KD-2124A 電纜路徑探測及識別儀(帶A子架定點)發射信號的方法
發射機對管線施加信號的方法有三種:直連、卡鉗耦合和輻射感應,本章作為這些方法的一般介紹。
一、直連法
直連法是將發射機的輸出線直接接到金屬管線上,并將信號直接注入。直連法適用于:電力電纜、通信電纜、金屬自來水管道、金屬燃氣管道,陰極保護管道測試點或其它接入點,以及有長線特征的連續性金屬物體等。
發射機發出的電流經過管線,在其接地點流入大地,或通過管線和大地之間的分布電容流入大地,最后返回發射機。管線上的電流會產生電磁場輻射,接收機通過接收磁場進行管線探測。
相比于其他方法,直連法能夠得到最大的發射電流,所以在條件允許的情況下,應盡量采用直連法。
1、直連輸出線纜連接
將發射機直連輸出線纜一端的5芯紅色插頭插入發射機的輸出插座。
直連法附件連接
2、直連接線
將紅色鱷魚夾和管道露出的金屬部分(如電纜芯線/閥門等)連接,黑色鱷魚夾和打入大地(土壤)的接地釬連接,如果接地線不夠長,則使用延長線續接。
直連法接線
注意事項:
l 接地釬位置的選擇:為保證探測效果,接地釬應與管線距離5m以上,而且黑色接地導線應盡量和管線方向垂直。
l 不要將黑色接地夾連接到自來水管或其他管線上,否則會使這些管線上也會有發射信號,從而干擾目標管線的正常探測。
l 接地釬和目標管線之間不應有其他管線,否則這些管線上也會感應到發射信號,從而產生干擾??稍诖蚪拥剽F之前用無源探測的方法進行檢查。
l 確保良好連接:如果管線連接處有絕緣漆或銹蝕嚴重,需要先將其清理干凈,確保紅色鱷魚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,或者需要設法將絕緣的兩部分之間進行電氣連接。檢查方法:確認接線正確后,打開發射機觀察輸出電流,如果電流過小,以至于無法正常探測,則有可能是管道絕緣。
3、界面介紹及管線電壓檢測
長按開關鍵
,打開發射機電源。發射機自動檢測連接的附件,并工作在直連模式。
在直連狀態下,將會首*行管線自身電壓的測量,屏幕顯示如下:
管線電壓測量界面
若管線自身電壓超過限制(50V),則停留在電壓檢測界面,并顯示警告標志,不輸出信號以保護儀器不被損壞,屏幕顯示如下:
管線電壓超壓警告界面
若電壓正常,則數秒后自動輸出信號,屏幕顯示如下:
直連輸出界面顯示
4、頻率選擇
按頻率鍵
選擇發射頻率。六種頻率可供選擇:640Hz,1280Hz,8kHz,33kHz,82kHz、197kHz。開機默認1280 Hz。
選擇哪種頻率并沒有標準,可根據以下原則和實際接收探測效果靈活選擇:
l 一般接地良好的電纜或管線,使用開機默認的1280Hz即能完成大部分測試。
l 長距離管線的跟蹤選擇較低頻率(640Hz和1280Hz)。低頻信號傳播距離長,而且不容易感應到其他管線上;而且這兩種為復合頻率信號,接收機能夠進行跟蹤正誤提示。
l 一般管線的跟蹤可以使用中高頻率(8kHz),信號傳播距離比較遠,對其他管線的感應也不是很強。
l 高阻管線(如對端浮空的電纜芯線、帶防腐層的管道、鑄鐵管等),選用較高頻率(33kHz、82kHz或197kHz),高頻信號輻射能力強,但傳播距離較近,且易感應到其他管線。
l 在能夠正常探測的情況下,應優先選擇低頻。
5、輸出功率調節
按輸出功率減小鍵
或輸出功率增大鍵
調節輸出水平(信號大小),共分10檔,屏幕右下角顯示輸出電壓和電流。
應根據需要調節輸出水平:
l 較大的電流有助于穩定探測及準確測深。
l 在較高頻率(8kHz及以上)以及很淺的深度(1m之內),較高輸出電流可能會造成接收飽和失真,造成接收機響應非線性及測深誤差增大,此時應適當降低輸出水平。
降低輸出功率有助于延長電池供電時間,但不應過多考慮。
二、卡鉗耦合法
卡鉗耦合法適用于管線外露,但無法(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)。
卡鉗耦合法發射信號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,卡鉗內部繞線為變壓器的初級,管線-大地回路等效為變壓器的次級(單匝),發射機提供初級電流,管線-大地間耦合產生次級電流。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,電阻越小則電流越大,反之電阻越大電流越小,小到一定程度則無法進行正常探測。
卡鉗耦合法發射信號的優點在于使用方便,無須和管線進行電氣連接,對管線的正常運行不會產生任何影響,而且能夠減少對其他管線的感應;缺點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
將發射機附件連接線纜(兩端為紅色5芯插頭)的一端插入發射卡鉗插座,另一端插入發射機的輸出插座。
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:
l 管線兩端必須接地,才會感應出信號。接地可以是連續接地(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出電流,只能通過接收機的探測效果來判斷,如果不能正常探測,則換用其它信號發射方法。
l 卡住管線時,確??ㄣQ的鉗口*閉合,并確保鉗口無異物、不生銹。
3、界面介紹
發射機開機狀態下,自動檢測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
選擇發射頻率。
共有五種頻率可供選擇:640Hz,1280Hz,8kHz,33kHz,82kHz。開機默認1280 Hz。
卡鉗耦合法的頻率選擇方法和直連法相同。
5、輸出功率調節
按輸出減小鍵
和輸出增大鍵
調節輸出水平,共分10檔。
使用卡鉗耦合到管線上的電流遠小于直連法,應盡量使用最大輸出水平。
卡鉗耦合法無法顯示耦合到管線上的電壓和電流。
三、輻射感應法
當管線無外露點時,可以使用輻射感應法;在地面開挖前,需要探查地下有無管線時也可使用輻射法。
發射機利用內置的輻射線圈向外輻射高頻電磁場(一次場),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(二次場),接收機接收二次場進行管線探測。
優點:使用方便,無須接線,不和管線進行任何形式的電氣連接,特別適用于無外露點的管線探測,也是一種區域管線普查的手段。
缺點:管線感應電流小于直連法和卡鉗法,適用于埋深較淺的管線,深度較大時效果變差;發射機下一定范圍內所有管線均能感應出信號,無法識別特定管線。
1、發射機的放置
使用輻射法時,發射機無須連接任何附件,發射機自動識別為“輻射”法。
用于管線跟蹤時:在預計管線的上方,將發射機垂直放于地面,并且和預計的管線方向垂直。探測過程中需要和接收機配合,根據探測到的管線實際方向和位置進行調整,如下圖。
輻射感應法
用于管線區域探查時:在需要探查的區域,由兩人操作,發射機和接收機間隔一定距離同步移動,并保持發射機和接收機的方向一致(詳見P28:輻射探查)。
注意事項:
l 管線兩端必須接地,才會感應出信號。接地可以是連續接地(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法使用感應法,例如:有些低壓電纜沒有金屬鎧裝,或者鎧裝不接地,將無法使用感應法或效果較差。
l 不能將發射機置于金屬井蓋上,也不能在鋼筋加強的混凝土路面上使用,否則信號將被井蓋或鋼筋網阻斷,而不能施加到下面的管線上。
l 發射機除了向管線輻射信號,還不可避免的向周圍空間輻射,會給接收造成干擾,所以使用感應法時,接收機和發射機必須相隔一定距離(收發距)。
2、界面介紹
發射機開機狀態下,沒有連接任何附件將自動工作在輻射模式,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
選擇發射頻率。
三種輻射頻率可供選擇: 33kHz,82kHz、197kHz,默認33kHz。
注意事項:
l 低頻感應效果較差,但信號傳播距離遠,也不易產生干擾。
l 高頻比低頻的感應效果好,但傳播距離較近,且較易感應到其他管線。
l 探測高阻管線應使用高頻,低頻將很難感應出適用的信號。
4、功率調節
按輸出減小鍵
和輸出增大鍵
調節輸出水平,共分10檔。
注意事項:
l 使用較低輸出水平,有助于減少對其他管線的感應、縮短收發距。
l 探測較深管線,應提高輸出水平。
l 發射機無法測量和顯示管線感應到的電流大小,故只能根據接收機的探測效果反復嘗試、靈活選擇。