地下管線探測(cè)儀原理

地下管線檢測(cè)儀是利用電磁信號(hào)的原理來(lái)探測(cè)地下金屬管道和電纜的走向和深度以及管線外皮故障點(diǎn)，智能化操作示使它成為當(dāng)前容易使用的定位儀。發(fā)射機(jī)自動(dòng)選擇搜索頻率，所有主動(dòng)頻率可同時(shí)輸出，可以立刻確認(rèn)測(cè)量結(jié)果。內(nèi)置歐姆表可自動(dòng)測(cè)量環(huán)路電阻及連續(xù)的自動(dòng)阻抗匹配，以保證輸出信號(hào)。根據(jù)選擇性能，每臺(tái)發(fā)射機(jī)可以配備外皮故障定位能，可用于PE/XLPE電纜外皮故障定位，也可行電纜識(shí)別。

其基本原理是：發(fā)射機(jī)產(chǎn)生電磁波并通過(guò)發(fā)送裝置發(fā)送至地下，地下金屬管線感應(yīng)到電磁波后，在管道表面產(chǎn)生感應(yīng)電，該電較集中地沿金屬管道向遠(yuǎn)處傳播，在傳播過(guò)程中，該電又向地面輻射電信號(hào)，這樣當(dāng)接收機(jī)在地面探測(cè)時(shí)，在地下有金屬管道的地表面，就能接收到電信號(hào)，該信號(hào)即為地下金屬管線的位置和走向。

Ø回路的形成

發(fā)射機(jī)向?qū)ü芫€發(fā)射信號(hào)，所發(fā)射信號(hào)沿管線傳輸并產(chǎn)生電磁場(chǎng)，在所尋管線的遠(yuǎn)端，信號(hào)通過(guò)地表返回發(fā)射機(jī)，形成回路。接收機(jī)沿管線行走，便能接收到發(fā)射機(jī)在管線內(nèi)產(chǎn)生的電磁場(chǎng)。

Ø發(fā)射機(jī)的作原理

發(fā)射機(jī)的信號(hào)發(fā)射，采用三種方法之：

1.直連式尋蹤—方法

這是探測(cè)方法，發(fā)射機(jī)紅色接線端直接連接到管線的裸露金屬分（切勿將其接入帶電線路中），另端接地。此種方法產(chǎn)生的信號(hào)強(qiáng)，適用于音頻和射頻作狀態(tài)。

2.耦合式尋蹤—較佳方法

當(dāng)不能與待尋管線直接相連時(shí)，可用耦合鉗行感應(yīng)式探測(cè)。此方法用于射頻作狀態(tài)，近端和遠(yuǎn)端都接地。

1.感應(yīng)式尋蹤—可行方法

在某些情況下，操作者不可能接近管道或電纜行直接連接或用測(cè)量夾鉗定位，此時(shí)可用發(fā)射機(jī)內(nèi)置的感應(yīng)天線來(lái)定位。將發(fā)射機(jī)放置于管道或電纜的上方便能感應(yīng)出地下有無(wú)管線。應(yīng)用于射頻作狀態(tài)，管線兩端都接地。

Ø  接收機(jī)的作原理

接收機(jī)具有三種作方式

1、波峰法：探測(cè)儀位于管線上方聲音大。調(diào)節(jié)增益，僅僅能在管線上方或附近探測(cè)到信號(hào)。波峰法是用水平線圈接收電磁場(chǎng)水平分量的強(qiáng)度。對(duì)常規(guī)無(wú)干擾的管線行峰值檢測(cè)來(lái)說(shuō)，在管道正上方時(shí)，當(dāng)接收機(jī)的正面與管線垂直時(shí)磁場(chǎng)響應(yīng)強(qiáng)度大，這不僅因?yàn)榫€圈離管線近，線圈所在的磁場(chǎng)強(qiáng)，還因?yàn)榇藭r(shí)磁場(chǎng)磁力線的方向與線圈的平面垂直，通過(guò)線圈的磁通量大。當(dāng)接收機(jī)向管線兩側(cè)延伸檢測(cè)時(shí)，磁場(chǎng)響應(yīng)強(qiáng)度對(duì)稱且逐漸

減小。這不僅因?yàn)榇藭r(shí)的線圈離管線距離遠(yuǎn)，線圈所在的磁場(chǎng)變?nèi)酰€因?yàn)榇藭r(shí)磁場(chǎng)磁力線的方向與線圈的平面不再垂直，通過(guò)線圈的磁通量變小，從而產(chǎn)生如山峰樣的信號(hào)響應(yīng)。

2、波谷法：探測(cè)儀位于管線上方無(wú)何聲音。調(diào)節(jié)增益，管線上方無(wú)聲音，而位于線路兩邊有聲音。波谷法用垂直線圈測(cè)量電磁場(chǎng)的垂直分量，檢測(cè)目標(biāo)管線上帶有個(gè)柱狀的電磁場(chǎng)，磁場(chǎng)是無(wú)數(shù)個(gè)與管線同心的圓型磁力線組成的，接收機(jī)在管線上方信號(hào)響應(yīng)小，兩側(cè)各有個(gè)峰。這是由于這些磁力線在管線正上方的垂直分量為零，此時(shí)通過(guò)接收的垂直線圈的磁通量為零，信號(hào)響應(yīng)有個(gè)較小值（零值或小值）；當(dāng)接收機(jī)在管道正上方兩側(cè)時(shí)，儀器的響應(yīng)會(huì)隨著遠(yuǎn)離管線而逐漸增大，這是因?yàn)椋藭r(shí)的磁力線方向與線圈平面已形成定的角度，

通過(guò)線圈的磁通量逐漸變大。同時(shí)，隨著線圈的遠(yuǎn)離，磁場(chǎng)的強(qiáng)度逐漸變?nèi)酰?dāng)這因素成為影響通過(guò)線圈磁通量變化的主要因素時(shí)儀器的響應(yīng)又會(huì)逐漸變小，從而產(chǎn)生如山谷樣的信號(hào)響應(yīng)。

波峰法較波谷法更為。

管線定位的三種頻率：
　　三種可選頻率容易區(qū)分電力電纜和其他金屬管線。主動(dòng)頻率可使操作者匹配發(fā)射機(jī)頻率，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件選擇輸出率，這樣即使在復(fù)雜情況下也能保證定位結(jié)果。兩種被動(dòng)頻率不用發(fā)射機(jī)就可以容易地定位電纜和金屬管道，并別適用于在挖掘前行地面勘察。管道定位時(shí)使用三種不同的頻率，可給出的金屬面定位和深度測(cè)量的務(wù)，從而對(duì)地下設(shè)施行三維定位。 
  地下管線檢測(cè)儀的發(fā)射機(jī)發(fā)出的信號(hào)我們稱為“主動(dòng)信號(hào)”；而其他設(shè)施，例如：供配電電纜、通信電纜內(nèi)產(chǎn)生的信號(hào)稱為“被動(dòng)信號(hào)”。儀器探測(cè)主動(dòng)信號(hào)時(shí)稱為：“主動(dòng)信號(hào)作模式”，儀器探測(cè)被動(dòng)信號(hào)時(shí)稱為：“被動(dòng)信號(hào)作模式”地下管線檢測(cè)儀可探測(cè)作的信號(hào)有：主動(dòng)信號(hào)“音頻”、“射頻”及被動(dòng)信號(hào)“50Hz”。