[发明专利]用于检测被包围在介质中的物体的方法以及用于执行该方法的检测仪

说明书

本发明涉及一种如权利要求1前序部分所述的用于检测被包围在介质中的物体的方法。

背景技术

长期以来，为了检测被包围在介质、如墙体、屋顶或基础里面的物体如电导线、水管、管道、金属架或者木梁使用定位仪。在此可以使用感性仪器，即产生一个磁场的仪器，它受到被包围在介质中的金属物体的干扰。除了这种感性仪器以外还使用容性仪器、电网电压检测器以及高频检测器。

一个专门在感性和容性定位仪中产生的问题是，尽管校准测量仪也存在的、所使用传感器的巨大动态特性和随之而来的在检测测量信号的信号强度中的变化。为了通过金属定位仪可以检测出尽可能多的不同尺寸和嵌入深度、即被包围的物体与测量仪的距离的金属物体，必需覆盖大的动态范围。除了要被测量的物体在被包围介质中的深度以外这种传感器的测量信号的大动态范围也由各种要被检测材料的特征特性给出。因此例如一个深入在墙体里面的铜电缆比例如一个2cm深度敷设的铁管产生更大数量级的感应或测量信号。

因此对于已知的定位仪、尤其是金属定位仪经常存在这种可能性，可以手动地、即由使用者给出的再调节传感器的灵敏度。为此使用例如具有相应的、在定位仪外壳上构成的旋转度的旋转电位器。

对于另一已知的定位仪可以通过对现有物体的重新校准调节传感器的灵敏度并因此调节检测测量信号的强度。

但是通过这种仪器通过调节仪器难以检测或者准确定位不同大小的物体如铜电缆和钢支架。检测测量信号的太大信号强度导致这种传感器的接收强度的过调并因此是关键的，因为在这种情况下在一个宽范围上不再能够识别信号增加和减小，这种信号增加和减小对于准确定位被包围物体是必需需要的。在这种情况下被包围物体在一个宽的范围上提供测量仪的最大振幅，因此对于使用者还是不明确物体的准确位置。此外不再能够将紧密相邻的物体识别为两个分开的物体。

由现有技术已知许多解决方案，用于检测具有大动态范围的信号。因此已知例如使用下面的方法：

使用具有高分辨率的AD转换器。但是这种转换器引起高的元件成本。

使用具有可变放大系数的放大器(所谓的VGA)。这种放大器一般相对于温度漂移是敏感的并且比具有固定放大系数的放大器昂贵。

根据在不同放大级上的信号振幅使用附加的测量信号放大级和分支。

这些已知解决方案的共同点是，其在金属检测器中的转化导致增加的电路费用或者引起明显的增加成本。还导致其它缺陷，它们与上述的可选择解决方案由原理引起的较大温度漂移相关(尤其是对于VGA)。这些已知解决方案在元件分散性方面并因此在金属检测器间断加工以内的分散性方面在大批量加工中同样是不利的。

本发明的目的是，给出一种用于检测被包围在介质中的物体的方法，它可以保证尽可能准确地定位物体。

本发明的目的通过具有权利要求1特征的用于检测被包围在介质中的物体的方法以及通过具有权利要求9特征的测量仪得以实现。

发明的优点

在按照本发明的用于检测被包围在介质中的物体的方法中通过相互间感应耦联的至少一个发射线圈和至少一个接收导体回线系统(Empfangsleiterschleifensystem)产生一个测量信号，它能够获得关于被包围物体位置的信息。这个信号例如是一个在接收导体回线系统中感应的电压。在此以有利的方式根据检测的测量信号的信号强度改变测量信号的频率。本发明的认识基础是，与在检测器一侧上补偿动态性不同可以更加经济地在激励器一侧获得动态适配。在这种方法中使用的发射线圈是激励振荡回路的一部分，它产生一个测量信号并且发射到要被检查的介质。这种除了发射线圈还具有电容的振荡回路可以优化到一个频率上。如果现在改变测量信号的频率，则发射线圈连同从属的电容的配置不再优化到实际使用的测量信号，由此不仅发出的测量信号而且检测的测量信号都在其信号强度上减小。在按照本发明的方法中利用这一点，用于以所期望的方式影响检测的测量信号的信号强度。

通过这种方式能够使按照本发明的方法的动态范围适配于实际要被定位的物体或者说由这个物体产生的信号强度。

通过在从属权利要求中描述的特征实现按照本发明的定位方法的有利改进方案。

以有利的方式可以直接或间接地从一个数字频率发生器通过脉宽调制得到控制(ansteuernd)所述装置的发射线圈的信号，其中根据检测的测量信号的信号强度(U_M)相应地改变信号的测量特性。