HDG地下管线探测仪工作原理及应用

HDG6000管线探测仪是一套高性能地下金属管线探测系统，由信号发射机和接收机组成，可用于金属管线、地下电缆的路径探测、管线普查和深度测量，配合多种选配附件，可以进行鉴别，以及管道绝缘破损和部分类型电缆故障的查找

一、地下管线探测仪工作原理及方法

利用电磁感应的原理来探测地下电缆的走向、深度以及定位电缆的开路、短路及外皮故障点，管线定位仪的智能化全汉字、图形操作指示及声音调频指示，使它成为当今zui容易使用的管线定位仪。发射机内置欧姆表可自动测量环路电阻及连续的自动输出阻抗匹配，以保证输出的匹配信号。对于电缆故障的测试，本仪器可应用跨步电压法，用直埋电缆故障测试配件（“A"字架）来判断直埋电缆的对地绝缘电阻小于2M欧的电缆对地故障及电缆外皮故障的定位；也可以用信号强弱法判断电缆开路、短路故障。应用耦合夹钳，可以查找带电电缆的路径，利用接收机的50Hz探测功能，还可以对运行电缆发出的50Hz工频信号进行跟踪，真正做到了一机多用，具有zui的性能价格比。

其基本工作原理是：由发射机产生电磁信号，通过不同的发射连接方式将信号传送到地下被测电缆上，地下电缆感应到电磁信号后，在电缆上产生感应电流，感应电流沿着电缆向远处传播，在电流的传播过程中，通过该地下电缆向地面辐射出电磁波，这样当管线定位仪接收机在地面探测时，就会在电缆上方的地面上接收到电磁波信号，通过接收到的信号强弱变化来判别地下电缆的位置、走向和故障。

二、地下管线探测仪接收机的工作原理及方法

接收机的三种工作方式：波峰法、波谷法、跨步电压法。

⑴波峰法：探测仪接收机位于管线正上方时信号指示zui大、声音也zui大。要注意调节增益，使其仅仅能在管线上方或附近探测到信号。波峰法是用水平线圈接收电磁场水平分量的强度，对无干扰的电缆进行峰值检测。在电缆正上方时，当接收机的正面与电缆走向垂直时磁场响应强度zui大，这不仅因为线圈离电缆zui近，线圈所在的磁场强，还因为此时磁场的磁力线通过接收线圈的磁通量zui大。当接收机向电缆两侧移动探测时，两侧磁场响应强度对称且逐渐减小。这不仅因为此时的线圈离电缆距离远，接收机线圈所接收的磁场变弱，还因为此时磁场磁力线的方向与线圈的平面不再垂直，通过线圈的磁通量变小，从而产生如山峰一样的信号响应。因而叫做“波峰法"。波峰法原理

⑵波谷法：探测仪接收机位于电缆正上方时信号指示zui小、且接收机声音指示无任何声音指示。要注意调节增益，使接收机在电缆正上方无信号及声音指示，而位于线路两边时有声音。波谷法用垂直线圈测量电磁场的垂直分量，目标电缆上的磁场是由无数个与电缆同心的圆型磁力线组成的，接收机在电缆正上方时信号响应zui小，两侧各有一个高峰。这是由于这些磁力线在电缆正上方穿过接收机垂直接收线圈的垂直分量为零，此时通过接收机的垂直线圈的磁通量为零，信号响应有一个zui小值（零值或极小值）；当接收机在电缆两侧移动时，仪器的响应会随着接收机远离电缆而逐渐增大，这是因为，此时的磁力线方向与接收机垂直线圈平面已形成一定的角度，通过接收机垂直线圈的磁通量逐渐变大。同时，随着接收机线圈远离地下电缆，接收机探测到的磁场的强度逐渐变弱，当这一因素成为影响通过线圈磁通量变化的主要因素时，仪器的响应又会逐渐变小，从而产生如山谷一样的信号响应。因而叫做“波谷法" 波谷法原理

⑶跨步电压法：通过“A"字架可以探测出直埋电缆的对地故障及外皮破损故障。将“A"字架连接到接收机，接收机通过接收“A"字架探测到发射机发出的由故障点溢出的泄漏信号，可很方便的定位直埋电缆对地及外皮破损故障。直埋电缆故障定位特别适用于路灯电缆、直埋电力电缆、直埋通讯电缆、直埋光缆对地绝缘故障的快速准确定位。尤其对直埋电缆的死接地十分有用，用传统高压闪络法测试时，因为单相金属性接地故障点的放电能量与放电电流的平方和接地电阻成正比，并且接地电阻很小，故故障点击穿间隙放电时声音较轻，无法定点，甚至无法定点

HDG地下管线探测仪特点

l 罗盘显示：直观显示管线位置。

l 左右指示：左右箭头显示管线位置。

l 跟踪正误提示：部分频率下，实时测量管线电流方向，实现跟踪正误提示，排除临线干扰。

l 实时进行深度和电流测量。

l 历史曲线显示：直观显示信号变化情况。

l 鉴别：卡钳（选配件）鉴别可明确给出鉴别结果，听诊器（选配件）鉴别在不方便使用卡钳时使用。

l 接地故障查找：使用A字架（选配件）可定位管线的对地绝缘破损点，无须调零，箭头指示故障点方向。

l 全数字化高精度采样及处理，接收通频带极窄，抗干扰能力强，能充分抑制邻近运行电缆及管道的工频及谐波干扰。

l 多种探测频率：主动探测和被动探测。

l 发射机多种信号输出方式：直连输出、卡钳耦合、辐射感应。

l 发射机大功率输出，输出多档可调，自动阻抗匹配，全自动保护。

电介质：能够被电场极化的物质，可以理解为绝缘材料。它也有电导，但它的泄漏电流很小，即导体和电介质的本质区别就在于导体中有可以自由移动的带电质点，其电阻率很小仅有10-8~10-4Ωm，而电介质因为材料原子中的原子核对电子的束缚，不能形成自由电子，只是分散的带电质点，其电阻率可达107~1020Ωm。但绝对不导电的电介质是不存在的，在外电场的作用下，这些分散的带电质点沿电场的方向运动就形成了泄漏电流。泄漏电流可分为表面泄漏和体积泄漏两部分。

电介质的极化：绝缘材料中的带电质点在外电场的作用下沿电场方向的有规律、有限的移动，并显示出极性，当外电场消失时期又恢复原状。它分为电子式极化、离子式极化、偶极子式极化、夹层式极化。

电介质的损耗：绝缘材料在电场的作用下会产生泄漏电流和极化现象，这必然伴随着材料的发热和能量的损失。它可分为：电导损耗（既电导电流使介质发热，交直流电场中都有）、

游离损耗（电压高于某一值时，局部放电，电压越高，损耗越大，在交直流电场中都存在）、