管線探測儀的探測方法

管線探測儀的探測方法

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1、管線探測儀的探測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,為了準確、快速、高效的進行管線探測,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結(jié)果的正確性。關(guān)鍵詞:接收機、發(fā)射機、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)、燃氣、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。通過接收機在地面上測定地下管線

2、在發(fā)射機一次場作用下被激發(fā)而產(chǎn)生的二次場的變化來判斷地下管線的空間位置。通常情況下,單一直管線被激發(fā)產(chǎn)生的二次場,可看成是無限長直導(dǎo)線產(chǎn)生的電磁場。接收機就是依據(jù)這種電磁場變化來進行管線定位、定深。在沒有其它管線場的干擾情況下,所測得的數(shù)據(jù)非常準確。但當被探測管線周圍有其他金屬管線或還存有其他交變電磁場源時,接收機的觀測讀數(shù)是多個場綜合影響的結(jié)果。這樣其定位、定深可能會帶來誤差或造成錯誤。為了準確、快速、高效的進行管線探測,就應(yīng)該根據(jù)地下管線的具體情況,選擇不同的方法。管線探測儀的探測方法有以下幾種:

3、一、感應(yīng)探測法1、發(fā)射機擺放的不同狀態(tài)下激發(fā)管線的情況1)發(fā)射機平放發(fā)射機平放時,發(fā)射機內(nèi)的發(fā)射線圈面與地面垂直,對地下金屬管線進行水平發(fā)射,它能使發(fā)射機正下方的管線,被激發(fā)產(chǎn)生最強的二次磁場。2)發(fā)射機側(cè)放發(fā)射機側(cè)放時,發(fā)射機內(nèi)的發(fā)射線圈面與地面平行,對地下金屬管線進行垂直發(fā)射,此時位于發(fā)射機正下方的管線不被激發(fā),該管線不產(chǎn)生二次場,當其旁邊有平行管線時,被激發(fā)產(chǎn)生二次場將會有較大的讀數(shù)。3)發(fā)射機傾斜45度放置當平行管線間距較小,不宜采用平放,而采用側(cè)放,探測效果也不十分理想時,可采用傾斜放置,目

4、的是達到既能抑制干擾管線的二次場,又能增強要探測管線的二次場。2、信號夾鉗法信號夾鉗法操作簡便,工作原理明了。工作時,將發(fā)射機信號施加于夾鉗上,再將夾鉗套在被測金屬管線或電纜上。夾鉗相當于初級線圈,管線與大地形成的回路相當于次級線圈。當發(fā)射機輸出的交變電流在初級繞組中流動,環(huán)形磁場穿過管線回路時,便在管線中產(chǎn)生感應(yīng)二次電流。在管線密集區(qū)探測中,信號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,對目標管線進行感應(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

5、管線的有效信號,實現(xiàn)高信噪比、高分辨率探測的目的,顯然,它們對發(fā)射位置有一定要求。4、動源發(fā)射法:動源發(fā)射法是把接收機置于已探明的目標管線上方或管線出露點上方,在適當距離(一般為20—25m左右)垂直于管線走向移動發(fā)射機,觀察接收機信號ΔHx的變化情況,當信號最強時,發(fā)射機的位置即為目標管線于地面投影點的位置。二、直接接線法直接連接法又稱直連法或交流充電法。其實質(zhì)是將發(fā)射機的輸出信號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)射機產(chǎn)生的

6、交變電流,一個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)射機輸出的電流經(jīng)地下管線沿兩個不同方向流動,并經(jīng)大地、接地電極和地線返回發(fā)射機。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)線電流的磁場對探測結(jié)果的干擾,應(yīng)使其與被測管線之間的距離在10米以上。此法較單端連接能使信號強大,提高了觀測精度。無論單端連接還是雙端連接,金屬管線中的交變電流均是一次場電流而不是二次場電流;由管線電流在周圍產(chǎn)

7、生的交變電磁場是一次場而不是二次場。當管徑較小時,通常把管線電流當作線電流來處理,計算它在周圍空間中所產(chǎn)生的交變磁場。對常用的單端直連法來說,從接觸點開始,向兩個不同的方向,管線電流強度將隨距離的增大而衰減。衰減的速度與場源頻率和電容量大小有關(guān)。一般來說,頻率越高,衰減越快,當頻率一定時,管道直徑越大,電容量也越大,因而電流也就衰減得越快。直連法探測效果最好。但它的應(yīng)用條件受到一定的限制。一個原因是,有些管線不允許或不能充電,另一個原因是金屬管線必須有地面出露點,在單端連接時還應(yīng)該具備接地條件。在以上

8、條件不具備時,可采用感應(yīng)激發(fā)的方式使地下管線中形成交變電流。三、電流強度及方向測量在管線密集區(qū),接收機可能會在旁邊的干擾管線上方探測到比目標管線更強的電磁信號,因這干擾管線埋深比目標管線要淺(例如:給水附近有路燈管線,一般情況下路燈線埋設(shè)較淺。),最大的異常所對應(yīng)的是非目標管線,如按常規(guī)方法解釋,很可能得錯誤結(jié)論。為避免此種錯誤的發(fā)生,接收機有一電流強度及方向測量功能,使用此功能可以確定目標管線上的電流值最大。如果再能進行電流方向測定,可以更可靠地識別目

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