地下管線探測原理-補充課件

1、電磁法探測地下管線的原理 目前市場上銷售的各種型號管線儀，其結(jié)構(gòu)設(shè)計、性能、操作、外形等雖各不相同，但工作原理相同，均是以電磁場理論為依據(jù)，電磁感應(yīng)定律為理論基礎(chǔ)設(shè)計而成，它們都是由發(fā)射機(jī)與接收機(jī)組成的發(fā)收系統(tǒng)。管線：各種金屬管道、光纜、電纜的統(tǒng)稱地下管線探測:用管線儀確定地下管線路由及深度的 過程管線探測技術(shù)包括：搜索、精確定位和追蹤 發(fā)射機(jī)是由發(fā)射線圈及一套電子線路組成。其作用是向管線施加一特定頻率的信號電流。1. 發(fā)射機(jī)1.1 發(fā)射機(jī)簡介通過發(fā)射機(jī)對金屬管道施加交變電磁信號激發(fā)管線產(chǎn)生管線電流管線電流在管線周圍產(chǎn)生交變磁場。1.2 發(fā)射機(jī)電磁感應(yīng)原理 2. 接收機(jī) 2.1 接收機(jī)簡介 接

2、收機(jī)是由接收線圈及一套相應(yīng)的電子線路和信號指示器組成。其作用是在管線上方探測發(fā)射機(jī)施加到管線上的特定頻率的電流產(chǎn)生的交變磁場信號。將磁鐵插入線圈，磁鐵移動時電壓計指針偏轉(zhuǎn)交變電磁場通過放大接收機(jī)內(nèi)部的線圈感應(yīng)到的微小的電壓,根據(jù)管線磁場的分布特征來判斷地下管線的走向、位置和深度。2.2 接收機(jī)電磁感應(yīng)原理無限長導(dǎo)線電流產(chǎn)生的磁場是一組以導(dǎo)線為圓心的同心圓 ，線外一點的磁場強(qiáng)度與距離成反比。2. 接收機(jī)2.3磁場的波形雙水平天線垂直天線峰值測量谷值測量 2.4 接收機(jī)天線（線圈） 含有鐵氧體磁棒的線圈構(gòu)成，附近更多的磁通量將會通過線圈。感應(yīng)信號更強(qiáng)。天線特點： 深度測量雙水平天線垂直天線2.5

3、接收機(jī)電磁感應(yīng)原理2.5 接收機(jī)電磁感應(yīng)原理 電磁法探測地下管線的 探測技術(shù)儀器操作篇儀器操作篇本篇介紹一些探管基本操作常識及技巧本篇介紹一些探管基本操作常識及技巧無源方式(無需發(fā)射機(jī))有源方式直連法夾鉗法感應(yīng)法1 .1 電力模式：動力電纜信號耦合到管道上用 功能進(jìn)行探測，檢測的是管道攜帶的50Hz信號。 1 . 無源方式用 功能進(jìn)行探測，檢測的是管道上攜帶的VLF無線電信號 。 1 .2 無線電模式：長波電臺信號耦合到管道上2 .有源方式 2.1 有源方式直連法 2.1 直連法施加檢測信號（1）將直連導(dǎo)線與管線連接好，打開發(fā)射機(jī)電源，注意輸出電流的大小。（2）如果接觸不好，輸出電流太小(20

4、mA以下)。此時應(yīng)除去連接處的鐵銹或降低接地電阻。（3）調(diào)節(jié)發(fā)射機(jī)增益和匹配頻率后，開始工作。直連法信號電流回路發(fā)射機(jī)發(fā)射機(jī)接地2.2 有源方式夾鉗法（1）直接夾于目標(biāo)管道（2）直接夾于目標(biāo)電纜,不要在沒有絕緣的帶電導(dǎo)體上使用夾鉗法。（3)連通絕緣法蘭夾于其一側(cè)。2.3 有源方式感 應(yīng) 法水平發(fā)射感應(yīng)法向目標(biāo)管線加載信號發(fā)射機(jī)直立，當(dāng)發(fā)射機(jī)正下方且與發(fā)射機(jī)方向一致的管線的信號最大，所以施加信號之前知道管線的準(zhǔn)確位置和走向是非常重要的。不向目標(biāo)管線加載信號垂直發(fā)射方式激發(fā)其鄰近管線，使其正下方的管線的信號最小。對于密集管線，采用上面兩種方法，有利于識別目標(biāo)管線。感應(yīng)法（三）（1）不要在發(fā)射機(jī)20

5、米以內(nèi)使用接收機(jī)，此信號是發(fā)射機(jī)信號。（2）盡量避免用感應(yīng)法測深度，如無選擇，發(fā)射機(jī)的位置要離開深度測量點30m遠(yuǎn)。第四章 電磁法探測地下管線的探測技術(shù) 。3. 信號電流形成的重要性 發(fā)射機(jī)施加有源信號的方法有三種,無論用哪種方法，都要保證目標(biāo)管線能夠構(gòu)成一定距離的信號電流回路，否則管線將無法形成電磁場，從而導(dǎo)致目標(biāo)管線不能被接收機(jī)探測到！定位峰值法谷值法定深直讀法70%測深法1.1 峰值法1.接收機(jī)對目標(biāo)管線定1.1峰值法 峰值法用于管線定位。接收機(jī)在管線正上方響應(yīng)最大，信號成峰狀水平線圈：在管線正上方且與管線垂直時響應(yīng)最大1.接收機(jī)對目標(biāo)管線定1. 接收機(jī)對目標(biāo)管線定位1.2. 谷值法零值

6、響應(yīng)零值響應(yīng)A1.3 管線位置的確定1. 接收機(jī)對目標(biāo)管線定位峰值響應(yīng)峰值響應(yīng)488659B 3. 接收機(jī)對目標(biāo)管線定位 1.3 管線位置的確定峰值響應(yīng)峰值響應(yīng)零值響應(yīng)零值響應(yīng)B A峰值響應(yīng)峰值響應(yīng)零值響應(yīng)零值響應(yīng)AB目標(biāo)管線位置目標(biāo)管線位置目標(biāo)管線位置目標(biāo)管線位置1. 接收機(jī)對目標(biāo)管線定位1.3 管線位置的確定1.4谷值法谷值法主要用于管線的快速追蹤和對峰值法定位準(zhǔn)確性的驗證垂直線圈在管線正上方響應(yīng)最小，谷值響應(yīng)曲線非常陡峭，定位比峰值法更容易，但是抗干擾能力差。1. 接收機(jī)對目標(biāo)管線定位信號強(qiáng)度信號強(qiáng)度d 1.2m2. 深度測量2.1 直讀法在管道上方測量深度。偏移管道會產(chǎn)生誤差可以用峰值

7、法和谷值法分別測量深度如有干擾選用70法定位深度2.1直讀法測深2.2 70測深法2.3 深度測量的注意事項只有在有源方式下測深才是準(zhǔn)確的，測量的深度是管線的中心埋深對大口徑管測深時，應(yīng)注意管頂埋深與中心埋深的差異對于可疑的測深，可以將接收機(jī)提高50cm再測一次，如果測量值增加量與提高的高度相同，則可以確定測深是準(zhǔn)確的不要在彎頭和三通附近測深至少離開彎頭或三通五步在用感應(yīng)法施加信號測深時，至少要離開發(fā)射機(jī)30步。這樣可以消除發(fā)射機(jī)一次場的影響2.3 深度測量的注意事項3. 管線的追蹤探測用峰值法找到管線的位置，轉(zhuǎn)動接收機(jī)以確定管線的走向，把接收機(jī)調(diào)到零值法，沿著管線走動并左右擺動接收機(jī)。追蹤過程中不時地調(diào)回峰值模式進(jìn)行確認(rèn)。如果響應(yīng)突然下降，停下來，調(diào)高靈敏度，以下降點為中心，沿半徑為兩步的圓弧走動。檢測過程，信號突然消失管線可能改變了方向。也可能是深度增大了。對應(yīng)方法：