (32, 33) is present, and that the metal detector comprises switching devices (46) to selectively the windings (44, 45) individually or combined to connect to an evaluation part (42).
5. Metallsuchgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dasε die Hilfsvorrichtung Mittel aufweist, um eine Spule zur Erzeugung des Magnetfel¬ des in eine zweite Position zu versetzen, aus der sich eine Aenderung der Magnetfeldlinien ergibt.5. Metal detector according to one of claims 1 to 4, characterized in that the auxiliary device has means for moving a coil for generating the magnetic field into a second position, from which there is a change in the magnetic field lines.
6. Metallsuchgerät nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Wegmessvorrich¬ tung mindestens teilweiεe auf der Abrollung eines gespann¬ ten geschmeidigen Zugmittels (8) beruht. 7. Metallsuchgerät nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dasε die Wegmeεsvorrichtung6. Metal detector according to one of claims 2 to 5, characterized in that the Wegmessvorrich¬ device is based at least partially on the unwinding of a tensioned flexible traction means (8). 7. Metal detector according to one of claims 2 to 6, characterized in that the path measuring device
(6, (6,
7, 8) zur zweidimenεionalen Datenerfaεsung ausgebildet und mit einer zweidimensionalen Wiedergabevorrichtung (2) verbunden iεt.7, 8) for two-dimensional data acquisition and connected to a two-dimensional display device (2).
8. Metallεuchgerät nach einem der Anεprüche 2 biε 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Wegmessvorrichtung zur mindestens teilweisen elektronischen Erfassung der Lage des Messteils auf der Oberfläche vorgesehen ist, und dass eine elektronische Speicherschaltung (61, 62) zur Speicherung von Werten des Sensorsignals vorhanden ist, derart, dasε den geεpeicherten Signalwerten Angaben zur Lage deε Messteils während der Mesεung zugeordnet werden.8. Metal detector according to one of claims 2 to 7, characterized in that the displacement measuring device is provided for at least partially electronic detection of the position of the measuring part on the surface, and that an electronic memory circuit (61, 62) is available for storing values of the sensor signal , in such a way that the stored signal values are assigned information on the position of the measuring part during the measurement.
9. Metallsuchgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfsvorrichtung einen Speicher aufweist, der jeweils einen gemessenen aus dem Magnetfeldsignal abgeleiteten Signalwert speichert, wenn er grösser oder kleiner als der letzte gemessene und gespeicherte Signalwert ist, und eine Komparatorεchaltung umfasst, die den jeweiligen zuletzt gemesεenen Signalwert (SB1) mit dem letzten geεpeicherten grössten bzw. klein¬ sten Signalwert (SM1) vergleicht und ein Meldesignal ab¬ gibt, falls der Unterschied zwischen diesen zwei Signal- werten (SMl-SBl) jeweils grösser bzw. kleiner als ein vor¬ bestimmter Wert iεt, und dass das Meldesignal als Zeichen zur Aenderung der Bewegungsrichtung dient.9. Metal detector according to one of claims 1 to 8, characterized in that the auxiliary device has a memory which in each case stores a measured signal value derived from the magnetic field signal if it is greater or less than the last measured and stored signal value, and comprises a comparator circuit which compares the respective last measured signal value (SB1) with the last stored largest or smallest signal value (SM1) and emits a message signal if the difference between these two signal values values (SMI-SBl) each greater or less than a predetermined value, and that the signaling signal serves as a sign for changing the direction of movement.
10. Metallsuchgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfsvorrichtung eine Markiervorrichtung (34-37) aufweist, um die Informa¬ tion über die Lage eines Extremalwertes des ausgewerteten Magnetfeldsignalε durch Einprägen eines Zeichens an der Oberfläche des untersuchten Gegenstandes (39) zu speichern. 10. Metal detector according to one of claims 1 to 9, characterized in that the auxiliary device has a marking device (34-37) in order to provide information about the position of an extreme value of the evaluated magnetic field signal by embossing a character on the surface of the examined object ( 39) to save.
PCT/CH1989/000022 1988-02-12 1989-02-09 Metal detector WO1989007775A1 (en)

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CH530/88-2 1988-02-12
CH53088A CH676051A5 (en) 1988-02-12 1988-02-12

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