管線探測(cè)儀的探測(cè)方法

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1、管線探測(cè)儀的探測(cè)方法河南省地球物理工程勘察院朱軍鋒摘要：地下管線是城市基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，為了準(zhǔn)確、快速、高效的進(jìn)行管線探測(cè)，就應(yīng)該根據(jù)地下管線的具體情況，選擇不同的方法以保證探測(cè)結(jié)果的正確性。關(guān)鍵詞：接收機(jī)、發(fā)射機(jī)、電磁感應(yīng)、頻率、功率地下管線是指鋪設(shè)于地下的給水、排水（雨水、污水）、燃?xì)?、電力、通訊、熱力、工業(yè)等管線。它們是城市基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，是城市規(guī)劃、建設(shè)、管理的重要基礎(chǔ)信息?，F(xiàn)在地下管線探測(cè)中最便捷、高效、常用的方法是電磁法，它的依據(jù)是電磁感應(yīng)定律。通過接收機(jī)在地面上測(cè)定地下管線在發(fā)射機(jī)一次場(chǎng)作用下被激發(fā)而產(chǎn)生的二次場(chǎng)的變化來判斷地下管線的空間位置。通常情況下，單一

2、直管線被激發(fā)產(chǎn)生的二次場(chǎng)，可看成是無限長直導(dǎo)線產(chǎn)生的電磁場(chǎng)。接收機(jī)就是依據(jù)這種電磁場(chǎng)變化來進(jìn)行管線定位、定深。在沒有其它管線場(chǎng)的干擾情況下，所測(cè)得的數(shù)據(jù)非常準(zhǔn)確。但當(dāng)被探測(cè)管線周圍有其他金屬管線或還存有其他交變電磁場(chǎng)源時(shí)，接收機(jī)的觀測(cè)讀數(shù)是多個(gè)場(chǎng)綜合影響的結(jié)果。這樣其定位、定深可能會(huì)帶來誤差或造成錯(cuò)誤。為了準(zhǔn)確、快速、高效的進(jìn)行管線探測(cè)，就應(yīng)該根據(jù)地下管線的具體情況，選擇不同的方法。管線探測(cè)儀的探測(cè)方法有以下幾種：一、感應(yīng)探測(cè)法1、發(fā)射機(jī)擺放的不同狀態(tài)下激發(fā)管線的情況1)發(fā)射機(jī)平放發(fā)射機(jī)平放時(shí)，發(fā)射機(jī)內(nèi)的發(fā)射線圈面與地面垂直，對(duì)地下金屬管線進(jìn)行水平發(fā)射，它能使發(fā)射機(jī)正下方的管線，被激發(fā)產(chǎn)

3、生最強(qiáng)的二次磁場(chǎng)。2)發(fā)射機(jī)側(cè)放發(fā)射機(jī)側(cè)放時(shí)，發(fā)射機(jī)內(nèi)的發(fā)射線圈面與地面平行，對(duì)地下金屬管線進(jìn)行垂直發(fā)射，此時(shí)位于發(fā)射機(jī)正下方的管線不被激發(fā)，該管線不產(chǎn)生二次場(chǎng)，當(dāng)其旁邊有平行管線時(shí)，被激發(fā)產(chǎn)生二次場(chǎng)將會(huì)有較大的讀數(shù)。3)發(fā)射機(jī)傾斜45度放置當(dāng)平行管線間距較小，不宜采用平放，而采用側(cè)放，探測(cè)效果也不十分理想時(shí)，可采用傾斜放置，目的是達(dá)到既能抑制干擾管線的二次場(chǎng)，又能增強(qiáng)要探測(cè)管線的二次場(chǎng)。2、信號(hào)夾鉗法信號(hào)夾鉗法操作簡便，工作原理明了。工作時(shí)，將發(fā)射機(jī)信號(hào)施加于夾鉗上，再將夾鉗套在被測(cè)金屬管線或電纜上。夾鉗相當(dāng)于初級(jí)線圈，管線與大地形成的回路相當(dāng)于次級(jí)線圈。當(dāng)發(fā)射機(jī)輸出的交變電流在初級(jí)繞

4、組中流動(dòng)，環(huán)形磁場(chǎng)穿過管線回路時(shí),便在管線中產(chǎn)生感應(yīng)二次電流。在管線密集區(qū)探測(cè)中，信號(hào)夾鉗法是一種交叉影響小的有效方法。3、偏移感應(yīng)法：偏移感應(yīng)是在管線較稀的地段，對(duì)目標(biāo)管線進(jìn)行感應(yīng)激發(fā)，以減小旁側(cè)管線的影響，從而在管線密度較大的區(qū)段突出被測(cè)管線的有效信號(hào)，實(shí)現(xiàn)高信噪比、高分辨率探測(cè)的目的，顯然，它們對(duì)發(fā)射位置有一定要求。4、動(dòng)源發(fā)射法：動(dòng)源發(fā)射法是把接收機(jī)置于已探明的目標(biāo)管線上方或管線出露點(diǎn)上方，在適當(dāng)距離(一般為20—25m左右)垂直于管線走向移動(dòng)發(fā)射機(jī)，觀察接收機(jī)信號(hào)ΔHx的變化情況，當(dāng)信號(hào)最強(qiáng)時(shí)，發(fā)射機(jī)的位置即為目標(biāo)管線于地面投影點(diǎn)的位置。二、直接接線法直接連接法又稱直連法或交流

5、充電法。其實(shí)質(zhì)是將發(fā)射機(jī)的輸出信號(hào)直接注入地下金屬管線。按發(fā)射的輸出端與地下管線的連接方式不同，又分為單端連接和雙端連接兩種。1、單端連接：將發(fā)射機(jī)產(chǎn)生的交變電流，一個(gè)輸出端與管線出露頭相連，另一端與接地電極連接。為減少干擾，地線應(yīng)置于與地下管線走向垂直方向上且地下管線少的一邊。這樣，發(fā)射機(jī)輸出的電流經(jīng)地下管線沿兩個(gè)不同方向流動(dòng)，并經(jīng)大地、接地電極和地線返回發(fā)射機(jī)。2、雙端連接：與單端連接類似，所不同的是，接地端接于管線的另一處露頭處，為壓倒長導(dǎo)線電流的磁場(chǎng)對(duì)探測(cè)結(jié)果的干擾，應(yīng)使其與被測(cè)管線之間的距離在10米以上。此法較單端連接能使信號(hào)強(qiáng)大，提高了觀測(cè)精度。無論單端連接還是雙端連接，金屬

6、管線中的交變電流均是一次場(chǎng)電流而不是二次場(chǎng)電流；由管線電流在周圍產(chǎn)生的交變電磁場(chǎng)是一次場(chǎng)而不是二次場(chǎng)。當(dāng)管徑較小時(shí)，通常把管線電流當(dāng)作線電流來處理，計(jì)算它在周圍空間中所產(chǎn)生的交變磁場(chǎng)。對(duì)常用的單端直連法來說，從接觸點(diǎn)開始，向兩個(gè)不同的方向，管線電流強(qiáng)度將隨距離的增大而衰減。衰減的速度與場(chǎng)源頻率和電容量大小有關(guān)。一般來說，頻率越高，衰減越快，當(dāng)頻率一定時(shí)，管道直徑越大，電容量也越大，因而電流也就衰減得越快。直連法探測(cè)效果最好。但它的應(yīng)用條件受到一定的限制。一個(gè)原因是，有些管線不允許或不能充電，另一個(gè)原因是金屬管線必須有地面出露點(diǎn)，在單端連接時(shí)還應(yīng)該具備接地條件。在以上條件不具備時(shí)，可采用感

7、應(yīng)激發(fā)的方式使地下管線中形成交變電流。三、電流強(qiáng)度及方向測(cè)量在管線密集區(qū)，接收機(jī)可能會(huì)在旁邊的干擾管線上方探測(cè)到比目標(biāo)管線更強(qiáng)的電磁信號(hào)，因這干擾管線埋深比目標(biāo)管線要淺（例如：給水附近有路燈管線，一般情況下路燈線埋設(shè)較淺。），最大的異常所對(duì)應(yīng)的是非目標(biāo)管線，如按常規(guī)方法解釋，很可能得錯(cuò)誤結(jié)論。為避免此種錯(cuò)誤的發(fā)生，接收機(jī)有一電流強(qiáng)度及方向測(cè)量功能，使用此功能可以確定目標(biāo)管線上的電流值最大。如果再能進(jìn)行電流方向測(cè)定，可以更可靠地識(shí)別目