[发明专利]金属的或磁性对象的检测

说明书

技术领域

在对工件的确定的加工时存在风险：隐藏在工件中的物体通过加工被损坏。例如，在向墙钻孔时可能损坏在墙内伸展的输水管道、电流管线或气体管道。在相反的情况下可能值得期望的是，恰好如此执行加工，使得隐藏在工件中的物体被一起加工，例如当来自上面的例子中的孔应该通过墙内的钢筋或支承构造伸展时。

背景技术

为了检测这样的隐藏的物体，基于线圈的金属探测器在现有技术中是已知的。这种探测器在测量区域中产生磁场。如果金属物体位于测量区域中，则物体由于其对所产生的磁场的影响而被识别出。经常，为了确定所产生的磁场使用至少两个接收线圈，所述接收线圈这样取向和相互连接，使得当在测量区域中不存在金属对象情况下由两个接收线圈共同提供的测量信号趋于零（差动测量）。在一种变型方案中，使用多个用于产生磁场的发射线圈，所述发射线圈如此被操控，使得与在测量区域中金属对象的存在无关地，在两个接收线圈中测量的信号趋于零（场补偿测量）。

DE 10 2007 053 881 A1描述了一种用于确定线圈关于两个其他线圈的位置或角度的测量方法。为此，借助于两个有角地相互布置的发射线圈生成磁交变场。接收线圈被带至（verbracht）磁交变场中并且发射线圈的操控这样被改变，使得在接收线圈中由发射线圈中的每一个感生相同的电压。输送给发射线圈的电流值的比例用作用于接收线圈关于发射线圈的位置和/或角度确定的尺度。

DE 10 2004 047 189 A1描述了具有印刷线圈的金属探测器。

本发明所基于的任务是提供用于金属对象的简单的和精确的探测器。本发明的另一任务在于说明用于确定金属对象的方法。

发明内容

本发明借助于具有权利要求1的特征的测量设备和具有权利要求9的特征的方法来解决所述任务。从属权利要求说明优选的实施方式。

根据本发明，用于检测金属对象的测量设备包括两个用于产生叠加的磁场的发射线圈和用于确定在发射线圈之间施加的差电压的装置。此外，设置控制装置，用于给发射线圈这样供应交变电压，使得差电压的与交变电压时钟同步的交流电压分量按数值最小化。控制装置被设立用于当交变电压的比例不对应于在不存在金属对象情况下发射线圈的阻抗的比例时，检测对象。

如果发射线圈的阻抗由金属对象由于不同的距离而不同地被影响，则这是这种情况。通过在发射线圈的范围中放弃接收机线圈或磁传感器，可以减少在测量设备中的线圈的数量，由此，可以减小用于测量设备的所需要的位置并且可以节省制造成本。通过由此可能的紧凑的结构可以将大量测量设备布置在小的空间上，由此测量值的空间分辨率可以被提升直至可表示的范围中。

优选地，交变电压是交流电压，以便周期性地在数值上和相位上改变发射线圈的磁场。交流电压能够实现同步解调，由此可以非常有效地抑制具有与调制频率不相同的频率的干扰性信号。此外，可以通过交流电压产生交变磁场，以便在非磁性材料诸如铜中感生涡流，基于所述涡流于是可以探测这些非磁性材料。

优选地，用于确定差电压的装置由两个串联的欧姆电阻构成，所述欧姆电阻分别是发射线圈之一的复电阻的部分。分立的电阻因此可以取消，由此可以减少制造成本。

发射线圈可以这样布置在两个相间隔的、平行的层面中，使得其磁场平行地定向。金属对象相对于层面的位置于是可以根据以下来识别：给哪个线圈供应相对于无对象的情况放大的电压。位于发射线圈之一的层面的对面的金属对象可以被忽视，以便避免例如由测量设备的用户引起的误测量。

发射线圈中的一个或两者可以是空气线圈并且尤其是可以作为电路板上的印刷电路被成形为印刷线圈。由此可以如此构建测量装置，使得所述测量装置仅非常弱地对温度或老化影响作反应，由此校准可以一次地在测量设备的制造的范围中进行。通过将发射线圈构造为电路板上的印刷线圈，在小的生产耗费的情况下可以实现发射线圈的精密的制造。在此，可以在相同的电路板上构建控制装置。通过最小化布线和装配成本可以因此节省其他制造成本。

按照本发明的另一方面，用于检测金属对象的方法包括步骤：借助于两个发射线圈产生相同指向地（gleichgerichtet）取向的磁场，给发射线圈供应交变电压，并且当交变电压的比例不对应于流经发射线圈的电流的比例时检测对象。

本发明也可以被实施为计算机程序产品，其中本发明计算机程序产品包括用于执行所述方法的程序代码装置并且可以在处理装置上运行或者被存储在计算机可读的数据载体上。

附图说明

下面参照附图更精确地描述本发明，其中：