СПОСОБ И СИСТЕМА ДЛЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ОБНАРУЖЕНИЯ И ОБСЛЕДОВАНИЯ ТЕРРИТОРИИ В ОТНОШЕНИИ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ОКАЗЫВАЮЩИХ ВОЗМУЩАЮЩЕЕ ДЕЙСТВИЕ МАСС Российский патент 2020 года по МПК G01V3/10 F41H11/136 

Настоящее изобретение относится к способу и системе для электромагнитного обнаружения и обследования территории в отношении оказывающих возмущающее действие металлических масс, которые лежат скрытыми под поверхностью грунта, прежде всего для обнаружения невзорвавшихся боеприпасов.

Из уровня техники известны различные принципы обнаружения электропроводящих объектов, которые лежат скрытыми под поверхностью грунта. В этой связи способы и устройства для обнаружения невзорвавшихся боеприпасов образуют области применения чрезвычайно высокой важности. В контексте настоящего изобретения следует понимать, что невзорвавшиеся боеприпас главным образом включают в себя невзорвавшиеся снаряды и разрушенные бомбы или так называемые частично взорвавшиеся разрывные снаряды, мины и авиабомбы или торпеды. Все вышеупомянутые группы могут представлять существенную опасность для людей и окружающей среды даже после многих десятилетий.

Среди прочего, принципы электромагнитного возбуждения оказывающих возмущающее действие масс, которые проявляются как электромагнитная аномалия, за счет индуцирования электромагнитных импульсов оказались пригодными как средства для обнаружения металлических объектов в грунте, и наряду с этим даже неферромагнитных объектов, поскольку эти принципы в некоторых существенных моментах превосходят чисто магнитное зондирование. При таком обнаружении невзорвавшихся боеприпасов в почву посредством катушки возбуждения в точной области, которая обычно определяется посредством географических координат, передаются электромагнитные импульсы. Затем приемное устройство на поверхности грунта измеряет следующий за этим возбуждением электромагнитный импульсный отклик, причем этот импульс излучается вследствие вихревых токов в металлических объектах оказывающих возмущающее действие масс в ответ на электромагнитный возбуждающий импульс. Затем эти сигналы отклика оцениваются в общем известным образом. Этот вид обследования может обнаруживать аномалии и потенциально опасные местоположения на основании выполненного на поверхности поиска.

Активные способы, которые используют электромагнитное возбуждение посредством петли проводника или катушки возбуждения, через которые течет пульсирующий ток для возбуждения скрытых металлических объектов, и приемных датчиков, получили признание вследствие их чувствительности и большего диапазона по сравнению с системами, которые функционируют в чисто пассивном режиме. В дополнение к известным среди прочего из ЕР 0780705 В1 портативным системам также известны мобильные или выполненные с возможностью перемещения вручную системы с разными компоновками датчиков, например, из DE 202012008435 U1, DE 202015102891 U1, DE 202012007159 U1 и DE 202015103371 U1. Имеются даже системы, которые оснащены разными компоновками датчиков и зависают на воздушной подушке, как раскрыто в DE 29701232 U1. В то время как первые устройства имеют рабочую ширину, которая слишком мала для эффективного использования на больших площадях, последнее устройство, имея только слегка большую рабочую ширину, отличается чрезвычайно большой технической сложностью.

Целью настоящего изобретения является разработка способа и системы с подвижными петлями возбуждения и приемниками со значительно увеличенной рабочей шириной при, по существу, сохранении постоянного заранее установленного небольшого расстояния от поверхности грунта, делая, следовательно, возможным надежную, экономичную и, таким образом, более эффективную работу.

Эта цель достигнута согласно изобретению в соответствии признаками п. 1 формулы изобретения посредством способа обнаружения электропроводящих объектов под поверхностью грунта и, прежде всего, обнаружения невзорвавшихся боеприпасов за счет использования перемещаемой тележки, состоящей из электрически непроводящего материала, которая используется как несущая конструкция для матрицы из последовательно переключаемых расположенных в плоскости х-у катушек возбуждения и для нескольких трехкоординатных приемников, которые одновременно регистрируют характер затухания по всем трем пространственным осям х, у, z. В этой связи эти трехкоординатные приемники, которые равномерно распределены в плоскости катушек возбуждения и датчиков по их поверхности и/или даже частично за пределами перекрываемой по меньшей мере одной катушкой возбуждения поверхности, используются для выполнения способа электромагнитной импульсной индукции. Как результат можно выполнять очень эффективное измерение по поверхности тележки при сохранении во время использования по существу постоянного заранее установленного небольшого расстояния катушек возбуждения и трехкоординатных приемников от поверхности грунта. Расстояние в этой связи защищает катушки возбуждения и трехкоординатные приемники от повреждения.

Предпочтительные модификации являются предметов соответствующих зависимых пунктов формулы изобретения. Так, в одном предпочтительном варианте осуществления катушки возбуждения расположены, по меньшей мере, с частичным перекрыванием (нахлестом). Это означает, что соседние катушки возбуждения имеют перекрывание менее чем 100% и более чем 0%. Это размещение используется, чтобы вызывать хорошо определенный небольшой сдвиг возбуждения в течение небольшого периода времени. Это увеличивает объем имеющихся в распоряжении данных для улучшения результатов однопроходного способа обнаружения, оценки и получения характеристик металлических оказывающих возмущающее действие масс, которые лежат в подлежащей оценке, и/или картированию области, с использованием способа согласно настоящему изобретению может быть улучшено посредством известных технологий для добавления точных данных о местоположении.

Таким образом, тележка используется в качестве механического узла, и согласно особо предпочтительной модификации изобретения может также нести, в виде единого узла, средства для обеспечения энергией и переключения катушек возбуждения и средства для обработки сигналов от трехкоординатных приемников. Увеличение веса используемой тележки, которое это влечет за собой, будет обсуждено более подробно ниже со ссылкой на приведенные в качестве примера варианты осуществления. За счет образования узла катушки возбуждения и трехкоординатные приемники имеют заранее установленное размещение и зафиксированы относительно друг друга. Затем это знание относительных положений также делает возможным точную привязку соответствующего измерительного сигнала датчика к точно одной географической координате.

В особо предпочтительной модификации изобретения несущая конструкция выполнена как составленная из сегментов тележка наподобие образованного отдельными элементами соединения типа палец-втулка. Даже при внешних размерах предпочтительного варианта осуществления почти в 7 м рабочей ширины и приблизительно в 9 м общей длины эти отдельные элементы выполнены так, что в разобранном состоянии они могут быть загружены в контейнер, транспортированы и установлены или собраны для использования на месте проведения работ. В этой связи дополнительные подробности будут разъяснены ниже со ссылкой на приведенный в качестве примера в связи с чертежами вариант осуществления.

В одной особо предпочтительной модификации изобретения в дополнение к тяговому оборудованию на несущей конструкции также используются позиционирующие средства для возможности выполнения непосредственного спутникового позиционирования при наличии достаточной прямой видимости и выполнения непрямого позиционирования, прежде всего посредством так называемой " натяжного Baepa"(«taut wire»), когда достаточная прямая видимость отсутствует. Предпочтительно, в качестве дополнения к этому динамическому позиционирования посредством системы " натяжного ваера " возле тележки или на тележке обеспечены инклинометр, гирометр и альтиметр, чтобы иметь возможность напрямую и непосредственно индицировать соответствующее положение, наклон и ориентацию устройства в пространстве с высокой степенью точности даже без непосредственного спутникового позиционирования.

В общем, имеются два разных способа использования описанной выше тележки: либо тележка используется крыловидным образом, имея точно заданное расстояние Δh над поверхностью грунта, либо тележка используется, касаясь поверхности более или менее постоянным образом. Известным уровнем техники в отношении обеспечения точно заданного расстояния Δh над поверхностью грунта является использование системы регулируемых лебедок. Факультативно, расстояние Δh над поверхностью грунта устанавливается равным нулю. Однако постоянный и непрерывный контакт с поверхностью грунта не может быть гарантирован, приводя к тому, что больший или меньший контакт с поверхностью грунта считается достаточным для получения надежных результатов способа согласно настоящему изобретению.

Обычно постоянный контакт перемещаемой тележки с поверхностью грунта независимо от качества поверхности грунта с течением времени по существу всегда проявляется в виде явления износа. Для предотвращения ослабления механической конструкции тележки и также для постоянно надежного закрепления и защиты катушек возбуждения и нескольких трехкоординатных приемников, по меньшей мере, в одной области контакта тележки с поверхностью грунта используется расходуемая пластина. Предпочтительно, такие расходуемые пластины устанавливаются с возможностью замены путем подвешивания и/или защелкивания в направлении перемещения тележки, и также выполнены как электрически непроводящие элементы. Предпочтительно, расходуемые пластины периодически заменяются. Область контакта тележки с поверхностью грунта охватывает почти всю нижнюю область тележки или даже других частей за ней, которые подвергаются нагрузке во время использования. Следовательно, по существу все основание тележки покрыто расходуемыми пластинами. Однако сопровождающее это распределение веса на большую поверхность опоры или контакта приводит к тому, что удельная нагрузка под тележкой в целом уменьшается. Это может быть предпочтительным, прежде всего, в случае очень мягких почв. В качестве варианта осуществления, который достигает поставленных выше целей, также предлагается система для электромагнитного обследования оказывающих возмущающее воздействие металлических масс, в которой металлическая оказывающая возмущающее воздействие масса лежит скрытой под поверхностью грунта, и система, прежде всего, выполнена для обнаружения невзорвавшихся боеприпасов, и прежде всего, выполнена для осуществления вышеописанного способа, поскольку она включает в себя устройство, которое выполнено как тележка с по существу U-образной или V-образной рамой и поперечными распорками и выполнена для соединения с буксировочным устройством. В передней области предусмотрены электронные устройства для целей энергоснабжения, сбора данных или обработки данных, а в задней области предусмотрены катушки возбуждения и трехкоординатные датчики. По существу, устройство такого вида имеет достаточную структурную устойчивость и может быть адаптировано к предъявляемым под водой, а также на суше требованиям за счет встраивания соответствующих грузов. Пространственное отделение электронных устройств от передающих катушек и приемных датчиков также насколько возможно предотвращает вызываемую электромагнитными помехами неправильную работу.

В одном предпочтительном варианте осуществления рама тележки заканчивается полозьями. Полозья ориентированы параллельно направлению перемещения. В дополнение, область контакта тележки с поверхностью грунта имеет расходуемые пластины.

В одном варианте осуществления для использования под водой вышеупомянутое устройство выполнено, прежде всего, так, что тележка через электрически непроводящее эластичное соединение соединено с ведущим грузом, который, в свою очередь, соединен с буксировочным транспортным средством для приложения тянущей силы. Удерживающее и тяговое оборудование такого вида может состоять из нейлоновых каналов или предназначенных для работы в тяжелых условиях ремней. Прежде всего, в качестве буксировочного транспортного средства используется корабль или буксир.

В одном варианте осуществления изобретения, по меньшей мере, одна крышка размещена над передней областью тележки для защиты электронного оборудования и/или над задней областью для защиты катушек возбуждения и трехкоординатных датчиков. Эта крышка обеспечивает защиту от наносов земли или отложений осадков или даже камней во время работы на поверхности грунта. Предпочтительно, крышка также имеет охлаждающие средства с отведением электрически генерируемого тепла рассеяния от вышеупомянутых компонентов.

Следовательно, вышеописанное устройство может быть универсально использовано как единая система для перемещения над поверхностью грунта под водой в море, в озере или даже в зонах мелководья. Из-за своей конструкции устройство, если смотреть сбоку, имеет сверху гидравлическое сопротивление, которое даже может допустить его использование в зоне прибоя. Но даже на суше, например, на пляже, на болоте или заболоченной территории или некоторых других областях с низкорослой растительностью и/или небольшим количеством препятствий, вышеописанная система может перемещаться на тележке посредством приданного тягового оборудования и поддерживать заранее установленный интервал расстояний от соответствующей поверхности грунта.

Таким образом, также можно за один проход за счет точного указания географических координат соответствующего положения всех датчиков в дополнение к полному обследованию всех наблюдаемых аномалий немедленно завершить шаг надежного получения характеристик каждой аномалии, различая ее как военный объект, гражданский металлический лом или возможную археологическую находку. Измерение сигналов отклика и/или их характеристик затухания по отдельным пространственным осям дает преимущество более чувствительного обнаружения характеристик затухания сигнала отклика, то есть обнаружения изменения поля во времени. Это позволяет достичь улучшенной возможности получения характеристик в отношении подлежащей обследованию соответствующей оказывающей возмущение массы. Одновременное использование нескольких датчиков имеет результатом надежную оценку соответствующей ситуации обнаружения в ходе получения характеристик в точно определенном месте. Как результат, не требуются повторные измерения, которые иначе должны были бы выполняться с использованием других инструментов, что все еще является обычной практикой в известных способах. Благодаря точно известным географическим данным, обнаруженная таким образом аномалия или металлическая оказывающая возмущение масса может быть снова немедленно обнаружена в любых условиях, прежде всего также под водой и в условиях плохой видимости, чтобы затем иметь возможность в следующем шаге избирательно выполнить извлечение или операцию обезвреживания.

Другие признаки и преимущества вариантов осуществления согласно изобретению будут описаны ниже более подробно со ссылкой на приведенные в качестве примера варианты осуществления со ссылками на чертежи. На схематически изображенных чертежах:

Фиг. 1А и 1Б: показывают первый приведенный в качестве примера вариант осуществления тележки на виде сверху и виде сбоку,

Фиг. 2А и 2Б: показывают второй приведенный в качестве примера вариант осуществления тележки с передающими катушками и трехкоординатными датчиками и электронными устройствами на виде сверху и виде сбоку,

Фиг. 3А и 3Б: показывают третий приведенный в качестве примера вариант осуществления тележки с буксировочным судном в качестве буксира в транспортировочном положении и в положении использования на грунте,

Фиг. 4А-4Г: показывают четвертый приведенный в качестве примера вариант осуществления тележки в трехмерном виде с передающими катушками и трехкоординатными датчиками в на виде сверху, виде сбоку и виде спереди,

Фиг. 5А-5Е: показывают виды сверху и виды сбоку деталей четвертого приведенного в качестве примера варианта осуществления,

Фиг. 6А и 6Б: показывают вид сверху и вид сбоку четвертого приведенного в качестве примера варианта осуществления тележки, которая во время использования буксируется буксиром аналогично изображению на фиг. 3Б, и

Фиг. 7А-7В: показывает виды используемой крыловидным образом тележки на заранее установленной высоте Δh над поверхностью грунта.

На всех чертежах единообразно для одинаковых элементов или шагов способа используются одинаковые ссылочные обозначения. В используемой здесь модели поверхность грунта предполагается быть х-у плоскостью, а глубина воды измеряется в направлении z декартовой системы координат. Изобретение будет проиллюстрировано и описано ниже не ограничивающим образом только в связи с использованием для точного обнаружения под водой потенциально опасного местоположения или аномалии с проверкой размера, положения и формы. Однако специалисту в данной области техники понятно, что может быть выполнено приспособление к другим областям применения, в которых с точки зрения стоимости и/или безопасности с учетом времени и понесенных затрат должны избегаться земляные работы. Следовательно, областями применения вариантов осуществления изобретения могут быть не только разведка сырьевых материалов, но и определение положения морских подводных кабелей или трубопроводов и поиск сокровищ без подробного обсуждения ниже их и особенностей соответствующих применений.

Известный способ электромагнитного обнаружения и обследования металлической оказывающей возмущающее воздействие массы S, которая лежит скрытой под поверхностью ВО грунта, использует так называемый принцип импульсной индукции и будет описан ниже только с точки зрения обнаружения невзорвавшихся боеприпасов. В этом случае для возбуждения скрытого металлического объекта, то есть металлической оказывающей возмущающее воздействие массы S, используется электромагнитное возбуждение посредством петли проводника или катушки возбуждения, через которую текут импульсные токи. Затем выработанные за счет индукции сигналы отклика записываются датчиками и оцениваются.

На фиг. 1А показан вид сверху первого приведенного в качестве примера варианта осуществления тележки 1 или салазок. На фиг. 1Б показан вид сбоку тележки 1 согласно фиг. 1А. Тележка 1 используется как несущая конструкция для катушек возбуждения и приемников, которые здесь подробно не показаны. Изготовленная из электрически непроводящего материала тележка 1 имеет раму 2, которая здесь является по существу U-образной и имеет поперечные и усиливающие распорки 3. Когда в качестве электрически непроводящего материала используется поддающаяся сварке пластмасса, следует обращать внимание на ее восприимчивость к износу, прежде всего в контактной области, в которой тележка 1 контактирует с поверхности ВО грунта. Здесь для защиты от износа используются расходуемые пластины 4, которые также состоят из электрически непроводящего материала.

В передней области 5 тележки 1 при рассмотрении в направлении перемещения во время использования предусмотрен комплект электронных устройств 6 для питания катушек возбуждения, для сбора данных или для обработки данных принятых от приемника сигналов, а в задней области 7 предусмотрены катушки возбуждения и несколько равномерно распределенных трехкоординатных датчиков. Как показано на фиг. 1Б, передняя область 5 и задняя область 7 тележки 1 обеспечены соответствующими крышками 8 для соответствующей защиты электронных устройств 6 и катушек возбуждения и равномерно распределенных по катушкам возбуждения датчиков и/или приемников. В этом случае эти крышки 8 также включают в себя трубы 9 или патрубки в качестве средств для создания охлаждающего потока мимо расположенных ниже электрических компонентов для удаления рассеиваемого тепла. Другая труба 10 соединяет переднюю область 5 тележки 1 с задней областью 7. Электрические линии между катушками возбуждения и датчиками направляются через эти трубы 10 к электронным устройствам и защищаются от жестких условий окружающей среды.

Для обеспечения быстрого погружения тележки 1 в тележке 1 также предусмотрены не показанные подробно шпигаты. U-образная рама 2 и/или поперечные и усиливающие распорки 3 также заполнены балластом. Для этого секции этих элементом заполняются песком или отливаются из бетона для ускорения погружения тележки 1 и также для предотвращения аквапланирования тележки 1, когда она затем перемещается над поверхностью ВО грунта. Могут быть предусмотрены дополнительные грузы для надежного удерживания тележки на поверхности ВО грунта, когда она перемещается.

На чертежах фиг. 2А и 2Б показан второй приведенный в качестве примера вариант осуществления тележки 1 на виде сверху и виде сбоку. Теперь передающие катушки 11 и трехкоординатные датчики 12 установлены в задней области 7 тележки, а электронные устройства 6 установлены в передней области 5. Три действующие как кабельные каналы трубы 10 соединяют друг с другом эти области, которые закрыты крышками 8.

В этом случае пять передающих катушек 11 расположены в два ряда, причем катушки 11 в каждом ряду не перекрываются. Эти ряды расположены так, что они частично перекрываются, например на 50%. В дополнение, в общем 28 трехкоординатных датчиков 12 в виде компактных катушек размещены в плоскости х-у в виде матрицы вместе с передающими катушками 11 равномерно по их поверхности и также частично за перекрытой по меньшей мере одной используемой затем для возбуждения передающей катушкой 11 поверхностью. В ходе измерения катушки возбуждения 11 или передающие катушки последовательно переключаются мощным импульсом тока посредством электронных устройств 6. Магнитное поле, которое генерируется этим током, когда он быстро отключается, индуцирует в металлической оказывающей возмущающее действие массе S электрическое поле с вихревыми токами, интенсивность и длительность которых зависит от типа, толщины слоя и формы оказывающей возмущающее воздействие массы S. В свою очередь, протекающие вихревые токи также генерируют магнитное поле со специфической трехмерной пространственной формой, которое может быть измерено как импульсный отклик датчиками 12 в тележке 1 по всем трем пространственным осям. Это, по существу, делает возможным обнаружение металлической оказывающей возмущающее воздействие массы S соответственно путем регистрации и оценки этих полученных от датчиков 12 сигналов отклика.

Характер затухания со временем компонентов этой импульсной характеристики после резкого отключения электрического тока через передающие катушки 11 регистрируется всеми трехкоординатными приемниками 12 по всем трем пространственным осям х, у, z и затем оценивается электронными устройствами 6. Однако посредством пространственного обследования 28x3 импульсных откликов также можно сделать выводы в отношении типа и размера металлической оказывающей возмущающее воздействие массы S. Соответствующая амплитуда вдоль пространственных осей z, у, z также делает возможными выводы о характеристиках симметрии металлической оказывающей возмущающее воздействие массы S, на основании которых только с одной процедурой измерения может быть выполнено обследование для более точного получения характеристик с основным различением между боеприпасом и неразорвавшимся боеприпасом, с одной стороны, или безвредным металлом и металлическим ломом, в другой стороны. За счет этого по существу точным образом известна географическая координата металлической оказывающей возмущающее воздействие массы S, и она хранится среди прочего вместе с этими измерениями, как описано ниже со ссылкой на фиг. 3Б.

Чертежи на фиг. 3А и 3Б показывают третий приведенный в качестве примера вариант осуществления тележки 1 на буксире 13, который используется в качестве буксирующего транспортного средства. На фиг. 3А показана в возможном транспортном положении тележка 1, которая посредством разных деталей тягового и удерживающего устройства 14 соединена со стрелой 15 подъемного крана буксира 13. Детали тягового и удерживающего оборудования 14, которые для их механической цели состоят насколько возможно из электрически непроводящего материала, также обеспечивают тележку 1 электрической энергией и передают измеренные сигналы от электронных устройств 6 к буксиру 13.

На фиг. 3Б показана вышеописанная система в положении использования, в котором тележка 1 находится под водой, на дне и в контакте с поверхностью ВО грунта, когда она перемещается буксиром 13 посредством тяговое оборудования 14 со скоростью примерно 1-2 узла. Для уменьшения насколько возможно вертикальной компоненты растягивающего усилия и угла введения усилия в тележку 1, тяговое устройство 14 включает в себя ведущий груз 16, который имеет массу около 20 т и наиболее возможную обтекающую форму. В данном случае ведущий груз 16 обеспечен в виде шара или цилиндрической трубы с соответствующим заполнителем. За счет выбранной геометрии вертикальная компонента уменьшается в пользу горизонтальной компоненты F_h, что существенно уменьшает действующее на тележку тянущее усилие F, чтобы таким образом значительно снизить риск поднятия тележки 1 над поверхностью ВО грунта. Иначе вес тележки 1, вероятно, должен будет дополнительно увеличен в значительной степени, что приведет к повышенному трению, повышенному износу и даже большим тянущим усилиям.

В дополнение к удерживающему и тяговому устройству 14, на тележке 1 также обеспечены позиционирующие средства для возможности выполнения точного позиционирования под водой на основании непрямых способов, когда нет достаточной линии зрения, и, соответственно, позиционирование тележки 1 с помощью спутника потеряно. Для непрямого позиционирования тележка 1 соединена с буксирующим транспортным средством 13 посредством так называемого натяжного ваера 17. Такие динамические измерения для определения положения относительно буксирующего транспортного средства 13 с GPS позиционированием в качестве опорной точки известны специалистам в данной области техники, среди прочего, из опыта прокладки морских кабелей и трубопроводов. В этом случае возле тележки 1 или на тележке 1 также предусмотрены инклинометр, гирометр и альтиметр, которые на чертеже подробно не показаны, чтобы иметь возможность непосредственно и немедленно обозначать с высокой степенью точности соответствующее положение, наклон и ориентацию тележки 1 в пространстве даже без непосредственного спутникового позиционирования. Следовательно, для каждого из датчиков 12 и для каждого времени измерения имеются географические опорные точки.

На фиг. 4 показан четвертый приведенный в качестве примера вариант осуществления тележки 1 в трехмерном виде с передающими катушками 11 и трехкоординатными датчиками 12. Размещение передающих катушек 11 и трехкоординатных датчиков 12 в задней области 7 и электронных устройств 6 в передней области 5 тележки 1 соответствует в наиболее возможной степени размещению во втором приведенном в качестве примера варианте осуществления, см. фиг.2А и 2Б. Поэтому повторное описание опущено. В этом приведенном в качестве примера варианте осуществления рама заметно увеличенной тележки 1 выполнена по существу V-образной. В дополнение эта тележка 1 выполнена из отдельных сегментов 18, которые соединены друг с другом с возможностью разъединения за счет использования соединений 19 палец-втулка. В этом случае сегменты 18 выполнены как отдельные элементы такого размера, что в разобранном состоянии они могут быть загружены в транспортировочное устройство и, предпочтительно, в данном случае в контейнер, транспортироваться и после разгрузки могут быть установлены или собраны на месте проведения работ для использования посредством соединений 19 палец-втулка. Таким путем могут быть достигнуты внешние размеры приблизительно 9 м в длину с рабочей шириной примерно 6,60 м.

На показанных на чертежах фиг. 4Б-4Г виде сверху, виде сбоку и виде спереди тележки 1 ясно видны соединения 19 палец-втулка между - в данном случае четырьмя - сегментами 18 А, В, С и D. В дополнение на фиг. 5А-5Е показаны виды сверху и сбоку сегментов 18 А, В, С и D четвертого приведенного в качестве примера варианта осуществления с соответствующими соединениями 19 палец-втулка в виде отдельных деталей. В этом случае два подвижных пальца 20 показаны отдельно.

На фиг. 6А и 6Б показаны вид сверху и вид сбоку четвертого приведенного в качестве примера варианта осуществления тележки 1 во время использования, причем тележка 1 перемещается по поверхности грунта посредством буксировочного транспортного средства 13 аналогично изображению согласно фиг. 3Б так, что она находится в контакте с поверхностью ВО грунта и транспортируется в пассивном положении.

На фиг. 7А-7В показан вид используемой крыловидным образом тележки 1 на заранее установленной высоте Δh над поверхностью ВО грунта. В противоположность вариантам осуществления согласно фиг.1А, 2А, 4А и 5А, сегменты этой тележки 1 изготовлены из бетона, причем вместо стали используются углеродные волокна и/или композитные материалы, и крепежные элементы также изготовлены из армированных углеродными волокнами композитных материалов. В этом варианте осуществления три сегмента А, В, С соединены с их соответствующими соседними сегментами через некоторую разновидность соединений паз-пружина, и они соединены посредством двух тяжелых балок FB и RB, образуя узел с общим весом примерно 30 т, причем могут быть использованы размещения катушек 11 возбуждения и трехкоординатных приемников 12 согласно фиг. 2А, 4А, и поэтому здесь не показаны.

Массивные брусья из волокнистых компаундов служат как точки LP подъема для присоединения управляемых лебедок (не показаны). Вид в разобранном состоянии согласно фиг. 7Б показывает подробности внутренней структуры и соединений через крепежные элементы FE. Фиг. 7C является примером разреза через область крепления согласно фиг. 7А. Конические структуры и соответствующие углубления облегчают сборку. Помещенный в сквозное отверстие продолговатый крепежный элемент FE имеет пластмассовые шайбы BP и квадратные гайки, присоединенные к их концам для крепления.

Описанные выше на основании приведенных в качестве примера вариантах осуществления система и способ измерения делают возможным эффективное и надежное измерение как на суше, так и под водой, в очень широкой полосе по сравнению с известными системами. В этом случае можно за один измерительный проход обнаружить аномалии в виде оказывающих возмущающее воздействие масс S, в то же время, имея возможность точно определить их местоположение и классифицировать их с высокой степень надежности.

ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОЧНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

1 тележка

2 U-образная или V-образная рама

3 поперечные и усиливающие распорки

4 расходуемая пластина в качестве защиты от износа

5 передняя область тележки 1

6 электронные устройства/средства для питания и переключения катушек возбуждения и для обработки сигналов отклика

7 задняя область тележки 1

8 крышка

9 труба/патрубок

10 защитная труба для линий

11 передающая катушка/катушка возбуждения

12 трехкоординатный датчик/трехкоординатный приемник

13 буксирующее транспортное средство

14 удерживающее и тяговое оборудование

15 стрела подъемного крана

16 ведущий груз

17 позиционирующее средство/ натяжной ваер

18 сегмент тележка согласно четвертому приведенному в качестве примера варианту осуществления

19 соединение палец-втулка 10 подвижный палец

А, В, С, D сегменты тележки 1

ВО поверхность над областью грунта/поверхность грунта

S оказывающая возмущающее воздействие масса/аномалия

F тянущее усилие

F_h горизонтальная часть тянущего усилия F буксирующего транспортного

средства 13

BP пластмассовая шайба

CS коническая структура

FB тяжелая передняя балка

FE крепежный элемент

RB тяжелая задняя балка

LP точка подъема, выполненная в виде изготовленного из волокнистого компаунда массивного бруса

SN квадратная гайка

z, у, х пространственные оси декартовой системы координат.

Настоящее изобретение относится области электромагнитного обнаружения и обследования территории в отношении оказывающих возмущающее действие металлических масс, которые лежат скрытыми под поверхностью грунта, прежде всего для обнаружения невзорвавшихся боеприпасов. Техническим результатом является увеличение рабочей ширины при сохранении эффективности. В группе изобретений, состоящую из электрически непроводящего материала тележку (1) используют в качестве несущей конструкции для матрицы катушек (11) возбуждения, расположенных, по меньшей мере, с частичным перекрыванием в плоскости х-у, и нескольких трехкоординатных приемников (12), которые распределены по существу в плоскости катушек (11) возбуждения и равномерно распределены, по меньшей мере, по всей их области и/или даже частично за перекрываемой, по меньшей мере, одной катушкой (11) возбуждения областью, причем катушки (11) возбуждения последовательно переключают, и все трехкоординатные приемники (12) регистрируют характер затухания импульсных откликов по всем трем пространственным осям (х, у, z). 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Способ электромагнитного обнаружения и обследования металлической оказывающей возмущающее воздействие массы (S), которая лежит скрытой под поверхностью (ВО) грунта, и прежде всего обнаружения невзорвавшегося боеприпаса,

в котором для возбуждения скрытых металлических объектов используют электромагнитное возбуждение посредством петель проводника или катушек возбуждения, через которые текут импульсные токи, а в качестве датчиков для регистрации подлежащих впоследствии оценке сигналов отклика используют трехкоординатные приемники (12),

отличающийся тем, что

состоящую из электрически непроводящего материала тележку (1) используют в качестве несущей конструкции для матрицы катушек (11) возбуждения, расположенных, по меньшей мере, с частичным перекрыванием в плоскости х-у, и нескольких трехкоординатных приемников (12), которые распределены по существу в плоскости катушек (11) возбуждения и равномерно распределены, по меньшей мере, по всей их области и/или даже частично за перекрываемой, по меньшей мере, одной катушкой (11) возбуждения областью,

причем катушки (11) возбуждения последовательно переключают, и все трехкоординатные приемники (12) регистрируют характер затухания импульсных откликов по всем трем пространственным осям (х, у, z).

2. Способ по предшествующему пункту, отличающийся тем, что тележку (1) используют в качестве механического узла и в качестве несущей конструкции для средств для обеспечения энергией и переключения катушек (11) возбуждения, а также средств для обработки сигналов от трехкоординатных приемников (12) в виде единого узла, причем в качестве трехкоординатных приемников (12) используют катушки.

3. Способ по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что тележка (1) составлена из сегментов (18) за счет использования соединений (19) палец-втулка, причем сегменты (18) в разобранном состоянии загружают в транспортное средство, такое как контейнер, транспортируют и после разгрузки устанавливают или собирают для использования на месте проведения работ.

4. Способ по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что на тележке (1) в дополнение к удерживающему и тяговому оборудованию (14) также обеспечивают позиционирующие средства (17) для возможности выполнения непосредственного спутникового позиционирования при наличии достаточной прямой видимости и выполнения непрямого позиционирования, когда достаточная прямая видимость отсутствует.

5. Способ по предшествующему пункту, отличающийся тем, что на тележке (1) для непрямого позиционирования посредством буксирующего транспортного средства (13) используют так называемый "натяжной ваер" (17), которая соединяет тележку (1) с буксирующим транспортным средством (13).

6. Способ по предшествующему пункту, отличающийся тем, что тележку (1) используют крыловидным образом, имея точно заданное расстояние (Δh) от поверхности (ВО) грунта, или тележку (1) используют с касанием поверхности (ВО) грунта более или менее постоянным образом, причем в области контакта тележки (1) с поверхностью (ВО) грунта используют расходуемые пластины (4), которые, предпочтительно, через временные промежутки заменяют.

7. Система для электромагнитного обследования металлической оказывающей возмущающее воздействие массы (S), которая лежит скрытой под поверхностью (ВО) грунта, и прежде всего для обнаружения невзорвавшихся боеприпасов, выполненная, прежде всего, для осуществления способа по одному или более предшествующим пунктам таким образом, что устройство выполнено с по существу U-образной или V-образной рамой (2) и поперечными распорками (3) и выполнено в виде тележки (1) для механического соединения с буксирующим транспортным средством (13),

причем тележка (1) изготовлена из электрически непроводящего материала в виде несущей конструкции для матрицы катушек (11) возбуждения, расположенных, по меньшей мере, с частичным перекрыванием в плоскости х-у, и нескольких трехкоординатных приемников (12), причем трехкоординатные приемники (12) распределены по существу в плоскости катушек (11) возбуждения и трехкоординатные приемники (12) равномерно распределены, по меньшей мере, по всей их области, причем катушки возбуждения выполнены для последовательного переключения, и все трехкоординатные приемники (12) выполнены для регистрации характера затухания импульсных откликов по всем трем пространственным осям (х, у, z).

8. Система по предшествующему пункту, отличающаяся тем, что в передней при рассмотрении в направлении перемещения во время использования области (5) тележки (1) предусмотрен комплект электронных устройств (6) для целей энергообеспечения, сбора данных или обработки данных, а в задней области (7) предусмотрены катушки (11) возбуждения и несколько равномерно распределенных трехкоординатных датчиков (12).

9. Система по двум предшествующим пунктам, отличающаяся тем, что рама (2) заканчивается полозьями, которые ориентированы параллельно направлению перемещения, и в области контакта тележки (1) с поверхностью (ВО) грунта имеет заменяемые расходуемые пластины (4).

10. Система по одному из трех предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что для использования под водой тележка (1) через электрически непроводящее удерживающее и тяговое оборудование (14) соединена с ведущим грузом (16), который, в свою очередь, соединен с буксирующим транспортным средством (13) для приложения растягивающего усилия, и буксирующее транспортное средство (13), предпочтительно, является кораблем или буксиром.

11. Система по одному из четырех предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что над передней областью (5) тележки (1) для защиты электронного оборудования (6) и/или над задней областью (7) для защиты катушек (11) возбуждения и трехкоординатных датчиков (12) расположена крышка (8), причем крышка, предпочтительно, имеет охлаждающие средства.