WNDD3000地下管線探測儀

一、概述

WNDD3000地下管線探測儀是一套高性能地下金屬管線探測系統，由信號發射機和接收機組成，可用于金屬管線、地下電纜的路徑探測、管線普查和深度測量，配合多種選配附件，可以進行性鑒別，以及管道絕緣破損和部分類型電纜故障的查找。

 圖1-1-1 儀器外觀

二、功能特點

l 羅盤顯示：直觀顯示管線位置。

l 左右指示：左右箭頭顯示管線位置。

l 跟蹤正誤提示：部分頻率下，實時測量管線電流方向，實現跟蹤正誤提示，排除臨線干擾。

l 實時進行深度和電流測量。

l 歷史曲線顯示：直觀顯示信號變化情況。

l 性鑒別：卡鉗（選配件）鑒別可明確給出鑒別結果，聽診器（選配件）鑒別在不方便使用卡鉗時使用。

l 接地故障查找：使用A字架（選配件）可定位管線的對地絕緣破損點，無須調零，箭頭指示故障點方向。

l 全數字化高精度采樣及處理，接收通頻帶極窄，抗干擾能力強，能充分抑制鄰近運行電纜及管道的工頻及諧波干擾。

l 多種探測頻率：主動探測和被動探測。

l 發射機多種信號輸出方式：直連輸出、卡鉗耦合、輻射感應。

l 發射機大功率輸出，輸出多檔可調，自動阻抗匹配，全自動保護。

l 內置大容量鋰離子電池組，欠壓自動關機，長時間無操作自動關機。

l 機殼堅固、質輕便攜。

三、技術指標

l 發射機：

1. 輸出方式：直連輸出、輻射感應、卡鉗耦合（選配）。

2. 輸出頻率：640Hz（復合頻率）、1280Hz（復合頻率）、10kHz、33kHz、83kHz。

3. 輸出功率：大10W，10檔可調，自動阻抗匹配。

4. 直連輸出電壓：高150Vpp。

5. 過載和短路保護。

6. 人機界面：128×64點陣液晶顯示器。

7. 內置電池：4節18650鋰離子電池，標稱7.4V，6.8Ah。

l 接收機：

1. 輸入方式：內置接收線圈、接收卡鉗(選配)、聽診器(選配)、查障A字架(選配)。

2. 接收頻率：

主動探測頻率：640Hz、1280Hz、10kHz、33kHz、83kHz。

工頻被動探測頻率：50Hz/60Hz和250Hz/300Hz(用戶可配置)。

射頻被動探測頻段：中心頻率分別為10kHz、33kHz、83kHz。

3. 管線探測模式：寬峰法、窄峰法、音谷法。

4. 電纜鑒別模式：接收卡鉗(選配)智能鑒別和電流測量、聽診器(選配)鑒別。

5. 人機界面：320×240點陣液晶顯示器。

6. 內置電池：2節18650鋰離子電池，標稱7.4V，3.4Ah。

l 其他：

1. 體積：發射機270×220×85mm，接收機700×270×120mm。

2. 質量：發射機2.2kg，接收機2.2kg。

3. 充電器：輸入AC100～240V，50／60Hz，輸出DC8.4V，2A。

4. 使用條件：溫度:-10℃－40℃，濕度5-90%RH，海拔<4500m。

**章 發射信號的一般方法

發射機對管線發射信號的方法有三種：直連、卡鉗耦合和輻射感應，本章作為這些方法的一般介紹，對于電纜探測來說有其特殊性，在第三章中專門介紹。

一、直連法

直連法是將發射機的輸出線直接接到金屬管線上，并將信號直接注入。直連法適用于：自來水管道、燃氣管道、通信電纜、電力電纜、陰極保護管道測試點或其它接入點，以及有長線特征的連續性金屬結構等。

發射機發出的電流經過管線，在其接地點流入大地，或通過管線和大地之間的分布電容流入大地，后返回發射機。管線上的電流會產生電磁場輻射，接收機通過接收磁場進行管線探測。

相比于其他方法，直連法能夠得到大的發射電流，所以在條件允許的情況下，應盡量采用直連法。

1、直連輸出線纜連接

將發射機直連輸出線纜一端的5芯紅色航空插頭插入發射機的輸出插座。

2-1-1 直連法附件連接

2、直連接線

將紅色鱷魚夾和管道露出的金屬部分（如閥門等）連接，黑色鱷魚夾和打入大地（土壤）的接地釬連接，如果接地線不夠長，則使用延長線續接。

圖2-1-2 直連法接線

注意事項：

l 接地釬位置的選擇：為保證探測效果，接地釬應與管線距離5m以上，而且黑色接地導線應盡量和管線方向垂直。

l 不要將黑色接地夾連接到自來水管或其他管線上，否則會使這些管線上也會有發射信號，從而干擾目標管線的正常探測。

l 接地釬和目標管線之間不應有其他管線，否則這些管線上也會感應到發射信號，從而產生干擾。可在打接地釬之前用無源探測的方法進行檢查。

l 確保良好連接：如果管線連接處有絕緣漆或銹蝕嚴重，需要先將其清理干凈，確保紅色鱷魚夾直接和管線的金屬部分連接。

l 管線不同分段之間或管件和管道之間可能是絕緣的，如果絕緣則不能使用直連法，或者需要設法將絕緣的兩部分之間進行電氣連接。檢查方法：確認接線正確后，打開發射機觀察輸出電流，如果電流過小，以至于無法正常探測，則有可能是管道絕緣。

3、界面介紹及管線電壓檢測

長按開關鍵 ，打開發射機電源。發射機自動檢測連接的附件并工作在直聯模式。

在直連狀態下，將會首先進行管線自身電壓的測量，屏幕顯示如下：

圖2-1-3 管線電壓測量界面

若管線自身電壓超過限制（50V），則停留在電壓檢測界面，并顯示警告標志，不輸出信號以保護儀器不被損壞,屏幕顯示如下：

圖2-1-4管線電壓超壓警告界面

若電壓正常，則數秒后自動輸出信號,屏幕顯示如下：

圖2-1-5直連輸出界面顯示

4、頻率選擇

按頻率減小鍵 和頻率增大鍵 選擇發射頻率。共有五種頻率可供選擇：640Hz，1280Hz，10kHz，33kHz，83kHz。開機默認1280 Hz。

總的來說，選擇哪一種頻率并沒有通用標準，可根據以下原則和實際接收探測效果靈活選擇：

l 一般接地良好的電纜或管線，使用開機默認的1280Hz即能完成大部分測試。

l 長距離管線的跟蹤選擇較低頻率（640Hz和1280Hz）。低頻信號傳播距離長，而且不容易感應到其他管線上；而且這兩種為復合頻率信號，接收機能夠進行跟蹤正誤提示。

l 一般管線的跟蹤可以使用中高頻率（10kHz），信號傳播距離比較遠，對其他管線的感應也不是很強。

l 高阻管線（如對端浮空的電纜芯線、帶防腐層的管道、鑄鐵管等），選用較高頻率（33kHz或83kHz），高頻信號輻射能力強，但傳播距離較近，且易感應到其他管線。

l 在能夠正常探測的情況下，應優先選擇低頻。

5、輸出水平調節

按輸出減小鍵和輸出增大鍵調節輸出水平（信號大小），共分10檔，屏幕右下角顯示輸出電壓和電流。

應根據需要調節輸出水平：

l 較大的電流有助于穩定探測及準確測深。

l 在較高頻率（10kHz及以上）以及很淺的深度（1m之內），較高輸出電流可能會造成接收飽和失真，造成接收機響應非線性及測深誤差增大，此時應適當降低輸出水平。

l 降低輸出功率有助于延長電池供電時間，但不應過多考慮。

二、卡鉗耦合法

卡鉗耦合法適用于管線外露，但無法（或不允許）接觸其金屬部分，而且管線兩端都接地的情況（特別適用于電力電纜）。

卡鉗耦合法發射信號的電路模型可以等效為變壓器：卡鉗的磁芯作為變壓器磁芯，卡鉗內部繞線為變壓器的初級，管線－大地回路等效為變壓器的次級（單匝），發射機提供初級電流，管線－大地間耦合產生次級電流。耦合電流的大小與回路電阻（主要是兩端的接地電阻）密切相關，電阻越小則電流越大，反之電阻越大電流越小，小到一定程度則無法進行正常探測。

卡鉗耦合法發射信號的優點在于使用方便，無須和管線進行電氣連接，對管線的正常運行不會產生任何影響，而且能夠減少對其他管線的感應；缺點在于耦合出的電流小于直連法，尤其是要求管線兩端必須接地良好，有些管線不能滿足此要求。

1、卡鉗連接

將發射機附件連接線纜（兩端為紅色5芯航空插頭）的一端插入發射卡鉗插座，另一端插入發射機的輸出插座。

2-2-1 卡鉗法附件連接

2、卡住管線

將卡鉗卡住管線的裸露部分，如下圖所示：

圖2-2-2 卡鉗耦合法

注意事項：

l 管線兩端必須接地，才會感應出信號。接地可以是連續接地（如不絕緣的管道），也可以是兩端接地（如高壓電力電纜的金屬鎧裝在兩端接地）。

l 管線不同分段之間，或管件和管道之間可能是絕緣的，如果絕緣則需設法將其電氣連接，否則不能使用卡鉗耦合法。

l 是否在管線上有效地感應出電流，只能通過接收機的探測效果來判斷，如果不能正常探測，則換用其它信號發射方法。

l 卡住管線時，確保卡鉗的鉗口完全閉合，并確保鉗口無異物、不生銹。

3、界面介紹

發射機開機狀態下，自動檢測連接的附件并工作在卡鉗模式，屏幕顯示如下：

圖2-2-3 卡鉗耦合輸出界面顯示

4、頻率選擇

按頻率減小鍵和頻率增大鍵選擇發射頻率。

共有五種頻率可供選擇：640Hz，1280Hz，10kHz，33kHz，83kHz。開機默認1280 Hz。

卡鉗耦合法的頻率選擇方法和直連法相同。

5、輸出功率調節

按輸出減小鍵和輸出增大鍵調節輸出水平，共分10檔。

使用卡鉗耦合到管線上的電流遠小于直連法，應盡量使用大輸出水平。

卡鉗耦合法無法顯示耦合到管線上的電壓和電流。