[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

为了检测这种隐藏的物体，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送线圈，所述发送线圈如此被操控，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，借助于两个成角度地相互布置的发送线圈生成磁交变场。接收线圈被带到磁场中并且发送线圈的操控这样改变，使得在接收线圈中由发送线圈中的每一个感生相同的电压。输送给发送线圈的电流值的比例（Verhaeltnis）用作用于接收线圈关于发送线圈的位置和/或角度确定的尺度。

DE 10 2004 047 189 A1描述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7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用于产生磁场的发送线圈以及与发送线圈连接的补偿网络，其中在发送线圈与补偿网络的连接上施加差电压。控制装置被设置用于这样给发送线圈和补偿网络供应交变电压，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（korrespondiert）流经发送线圈和补偿网络的电流的比例时检测到金属对象。

因此可以借助于仅一个唯一的发送线圈来可靠地检测金属对象。在此，施加在发送线圈和施加在补偿网络上的交变电压总是如此被调节，使得即使在发送线圈和补偿网络的阻抗不相等时，在发送线圈和补偿网络上下降的电压也彼此相应。调节信号被解释为实际上的测量信号。

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送线圈的磁场。交流电压能够实现同步调制，由此可以非常有效地抑制具有不等于调制频率的频率的干扰信号。此外，可以通过交流电压产生交变的磁场，以便在例如铜的非磁性材料中感生涡流，基于所述涡流于是可以探测所述非磁性材料。

补偿网络可以包括至少一个复电阻。发送线圈和补偿网络的阻抗可以相等并且发送线圈和补偿网络可以以相同的方式遭受诸如温度和老化效应的干扰影响，使得总起来说，干扰影响的影响得以补偿。测量设备的校准于是可以在测量设备的制造范围中一次地进行并且由用户进行的其他校准可以取消。

可以设置在发送线圈和补偿网络之间的连接，其中控制装置被设立用于根据在连接上所施加的差电压控制电压供应。因此，可以容易地和准确地确定指示流经发送线圈和流经补偿网络的电流的比例的电压。

补偿网络可以具有可变阻抗。由此，测量设备的灵敏度可以是可控制的。阻抗可以是离散地或分级地可变的并且尤其是根据测量信号来执行。补偿网络也可以在磁方面被屏蔽。

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：给发送线圈和与发送线圈连接的补偿网络供应交变电压，确定施加在发送线圈与补偿网络的连接上的差电压，其中给发送线圈和补偿网络供应交变电压这样来进行，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；和当交变电压的比例不对应于流经发送线圈和补偿网络的电流的比例时，检测到对象。

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：

图1示出测量设备的方块图；

图2示出图1的测量设备细节视图；

图3示出图1的测量设备的多个发送线圈的布置；和