JPH07122672B2 - 磁場の平面分布測定装置 - Google Patents

磁場の平面分布測定装置

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JPH07122672B2
JPH07122672B2 JP63171199A JP17119988A JPH07122672B2 JP H07122672 B2 JPH07122672 B2 JP H07122672B2 JP 63171199 A JP63171199 A JP 63171199A JP 17119988 A JP17119988 A JP 17119988A JP H07122672 B2 JPH07122672 B2 JP H07122672B2
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magnetic
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measuring
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幸展 宮本
泰宏 和佐
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Tokyo Gas Co Ltd
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NEC Corp
Tokyo Gas Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、ガス管、電力ケーブルまたは電話ケーブル等
の、地中に埋設された電気伝導性を有する配管系の構成
を磁気的に検知するために利用する、磁場の平面分布測
定装置に関するものである。
(従来の技術) 地中に埋設された電気伝導性を有する埋設管や埋設ケー
ブル等(以後、埋設管として総称する)の位置、即ちそ
の直上位置と埋設深さを検知するための従来の方法とし
ては、通常は、手軽で比較的検知精度が良く、しかもい
ろいろな場所に適用が可能であることから磁気的検知方
法が多く使用されている。そしてかかる磁気的検知方法
では、埋設管に交流電流を流し、この交流電流が地表上
に作る磁場の分布から検知する方法が最も多く採用され
ており、この場合、埋設管に交流電流を流す方法として
は、直接に交流電流源を接続して流す直接法と、電磁誘
導を利用して埋設管に誘導電流を発生させる間接法とが
ある。
かかる従来の方法を添付図面を参照して簡単に説明する
と、まず第7図に示す方法は、同様の磁気検知特性を有
する一対の磁気センサS1,S2を、その検知方向が平行に
なるようにして、一定の距離dを隔てて一体に構成した
検知器Lを用いる方法である。この方法は、検知器Lを
地表面Eに沿って移動させながら磁気センサS1,S2によ
って水平方向の磁場成分を検知し、検知磁場が極大にな
った位置を埋設管Pの直上位置であると判断し、次いで
磁気センサS1,S2の出力B1,B2から下式により埋設深さr1
を算出するものである。
r1=d×B2/(B1−B2) 次に、第8図に示す方法は、単一の磁気センサSを設け
た検知器L′を用いる方法で、この方法は、前述の方法
と同様に検知器L′を地表面Eに沿って移動させながら
磁気センサSによって水平方向の磁場成分を検知し、検
知磁場が極大になった位置を埋設管Pの直上位置である
と判断した後、磁気センサSの出力が前記極大検知出力
の半分になるまで検知器L′を更に移動し、その移動距
離を埋設深さr1として検知するものである。直上位置か
ら埋設深さr1だけ水平方向に離れた点に於ける水平方向
の磁場成分B3が、直上位置に於ける極大検知磁場B1の半
分になることは次式により示される。
後者の方法は、単一の磁気センサを用いるので、前者の
方法のように一対の磁気センサの特性の違いによる誤差
を生じないという利点を有するものの、埋設深さを得る
ために、極大磁場を検知した後に再度センサを移動しな
ければならず、測定操作が煩雑であるという欠点を有し
ている。
(発明が解決しようとする問題点) 以上に説明した従来の方法では、2次元的又は3次元的
に広がりをゆうする配管系に対して、いずれの場合に於
いてもその中の一点毎に磁場の測定を行うと共に、埋設
管が単独で直線状に存在しているものと仮定し、そして
その周囲に作られる磁場が円筒状の分布をしているとの
仮定に基づいて前述した原理により検知を行っている。
しかしながら、実際の配管系に於いては埋設管が単独で
直線状に存在していることはむしろまれで、分岐管が存
在したり、他の埋設管を避けるために立ち上げたり、ま
たは立ち下げたりする等して複雑な配管系を構成してお
り、このような配管系に於いては磁場の分布も複雑とな
るので、埋設管の直上位置の検知誤差が大きくなると共
に、この直上位置の検知を前提とした埋設深さの算出の
誤差も大きくなってしまい、しかもそれの誤差の程度を
操作者が知ることができないという問題点がある。
以上の問題点を解決するために、本発明者は、地中に埋
設された電気伝導性を有する配管系に直接又は間接的に
交流電流を流し、それが地表上に作る磁場により、該配
管系を検知する方法に於いて、前記磁場の地表に平行な
平面上の分布を、2軸が該平面上の直交3軸方向の成分
として測定し、それらの少なくとも一つの成分の平面分
布から前記配管系を検知する方法を、他出願に於いて提
案した。(昭和63年7月9日提出の特許願(1)の願書
に添付した明細書及び図面参照) かかる磁場成分の平面分布の測定は、例えば…対応す
る検知軸を有する磁気センサを平面上に縦横に配列させ
て行ったり、また…対応する検知軸を有する磁気セン
サを複数列設し、これを列設方向と直角の方向に移動さ
せて行ったり、または…対応する検知軸を有する単一
又は少数の磁気センサを平面上で縦横に走査させる等し
て行うことができる。
の方法は、磁気センサを全く移動させる必要がないの
で最も高速な測定が可能であるが、装置が非常に大きく
なってしまうという得失があり、またの方法は、磁気
センサの数が最少であるので経済的であるが、その移動
に時間がかかり過ぎるという得失がある。
前記またはの方法、特にの方法を適用した装置、
即ち、移動手段により移動可能に構成した装置本体の横
方向に、複数の磁気センサを格納したセンサユニットを
突設した装置は、比較的効率的に測定が可能で、実際的
である。
しかしながら、かかる装置において、一度に測定し得る
横幅を広くするため、センサユニットの突設長を長くす
ると、持ち運び時に不便であるし、測定現場の道幅が狭
い場所等では測定が不可能となってしまう問題点がある
し、これを防ぐためにセンサユニットの突設長を短くす
ると、一度に測定し得る横幅が狭くなり、広い範囲の平
面分布が得られず、埋設管の検知精度、特に深い埋設管
の検知精度が悪くなるという問題点が生じる。
本発明は、以上の問題点を解決することを目的とするも
のである。
(問題点を解決するための手段) 本発明の構成を実施例に対応する第1図〜第6図を参照
して説明すると、まず特許請求の範囲第1項記載の装置
は、磁場の平面分布を測定する装置に於いて、移動手段
により移動可能に構成した装置本体の横方向に、磁気セ
ンサを格納したセンサユニットを突設し、該センサユニ
ットには屈折部を構成して折畳み可能に構成したもので
ある。
次に第2項記載の装置は、第1項記載の装置に於いて、
屈折部に於けるセンサユニットの屈折方向は、水平方向
としたものである。
次に第3項記載の装置は、第1項記載の装置に於いて、
屈折部に於けるセンサユニットの屈折方向は、垂直方向
としたものである。
次に第4項記載の装置は、第1項記載の装置に於いて、
屈折部はセンサユニットの一個所に構成したものであ
る。
次に第5項記載の装置は、第1項記載の装置に於いて、
屈折部はセンサユニットの複数個所に構成したものであ
る。
次に第6項記載の装置は、第1項記載の装置に於いて、
センサユニットには折畳みを検知する手段を設けたもの
である。
次に第7項記載の装置は、第1項最の装置に於いて、セ
ンサユニットには折畳み状態で固定する手段を設けたも
のである。
(作用及び実施例) 以上の本発明の作用を実施例に対応する図面に基づいて
説明すると次の通りである。
第1図に於いて、符号1は車輪等の移動手段2により移
動可能に構成した装置本体を示すもので、該装置本体1
の横方向に、磁気センサ3を格納したセンサユニット4
を突設し、このセンサユニット4には屈折部5を構成し
て折畳み可能に構成する。装置本体1内には磁気センサ
3からの磁気検知信号を処理して所定の磁場の平面分布
を導出する信号処理系6や測定結果等の表示手段7や、
これらの制御手段8や磁気センサ3の一部等を格納す
る。また、装置本体1には、それを前記移動手段2によ
り移動させるための把手9や電動機等の駆動手段や、エ
ンコーダ等の移動量検知手段10を設ける。センサユニッ
ト4内に格納する磁気センサ3は、例えば第2図(a)
に示すように、2軸が水平面内にある直交3軸方向の夫
々に検知軸X,Y,Zを有する構成とし、その複数をセンサ
ユニット4内に、それらの検知軸を揃えて列設すること
により、センサユニット4に沿った複数個所で磁場が検
知できるように構成している。この他、図示はしていな
いが、磁気センサ3は単数もしくは少数とし、これをセ
ンサユニット4に沿って移動可能に構成することによ
り、センサユニット4に沿った複数個所で磁場が検知で
きるように構成しても良い。勿論、磁気センサ3は直交
3軸方向の全てに検知軸を有する構成でなくとも良い。
また図示例に於いては、センサユニット4は装置本体1
の両側に突設しているが、片側にのみ突設する構成でも
良い。
以上の構成に於いて、装置本体1を例えば配管図の記載
等に基づいて推定した埋設管に沿った地表面上を移動す
ることにより、埋設管に流れている検知用交流電流が地
表面上に作る磁場を、センサユニット4に沿った複数個
定毎に測定することができ、かかる磁場の測定と、前記
エンコーダ等の移動量検知手段10によって測定可能な装
置本体1の移動量とから所定の範囲の磁場の平面分布を
測定することができる。
かかる際、測定現場の道幅等が狭くて、センサユニット
4を第1図に示すように、全てが横方向に突設する状態
として移動させる交流磁場3とができない場合には、第
3図(b)に実線で、または第4図(b)に仮想線で示
すように、屈折部5よりも先端側のセンサユニット4部
分を装置本体1側に折畳んで、適宜の固定手段(図示省
略)により、この状態で固定し、このようにして全体と
してのセンサユニット4の横方向への突出長を短くし
て、装置全体としての横幅を狭くすることにより、横方
向に突出状態のセンサユニット4内の磁気センサ3によ
り、狭い場所でも前述した測定を行うことができる。
屈折部5に於けるセンサユニット4の屈折方向は、第1
図、第3図及び第5図に示すように垂直方向としても良
いし、第4図に示すように水平方向としても良い。また
屈折部5は、第1図、第3図及び第4図に示すように一
個所に構成する他、第5図に示すように二個所、あるい
はそれ以上の個所に構成することができ、後者の構成の
場合には、センサユニット4の横方向への突出長、そし
て装置全体としての横幅の調節を、より小刻みに行うこ
とができ、いろいろな幅の測定現場に於いて、より適切
に調節することができる。
次に、全ての屈折部5に於いてセンサユニット4を折畳
んだ状態とすれば、装置全体としての横幅が最も狭くな
り、持ち運びが容易になる。装置本体1から横方向に突
出したセンサユニット4だけでなく、装置本体1にも、
センサユニット4と一連の磁気センサを設けた構成に於
いては、前記持ちはこび用の状態に於いての測定も可能
である。
第6図は本発明装置に於ける測定系の一例を示した系統
説明図であり、この測定系は、複数の磁気センサ3から
の複数の信号を、マルチプレクサ11を介してA/D変換器1
2に入力し、該A/D変換器12の出力信号及び移動量検知手
段10の出力信号を、CPU13に於いて処理し、所定の処理
結果を表示手段7に表示するものである。また前記セン
サユニット4には、屈折部5毎等に機械式、磁気式等の
折畳み検知スイッチ14を設け、かかる折畳み検知スイッ
チ14の信号により、有効な磁気センサ3、即ち折畳まれ
ていないセンサユニット4内の磁気センサ3を識別し、
これに基づいて有効な磁気センサ3のみで前述した測定
を行うことにより、検知軸が所定の方向に向いていない
磁気センサ3の出力を測定系に取り込んでしまうという
不都合を防止することができる。
(発明の効果) 本発明は以上の通り、移動手段により移動可能に構成し
た装置本体の横方向にセンサユニットを突設し、該セン
サユニット内に格納した単数または複数の磁気センサに
より、該センサユニットに沿った複数個所毎に磁場を測
定することができるので、かかる測定を装置本体を移動
させながら行うことにより、埋設管系に流れる交流電流
が地表上に作る磁場を平面分布として測定することがで
き、以って分岐や立ち上がり、立ち下がりが存在する複
雑な配管系であっても、それらを高精度に測定すること
ができるという効果が有る。殊に、本発明は前記センサ
ユニットに屈折部を構成して折畳み可能に構成し、折畳
んだり、拡げたりすることにより、センサユニットの突
出長、即ち装置全体の横幅を調節することができるの
で、測定現場の道路幅の広狭等の場所を選ばずに、常時
適切な測定を行うことができ、また全ての屈折部に於い
てセンサユニットを折畳むことにより持ち運びが容易に
なるという効果がある。かくして、本発明は、ガス管や
水道管等の埋設管の掘削工事の効率化が可能になると同
時に、誤掘削による埋設管の損傷による事故の発生を未
然に防ぐことができるようになり、安全面並びに経済面
に於いて多大なる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の構成の一例を示す説明的斜視図、第2
図(a)は本発明の装置に適用する磁気センサ単体の一
例を示す説明的斜視図、第2図(b)は本発明の装置の
センサユニットに於ける複数の磁気センサの配列方法の
一例を示す説明的平面図である。第3図(a)、(b)
は第1図の装置の動作を表わした説明的正面図、第4図
は本発明の構成の他の例を示す説明的斜視図、第5図
(a)、(b)は本発明の構成の更に他の例を示す説明
的正面図、第6図は本発明の装置に於ける磁場の測定系
をしめす系統説明図である。また第7図(a)、
(b)、第8図(a)、(b)は従来の埋設管検知方法
を示す説明図である。 符号1……装置本体、2……移動手段、3……磁気セン
サ、4……センサユニット、5……屈折部、6……信号
処理系、7……表示手段、8……制御手段、9……把
手、10……移動量検知手段、11……マルチプレクサ、12
……A/D変換器、13……CPU、14……折畳み検知スイッ
チ。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】磁場の平面分布を測定する装置に於いて、
    移動手段により移動可能に構成した装置本体の横方向
    に、磁気センサを格納したセンサユニットを突設し、該
    センサユニットには屈折部を構成して折畳み可能に構成
    したことを特徴とする磁場の平面分布測定装置
  2. 【請求項2】第1項記載の装置に於いて、屈折部に於け
    るセンサユニットの屈折方向は、水平方向としたことを
    特徴とする磁場の平面分布測定装置
  3. 【請求項3】第1項記載の装置に於いて、屈折部に於け
    るセンサユニットの屈折方向は、垂直方向としたことを
    特徴とする磁場の平面分布測定装置
  4. 【請求項4】第1項記載の装置に於いて、屈折部はセン
    サユニットの一個所に構成したことを特徴とする磁場の
    平面分布測定装置
  5. 【請求項5】第1項記載の装置に於いて、屈折部はセン
    サユニットの複数個所に構成したことを特徴とする磁場
    の平面分布測定装置
  6. 【請求項6】第1項記載の装置に於いて、センサユニッ
    トには折畳みを検知する手段を設けたことを特徴とする
    磁場の平面分布測定装置
  7. 【請求項7】第1項記載の装置に於いて、センサユニッ
    トには折畳み状態で固定する手段を設けたことを特徴と
    する磁場の平面分布測定装置
JP63171199A 1988-07-09 1988-07-09 磁場の平面分布測定装置 Expired - Lifetime JPH07122672B2 (ja)

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