GXY系列地下管線(xiàn)探測(cè)儀發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的原理及方法

　　GXY系列地下管線(xiàn)探測(cè)儀是利用電磁感應(yīng)的原理來(lái)探測(cè)地下電纜的走向、深度以及定位電纜的開(kāi)路、短路及外皮故障點(diǎn)，GXY-3000地下電纜探測(cè)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zui容易使用的管線(xiàn)定位儀。發(fā)射機(jī)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)輸出阻抗匹配，以保證輸出*的匹配信號(hào)。對(duì)于電纜故障的測(cè)試，本儀器可應(yīng)用跨步電壓法，用直埋電纜故障測(cè)試配件(“A”字架)來(lái)判斷直埋電纜的對(duì)地絕緣電阻小于2M歐的電纜對(duì)地故障及電纜外皮故障的定位；也可以用信號(hào)強(qiáng)弱法判斷電纜開(kāi)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(jī)的50Hz探測(cè)功能，還可以對(duì)運(yùn)行電纜發(fā)出的50Hz工頻信號(hào)進(jìn)行跟蹤，真正做到了一機(jī)多用，具有*的性能價(jià)格比。
 

　　其基本工作原理是：由發(fā)射機(jī)產(chǎn)生電磁信號(hào)，通過(guò)不同的發(fā)射連接方式將信號(hào)傳送到地下被測(cè)電纜上，地下電纜感應(yīng)到電磁信號(hào)后，在電纜上產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流沿著電纜向遠(yuǎn)處傳播，在電流的傳播過(guò)程中，通過(guò)該地下電纜向地面輻射出電磁波，這樣當(dāng)管線(xiàn)定位儀接收機(jī)在地面探測(cè)時(shí)，就會(huì)在電纜上方的地面上接收到電磁波信號(hào)，通過(guò)接收到的信號(hào)強(qiáng)弱變化來(lái)判別地下電纜的位置、走向和故障。
 

　　1、回路的形成
 

　　發(fā)射機(jī)向地下電纜發(fā)送信號(hào)，所發(fā)送信號(hào)沿地下電纜傳播并產(chǎn)生電磁場(chǎng)，在被施加信號(hào)的電纜的遠(yuǎn)端，所施加的信號(hào)通過(guò)接地返回到發(fā)射機(jī)接地端，從而形成回路。這時(shí)拿著接收機(jī)沿電纜方向行走，便能接收到發(fā)射機(jī)施加在電纜上信號(hào)產(chǎn)生的電磁波。
 

　　理解“回路”的概念很重要，管線(xiàn)定位儀的所有測(cè)試均需要所測(cè)地埋電纜線(xiàn)具有良好的回路，若地埋電纜線(xiàn)沒(méi)有良好的回路就不會(huì)產(chǎn)生電流，沒(méi)有電流就不會(huì)有電磁信號(hào)產(chǎn)生，沒(méi)有電磁信號(hào)就不會(huì)在地面上接收到探測(cè)信號(hào)，因此就不可能探測(cè)到地下電纜。而對(duì)于運(yùn)行電纜一般外鎧已接地或零線(xiàn)接地自然形成回路，而對(duì)于非運(yùn)行電纜則需特別注意。另外，在探測(cè)多芯電纜時(shí)需特別注意：回路不能由同一電纜芯線(xiàn)之間形成回路，否則一去一回電流產(chǎn)生的電磁信號(hào)會(huì)互相抵消，使探測(cè)工作受到影響，甚至使探測(cè)工作無(wú)法進(jìn)行。
 

　　2、發(fā)射機(jī)的工作原理及方法
 

　　發(fā)射機(jī)的信號(hào)發(fā)送連接方式：直連法、耦合法、感應(yīng)法。
 

　　⑴直連法——*方法
 

　　這是*的探測(cè)方法，發(fā)射機(jī)輸出線(xiàn)紅色端直接連接到管線(xiàn)的裸露金屬部分，另一端接地。此種方法產(chǎn)生的信號(hào)zui強(qiáng)，傳播距離zui遠(yuǎn)，適用于低頻兩種工作狀態(tài)。
 

　　⑵耦合法——較佳方法
 

　　當(dāng)不能與待測(cè)管線(xiàn)直接相連時(shí)，可以采用耦合夾鉗用耦合法探測(cè)。此種方法可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況來(lái)選擇發(fā)射頻率：低頻、射頻。當(dāng)?shù)叵鹿芫€(xiàn)的近端和遠(yuǎn)端都接地良好并形成回路，這時(shí)就使用低頻頻率；如果兩端接地不良好，回路電阻過(guò)大，或者低頻信號(hào)耦合不上，那就改用射頻來(lái)測(cè)試。選擇頻率沒(méi)有固定不變的原則，下面給出了頻率選擇的基本原則：對(duì)于高阻的管線(xiàn)(如：通信電纜，帶防腐層的管道和鑄鐵管)使用射頻率。要注意頻率越高，信號(hào)越容易感應(yīng)到其它管線(xiàn)上，而且信號(hào)的傳播距離越短。對(duì)于一般的管道和電纜的探測(cè)，使用中頻和高頻。這些頻率傳播距離比較遠(yuǎn)，也不會(huì)感應(yīng)太多的信號(hào)到其它管線(xiàn)上。低頻適用于長(zhǎng)距離追蹤。低頻信號(hào)傳播距離長(zhǎng)而且不會(huì)感應(yīng)到其它管線(xiàn)上。低頻率信號(hào)也適用于長(zhǎng)距離而絕緣良好的輸送管線(xiàn)。
 

　　⑶感應(yīng)法——可行方法
 

　　在某些情況下，操作者不可能接近電纜來(lái)進(jìn)行直接連接或使用耦合夾鉗施加信號(hào)，此時(shí)可使用發(fā)射機(jī)內(nèi)置的感應(yīng)天線(xiàn)來(lái)發(fā)射輸出信號(hào)，將信號(hào)感應(yīng)到被測(cè)地下電纜上進(jìn)行定位探測(cè)。首先，將發(fā)射機(jī)放置于電纜的地面正上方，發(fā)射機(jī)放置方向應(yīng)使發(fā)射機(jī)面板上的指示線(xiàn)與管線(xiàn)路徑方向相一致。然后使用接收機(jī)在管線(xiàn)上方的地面上就能探測(cè)出地下管線(xiàn)位置。這種方法只能使用射頻而不能用低頻，同時(shí)被測(cè)管線(xiàn)的兩端都必須有良好的接地即被測(cè)管線(xiàn)要具有良好的回路。
 

　　3、接收機(jī)的工作原理及方法
 

　　接收機(jī)的三種工作方式：波峰法、波谷法、跨步電壓法。
 

　　⑴波峰法：探測(cè)儀接收機(jī)位于管線(xiàn)正上方時(shí)信號(hào)指示zui大、聲音也zui大。要注意調(diào)節(jié)增益，使其僅僅能在管線(xiàn)上方或附近探測(cè)到信號(hào)。波峰法是用水平線(xiàn)圈接收電磁場(chǎng)水平分量的強(qiáng)度，對(duì)無(wú)干擾的電纜進(jìn)行峰值檢測(cè)。在電纜正上方時(shí)，當(dāng)接收機(jī)的正面與電纜走向垂直時(shí)磁場(chǎng)響應(yīng)強(qiáng)度zui大，這不僅因?yàn)榫€(xiàn)圈離電纜zui近，線(xiàn)圈所在的磁場(chǎng)強(qiáng)，還因?yàn)榇藭r(shí)磁場(chǎng)的磁力線(xiàn)通過(guò)接收線(xiàn)圈的磁通量zui大。當(dāng)接收機(jī)向電纜兩側(cè)移動(dòng)探測(cè)時(shí)，兩側(cè)磁場(chǎng)響應(yīng)強(qiáng)度對(duì)稱(chēng)且逐漸減小。這不僅因?yàn)榇藭r(shí)的線(xiàn)圈離電纜距離遠(yuǎn)，接收機(jī)線(xiàn)圈所接收的磁場(chǎng)變?nèi)酰€因?yàn)榇藭r(shí)磁場(chǎng)磁力線(xiàn)的方向與線(xiàn)圈的平面不再垂直，通過(guò)線(xiàn)圈的磁通量變小，從而產(chǎn)生如山峰一樣的信號(hào)響應(yīng)。因而叫做“波峰法”。
 

　　⑵波谷法：探測(cè)儀接收機(jī)位于電纜正上方時(shí)信號(hào)指示zui小、且接收機(jī)聲音指示無(wú)任何聲音指示。要注意調(diào)節(jié)增益，使接收機(jī)在電纜正上方無(wú)信號(hào)及聲音指示，而位于線(xiàn)路兩邊時(shí)有聲音。波谷法用垂直線(xiàn)圈測(cè)量電磁場(chǎng)的垂直分量，目標(biāo)電纜上的磁場(chǎng)是由無(wú)數(shù)個(gè)與電纜同心的圓型磁力線(xiàn)組成的，接收機(jī)在電纜正上方時(shí)信號(hào)響應(yīng)zui小，兩側(cè)各有一個(gè)高峰。這是由于這些磁力線(xiàn)在電纜正上方穿過(guò)接收機(jī)垂直接收線(xiàn)圈的垂直分量為零，此時(shí)通過(guò)接收機(jī)的垂直線(xiàn)圈的磁通量為零，信號(hào)響應(yīng)有一個(gè)zui小值(零值或極小值)；當(dāng)接收機(jī)在電纜兩側(cè)移動(dòng)時(shí)，儀器的響應(yīng)會(huì)隨著接收機(jī)遠(yuǎn)離電纜而逐漸增大，這是因?yàn)椋藭r(shí)的磁力線(xiàn)方向與接收機(jī)垂直線(xiàn)圈平面已形成一定的角度，通過(guò)接收機(jī)垂直線(xiàn)圈的磁通量逐漸變大。同時(shí)，隨著接收機(jī)線(xiàn)圈遠(yuǎn)離地下電纜，接收機(jī)探測(cè)到的磁場(chǎng)的強(qiáng)度逐漸變?nèi)酰?dāng)這一因素成為影響通過(guò)線(xiàn)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)生如山谷一樣的信號(hào)響應(yīng)。因而叫做“波谷法”。