DE19725545C1 - Detecting ferromagnetic and electrically conducting non-ferromagnetic objects in ground - Google Patents
Detecting ferromagnetic and electrically conducting non-ferromagnetic objects in groundInfo
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Detektieren von ferromagnetischen und elektrisch leitfähigen nicht-ferromagnetischen Gegenständen im Erdreich unter Verwendung mindestens einer Magnetometersonde und einem Sender für magnetische Wechselfelder.The present invention relates to a method for detecting ferromagnetic and electrically conductive non-ferromagnetic objects in the ground below Use at least one magnetometer probe and one transmitter for alternating magnetic fields.
Zum Aufspüren von Eisenteilen werden Magnetometersonden verwendet, die, in Differenz geschaltet, als Gradiometer bezeichnet werden. Diese Magnetometersonden (Fluxgates) weisen in einem Keramikrohr, das mit einer Vielzahl von Windungen umgeben ist, einen ca. 5 cm langen Streifen aus hochpermeablen Material auf. Die Größe des Magnetfelds wird mittels dieser Magnetometersonden dadurch ermittelt, daß die Magnetisierungsschleife des magnetisierbaren Kerns durch ein zusätzliches Hilfswechselfeld, das durch ein Hilfswechselstrom erzeugt wird, bis über die Sättigung hinaus ausgesteuert und die durch das zu messende Feld im Kern bewirkte Änderung in der Induktion ausgewertet wird. Diese Sonden werden üblicherweise bei der Detektion von Eisenteilen eingesetzt, die sich im im wesentlichen konstanten Erdfeld (Gleichfeld) befinden. Derartige Sonden sind grundsätzlich geeignet, Magnetfelder zu empfangen. Ob diese konstant oder zeitlich veränderlich sind, muß lediglich bei der Auswertung der von der Sonde gelieferten Signale berücksichtigt werden. Magnetometer probes are used to detect iron parts Difference switched, are referred to as gradiometers. This Magnetometer probes (flux gates) point in a ceramic tube that is connected to a Variety of turns is surrounded by an approximately 5 cm long strip highly permeable material. The size of the magnetic field is determined by this Magnetometer probes determined that the magnetization loop of the magnetizable core through an additional auxiliary alternating field, which is created by a Auxiliary alternating current is generated until saturation and beyond the change in induction caused by the field to be measured in the core is evaluated. These probes are commonly used in the detection of Iron parts are used, which are in the essentially constant earth field (constant field) are located. Such probes are basically suitable for creating magnetic fields receive. Whether these are constant or changing over time is only a matter of the evaluation of the signals supplied by the probe are taken into account.
Zur Messung von ferromagnetischen und elektrisch leitfähigen Gegenständen im Erdreich werden Pulssonden verwendet, die nach dem in der DE 11 80 550 B1 offenbarten Verfahren arbeiten. Hierzu weisen die Ortungsgeräte üblicherweise Sende- und Empfangsspulen auf, die Pulse aussenden bzw. die Wirbelstromantwort empfangen.For measuring ferromagnetic and electrically conductive objects in the Soil Pulse probes are used, which according to the in DE 11 80 550 B1 disclosed methods work. The locating devices usually point to this Transmit and receive coils on, send the pulses or the Eddy current response received.
Aus der DE 34 02 562 A1 ist ein Magnetometer zur Messung schwacher Erdmagnetfelder und zur meßtechnischen Unterscheidung zwischen biologisch bedingten und technisch bedingten erdmagnetischen Anomalien bekannt, bei dem zu dem Magnetometer ein Metalldetektor elektronisch zugeschaltet wird, der die Meßwertanzeige des Magnetfeldmeßgerätes in Abhängigkeit von dem Vorhandensein eines erdmagnetisch sich auswirkenden Metalls oder dem Nichtvorhandensein eines Metalls gesteuert wird.From DE 34 02 562 A1 a magnetometer for measurement is weaker Earth's magnetic fields and for measuring differentiation between biological known and technically related geomagnetic anomalies known at which is connected electronically to the magnetometer, the the measured value display of the magnetic field meter depending on the Presence of a magnetically impacting metal or the Control of the absence of a metal.
Trotzdem ist es in der Praxis üblich, insbesondere bei der Ortung von unterirdischem Kriegsgerät, zur Detektion von Eisenteilen Gradiometer einzusetzen und bei der Suche nach Nicht-Eisenteilen nach dem Pulsverfahren arbeitende Sonden zu verwenden. Dies liegt daran, daß Gradiometer eine höhere Empfindlichkeit und insbesondere eine höhere Suchtiefe aufweisen. Deshalb werden hier Magnetometer bevorzugt.Nevertheless, it is common in practice, especially when locating underground war machine, for the detection of iron parts gradiometer used and in the search for non-iron parts using the pulse method to use working probes. This is because gradiometers are higher Sensitivity and in particular have a higher search depth. That's why magnetometers are preferred here.
In der US 5 576 624 A ist ein Pulsinduktionsmetalldetektor beschrieben, bei dem eine Linearkombination von wenigstens zwei Messungen durchgeführt wird. Dabei wird das ermittelte Signal wenigstens einer ersten und einer zweiten vorbestimmten Periode gemessen, wobei die letztere von der Periode, die signifikante Signale aufgrund der erzeugten Wirbelströme ergibt, getrennt ist. Das Messen erfolgt während der Perioden, in denen das Magnetfeld nicht überträgt. Die Kombination der Signale ist eine Linearkombination, bei der außerdem jede Messung mit jeweils einer Konstanten multipliziert wird und die multiplizierten Werte voneinander subtrahiert werden. Die Konstanten werden dabei so ausgewählt, daß die Addition der derart verarbeiteten Messungen null ergibt, während die Signale vor der Behandlung einem erkannten Signal entsprechen, das durch Veränderung des magnetischen Feldes, im wesentlichen verursacht durch elektrisch nicht leitende Ferritte, induziert wird. In US 5 576 624 A a pulse induction metal detector is described in which a linear combination of at least two measurements is carried out. Here the determined signal is at least a first and a second predetermined period measured, the latter from the period that significant signals due to the eddy currents generated is separated. The Measuring takes place during the periods when the magnetic field is not transmitting. The combination of the signals is a linear combination, in which each Measurement is multiplied by a constant and the multiplied Values are subtracted from each other. The constants are like this selected so that the addition of the measurements processed in this way results in zero, while the signals correspond to a detected signal before treatment, that is essentially caused by a change in the magnetic field is induced by electrically non-conductive ferrites.
US 4 300 097 beschreibt einen Induktionsausgleich-Metalldetektor zur Identifikation von Eisen und nicht-eisenhaltigem Metall. Hierzu wird ein entsprechender Schaltkreis verwendet, der einen phasen- und amplitudenempfindlichen Detektorschaltkreis umfaßt. Sowohl bei dieser Schrift als auch der vorhergehenden erfolgt die Erkennung von ferromagnetischen und nicht- ferromagnetischen elektrisch leitfähigen Gegenständen durch entsprechende schaltungstechnische Maßnahmen.US 4,300,097 describes an induction compensation metal detector for Identification of iron and non-ferrous metal. For this, a Appropriate circuit used, the phase and amplitude sensitive detector circuit. Both in this font and the previous one also detects ferromagnetic and non- ferromagnetic electrically conductive objects by appropriate circuitry measures.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit anzugeben, mittels der Magnetometersonden sowohl für die Detektion von ferromagnetischen als auch nicht-ferromagnetischen elektrisch leitfähigen Teilen verwendet werden können.The present invention is therefore based on the object of one possibility indicate by means of the magnetometer probes both for the detection of ferromagnetic and non-ferromagnetic electrically conductive parts can be used.
Diese Rufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.According to the invention, this call is made using a method with the features of Main claim solved. Further advantageous configurations are the See subclaims.
Hierzu wird unter Verwendung mindestens einer Magnetometersonde und einem Sender für magnetische Wechselfelder von dem Sender ein codiertes magnetisches Wechselfeld synchron zu dem Ummagnetisierungsstrom der Magnetometersonde ausgesendet und die erfaßten Empfangswerte rechnerisch decodiert und entsprechend dem Empfangswert für einen ferromagnetischen oder elektrisch leitfähigen Gegenstand ausgewertet. Das Wechselfeld des Senders kann beispielsweise in der Form von Pulsen oder eines Sinus abgegeben werden, so daß die Sendepulse immer abwechselnd positiv und negativ sind. Im Falle eines sinusförmigen Wechselfeldes läuft das Signal aufgrund der abwechselden positiven und negativen Amplituden durch, wobei die Frequenz entsprechend dem Wechsel des Ummagnetisierungsstromes gewählt und damit auf diesen synchronisiert werden muß. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird immer dann mindestens ein Puls ausgesendet, wenn die Magnetometersonde sich gerade im inaktiven Meßzustand befindet. Damit der von dem Sender ausgesendete Puls, der nach dem Pulsortungsverfahren in dem metallischen Gegenstand einen Wirbelstrom erzeugt, die Magnetometersonde nicht beeinträchtigt, wird dieser Puls dann ausgesandt, wenn sich diese in der Sättigung befindet und keine Information über das von der Magnetometersonde detektierte Magnetfeld abgibt. Der von dem Sender abgegebene Puls wird abgeschaltet, bevor der Meßstreifen der Magnetometersonde wieder aus der Sättigung heraus in den empfindlichen Meßbereich gelangt. Der durch den von dem Sender abgegebenen Puls ausgelöste Wirbelstrom im Objekt liefert bekanntlich bei seinem Abklingen das von den Empfangssonden zu verwertende Signal. Dies wird beim nächsten Durchgang durch den aktiven Meßzustand von der Magnetometersonde erfaßt und mittels einer Auswerteeinheit rechnerisch decodiert und entsprechend 1 dem Empfangswert aus einem ferromagnetischen oder elektrisch leitfähigen Gegenstand ausgewertet. Die Empfangswerte bestehen einerseits aus den Empfangswerten von ferromagnetischen Objekten, wie sie vom Fluxgate herrühren, und andererseits aus Empfangswerten, wie sie von Wirbelströmen in elektrisch leitfähigen Objekten erzeugt werden. Dadurch ist es möglich, mittels einer nach diesem Verfahren arbeitenden Sondenvorrichtung sowohl ferromagnetische als auch elektrisch leitfähige Objekte aufzuspüren, wo sonst zwei verschiedene Sonden erforderlich sind und zeitlich versetzt arbeiten müssen.For this purpose, using at least one magnetometer probe and one Transmitter for alternating magnetic fields encoded by the transmitter alternating magnetic field in synchronism with the magnetic reversal current Magnetometer probe emitted and the recorded reception values arithmetically decoded and according to the received value for a ferromagnetic or electrically conductive object evaluated. The alternating field of the transmitter can be delivered in the form of pulses or a sine, for example, so that the transmission pulses are always alternating positive and negative. In the event of a sinusoidal alternating field, the signal runs due to the alternating positive and negative amplitudes by, the frequency accordingly selected the change of the magnetic reversal current and thus on this must be synchronized. According to a preferred embodiment always emitted at least one pulse when the magnetometer probe is currently in the inactive measurement state. So that of the transmitter emitted pulse, which after the pulse location method in the metallic Object produces an eddy current, the magnetometer probe does not impaired, this pulse is sent out when it is saturated located and no information about that detected by the magnetometer probe Magnetic field emits. The pulse emitted by the transmitter is switched off, before the measuring strip of the magnetometer probe is out of saturation enters the sensitive measuring range. The by the from the transmitter emitted eddy current in the object delivers known at his The signal to be processed by the receiving probes decay. This is when next pass through the active measurement state from the magnetometer probe detected and arithmetically decoded by means of an evaluation unit and accordingly 1 the received value from a ferromagnetic or electrically conductive Object evaluated. On the one hand, the reception values consist of the Receive values of ferromagnetic objects, such as those from the fluxgate originate, and on the other hand from reception values such as those from eddy currents in electrically conductive objects are generated. This makes it possible to use a probe device operating according to this method both Find ferromagnetic and electrically conductive objects where else two different probes are required and have to work at different times.
Zusätzlich zu den Empfangswerten der Fluxgates können auch beispielsweise in den Sendespulen des Senders meßbare Empfangswerte wie bei einem gewöhnlichen Puls- oder Wirbelstromgerät ausgewertet werden. Eine andere Möglichkeit der Anwendung des Verfahrens besteht darin, gesonderte Wirbelstromgeräte und Fluxgates zusammenzuschalten und zu synchronisieren und nach dem oben beschriebenen Verfahren nebeneinander zu betreiben.In addition to the receive values of the flux gates, for example in the transmitter coils of the transmitter measurable reception values as with a ordinary pulse or eddy current device can be evaluated. Another Possibility of using the method is separate Connect and synchronize eddy current devices and flux gates and to operate side by side according to the method described above.
Für das erfindungsgemäße Verfahren ist, wie vorstehend erwähnt, wichtig, daß das Aussenden der Pulse bzw. Sinussignale entsprechend dem Takt der Ummagnetisierung bei der Magnetometersonde erfolgt. Nach jedem von dem Sender abgegebenen Puls Pi wird in dem darauffolgenden aktiven Bereich der Magnetometersonde von dieser der Empfangswert Mi erfaßt und ausgewertet. Dabei ist Mi der Empfangswert nach dem Sendepuls Pi mit i = 1, 2, 3,... . Die Sendepulse sind positiv und negativ ausgeführt, beispielsweise alle ungeradezahligen P1, P3, P5,... sind positive Pulse und alle geradzahligen Pulse P2, P4, P6,... sind negative Pulse. Nach jeweils zwei aufeinanderfolgenden oder Vielfachen von zwei aufeinanderfolgenden Empfangswerten werden gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform die Empfangswerte einerseits addiert und andererseits ein Empfangswert von zwei aufeinanderfolgenden Empfangswerten mit negativen Vorzeichen gewichtet und die Summe aus diesen beiden Werten gebildet und anschließend die dadurch erhaltenen Informationen ausgewertet. Betrachtet man beispielsweise die Empfangswerte M1 und M2 nach den Pulsen P1 und P2, so ist der Beitrag zu den Empfangswerten, der von dem konstanten ferromagnetischen Anteil eines Objekts herrührt, für beide Empfangswerte M1 und M2 gleich. Die Summe Spp(1, 2) aus den Empfangswerten M1 und M2 (Spp (1, 2) = M1 + M2) wird daher beeinflußt, während die Summe Spn(1, 2) = M1 + (-1 × M2) unverändert bleibt. Da der Pulssender mit jedem Puls sein Vorzeichen ändert, beeinflussen die durch den Wirbelstrom im elektrisch leitfähigen Objekt erzeugten Wirbelstromfelder die Empfangswerte genau entgegengesetzt zueinander, so daß in diesem Fall die Summe Spp(1, 2) aus den Empfangswerten M1 und M2 unverändert bleibt und sich die Summe Spn(1, 2) aus M1 und (-1 × M2) verändert. Gleiches gilt für die nachfolgenden Empfangswerte M3, M4 usw. und deren Summen Spp(3, 4) bzw. Spn(3, 4). Durch die gleichzeitige Auswertung dieser beiden verschiedenen Additionen liegen wesentlich mehr Informationen über das Objekt vor, und es kann festgestellt werden, ob es sich um ein rein ferromagnetisches oder elektrisch leitfähiges Objekt handelt. Nach je zwei Pulsen können die Summen Spp und Spn berechnet werden, wobei die Werte Spp nur Signale enthalten, die von dem konstanten magnetischen Anteil eines Objektes und die Werte Spn nur Signale enthalten, die von dem durch Wirbelströme im Objekt verursachten Magnetfeld herrühren. Mit Spp erhält man somit Meßergebnisse wie bei einem gewöhnlichen Magnetometer für ferromagnetische Stoffe und mit Spn wie bei einem gewöhnlichen Wirbelstrom-Metallsuchgerät. Außerdem können Rückschlüsse auf die Tiefe des detektierten Gegenstandes gemacht werden.As mentioned above, it is important for the process according to the invention that the transmission of the pulses or sinusoidal signals according to the clock of Magnetization is reversed in the magnetometer probe. After each of those Transmitted pulse Pi is in the next active area of the Magnetometer probe of this, the received value Mi recorded and evaluated. Mi is the received value after the transmission pulse Pi with i = 1, 2, 3, .... The Transmitting pulses are positive and negative, for example all odd-numbered P1, P3, P5, ... are positive pulses and all even-numbered pulses P2, P4, P6, ... are negative pulses. After every two consecutive or Multiples of two successive received values are calculated according to one particularly preferred embodiment, the reception values are added on the one hand and on the other hand a reception value of two successive ones Received values weighted with negative signs and the sum of these both values and then the information obtained evaluated. For example, consider the receive values M1 and M2 the pulses P1 and P2, the contribution to the received values is that of the constant ferromagnetic portion of an object results for both Receive values M1 and M2 are the same. The sum Spp (1, 2) from the Receive values M1 and M2 (Spp (1, 2) = M1 + M2) are therefore influenced, while the sum Spn (1, 2) = M1 + (-1 × M2) remains unchanged. Since the Pulse transmitter changes its sign with each pulse, affect the through the Eddy current generated in the electrically conductive object eddy current fields Reception values exactly opposite to each other, so that in this case the Sum Spp (1, 2) from the received values M1 and M2 remains unchanged and the sum Spn (1, 2) of M1 and (-1 × M2) changes. The same applies to the subsequent reception values M3, M4 etc. and their sums Spp (3, 4) or Spn (3, 4). By simultaneously evaluating these two different ones Additions provide significantly more information about the object and it can be determined whether it is a purely ferromagnetic or electrical conductive object. After two pulses each, the sums Spp and Spn are calculated, the values Spp only containing signals from the constant magnetic part of an object and the values Spn only signals contained by the magnetic field caused by eddy currents in the object come from. With Spp you get measurement results like a normal one Magnetometer for ferromagnetic materials and with Spn like one ordinary eddy current metal detector. In addition, conclusions can be drawn the depth of the detected object can be made.
Entsprechend der DE 195 10 506 A1 können sogar die Signale mehrerer
verschiedener codierter Sendefelder wieder den entsprechenden Sendern
zugeordnet werden. Dies liefert eine Vielzahl von zusätzlichen Informationen aus
den ohnehin schon verwendeten Sondenarrays. Bei mehreren Sendern (Spulen)
werden längere Summen nötig. So liefern beispielsweise zwei Sender die
Sendefolgen bei Sender 1 P N P N.... und bei Sender 2 P N N P...., was sich in
einer Vorzeichenmatrix als
+ - + -
+ - - +
darstellt. Die dazugehörenden Summen lauten dann:
Spppp(1, 2, 3, 4) +M1 +M2 +M3 +M4
Spnpn(1, 2, 3, 4) +M1 -M2 +M3 -M4
Spnnp(1, 2, 3, 4) +M1 -M2 -M3 +M4.According to DE 195 10 506 A1, the signals of several different coded transmission fields can even be assigned to the corresponding transmitters again. This provides a great deal of additional information from the probe arrays already used. With several transmitters (coils) longer sums are necessary. For example, two transmitters deliver the transmission sequences for transmitter 1 PNP N .... and for transmitter 2 PNN P ...., which can be seen in a sign matrix
+ - + -
+ - - +
represents. The associated sums are then:
Spppp (1, 2, 3, 4) + M1 + M2 + M3 + M4
Spnpn (1, 2, 3, 4) + M1 -M2 + M3 -M4
Spnnp (1, 2, 3, 4) + M1 -M2 -M3 + M4.
Nach je vier Pulsen können die Summen Spppp, Spnpn und Spnnp berechnet werden. Dabei enthältThe spppp, spnpn and spnnp sums can be calculated after every four pulses will. It contains
- - Spppp nur Signale, die von einem konstanten magnetischen Anteil eines Objektes,- Spppp only signals from a constant magnetic component of a Object,
- - Spnpn nur Signale, die von dem durch Wirbelströme (angeregt durch Sender 1) im Objekt verursachten Wirbelströme und- Spnpn only signals from that caused by eddy currents (stimulated by transmitter 1) eddy currents caused in the object and
-
- Spnnp nur Signale, die von dem durch Wirbelströme (angeregt durch Sender 2)
im Objekt verursachten Wirbelströme
herrühren. Die Pulsfolgen sind, wie in der oben erwähnten Schrift beschrieben, dabei linear unabhängig. In diesem Beispiel senden die Sendespulen Folgen von positiven und negativen Pulsen aus, und bei der Auswertung werden die Meßwerte mit derselben Vorzeichenfolge der dazugehörigen Sendespulen gewichtet addiert und die dadurch erhaltenen Informationen ausgewertet.- Spnnp only signals from the eddy currents caused by eddy currents (stimulated by transmitter 2) in the object
come from. As described in the above-mentioned document, the pulse sequences are linearly independent. In this example, the transmitter coils send out sequences of positive and negative pulses, and during the evaluation, the measured values are weighted with the same sign sequence of the associated transmitter coils, and the information thus obtained is evaluated.
Bei noch mehr Sender (Spulen), beispielsweise 16, erfolgt die Berechnung nach noch mehr Empfangswerten (hier 16). Hierbei ist es, um eine Beeinflussung zu vermeiden, vorteilhaft, wenn die Vorzeichenfolgen, wie in der erwähnten Schrift angegeben, paarweise orthogonal sind, d. h. hier, genau die Hälfte der Vorzeicheneinträge zweier Pulsfolgen stimmen hinsichtlich des Vorzeichens überein.If there are even more transmitters (coils), for example 16, the calculation is carried out according to even more reception values (here 16). This is about influencing too avoid advantageous if the sign strings, as in the mentioned font specified, are orthogonal in pairs, d. H. here, exactly half of the Sign entries of two pulse sequences are correct with regard to the sign match.
Des weiteren können die codierten Sendersignale selbst in dem Magnetometer ausgewertet werden. Dadurch kann, wie in DE 196 11 757 C1 angegeben, die Position der Sensoren relativ zu einem Ortungsgerät, das Pulsspulen enthält, ermittelt werden. Furthermore, the coded transmitter signals can even in the magnetometer be evaluated. As a result, as stated in DE 196 11 757 C1, the Position of the sensors relative to a locating device that contains pulse coils, be determined.
An Stelle gepulster Sender können auch sinusförmige Senderströme verwendet werden. Durch die Verwendung von Schwingkreisen können dabei mit relativ wenig Batteriestrom hohe Feldstärken erzeugt werden. Die Frequenz f des Sendestromes wird vorzugsweise so gewählt, daß die Frequenz des Sondenummagnetisierungstroms F ein ganzzahliges Vielfaches der Senderfrequenz f ist, d. h., daß n × f = F mit n = 1, 2, 3.... gilt. Sende- und Ummagnetisierungstrom müssen synchronisiert sein. Durch synchrone Demodufation kann dann der zum Sendestrom gehörende Anteil des Empfangssignals bestimmt werden. Der Sendestrom kann auch die Summe mehrerer sinusförmiger Wechselströme sein.Instead of pulsed transmitters, sinusoidal transmitter currents can also be used will. By using resonant circuits, you can do relatively little Battery current high field strengths are generated. The frequency f of the Transmitting current is preferably chosen so that the frequency of the Probe magnetization current F is an integral multiple of Transmitter frequency is f, i. that is, n × f = F with n = 1, 2, 3 .... Broadcast and Magnetic reversal current must be synchronized. By synchronous Demodufation can then be the part of the broadcast current belonging Received signal can be determined. The transmission current can also be the sum several sinusoidal alternating currents.
Der mechanische Aufbau einer Sondenvorrichtung mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann beispielsweise derart sein, daß als Sender eine Sendespule verwendet wird, die axial am Rohr des Magnetometers angeordnet ist und weit außen herum eine Schleife bildet. Bei einem Gradiometer könnte die Sendespule genau zwischen den Gradiometerspulen sein, damit das Feld der Senderspule möglichst eliminiert wird, weil sie auf beide Empfänger gleich wirkt. Auch kann jede andere frei wählbare Anordnung, die für den jeweiligen Anwendungsfall zweckmäßig ist, verwendet werden.The mechanical structure of a probe device with the invention The method can, for example, be such that a transmitter coil is used as the transmitter is used, which is arranged axially on the tube of the magnetometer and wide forms a loop around the outside. With a gradiometer, the transmitter coil could be exactly between the gradiometer coils so the field of the transmitter coil is eliminated as much as possible because it has the same effect on both receivers. Can too any other freely selectable arrangement for the respective application is appropriate to be used.
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1180550B (en) * | 1961-11-11 | 1964-10-29 | Claus Colani | Method for examining a relatively homogeneous medium for areas of different electrical conductivity and device for carrying out the method |
| US4300097A (en) * | 1979-07-27 | 1981-11-10 | Techna, Inc. | Induction balance metal detector with ferrous and non-ferrous metal identification |
| DE3402562A1 (en) * | 1983-10-31 | 1985-08-01 | Ludger 5445 Kottenheim Mersmann | Magnetometer for measuring weak earth magnetic fields and for measuring the difference between earth magnetic anomalies due to geology and due to technology |
| DE19510506A1 (en) * | 1995-03-23 | 1996-09-26 | Vallon Gmbh | Method and measuring device for metal detection by means of a coil arrangement with several separately controllable areas |
| US5576624A (en) * | 1989-01-12 | 1996-11-19 | Bhc Consulting Pty Ltd. | Pulse induction time domain metal detector |
-
1997
- 1997-06-17 DE DE1997125545 patent/DE19725545C1/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1180550B (en) * | 1961-11-11 | 1964-10-29 | Claus Colani | Method for examining a relatively homogeneous medium for areas of different electrical conductivity and device for carrying out the method |
| US4300097A (en) * | 1979-07-27 | 1981-11-10 | Techna, Inc. | Induction balance metal detector with ferrous and non-ferrous metal identification |
| DE3402562A1 (en) * | 1983-10-31 | 1985-08-01 | Ludger 5445 Kottenheim Mersmann | Magnetometer for measuring weak earth magnetic fields and for measuring the difference between earth magnetic anomalies due to geology and due to technology |
| US5576624A (en) * | 1989-01-12 | 1996-11-19 | Bhc Consulting Pty Ltd. | Pulse induction time domain metal detector |
| DE19510506A1 (en) * | 1995-03-23 | 1996-09-26 | Vallon Gmbh | Method and measuring device for metal detection by means of a coil arrangement with several separately controllable areas |
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