專利名稱：地下埋設物探測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及利用靜電電容的變化來探測地雷等地下埋設物的地下埋設物探測裝置。
背景技術(shù)：
作為原來的地下埋設物探測裝置有例如特開2000-266843號公報所記載的那種裝置。該原來的地下埋設物探測裝置是地雷探測器，它通過用電磁波的地下檢測雷達來探測埋設在地下的地雷。采用該地雷探測器能夠利用電磁波來精確地探測地雷。
然而，由于上述原來的地雷探測器用的是電磁波，所要探測的地雷的材質(zhì)受到限制，存在例如不能探測由樹脂制成的地雷的問題。
另外，還有所要探測的地雷不能采用感應電磁波而爆炸的結(jié)構(gòu)的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第1目的是，提供一種不受到所要探測的目標埋設物的材質(zhì)的限制、能夠精確地探測目標埋設物的地下埋設物探測裝置，第2目的是提供一種對感應電磁波而爆炸的地雷也能有效使用的地下埋設物探測裝置。
本發(fā)明的目的通過以下來達到，提供一種地下埋設物探測裝置，由以下裝置組成，安裝在面對地面的底座上來檢測出地下的靜電電容的變化的靜電電容傳感器；根據(jù)在地下不存在目標埋設物時的靜電電容的變化，預先儲存基準靜電電容的基準值儲存裝置；將檢測出來的靜電電容的變化與儲存的靜電電容進行比較來檢測出地下目標埋設物的存在的計算裝置；以及接收計算裝置的信號并告知目標埋設物的存在的所需裝置。
另外，上述靜電電容傳感器是同心圓狀地配置于上述底座下面的導電性金屬板制的測量電極以及接地電極。
并且，上述靜電電容傳感器成一體地具有穿過上述底座的端子部，使上述端子部與設在上述底座上面的電路導通。
另外，在上述底座的下面設有覆蓋上述靜電電容傳感器的非導電性樹脂材料。
另外，上述所需裝置是接收計算裝置的信號并通過警報聲告知上述目標埋設物的存在的蜂鳴器。


圖1是本發(fā)明的一個實施例的地下埋設物探測裝置的立體圖。
圖2是一個實施例的表示探測部與地面的關(guān)系的主要部分的側(cè)視圖。
圖3是省略探測器的一部分來表示的主要部分的放大圖。
圖4是一個實施例的底座的仰視圖。
圖5是一個實施例的主要部分的放大剖面圖。
圖6是一個實施例的控制器的方塊圖。
圖7是一個實施例的表示靜電電容變化的圖。
圖8是本發(fā)明的變換例的實施方式的控制器的方塊圖。
具體實施例方式
圖1是表示本發(fā)明的地下埋設物探測裝置的一個實施例的地雷探測裝置的立體圖。該圖1的地雷探測器1是把探測部5安裝在操作部3的前端。
上述操作部3備置有支撐桿7a、7b和操作桿9a、9b。上述支撐桿7a、7b是由鋁等輕金屬或樹脂等的細管形成的。在上述一個的支撐桿7b上安裝有操作盒11。在該操作盒11內(nèi)收放有由小型電池或燃料電池等構(gòu)成的電源。在上述操作盒11的表面設有操作ON/OFF開關(guān)的操作按鈕13a、13b，上述ON/OFF開關(guān)連接在上述操作盒11內(nèi)的電源上。
上述操作桿9a、9b由鋁等輕金屬或樹脂等的細管形成，嵌合在上述支撐桿7a、7b的后端而固定。在上述操作桿9a、9b的后端安裝有由鋁等輕金屬或樹脂等形成的肘墊15a、15b。
另外，在操作部3安裝有掛肩用肩部，能夠使該肩部掛在作業(yè)者的肩上來使之被支撐。該場合，采用將作業(yè)者夾在其中能夠取得平衡操作部3以及探測部5的重量的平衡，在把挎帶部掛在作業(yè)者的肩上時得到對于操作部3以及探測部5的重量的平衡，使探測部5穩(wěn)定地面對地面的結(jié)構(gòu)。
用圖2～圖5來詳細說明上述探測部5。圖2是表示上述探測部5與地面17的關(guān)系的側(cè)視圖，圖3是省略探測部5的一部分的放大側(cè)視圖，圖4是底座的仰視圖，圖5是主要部分的放大剖面圖。
如圖2所示，上述探測部5保持相對于地面17的高度H＝30mm～40mm來探測目標埋設物19。在本實施例中目標埋設物19為地雷。還有，上述高度H根據(jù)與傳感器的電容的關(guān)系能夠有各種選擇。該探測部5備置有外殼21以及頭部23。
上述外殼21用鋁等形成截去頭部的圓錐狀。上述頭部23由鋁等形成，用螺釘或粘結(jié)等固定在外殼21的上面。上述支撐桿7a、7b的前端介由凸緣通過螺釘?shù)榷鄬τ谠擃^部23被固定。
在上述外殼21的下端如圖3所示那樣設有環(huán)繞一圈狀的凸緣部25。在該外殼21的下端備置有底座27。該底座27形成如圖4那樣的圓盤狀，在其外周邊緣部按所定間隔設有數(shù)個連接用的通孔28。該底座27的外周邊緣能與上述外殼21的凸緣部25相接觸。
由于使上述底座27面對上述地面17，在其下面安裝檢測地下靜電電容變化的靜電電容傳感器29。該靜電電容傳感器29是由銅等導電性金屬薄板制成，由在底座27的下面設成同心環(huán)狀的測量電極31以及接地電極33構(gòu)成。上述測量電極31以及接地電極33也可以由銅箔等導電性金屬箔構(gòu)成。
在上述靜電電容傳感器29的測量電極31以及接地電極33上如圖5所示一體地設有端子部35、37。上述端子部35、37朝向底座27側(cè)而豎起來，貫通設在該底座27上的通孔39、41，突出于該底座27的上面而設置。在上述底座27的上面通過印刷等形成有電路43，上述各端子部35、37用焊錫等與上述電路43導通連接。
在上述底座27的下面安裝有覆蓋住上述靜電電容傳感器29的測量電極31以及接地電極33的非導電性樹脂材料的樹脂板45。該樹脂板45形成與底座27直徑相同的圓盤狀。
上述底座27以及樹脂板45與上述外殼21的凸緣部25疊合，用鉚釘或螺栓螺母等連接部件47在圓周方向按所定的間隔連接固定。另外，也可以在底座27的下面用樹脂模鑄代替樹脂板45。
在上述底座27的上面安裝有控制器49。該控制器49與上述電路43導通連接。在上述控制器49上連接有信號線51以及電源線53。上述信號線51連接在作為設在上述頭部23內(nèi)的所需裝置的蜂鳴器55上。上述電源線53從外殼21穿過頭部23、支撐部7b內(nèi)，介由上述操作箱11內(nèi)的ON/OFF開關(guān)而連接到電源上。
上述蜂鳴器55在上述頭部23內(nèi)用螺釘?shù)裙潭ㄔ谏鲜鐾鈿?1的上面。在該蜂鳴器55上連接有電源線57，穿過上述操作桿7b內(nèi)，介由上述操作盒11內(nèi)的ON/OFF開關(guān)而導通連接到上述電源上。
上述控制器49如圖6所示的方塊圖那樣構(gòu)成。上述控制器49備置有靜電電容傳感器29、振蕩電路59、頻率電壓轉(zhuǎn)換電路61、A/D轉(zhuǎn)換電路63、以及MPU65。上述蜂鳴器55介由驅(qū)動電路67連接在該控制器49上。
在上述MPU65中，根據(jù)地下不存在目標埋設物19時的靜電電容的變化預先儲存基準靜電電容。因此，在本實施例中MPU65構(gòu)成基準值儲存裝置。另外，MPU65采用對檢測出的靜電電容的變化和儲存的靜電電容的變化進行比較來檢測出上述地下目標埋設物19的存在的結(jié)構(gòu)。因此，在本實施例中，MPU65構(gòu)成計算裝置。
在進行地下埋設物探測之際，按下ON側(cè)的操作按鈕13a而使裝置處于啟動狀態(tài)。其次，使作業(yè)者的肘部靠在肘墊15a、15b上，握持握持部9a、9b，使探測部5如圖2那樣面對地面17，設定H＝30mm～40mm的距離，開始作業(yè)。
一旦上述靜電電容傳感器29檢測出靜電電容的變化，來自振蕩電路59的與靜電電容的變化對應的頻率變化被輸入頻率電壓轉(zhuǎn)換電路61。該頻率電壓轉(zhuǎn)換電路61將輸入的頻率變化轉(zhuǎn)換成電壓變化，然后輸入到A/D轉(zhuǎn)換電路63。該A/D轉(zhuǎn)換電路63將輸入的電壓變化轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號的二進制數(shù)，輸入到MPU65。該MPU65對由檢測出而輸入的靜電電容的變化與上述儲存的基準靜電電容的變化進行比較。
上述MPU65根據(jù)上述比較結(jié)果而檢測到如圖2所示那樣在地面17內(nèi)存在的地雷等目標埋設物19，輸出到驅(qū)動電路67。由此，驅(qū)動電路67將信號輸出到蜂鳴器55，啟動該蜂鳴器55并能夠通過警報聲告知目標埋設物19的存在。因此，作業(yè)者能夠精確地探測到地面17內(nèi)的目標埋設物19的存在。
作業(yè)結(jié)束后，通過按下OFF的操作按鈕13b就能夠使地下埋設物探測裝置1處于非工作狀態(tài)。
圖7所示的是表示上述靜電電容變化的比較的圖的一個例子。圖7的橫軸為時間t，縱軸為靜電電容ε的變化。ε1是在地面17內(nèi)不存在目標埋設物19時的靜電電容的變化，存在目標埋設物19時，靜電電容如εs那樣增加，直到ε2。因此，MPU65根據(jù)ε1來設定基準的靜電電容ε2，預先由MPU65儲存。這樣，通過檢測出的靜電電容的變化εs超過基準靜電電容ε2，就能夠檢測出目標埋設物19。即，在達到檢測出的靜電電容εs超過基準的靜電電容ε2時，MPU65將信號輸出到驅(qū)動電路67，使蜂鳴器55鳴叫。
上述基準靜電電容ε2的設定可以根據(jù)目標埋設物19的種類來變更。另外，也可以通過靜電電容的變化εs所包圍的面積、靜電電容的變化εs的狀態(tài)來區(qū)分目標埋設物19的種類。
并且，由于能夠通過靜電電容的變化檢測出目標埋設物19的存在，即使目標埋設物19是由樹脂等形成的地雷等也能夠被精確地檢測出。
另外，即使目標埋設物19是感應電磁波而起爆的地雷，由于本實施例的地雷探測器1是根據(jù)靜電電容的變化來探測的裝置從而能夠不引起爆炸并精確地探測出地雷。
由于上述靜電電容傳感器29是在上述底座27的下面配置成同心圓狀的導電性金屬薄板制的測量電極31以及接地電極33，所以通過使底座27面對地面，相對于地面前后左右任意移動，就能夠正確地檢測出地下靜電電容的變化ε，以更高的精度探測到目標埋設物19。
上述靜電電容傳感器29成一體地具有貫通上述底座27的端子部35、37，由于使上述端子部35、37與設在上述底座27上面的電路43導通，所以能夠容易地使設在底座27下面的靜電電容傳感器29與底座27上面的電路43導通。
由于在上述底座27的下面設有覆蓋住上述靜電電容傳感器29的非導電性樹脂材料制的樹脂板45，所以使上述底座27面對地面就能夠利用靜電電容傳感器29正確地檢測出地下靜電電容ε的變化，同時能夠用樹脂板45保護靜電電容傳感器29。
當在地下存在目標埋設物19時，作業(yè)者能夠通過蜂鳴器55立刻知道該目標埋設物19的存在。
圖8所示的是上述控制器49的變換例。另外，對圖8中與圖6對應的構(gòu)成部分給與相同的符號來說明。
在圖8的控制器49A中，設有電壓比較電路69和基準電壓產(chǎn)生電路71代替上述A/D轉(zhuǎn)化電路63以及MPU65。于是，靜電電容傳感器29、振蕩電路59、頻率電壓轉(zhuǎn)化電路61、電壓比較電路69、以及基準電壓產(chǎn)生電路71構(gòu)成控制器49A。
上述基準電壓產(chǎn)生電路71中，由于產(chǎn)生在電壓比較電路69中應該比較的基準電壓，所以產(chǎn)生與應該設定的基準靜電電容ε2對應的基準電壓。因此，基準電壓產(chǎn)生電路71構(gòu)成本實施例中的基準值儲存裝置。
在上述基準電壓產(chǎn)生電路71產(chǎn)生的基準電壓被送到電壓比較電路69，與檢測出的靜電電容的變化εs對應的電壓變化進行比較，根據(jù)比較結(jié)果與圖7同樣在εs超過ε2時介由驅(qū)動電路67將信號輸出到蜂鳴器55。因此，在本實施例中也能夠通過蜂鳴器的警報聲來精確地探測到目標埋設物19。
另外，本實施例是通過作業(yè)者握持地下埋設物探測裝置1來使用的，但是也可以采用將操作桿9a、9b的端部安裝在能夠移動的底盤的前端，使探測部5以懸臂狀朝向底盤的前方來保持探測部5和地面17的高度H一定的結(jié)構(gòu)。
再有，也可以采用在探測部5的下面安裝有能夠分散重量的墊子狀的緩沖墊，通過使該墊子狀緩沖墊設置在地面，來保持探測部5和地面的高度H的結(jié)構(gòu)。
作為上述所需裝置，除蜂鳴器55之外也可以采用在操作盒11等上以數(shù)值或圖形等表示靜電電容的變化、比較結(jié)果等的顯示部的結(jié)構(gòu)。
如上所述，本發(fā)明中的地下埋設物探測裝置不管目標埋設物是由樹脂等形成的其材質(zhì)如何，都能夠通過靜電電容變化的比較來精確地檢測出地下目標物的存在。
權(quán)利要求
1.一種地下埋設物探測裝置，其特征在于，由以下裝置組成安裝在面對地面的底座上來檢測出地下的靜電電容的變化的靜電電容傳感器；根據(jù)在地下不存在目標埋設物時的靜電電容的變化，預先儲存基準靜電電容的基準值儲存裝置；將檢測出來的靜電電容的變化與儲存的靜電電容進行比較來檢測出地下目標埋設物的存在的計算裝置；以及接收計算裝置的信號并告知目標埋設物的存在的所需裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的地下埋設物探測裝置，其特征在于上述靜電電容傳感器是同心圓狀地配置于上述底座下面的導電性金屬板制的測量電極以及接地電極。
3.如權(quán)利要求2所述的地下埋設物探測裝置，其特征在于上述靜電電容傳感器成一體地具有穿過上述底座的端子部，使上述端子部與設在上述底座上面的電路導通。
4.如權(quán)利要求2或3所述的地下埋設物探測裝置，其特征在于在上述底座的下面設有覆蓋上述靜電電容傳感器的非導電性樹脂材料。
5.如權(quán)利要求1至4任何一項所述的地下埋設物探測裝置，其特征在于上述所需裝置是接收計算裝置的信號并通過警報聲告知上述目標埋設物的存在的蜂鳴器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種地下埋設物探測裝置，其特征在于，由以下裝置組成安裝在面對地面的底座上來檢測出地下的靜電電容的變化的靜電電容傳感器；根據(jù)在地下不存在目標埋設物時的靜電電容的變化，預先儲存基準靜電電容的基準值儲存裝置；將檢測出來的靜電電容的變化與儲存的靜電電容進行比較來檢測出地下目標埋設物的存在的計算裝置；以及接收計算裝置信號并告知目標埋設物的存在的蜂鳴器。
文檔編號G01V3/15GK1559010SQ0182370
公開日2004年12月29日 申請日期2001年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2001年10月9日
發(fā)明者山岸潤一 申請人:株式會社唯紅, 山岸潤一