地上管線探測儀主要作用應(yīng)用于探測煤氣、電力、電信、自來水、工業(yè)管道、排水和有線電視等各類城市地下管線。
1、地下管線探測儀工作原理及方法
利用電磁感應(yīng)的原理來探測地下電纜的精確走向、深度以及定位電纜的開路、短路及外皮故障點,管線定位儀的智能化全漢字、圖形操作指示及聲音調(diào)頻指示,使它成為當(dāng)今最容易使用的管線定位儀。
發(fā)射機內(nèi)置歐姆表可自動測量環(huán)路電阻及連續(xù)的自動輸出阻抗匹配,以保證輸出匹配信號。
對于電纜故障的測試,本儀器可應(yīng)用跨步電壓法,用直埋電纜故障測試配件(“A”字架)來判斷直埋電纜的對地絕緣電阻小于2M歐的電纜對地故障及電纜外皮故障的定位;也可以用信號強弱法判斷電纜開路、短路故障。
應(yīng)用耦合夾鉗,可以查找?guī)щ婋娎|的路徑,利用接收機的50Hz探測功能,還可以對運行電纜發(fā)出的50Hz工頻信號進行跟蹤,真正做到了一機多用,具有性能價格比。
其基本工作原理是:
由發(fā)射機產(chǎn)生電磁信號,通過不同的發(fā)射連接方式將信號傳送到地下被測電纜上,地下電纜感應(yīng)到電磁信號后,在電纜上產(chǎn)生感應(yīng)電流,感應(yīng)電流沿著電纜向遠處傳播,在電流的傳播過程中,通過該地下電纜向地面輻射出電磁波,這樣當(dāng)管線定位儀接收機在地面探測時,就會在電纜上方的地面上接收到電磁波信號,通過接收到的信號強弱變化來判別地下電纜的位置、走向和故障發(fā)射機的工作原理及方法
發(fā)射機的信號發(fā)送連接方式:直連法、耦合法、感應(yīng)法
二、地下管線探測儀接收機的工作原理及方法
接收機的三種工作方式:波峰法、波谷法、跨步電壓法。
⑴波峰法:探測儀接收機位于管線正上方時信號指示最大、聲音也最大。
要注意調(diào)節(jié)增益,使其僅僅能在管線上方或附近探測到信號。波峰法是用水平線圈接收電磁場水平分量的強度,對無干擾的電纜進行峰值檢測。
在電纜正上方時,當(dāng)接收機的正面與電纜走向垂直時磁場響應(yīng)強度最大,這不僅因為線圈離電纜最近,線圈所在的磁場強,還因為此時磁場的磁力線通過接收線圈的磁通量最大。
當(dāng)接收機向電纜兩側(cè)移動探測時,兩側(cè)磁場響應(yīng)強度對稱且逐漸減小。這不僅因為此時的線圈離電纜距離遠,接收機線圈所接收的磁場變?nèi)酰€因為此時磁場磁力線的方向與線圈的平面不再垂直,通過線圈的磁通量變小,從而產(chǎn)生如山峰一樣的信號響應(yīng)。因而叫做“波峰法”。
⑵波谷法:
探測儀接收機位于電纜正上方時信號指示最小、且接收機聲音指示無任何聲音指示。要注意調(diào)節(jié)增益,使接收機在電纜正上方無信號及聲音指示,而位于線路兩邊時有聲音。
波谷法用垂直線圈測量電磁場的垂直分量,目標(biāo)電纜上的磁場是由無數(shù)個與電纜同心的圓型磁力線組成的,接收機在電纜正上方時信號響應(yīng),兩側(cè)各有一個高峰。
這是由于這些磁力線在電纜正上方穿過接收機垂直接收線圈的垂直分量為零,此時通過接收機的垂直線圈的磁通量為零,信號響應(yīng)有一個小值(零值或極小值);當(dāng)接收機在電纜兩側(cè)移動時,儀器的響應(yīng)會隨著接收機遠離電纜而逐漸增大,這是因為,此時的磁力線方向與接收機垂直線圈平面已形成一定的角度,通過接收機垂直線圈的磁通量逐漸變大。
同時,隨著接收機線圈遠離地下電纜,接收機探測到的磁場的強度逐漸變?nèi)?,?dāng)這一因素成為影響通過線圈磁通量變化的主要因素時,儀器的響應(yīng)又會逐漸變小,從而產(chǎn)生如山谷一樣的信號響應(yīng)。因而叫做“波谷法”
⑶跨步電壓法:通過“A”字架可以探測出直埋電纜的對地故障及外皮破損故障。
將“A”字架連接到接收機,接收機通過接收“A”字架探測到發(fā)射機發(fā)出的由故障點溢出的泄漏信號,可很方便的定位直埋電纜對地及外皮破損故障。
直埋電纜故障精確定位特別適用于路燈電纜、直埋電力電纜、直埋通訊電纜、直埋光纜對地絕緣故障的快速準(zhǔn)確定位。
尤其對直埋電纜的死接地十分有用,用傳統(tǒng)高壓閃絡(luò)法測試時,因為單相金屬性接地故障點的放電能量與放電電流的平方和接地電阻成正比,并且接地電阻很小,故故障點擊穿間隙放電時聲音較輕,無法精確定點,甚至無法定點。
地下管線探測儀是利用電磁感應(yīng)的原理來探測地下金屬管道和電纜的精確走向和深度以及管線外皮故障點.通過大屏液晶顯示信號強弱,條柵、箭頭及聲音提示使得操作者很容易判斷電纜地下位置及故障點.地下管線探測儀既可用于查找電纜(帶電或不帶電)路徑,又可用于尋找直埋電纜故障。
管線探測儀電磁法
用管線探測儀采用“波峰法”進行長距離追蹤,用以確定管線走向,并根據(jù)信號的強弱關(guān)系,將信號急劇減小或戛然消失(突跳點)地段確定為異常區(qū)域.根據(jù)實際工作經(jīng)驗,故障的精確位置在信號突然消失處的前后1米左右位置(與埋設(shè)深度等有關(guān)).有幾個短路接地點,就會有幾個突跳點,一般情況下,離發(fā)射機最遠的短路接地點信號變化最明顯,解決時應(yīng)首先解決最遠或最明顯的信號變化點,解決后重新測試,這時你會發(fā)現(xiàn)剩下的故障點信號變化比原來測試時明顯得多,重復(fù)上述過程分別解決各個故障。
地下管線探測儀跨步電壓法測試:跨步電壓法是我們實際應(yīng)用中較為有效的方法,其檢測原理是:由發(fā)射機提供一高壓電流,電流經(jīng)電纜故障點入地,在故障點周圍產(chǎn)生一跨步電壓,通過“A”字架的兩根電極沿電纜路徑測量電位的變化情況.當(dāng)靠近故障點時,電位差將迅速增加,并在臨近故障點前、后達到最大值.若遇多點故障,則可沿著電纜路徑測到多點“極性變化點”,再分別找到多點地電突變的“零”電位點.故障定位實際就是測定地下管線的絕緣破損處.當(dāng)對管線施加一定信號時,就會有一部分信號通過外皮破損點返回,參見下圖
注意事項
地下管線探測儀接收機會對錯誤的電流測試的操作報警。如果在電流測試期間顯示電流讀數(shù)為“000”,則表示接收機探測到錯誤的電流讀數(shù)。
檢查深度測量點的電纜前后至少有5米是直的。
檢查10米范圍內(nèi)信號是否相對穩(wěn)定,并且在初始深度測量點的兩邊進行深度測量。
檢查目標(biāo)電纜附近3至4米范圍之內(nèi)是否有相鄰的干擾管線。這是造成深度測量誤差常見的原因,鄰近管線感應(yīng)了很強的信號可能會造成50%的深度測量誤差
稍微偏離管線的位置進行幾次深度測量,深度最小的讀數(shù)是準(zhǔn)確的,而且此處指示的位置也是準(zhǔn)確的。
地下管線探測儀能在不破壞地面覆土的情況下,快速準(zhǔn)確地探測出地下自來水管道、金屬管道、電纜等的位置、走向、深度及鋼質(zhì)管道防腐層破損點的位置和大小。是自來水公司、煤氣公司、鐵道通信、工礦、基建單位改造、維修、普查地下管線的必備儀器之一。
一般由兩大部分組成:
1.發(fā)射機:給被測管線施加一個特殊頻率的信號電流,一般采用直連法、感應(yīng)法和夾鉗法三種激發(fā)模式
2.接收機:接收機內(nèi)置感應(yīng)線圈,接收管道的磁場信號,線圈產(chǎn)生感應(yīng)電流,從而計算管道的走向和路徑。一般有三種接收模式:峰值模式(最大值)、谷值模式(最小值)、寬峰模式;另外更先進的儀器一般都帶有峰值箭頭模式(結(jié)合了峰值與谷值兩者的優(yōu)點,使操作更直觀)以及羅盤導(dǎo)向(用于指明管線的走向)。
其它還有一些附件,配合兩大組成部分的使用。
根據(jù)探測原理分兩類:
1.一類是利用電磁感應(yīng)原理探測金屬管線、電/光纜,以及一些帶有金屬標(biāo)志線的非金屬管線,這類簡稱管線探測儀。
優(yōu)點:探測速度快、簡單直觀、操作方便、精確度高。
缺點:探測非金屬管線時,必須借助非金屬探頭,這種方法使用起來比較費力,需要侵入管線內(nèi)部。
2.另一類是利用電磁波探測所有材質(zhì)的地下管線,也可用于地下掩埋物體的查找,俗稱雷達,也被稱為管線雷達。
優(yōu)點:能探測所有材質(zhì)的管線
缺點:對環(huán)境要求較高,測深能力較差(難查埋深較深的管線),對操作者素質(zhì)和經(jīng)驗要求高。
任何都不是完美的,需要配合使用才能發(fā)揮它們的極致傳統(tǒng)上,管線探測儀僅指利用電磁感應(yīng)原理的管線探測儀,也是使用較多的儀器。
產(chǎn)品的選擇:
1.根據(jù)自己的需要:很多管線儀只適合部分探測要求,在選擇時,要了解清楚管線儀的適用范圍
2.了解管線儀的測試方法,是否操作更加簡便,界面更直觀
3.了解管線儀的功能,測深能力是否符合自己的需求
4.附件的配置是否完備,如夾鉗(一般用于密集區(qū)電纜探測)、充電電池(節(jié)約探測成本)等
5.儀器的可持續(xù)發(fā)展,日新月異的技術(shù),是否能升級,也是儀器的一個考驗標(biāo)準(zhǔn)。