KD-2124A 電纜路徑探測(cè)及識(shí)別儀(帶A子架定點(diǎn))發(fā)射信號(hào)的方法
發(fā)射機(jī)對(duì)管線施加信號(hào)的方法有三種:直連、卡鉗耦合和輻射感應(yīng),本章作為這些方法的一般介紹。
一、直連法
直連法是將發(fā)射機(jī)的輸出線直接接到金屬管線上,并將信號(hào)直接注入。直連法適用于:電力電纜、通信電纜、金屬自來(lái)水管道、金屬燃?xì)夤艿?,陰極保護(hù)管道測(cè)試點(diǎn)或其它接入點(diǎn),以及有長(zhǎng)線特征的連續(xù)性金屬物體等。
發(fā)射機(jī)發(fā)出的電流經(jīng)過(guò)管線,在其接地點(diǎn)流入大地,或通過(guò)管線和大地之間的分布電容流入大地,最后返回發(fā)射機(jī)。管線上的電流會(huì)產(chǎn)生電磁場(chǎng)輻射,接收機(jī)通過(guò)接收磁場(chǎng)進(jìn)行管線探測(cè)。
相比于其他方法,直連法能夠得到最大的發(fā)射電流,所以在條件允許的情況下,應(yīng)盡量采用直連法。
1、直連輸出線纜連接
將發(fā)射機(jī)直連輸出線纜一端的5芯紅色插頭插入發(fā)射機(jī)的輸出插座。
直連法附件連接
2、直連接線
將紅色鱷魚(yú)夾和管道露出的金屬部分(如電纜芯線/閥門(mén)等)連接,黑色鱷魚(yú)夾和打入大地(土壤)的接地釬連接,如果接地線不夠長(zhǎng),則使用延長(zhǎng)線續(xù)接。
直連法接線
注意事項(xiàng):
l 接地釬位置的選擇:為保證探測(cè)效果,接地釬應(yīng)與管線距離5m以上,而且黑色接地導(dǎo)線應(yīng)盡量和管線方向垂直。
l 不要將黑色接地夾連接到自來(lái)水管或其他管線上,否則會(huì)使這些管線上也會(huì)有發(fā)射信號(hào),從而干擾目標(biāo)管線的正常探測(cè)。
l 接地釬和目標(biāo)管線之間不應(yīng)有其他管線,否則這些管線上也會(huì)感應(yīng)到發(fā)射信號(hào),從而產(chǎn)生干擾。可在打接地釬之前用無(wú)源探測(cè)的方法進(jìn)行檢查。
l 確保良好連接:如果管線連接處有絕緣漆或銹蝕嚴(yán)重,需要先將其清理干凈,確保紅色鱷魚(yú)夾直接和管線的金屬部分連接。
l 管線不同分段之間或管件和管道之間可能是絕緣的,如果絕緣則不能使用直連法,或者需要設(shè)法將絕緣的兩部分之間進(jìn)行電氣連接。檢查方法:確認(rèn)接線正確后,打開(kāi)發(fā)射機(jī)觀察輸出電流,如果電流過(guò)小,以至于無(wú)法正常探測(cè),則有可能是管道絕緣。
3、界面介紹及管線電壓檢測(cè)
長(zhǎng)按開(kāi)關(guān)鍵
,打開(kāi)發(fā)射機(jī)電源。發(fā)射機(jī)自動(dòng)檢測(cè)連接的附件,并工作在直連模式。
在直連狀態(tài)下,將會(huì)首*行管線自身電壓的測(cè)量,屏幕顯示如下:
管線電壓測(cè)量界面
若管線自身電壓超過(guò)限制(50V),則停留在電壓檢測(cè)界面,并顯示警告標(biāo)志,不輸出信號(hào)以保護(hù)儀器不被損壞,屏幕顯示如下:
管線電壓超壓警告界面
若電壓正常,則數(shù)秒后自動(dòng)輸出信號(hào),屏幕顯示如下:
直連輸出界面顯示
4、頻率選擇
按頻率鍵
選擇發(fā)射頻率。六種頻率可供選擇:640Hz,1280Hz,8kHz,33kHz,82kHz、197kHz。開(kāi)機(jī)默認(rèn)1280 Hz。
選擇哪種頻率并沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn),可根據(jù)以下原則和實(shí)際接收探測(cè)效果靈活選擇:
l 一般接地良好的電纜或管線,使用開(kāi)機(jī)默認(rèn)的1280Hz即能完成大部分測(cè)試。
l 長(zhǎng)距離管線的跟蹤選擇較低頻率(640Hz和1280Hz)。低頻信號(hào)傳播距離長(zhǎng),而且不容易感應(yīng)到其他管線上;而且這兩種為復(fù)合頻率信號(hào),接收機(jī)能夠進(jìn)行跟蹤正誤提示。
l 一般管線的跟蹤可以使用中高頻率(8kHz),信號(hào)傳播距離比較遠(yuǎn),對(duì)其他管線的感應(yīng)也不是很強(qiáng)。
l 高阻管線(如對(duì)端浮空的電纜芯線、帶防腐層的管道、鑄鐵管等),選用較高頻率(33kHz、82kHz或197kHz),高頻信號(hào)輻射能力強(qiáng),但傳播距離較近,且易感應(yīng)到其他管線。
l 在能夠正常探測(cè)的情況下,應(yīng)優(yōu)先選擇低頻。
5、輸出功率調(diào)節(jié)
按輸出功率減小鍵
或輸出功率增大鍵
調(diào)節(jié)輸出水平(信號(hào)大小),共分10檔,屏幕右下角顯示輸出電壓和電流。
應(yīng)根據(jù)需要調(diào)節(jié)輸出水平:
l 較大的電流有助于穩(wěn)定探測(cè)及準(zhǔn)確測(cè)深。
l 在較高頻率(8kHz及以上)以及很淺的深度(1m之內(nèi)),較高輸出電流可能會(huì)造成接收飽和失真,造成接收機(jī)響應(yīng)非線性及測(cè)深誤差增大,此時(shí)應(yīng)適當(dāng)降低輸出水平。
降低輸出功率有助于延長(zhǎng)電池供電時(shí)間,但不應(yīng)過(guò)多考慮。
二、卡鉗耦合法
卡鉗耦合法適用于管線外露,但無(wú)法(或不允許)接觸其金屬部分,而且管線兩端都接地的情況(特別適用于電力電纜)。
卡鉗耦合法發(fā)射信號(hào)的電路模型可以等效為變壓器:卡鉗的磁芯作為變壓器磁芯,卡鉗內(nèi)部繞線為變壓器的初級(jí),管線-大地回路等效為變壓器的次級(jí)(單匝),發(fā)射機(jī)提供初級(jí)電流,管線-大地間耦合產(chǎn)生次級(jí)電流。耦合電流的大小與回路電阻(主要是兩端的接地電阻)密切相關(guān),電阻越小則電流越大,反之電阻越大電流越小,小到一定程度則無(wú)法進(jìn)行正常探測(cè)。
卡鉗耦合法發(fā)射信號(hào)的優(yōu)點(diǎn)在于使用方便,無(wú)須和管線進(jìn)行電氣連接,對(duì)管線的正常運(yùn)行不會(huì)產(chǎn)生任何影響,而且能夠減少對(duì)其他管線的感應(yīng);缺點(diǎn)在于耦合出的電流小于直連法,尤其是要求管線兩端必須接地良好,有些管線不能滿足此要求。
1、卡鉗連接
將發(fā)射機(jī)附件連接線纜(兩端為紅色5芯插頭)的一端插入發(fā)射卡鉗插座,另一端插入發(fā)射機(jī)的輸出插座。
卡鉗法附件連接
2、卡住管線
將卡鉗卡住管線的裸露部分,如下圖所示:
卡鉗耦合法
注意事項(xiàng):
l 管線兩端必須接地,才會(huì)感應(yīng)出信號(hào)。接地可以是連續(xù)接地(如不絕緣的管道),也可以是兩端接地(如高壓電力電纜的金屬鎧裝在兩端接地)。
l 管線不同分段之間,或管件和管道之間可能是絕緣的,如果絕緣則需設(shè)法將其電氣連接,否則不能使用卡鉗耦合法。
l 是否在管線上有效地感應(yīng)出電流,只能通過(guò)接收機(jī)的探測(cè)效果來(lái)判斷,如果不能正常探測(cè),則換用其它信號(hào)發(fā)射方法。
l 卡住管線時(shí),確??ㄣQ的鉗口*閉合,并確保鉗口無(wú)異物、不生銹。
3、界面介紹
發(fā)射機(jī)開(kāi)機(jī)狀態(tài)下,自動(dòng)檢測(cè)連接的附件并工作在卡鉗模式,屏幕顯示如下:
卡鉗耦合輸出界面顯示
4、頻率選擇
按頻率減小鍵
和頻率增大鍵
選擇發(fā)射頻率。
共有五種頻率可供選擇:640Hz,1280Hz,8kHz,33kHz,82kHz。開(kāi)機(jī)默認(rèn)1280 Hz。
卡鉗耦合法的頻率選擇方法和直連法相同。
5、輸出功率調(diào)節(jié)
按輸出減小鍵
和輸出增大鍵
調(diào)節(jié)輸出水平,共分10檔。
使用卡鉗耦合到管線上的電流遠(yuǎn)小于直連法,應(yīng)盡量使用最大輸出水平。
卡鉗耦合法無(wú)法顯示耦合到管線上的電壓和電流。
三、輻射感應(yīng)法
當(dāng)管線無(wú)外露點(diǎn)時(shí),可以使用輻射感應(yīng)法;在地面開(kāi)挖前,需要探查地下有無(wú)管線時(shí)也可使用輻射法。
發(fā)射機(jī)利用內(nèi)置的輻射線圈向外輻射高頻電磁場(chǎng)(一次場(chǎng)),金屬管線-大地回路耦合出感生電流,感生電流再輻射電磁場(chǎng)(二次場(chǎng)),接收機(jī)接收二次場(chǎng)進(jìn)行管線探測(cè)。
優(yōu)點(diǎn):使用方便,無(wú)須接線,不和管線進(jìn)行任何形式的電氣連接,特別適用于無(wú)外露點(diǎn)的管線探測(cè),也是一種區(qū)域管線普查的手段。
缺點(diǎn):管線感應(yīng)電流小于直連法和卡鉗法,適用于埋深較淺的管線,深度較大時(shí)效果變差;發(fā)射機(jī)下一定范圍內(nèi)所有管線均能感應(yīng)出信號(hào),無(wú)法識(shí)別特定管線。
1、發(fā)射機(jī)的放置
使用輻射法時(shí),發(fā)射機(jī)無(wú)須連接任何附件,發(fā)射機(jī)自動(dòng)識(shí)別為“輻射”法。
用于管線跟蹤時(shí):在預(yù)計(jì)管線的上方,將發(fā)射機(jī)垂直放于地面,并且和預(yù)計(jì)的管線方向垂直。探測(cè)過(guò)程中需要和接收機(jī)配合,根據(jù)探測(cè)到的管線實(shí)際方向和位置進(jìn)行調(diào)整,如下圖。
輻射感應(yīng)法
用于管線區(qū)域探查時(shí):在需要探查的區(qū)域,由兩人操作,發(fā)射機(jī)和接收機(jī)間隔一定距離同步移動(dòng),并保持發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的方向一致(詳見(jiàn)P28:輻射探查)。
注意事項(xiàng):
l 管線兩端必須接地,才會(huì)感應(yīng)出信號(hào)。接地可以是連續(xù)接地(如不帶絕緣層的金屬管道),也可以是兩端接地(如高壓電力電纜的金屬鎧裝兩端接地)。
l 絕緣良好而兩端又不接地的管線無(wú)法使用感應(yīng)法,例如:有些低壓電纜沒(méi)有金屬鎧裝,或者鎧裝不接地,將無(wú)法使用感應(yīng)法或效果較差。
l 不能將發(fā)射機(jī)置于金屬井蓋上,也不能在鋼筋加強(qiáng)的混凝土路面上使用,否則信號(hào)將被井蓋或鋼筋網(wǎng)阻斷,而不能施加到下面的管線上。
l 發(fā)射機(jī)除了向管線輻射信號(hào),還不可避免的向周?chē)臻g輻射,會(huì)給接收造成干擾,所以使用感應(yīng)法時(shí),接收機(jī)和發(fā)射機(jī)必須相隔一定距離(收發(fā)距)。
2、界面介紹
發(fā)射機(jī)開(kāi)機(jī)狀態(tài)下,沒(méi)有連接任何附件將自動(dòng)工作在輻射模式,屏幕顯示如下:
卡鉗耦合輸出界面顯示
3、頻率選擇
按頻率減小鍵
和頻率增大鍵
選擇發(fā)射頻率。
三種輻射頻率可供選擇: 33kHz,82kHz、197kHz,默認(rèn)33kHz。
注意事項(xiàng):
l 低頻感應(yīng)效果較差,但信號(hào)傳播距離遠(yuǎn),也不易產(chǎn)生干擾。
l 高頻比低頻的感應(yīng)效果好,但傳播距離較近,且較易感應(yīng)到其他管線。
l 探測(cè)高阻管線應(yīng)使用高頻,低頻將很難感應(yīng)出適用的信號(hào)。
4、功率調(diào)節(jié)
按輸出減小鍵
和輸出增大鍵
調(diào)節(jié)輸出水平,共分10檔。
注意事項(xiàng):
l 使用較低輸出水平,有助于減少對(duì)其他管線的感應(yīng)、縮短收發(fā)距。
l 探測(cè)較深管線,應(yīng)提高輸出水平。
l 發(fā)射機(jī)無(wú)法測(cè)量和顯示管線感應(yīng)到的電流大小,故只能根據(jù)接收機(jī)的探測(cè)效果反復(fù)嘗試、靈活選擇。