HDG6000地下金屬管線探測儀電氣原理說明

    HDG6000地下金屬管線探測儀用于各種復雜的地下管線探測、定位及故障查找。便攜式設計，適用野外作業。在不開挖的條件下檢測，多種模式準確測出埋地金屬管線的位置，準確地對破損點進行定位。對埋地管線的定位和破損點檢測由同一儀器進行，完整提供管線狀況的全面資料。液晶中文圖形顯示；電纜故障的精確定位；不需市電，便于野外操作；連續自動阻抗匹配，不需人工干預；多天線、多通道，直接顯示電纜埋深；尋測50Hz運行電纜路徑；具有背光功能適合夜間使用；電流測量用于平行管線；內置歐姆表可測環路電阻；地下未知管線的普查；帶電電纜的路徑查找；過熱過流自動保護。功能與特點：適用于各種復雜的地下管線探測、定位及故障查找。便攜式設計，適用野外作業。在不開挖的條件下檢測。多種模式準確測出埋地金屬管線的位置，準確地對破損點進行定位。對埋地管線的定位和破損點檢測由同一儀器進行，完整提供管線狀況的全面資料。液晶中文圖形顯示；電纜故障的精確定位；不需市電，便于野外操作；連續自動阻抗匹配，不需人工干預；多天線、多通道，直接顯示電纜埋深；尋測50Hz運行電纜路徑；具有背光功能適合夜間使用；電流測量用于平行管線；內置歐姆表可測環路電阻；地下未知管線的普查；帶電電纜的路徑查找；過熱過流自動保護。使通過檢測金屬管線上發出的電磁波的強度而確定其位置的，所以首先由發射機將一特定頻率的信號感應或直連到管線上，從而在管線上感應出電流，該電流在金屬管線上傳播，同時輻射出電磁波，這樣，接收機用不同的方法檢測這一特定頻率的信號強度，信號的走向即為地下管線的走向，通過兩組接受裝置同時接受電磁波信號比較可以確定其深度。

羅盤顯示：直觀顯示管線位置。

左右指示：左右箭頭顯示管線位置。

跟蹤正誤提示：部分頻率下，實時測量管線電流方向，實現跟蹤正誤提示，排除臨線干擾。

實時進行深度和電流測量。

歷史曲線顯示：直觀顯示信號變化情況。

鑒別：卡鉗（選配件）鑒別可明確給出鑒別結果，聽診器（選配件）鑒別在不方便使用卡鉗時使用。

接地故障查找：使用A字架（選配件）可定位管線的對地絕緣破損點，無須調零，箭頭指示故障點方向。

全數字化高精度采樣及處理，接收通頻帶極窄，抗力強，能充分抑制鄰近運行電纜及管道的工頻及諧波干擾。

多種探測頻率：主動探測和被動探測。

發射機多種信號輸出方式：直連輸出、卡鉗耦合、輻射感應。

發射機大功率輸出，輸出多檔可調，自動阻抗匹配，全自動保護。

內置大容量鋰離子電池組，欠壓自動關機，長時間無操作自動關機。

回路的形成

為了在管線上產生電磁波必須要在管線與地形成閉合回路，才能產生感應電流。發射機向導通管線發射信號，所發射信號沿管線傳輸并產生電磁場，在所尋管線的遠端，信號通過地表返回發射機，形成回路。

產生的回路如下圖：

發射機的工作原理

發射機的信號發射，采用三種方法之一：

直連式尋蹤方法

這是最佳的探測方法，發射機紅色接線端直接連接到管線的裸露金屬部分（切勿將其接入帶電線路中），另一端接地（最好選擇較濕潤的土地）。此種方法產生的信號，適用于音頻，中頻和射頻工作狀態。

耦合式尋蹤方法

當不能與待尋管線直接相連時，可用耦合鉗進行感應式探測。此方法最好用于射頻工作狀態，耦合鉗平面與管線垂直，近端和遠端都必須接地。

 發射機：

1.   輸出方式：直連輸出、輻射感應、卡鉗耦合（選配）。

2.   輸出頻率：640Hz（復合頻率）、1280Hz（復合頻率）、10kHz、33kHz、83kHz。

3.   輸出功率：10W，10檔可調，自動阻抗匹配。

4.   直連輸出電壓：150Vpp。

5.   過載和短路保護。

6.   人機界面：128×64點陣液晶顯示器。

7.   內置電池：4節18650鋰離子電池，標稱7.4V，6.8Ah 

l 接收機：

1.   輸入方式：內置接收線圈、接收卡鉗(選配)、聽診器(選配)、查障A字架(選配)。

2.   接收頻率：

主動探測頻率：640Hz、1280Hz、10kHz、33kHz、83kHz。

工頻被動探測頻率：50Hz/60Hz和250Hz/300Hz(用戶可配置)。

射頻被動探測頻段：中心頻率分別為10kHz、33kHz、83kHz。

3.   管線探測模式：寬峰法、窄峰法、音谷法。

4.   電纜鑒別模式：接收卡鉗(選配)智能鑒別和電流測量、聽診器(選配)鑒別。

感應式尋蹤方法

在某些情況下，操作者不可能接近管道或電纜進行直接連接或用測量夾鉗定位，此時可用發射機內置的感應天線來定位。適用于射頻和中頻，將發射機放置于管道或電纜的上方便能感應出地下有無管線。應用于中頻或射頻工作狀態，管線兩端都必須接地。

耦合式尋蹤法示意圖

接收機的工作原理

接收機具有三種工作模式：

1. 波峰模式：探測儀位于管線上方接受的強度最大。波峰法是用水平線圈接收電磁場水平分量的強度。對常規無干擾的管線進行峰值檢測來說，在管道正上方時，當接收機的正面與管線垂直時磁場響應強度最大。因為線圈離管線近，線圈所在的磁場強，并且磁場與接受線圈垂直，通過線圈的磁通量最大，當接收機向管線兩側延伸檢測時，磁場響應強度對稱且逐漸減小。因為此時的線圈離管線距離遠，線圈所在的磁場變弱，而且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，從而在管線的正上方產生一個強度為一個峰值。

2.波谷模式：波谷法用 垂直線圈測量電磁場的垂直分量，檢測目標管線上產生的磁場與管線垂直的同心圓面，接收機在管線上方信號響應最小，兩側各有一個高峰。這是由于這些磁場與接受線圈平行，此時通過接收的垂直線圈的磁通量為零，信號響應有一個極小值，當接收機在管道正上方兩側時，儀器的響應會隨著遠離管線而逐漸增大，這是因為，此時的磁場方向與線圈平面已形成一定的角度，通過線圈的磁通量逐漸變大。同時，隨著線圈的遠離，磁場的強度逐漸變弱，當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又會逐漸變小，從而在管線上方的強度為一個低谷。波峰法較波谷法更為精確，但是測量范圍卻較小。

管線定位的三種頻率很容易區分電力電纜和其他金屬管線。主動頻率可使操作者匹配發射機頻率，并根據現場條件選擇輸出功率，這樣即使在復雜情況下也能保證最佳定位結果。被動頻率不用發射機就可以容易地定位帶電電纜，并特別適用于在挖掘前進行地面勘察。管道定位時使用三種不同的頻率，可給出的金屬面定位和深度測量的任務，從而對地下設施進行三維定位。 地下管線檢測儀的發射機發出的信號我們稱為“主動信號”；而其他設施，例如：供配電電纜、通信電纜內產生的信號稱為“被動信號”。儀器探測主動信號時稱為：“主動信號工作模式”，儀器探測被動信號時稱為：“被動信號工作模式”。可探測工作的信號有：主動信號“音頻”、“中頻”“射頻”及被動信號“50Hz”。

3. A字架模式主要用于管線外皮故障定位。