DE2027408B2 - Metallsuchgerät in einem handlichen, tragbaren Gehäuse zur Auffindung von verdeckten metallischen Einschlüssen - Google Patents

Description

(74) in Serie ein Begrenzungswiderstand (AM), wird.

eine Signallampe (L) und die Batterie (Bl) an- 30 Induktive Geber in herkömmlicher Art sind jedoch

geordnet sind. für die Auffindung kleiner metallischer Einschlüsse

2. Metallsuchgerät nach Anspruch 1, gekenn- bisher noch nicht verwendet worden und sie sind zeichnet durch ein handgriffartiges Gehäuse (2) auch ungeeignet, da die erreichbaren Schaltabsth'nde

(Empfindlichkeit) zu klein sind, wobei unter Schalt-35 abstand die Entfernung zwischen Oszillatorspule und

den zu suchenden Metallteilen zu verstehen ist. die

noch einen Schaltvorgang auszulösen vermag.

Der Schaltabstand hängt von der Art und der

Die Erfindung betrifft ein Metallsuchgerät in einem Masse des zu suchenden Metalles ab. Für ein Men.':-

handlichen, tragbaren Gehäuse zui Auffindung von 40 suchgerät müßte die kleinste auftretende Masse ein

der Sicht enUwgener, z. B. in Mauer oder Betonwerk e'"ktrische. Kupferdraht in einem Kunststot 1"rohr

eingebetteter metallischer Gegenstände, Gas- und sein. Deranige Rohre liegen in der Regel 2 bis 3 cm

Wasserinstallation, elektrische Leitungen, Eisenbe- unter Putz. Als Mindestforderung an ein Suchgerät

wehrungen aller Art, unter Verwendung eines elek- wäre zu erwarten ein Schaltabstand von etwa 4 cm

trischen Streufeldes. 45 bei Rohrdrähten 3-1,5²Cu. Dies würde bei einer

Unter einem Metallsuchgerät ist ein Gerät zu ver- Eisenbewehrung von 8 mm einen Schaltabstand von

stehen, mit welchem man berührungslos auf eine be- 9 cm ergeben und bei großflächigen Eisenteilen einen

stimmte Entfernung Metallgegenstände feststellen Schaltabstand von 20 cm.

kann, das besonders geeignet ist für das Aufspüren Alle bisher bekanntgewordenen Geräte sind je-

von Installationsrohren, Gas-Wasser, sanitäre AnIa- 50 doch sehr aufwendig und damit viel zu kostspielig,

gen. Heizung, Eisenbewehrungen aller Art im Putz, um für einen breiten Einsatz in Frage zu kommen.

Mauerwerk oder Betonwerk. Bei dem Suchgerät nach der Erfindung handelt es

Verwendung soll ein solches Gerät bei Handwer- sich um ein universell einsetzbares Gerät, das die

kern finden, die des öfteren Instandsetzungsarbeiten Nachteile ähnlicher Geräte, wie Aufwendigkeit, hohe

durchzuführen haben, bei denen die Gefahr besteht, 55 Kosten, vermeidet, handlich ist und sich durch Preis-

daß Versorgungsleitungen angeschlagen werden, was, Würdigkeit auszeichnet. Das Gerät ist erfindungsge-

sofern es sich um elektrische Leitungen handelte, in maß gekennzeichnet durch einen Ferritstab mit auf-

tter Folge in vielen Erscheinungsformen zu töglichen gebrachter Oszillatorwicklung und Rückkopplungs-

fjnfallen geführt hat. D:\riiber hinaus hat der Archi- wicklung, ein Oszillatorteil mit einem Transistor, in

tekt und Bauunternehmer mit einem solchen Gerät 60 dessen Emitterkreis in Serie ein Gegenkopplungs-

.; iie Möglichkeit, das Vorhandensein und die richtige widerstand und ein mit dem Einschalter kombinier-

Lage von Eisenbewehrungen in Beton festzu- ter, der Einstellung der Empfindlichkeit (Schaltab-

ttellen. Anzuführen wäre schließlich noch die Ein- stand) dienender, veränderlicher Widerstand an-

tatzmöglichkeit bei der Polizei und beim Zoll. geordnet ist, durch ein nachgeschaltetes Kippteil mit

Es sind Geräte bekannt, die für ähnliche Zwecke 65 einem Schalttransistor, in dessen Emitterkreis eine

twei Oszillatoren verwenden (deutsche Auslege- der Temperaturstabilisierung und der Erzeugung

•chrift 1 262 464), deren Schwebungsfrequenz hörbar einer Schalthysterese dienende Diode angeordnet ist

j * iemacht wird. Derartige Einrichtungen haben jedoch und einen Darlingtonverstärker mit zwei Transisto-

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ren, wobei mit den Kollektoren beider Transistoren und parallel zur Kollektor-Emitter-Strecke des letzten Transistors in Serie ein Begrenzungswiderstand, eine Signallampe und die Batterie angeordnet sind.

An Hand der F i g. 1 und 2 wird das nachfolgende Gerät und seine Wirkungsweise näher erläutert.

Das Prinzip beruht darauf, daß für die Erzeugung des erforderlichen Streufeldes ein mit eine- Oszillatorwicklung W1, einem Parallelkondensator C1 uiid einer Rückkopplungswicklung W 2 versehener Ferritstab dient. Da die Feldlinien vorzugsweise von den Polen des Ferritstabes ausgehen, wird hierdurch ein weiter in den Raum ausgehendes Streufeld erreicht, was die Empfindlichkeit, d.h. den Schaltabstand in wünschenswerter Weise vergrößert. Außerdem erlaubt es der Ferritstab, daß er raumsparend in ein schmales, handgriffiges Gehäuse 2 einbringbar ist. F i g. 1 zeigt die Schaltanordnung des Gerätes. Mit dem Emitterwiderstana Ri, der als Gegenkopplung wirkt, ist der Schaltabstand bzw. die Empfindlichkeit des Gerätes veränderbar, d.h. daß bei größerem Widerstand die Schwingungsamplitude des Oszillatorkreises kleiner wird, und man näher an den Schaltpunkt des Kippverstärkers herankommt. Dies bedeutet, daß bereits eine kleine Beeinflussung von draußen genügt, um einen Schaltvorgang auszulösen. Hieraus ergibt sich weiter, daß, wenn der Widerstand Rl weiter vergrößert wird, sich schließlich ein Zustand ergibt, bei dem das Gerät ohne äußere Beeinflussung allein durchschaltet, d.h. der Kippverstärker kippt.

In der Praxis kann man also nicht über einen bestimmten Wert von Rl hinausgehen.

Um nun bei dem Metallsuchgerät, das ja bei jeder Benuizung immer durch die Betätigung des Schalters 5 von Hand eingeschaltet wird, den Schaltabstand zu erhöhen, ist der Schalter S mit einem veränderlichen Widerstand R 5, der mit dem Gegenkopplungswiderstand Rl in Reihe liegt, kombiniert. Nach Einschaltung des Gerätes wird der Widerstand R 5 zunächst so hoch gewählt, daß die Schaltanordnung infolge des hohen Summenwiderstandes Ra aus (R/ - R 5) allein durchschaltet. Die Anzeigelampe L leuchtet in diesem Falle voll auf. Anschließend wird nua durch Betätigung des RändrlradesE der veränderliche Widerstand R 5 so weit verringert, bis die Anzeigelampe L erlischt. Damit ist ein Ra-Rl + R5-Maximum unterschritten und gleichzeitig ein Höchstmaß an Schaltabstand (Empfindlichkeit) erreichl. Es versteht sich, daß eventuelle Änderungen der Speise- so spannung oder Bauteilveränderungen ohne jeden Einfluß bleiben, da diese Einstellung bei jeder Inbetriebnahme neu vorgenommen wird. Auch Temperatureinflüsse werden jeweils mit ausgeglichen.

Das Metallsuchgerät zeichnet sich durch Billigkeit aus, die erforderlichen Bauelemente sind auf ein Minimum beschränkt und dadurch, daß ein zeitbedingtes Nachlassen der Qualität nicht eintritt. Besonderer Wert ist darauf gelegt worden, daß der Schalttransistor Γ 2, der das Signal vom Oszillator abnimmt, ein zuverlässiges Kippverhalten aufweist. Dies wird normalerweise durch einen Schmitt-Trigger ermöglicht. Schaltet man jedoch in den Emitterkreis des Schalttransistors Γ 2 — erster Verstärkertransistor — eine Diode Dl und im Kollektorkreis einen Widerstand R 3 ein, wie es F i g. 2 zeigt, so beeinflußt das Anheben des Emitterpotentials das Kippverhalten der Anordnung, d. h. nähert man sich mit dem Gerät einem Metallteil, so kippt der Verstärker bei einer bestimmten Schwelle schlagartig um, und die Signallampe L leuchtet voll auf. Entfernt man sich von dem Metallteil, so kippt der Verstärker erst zu einem etwas späteren Punkt in seine Ruhelage zurück. Die Schaltanordnung weist eine gewisse Hysterese auf. die für einen bestimmten Schaltzustand unbedingt erforderlich ist. Die Transistoren T 3 und T 4 sind als Darlingtonverstärker geschaltet und dienen lediglich der weiteren Verstärkung des Ausgangssignals.

Der Widerstand R 5 muß alle in der Praxis vorkommenden Schaltpunkt verändernde Einflüsse, wie Temperaturverhalten, Speisespannungsänderungen. Bauteilalterungen usw. auffangen. Diese den Schaltpunkt eventuell verändernden Einflüsse müssen klein gehalten werden, um den Widerstand R 5 klein wählen zu können, damit das Empfindlichkeitsmaximum erhöht und leicht eingestellt werden kann.

Die Basis-Emitter-Durchlaßspannung des Transistors Γ1 sowie die Durchlaßspannung der Diode Di beeinflussen den Schaltpunkt. Diese Durchlaßspannungen ändern sich mit der Temperatur gleich stark, d. h., die Diode D1 bewirkt außer der Anhebung des Emitterpotentials noch eine starke Temperaturstabilisierung. Durch diese Temperaturstabilisierung kann der Stellbereich des veränderlichen Widerstands R 5 ebenfalls sehr klein gehalten werden.

Zusammenfassend kann herausgestellt werden, daß das Gerät durch die Verwendung des Ferritstabes zu r Erzeugung des Streufeldes, durch die Kombination von Einschalter 5 und veränderlichem Widerstand R 5 zur Einstellung maximaler Empfindlichkeit, durch den Kippverstärker mit einem Schalttransistor Γ 2, dem eine stabilisierend wirkende Diode D 1 und ein Kollektorwiderstand R 3 zugeordnet ist, in seinem handlichen Aufbau ein neues und fortschrittliches, praxisgerechtes Allzweckgerät von hoher Güte darstellt, das bisher nicht zur Verfügung stand, für das jedoch ein dringender Bedarf gegeben ist. Die beim Metallsuchgerät nach Anspruch 1 verwendeten Baugruppen, wie z.B. Oszillator, Ferritstabspule, Kombischalter, Darlingtonverstärker usw. sind für sich bekannte Bausteine, die auch in Suchgeräte, z. B. Kabelsuchgeräten, Näherungsschaltern bekannt sind und dort teilweise zwangläufig verwendet werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

ι 2 den Nachteil, daß sie recht aufwendig sind und sich Patentansprüche: kein definierter Schaltabstand bei einer bestimmten Eir,dringtiefe realisieren läßt.

1. Metallsuchgerät in einem handlichen, trag- Femer sind Geräte bekannt (deutsche Patentbaren Gehäuse zur Auffindung der Sicht entzöge- 5 schrift 928 238 und deutsche Auslegeschrift ner, z.B. in Mauer- oder Betonwerk, unter Putz 1 050 460), bei denen die zu suchende Leitung in usw. eingebetteter metallischer Gegenstände, einem geschlossenen Stromkreis hegt oder zumindest Gas-, Wasserinstallationen, elektrische Leitun- einpoh's unter Spannung gesetzt werden muß (z. B. gen, Eisenbewehrungen aller Art, unter Verwen- tonfrequente Wechselspannung). Fur diese Gerate ist dung eines elektrischen Streufeldes, bei dem der io jedoch das Einsatzgebiet zu schmal um irgendwie in-Energieentzug zur Anzeige ausgenutzt wird, ge- teressant zu sein.

kennzeichnet durch einen Ferritstab (1) Eine grundsätzliche Möglichkeit, alle Metalle bemit aufgebrachter Oszillatorwicklung (Wl) und rührungslos zu erfassen, ist unter Verwendung des

Rückkopplungswicklung (W 2), ein Oszillatorteil Prinzips des induktiven Gebers gegeben; Geber, die

mit einem Transistor (Tl), in dessen Emitter- 15 auf elektrisch gut leitende Materialien (Metalle) rea-

kreis in Serie ein Gegenkopplungswiderstand gieren. Ein induktiver Geber besteht im wesentlichen

(ßl) und ein mit dem Einschalter (S) kombinier- aus einem Schwingungserzeuger (Oszillator) und

ter, der Einstellung der Empfindlichkeit (Schalt- einem Kippverstävker. Die Wicklungen liegen in

abstand) dienender, veränderlicher Widerstand einem offenen Schalenkern, über den sich ein rich-

(RS) angeordnet is·-, duich c^:n nachici-chalirt:? 20 tungsgebundenes, begrenztes Streufeld ausgebildet.

Kippteil mit einem Schalttransistor (7 2), in des- Wird in dieses Streufeld ein gut leitendes Material

sen Emitterkreis eine der Temperaturstabihsie- eingeblacht, so bilden sich in ihm, bedingt durch den

rung und der Erzeugung einer Schalthysterese Magnetfluß, Wirbelströme aus, die dem Oszillator

dienende Diode (Dl) angeordnet ist, und einen Energie entziehen. Ein solcher Energicentzug hat

Darlingtonverstärker mit zwei Transistoren (7'3 25 eine Verkleinerung der Schwingungsamplitude

und Γ4), wobei mit den Kollektoren der beiden (schlechte Güte des Kreises) zur Folge, was in einem

Transistoren (T 3 und T 4) und parallel zur KoI- nachgeschalteten Kippverstärker ausgewertet und zur

lektor-Emitter-Strecke des letzten Transistors Ansteuerung weiterer Funktionseinheiten verwendet