**章 LYST-200地下管線探測儀概 述
由一臺發(fā)射機、一臺接收機及附件構(gòu)成,用于地下管線路由的精準(zhǔn)定位、埋深測量和長距離的追蹤以及對管線絕緣故障點的測量查找。地下管線探測儀采用了多線圈電磁技術(shù),提高了管線定位定深的精度和目標(biāo)管線的識別能力,在管線密集復(fù)雜的區(qū)域也能準(zhǔn)確地對目標(biāo)管線進行追蹤和定位。因而在電信、網(wǎng)通、移動、聯(lián)通、鐵通、電力、自來水、煤氣、物探、石化和市政等行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。
提供多種可選附件,從而增加了它們的用途,擴展了它們的應(yīng)用范圍。
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**章 LYST-200地下管線探測儀主要功能、特點和技術(shù)指標(biāo)
2.1主要功能
1、測定地下管線的路由
2、測定地下管線的埋深
3、多管線的情況下目標(biāo)管線的識別
4、檢測并定位管線絕緣故障點
2.2主要特點
1、采用先進的信號處理技術(shù)、*新的集成電路元器件以達到優(yōu)異的測試性能。
2、測量信號的多種發(fā)送方式:
(1)注入法:用于有注入點的管線。
(2)鉗夾法:用于被測管線有一段外露,便于鉗夾夾鉗的管線。
(3)感應(yīng)法:用于無注入點或無外露的管線。
3、多種測量頻率:有480Hz、7.7KHz、31KHz和61KHz四種有源頻率以及電力線纜的50Hz無源頻率;用戶可以根據(jù)環(huán)境的不同進行選擇(如需要采用特殊測量頻率,請在定貨合同中注明)。
4、提高測試效率的不同的定位模式和功能:
(1)峰值模式:通過測量信號的極大值來確定路由的位置。
(2)谷值模式:通過測量信號的極小值來確定路由的位置。
(3)路由定向:直觀、迅速地指示路由的方向。
(4)絕緣故障查找(FF): 查找并定位出管線絕緣惡化導(dǎo)致的故障點。
(5)聽診器:通過聽診頭從眾多管線中識別出信號所加載的管線。
5、輔助功能:
(1)接收增益自動調(diào)節(jié):自動調(diào)節(jié)接收機的增益以使接收機處于優(yōu)化狀態(tài),免去了手動調(diào)節(jié)的繁瑣。
(2)聲響功能:接收機通過喇叭發(fā)出的音調(diào)變化直觀地反映測量的信號大小。
(3)管線狀態(tài)檢測:發(fā)射機在做注入模式時,首先檢測管線的絕緣電阻,殘余電壓,再將信號施加到目標(biāo)管線上。當(dāng)管線上絕緣電阻較小(近于對地短路)發(fā)射機將自動退出該模式,當(dāng)殘余電壓較大時發(fā)射機告警,操作人員應(yīng)立即停止信號的加載,關(guān)閉發(fā)射機。
(4)電池電量檢測:電池電量的實時檢測,當(dāng)電量低到保護值時會發(fā)出報警自動關(guān)機。
(5)節(jié)電功能:發(fā)射機開機30秒左右未按其它鍵、接收機開機操作后,若10分鐘左右未再按其它鍵時,機器會自動關(guān)機,以節(jié)省電池電能。
2.3 技術(shù)指標(biāo)
2.3.1發(fā)射機技術(shù)指標(biāo)
注入方式
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480Hz、7.7KHz、31KHz和61KHz
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感應(yīng)方式
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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復(fù)合頻率
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輸出電壓
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0-400Vp-p 根據(jù)絕緣情況變化
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輸出波形
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正弦波
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電 源
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11.1VDC 4.4AH 鋰電池
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*大輸出功率
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10W
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2.3.2接收機技術(shù)指標(biāo)
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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*大測試線路埋深
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4.5米 (正常情況下)
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測試線路埋深誤差
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±0.05h±5cm (h為管線的埋深)
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測試線路路由誤差
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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度
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不小于10Km(正常情況下)
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利用感應(yīng)法測試線路路由及埋深有效長度
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不小于3Km(正常情況下)
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利用鉗夾法測試線路路由及埋深有效長度
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不小于6Km(正常情況下)
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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范圍內(nèi)沒有絕緣故障及其它干擾。
2.3.3 環(huán)境要求
工作溫度
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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(huán)境噪聲
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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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外形尺寸(mm)
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發(fā)射機
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3.4
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348*239*175
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接收機
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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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用戶可以選配組件:
組件二(故障查找支架)
名 稱
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重量(Kg)
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外形尺寸(mm)
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故障查找支架
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1.5
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525*672*25
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第三章 LYST-200地下管線探測儀工作原理
3.1探測儀路由查找原理
根據(jù)電磁理論,交變的電流在空間產(chǎn)生一變化的磁場,其關(guān)系滿足安培環(huán)路定律。如果周圍是均勻介質(zhì),加載交流電流的導(dǎo)體足夠長、直時,在該導(dǎo)體周圍產(chǎn)生一個同軸的交流電磁場,磁場強度的大小正比于電流,反比于到導(dǎo)體的距離。如將一線圈置于這個磁場中,在線圈內(nèi)將感應(yīng)產(chǎn)生一個同頻率的交流電壓,感應(yīng)電壓的大小取決于該線圈在磁場中的位置,當(dāng)磁力線方向與線圈軸向平行時,線圈感應(yīng)的電壓水平分量呈極大,如圖3.1所示;當(dāng)線圈軸向與磁力線方向垂直時,感應(yīng)的電壓水平分量*小,為極小值;如圖3.2所示。探測儀正是利用這一特點實現(xiàn)埋于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應(yīng)測量路由的峰值、谷值法。
3.2探測儀埋深測量原理

接收機內(nèi)有上下兩個相同的水平放置的線圈,它們之間的距離已知。在路由正上方測量得到的上下傳感線圈的信號強度,按照電磁理論,可以反推算出未知的目標(biāo)管線埋深大小。
假設(shè)接收機內(nèi)兩平行的探測線圈的中心距為L,在路由的正上方檢測到的信號分別為v1、v2,則埋于地下D處的管線理想情況下滿足公式:D=L/(V2/V1-1)
探測儀正是利用這樣的關(guān)系實現(xiàn)直讀法測量管線的埋深。
3.3探測儀絕緣故障查找原理
直埋于地下的管線外層多包以絕緣護套,正常的情況下對地應(yīng)有極高的阻抗,但隨著時間的推移,因種種原因而導(dǎo)致管線的絕緣性能逐步下降,等效的絕緣電阻可降為幾MΩ、幾十KΩ,直至完全對地短路,進一步惡化便可導(dǎo)致管線的斷裂,造成更大的損失。及時地查找出管線的絕緣故障點,是管線維護工作的重要一環(huán)。
采用探測儀的絕緣故障查找功能(FF)便可夠迅速及時地檢測出管線的絕緣故障點。發(fā)射機采用直接注入工作方式,將故障查找的專用信號加至管線上,如圖3-4所示。信號在故障點處通過大地向外泄漏,電位大小則以故障點為中心,球面型徑向地非線性衰減。將與接收機相連的輔助故障查找支架插入地表面,獲取泄漏的信號特性,即可測量出故障點所在方向。按接收機顯示的指示箭頭,通過多次的反復(fù),*終便可查找出泄漏信號的故障點。
第四章 LYST-200地下管線探測儀操作簡介
4.1 發(fā)射機操作簡介
發(fā)射機的面板圖:
發(fā)射機采用了高性能微處理器進行控制,漢字顯示界面,操作直觀方便。具有輸出信號強度記憶保持,注入方式下實時監(jiān)測輸出電流大小功能。每次按鍵將點亮背光,8秒后自動熄滅,以節(jié)省電池能量。
4.1.1 按鍵功能說明
4.1.2顯示屏功能說明
發(fā)射機正常工作時的界面如圖所示,這是注入模式測量下的典型畫面。
其中:
: 當(dāng)前電池狀態(tài),中填柵格分五種圖示表示。一旦檢測到電池電壓低于保護值時即告警并自動關(guān)機。
480Hz: 對應(yīng)當(dāng)前的頻率選擇,如想修改發(fā)射信號的頻率,必須首先退出發(fā)射狀態(tài)??赡艿念l率選擇取決于信號發(fā)射模式,請參見技術(shù)指標(biāo)一節(jié)。
10%: 為信號輸出的強度。通過
鍵可以增大或減小調(diào)節(jié)。范圍從0%至100%。
6mA: 對于注入模式,界面上還顯示了當(dāng)前發(fā)射到管線中的電流大小,如圖示的6mA。這一值會因管線傳輸過程中逐漸減小,和遠端接收機的電流測量值可能相差較大。
: 動畫的發(fā)射圖符動態(tài)地表現(xiàn)了運行狀況。
4.1.3發(fā)射機的基本使用方法
發(fā)射機有四種工作模式:注入、感應(yīng)、鉗夾和故障查找。根據(jù)測試地點的實際情況和目的選擇其中之一。一般的管線路由查找和埋深測量時,可能的情況下優(yōu)選注入法,但它必須要能將發(fā)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、金屬管道連接的螺栓等。鉗夾法的效率居中,但也必須測試管線要有一段暴露在外,如檢查井、人井或進出入房間的管道,鉗夾能夾住管線的地方。*后的方法是感應(yīng)法,在管線可能經(jīng)過的上方,打開發(fā)射天線,和接收機配合,反復(fù)幾次調(diào)整,*終確定一個*佳的方位,使得發(fā)射的效率*大。而故障查找模式主要用于查找并定位出管線絕緣惡化導(dǎo)致的故障點。
按下發(fā)射機
鍵后,首先儀器對電池電量測量,由于發(fā)射機滿功率工作時耗電較大,事先的檢查給操作人員提供了預(yù)算可能工作的時間。
發(fā)射機默認(rèn)的工作模式是注入法,通過
鍵可作其它模式的切換,依順序為注入、感應(yīng)、鉗夾和故障查找。
頻率的選擇依模式而不同,可參見技術(shù)指標(biāo)一節(jié)。頻率的改變只能在信號未發(fā)射的準(zhǔn)備狀態(tài)進行,換言之,在信號發(fā)射已啟動后想改變成其它的頻率,則先要按
鍵退出發(fā)射后才能再做改動。
四種工作模式下發(fā)射機都分別設(shè)定了一個基本的發(fā)射度值,分別為10%,80%,50%和10%。無論在準(zhǔn)備狀態(tài)或發(fā)射進行中都可以根據(jù)實際情況通過
鍵來增大、減小調(diào)節(jié)輸出信號的強度。
信號的發(fā)射只有在按下
鍵后才有功率向外輸出。在這之前的一切準(zhǔn)備工作都是**的,例如注入法下固定接地插針,將紅色信號輸出夾夾住出線端子等工作,一旦信號發(fā)射后,由于輸出電壓可能高達上百伏,這時再去調(diào)整發(fā)射機的接線狀況就有可能很危險了,切記再次按下
鍵,確定已退出發(fā)射狀態(tài)后再進行!
是否處于發(fā)射狀態(tài),液晶屏上的運行圖符直觀形象地表現(xiàn)了這點。
發(fā)射機在大功率發(fā)射時(如感應(yīng)模式下),電池電量注意不要耗到*后的一個柵格,那時雖然還能工作且沒到自動關(guān)機狀態(tài),但發(fā)射的功率已不穩(wěn)定,接收機的測量誤差較大。
4.1.4發(fā)射機的配件
1、信號輸出線
在注入模式下,通過輸出線將發(fā)射機信號直接加載到目標(biāo)管線上。紅色夾接被測管線,黑色夾接地。
2、接地棒
接地棒用來接地,提供信號回路。
3、鉗夾
對多條同向管線進行識別時,特別是管道里的管線用原有方式很難識別,鉗夾是一種比較好的方法,可以直接套住目標(biāo)管線進行加載信號。
4、故障查找支架(選配件)
專用的故障查找支架連接接收機可查找出管線絕緣惡化導(dǎo)致的故障點。
4.2 接收機操作簡介
接收機面板圖:
注:接收機同樣用了高性能微處理器進行控制,漢字結(jié)合圖符的顯示界面使操作方便直觀。
4.2.1 按鍵功能說明
4.2.2顯示屏功能說明
路由測量(峰值)時顯示屏狀況如下:
路由測量(谷值)時顯示屏狀況如下:
其中:
99:信號相對增益值,從1至99,手動調(diào)節(jié)時,按
鍵可以修改此值。
A:路由測量自動優(yōu)化狀態(tài),按
鍵后進入手動調(diào)節(jié)測量狀態(tài),顯示M。
路由:當(dāng)前為路由測量狀態(tài),按
鍵可轉(zhuǎn)入測量埋深。
:峰值測量模式,在路由正上方時測量值*大。如再次按下
鍵則轉(zhuǎn)入谷值測量狀態(tài),圖符切換為
。
:谷值測量狀態(tài),在路由正上方時測量值*小。
480Hz:表明當(dāng)前測量模式下的工作頻率,按
鍵可切換,切換順序為:480Hz、7.7KHz、31KHz、61KHz和50Hz。
:為信號的棒圖,長度和相對百分比值一致。
3618:四位數(shù)值表明路由信號的實測強度。
45%:在當(dāng)前增益下的信號相對大小,用百分比值表示。
:定向指示,表明管線在測試者的右(或
,管線在測試者的左)側(cè),提高查找路由的效率。
注意:當(dāng)信號太弱或離管線距離較遠時,定向指示左右不定,所指方向此時無意義。
:表示當(dāng)前電池狀態(tài),柵格分五種狀態(tài)表示。一旦檢測到電池電壓低于保護值時即告警并自動關(guān)機。
埋深測量時顯示屏狀況如下:

其中:
s:100cm:埋深測量的統(tǒng)計平均值,它將平滑干擾導(dǎo)致的測量波動,更加接近真實的埋深值。
99: 表示為當(dāng)前所測埋深值,按下路由鍵后返回峰值測量狀態(tài)。
12mA:為電流測量(CM)的顯示值,表明下方管線中流經(jīng)的信號電流大小。
480Hz:工作頻率。
3280: 當(dāng)前管線路由值。
: 當(dāng)前電池狀態(tài)。
故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(diào)節(jié)時,按
鍵可以修改此值。
A:路由測量自動優(yōu)化狀態(tài),按
鍵后進入手動調(diào)節(jié)測量狀態(tài),顯示M。
3210:當(dāng)前管線故障點泄漏信號大小。
51%:在當(dāng)前增益下的信號相對大小,用百分比值表示。
:表示故障測試狀態(tài)。
:表示故障點在故障查找支架綠桿的前方(或
,表示故障點在故障查找支架紅桿的后方)。
4.2.3 接收機的基本使用方法
接收機的主要功能是路由的查找和管線埋深的測量及目標(biāo)管線的識別和管線絕緣故障點的檢測。通過發(fā)射機發(fā)射的信號在測試點處的二次輻射,接收機的傳感線圈從周圍的噪聲中識別出該信號,按照前面介紹的電磁理論,判斷出埋在下方的管線位置,進而測量出埋置的深度。由于外界環(huán)境狀況的復(fù)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系列的輔助功能和配件,如路由定向、故障查找專用支架、聲響提示、聽診器等,更有效地實現(xiàn)管線探測定位。