地下(xià)管線探測儀的(de)工作原理(lǐ)及查找方法介紹
發布時(shí)間：2015-06-16 08:49 來(lái)源：華電國威
GW-2134G型地下(xià)管線探測儀由一台發射機、一台接收機及附件構成，用(yòng)于地下(xià)管線的(de)精确定位、埋深測量和(hé)長(cháng)距離的(de)追蹤以及對(duì)管線絕緣故障點的(de)測量查找。GW-2134G型地下(xià)管線探測儀采用(yòng)了(le)多(duō)線圈電磁技術，提高(gāo)了(le)管線定位定深的(de)精度和(hé)目标管線的(de)識别能力，在管線密集複雜(zá)的(de)區(qū)域也(yě)能準确地對(duì)目标管線進行追蹤和(hé)定位。因而GW-2134G型地下(xià)管線探測儀在電信、網通(tōng)、移動、聯通(tōng)、鐵通(tōng)、電力、自來(lái)水(shuǐ)、煤氣、物(wù)探、石化(huà)和(hé)市政等行業得(de)到了(le)廣泛的(de)應用(yòng)。
今天小編就地下(xià)管線探測儀的(de)原理(lǐ)和(hé)現場(chǎng)測試方法給大(dà)家做(zuò)個(gè)小結：
探測儀路徑查找原理(lǐ)：根據電磁理(lǐ)論，交變的(de)電流在空間産生一變化(huà)的(de)磁場(chǎng)，其關系滿足安培環路定律。如果周圍是均勻介質，加載交流電流的(de)導體足夠長(cháng)、直時(shí)，在該導體周圍産生一個(gè)同軸的(de)交流電磁場(chǎng)，磁場(chǎng)強度的(de)大(dà)小正比于電流，反比于到導體的(de)距離。如将一線圈置于這(zhè)個(gè)磁場(chǎng)中，在線圈内将感應産生一個(gè)同頻(pín)率的(de)交流電壓，感應電壓的(de)大(dà)小取決于該線圈在磁場(chǎng)中的(de)位置，當磁力線方向與線圈軸向平行時(shí)，線圈感應的(de)電壓水(shuǐ)平分(fēn)量呈極大(dà)，如圖3.1所示;當線圈軸向與磁力線方向垂直時(shí)，感應的(de)電壓水(shuǐ)平分(fēn)量最小，爲極小值；如圖3.2所示。探測儀正是利用(yòng)這(zhè)一特點實現埋于地下(xià)的(de)管線的(de)路由查找。這(zhè)兩種極大(dà)值、極小值的(de)探測方法即對(duì)應測量路由的(de)峰值、谷值法。
探測儀埋深測量原理(lǐ)：接收機内有上下(xià)兩個(gè)相同的(de)水(shuǐ)平放置的(de)線圈，它們之間的(de)距離已知。在路由正上方測量得(de)到的(de)上下(xià)傳感線圈的(de)信号強度，按照(zhào)電磁理(lǐ)論，可(kě)以反推算(suàn)出未知的(de)目标管線埋深大(dà)小。
假設接收機内兩平行的(de)探測線圈的(de)中心距爲L，在路由的(de)正上方檢測到的(de)信号分(fēn)别爲v1、v2，則埋于地下(xià)D處的(de)管線理(lǐ)想情況下(xià)滿足公式：D=L/（V2/V1-1）
探測儀正是利用(yòng)這(zhè)樣的(de)關系實現直讀法測量管線的(de)埋深。
GW-2134G地下(xià)管線探測儀主要的(de)功能是測定地下(xià)管線的(de)路由，管線的(de)埋深還(hái)有多(duō)管線的(de)情況下(xià)目标管線的(de)識别。
多(duō)種測量方法：
（1）注入法：用(yòng)于有注入點的(de)管線。
（2）鉗夾法：用(yòng)于被測管線有一段外露，便于鉗夾夾鉗的(de)管線。
（3）感應法：用(yòng)于無注入點或無外露的(de)管線。
對(duì)于一般電纜的(de)測試，操作人(rén)員(yuán)必須選用(yòng)施加最佳的(de)發射機信号方式。總結探測領域的(de)經驗教訓或通(tōng)過對(duì)應用(yòng)技術的(de)實踐能确定施加發射機信号的(de)最好方法。在保證能發出足夠追蹤信号的(de)情況下(xià)，使用(yòng)最低的(de)信号電平，這(zhè)樣可(kě)節省電池。開始探測時(shí)，應把輸出百分(fēn)比調至較低位置，信号強度不夠時(shí)再将百分(fēn)比調高(gāo)。常用(yòng)的(de)施加發射機信号的(de)方法有注入法、感應法和(hé)鉗夾法。無論用(yòng)哪種方式施加發射機信号，都有要保證被信号的(de)目标管線能夠構成一定距離的(de)信号電流回路，否則管線将無信号電流形成的(de)電磁場(chǎng)，從而導緻目标管線不能被管線探測儀探測到。構成信号電流回路可(kě)以通(tōng)過管線表面與大(dà)地的(de)直接接觸，也(yě)可(kě)以是通(tōng)過管線絕緣外經内導體與大(dà)地形成的(de)電容。必要時(shí)将管線的(de)适當部位接地。從信号傳輸的(de)效率方面來(lái)看，注入法是将信号直接加載到管線中，效率最高(gāo)，在遠(yuǎn)端可(kě)接收到的(de)信号也(yě)最強，有可(kě)能的(de)場(chǎng)合盡量采用(yòng)此法；鉗夾法則通(tōng)過磁場(chǎng)集中的(de)環形磁路将信号耦合到管線中，效率居中；感應法采用(yòng)的(de)兩次耦合方式，效率較差，但對(duì)管線的(de)狀況要求的(de)最低而使用(yòng)的(de)更爲廣泛。對(duì)各種方式下(xià)都有幾種可(kě)選擇的(de)頻(pín)率，總的(de)說來(lái)，電阻率高(gāo)的(de)管線（如通(tōng)信線纜的(de)铠甲、帶防腐塗層的(de)管道和(hé)鑄鐵管等）用(yòng)31KHz的(de)頻(pín)率的(de)信号傳輸的(de)性能較好，當然信号衰減的(de)也(yě)越快(kuài)，發送的(de)距離也(yě)越短。頻(pín)率低（如480Hz）的(de)信号适用(yòng)于長(cháng)距離管線的(de)追蹤，由于頻(pín)率低，它對(duì)相鄰管線的(de)耦合也(yě)較小。
注入法适用(yòng)于管線有電氣連接點在外的(de)情況，如光(guāng)電纜的(de)出線盒、金屬管道的(de)螺栓等。将信号輸出線插入發射機輸出插座， 紅色線的(de)鳄魚夾連接到目标管線上，必要時(shí)要清除連接點處的(de)塗覆物(wù)，保證良好的(de)電氣接觸。另一黑(hēi)色線的(de)鳄魚夾連接到接地棒上，黑(hēi)色導線與管線保持垂直，其距離應大(dà)于3米。注意接線要可(kě)靠，尤其和(hé)機身相連的(de)輸出插頭要插到位。注入法測量時(shí)，發射機将對(duì)端口狀況先行測量。若線路上無殘留電壓時(shí)自動進入信号輸出狀态，若線路上存在較高(gāo)電壓時(shí)，将有告警提示,同時(shí)測量不再繼續下(xià)去,請查明(míng)原因後再進行測量。如果發射機發射點附近下(xià)方的(de)管線對(duì)地絕緣阻值較小（100Ω以下(xià)，甚至短路爲0Ω）或在光(guāng)纜接頭盒附近，則注入的(de)信号會從管線絕緣不良處大(dà)量洩露。發射機的(de)液晶顯示器會顯示輸出電流的(de)大(dà)小。 如果輸出電流太小，則應檢查一下(xià)發射機與目标管線的(de)電氣接觸和(hé)發射機接地情況，必要時(shí)改變一下(xià)接地位置或向幹燥的(de)泥土及沙土中撒點水(shuǐ)。
感應法：發射機内有一個(gè)發射線圈，可(kě)以将信号直接感應到發射機下(xià)面的(de)管線上，對(duì)較深的(de)目标管線，由于信号從發送到接收是通(tōng)過兩次電磁耦合，這(zhè)種方法的(de)效率很低，感應法通(tōng)常隻用(yòng)在深度不超過2米的(de)管線中。要注意的(de)是信号既能感應到目标管線上也(yě)能感應到鄰近的(de)管線上。信号的(de)部分(fēn)能量在空中輻射，在距發射機距離較近的(de)接收機有可(kě)能接收到經空中傳輸來(lái)的(de)信号。發射機放置的(de)位置離管線的(de)一端距離不要太近，否則發射的(de)信号再強，在管線中不會形成較大(dà)的(de)感應電流。接通(tōng)發射機電源，把發射機放在直埋管線的(de)正上方，并使發射機與直埋管線或電纜處于一條直線上，即線圈豎立方向與電纜走向一緻。在确保接收到的(de)信号是由地下(xià)管線二次輻射的(de)地方開始定位管線。判斷的(de)常見方法是：将發射機向任意側移動一、二步，若從接收機上的(de)響應看到管線也(yě)在移動，則表示接收機與發射擊機之間的(de)距離太近。另一種方法是将接收機直接對(duì)準發射機，這(zhè)時(shí)若接收機的(de)響應不變或增加，則表示接收機接收的(de)是空中信号，如查出現這(zhè)種情況則應減少發射機功率，并減少接收機的(de)靈敏度，或者把測試地點退後20米試試。
鉗夾法：鉗夾作爲重要的(de)附件之一，用(yòng)來(lái)将發射機的(de)信号直接施加到目标管線上。鉗夾可(kě)在不中斷供電的(de)情況下(xià)安全地對(duì)帶電電纜施加各種頻(pín)率的(de)信号而耦合信号卻很小。請注意，鉗夾信号傳輸距離比直接連接信号的(de)傳輸距離短。把鉗夾的(de)插頭插入發射機的(de)輸出插座。用(yòng)鉗夾套住管線，要保證鉗夾的(de)鉗口閉合，然後接通(tōng)發射機。當鉗夾套在電力電纜上時(shí)，不要觸碰鉗夾電纜上的(de)外露插頭。盡管絕緣電纜沒有真正的(de)接地點，但隻要鉗夾兩側有适當長(cháng)的(de)一段被埋在地下(xià)，遠(yuǎn)方人(rén)爲接地，也(yě)能追蹤這(zhè)條絕緣電纜。
直讀法深度測量能作深達4.5米的(de)深度測量。該方法簡單快(kuài)捷，在無幹擾的(de)情況下(xià)有很高(gāo)的(de)測量精度。但直讀法有抗幹擾能力較差的(de)缺點。首先用(yòng)接收機對(duì)目标管線峰值和(hé)峰谷響應作定點定位。如果兩個(gè)位置不一緻，則表示有幹擾存在，重新施加發射機信号清除不需要的(de)信号後再試一次，在兩個(gè)信号響應一緻的(de)地方進行深度測量。測量埋深時(shí)，将接收機放在管線正上方，機身面與管線成直角并與地面垂直，且貼近地面。若周圍環境沒有幹擾時(shí)，深度測量的(de)精度可(kě)達5%以上。但是，探測人(rén)員(yuán)不可(kě)能知道條件是否始終是合适的(de)，因此，應采用(yòng)下(xià)面的(de)方法來(lái)作進一步核實。檢查管線走向是否直的(de)，至少在測量點兩邊5米範圍内應是直的(de)。檢查信号在 10米範圍内是否穩定，若穩定就在原來(lái)的(de)測量點兩邊作深度測量。檢查在目标管線3米或4米距離是否存在載有強信号的(de)鄰近管線。這(zhè)是深度測量中産生誤差最常見和(hé)最嚴重的(de)原因。鄰近管線中的(de)強信号甚至會引起50%的(de)誤差。在稍微離開管線定位位置的(de)幾個(gè)點上分(fēn)别作深度測量。測量值最小的(de)那一點的(de)深度讀數最精确。
地下(xià)管轄探測儀因爲測試方法衆多(duō)，在電力安裝，施工，電力稽查的(de)時(shí)候成爲重要的(de)小幫手，也(yě)被越來(lái)越多(duō)的(de)客戶所接受。華電國威針對(duì)地埋電纜的(de)各種問題，開發了(le)一些列的(de)電纜故障測試儀産品，電纜故障檢測儀，電纜故障定位儀，電纜識别儀，帶電識别儀等産品，欲了(le)解更多(duō)詳情，歡迎緻電：400-6296-807.
