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課題

配線路所定周波数電流印加する送信器と、送信器が印加した電流によって配線路に発生した磁束を検出することにより目的とする配線路を探査する受信器とから構成される配線路探査装置を提供する。

解決手段

受信器1は、送信器が配線路に印加した電流により配線路に発生した磁束を検出する。本体2の長手方向の一端部2aには配線路と対向する探査面2bが設けられ、本体2内部の探査面2b近傍には2個の探査コイルL1 ,L2 が探査面2bに対して略同一の傾斜角で異なる方向に傾けて配設されている。スイッチS2 の切り替え操作に応じて、探査コイルL1 ,L2 が検出したコイル軸方向磁束ベクトルベクトル和又はベクトル差を求めることにより、探査面2bに対して平行な方向又は垂直な方向の磁束を検出する。

概要

背景

従来、この種の配線路探査装置としては、配線路通常流れている電流周波数とは異なる所定周波数の電流を印加する送信器と、送信器から印加された電流によって発生する磁束を探査する受信器とを備えたものがあり、受信器の先端部には配線路と対向する探査面が設けられ、受信器本体の探査面近傍に、探査面に対して平行方向に探査コイルが1個配設されていた。

ここで、送信器から配線路に電流を印加することによって、配線路の近傍に磁束を発生させることができ、この磁束の向きに探査コイルを合わせることにより、磁束に応じた電圧が探査コイルに誘起するので、目的とする配線路を探査することができる。

概要

配線路に所定周波数の電流を印加する送信器と、送信器が印加した電流によって配線路に発生した磁束を検出することにより目的とする配線路を探査する受信器とから構成される配線路探査装置を提供する。

受信器1は、送信器が配線路に印加した電流により配線路に発生した磁束を検出する。本体2の長手方向の一端部2aには配線路と対向する探査面2bが設けられ、本体2内部の探査面2b近傍には2個の探査コイルL1 ,L2 が探査面2bに対して略同一の傾斜角で異なる方向に傾けて配設されている。スイッチS2 の切り替え操作に応じて、探査コイルL1 ,L2 が検出したコイル軸方向磁束ベクトルベクトル和又はベクトル差を求めることにより、探査面2bに対して平行な方向又は垂直な方向の磁束を検出する。

目的

本発明は上記問題点に鑑みて為されたものであり、請求項1乃至3の発明の目的は、配線路が往復導体の場合でも確実に配線路を検出することのできる配線路探査装置を提供することにある。請求項4の発明の目的は、請求項1乃至3の発明の目的に加えて、受信器の操作性を向上させた配線路探査装置を提供することにある。

請求項5及び6の発明の目的は、請求項1乃至4の発明の目的に加えて、磁束の検出感度を高めた配線路探査装置を提供することにある。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
1件

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請求項1

配線路に所定の周波数電流印加する送信器と、前記所定周波数の電流により前記配線路に発生する磁束を検出して目的とする配線路を探査する受信器とから構成される配線路探査装置において、受信器本体の先端部に前記配線路と対向する探査面を設け、前記受信器本体内部の前記探査面近傍に、前記磁束を検出するための2個の探査コイルを前記探査面に対して略同一の角度で異なる方向に傾斜させて配設し、前記探査コイルによって夫々検出されるコイル軸方向磁束ベクトルベクトル和又はベクトル差切り替えて出力する切替手段を設け、前記切替手段の出力に基づいて磁束を検出して成ることを特徴とする配線路探査装置。

請求項2

2個の前記探査コイルが直列に接続され、前記切替手段が前記探査コイルの接続を同一極性逆極性に切り替えることを特徴とする請求項1記載の配線路探査装置。

請求項3

2個の前記探査コイルに誘起された電圧加算する加算器と、2個の前記探査コイルに誘起された電圧を減算する減算器とを備え、前記切替手段が前記加算器又は前記減算器の出力を切り替えて出力することを特徴とする請求項1記載の配線路探査装置。

請求項4

配線路に所定の周波数の電流を印加する送信器と、前記所定周波数の電流により前記配線路に発生する磁束を検出して目的とする配線路を探査する受信器とから構成される配線路探査装置において、受信器本体の先端部に前記配線路と対向する探査面を設け、前記受信器本体内部の前記探査面近傍に、前記磁束を検出するための2個の探査コイルを前記探査面に対して略同一の角度で異なる方向に傾斜させて配設し、両探査コイルによって検出される磁束ベクトルのベクトル和とベクトル差の大きさを比較する比較手段と、前記比較手段の比較結果に基づいてベクトル和とベクトル差の内、大きい方の値に基づいて磁束の強弱を表示する表示手段とを設けてなることを特徴とする配線路探査装置。

請求項5

2個の前記探査コイルが、前記探査面に対して約30°から約60°までの傾斜角で異なる方向に傾斜させて配設されて成ることを特徴とする請求項1乃至4記載の配線路探査装置。

請求項6

2個の前記探査コイルが、前記探査面に対して約45°の傾斜角で異なる方向に傾斜させて配設されて成ることを特徴とする請求項1乃至4記載の配線路探査装置。

技術分野

0001

本発明は、配線路通常流れている電流周波数とは異なる周波数の電流を配線路に印加し、この電流を開閉器側で探査して、該配線路がどの開閉器に接続されているかを探査する配線路探査装置に関するものである。

背景技術

0002

従来、この種の配線路探査装置としては、配線路に通常流れている電流の周波数とは異なる所定周波数の電流を印加する送信器と、送信器から印加された電流によって発生する磁束を探査する受信器とを備えたものがあり、受信器の先端部には配線路と対向する探査面が設けられ、受信器本体の探査面近傍に、探査面に対して平行方向に探査コイルが1個配設されていた。

0003

ここで、送信器から配線路に電流を印加することによって、配線路の近傍に磁束を発生させることができ、この磁束の向きに探査コイルを合わせることにより、磁束に応じた電圧が探査コイルに誘起するので、目的とする配線路を探査することができる。

発明が解決しようとする課題

0004

上記構成の配線路探査装置では、配線路が片側導体で、配線路を中心とする円周状の磁束が形成される場合には、受信器の探査面に略平行な方向の磁束が発生するので、配線路を探査することができるが、配線路が往復導体の場合、往復導体の略中間位置では探査面に略直交する方向の磁束が発生するので、探査面に平行配置された探査コイルには殆ど電圧が誘起せず、配線路の探査が難しいという問題点があった。

0005

本発明は上記問題点に鑑みて為されたものであり、請求項1乃至3の発明の目的は、配線路が往復導体の場合でも確実に配線路を検出することのできる配線路探査装置を提供することにある。請求項4の発明の目的は、請求項1乃至3の発明の目的に加えて、受信器の操作性を向上させた配線路探査装置を提供することにある。

0006

請求項5及び6の発明の目的は、請求項1乃至4の発明の目的に加えて、磁束の検出感度を高めた配線路探査装置を提供することにある。

課題を解決するための手段

0007

請求項1の発明では、上記目的を達成するために、配線路に所定の周波数の電流を印加する送信器と、所定周波数の電流により配線路に発生する磁束を検出して目的とする配線路を探査する受信器とから構成される配線路探査装置において、受信器本体の先端部に配線路と対向する探査面を設け、受信器本体内部の探査面近傍に、磁束を検出するための2個の探査コイルを探査面に対して略同一の角度で異なる方向に傾斜させて配設し、探査コイルによって夫々検出されるコイル軸方向磁束ベクトルベクトル和又はベクトル差切り替えて出力する切替手段を設け、切替手段の出力に基づいて磁束を検出しているので、コイル軸方向の磁束ベクトルのベクトル和又はベクトル差を求めることにより、探査面に対して平行な方向の磁束と垂直な方向の磁束を共に検出することができる。また、ベクトル和及びベクトル差の内、いずれか一方の出力を大きくすることができる。

0008

請求項2の発明では、請求項1の発明において、2個の探査コイルが直列に接続され、切替手段が探査コイルの接続を同一極性逆極性に切り替えているので、簡単な回路構成で切替手段を構成することができる。請求項3の発明では、請求項1の発明において、2個の探査コイルに誘起された電圧を加算する加算器と、2個の探査コイルに誘起された電圧を減算する減算器とを備え、切替手段が加算器又は減算器の出力を切り替えて出力しているので、探査コイルの極性を切り替える場合に比べて、スイッチの数を1個減らすことができ、接点不良などの不具合が発生する可能性を低減することができる。

0009

請求項4の発明では、配線路に所定の周波数の電流を印加する送信器と、所定周波数の電流により配線路に発生する磁束を検出して目的とする配線路を探査する受信器とから構成される配線路探査装置において、受信器本体の先端部に配線路と対向する探査面を設け、受信器本体内部の探査面近傍に、磁束を検出するための2個の探査コイルを探査面に対して略同一の角度で異なる方向に傾斜させて配設し、両探査コイルによって検出される磁束ベクトルのベクトル和とベクトル差の大きさを比較する比較手段と、比較手段の比較結果に基づいてベクトル和とベクトル差の内、大きい方の値に基づいて磁束の強弱を表示する表示手段とを設けているので、コイル軸方向の磁束ベクトルのベクトル和又はベクトル差を求めることにより、探査面に対して平行な方向の磁束と垂直な方向の磁束を共に検出することができる。また、切替手段の切り替え操作を行うことなく、探査面に対して平行な方向の磁束と垂直な方向の磁束を検出することができる。

0010

請求項5の発明では、請求項1乃至4の発明において、2個の探査コイルが、探査面に対して約30°から約60°までの傾斜角で異なる方向に傾斜させて配設されているので、探査面に対して平行な方向と垂直な方向の内、いずれか一方の検出方向では、探査コイルが検出する磁束ベクトルを大きくすることができ、他方の検出方向では、磁束に対して平行に配設した1本のコイルと同程度の磁束を検出することができる。

0011

請求項6の発明では、請求項1乃至4の発明において、2個の探査コイルが、探査面に対して約45°の傾斜角で異なる方向に傾斜させて配設されているので、探査面に対して平行な方向においても、垂直な方向においても、磁束に対して平行に配設された1本のコイルの約√2倍の磁束を検出することができる。

発明を実施するための最良の形態

0012

本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
(実施形態1)本実施形態の配線路探査装置は、配線路に所定周波数の電流を印加する送信器と、この電流により発生する磁束を検出することによって目的とする配線路を探査する受信器とから構成される。

0013

図1に示すように、受信器1は、略直方体状に形成された本体2を備え、本体2の長手方向の一端部2aには、配線路と対向させる探査面2bが設けられ、本体2内の探査面2b近傍には配線路に発生する磁束を検出するための2個の探査コイルL1 ,L2 が配設される。この時、探査コイルL1 ,L2 は探査面2bに対して略同一の傾斜角で異なる方向に傾けて配設されている。

0014

また、本体2の前面には、電池電圧チェック用の発光ダイオードLD1 と、探査コイルL1 ,L2 によって検出された磁束の大きさに応じて音量が変化するブザーBzと、探査コイルL1 ,L2 によって検出された磁束の大きさに応じて点灯数が変化する発光ダイオードLD2 〜LD6 とが設けられ、本体2の一方の側面には電源スイッチS1 が、他方の側面には後述する演算回路の切り替えを行うためのスイッチS2 が配設される。

0015

また、図4に示すように、送信器10は、本体11の側面に突設されたコネクタ12と、本体11の前面に設けられた動作表示用の発光ダイオードLD7 とを備えている。そして、コネクタ12と配線路との間を図示しないケーブルで接続し、送信器10からケーブルを介して配線路に所定周波数の電流を印加して、この電流による磁束を配線路に発生させる。

0016

この受信器1の回路構成を図2に示す回路図を参照して説明する。端子t1 ,t2 間には電池(図示せず)が接続されており、電源回路4は電源スイッチS1 を介して接続された電池を電源として、各部に動作用の電源を供給する。また、電圧チェック用の発光ダイオードLD1 、抵抗R11及びツェナーダイオードZD1 からなる直列回路が、電源スイッチS1 を介して端子t1 ,t2間に接続されており、電源スイッチS1 のオン時に、電池の電圧がツェナーダイオードZD1 のツェナー電圧よりも高ければ、発光ダイオードLD1 に電流が流れ、電池電圧所定値よりも大きいことを発光表示する。

0017

演算回路5は、探査コイルL1 ,L2 がそれぞれ検出したコイル軸方向の磁束ベクトルのベクトル和又はベクトル差を求めて、ベクトル和又はベクトル差の大きさに応じた電圧をレベル判別回路6及び増幅回路7に出力する。そして、レベル判別回路6は、演算回路5の出力に基づいて5個の発光ダイオードLD2 〜LD6 を点灯させて、探査コイルL1 ,L2 が検出した磁束の大きさを例えば5段階で点灯表示する。また、増幅回路7は演算回路5の出力電圧増幅し、磁束の大きさに応じた音量でブザーBzを鳴動させる。したがって、探査コイルL1 ,L2 によって検出される磁束が最も大きいところで、発光ダイオードLD2 〜LD6 の点灯数及びブザーBzの音量が最大となることから、目的とする配線路を検出することができる。なお、探査コイルL1 ,L2 によって検出される磁束の大小に応じて、ブザーBzの音量を変化させる代わりに、ブザーBzの鳴動音高低を変化させてもよい。

0018

ところで、図3に示すように、演算回路5では端子t3 ,t4 間に探査コイルL1 ,L2 が切替手段たるスイッチS2a,S2bを介して直列に接続される。スイッチS2aが探査コイルL2 の端子c側(探査コイルL2 の巻き始め)に接続され、スイッチS2bが探査コイルL2 の端子d側(探査コイルL2 の巻き終わり)に接続された場合(図3中に実線で示す)、探査コイルL1 ,L2 はコイルの巻き方向を同じ向きにして接続される。一方、スイッチS2aが探査コイルL2 の端子d側に接続され、スイッチS2bが探査コイルL2 の端子c側に接続された場合(図3中に破線で示す)、探査コイルL1 ,L2 はコイルの巻き方向を逆向きにして接続される。なお、スイッチS2a,S2bは、スイッチS2 を操作することによって連動して切り替えられる。

0019

ここで、図5(a)に示すように、開閉器21に接続された配線路20が片側導体で、配線路20内を紙面の表側から裏側に向かって電流が流れる場合、配線路20の周囲には、配線路20を中心とする時計周りの円周状の磁束30が発生するので、探査面2bの近傍には探査面2bと略平行な方向の磁束(矢印A)が発生する。

0020

この時、探査コイルL1 ,L2 は、探査面2bと直交する面内に、探査面2bに対して略同一の傾斜角で異なる方向に傾斜させて配設されるので、探査コイルL1 ,L2 は所定の傾斜角で磁束30と交差する。したがって、探査コイルL1,L2 によってそれぞれ検出される磁束の大きさは、探査面2bと平行に1本の探査コイルを配置した場合に比べて小さくなる。

0021

また、探査コイルL1 の端子b(コイルの巻き終わり)及び探査コイルL2 の端子c(コイルの巻き始め)は、探査面2bに近い側に配置されているので、図5(b)及び図6(a)〜(f)に示すように、探査コイルL1 ,L2 によって検出される磁束ベクトルv2 ,v3 は、それぞれ、端子b,d(コイルの巻き終わり)から端子a,c(コイルの巻き始め)に向かうベクトルとなる。ここで、端子b,dから端子a,cに向かう磁束ベクトルを正とする。磁束ベクトルv2,v3 の探査面2bと平行なベクトル成分v2h,v3hは位相が同じになり、探査面2bに垂直なベクトル成分v2v,v3vは位相が反転しているので、磁束ベクトルv2 ,v3 のベクトル和を求めることによって、探査面2bに垂直なベクトル成分の和(v2v+v3v)はとなり、探査面2bに平行なベクトル成分の和(v2h+v3h)のみを得ることができる。

0022

したがって、両探査コイルL1 ,L2 によって検出される磁束ベクトルv2 ,v3 のベクトル和v1 を求めることによって、演算回路5の出力を大きくすることができる。すなわち、図3に示す回路において、スイッチS2aを端子c側に接続するとともにスイッチS2bを端子d側に接続することによって、探査コイルL1 ,L2 の接続を同一極性とし、探査コイルL1 ,L2 に誘起される電圧を加算する。

0023

一方、図7(a)に示すように、開閉器21に接続された2本の配線路20a,20bが往復導体で、一方の配線路20aに紙面の表側から裏側に向かって電流が流れるとともに、他方の配線路20bに紙面の裏側から表側に向かって電流が流れる場合、配線路20a,20bを流れる電流によって、配線路20a,20bの近傍には、配線路20aを中心とする時計周りの円周状の磁束30aと、配線路20bを中心とする反時計周りの円周状の磁束30bとが発生するので、配線路20a,20bから略中間の位置では、探査面2bと略直交する方向の磁束(矢印B)が発生する。

0024

この時、図7(b)及び図8(a)〜(f)に示すように、探査コイルL1 によって検出された磁束ベクトルv2 は探査コイルL1 の端子bから端子aに向かうベクトルとなり、探査コイルL2 によって検出された磁束ベクトル(−v3 )は探査コイルL2 の端子cから端子dに向かうベクトルとなる。磁束ベクトルv2 ,(−v3 )の探査面2bと平行なベクトル成分v2h,(−v3h)は位相が反転し、探査面2bに垂直なベクトル成分v2v,(−v3v)は位相が同じになるので、磁束ベクトルv2 ,(−v3 )の和、即ち、磁束ベクトルv2 ,v3 のベクトル差を求めることによって、探査面2bに平行なベクトル成分の和{v2h+(−v3h)}は零となり、探査面2bに垂直なベクトル成分の和{v2v+(−v3v)}のみを得ることができる。

0025

したがって、両探査コイルL1 ,L2 によって検出される磁束ベクトルv2 ,v3 のベクトル差を求めることによって、演算回路5の出力を大きくすることができる。すなわち、図3に示す回路において、スイッチS2aを端子d側に接続するとともにスイッチS2bを端子c側に接続することによって、探査コイルL1 ,L2 の接続を逆極性とし、探査コイルL1 ,L2 に誘起される電圧を減算して、演算回路5の出力を大きくする。

0026

このように、スイッチS2a,S2bを切り替えることにより、両探査コイルL1,L2 が検出した磁束ベクトルのベクトル和、又は、ベクトル差を求めているので、探査面2bに対して平行な方向及び直交する方向の磁束を検出することができる。また、演算回路5の出力を磁束ベクトルのベクトル和、又は、ベクトル差に切り替えているので、ベクトル和とベクトル差の内、より大きな値を出力させることができ、磁束の検出感度を高めることができる。さらに、ベクトル和又はベクトル差の切替手段をスイッチS2a,S2bだけで構成しているので、簡単な回路構成により切替手段を実現することができる。
(実施形態2)本実施形態の演算回路5の回路図を図9に示す。

0027

実施形態1では、直列接続された探査コイルL1 ,L2 の極性を同一極性と逆極性に切り替えることによって、両探査コイルL1 ,L2 が検出したコイル軸方向の磁束ベクトルのベクトル和又はベクトル差を求めていたが、本実施形態では、両探査コイルL1 ,L2 に誘起された電圧を加算することによって、両探査コイルL1 ,L2 が検出したコイル軸方向の磁束ベクトルのベクトル和、即ち、探査面2bに対して平行な方向の磁束を求める加算器5aと、両探査コイルL1 ,L2 に誘起された電圧を減算することによって、両探査コイルL1 ,L2 が検出したコイル軸方向の磁束ベクトルのベクトル差、即ち、探査面2bに対して直交する方向の磁束を求める減算器5bと、演算回路5の出力を加算器5a又は減算器5bの出力に切り替える切替手段たるスイッチS2 とから演算回路5を構成する。

0028

ここで、探査コイルL1 にはコンデンサC1 及び抵抗R1 が接続されており、探査コイルL1 、コンデンサC1 及び抵抗R1 により共振回路を構成する。この共振回路の共振周波数は送信器10によって印加される電流の周波数と略一致しているので、それ以外の周波数成分を取り除くことができる。また、探査コイルL2 、抵抗R2 及びコンデンサC2 からなる共振回路も同様の機能を有している。

0029

加算器5aはオペアンプOP1 及び抵抗R3 〜R6 より構成され、オペアンプOP1 の反転入力端子に抵抗R3 ,R4 を介してそれぞれ探査コイルL1 ,L2が接続される。そして、オペアンプOP1 は、探査コイルL1 の両端電圧VL1にゲイン(−R5 /R3 )を乗じた値と、探査コイルL2 の両端電圧VL2にゲイン(−R5 /R4 )を乗じた値とを加算して出力する。ここで、抵抗R3 〜R5 の抵抗値が等しければ、オペアンプOP1 の出力電圧は(VL1+VL2)となる。

0030

一方、減算器5bはオペアンプOP2 及び抵抗R7 〜R10より構成され、オペアンプOP2 の非反転入力端子に抵抗R7 を介して探査コイルL1 が接続され、オペアンプOP2 の非反転入力端子に抵抗R8 を介して探査コイルL2 が接続される。そして、オペアンプOP2 は、探査コイルL1 の両端電圧VL1にゲイン〔R10(R8 +R9 )/{R8 (R7 +R10)}〕を乗じた値から、探査コイルL2 の両端電圧VL2にゲイン(−R9 /R8 )を乗じた値を減算して出力する。ここで、抵抗R7 〜R10の抵抗値が等しければ、オペアンプOP2 の出力電圧は(VL1−VL2)となる。

0031

加算器5a及び減算器5bの出力端はスイッチS2 を介して出力端子t5 に接続されており、スイッチS2 の切り替えによって、加算器5a又は減算器5bの出力を選択して、出力端子t5 から出力させることができる。本実施形態の演算回路5では、探査コイルL1 ,L2 が検出したコイル軸方向の磁束ベクトルのベクトル和又はベクトル差をただ一つのスイッチS2 で切り替えて出力しているので、実施形態1のように2個のスイッチS2a,S2bを設けた場合に比べて、スイッチの接点不良などの故障が発生する可能性が低くなり、装置の信頼性が向上する。

0032

なお、演算回路5以外の構成は実施形態1の配線路探査装置と同様であるので、その説明は省略する。
(実施形態3)本実施形態の配線路探査装置の受信器の正面図を図10(a)に、側面図を図10(b)に、演算回路の回路図を図11に示す。

0033

本実施形態の受信器1は、図10(a)(b)に示すように、スイッチS2 が設けられていない点以外は図1に示す受信器1と同様であるので、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。また、図11に示すように、演算回路5では、図9の演算回路5において、スイッチS2 の代わりに、加算器5a及び減算器5bの出力値を比較し、大きい方の値を選択して出力端子t5 から出力させる比較手段たる比較回路5eを設けている。なお、比較回路5e以外の構成は図9の演算回路5と同様であるので、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。

0034

比較回路5eは、オペアンプOP3 及びダイオードD1 からなるバッファ回路5cと、オペアンプOP4 及びダイオードD2 からなるバッファ回路5dとから構成される。バッファ回路5cでは、オペアンプOP3 の出力端子と反転入力端子がダイオードD1 を介して接続され、オペアンプOP3 の非反転入力端子に加算器5aの出力が入力され、オペアンプOP3 の出力端子から加算器5aの出力がそのまま出力される。同様に、バッファ回路5dでは、オペアンプOP4 の出力端子と反転入力端子がダイオードD2 を介して接続され、オペアンプOP4 の非反転入力端子に減算器5bの出力が入力され、オペアンプOP4 の出力端子から減算器5bの出力がそのまま出力される。そして、バッファ回路5c,5dの出力は共に出力端子t5 に接続されており、加算器5a、減算器5bの出力の内、大きい方の出力が出力端子t5 から出力される。

0035

尚、演算回路5及びスイッチS2 以外の構成は実施形態1又は2と同様であるので、その説明は省略する。
(実施形態4)本実施形態では、実施形態1、2又は3の配線路探査装置において、図12(a)乃至(d)に示すように、探査コイルL1 ,L2 を探査面2bに対して約30°の傾斜角で異なる方向に夫々傾斜させて配置している。

0036

図12(a)(b)に示すように、探査面2bに対して直交する方向に磁束が発生した場合、探査コイルL1 ,L2 によって夫々検出される磁束ベクトルの探査面2bに垂直な方向のベクトル成分の大きさは、1本のコイルを探査面2bに対して垂直に配置した場合の略(1/2)倍となる。したがって、探査コイルL1 ,L2 が検出した磁束ベクトルのベクトル差をとれば、1本のコイルを探査面2bに対して垂直に配置した場合と略同じ大きさの磁束を検出することができる。

0037

図12(c)(d)に示すように、探査面2bに対して平行な方向の磁束が発生した場合、探査コイルL1 ,L2 によって夫々検出される磁束ベクトルの探査面2bに平行なベクトル成分の大きさは、1本のコイルを探査面2bに対して平行に配置した場合の略(√3/2)倍となる。したがって、探査コイルL1 ,L2 が検出した磁束ベクトルのベクトル和をとれば、1本のコイルを探査面2bに対して平行に配置した場合に比べて略√3倍の大きさの磁束を検出することができる。

0038

このように、探査コイルL1 ,L2 を探査面2bに対して約30°の傾きで異なる方向に傾斜させて配置すれば、探査面2bに対して垂直な方向の磁束が発生した場合は、1本のコイルを探査面2bに垂直に配置した場合と略同じ大きさの磁束を検出することができ、探査面2bに対して平行な方向に磁束が発生した場合は、1本のコイルを探査面2bに平行に配置した場合に比べて約√3倍の大きさの磁束を検出することができる。

0039

また、図13(a)乃至(d)に示すように、探査コイルL1 ,L2 を探査面2bに対して約60°の傾斜角で異なる方向に夫々傾斜させて配置すると、図13(a)(b)に示すように、探査面2bに対して直交する方向に磁束が発生した場合、探査コイルL1 ,L2 によって夫々検出される磁束ベクトルの探査面2bに垂直な方向のベクトル成分の大きさは、1本のコイルを探査面2bに対して垂直に配置した場合の略(√3/2)倍となる。したがって、探査コイルL1 ,L2 が検出した磁束ベクトルのベクトル差をとれば、1本のコイルを探査面2bに対して垂直に配置した場合の略√3倍の大きさの磁束を検出することができる。

0040

図13(c)(d)に示すように、探査面2bに対して平行な方向の磁束が発生した場合、探査コイルL1 ,L2 によって夫々検出される磁束ベクトルの探査面2bに平行なベクトル成分の大きさは、1本のコイルを探査面2bに対して平行に配置した場合の略1/2倍となる。したがって、探査コイルL1 ,L2 が検出した磁束ベクトルのベクトル和をとれば、1本のコイルを探査面2bに対して平行に配置した場合に比べて略同じ大きさの磁束を検出することができる。

0041

このように、探査コイルL1 ,L2 を探査面2bに対して約60°の傾きで異なる方向に傾斜させて配置すれば、探査面2bに対して垂直な方向の磁束が発生した場合は、1本のコイルを探査面2bに垂直に配置した場合の約√3倍の大きさの磁束を検出することができ、探査面2bに対して平行な方向に磁束が発生した場合は、1本のコイルを探査面2bに平行に配置した場合と略同じ大きさの磁束を検出することができる。

0042

上より、探査コイルL1 ,L2 を探査面2bに対して約30°〜約60°の傾きで異なる方向に傾斜させて配置した場合、探査面2bに対して平行な方向又は垂直な方向の内、いずれか一方の検出方向では、磁束の方向に対して平行に配置したコイルの磁束検出感度と略同じ感度とすることができ、他方の検出方向では、磁束の方向に対して平行に配置したコイルの磁束検出感度よりも高感度とすることができる。

0043

さらに、図14(a)乃至(d)に示すように、探査コイルL1 ,L2 を探査面2bに対して約45°の傾斜角で異なる方向に夫々傾斜させて配置すると、図14(a)(b)に示すように、探査面2bに対して直交する方向に磁束が発生した場合、探査コイルL1 ,L2 によって夫々検出される磁束ベクトルの探査面2bに垂直な方向のベクトル成分の大きさは、1本のコイルを探査面2bに対して垂直に配置した場合の略(1/√2)倍となる。したがって、探査コイルL1,L2 が検出した磁束ベクトルのベクトル差をとれば、1本のコイルを探査面2bに対して垂直に配置した場合の略√2倍の大きさの磁束を検出することができる。

0044

図14(c)(d)に示すように、探査面2bに対して平行な方向の磁束が発生した場合、探査コイルL1 ,L2 によって夫々検出される磁束ベクトルの探査面2bに平行なベクトル成分の大きさは、1本のコイルを探査面2bに対して平行に配置した場合の略1/√2倍となる。したがって、探査コイルL1 ,L2 が検出した磁束ベクトルのベクトル和をとれば、1本のコイルを探査面2bに対して平行に配置した場合に比べて略√2倍の大きさの磁束を検出することができる。

0045

このように、探査コイルL1 ,L2 を探査面2bに対して約45°の傾きで異なる方向に傾斜させて配置すれば、探査面2bに対して垂直な方向の磁束が発生した場合も、探査面2bに対して平行な方向の磁束が発生した場合も、同様に、磁束の方向に平行に配置されたコイルの略√2倍の大きさの磁束を検出することができ、探査面2bに対して垂直な方向及び平行な方向の磁束検出感度を同程度に高く設定することができる。

発明の効果

0046

請求項1の発明は、上述のように、配線路に所定の周波数の電流を印加する送信器と、所定周波数の電流により配線路に発生する磁束を検出して目的とする配線路を探査する受信器とから構成される配線路探査装置において、受信器本体の先端部に配線路と対向する探査面を設け、受信器本体内部の探査面近傍に、磁束を検出するための2個の探査コイルを探査面に対して略同一の角度で異なる方向に傾斜させて配設し、探査コイルによって夫々検出されるコイル軸方向の磁束ベクトルのベクトル和又はベクトル差を切り替えて出力する切替手段を設け、切替手段の出力に基づいて磁束を検出しているので、コイル軸方向の磁束ベクトルのベクトル和又はベクトル差を求めることにより、探査面に対して平行な方向の磁束と垂直な方向の磁束を共に検出することができるという効果がある。また、ベクトル和及びベクトル差の内、いずれか一方の出力を大きくすることができるので、探査面に対して平行な方向又は垂直な方向の磁束の検出感度を高めることができるという効果もある。

0047

請求項2の発明は、請求項1の発明において、2個の探査コイルが直列に接続され、切替手段が探査コイルの接続を同一極性と逆極性に切り替えているので、簡単な回路構成で切替手段を構成することができるという効果がある。請求項3の発明は、請求項1の発明において、2個の探査コイルに誘起された電圧を加算する加算器と、2個の探査コイルに誘起された電圧を減算する減算器とを備え、切替手段が加算器又は減算器の出力を切り替えて出力しているので、探査コイルの極性を切り替える場合に比べて、スイッチの数を1個減らすことができ、接点不良などの不具合が発生する可能性を低減でき、信頼性が向上するという効果がある。

0048

請求項4の発明は、配線路に所定の周波数の電流を印加する送信器と、所定周波数の電流により配線路に発生する磁束を検出して目的とする配線路を探査する受信器とから構成される配線路探査装置において、受信器本体の先端部に配線路と対向する探査面を設け、受信器本体内部の探査面近傍に、磁束を検出するための2個の探査コイルを探査面に対して略同一の角度で異なる方向に傾斜させて配設し、両探査コイルによって検出される磁束ベクトルのベクトル和とベクトル差の大きさを比較する比較手段と、比較手段の比較結果に基づいてベクトル和とベクトル差の内、大きい方の値に基づいて磁束の強弱を表示する表示手段とを設けているので、コイル軸方向の磁束ベクトルのベクトル和又はベクトル差を求めることにより、探査面に対して平行な方向と垂直な方向の磁束を共に検出できるという効果がある。また、切替手段の切り替え操作を行うことなく、探査面に対して平行な方向の磁束と垂直な方向の磁束を検出でき、操作性が向上するという効果がある。

0049

請求項5の発明は、2個の探査コイルが、探査面に対して約30°から約60°までの傾斜角で異なる方向に傾斜させて配設されているので、探査面に対して平行な方向と垂直な方向の内、いずれか一方の検出方向では、探査コイルが検出する磁束ベクトルを大きくすることができ、他方の検出方向では、磁束に対して平行に配設した1本のコイルと同程度の磁束を検出できるという効果がある。

0050

請求項6の発明は、2個の探査コイルが、探査面に対して約45°の傾斜角で異なる方向に傾斜させて配設されているので、探査面に対して平行な方向においても、垂直な方向においても、磁束に対して平行に配設された1本のコイルの約√2倍の磁束を検出できるという効果がある。

図面の簡単な説明

0051

図1実施形態1の受信器を示し、(a)は正面図、(b)は側面図である。
図2同上の受信器の回路図である。
図3同上の受信器の演算回路を示す回路図である。
図4同上の送信器を示し、(a)は正面図、(b)は側面図である。
図5(a)(b)は同上の受信器の動作を説明する説明図である。
図6(a)〜(f)は同上の磁束ベクトルのベクトル和を求める説明図である。
図7(a)(b)は同上の受信器の別の動作を説明する説明図である。
図8(a)〜(f)は同上の磁束ベクトルのベクトル差を求める説明図である。
図9実施形態2の受信器の演算回路を示す回路図である。
図10実施形態3の受信器を示し、(a)は正面図、(b)は側面図である。
図11同上の受信器の演算回路を示す回路図である。
図12(a)〜(d)は実施形態4の受信器の動作を説明する説明図である。
図13(a)〜(d)は同上の受信器の別の動作を説明する説明図である。
図14(a)〜(d)は同上の受信器のまた別の動作を説明する説明図である。

--

0052

1受信器
2 本体
2a 端部
2b探査面
S2 スイッチ
L1 ,L2 探査コイル

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