磁-机械共振器(mmr)，也被称为磁致弹性(mel)共振器是众所周知的，并且已在零售安全应用中使用了数十年。另外，mel共振器由于其低成本、薄型和柔性的部件而适用于内埋的基础设施。它们可被配置为独立标记物或物理地附接到地下管道或公用设施。它们可用于准确地识别内埋设施及其位置。例如，参见us2012/068823；us2012/0325359；以及us2013/0099790，所述专利中的每个全文以引用方式并入本文。
然而，此类常规mel共振器的检测范围和频率稳定性可受到限制。
技术实现要素：
在本发明的第一方面，条带格式磁致弹性共振器装置包括无定形磁性材料的连续带状物，该连续带具有由带状物形成的多个分离、铰接的磁致弹性共振器条，这些共振器条沿带状物的纵向轴线线性地移位，其中每个磁致弹性共振器条被配置成以特定频率耦合到外部磁场并且以振荡的形式将磁能转换成机械能。
在另一方面，条带格式磁致弹性(mel)共振器装置包括具有纵向轴线的由无定形磁性材料形成的条带或带状物。条带的第一区段包括被配置成接收第一偏磁的第一狭槽。沿纵向轴线与第一区段相邻的条带的第二区段包括具有第一自由端和第二自由端以及中心部分的第一磁致弹性共振器条，所述中心部分经由铰链连接到条带。沿纵向轴线与第二区段相邻的条带的第三区段包括被配置成接收第二偏磁的第二狭槽。
在另一方面，条带格式磁致弹性共振器装置还包括条带的第四区段以及条带的第五区段，其中条带的第四区段沿纵向轴线与第三区段相邻，包括具有第一自由端和第二自由端以及中心部分的第二磁致弹性共振器条，所述中心部分经由铰链连接到条带，条带的第五区段沿纵向轴线与第四区段相邻，包括被配置成接收第三偏磁的第三狭槽。
在另一方面，第一磁致弹性共振器条可包括基本上矩形形状或基本上椭圆形状中的一种。
在另一方面，前述条带格式磁致弹性共振器装置中的任一种可附接到内埋于地下的设施。
在另一方面，前述条带格式磁致弹性共振器装置中的任一种可还包括沿条带的纵向边缘形成的链轮齿孔。
在另一方面，铰链形成为从共振器条的中心部分朝条带或带状物的外边缘延伸的一个或多个窄条。
在另一方面，铰链几何结构被配置成降低由于泊松收缩引起的负载效应。
在另一方面，条带格式磁致弹性共振器装置具有从约34khz到约80khz的频率范围。
在另一方面，条带格式磁致弹性共振器装置可在地下最高达约48英寸的深度处被检测到。
在另一方面，系统包括前述条带格式磁致弹性共振器装置和便携式定位装置中的任一种。
在另一方面，条带格式磁致弹性共振器装置包括两个或更多个层，所述层以使得将单独的共振器对准到沿阵列的每个位置处的堆叠共振器排列中的方式被分层。在另一方面，图案化的聚合物层插入共振器条中的每个层之间，用于在每个共振器的节点位置处提供共振器的间距。
本发明的上述发明内容并不旨在描述本发明的每个例示的实施方案或每个具体实施方式。附图及其后的详细描述更特别地举例说明这些实施方案。
附图说明
在下文中，将引用非限制性示例并且参考附图对本发明进行部分描述，在附图中：
图1为根据本发明的第一方面的条带格式磁致弹性共振器装置的顶部视图。
图2a至图2f为根据本发明的另选方面的由条带或带状物形成的不同磁致弹性共振器条的特写顶部视图。
图3为根据本发明的另一方面的用于制造条带格式磁致弹性共振器装置的激光机加工系统的示意图。
图4为根据本发明的另一方面的条带格式磁致弹性共振器装置的一部分的顶部视图。
图5a和图5b为根据本发明的另一方面的磁致弹性共振器装置的不同示意性横截面视图。
图6为根据本发明的另一方面的附接到管道的磁致弹性共振器装置的示意性横截面视图。
虽然本发明可修正为各种修改形式和另选的形式，但其具体形式已在附图中以举例的方式示出，并且将做详细描述。然而，应当理解，不旨在将本发明限制于所描述的特定实施方案。相反，其目的在于涵盖落入如由所附权利要求书所限定的本发明的范围之内的所有修改、等同形式和另选的方案。
具体实施方式
在以下描述中，将引用构成本文一部分的附图，并且这些附图以实例方式示出本发明可实施的具体实施方案。就这一点而言，方向性术语，诸如“顶部”、“底部”、“前部”、“后部”、“前端”、“向前”和“后端”等参考所描述的一个或多个附图的取向来使用。因为本发明实施方案的部件可以定位成多个不同取向，所以方向性术语用于说明的目的，并且不具有任何限制性。应当理解，在不脱离本发明范围的情况下，可利用其它实施方案，并且可进行结构性或逻辑性的改变。因而，不能认为以下的详细描述具有限制意义，并且本发明的范围由所附权利要求书限定。
条带格式磁致弹性(mel)共振器装置包括无定形磁性材料的连续带状物，该连续带状物具有由带形成的多个分离、铰接的磁致弹性共振器条，这些共振器条沿带状物的纵向轴线线形地移位，其中每个磁致弹性共振器条被配置成以特定频率耦合到外部磁场并且以振荡的形式将磁能转换成机械能。单独的共振器以使在纵向共振被激励时来自横向(“泊松收缩”)运动的共振器上的负载最小化的方式附接在节点的边缘处。条带本身既可充当载体，允许卷轴式制造，又可作为“磁衔铁”。产品可在激光机加工操作中制作，从而在该过程中将共振器的连续条和“铰链”图案化。这种格式能够实现卷轴式格式制造，堆叠阵列和线性阵列的条带堆叠，以及批量炉退火，其中在热退火期间共振器上没有纵向应力。可利用此装置作为mel共振器标记物，由于其低成本、薄型和柔性的部件，此装置适用于标记和定位内埋基础设施。本文描述的mel标记物可提供频率可调谐性、高频稳定性、高能量存储以及薄型，所述这些均与扩展的检测范围结合。mel标记物可为独立的标记物，它可物理地附接到地下设施，诸如管道或其它公用设施，或者它也可附接到位于地下设施处或附近的另一装置或载体，诸如提示条带或警示条带。
图1示出了本发明的第一方面，条带或带状物格式磁致弹性(mel)共振器装置100。共振器装置100包括由衬底形成的磁致弹性共振器条120a、120b、120c等的阵列，该衬底包括无定形磁性材料110的连续条带或带状物。处理或加工操作(如以下进一步描述)可用于由沿磁致弹性共振器元件的纵向轴线延伸的带状物或条带110创建磁致弹性共振器元件阵列。
共振器元件中的每个包括共振器条120诸如共振器条120a，以及设置在共振器条的每一端处的一对磁偏置元件。具体地，条带110的第一区段101包括被配置成接收第一偏磁(未示出)的第一狭槽141a。条带110的第二区段102沿纵向轴线与第一区段101相邻，并且包括具有第一自由端122a和第二自由端122b以及经由铰链连接到条带110的中心部分124a的第一磁致弹性共振器条120a，铰链在此处为第一铰链和第二铰链125a。共振器条通过去除带状物或条带的部分121a和121b形成，以在带状物110或条带110中形成成形的腔。这种去除可经由(激光或edm)机加工工艺、压印工艺或通过化学图案化工艺和蚀刻工艺来完成。去除部分121a和121b的形状也可被配置成形成特定的铰链形状。条带110的第三区段103沿纵向轴线与第二区段102相邻地设置，并且包括被配置成接收第二偏磁(未示出)的第二狭槽141b。由此，共振器条120a设置在偏磁狭槽141a和偏磁狭槽141b之间。如本文所述，当偏磁插入狭槽中时，共振器条120a将能够以特定频率耦合到外部磁场并且以振荡的形式将磁能转换成机械能。
沿纵向轴线与第三区段103相邻的条带110的第四区段104包括具有第一自由端122c和第二自由端122d以及中心部分124b的第二磁致弹性共振器条120b，中心部分经由(一个或多个)铰链125b连接到条带110。沿纵向轴线与第四区段104相邻的条带110的第五区段105包括被配置成接收第三偏磁的第三狭槽141c(未示出)。在这种构造中，共振器条125a和125b将共享位于狭槽141b中的共同的偏磁。如将理解的，可沿带状物110的长度形成多个附加区段和共振器元件。应当指出的是，虽然条带或带状物110被描述为连续的，但这并不意味着条带为无限长，而是条带的长度可为相当长使得它可作为卷轴式制造操作的一部分被处理。此外，本说明书并非旨在排除单独的磁致弹性共振器可从条带110或带状物110分离的实施方案。
具体地，带状物110或条带110可包括具有磁致伸缩性质的磁致弹性材料，诸如磁性无定形合金或晶体材料，诸如由南卡罗莱纳州康威市的metglas有限公司(metglas,inc.ofconway,s.c)制作的metglas2826mb、2605sa1或2605s3a。其它合适的材料可得自德国哈瑙的瓦克华磁性材料公司(vacuumschmelzegmbhofhanau,germany)。物理尺寸诸如共振器条120a、120b、120c等的长度和宽度可基于所期望的响应频率来选择。带状物可退火或不退火。在一些方面，磁致弹性共振器条120a、120b、120c等中的每个可包括具有大约25mm至40mm的长轴长度的基本上矩形形状或基本上椭圆形状。在另一方面，mel元件中的每个包括具有约40mm至65mm的长轴长度的金属条。“基本上”矩形或“基本上”椭圆意味着共振器条形状不必是完美的矩形(例如，所述条可具有倒圆角)或椭圆。
偏置磁性元件(偏磁)可各自包括永磁体或者硬磁或半硬金属条。偏磁的磁轴沿带长轴设定在大致相同的方向上。可不易改变的硬磁磁性偏置材料可用于本文中，因为当内埋于地下时所述偏置材料的偏置特征不太可能改变。磁性偏置元件可由任何磁性材料制成，该磁性材料在磁化时具有足够的剩磁以适当地偏置共振器，并且具有足够的矫顽磁力以便在正常操作环境中不会发生磁性地改变。可利用市售磁性材料诸如得自伊利诺伊州马伦戈市的阿诺德工程公司(thearnoldengineeringcompanyofmarengo,ill.)的arnokrometmiii，但其它材料可同样好用。例如，在一个特定方面，偏磁(得自k&jmagnetics公司的钕磁体)的尺寸可为约1/16"(厚度)、1/8"(高度)以及1/4"(宽度)，其中磁化穿过整个厚度。当然，偏磁尺寸可基于共振器元件的尺寸和宽度而变化。与线性或条形磁体一样，磁偏置元件可各端均具有一个磁极。
磁致弹性共振器条120可具有多种形状，包括基本上矩形或基本上椭圆形状。例如，图2a至图2f示出了若干另选构造。在图2a中，通过从带状物110或条带110去除部分121a、121b形成磁致弹性共振器条120a。在该示例中，去除部分121a、121b的形状创建基本上矩形的共振器条形状120a。铰链125a形成为从中心部分124a朝条带110或带状物110的外边缘延伸的相对窄的条。
在另一另选构造中，在图2b中，通过从带状物110或条带110去除部分121a和121b形成磁致弹性共振器条120b。在该示例中，去除部分121a、121b的形状创建基本上矩形的共振器条形状120b，但是在条的端部122a、122b处具有倒圆边缘。铰链125b形成为从中心部分124a朝条带110或带状物110的外边缘延伸的多个窄条。
在另一另选构造中，在图2c中，通过从带状物110或条带110去除部分121a和121b形成磁致弹性共振器条120c。在该示例中，去除部分121a、121b的形状创建基本上矩形的共振器条形状120c，但是在条的端部122a、122b处具有倒圆边缘。通过在铰链区域处去除带状物110的椭圆部分，铰链125c形成为从中心部分124a朝条带110或带状物110的外边缘延伸的多个窄条。
在另一另选构造中，在图2d中，通过从带状物110或条带110去除部分121a和121b形成磁致弹性共振器条120d。在该示例中，去除部分121a、121b的形状创建基本上矩形的共振器条形状120b，但是在条的端部122a、122b处具有倒圆边缘。铰链125d形成为从中心部分124a朝条带110或带状物110的外边缘延伸的窄条。
在另一另选构造中，在图2e中，通过从带状物110或条带110去除部分121a和121b形成磁致弹性共振器条120e。在该示例中，去除部分121a、121b的形状创建基本上椭圆的共振器条形状120c，其中在条的端部122a、122b处具有弯曲的边缘。正如研究人员已确定的那样，信号增益可通过使用椭圆形共振器装置改善。铰链125e形成为从中心部分124a朝条带110或带状物110的外边缘延伸的多个窄条。
在又一另选构造中，在图2f中，通过从带状物110或条带110去除部分121a和121b形成磁致弹性共振器条120f。在该示例中，去除部分121a、121b的形状创建基本上矩形的共振器条形状120f，但是在条的端部122a、122b处具有倒圆边缘。通过在铰链区域处去除带状物的椭圆形状部分，铰链125f形成为从中心部分124a朝条带110或带状物110的外边缘延伸的多个弯曲的窄条。
以上示例并不意味着关于共振器条形状或铰链构造进行限制。如本领域技术人员根据本说明书将理解的，可修改条的形状或铰链形状使得合适的共振器可包括例如图2e的共振器条形状和图2f的铰链构造。
在如上所述的操作中，可采用磁致弹性共振器装置作为被配置用于内埋环境的稳健mel标记物系统的一部分，其中标记物装置在下述情况下在其特征频率下共振：利用调谐至此频率的交变磁场(使用例如便携式定位器)进行询问时。在此询问周期期间，将能量以磁能和机械能(表现为共振器振动)两者的形式储存到标记物中。当去除询问磁场时，共振器继续在其共振频率下振动并且释放出可利用合适检测器远程感测的显著交变磁-机械能，该检测器可结合在相同便携式定位器内。因此，可通过利用在能量储存在标记物中的外部交变磁场激励，并且然后检测标记物装置产生的磁场来定位标记物装置，因为标记物装置在其自身的共振频率下指数地耗散其储存的能量。此响应为定位技术人员提示标记物装置的存在。
返回参考图1，示出了单个条带格式阵列装置100。一般来讲，基于mel共振器的传感器可受益于阵列格式的增益，以便具有更大的检测范围或具有处理更高传感器负载的能力。尽管在图1中仅示出了一个条带格式阵列，但在本发明的另一方面，可通过组合一系列对准和堆叠的条带格式共振器阵列(tafr)形成共振器装置。如以下进一步描述的，所述装置可使用在线制造工艺来制造。另选地，如本领域技术人员根据本说明书将理解的，可使用类似的方法通过在第二操作中分离堆叠带状物来创建标签“群集”或单独的堆叠阵列。
在另一方面，条带阵列格式本身可提供用在内置基础设施诸如管道上的薄型柔性阵列，其中条带阵列的柔性格式允许其用在较小直径(例如，小于4")的盘管，以及任何直径的棒格式的管道。共振器阵列的柔性格式将允许塑料管道卷绕在大卷轴上。
在另一方面，条带格式磁致弹性共振器装置可另外包括被配置成包封装置的壳体或盖。壳体210可由塑料或任何其它非导电材料，诸如pvc或其它聚合物形成。在一个方面，壳体可使用常规的真空成型工艺形成。在优选的方面，壳体材料可围绕共振器条和偏置材料维持其形状和间距。另外，由于壳体壁的材料成分或材料厚度，壳体和部件材料可形成为非刚性结构或柔性结构(例如，它可为波纹形)。再者，壳体可具有薄型。例如，波纹形壳体可提供比平坦的壳体高的强度，并且可挠曲，从而使产品适用于直接内埋应用和塑料管道应用上。
在本发明的另选方面，本文描述的mel共振器装置可放置在设计成承受恶劣条件的保护性封装体或外部壳体内。保护性封装体可由坚固材料诸如高密度聚乙烯(hdpe)形成。
返回参考如研究人员已确定的图2a至图2f中的另选共振器条和铰链方面，图2a的设计适当地振荡，但是示出由于“泊松收缩”，标称增益降低了0.7db。即，当共振器在纵向方向上振荡时，由于材料体积的守恒，共振器在横向方向上表现出相反的运动(例如，如果样品在纵向方向上伸长，它将在横向方向上收缩，反之亦然)。尽管阵列格式提供了显著的增益增加，缓解了泊松收缩的影响，但是可优化“铰链”几何结构以降低由于泊松收缩引起的负载效应，并从而实现最大增益。0.7db的损耗假设条带格式的“轨道”并非刚性地锚定在铰链位置本身处(以下进一步描述)。
对于图2d，共振器条120d具有与共振器条120a类似的设计，但是在共振器和腔上具有倒圆。一般来讲，倒圆角可产生从共振器到共振器的更一致的结果，其具有基本上椭圆形状(参见例如图2e)。
在图2b中，图2a的铰链设计已被修改以减少加载共振器的泊松收缩的材料的量。较小的材料可提供“较弱的弹簧”。诸如图2b中所示的铰链设计和图2c、图2e和图2f中的铰链设计可利用激光机加工，并利用被开发以将最少的热放入衬底(条带110或带状物110)中的工艺。将较小程度地加载共振器的“铰链”是更小、更柔顺的结构。该小结构不应被加热到金属的结晶点。结晶的铰链可在产品的制造过程、处理或部署/使用中发生机械故障。
另外，图2f中的铰链设计可产生比图2a至图2e中所示的其它铰链设计低的负载，虽然如本领域技术人员根据本说明书将理解的，但其它几何结构是可能的。应当注意的是，图2f的铰链设计具有一些带有尖锐内角的“应力集中”区域。
还应当注意的是，对于图2a的磁致弹性共振器条设计，当铰链区域处的带状物110或条带110的侧边缘区域刚性地附连到样品压板时，共振器振荡可大幅减弱。在实施过程中，这意味着带状物的“轨道”稍微地柔性，并充当铰链本身的一部分。由此，可采用提供更多的铰链和轨道隔离的进一步的铰链设计。另外，对于标记物封装使用，根据铰链有效性，可不将“轨道”在节点附近刚性地附接到包装组件，从而允许轨道自身的某种程度的顺应性。
如上所述，带状物110或条带110包括无定形磁性材料。在实施过程中，该材料可退火或不退火。正如研究人员所确定的那样，激光机加工和磁性退火的工艺可不能“交换”。即，对于激光机加工然后退火可不产生与退火，然后激光机加工相同的结果。磁性退火倾向于使材料更硬并且可一定程度地脆化。因此，在一个方面，条带格式阵列共振器装置可在退火之前通过激光切割来制造。由此，在一个方面，可执行结构的“应力释放”(在约例如250℃下)工艺步骤以增加q和增益，而不是执行完全退火工艺。另选地，更高增益和一致性的另一选择是在250℃下对材料执行退火工艺，并且然后在带状物的磁性退火期间，在铰链区域中向散热器施加300℃左右的温度。此工艺步骤可在卷轴式退火工艺中执行，其中散热器包括例如(冷)压板和辊。
装置100的条带格式结构可允许在可降低工厂成本的情况下进行卷轴式制造工艺。这些工艺中的一种包括激光机加工工艺，其中未图案化的条带110释放卷轴式系统并由激光器处理，并且然后卷绕在接收卷轴上。在图3中描绘了此工艺，其中条带110或带状物110设置在第一卷轴170上，然后暴露于激光器180，激光器180被引导到带110上并且经由光学扫描仪190进行监控。接收卷轴175收集处理后的带状物110或条带110。如根据本说明书对于本领域技术人员来说显而易见的，图3的加工系统可包括另外的部件以进一步确保精确度和可重复性。
例如，除了形成共振器的结构之外，激光机加工工艺可在剩余的工艺步骤中任选地提供用于条带输送的“链轮齿孔”。如图4所示，条带格式磁致弹性共振器装置200可由条带或带状物210(包括，例如无定形磁性材料，诸如以上所述)形成。具体地，条带210的第一区段包括被配置成接收第一偏磁(未示出)的第一狭槽241a。条带210的第二区段沿纵向轴线与第一区段相邻并且包括具有第一自由端222a和第二自由端222b以及经由铰链225a连接到条带210的中心部分224a的第一磁致弹性共振器条220。共振器条通过诸如通过激光机加工工艺去除部分221a和221b形成，以在带状物210或条带210中形成成形腔。去除部分221a和221b的形状也可被配置成形成特定的铰链形状。条带210的第三区段沿纵向轴线与第二区段相邻地设置并且包括被配置成接收第二偏磁(未示出)的第二狭槽241b。由此，共振器条220设置在偏磁狭槽241a和241b之间。附加的mel共振器条可以以类似于上述的方式在条带210中形成。另外，第一组链轮齿孔230a和第二组链轮齿孔230b可沿条带210的侧边缘(或“轨道”)在纵向方向上形成。这些链轮齿230a、230b可允许条带210以简单的方式被操纵通过加工设备。链轮齿孔允许对条带进行简单标引，同时较少使用视觉系统和伺服系统用于条带输送。
链轮齿孔特征部在封装条带格式共振器阵列中也是有用的，其中无定形磁性带状物210被热密封在两个热塑性聚合物层之间。在本发明的这个方面，铰链225a应该足够柔顺以允许共振器实现合适的增益。例如，如图5a和图5b中所示，示出了封装的磁致弹性(mel)共振器装置300的横截面视图，其中图5a示出了沿长轴的横截面视图，并且图5b示出了沿短(侧)轴的横截面视图。顶部(361)盖和底部(362)盖可在共振器条320区域中提供“腔”228。在这方面，(一个或多个)偏磁可被嵌入在盖361、盖62中或驻留在腔328中。铰链区域最有可能具有腔释放区域，以便确保盖本身不会加载带状物。盖将被浇铸并固化或与内腔一起热成型，或者任选地与腔轮廓一起挤出。在不同的方面，mel共振器装置500可包括单个条带(具有单个或多个共振器)或者装置500可包括一组堆叠条带(具有单个或多个共振器)。
如果要在激光机加工之后执行退火，那么在一个方面，用于形成该装置的工艺可包括在线工艺，其中每个mel共振器的铰链区域可通过衬底的轨道上的热负载(例如，散热器)保持在250℃或更低。靠近带状物的边缘操作的散热器可有助于确保铰链的最大柔韧性。
可使用用于无定形带状物的常规在线退火工艺，诸如横向场退火工艺。
另选地，如果激光机加工装置要批量退火，那么该工艺可包括将带状物卷绕在大直径卷轴上，使得共振器区段经历较少量的卷曲。然而，本文所述的条带格式将提供自由切割共振器从基带机械地脱耦并且可退火而不强加来自卷轴上的卷绕的拉伸应力。
在另一方面，条带格式共振器阵列装置的多个层可在在线工艺中结合在一起对准并且“堆叠”以形成可提供更高增益的多层共振器阵列。此种共振器叠堆可包括共振器条的2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个或更多个层的叠堆，这取决于条件。当利用诸如图4所示的链轮齿孔构造时，因为链轮齿孔与共振器的空间关系在设计中是固定的并且用在激光扫描系统(参见来自图3的激光光学扫描系统180、190)的软件控制中，那么对准的工艺可容易地发生。
在又一方面，堆叠共振器装置还可包括薄聚合物膜(例如，2密耳厚)的附加层以提供堆叠共振器之间的间距。例如，使用传统的聚合物转换工艺，中间聚合物膜层可包括狭缝和冲切膜。当被利用时，该中间层可包括铰链中的释放区域和共振器的中心节点中的实心区域。
另外，多层堆叠阵列共振器装置可使用修改的对准和层压工艺形成，其中每个条带格式层从其自己的释放卷轴进给并使用常规的链轮齿驱动或其它对准系统对准。层压层可被收集到接收卷轴上。根据待生产的设计，释放卷轴的数量可通过制造设置程序调整。如果使用聚合物盖层或中间聚合物膜，则可对应地修改在线工艺。
(一个或多个)偏磁的插入可使用常规的拾取和放置工艺来完成，以在盖层层压或其它封装之前机器人式的地将磁体放置在堆叠膜上。另选地，可利用材料的在线卷轴，其中在最终组装之前预制中间膜和偏磁。在另外的替代形式中，可利用偏磁材料的应用和固化，或者偏磁可与盖成一体。
在另外的替代形式中，根据手头的应用，密封阵列可被分成共振器的“棒”或“群集”。如果是，那么图案化的无定形磁性材料可以被激光机加工成提供合适的“空间”，在该空间中组件可被热密封或灌封，因为激光机加工操作可在软件控制下操作，从而允许“棒”或“群集”中的共振器的数量可变。
图6示出了与图5b中所示的装置300类似的作为标记物400的在使用中的条带格式磁致弹性共振器的一个示例，其附接到管道415诸如水或天然气传输管的外表面。标记物400到管道415的附接可经由常规的粘合剂或焊接技术而完成。
本文描述的mel共振器装置可设置在地下设施诸如管道、导管或其它设备上或附近。例如，mel共振器装置诸如装置100、200、300可为独立的标记物，它可物理地附接到地下设施诸如管道或其它公用设施，或者它可附接到位于地下设施处或附近的另一装置，诸如提示条带或警示条带。另外，可在非地下环境中利用本文描述的mel标记物装置，诸如用于定位和识别以其它方式隐藏于视线的地上设施(诸如在容器中或在建筑物墙壁、天花板或地板内)。
此外，mel标记物装置可被特别设计成在与独特设施类型诸如不同的公用基础设施(例如，水、废水、电、电话/电缆/数据和气体)相关联的不同频率下操作。例如，在一个方面，该mel标记物可具有从约34khz至约80khz的频率范围。应当注意的是，对于一些应用，例如对于塑料管道定位，在多个mel标记物装置可被组合以实现附加的检测深度的情况下，频移是不期望的。因此，本文所公开的mel标记物装置可群集(用于附加的深度)，而不展示基本的频移。另外，尤其对于管道定位应用，可采用该mel标记物装置以不仅提供设施位置，而且还提供设施方向性。
在另选方面，可利用mel标记物装置作为提供时间、温度和/或化学信息的消毒指示器系统的一部分。在另外的另选方面，可利用mel标记物装置作为提供时间和温度信息的易腐(例如，食物腐败)指示器系统的一部分。在另外的另选方面，可利用mel标记物装置作为泄漏检测系统的一部分，该泄漏检测系统提供地上或地下公用设施的泄漏信息。例如，在该特定方面，mel标记物装置可进一步结合嵌入式天线以无线地传送传感器信息。另选地，mel标记物装置可被设计成受变化条件的物理影响，使得信号响应可随时间或条件而改变，从而向使用者指示某些信息。
便携式定位装置可用于检测本文所述的mel标记物装置。在以引用方式并入本文的us2012/068823中描述了一种示例性便携式定位装置。此定位装置可包括用于生成电磁场并检测mel共振器装置100、200、300的响应的单个天线。在另选方面，便携式定位装置可包括多个天线，其中一个天线可用于生成电磁场，并且第二天线可用于检测mel标记物对所生成的场的响应。定位装置可由电池供电以获得更好的便携性。集成显示器可为使用者提供有关定位的标记物和mel标记物与其相关联的设施的多种信息。例如，显示器可提供关于标记物和设施深度、方向的信息或关于mel标记物的其它信息。示例性便携式定位装置包括3mtmdynateltm1420定位器和3mtmdynateltm7420定位器，两者都由明尼苏达州圣保罗市的3m公司(3mcompanyofst.paul,minn)分售。在一个实施方案中，可对定位装置固件进行编程以便调谐定位器天线来辐射特定的或若干特定的期望频率。
因此，本文所述的mel标记物装置可用在许多不同的识别应用和定位应用中。例如，mel标记物装置可为独立的标记物，它可物理地附接到到地下设施诸如管道或其它公用设施，或者它可附接到位于地下设施处或附近的另一装置诸如提示条带或警示条带。另外，本文描述的mel标记物装置可用在非地下环境中，诸如用于定位和识别以其它方式隐藏于视线的地上设施(诸如在容器中或在建筑物墙壁、天花板或地板内)。
现已参考若干独立的实施方案描述了本发明。上述具体实施方式已被给出仅用于清楚地理解本发明。不应将之理解为或用作不必要的限制。在不脱离本发明范围的情况下，在所描述的实施方案中进行许多修改对本领域技术人员将是显而易见的。因此，本发明的范围不应受本文所述细节和结构的限制，而是仅受权利要求的语言描述的结构及其那些结构的等同物的限制。