DE102005061868A1 - Vorrichtung zur Bestimmung eines Gegenstands, insbesondere Ortungsgerät und Materialerkennungsgerät - Google Patents

Vorrichtung zur Bestimmung eines Gegenstands, insbesondere Ortungsgerät und Materialerkennungsgerät Download PDF

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Abstract

Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zur Bestimmung eines Gegenstands (14, 16), mit einem induktiven Sensor (8), einer Steuereinheit (10) zur Auswertung einer Phaseninformation des induktiven Sensors (8) und einem Anzeigemittel (4, 4a-d). DOLLAR A Es wird vorgeschlagen, dass das Anzeigemittel (4, 4a-d) zur Angabe einer Eigenschaft des Gegenstands (14, 16) ausgebildet ist und die Steuereinheit (10) zur Ansteuerung des Anzeigemittels (4, 4a-d) in Abhängigkeit von der Phaseninformation vorgesehen ist.

Description

  • Stand der Technik
  • Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Es sind Materialprüfgeräte bzw. Ortungsgeräte zur Bestimmung eines verdeckten Gegenstands, beispielsweise eines Wasserrohrs in einer Wand, mit einem induktiven Sensor bekannt, mit denen ferromagnetische von nicht-ferromagnetischen Gegenständen unterschieden werden können. Hierzu wird das Ortungsgerät entlang des verdeckenden Objekts, beispielsweise der Wand, geführt, und das Ortungsgerät zeigt die ungefähre Lage eines Gegenstands in der Wand an.
  • Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zur Bestimmung eines verdeckten Gegenstands, mit einem induktiven Sensor, einer Steuereinheit zur Auswertung einer Phaseninformation des induktiven Sensors und einem Anzeigemittel.
  • Es wird vorgeschlagen, dass das Anzeigemittel zur Angabe einer Eigenschaft des Gegenstands ausgebildet ist und die Steuereinheit zur Ansteuerung des Anzeigemittels in Abhängigkeit von der Phaseninformation vorgesehen ist. Durch die Auswertung der Phaseninformation besteht die Möglichkeit, Informationen über eine Eigenschaft des untersuchten Gegenstands zu erhalten, die durch das Anzeigemittel an einen Bediener weitergegeben werden können. Der Bediener erhält hierdurch die Möglichkeit, aus der Eigenschaft, beispielsweise einer Geometrie und/oder dem Material oder einer sonstigen angezeigten Eigenschaft, auf die Art des verdeckten Gegenstands zu schließen. Vorteilhafterweise ist die Eigenschaft eine geometrische Information, das Anzeigemittel ist hierbei zur Angabe einer geometrischen Information des Gegenstands ausgebildet.
  • Die Phaseninformation kann ein Phasenwinkel eines Signals einer ersten Sensoreinheit, beispielsweise einer Empfängerspule, gegenüber einer zweiten Sensoreinheit, beispielsweise einer Sendespule, sein. Das Anzeigemittel kann die Eigenschaft durch mehrere, jeweils einem Symbol zugeordnete Anzeigeelemente, beispielsweise Lichtelemente, anzeigen. Je nach Information leuchtet das eine oder andere Anzeigeelement auf. Die Ansteuerung des Anzeigemittels durch die Steuereinheit geschieht zweckmäßigerweise so, dass der Bediener hierdurch Aufschluss über die Eigenschaft des Gegenstands erhält. Eine geometrische Information ist vorteilhafterweise eine Information zu einer Querschnittsform des Gegenstands, wobei bei einem länglichen Gegenstand, beispielsweise einem Rohr oder einem Stab, ein Querschnitt quer zur Längsrichtung zu verstehen ist.
  • Besonders vorteilhaft ist die Erfindung, wenn die Vorrichtung zusätzlich zum induktiven Sensor einen Hochfrequenzsensor aufweist, beispielsweise einen Radio-, Radar- oder Mikrowellensensor. Mit Hilfe des Hochfrequenzsensors kann die Lage des verdeckten Gegenstands im verdeckenden Objekt besonders genau erfasst werden, und mit dem induktiven Sensor kann die Form und gegebenenfalls das Material des verdeckten Gegenstands erkannt werden. Auf diese Weise kann einem Bediener eine umfassende Information zur Verfügung gestellt werden.
  • Vorteilhafterweise gibt die geometrische Information einem Bediener Aufschluss, ob der Gegenstand ein Hohlkörper oder aus Vollmaterial ist. Hierdurch wird eine Unterscheidung zwischen beispielsweise einem empfindlichen Wasserrohr und einer unempfindlichen Armierung in Stahlbeton möglich. Zweckmäßigerweise gibt die geometrische Information direkt und unmittelbar an, ob der Gegenstand ein Hohlkörper oder aus Vollmaterial ist.
  • Weist das Anzeigemittel mehrere Bildfelder zur Anzeige der geometrischen Information auf, so kann die geometrische Information einfach und eindeutig von einem Bediener abgelesen werden. Die Bildfelder können von der Steuereinheit hervorhebbar, beispielsweise aufleuchtende Symbole oder Anzeigebereiche oder dergleichen sein.
  • In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist der induktive Sensor eine Sendespule und ein magnetisches Kompensationsmittel zur Kompensation eines Signals einer Empfängerspule auf. Durch diese so genannte magnetische Kompensation können sehr geringe Phasenänderungen durch das Einbringen des Gegenstands in ein Sensormagnetfeld erkannt werden. Das Kompensationsmittel weist zweckmäßigerweise eine Kompensationsspule auf.
  • Eine hohe Empfindlichkeit des induktiven Sensors kann hierbei erreicht werden, wenn die Sendespule zwischen der Kompensationsspule und der Empfängerspule angeordnet ist. Hierdurch sind die Empfängerspule und die Kompensationsspule relativ weit voneinander beabstandet, so dass sich eine räumliche Inhomogenität des Magnetfelds des induktiven Sensors besonders deutlich zwischen den Signalen der Kompensationsspule und der Empfängerspule niederschlägt. Die Empfängerspule ist hierbei vorteilhaft am nächsten zum Gegenstand angeordnet bzw. so angeordnet, dass sie relativ zur Sendespule und zur Kompensationsspule in Richtung des Bereichs angeordnet ist, in dem eine Detektion des verdeckten Gegenstands vorgesehen ist.
  • Es wird außerdem vorgeschlagen, dass die Vorrichtung ein elektrisches Kompensationsmittel zur Kompensation eines Signals des induktiven Sensors umfasst. Dieses elektrische Kompensationsmittel kann alternativ und insbesondere zusätzlich zum magnetischen Kompensationsmittel in der Vorrichtung vorhanden sein. Hierdurch kann eine besonders hohe Messgenauigkeit des. induktiven Sensors erreicht werden. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn die Vorrichtung neben dem induktiven Sensor einen Hochfrequenzsensor mit metallischen Antennen aufweist, die das induktive Signal stören. Durch die elektrische Kompensation kann eine solche Störung zumindest weitgehend ausgeglichen werden. Die Kompensation geschieht zweckmäßigerweise durch das Anlegen einer Kompensationsspannung an einen geeigneten Knotenpunkt.
  • Die Messgenauigkeit der Vorrichtung negativ beeinflussende Temperaturschwankungen können zumindest weitgehend kompensiert werden, wenn das elektrische Kompensationsmittel einen Regelkreis zur Nullregelung des Signals aufweist.
  • Ist die Steuereinheit zu einer digitalen Korrektur eines Signals des induktiven Sensors vorbereitet, kann eine hohe Messauflösung des induktiven Sensors erreicht werden. Die digitale Kompensation kann durch Software, insbesondere mit Hilfe eines Synchrongleichrichters, besonders einfach durchgeführt werden.
  • Die Auswertung der Phaseninformation kann besonders einfach, preiswert und zuverlässig durchgeführt werden, wenn die Phaseninformation einen Phasenwinkel umfasst und in einem Datenfeld der Steuereinheit Phasenwinkelbereiche hinterlegt sind und die Steuereinheit zu einer Ansteuerung des Anzeigemittels in Abhängigkeit davon vorbereitet ist, in welchem Phasenwinkelbereich der Phasenwinkel ist. Hierbei ist die Steuereinheit insbesondere zur Verwendung von unscharfer Logik zur Ansteuerung des Anzeigemittels vorbereitet, wodurch einer nicht ganz eindeutigen Phaseninformation durch das Hinzunehmen weiterer Informationen dennoch mit hoher Sicherheit eine geometrische Information zugeordnet werden kann. Als unscharfe Logik ist ein neuronales Netz und/oder eine so genannte Fuzzy-Logik besonders geeignet.
  • In einer bevorzugten Anwendung der Erfindung ist die Vorrichtung als Eigenschaftserkennungsgerät ausgeführt, insbesondere als Ortungsgerät zur Bestimmung eines verdeckten Gegenstands und/oder als Materialprüfgerät. Es können offene oder ver deckte Gegenstände auf ihre Eigenschaften hin untersucht werden, insbesondere auf ihre geometrische Form und/oder ihr Material.
  • Zeichnung
  • Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
  • Es zeigen:
  • 1 ein an einer Wand angeordnetes Ortungsgerät in einer schematischen Darstellung,
  • 2 eine Sensoreinheit des Ortungsgeräts mit einem induktiven Sensor und Antennenelementen,
  • 3 drei Spulen des induktiven Sensors und deren Verschaltung mit einer Steuereinheit,
  • 4 ein Diagramm von in der Steuereinheit hinterlegten Phasenwinkelbereichen und
  • 58 vier verschiedene Anzeigemittel für ein Ortungsgerät.
  • 1 zeigt als ein Ortungsgerät ausgeführtes Messgerät 2 mit einem Anzeigemittel 4, einem schematisch durch ein vier teiliges Hochfrequenzantennenelement angedeuteten Hochfrequenzsensor 6, einem ebenfalls nur angedeuteten induktiven Sensor 8 und einer Steuereinheit 10. Der Hochfrequenzsensor 6, der induktive Sensor 8 und die Steuereinheit 10 sind in einem Gehäuse 12 untergebracht, das an seinem dem induktiven Sensor 8 abgewandten Ende einen Handbereich aufweist und im Bereich des induktiven Sensors 8 einen gegenüber dem Handbereich verdickten Sensorbereich. Der Sensorbereich und mit ihm der Hochfrequenzsensor 6 und der induktive Sensor 8 sind so angeordnet, dass außerhalb des Messgeräts 2 ein gegenüber dem Handbereich liegender Messbereich vorgesehen ist, in dem Gegenstände 14, 16 in einer Wand 18 erkannt werden können. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Gegenstand 14 ein Kupferrohr und der Gegenstand 16 ein Armierungseisen der aus Spannbeton hergestellten Wand 18.
  • 2 zeigt die aus Blech ausgeführten Antennenelemente 20 des Hochfrequenzsensors 6 und drei Spulen des induktiven Sensors 8 im vom übrigen Gehäuse 12 abgetrennten Zustand. Die drei Spulen sind eine Sendespule 22, eine Empfängerspule 26 und eine Kompensationsspule 24. Die drei Spulen sind um ein aus einem nichtmetallischen Material, beispielsweise Kunststoff, ausgeführtes inneres Gehäuse 28 geführt, in dessen Innerem die Antennenelemente 20 angeordnet sind. Das innere Gehäuse 28 ist an einer Leiterplatte 30 befestigt. Untereinander sind die drei Spulen durch Trennplatten 32 voneinander getrennt. Durch Leitungen 34 sind die drei Spulen mit der Steuereinheit 10 bzw. einem Knotenpunkt 36 verbunden, der in 3 dargestellt ist.
  • Wie aus 3 zu sehen ist, sind die Empfängerspule 26 und die Kompensationsspule 24 mit dem Knotenpunkt 36 verbunden, wohingegen die Sendespule 22 mit einem nicht dargestellten Sendemodul der Steuereinheit 10 verbunden ist. Ebenfalls mit dem Knotenpunkt 36 verbunden ist ein Kompensationsmittel 38 zur Durchführung einer elektrischen Kompensation. Zusätzlich ist eine Korrektureinheit 40 mit dem Knotenpunkt 36 verbunden, die zu einer digitalen Kompensation vorgesehen ist und einen vorgeschalteten A/D-Wandler 42 aufweist. Außerdem umfasst die Steuereinheit 10 eine unscharfe Logik 44 in Form eines Fuzzy-Netzwerks. Mit der unscharfen Logik 44 verbunden sind eine Hochfrequenzauswerteeinheit 46 und ein Eingabemittel 48 zur Eingabe einer Information durch einen Bediener. Ebenfalls mit der unscharfen Logik 44 verbunden ist das Anzeigemittel 4.
  • Zur Durchführung einer Ortungsmessung wird das Ortungsgerät zunächst einmal so gehalten, dass der Messbereich ausreichend weit von der Wand 18 bzw. zu messenden Gegenständen 14, 16 entfernt ist. Nun kann eine Kalibrationsmessung durchgeführt werden. Diese Messung kann beim Einschalten des Messgeräts 2 von einem Bediener manuell oder automatisch von der Steuereinheit gestartet werden. Im dargestellten Ausführungsbeispiel wird nach dem Einschalten von dem Hochfrequenzsensor 6 nach Gegenständen 14, 16 gesucht. Werden keine Gegenstände erkannt; wird die Kalibrationsmessung von der Steuereinheit 10 gestartet und so lange aufrechterhalten, bis ein Gegenstand 14, 16 von der Steuereinheit 10 in Verbindung mit dem Hochfrequenzsensor 6 erkannt wird. Alternativ kann die Kalibrationsmessung nach dem Einschalten von der Steuereinheit 10 gestartet und so lange aufrechterhalten werden, bis die Steuereinheit 10 in Verbindung mit dem induktiven Sensor 6 einen Gegenstand erkennt. Das Erkennen kann von einem sich zeitlich schnell verändernden Messsignal getriggert werden, das sich schneller als eine voreingestellte Schwellenveränderung verändert.
  • Zur Durchführung der Kalibrationsmessung wird von der Steuereinheit 10 bzw. deren Sendeeinheit ein periodisches Wechselfeld als Sendesignal auf die Sendespule 22 gegeben, die hierdurch ein Wechselmagnetfeld erzeugt. Dieses Wechselmagnetfeld erzeugt einen magnetischen Fluss, der sowohl durch die Empfängerspule 26 als auch durch die Kompensationsspule 24 fließt und in diesen beiden Spulen 26, 24 ein Empfängersignal bzw. ein Kompensationssignal in Form einer Spannung induziert, die in ihrer Frequenz gleich sind wie das Wechselfeld der Sendespule 22, jedoch etwas phasenverschoben. Sowohl das Empfängersignal als auch das Kompensationssignal liegen am Knotenpunkt 36 an und werden dort voneinander subtrahiert, so dass sie sich durch ihre fast exakte Gleichphasigkeit im Wesentlichen aufheben.
  • Die Antennenelemente 20 erzeugen jedoch Inhomogenitäten im Magnetfeld, so dass die magnetische Kompensation des Empfängersignals durch das Kompensationssignal in der Regel nicht vollständig ist und ein unerwünscht großes Differenzsignal übrig bleibt. Um dieses Differenzsignal im Knotenpunkt 36 möglichst weitgehend zu eliminieren, wird vom Kompensationsmittel 38 ein dem Differenzsignal entsprechendes negatives Ausgleichssignal auf den Knotenpunkt 36 gegeben, so dass das Gesamtsignal im Knotenpunkt 36 möglichst verschwindet. Hierzu umfasst das Kompensationsmittel 38 einen Microcontroller, der ein digitales Signal auf einen D/A-Wandler gibt und dieser gibt das Ausgleichssignal in Form einer Ausgleichsspannung aus. Der Microcontroller regelt das Ausgleichssignal während der Kalibrationsmessung kontinuierlich nach, um Temperatureinflüsse möglichst zu eliminieren. Während der eigentlichen Messung wird nicht nachgeregelt.
  • Um die Nullung des im Knotenpunkt 36 anliegenden Restsignals bei nicht vorhandenem Gegenstand 14, 16 weiter zu verbessern, wird das Restsignal dem A/D-Wandler 42 zugeführt, dort digitalisiert und in der digitalen Korrektureinheit 40 durch einen durch Software realisierten Synchrongleichrichter gleichgerichtet. Das digitale Signal kann nun mathematisch durch einen variablen Abzug eines Offsets auf null gesetzt werden, indem ein entsprechendes Signal an das Kompensationsmittel 38 gegeben und in der Regelung berücksichtigt wird. Auch dieser Abzug kann während der Kalibrationsmessung dynamisch nachgeregelt werden. Auf diese Weise wird eine sehr gute Kompensation des Messsignals bei Fehlen des zu erkennenden Gegenstands 14, 16 auf null erreicht.
  • Zur Durchführung einer Messung wird nun das Messgerät 2 beispielsweise entlang der Wand 18 geführt, so dass die Gegenstände 14, 16 in den Messbereich gelangen. Hierbei ist das Messgerät so gehalten, dass die Empfängerspule 26 am nächsten zu den Gegenständen 14, 16 angeordnet ist und die Kompensationsspule 24 am weitesten entfernt von den Gegenständen 14, 16 ist. Die Gegenstände 14, 16 werden von der Steuereinheit 10 erkannt und die Kalibrationsmessung wird gestoppt. Die Gegenstände 14, 16 beeinflussen den magnetischen Fluss in den Bereichen der Empfängerspule 26 und der Kompensationsspule 24 unterschiedlich, so dass an der digitalen Korrektureinheit 40 neben dem durch den Offset zu beseitigenden Restsignal ein Messsignal anliegt, das einen auswertbaren Phasenwinkel relativ zum Sendesignal aufweist. Das Messsignal wird vom Synchrongleichrichter gleichgerichtet, wobei am Ausgang des Synchrongleichrichters der Real- und Imaginärteil des Messsignals anliegt, aus denen der Phasenwinkel abgeleitet werden kann. Der Synchrongleichrichter arbeitet mit dem periodischen gleichgerichteten Signal, wobei die Anzahl der Perioden, über die der Synchrongleichrichter gleichrichtet und integriert, die Auflösung des Messsignals bestimmt. Somit kann durch eine lange Messung und Gleichrichtung des Messsignals eine hohe Auflösung des Real- und Imaginärteils des Messsignals erzielt werden. Aus dem Real- und Imaginärteil wird in der Logik 44 der Phasenwinkel des Messsignals ermittelt.
  • Um dem Phasenwinkel eine geometrische Information des Gegenstands zuordnen zu können, ist in der Logik ein beispielsweise eindimensionales Datenfeld hinterlegt, das in 4 grafisch dargestellt ist. Der Phasenwinkel 50 des Messsignals, der in 4 bei –45° eingezeichnet ist, liegt mittig in einem Phasenwinkelbereich 52, der von –25° bis –65° reicht. Diesem Phasenwinkelbereich 52 ist als geometrische Information ein Rohrquerschnitt zugeordnet, wie in 5 gezeigt ist.
  • 5 zeigt ein mögliches Anzeigemittel 4a des Messgeräts 2. Auf zwei Kreisen 54 ist der Phasenwinkel 50 anhand zwei von den Mittelpunkten der Kreise 54 ausgehenden geraden Linien dargestellt. Hierbei wird der Phasenwinkel 50 durch die Lage der Linien und die Stärke des Messsignals durch die Län ge der Linien dargestellt. Um schwache Messsignale erkennbarer zu machen, ist die Linie des rechten Kreises 54 zehnfach länger dargestellt. Aus dem in 5 dargestellten Beispiel kann ein Bediener ablesen, dass die Stärke des Messsignals recht gering ist und der Phasenwinkel 50 –45° ist. Dem Phasenwinkelbereich 52 grafisch zugeordnet ist die Bezeichnung Cu und ein Rohrquerschnittssymbol, aus denen der Bediener ersehen kann, dass der mit dem Messsignal korrelierte Gegenstand 14 ein Kupferrohr ist.
  • In dem in der Logik 44 hinterlegten Datenfeld sind weitere Phasenwinkelbereiche 56, 58, 60, 62, 64 hinterlegt, wobei die Phasenwinkelbereiche 56, 58, 60 – wie aus 5 zu ersehen ist – einem vollen Eisenstab, einem Eisenrohr, und einem Kupferstab zugeordnet sind. Diese Zuordnung, die ein Bediener auf der Anzeige 4a einfach ablesen kann, wurde vor der Programmierung der Logik 44 beispielsweise empirisch ermittelt. Die beiden Phasenwinkelbereiche 62, 64 sind keiner geometrischen Information oder Materialinformation zugeordnet. Einem Messsignal in diesen beiden Phasenwinkelbereichen 62, 64 kann keine geometrische Information zugeordnet werden.
  • 6 zeigt ein aufwendigeres und bedienerfreundlicheres Anzeigemittel 4b mit einer fein auflösenden Anzeige 66, auf der symbolisch ein Abbild 68 des Messgeräts 2 und Abbilder 70, 72, 74 der Wand 18 und der Gegenstände 14, 16 dargestellt sind. Eine Bewegung, mit der das Messgerät 2 entlang der Wand 18 geführt wird, ist anhand eines Pfeils 76 dargestellt. Noch nicht vom Messgerät 2 erfasste Bereiche sind durch eine schraffierte Fläche 78 dargestellt. Dem Bild auf der Anzeige 66 kann der Bediener unmittelbar entnehmen, ob es sich bei den Gegenständen 14, 16 um ein Rohr (Abbild 72) oder um Vollmaterial, beispielsweise ein Armierungseisen (Abbild 74) oder ein Kabel, handelt. Zur Ermöglichung dieser Anzeige wird der Phasenwinkel 50 von der Steuereinheit 10 in die Abbilder 72, 74 umgewandelt, wobei das ebenfalls aus dem Phasenwinkel 50 ermittelte Material auf einem Balken 80 durch zwei Symbole 82, 84 direkt unterhalb der Abbilder 72, 74 angezeigt ist und der Bediener daraus erkennen kann, dass es sich bei dem Gegenstand 14 um ein Kupferrohr und bei dem Gegenstand 16 um einen Eisenstab handelt.
  • Um auch bei solchen Messungen, bei der der Phasenwinkel 50 nicht eindeutig und mittig innerhalb eines Phasenwinkelbereichs 52, 56, 58, 60 liegt, zu einer eindeutigen Zuordnung einer geometrischen Information zum Phasenwinkel 50 zu kommen, ist das Fuzzy-Netzwerk der Logik 44 mit der Hochfrequenzauswerteeinheit 46 und dem Eingabemittel 48 verbunden. Auf diese Weise kann ein Auswerteergebnis aus der Hochfrequenzauswerteeinheit mit dem gemessenen Phasenwinkel 50 im Fuzzy-Netzwerk zu einem eindeutigen Ergebnis einer geometrischen Information verarbeitet werden. Liegt beispielsweise der Phasenwinkel im Bereich um 50° und liegt aus der Hochfrequenzauswerteeinheit das Ergebnis vor, dass es sich bei dem erfassten Gegenstand mit hoher Wahrscheinlichkeit um einen eisernen Gegenstand handelt, so kann die geometrische Information eines Rohrs ausgegeben werden. Hat jedoch vor oder während der Messung ein Bediener die Information eingegeben, dass keine Rohre vorhanden sind, so wird als geometrische Information der Vollstab, verbunden mit der Information, dass es sich um Kupfer handelt, ausgegeben.
  • Ein weiteres Anzeigemittel 4c, das ein sehr vereinfachtes Messergebnis anzeigt, ist in 7 dargestellt. Wurden beispielsweise zwei Gegenstände in Form eines Kupferrohrs und einer dünnen Kupferstange ermittelt, so wird die geometrische Information weiterverarbeitet und mithilfe von Symbolen 86, 88 ausgegeben, dass es sich um ein Wasserrohr und ein Elektrokabel handelt. Mithilfe zweier Pfeile 90, 92 wird die ungefähre Lage der Gegenstände relativ zum Messgerät 2 angezeigt.
  • Ein weiteres Anzeigemittel 4d weist zehn von der Steuereinheit 10 einzeln ansteuerbare Leuchtfelder 94, 96 auf. Die Leuchtfelder 94 tragen jeweils eine Materialinformation als Aufschrift und die Leuchtfelder 96 tragen symbolhaft eine geometrische Information als Aufschrift. Wird das Messgerät 2 entlang der Wand 18 geführt und wird ein Gegenstand in Richtung eines Pfeils 98 vom Messgerät 2 erkannt, so wird aus dem Phasenwinkel 50 – und gegebenenfalls weiteren Informationen aus der Hochfrequenzauswerteeinheit 46 und dem Eingabemittel 48 – die geometrische Information und das Material des Gegenstands ermittelt. Wird ein Armierungseisen in einer Betonwand erkannt, leuchten beispielsweise die beiden linken Leuchtfelder 94, 96 und der Pfeil 98 auf. Wird ein Leerrohr mit rundem Querschnitt erkannt, so leuchtet das mittlere Leuchtfeld 96 und das zweite Leuchtfeld 94 von rechts – auf Plastik hinweisend – auf. Bei einem Hohlkörper leuchtet das mittlere Leuchtfeld 94 auf. Wird ein viereckiger Körper in der Wand 18 erkannt, so leuchtet das zweite Leuchtfeld 96 von rechts auf. Wird ein Gegenstand erkannt, bei dem das Material und/oder dessen geometrische Information unklar sind, so leuchtet das rechte Leuchtfeld 94 und/oder das rechte Leuchtfeld 96 auf.

Claims (11)

  1. Vorrichtung zur Bestimmung eines Gegenstands (14, 16), mit einem induktiven Sensor (8), einer Steuereinheit (10) zur Auswertung einer Phaseninformation des induktiven Sensors (8) und einem Anzeigemittel (4, 4a–d), dadurch gekennzeichnet, dass das Anzeigemittel (4, 4a–d) zur Angabe einer Eigenschaft des Gegenstands (14, 16) ausgebildet ist und die Steuereinheit (10) zur Ansteuerung des Anzeigemittels (4, 4a–d) in Abhängigkeit von der Phaseninformation vorgesehen ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Anzeigemittel (4, 4a–d) zur Angabe einer geometrischen Information des Gegenstands (14, 16) ausgebildet ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die geometrische Information einem Bediener Aufschluss gibt, ob der Gegenstand (14, 16) ein Hohlkörper oder aus Vollmaterial ist.
  4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der induktive Sensor (8) eine Sendespule (22) und ein magnetisches Kompensationsmittel zur Kompensation eines Signals einer Empfängerspule (26) aufweist.
  5. Ortungsgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das magnetische Kompensationsmittel eine Kompensationsspule (24) aufweist und die Sendespule (22) zwischen der Kompensationsspule (24) und der Empfängerspule (26) angeordnet ist.
  6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein elektrisches Kompensationsmittel (38) zur Kompensation eines Signals des induktiven Sensors (8).
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Kompensationsmittel (38) einen Regelkreis zur Nullregelung des Signals aufweist.
  8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (10) zu einer digitalen Korrektur eines Signals des induktiven Sensors (8) vorbereitet ist.
  9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Phaseninformation einen Phasenwinkel (50) umfasst und in einem Datenfeld der Steuereinheit (10) Phasenwinkelbereiche (52, 56, 58, 60) hinterlegt sind und die Steuereinheit (10) zu einer Ansteuerung des Anzeigemittels (4, 4a–d) in Abhängigkeit davon vorbereitet ist, in welchem Phasenwinkelbereich (52, 56, 58, 60) der Phasenwinkel (50) ist.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (10) zur Verwendung von unscharfer Logik zur Ansteuerung des Anzeigemittels (4, 4a–d) vorbereitet ist.
  11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch seine Ausgestaltung als Ortungsgerät zur Bestimmung eines verdeckten Gegenstands und/oder als Materialprüfgerät.
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WO (1) WO2007074085A1 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009145636A2 (en) * 2008-05-26 2009-12-03 Norwegian Em Technology As A survey system for locating geophysical anomalies
WO2012146433A3 (de) * 2011-04-29 2013-05-10 Robert Bosch Gmbh Verfahren und vorrichtung zur leitungsdetektion
DE102011088435A1 (de) * 2011-12-13 2013-06-13 Robert Bosch Gmbh Handwerkzeugvorrichtung mit zumindest einer Ortungsantenne

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7898456B2 (en) * 2008-02-19 2011-03-01 Prairielands Energy Marketing Inc. Apparatus and method for detecting and locating hidden objects
US10191177B2 (en) 2011-11-11 2019-01-29 Nokia Technologies Oy Apparatus and a method for metal detection involving a mobile terminal with a display
US8864418B2 (en) * 2012-09-20 2014-10-21 Sanexan Environmental Services Inc. Method and apparatus for rehabilitating an underground water conduit and detecting and drilling a service entrance in the conduit
DE102014010671A1 (de) * 2014-05-23 2015-12-17 Gerd Reime Verfahren zur Ermittlung wenigstens eines physikalischen Parameters mittels einer Sensoreinheit
US10145873B2 (en) 2014-06-30 2018-12-04 Rockwell Automation Technologies, Inc. Coil architecture for inductive sensors
IT201800002494A1 (it) * 2018-02-08 2019-08-08 Omron Europe B V Dispositivo di monitoraggio per monitorare un settore limite di una zona di sicurezza.

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3476035D1 (en) * 1983-07-05 1989-02-16 Elektroniktechnologie Get Inductive sensor device and measuring device for using the same
GB2241333A (en) 1990-02-26 1991-08-28 Inzh Tsv N Isseledovatelskogo Detector of metalliferous objects
CN1055068A (zh) * 1990-03-20 1991-10-02 全苏科学情报所建筑管理工程中心 含金属物探测装置
US5148151A (en) * 1990-06-20 1992-09-15 Garrett Electronics, Inc. Metal detector having target characterization and search classification
US5194816A (en) * 1990-10-19 1993-03-16 Westinghouse Electric Corp. Method and apparatus for locating electrical shorts between concealed conductive objects
US5523690A (en) 1992-07-24 1996-06-04 White's Electronics, Inc. Metal detector with bivariate display
US5557206A (en) * 1995-02-23 1996-09-17 Geophex Ltd. Apparatus and method for detecting a weak induced magnetic field by means of two concentric transmitter loops
US5721489A (en) * 1995-10-06 1998-02-24 Garrett Electronics, Inc. Metal detector method for identifying target size
JP3348766B2 (ja) * 1996-09-19 2002-11-20 日本電信電話株式会社 金属物探知用電磁誘導センサ
EP1092989B1 (de) * 1999-10-13 2007-06-06 HILTI Aktiengesellschaft Induktiver Messkopf für Metalldetektoren
US7411390B2 (en) * 2002-06-04 2008-08-12 Jentek Sensors, Inc. High resolution inductive sensor arrays for UXO
EP1580889B1 (de) * 2004-03-26 2007-12-05 Senstronic, S.A. Induktiver Annäherungssensor
US7088103B2 (en) 2004-05-11 2006-08-08 White's Electronics, Inc. Metal detector having a plurality of phase delay discrimination regions with corresponding selectable exception spaces therein
DE102004047190A1 (de) * 2004-09-29 2006-04-06 Robert Bosch Gmbh Detektor zur Ortung metallischer Objekte

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009145636A2 (en) * 2008-05-26 2009-12-03 Norwegian Em Technology As A survey system for locating geophysical anomalies
WO2009145636A3 (en) * 2008-05-26 2010-10-28 Norwegian Em Technology As A survey system for locating geophysical anomalies
WO2012146433A3 (de) * 2011-04-29 2013-05-10 Robert Bosch Gmbh Verfahren und vorrichtung zur leitungsdetektion
DE102011088435A1 (de) * 2011-12-13 2013-06-13 Robert Bosch Gmbh Handwerkzeugvorrichtung mit zumindest einer Ortungsantenne

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