手動ガイド走査型地中探査装置
【課題】高い干渉抵抗を備える手動ガイド走査型地中探査装置を得る。
【解決手段】手動ガイドで走査する地中探査装置は、所定の壁面距離をあけて調査すべき壁面上を分離遠隔ガイドするために形成した操作可能なハウジング、及び高周波電磁波領域で感知可能なセンサ手段を備え、センサ手段を外側から包囲する遮蔽輪郭のうち少なくとも大部分の包囲領域において、地中探査装置を高周波領域における電磁的干渉波から壁面距離を遮蔽する、電磁気的に有効なシールド手段を設置する。
【解決手段】手動ガイドで走査する地中探査装置は、所定の壁面距離をあけて調査すべき壁面上を分離遠隔ガイドするために形成した操作可能なハウジング、及び高周波電磁波領域で感知可能なセンサ手段を備え、センサ手段を外側から包囲する遮蔽輪郭のうち少なくとも大部分の包囲領域において、地中探査装置を高周波領域における電磁的干渉波から壁面距離を遮蔽する、電磁気的に有効なシールド手段を設置する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、特にコンクリートまたは壁部に埋め込んだ鉄筋または管を検知するための、手動ガイドされ、走査（スキャン）する地中探査装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
建築業において、埋設された物体の探知には、鉄筋、金属管、電線ないしプラスチック管を検知するという重要な役割がある。地中探査装置そのものの基礎となる検知方法については、本出願の対象ではないので、ここではこれ以上触れない。一般に、埋設された物体は、それぞれ特許文献１によれば印加され磁性を帯びた近接場のインピーダンスの変化を用いて、特許文献２によれば印加され電気を帯びた近接場のインピーダンスの変化を用いて、特許文献３によれば電磁波によるレーダを用いて検知し、特性を明らかにする。
【特許文献１】米国特許第６５４１９６５号明細書
【特許文献２】国際公開第０２／０６３３４３号パンフレット
【特許文献３】米国特許第５５４１６０５号明細書
【０００３】
特に建築業において、本発明の意図するところでは壁及び天井、地面などの少なくとも部分的に平坦な表面と理解されるべき壁面は、粗く雑な（数ミリメートルの凹凸を有する）壁面であることが通常である。
【０００４】
特許文献４によれば、ガイド車輪及び壁側に配置したセンサ手段を有する操作可能なハウジングを備えるこの種の地中探知機は、一次元で走査しながら探知すべき壁面を往復移動する。対応する測定方法では、100MHzから10GHzの高周波領域における広帯域で高周波の測定インパルスを有するセンサ手段を作動させ、これにより、別々の周波数に関して地中の混在したインピーダンスを測定し、そこから、その変化を利用して、間接的に地中に閉じ込められた物体を推定する。このような変化の測定は、原理的に、測定すべき周波数領域に近い、外部の干渉に対し頑強でない。にもかかわらず、センサ手段と壁面との間の壁面距離でスキャンする際に、ガイド車輪の間に開いている空隙によって、干渉、特に電磁的干渉波が緩和されることなくセンサ手段に到達し、それゆえ測定誤差が生じる。
【特許文献４】独国特許出願公開第１０２０７４７７号明細書
【特許文献５】欧州特許出願公開第１４７８９４９号明細書
【０００５】
さらに、特許文献６より、地中のインピーダンスを測定するための地中探査装置が知られており、そのセンサ手段は台車の上を、探知すべき壁面上に沿って滑る。このとき、センサ手段は、ハウジングの側の半空間全体において、台車までシールド手段を用いて電磁的に遮断される。
【特許文献６】特開平０１‐２８２４９０号公報
【０００６】
さらに、特許文献７によると、地中探査装置において、電磁的干渉波を吸収するまたは透過させない材料からシールド手段を構成する。
【特許文献７】特開平１１‐１１８９４２号公報
【０００７】
電磁的干渉波を吸収する材料は、通常強誘電体または超常誘電性材料のいずれかであり、電磁的干渉波を透過させない材料は、通常電気伝導性材料である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
この発明の目的は、高い干渉抵抗を備える手動ガイド走査型地中探査装置を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この目的は、請求項１に示す特徴によって達成される。従属項に発明の好適な実施態様を示す。
【００１０】
すなわち、手動ガイドで走査する地中探査装置は、所定の壁面距離をあけて調査すべき壁面上を分離遠隔ガイドするために形成した操作可能なハウジング、及び高周波電磁波領域で感知可能なセンサ手段を備え、センサ手段を外側から包囲する遮蔽輪郭のうち少なくとも大部分の包囲領域において、高周波領域における電磁的干渉波から壁面距離を遮蔽する、電磁気的に有効なシールド手段を設置する。
【発明の効果】
【００１１】
壁面距離を透過する電磁気に対してセンサ手段を遮蔽するための遮蔽手段によって、センサ手段の妨害抵抗を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
シールド手段を、少なくとも層ごとに、電気伝導性を有する材料から形成すると好適であり、これによって、表皮効果により、経済的に有利な方法で、高周波領域の妨害電磁波からの十分な遮蔽を達成可能である。同様に、高い透過性（フェライト、合成フェライト）および／または高い誘電性（チタン酸バリウム）の材料は、ヒステリシス損失によって、遮蔽にとても適切である。
【００１３】
シールド手段を、少なくとも断片的に、ハウジングを取り囲むように配置すると好適であり、これによって、センサ手段の利用される最大距離以上にわたって、遮蔽作用が改善する。適切なこの種のシールド手段としては、それぞれ、走査方向に沿っておよび／または走査方向を横切って互いに緊密に配置した、吸収性または伝導性の車輪またはキャタピラも考えられる。
【００１４】
ハウジングのシールド手段が、壁側端部が自由端であり、壁面距離の領域内に延在するようにすると好適であり、これによって、シールド手段は、ハウジング側のみで固定される。適切なこの種のシールド手段としては、それぞれ、吸収性または伝導性の、格子構造のようなばね素子も考えられる。
【００１５】
シールド手段を弾性的に形成すると好適であり、これによって、粗く雑な壁面の場合であっても、壁面との摩擦、ひっかかり、食い込みなどによる走査移動の重大な自己妨害を引き起こすことなく、シールド手段による壁面距離の広範囲にわたる遮蔽的な充填が実現する。適切な弾性的なシールド手段は、それぞれ、吸収性または伝導性の発泡材料／エラストマ、（壁側を丸めた）衝撃吸収材、互いに緊密に配置したぜんまいばねないしばねレールのようなばね素子である。
【００１６】
シールド手段を、少なくとも断片的に、平面状に形成すると好適であり、これによって、基本的に平面におけるたわみによって、部材弾性が獲得可能である。曲面状のシールド手段は、さらに、十分に両極性に依存せず有効である。適切な曲面状のシールド手段は、それぞれ、吸収性または伝導性のばね板、布地ないし繊維性材料である。
【００１７】
シールド手段を、少なくとも断片的に、縦長に形成すると好適であり、これによって、基本的に線上におけるたわみによって、部材弾性が獲得可能である。適切な縦長のシールド手段としては、吸収性または伝導性の毛または繊維束が考えられる。
【００１８】
同様に、さまざまなシールド手段の任意の組み合わせは、本発明の意図するところである。
【実施例】
【００１９】
図１では、手動でガイドされる、走査方向Ｓに沿って走査する地中探査装置１は、ある壁面距離Ａで調査すべき壁面３上を分離遠隔ガイドするために形成した、ハンドグリップ２によって操作可能なハウジング４を備える。さらに、地中探査装置１は、100MHzから10GHzの高周波電磁波領域を対象とする平面アンテナとして、構成した壁側に向けたセンサ手段５を備える。ハウジング４において、電磁波を遮蔽するために、カーボンブラック及びフェライト粒子を含有する電磁波を吸収する伝導性及び磁性を有するプラスチックからなる、それぞれ３個の完全平面の放射状に広がる互いに緊密に隣接したガイド車輪６として形成したシールド手段を、ハウジング４の（走査方向Ｓに対して縦方向に配置された）各側面に設ける。それゆえ、このシールド手段は、壁面距離Ａを覆う大部分の平面割合ならびに、センサ手段５を取り囲む包含領域の大部分に延在する。
【００２０】
図２に模式的に示すような地中探査装置は、改良型の、壁側を向いたセンサ手段５を備えており、これのシールド手段は、電気伝導性を有するポリマホイルからなる、弾性的に形成し曲面状に曲げた薄片７からなる。それぞれ一端が自由端である薄片７をそれぞれハウジング４の４個の側面に配置し、これによって、基本的にセンサ手段５を包むように取り囲ませる。それぞれ２個の同じ側面に配置されているが（壁面方向または側面方向において）延在形状の異なる薄片７は、終端で部分的に互いにかみ合う。
【００２１】
図２に模式的に示すような地中探査装置は、改良型の、壁側を向いたセンサ手段５を備えており、これのシールド手段は、多数の薄いそれぞれ縦長の金属製の毛８からなる。毛８は、ハウジング４から自由端である壁側端部に向かって延在し、これによって、センサ手段５を包むように取り囲む。
【００２２】
図４は、下からの（すなわち壁面から見た）模式的なシールド手段を示す。この例では、センサ手段５を高周波電磁波領域で感知可能な平面アンテナとして構成し、このセンサ手段５を、理想的なケースでは、全壁面距離Ａにわたって及び全包囲領域において高周波領域における電磁的干渉波に関して遮蔽するのに有効な、全体として幾何的な遮蔽輪郭９によって遮蔽する。このとき、センサ手段５を外から取り囲むシールド手段を、それぞれ具体的に、図１に示すガイド車輪６、図２に示す薄片７または図３に示す毛８を用いて形成する。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】ガイド車輪を設けた地中探査装置の側面図である。
【図２】改良型の説明図である。
【図３】さらなる改良型の説明図である。
【図４】シールド手段の下からの模式的な概観図である。
【符号の説明】
【００２４】
１ 地中探査装置
２ ハンドグリップ
３ 壁面
４ ハウジング
５ センサ手段
６ ガイド車輪
７ 薄片
８ 毛
９ 遮蔽輪郭
Ａ 壁面距離
Ｓ 走査方向
【技術分野】
【０００１】
この発明は、特にコンクリートまたは壁部に埋め込んだ鉄筋または管を検知するための、手動ガイドされ、走査（スキャン）する地中探査装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
建築業において、埋設された物体の探知には、鉄筋、金属管、電線ないしプラスチック管を検知するという重要な役割がある。地中探査装置そのものの基礎となる検知方法については、本出願の対象ではないので、ここではこれ以上触れない。一般に、埋設された物体は、それぞれ特許文献１によれば印加され磁性を帯びた近接場のインピーダンスの変化を用いて、特許文献２によれば印加され電気を帯びた近接場のインピーダンスの変化を用いて、特許文献３によれば電磁波によるレーダを用いて検知し、特性を明らかにする。
【特許文献１】米国特許第６５４１９６５号明細書
【特許文献２】国際公開第０２／０６３３４３号パンフレット
【特許文献３】米国特許第５５４１６０５号明細書
【０００３】
特に建築業において、本発明の意図するところでは壁及び天井、地面などの少なくとも部分的に平坦な表面と理解されるべき壁面は、粗く雑な（数ミリメートルの凹凸を有する）壁面であることが通常である。
【０００４】
特許文献４によれば、ガイド車輪及び壁側に配置したセンサ手段を有する操作可能なハウジングを備えるこの種の地中探知機は、一次元で走査しながら探知すべき壁面を往復移動する。対応する測定方法では、100MHzから10GHzの高周波領域における広帯域で高周波の測定インパルスを有するセンサ手段を作動させ、これにより、別々の周波数に関して地中の混在したインピーダンスを測定し、そこから、その変化を利用して、間接的に地中に閉じ込められた物体を推定する。このような変化の測定は、原理的に、測定すべき周波数領域に近い、外部の干渉に対し頑強でない。にもかかわらず、センサ手段と壁面との間の壁面距離でスキャンする際に、ガイド車輪の間に開いている空隙によって、干渉、特に電磁的干渉波が緩和されることなくセンサ手段に到達し、それゆえ測定誤差が生じる。
【特許文献４】独国特許出願公開第１０２０７４７７号明細書
【特許文献５】欧州特許出願公開第１４７８９４９号明細書
【０００５】
さらに、特許文献６より、地中のインピーダンスを測定するための地中探査装置が知られており、そのセンサ手段は台車の上を、探知すべき壁面上に沿って滑る。このとき、センサ手段は、ハウジングの側の半空間全体において、台車までシールド手段を用いて電磁的に遮断される。
【特許文献６】特開平０１‐２８２４９０号公報
【０００６】
さらに、特許文献７によると、地中探査装置において、電磁的干渉波を吸収するまたは透過させない材料からシールド手段を構成する。
【特許文献７】特開平１１‐１１８９４２号公報
【０００７】
電磁的干渉波を吸収する材料は、通常強誘電体または超常誘電性材料のいずれかであり、電磁的干渉波を透過させない材料は、通常電気伝導性材料である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
この発明の目的は、高い干渉抵抗を備える手動ガイド走査型地中探査装置を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この目的は、請求項１に示す特徴によって達成される。従属項に発明の好適な実施態様を示す。
【００１０】
すなわち、手動ガイドで走査する地中探査装置は、所定の壁面距離をあけて調査すべき壁面上を分離遠隔ガイドするために形成した操作可能なハウジング、及び高周波電磁波領域で感知可能なセンサ手段を備え、センサ手段を外側から包囲する遮蔽輪郭のうち少なくとも大部分の包囲領域において、高周波領域における電磁的干渉波から壁面距離を遮蔽する、電磁気的に有効なシールド手段を設置する。
【発明の効果】
【００１１】
壁面距離を透過する電磁気に対してセンサ手段を遮蔽するための遮蔽手段によって、センサ手段の妨害抵抗を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
シールド手段を、少なくとも層ごとに、電気伝導性を有する材料から形成すると好適であり、これによって、表皮効果により、経済的に有利な方法で、高周波領域の妨害電磁波からの十分な遮蔽を達成可能である。同様に、高い透過性（フェライト、合成フェライト）および／または高い誘電性（チタン酸バリウム）の材料は、ヒステリシス損失によって、遮蔽にとても適切である。
【００１３】
シールド手段を、少なくとも断片的に、ハウジングを取り囲むように配置すると好適であり、これによって、センサ手段の利用される最大距離以上にわたって、遮蔽作用が改善する。適切なこの種のシールド手段としては、それぞれ、走査方向に沿っておよび／または走査方向を横切って互いに緊密に配置した、吸収性または伝導性の車輪またはキャタピラも考えられる。
【００１４】
ハウジングのシールド手段が、壁側端部が自由端であり、壁面距離の領域内に延在するようにすると好適であり、これによって、シールド手段は、ハウジング側のみで固定される。適切なこの種のシールド手段としては、それぞれ、吸収性または伝導性の、格子構造のようなばね素子も考えられる。
【００１５】
シールド手段を弾性的に形成すると好適であり、これによって、粗く雑な壁面の場合であっても、壁面との摩擦、ひっかかり、食い込みなどによる走査移動の重大な自己妨害を引き起こすことなく、シールド手段による壁面距離の広範囲にわたる遮蔽的な充填が実現する。適切な弾性的なシールド手段は、それぞれ、吸収性または伝導性の発泡材料／エラストマ、（壁側を丸めた）衝撃吸収材、互いに緊密に配置したぜんまいばねないしばねレールのようなばね素子である。
【００１６】
シールド手段を、少なくとも断片的に、平面状に形成すると好適であり、これによって、基本的に平面におけるたわみによって、部材弾性が獲得可能である。曲面状のシールド手段は、さらに、十分に両極性に依存せず有効である。適切な曲面状のシールド手段は、それぞれ、吸収性または伝導性のばね板、布地ないし繊維性材料である。
【００１７】
シールド手段を、少なくとも断片的に、縦長に形成すると好適であり、これによって、基本的に線上におけるたわみによって、部材弾性が獲得可能である。適切な縦長のシールド手段としては、吸収性または伝導性の毛または繊維束が考えられる。
【００１８】
同様に、さまざまなシールド手段の任意の組み合わせは、本発明の意図するところである。
【実施例】
【００１９】
図１では、手動でガイドされる、走査方向Ｓに沿って走査する地中探査装置１は、ある壁面距離Ａで調査すべき壁面３上を分離遠隔ガイドするために形成した、ハンドグリップ２によって操作可能なハウジング４を備える。さらに、地中探査装置１は、100MHzから10GHzの高周波電磁波領域を対象とする平面アンテナとして、構成した壁側に向けたセンサ手段５を備える。ハウジング４において、電磁波を遮蔽するために、カーボンブラック及びフェライト粒子を含有する電磁波を吸収する伝導性及び磁性を有するプラスチックからなる、それぞれ３個の完全平面の放射状に広がる互いに緊密に隣接したガイド車輪６として形成したシールド手段を、ハウジング４の（走査方向Ｓに対して縦方向に配置された）各側面に設ける。それゆえ、このシールド手段は、壁面距離Ａを覆う大部分の平面割合ならびに、センサ手段５を取り囲む包含領域の大部分に延在する。
【００２０】
図２に模式的に示すような地中探査装置は、改良型の、壁側を向いたセンサ手段５を備えており、これのシールド手段は、電気伝導性を有するポリマホイルからなる、弾性的に形成し曲面状に曲げた薄片７からなる。それぞれ一端が自由端である薄片７をそれぞれハウジング４の４個の側面に配置し、これによって、基本的にセンサ手段５を包むように取り囲ませる。それぞれ２個の同じ側面に配置されているが（壁面方向または側面方向において）延在形状の異なる薄片７は、終端で部分的に互いにかみ合う。
【００２１】
図２に模式的に示すような地中探査装置は、改良型の、壁側を向いたセンサ手段５を備えており、これのシールド手段は、多数の薄いそれぞれ縦長の金属製の毛８からなる。毛８は、ハウジング４から自由端である壁側端部に向かって延在し、これによって、センサ手段５を包むように取り囲む。
【００２２】
図４は、下からの（すなわち壁面から見た）模式的なシールド手段を示す。この例では、センサ手段５を高周波電磁波領域で感知可能な平面アンテナとして構成し、このセンサ手段５を、理想的なケースでは、全壁面距離Ａにわたって及び全包囲領域において高周波領域における電磁的干渉波に関して遮蔽するのに有効な、全体として幾何的な遮蔽輪郭９によって遮蔽する。このとき、センサ手段５を外から取り囲むシールド手段を、それぞれ具体的に、図１に示すガイド車輪６、図２に示す薄片７または図３に示す毛８を用いて形成する。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】ガイド車輪を設けた地中探査装置の側面図である。
【図２】改良型の説明図である。
【図３】さらなる改良型の説明図である。
【図４】シールド手段の下からの模式的な概観図である。
【符号の説明】
【００２４】
１ 地中探査装置
２ ハンドグリップ
３ 壁面
４ ハウジング
５ センサ手段
６ ガイド車輪
７ 薄片
８ 毛
９ 遮蔽輪郭
Ａ 壁面距離
Ｓ 走査方向
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の壁面距離（Ａ）をあけて調査すべき壁面（３）上を分離遠隔ガイドするために形成した操作可能なハウジング（４）、及び高周波電磁波領域で感知可能なセンサ手段（５）を備える手動ガイドで走査する地中探査装置において、
前記センサ手段（５）を外側から包囲する遮蔽輪郭（９）のうち少なくとも大部分の包囲領域において、高周波領域における電磁的干渉波から前記壁面距離（Ａ）を遮蔽する、電磁気的に有効なシールド手段を設置することを特徴とする地中探査装置。
【請求項２】
前記シールド手段を、少なくとも層ごとに、電気伝導性を有する、透過性および／または誘電性の材料から形成することを特徴とする請求項１に記載の地中探査装置。
【請求項３】
前記シールド手段を、少なくとも断片的に、前記ハウジング（４）を取り囲むように配置すること特徴とする請求項１または２に記載の地中探査装置。
【請求項４】
前記ハウジング（４）のシールド手段は、壁側端部が自由端であり、前記壁面距離（Ａ）の領域内に延在することを特徴とする上記請求項１から３いずれか１項に記載の地中探査装置。
【請求項５】
前記シールド手段を弾性的に形成することを特徴とする上記請求項いずれか１項に記載の地中探査装置。
【請求項６】
前記シールド手段を、少なくとも断片的に、平面状に形成することを特徴とする上記請求項いずれか１項に記載の地中探査装置。
【請求項７】
前記シールド手段を、少なくとも断片的に、縦長に形成することを特徴とすることを特徴とする上記請求項いずれか１項に記載の地中探査装置。
【請求項１】
所定の壁面距離（Ａ）をあけて調査すべき壁面（３）上を分離遠隔ガイドするために形成した操作可能なハウジング（４）、及び高周波電磁波領域で感知可能なセンサ手段（５）を備える手動ガイドで走査する地中探査装置において、
前記センサ手段（５）を外側から包囲する遮蔽輪郭（９）のうち少なくとも大部分の包囲領域において、高周波領域における電磁的干渉波から前記壁面距離（Ａ）を遮蔽する、電磁気的に有効なシールド手段を設置することを特徴とする地中探査装置。
【請求項２】
前記シールド手段を、少なくとも層ごとに、電気伝導性を有する、透過性および／または誘電性の材料から形成することを特徴とする請求項１に記載の地中探査装置。
【請求項３】
前記シールド手段を、少なくとも断片的に、前記ハウジング（４）を取り囲むように配置すること特徴とする請求項１または２に記載の地中探査装置。
【請求項４】
前記ハウジング（４）のシールド手段は、壁側端部が自由端であり、前記壁面距離（Ａ）の領域内に延在することを特徴とする上記請求項１から３いずれか１項に記載の地中探査装置。
【請求項５】
前記シールド手段を弾性的に形成することを特徴とする上記請求項いずれか１項に記載の地中探査装置。
【請求項６】
前記シールド手段を、少なくとも断片的に、平面状に形成することを特徴とする上記請求項いずれか１項に記載の地中探査装置。
【請求項７】
前記シールド手段を、少なくとも断片的に、縦長に形成することを特徴とすることを特徴とする上記請求項いずれか１項に記載の地中探査装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００６−３１７４４４（Ｐ２００６−３１７４４４Ａ）
【公開日】平成１８年１１月２４日（２００６．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１３０２６２（Ｐ２００６−１３０２６２）
【出願日】平成１８年５月９日（２００６．５．９）
【出願人】（５９１０１０１７０）ヒルティ アクチエンゲゼルシャフト (339)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１１月２４日（２００６．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年５月９日（２００６．５．９）
【出願人】（５９１０１０１７０）ヒルティ アクチエンゲゼルシャフト (339)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]