穿透材料地定位测量信号的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于穿透材料地定位测量信号的方法，尤其是涉及一种在墙壁、天花板和地板上穿透材料的定位方法。根据本发明专利技术建议了，高频发射器（２０，１２０）发射出在千兆赫频率范围中的测量信号（２２，１２２），该测量信号（２２，１２２）至少一次穿透材料（１０），并且为了定位穿透位置（１８）而由高频接收器（２４，１２４）来检测该测量信号（２２，１２２）。此外，本发明专利技术涉及一种用于执行该方法的装置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于穿透材料地(werkstoffdurchdringend)定位测量信号的方法，尤其是涉及一种用于在墙壁、天花板和地板上的穿透材料的定位方法的装置和方法。现有技术如果必须从墙壁、地板、天花板等等的两侧进行定位，则通常采用穿透材料的定位方法。这例如在钻孔或岩芯钻进时是必要的。如果从诸如墙壁、地板或天花板的材料的一侧不能钻孔，则给出其它的应用情况，以致必须从材料的背离侧出发穿过材料对着预定的位置钻孔。从现有技术中公知应该能可靠地执行这种钻孔的辅助手段。在此，通常在要钻透的材料的一侧上固定小的发射设备，而在工件的另一背离的表面上(例如在墙壁、地板或者天花板的背面上)采用应确定由发射设备所发射出的测量信号的穿透位置的移动接收器。在此，公知感应式工作的设备，其中，发射器产生磁场，而具有线圈装置的对应的接收器可以检测该磁场的中心。因此，例如从US5,434,500中公知一种包括具有位置指示器的检测器在内的磁场发生器，其中，该磁场发生器用作发射单元，该发射单元被放置到要定位的位置上的墙壁的第一侧上，并且在该位置上产生磁场。所属的检测器用作接收单元，并且在墙壁的背离发射单元的表面上运用(fuehren)该接收单元。在此，接收单元拥有两对检测器，每对检测器各有两个检测器，这些检测器测量磁场的相对强度。通过测量各个检测器中的每一个的磁场的相对强度，能定位磁场发生器的位置或能定位该位置到墙壁的背离发生器的一侧上的投影。在US 5,434,500的装置中，借助光学显示使所检测到的磁场的强度可视化。如果所检测到的磁场的强度对于所有四个检测元件是同样大的，则将接收单元直接布置在发射单元的对面。从DE 34 46 392 A1中公知一种方法，用于在墙壁的另一侧上识别存在于墙壁的一侧上的检验点。在尤其是用在容器的金属壁中的该方法中，为了加速检验点的识别和为了提高识别的位置可靠性而规定，在检验点上将磁极放置到墙壁上，并且在墙壁的背离该磁极的另一侧上检测该磁极的穿透墙壁的磁场。为了检测该磁场，在DE 34 46392 A1的方法中优选地应用霍尔效应器件。此外，现有技术的公知的设备还具有以下缺点，即在位于诸如墙壁、天花板或者地板的材料中的金属部分(诸如钢梁或钢筋)强烈地干扰检测并且有时甚至可以使检测成为不可能。除此之外，这样的设备的定位精度不如说是差的。本专利技术的任务因而是给出一种方法或一种装置，该方法允许迅速、可靠和精确地定位穿过材料的所确定的位置。根据本专利技术通过一种具有权利要求1所述的特征的方法来解决该任务。除此之外，通过一种具有权利要求11所述的特征的装置来解决该任务。专利技术优点根据本专利技术的用于穿透材料地定位测量信号的方法(尤其是根据本专利技术的在墙壁、天花板和地板上的穿透材料的定位方法)使用了发射出在千兆赫频率范围中的测量信号的高频发射器，该测量信号至少一次穿透诸如墙壁、天花板或者地板的材料并且由高频接收器来检测和定位。由于所使用的高频方法，能实现更准确地定位测量信号的穿透位置，因为所要求保护的方法对于被包围在材料中的对象较不敏感地作出反应。尤其是通过所要求保护的方法从现在起也能通过混凝土进行穿透钻孔，因为可以进行穿过混凝土墙壁的相对应的投影。在混凝土墙壁中通常存在的钢筋关于所应用的高频技术构成了仅微小的干扰势能。除此之外，通过所应用的频率范围可以提高定位精度。用户因此可以进行通过混凝土和尤其是通过钢筋混凝土的钻孔，其中，该用户可靠地知道，在墙壁的背离侧上，钻头在何处从该墙壁中出来。从在从属权利要求中所列举的特征中，得出了本专利技术装置或本专利技术方法的有利的扩展方案。为了提高测量精度，有利的是，使用在千兆赫高频范围中的测量信号，该测量信号具有多于一个的测量频率。在此，高频发射器例如借助FMCW方法(调频连续波(Frequency Modulated ContinuousWave))或脉冲雷达方法将在千兆赫范围中的微波输入耦合到墙壁中。该发射器因此可以生成一个或多个单个频率(FMCW)或者但是也可以宽带地(脉冲雷达)辐射。对于穿透材料有利的是，应用在一千兆赫直至五千兆赫的区间中的一个或多个测量频率。优选地应用在1.5GHz至3.5GHz的区间中的频率。接着，在材料的背离高频发射器的侧上，合适的移动接收器定位由该发射器所生成的信号。在本专利技术方法的可替换的实施形式中可以规定，在材料的共同的第一表面上来运行高频发射器和高频接收器。在该方法中，借助在材料的背离高频发射器的第二表面上可移动的反射器装置，将高频发射器的测量信号在穿透材料之后导回到高频接收器上。在该可替换的方法的特别有利的实施形式中规定，在共同的设备中运行高频接收器和高频发射器。为了显示穿透材料的测量信号，在本专利技术方法中以有利的方式借助高频接收器上的和/或反射器装置上的信号强度显示来进行定位。以此方式可以将高频接收器或反射器装置确定地定位在最大信号强度的地点上。借助相应的标记设备，随后可以将标记置于测量信号的所定位的穿透位置上。根据本专利技术的用于执行所要求保护的方法的装置包括至少一个可被放置在材料表面上的高频发射器以及高频接收器，该高频发射器产生在千兆赫频率范围中的穿透材料的测量信号。在本专利技术装置的特定的实施形式中，高频发射器和高频接收器被布置在共同的设备中。从以下的附图以及实施形式的所属的说明中能获知本专利技术方法或本专利技术装置的其它优点。附图在这些附图中示出了根据本专利技术的用于穿透材料地定位测量信号的方法的实施形式，在以下的说明中应详细阐述这些实施形式。附图、这些附图的说明以及权利要求包含多种组合的特征。本领域技术人员也将单个地考察这些特征，并且将这些特征总结成其它的、有意义的组合，这些组合因此应视作同样已在本说明书中被公开。其中，附图说明图1示出了本专利技术方法所基于的测量情况的示意图，图2示出了本专利技术方法的主要方法步骤的示意图，图3示出了本专利技术方法的可替换的实施形式，该实施形式在主要方法步骤的示意图上来论述，图4示出了用于本专利技术方法的转发器的主要电子部件的第一实施例，图5示出了用于本专利技术方法的转发器的可替换的实现可能性，图6以示意图示出了本专利技术方法的转发器的其它的实现方案。图1示出了一种本专利技术方法所基于的典型的测量情况。如果必须从墙壁、或地板或者天花板的两侧进行定位，则采用穿透材料的定位方法。以下将这样的墙壁、地板、天花板等等称为墙壁或泛称为材料10。从在墙壁10的第一侧14上的第一所确定的位置12出发，应在墙壁的背向第一侧的第二侧16上定位对应于所确定的位置12的垂直投影的位置18。以此方式，用户可以例如进行穿过墙壁10的钻孔，其中，他事先知道，在墙壁10的背向侧16上，钻头在何处出来。在本专利技术方法中，在所述一侧14上将高频发射设备保持在墙壁10上或固定在该墙壁10上。为此可以例如设置用于高频发射器的壁支架、粘接装置或者也可以设置三角架。此外，还能通过相对应的适配装置将高频传感器固定在导向孔钻进的孔中。高频发射设备具有带有发射天线的高频发射器20，该发射天线优选地沿着墙壁的方向示出并且将高频测量信号22辐射到墙壁10中。测量信号22位于千兆赫频率范围中，具有典型地位于1GHz至5GHz的区间中的测量频率。在本专利技术方法中，优选地应用来自1.5GHz至3.5GH本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于穿透材料地定位测量信号的方法，尤其是在墙壁、天花板和地板上穿透材料的定位方法，其特征在于，高频发射器（２０，１２０）发射出在千兆赫频率范围中的测量信号（２２，１２２），该测量信号（２２，１２２）至少一次穿透所述材料（１０），并且为了定位穿透位置（１８）而由高频接收器（２４，１２４）来检测该测量信号（２２，１２２）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：U斯库特蒂贝茨，B哈塞，M马哈勒，U霍夫曼，R克拉普夫，C韦兰德，F维沃斯，
申请(专利权)人：罗伯特博世有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]