**章 LYST-200管線綜合探測儀概 述
由(yóu)一台發射機、一台接收機及附件構成,用於地下管線路由的精(jīng)準定位、埋深測量和長(zhǎng)距離的追蹤以及對管線絕緣故障點的測量查找。管線綜合(hé)探(tàn)測儀采用(yòng)了多線圈(quān)電磁技術,提高了管(guǎn)線定位定深的精度和目標管(guǎn)線的識別能力,在管線(xiàn)密集複雜的區域也能準確地(dì)對目標(biāo)管線(xiàn)進行追蹤和定位。因而在電信、網通、移動、聯通、鐵通、電力、自來水、煤氣、物探、石化和市政等行(háng)業得到了廣泛的應用。
提供多種(zhǒng)可選附件,從而增加了(le)它們(men)的用途,擴展了它們的應用範圍。
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**章 管線綜合探測(cè)儀主要功能(néng)、特點和技術指標
2.1主要功能
1、測定地下管線的路由
2、測定地下管線(xiàn)的埋深
3、多管線的情況下目標管線的識別
4、檢測並定位管線絕緣故障(zhàng)點
2.2主(zhǔ)要特點
1、采用先進的信(xìn)號處理技術、*新的集成(chéng)電路元器件以達到優異的測(cè)試性能。
2、測量信號的多種發送方(fāng)式(shì):
(1)注(zhù)入法:用於有注入點(diǎn)的管線。
(2)鉗(qián)夾法:用於被測管線有一段外露,便於鉗夾夾鉗的管線。
(3)感應法:用於無(wú)注入點或無外露的(de)管線。
3、多種測量頻率:有480Hz、7.7KHz、31KHz和61KHz四種有源頻率以及(jí)電力線纜的50Hz無(wú)源頻(pín)率;用戶可以根據環境的不(bú)同(tóng)進行選擇(如需(xū)要采用特殊測量頻率,請在定貨合同中注明(míng))。
4、提高測試效率的不同的定位模式和功能:
(1)峰值模式:通過(guò)測量信號的極大值來確定(dìng)路由的位置。
(2)穀(gǔ)值模式:通過(guò)測量信號的極小值來(lái)確定路由的位置。
(3)路由(yóu)定向:直觀、迅(xùn)速地指示路由的方向。
(4)絕緣故障查找(FF): 查找並定位出管線絕緣惡化導致的故障點。
(5)聽診(zhěn)器:通過聽診頭(tóu)從眾多管線中識別出信號所加載的管(guǎn)線。
5、管線綜合探測儀輔助功能:
(1)接收增益(yì)自動調節:自動調(diào)節接收機的增益以使接收機處(chù)於優化(huà)狀態,免去了手動調節的繁瑣。
(2)聲響功能:接收機通過喇叭發出的音調變化直觀地反映測量的信號大小。
(3)管線(xiàn)狀態檢測:發射機在做注入模(mó)式時,首(shǒu)先檢測管線的(de)絕緣電阻,殘餘電壓(yā),再將信號施加到目標管線上。當(dāng)管線上絕緣電阻較小(近於對地短路)發(fā)射機將自動退出該模式,當殘餘電壓較大時發射(shè)機告警,操作人員應立(lì)即停止信號的加載,關閉發射機。
(4)電池電量檢測:電池電量的實時檢測,當電量低到保護值時會發出報警自動關(guān)機。
(5)節電功能:發(fā)射(shè)機開機30秒(miǎo)左右未按(àn)其它鍵、接收機開機操作後,若10分鍾左右(yòu)未再按其它鍵時,機器會自動(dòng)關機,以節省電池電能。
2.3 技術指標
2.3.1發射機技術指標
注(zhù)入方式
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480Hz、7.7KHz、31KHz和61KHz
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感應方式(shì)
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31KHz、61KHz
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鉗夾方式
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31KHz
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故障查找
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8/480Hz複(fù)合頻率
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輸出電壓
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0-400Vp-p 根據絕緣情況變化
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輸(shū)出(chū)波形
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正弦波(bō)
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電 源
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11.1VDC 4.4AH 鋰電池
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*大輸出功(gōng)率
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10W
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2.3.2接收機技術指標
功耗
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<1.0W
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電源
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11.1VDC 1.8AH 鋰電池
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*大測試線路埋(mái)深(shēn)
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4.5米 (正(zhèng)常情況下)
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測(cè)試線路埋深(shēn)誤差
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±0.05h±5cm (h為(wéi)管線的埋深)
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測試線路路(lù)由誤(wù)差
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≤5cm
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利用注入法測試管線路由及埋深有效長(zhǎng)度
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不(bú)小於10Km(正常情況(kuàng)下)
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利(lì)用感應法測試線路路由及埋深(shēn)有效長度
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不小於3Km(正常情況下)
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利用鉗夾法測試(shì)線路路由及埋深有效長度
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不小於6Km(正常(cháng)情況下)
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絕緣故障查找
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絕緣惡化從短路直至2MΩ
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注:正常情況下指所測試的管線在上述測量範圍內(nèi)沒有絕緣故障及其它幹擾。
2.3.3 環境(jìng)要求
工作(zuò)溫度
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-20℃~+50℃
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存儲溫度
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-40℃-70℃
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相對濕度
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10%~90%
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大氣壓力
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86~106KPa
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環境噪(zào)聲
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≤60dB
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2.3.4 物理特性
組件一(儀表組合)
名 稱
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重量(Kg)
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外形(xíng)尺(chǐ)寸(mm)
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發射機
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3.4
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348*239*175
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接(jiē)收機
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2.6
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648*260*130
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整機
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14
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790*250*420
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用戶可以選(xuǎn)配組件:
組(zǔ)件二(故障查找支架)
名 稱(chēng)
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重量(Kg)
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外(wài)形尺寸(mm)
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故障查找支(zhī)架
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1.5
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525*672*25
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第三章 LYST-200管線綜合探測儀工作原理
3.1探測儀路由查找原理
根據電磁理論,交(jiāo)變的電流在空間(jiān)產生一變化的磁場(chǎng),其關係滿足安培環(huán)路定律。如果周圍是(shì)均勻介質,加(jiā)載(zǎi)交流電流的導(dǎo)體足夠長(zhǎng)、直時,在該導體周圍產生一個同(tóng)軸的(de)交流電磁(cí)場(chǎng),磁場強度的大小(xiǎo)正比於電流,反比於到導體的距離。如將一線圈置於這個磁場中,在線圈內將感應產生一個同頻率的交流電(diàn)壓,感應電壓的(de)大小(xiǎo)取決於該線圈在磁場中的位置,當磁力線方向與線圈軸向平行時,線圈感應的電壓水平分量呈極大,如圖3.1所示(shì);當線(xiàn)圈(quān)軸向與磁力線方向垂直時,感應的電壓水平分量*小,為(wéi)極小值;如圖3.2所示。探測儀正是利用這一特點實現埋於地下的管線的路由查找。這兩種極大值、極小值的探測方法即對(duì)應測量路由(yóu)的峰值、穀值法。
3.2探測儀埋深測量原理

接收機內有上下兩(liǎng)個相同的水平放置(zhì)的線圈,它們之間的距離已(yǐ)知。在路由正上方測量得到(dào)的上下傳感線圈的信號強度(dù),按(àn)照(zhào)電磁理(lǐ)論,可以反推(tuī)算出未知的目標管線埋深大小。
假設接(jiē)收(shōu)機(jī)內兩平行的探測線圈的中心距為L,在(zài)路由的(de)正上方檢(jiǎn)測到的信號分別為v1、v2,則埋於地下D處的管線理想情(qíng)況下滿足公式:D=L/(V2/V1-1)
探測儀正是利用這樣(yàng)的(de)關係實現直讀法測量管線的埋深。
3.3探測儀絕緣故障查找原理
直埋於地下(xià)的管線外層多包以絕緣護套,正(zhèng)常的情況下對地應有極高的(de)阻抗,但隨著時間的推移,因(yīn)種種原因而導致管線的絕緣性能逐步下降,等效的絕(jué)緣電(diàn)阻可(kě)降為幾MΩ、幾十KΩ,直至完全(quán)對地短路,進一步惡化便可導致管線的斷裂,造成更大的損失。及時地(dì)查找出管線的絕緣故障點,是管線維護工作的重要一環。
采用探測(cè)儀的絕緣故(gù)障查找功能(FF)便可夠迅速及時地檢(jiǎn)測出管線的絕緣故(gù)障點。發射機采用直接注入工作方式,將故障查找的(de)專用信號加至管線(xiàn)上,如圖3-4所(suǒ)示。信號(hào)在故障點處(chù)通過大地向外泄漏,電位大小則以故障點為中心,球麵型徑向地非(fēi)線性衰減。將與接收機相連的輔助故障查找支架插入地表麵,獲取泄(xiè)漏的信號特性(xìng),即可測量出故(gù)障點所(suǒ)在方向。按接收機顯(xiǎn)示的指示箭頭,通過多次的反複,*終便可查(chá)找出泄漏信號的故障點。
第四(sì)章 操作簡介
4.1 發射機操(cāo)作簡介
發射(shè)機的麵板(bǎn)圖:
發射機采用了(le)高(gāo)性能微處理器進行(háng)控(kòng)製,漢字(zì)顯示界(jiè)麵,操(cāo)作直觀(guān)方便。具有輸出信號強度(dù)記憶保持(chí),注入方式下實時監測輸出電流大小功能。每次按鍵將點亮背光,8秒後自動熄滅,以節省(shěng)電池能量。
4.1.1 按鍵功能說明
4.1.2顯示屏功能說明
發射機正常工(gōng)作時的界麵如(rú)圖所示,這(zhè)是注(zhù)入模式(shì)測量下的典型(xíng)畫麵。
其中:
: 當前電池狀態,中(zhōng)填柵格分五種(zhǒng)圖示表示。一旦檢測到電池電壓低(dī)於(yú)保護值時即告警並自動關機。
480Hz: 對應(yīng)當前的頻率選擇,如(rú)想修改(gǎi)發(fā)射信號的(de)頻(pín)率,必須首先退出發射狀態(tài)。可能(néng)的頻率選擇取決於信號發射模式,請參見技術指標一(yī)節。
10%: 為信號輸出的強度。通(tōng)過
鍵(jiàn)可以增大或減小調節。範圍從0%至(zhì)100%。
6mA: 對於注入模式,界麵上還顯示(shì)了當前發射到(dào)管線中的電流大小,如圖示(shì)的6mA。這一值會因管線傳輸過程中逐漸減小,和遠端接收機的(de)電流測量值可(kě)能相差較大。
: 動畫的發(fā)射圖(tú)符動(dòng)態地表現(xiàn)了運行狀況。
4.1.3發射機的基本使用方法
發射機有四種(zhǒng)工作模式:注入、感應、鉗夾和故障查找。根(gēn)據測試地點的(de)實際情況和目的選(xuǎn)擇其(qí)中之一。一般的管線路由查找和埋深測量時,可能的情況下優選注入法,但它必須要能將發射機的金屬線夾(紅色)直接連接到管線上去,例如夾到通信線纜的出線端子、金屬管道(dào)連接的螺栓等。鉗夾法的效率(lǜ)居中(zhōng),但也必須測試管線要有(yǒu)一段暴露在外,如檢查井、人井(jǐng)或進出入(rù)房(fáng)間的管道,鉗夾能夾(jiá)住管(guǎn)線的地方。*後(hòu)的方(fāng)法是感應法,在管線可能經過的上方,打開發射天線,和接收機(jī)配合,反複幾次調整,*終(zhōng)確(què)定(dìng)一個*佳的(de)方位(wèi),使得發射的效率*大。而故障查找模式主要用於查找並定(dìng)位出管線絕緣惡化導致的故障點。
按(àn)下發射機
鍵(jiàn)後,首先儀器對電池電量測量,由於發射機(jī)滿功率(lǜ)工作時耗電較大,事先的檢查給操作人員提供了預算可能工作的時間。
發射機默認的工作模式是注入法,通過
鍵可作其它模式(shì)的切換,依順序為注入、感應、鉗夾和(hé)故障查找。
頻率的選擇依模(mó)式而不同,可參(cān)見技術指標一節。頻率的改變隻能在信號未發射的準備狀(zhuàng)態進行,換言(yán)之,在(zài)信號發射(shè)已啟動後想改變成其它的頻率,則先要按
鍵退出發射後才能再做改(gǎi)動。
四種工作模式下發射機都分別(bié)設定了一個基(jī)本的發射度值(zhí),分別為10%,80%,50%和(hé)10%。無論在準備狀態或發射進行中(zhōng)都可以根據實際情況通過
鍵來增大、減(jiǎn)小調節輸出信號的強度(dù)。
信(xìn)號的發射隻有在按下(xià)
鍵後才有功(gōng)率向外輸出。在這之(zhī)前的一切準備工作都是**的,例如注入法下固定接地插針,將紅(hóng)色信號輸出夾夾住出線端(duān)子等工作,一旦信號發射後,由於輸出電壓可能高達(dá)上百伏,這時再去調整發射機(jī)的(de)接線狀況就有可能很(hěn)危險了,切記(jì)再次按下
鍵,確定已退出發射狀態後再進行!
是否處於發(fā)射狀態,液晶屏上的運行(háng)圖符直觀(guān)形象地表現了這點。
發射機在大功(gōng)率發射時(如感應模式下),電池電量注意不要耗到*後的一個(gè)柵格,那時雖然還能工(gōng)作且(qiě)沒(méi)到自動關機狀(zhuàng)態,但發(fā)射的功率已(yǐ)不穩定(dìng),接收機的測(cè)量誤差較大。
4.1.4發射機的配件
1、信號輸出線
在注入模式下,通過輸出線將發射機信(xìn)號(hào)直接加載到目標管線(xiàn)上。紅色夾接(jiē)被測管線,黑色夾接地。
2、接地棒
接地棒用(yòng)來接地,提供信號回路。
3、鉗夾(jiá)
對多條同向管線進行識別時,特別是管道裏的管線用原有方式很難識別,鉗夾是一(yī)種比較好的方法,可以(yǐ)直接套住目標管線進行加載信號。
4、故障查找支架(選配件)
專用(yòng)的故障查找支架連接接收機可查找出管線絕緣惡化導致的故障點。
4.2 接收機操作簡介
接收機(jī)麵板圖:
注:接(jiē)收機同樣用了(le)高性能微處理器進行控製,漢字(zì)結合圖符的顯示界麵使操作方(fāng)便直(zhí)觀。
4.2.1 按(àn)鍵(jiàn)功能說(shuō)明
4.2.2顯示屏功能說明
路由(yóu)測量(峰值)時顯示屏狀況如下(xià):
路由(yóu)測(cè)量(穀值)時顯示屏狀況如下:
其中(zhōng):
99:信號相對增益值,從1至(zhì)99,手動調節時,按
鍵可以修改此值。
A:路由測量自動優化狀態,按(àn)
鍵後進入手動調節測量狀態,顯示M。
路由:當前為(wéi)路由測量狀態,按
鍵可轉入測量埋(mái)深。
:峰值測量模式(shì),在路由正上方時測量(liàng)值*大。如再次按下(xià)
鍵則轉入穀值測量狀態,圖(tú)符切換為
。
:穀值測量狀態,在路由正上方時測量值*小。
480Hz:表明(míng)當(dāng)前測量模式下的工作頻率,按
鍵可切換,切(qiē)換順序為:480Hz、7.7KHz、31KHz、61KHz和50Hz。
:為(wéi)信號的棒圖,長度和相對百分比值一致。
3618:四位數值表明路由信號的(de)實測強度。
45%:在當前增益下的信號相(xiàng)對大小(xiǎo),用百分比值(zhí)表示。
:定向指示(shì),表明管線在測試者的右(yòu)(或
,管線在測(cè)試者的左)側,提高查找路由的效率。
注意:當信號太弱或離管(guǎn)線距離較遠時,定(dìng)向指示左右不定,所指方向(xiàng)此時無(wú)意義。
:表(biǎo)示(shì)當前電池狀態(tài),柵格分五種狀態表示。一旦檢(jiǎn)測(cè)到電(diàn)池電壓低於(yú)保護值時即告警並自動關機。
埋深測量時顯示屏(píng)狀況如下:

其中:
s:100cm:埋深測量的統(tǒng)計平均值,它將平(píng)滑幹擾導致的測量波動,更加接近真實的埋深值。
99: 表示為當前所測埋深值,按下路由鍵(jiàn)後返回峰值測量狀態。
12mA:為電流測(cè)量(CM)的顯示值,表明下方管線中流經的信號電流大小。
480Hz:工作頻(pín)率。
3280: 當前管線路由值(zhí)。
: 當前電池狀態。
故(gù)障查找時顯示屏狀況如下:

其中:
66:信號相對增益值;從1至99,手動調節時,按
鍵(jiàn)可以修改(gǎi)此(cǐ)值。
A:路由測(cè)量自動優化狀態,按
鍵後進入手動調節測量狀態,顯示M。
3210:當前管線故障點泄漏信號(hào)大小。
51%:在當前增益下(xià)的信號相對大小,用(yòng)百分比值表示。
:表示故障測試狀態。
:表示故(gù)障點在故障查找支架綠杆的前方(或
,表示故障點在故障查找支(zhī)架紅杆的(de)後方)。
4.2.3 接收機的基(jī)本使用方法(fǎ)
接收機的主要功能是路(lù)由的查(chá)找和管線(xiàn)埋深的測量及目標管線的識別和管線絕緣(yuán)故障點的檢(jiǎn)測(cè)。通過發(fā)射機發射的信號在測試點處的二次輻射,接收機(jī)的(de)傳感線圈從周圍的(de)噪聲中識別出該信號(hào),按照前麵介紹的電磁理論,判斷出埋在下方的管線位置,進而測量出埋置的深度。由於外界環境狀況的(de)複雜多變,甚至完全捉摸不定,這給地下管線探測帶來了一定的難度。LYST-200型管線探測儀提供了一係列(liè)的輔(fǔ)助功能和配件,如路(lù)由定向、故障查(chá)找專用支架、聲響(xiǎng)提示、聽診器等(děng),更有效地實現管線探測定位(wèi)。