富士新型金属管线及电缆探测器PL-960的技术特点   【字体:
富士新型金属管线及电缆探测器PL-960的技术特点
作者:佚名    文章来源:本站原创    点击数:6486    更新时间:2004/4/2


    衡量一种管线测位仪应从三个方面来考察,一是发射机的发射功率,理论上讲,发射机的发射功率越大,探测管线的能力越强,但在实际工作中,功率过大会造成两方面的问题:第一功率大要求发射机和接收机间的距离加大,否则接收机接受的电磁波可能不是地下管线产生的感应电磁波,而是直接接收的发射机发射的电磁波。第二功率大必然耗电量大,会增加工作成本,也不利于环保。因此,发射机的发射功率应在一个适当的水平,过大或过小都是不利的;二是工作频率,管线仪应有多个频率以适应不同工作场合的需要,并且分布应合理,各频率间应有一定的间隔,在最底与最高频率间要有相当的跨度;三是接收机的接收灵敏度及抗干扰性。


    PL-960是日本专业管线和漏水探查设备制造公司--富士地探株式会社最新推出的金属管线及电缆测位器,是用于探测供水、煤气、通讯、电力等各种金属管线的埋设位置、方向及深度的新型探测仪器。它集三种主动频率探测及自然波法探测技术于一体,从而使仪器的性能及探测精度有大幅度提高,无论管道的口径大小,距离长短,还是错综复杂的混合管网,均有准确的探测能力,工作效率明显提高。


    PL-960仪器的标准配置包括发射机、接收机、外置线圈、直接方式电缆、接地钎 (30cm)、标志旗、软背包和操作说明书,选配件包括信标和50米长电缆及线轴等。


工作原理
    PL-960的工作原理是根据地下管线与周围的土壤、水泥路等介质存在电性差异,利用感应法和直接法来探测管线的位置和埋深。当使用感应法进行探测时,PL-960的发射机产生谐变磁场,金属导体内的自由电子在该磁场的作用下激发出谐变电流,谐变电流沿管线流动,激发出二次谐变磁场,于是我们便可通过PL-960的接收机接收这个二次磁场来确定地下管线的位置、走向及埋深。PL-960的感应探测法适合于管线在地面没有暴露点的情况下进行管线探测,这种方法的工作效率高,适于大面积勘探和快速追踪管线。以直接法工作时,需要将发射机的红色电缆连接在暴露的管线上,黑色电缆接地;发射机输出的谐变电流即直接送入地下管线中,该电流产生一个谐变磁场,接收机探测到这个谐变磁场信号,确定管线的位置、走向和埋深。采用直接法探测的优点是管线定位精确,对于现场管线复杂和附近有较多金属物的探测非常适用。


先进的可发射多种探测频率的发射机
    PL-960发射机可发出三种分别为27kHz、83kHz和334kHz的单一频率和一种由27kHz和83kHz两种频率混合输出的谐变磁场,独到之处是其选择的三种频率跨度很大,分别适用于寻测直长管线、短或中等长度的管线或以较高的精确度寻测支管或较短的管线。选择低频工作时,适用于探测长直的管线;利用高频进行探测,可区分埋设较短的管线和支管。特别是比较高的探测频率满足了对越来越多的胶圈接口的球墨铸铁管的探测需求。而且PL-960的发射机可同时发射27kHz和83kHz两种频率,由接收机选择接收,达到对管线的最佳测位效果,这对于探测复杂的混合管网尤其重要,使用者可根据现场情况有针对性对选择发射频率,达到快速、精确地定位管线的目的。

独有的双线圈差动天线专利技术
    PL-960的接收机天线采用的是富士公司独家专利的双线圈差动天线,其设计原理是利用A/B两支线圈接收电磁感应信号,两支线圈输出电流方向相反并形成一个平衡回路,利用两者的电流差值,即双线圈感应的平衡点来判断管线位置。专利的差动天线具有以下特性:
    一、 使仪器在探测过程中的抗环境电磁干扰能力明显增强,这种特殊的天线结构可以很好的滤除非探测信号的环境电磁波干扰。
    二、 将接收机得到的被测管线上方感应磁场的强度反映曲线变窄变尖,从而使被测管线水平位置的探测更加容易、更加明显,准确度更高。同时,提高了相临管线的探测分辨能力。


独特而多样的测深方式
    PL-960采用了直读、特征点、45°等多种测深方式。其最常用的直读法不同于普通的双线圈一次测量方式,它采用了同一线圈二次测量的特有方式。专利的差动天线和特有的二次测量方式,使得PL-960的测深精度在普通直读法测深的基础上有了很大提高。即保持了直读法测深方式的操作简便、结果直观、受现场地表环境影响小的优点,又避免了地下相邻管线在测深时的干扰及普通双线圈直读测深时不可避免的物理误差。从而大大提高了测深的精确度。


    PL-960的平移特征点法的测深方式也同样具有同类仪器不可比拟的优点,其测深时的信号平衡与增益完全由接收机自动完成,无需操作人员去调整。同时亦不需要操作人员计算应将信号下降至哪一个读数,因为特征点标记此时已在屏幕上显示出来。大大简化了平移法测深的操作过程,同时也避免了手动调整造成的不可避免的误差,进一步提高了测深的精度。


    实践证明,使用基于双线圈磁场水平分量垂直梯度法的差动天线进行管线探测,灵敏度和定位精度明显要好于单线圈接收天线,而且对于并行管线较多、管线密度较大的城市管网探查非常实用。PL-960对于埋深5m以内的管线,其平面定位和深度的探测均有很高的定位精度。

快速、准确寻测管线的工作模式
    PL-960的测量模式包括最大值法、最小值法和BAR天线法。接收机接收到的谐变磁场可以看成是由一个水平分量和一个垂直分量组成,在管线的正上方,水平分量和垂直分量分别会有极大值和极小值出现。探测谐变磁场水平分量出现的极大值称之为最大值法,探测垂直分量的极小值称之为最小值法。PL-960利用垂直分量的变化梯度快、脉冲性好的特点,增加了最小值工作模式。 PL-960配合最大值和最小值工作模式,为操作者提供了更灵敏、方便的操作和显示功能。比如使用最小值法探测,接收机从埋设管线的上方的右侧移至左侧或从右侧移至左侧时,位于管线正上方时仪器扬声器的音量为最小,而接收机液晶显示屏会用一个表示操作者的小人图像表示显示管线的位置是在仪器的左侧或右侧,指示管线位置清晰、明了;使用最大值探测时,液晶显示屏用直观的棒状图形和精确的数字来指示管线的感应信号大小,有助于操作者精确地定位管线。使用BAR天线法时,可大大的增加探测追踪的距离。

方便、快捷的智能化操作
    PL-960的大屏幕液晶屏以图形或数字方式显示,屏幕上的数据和符号清晰、醒目,使操作者在现场对埋设管线的位置、方向及埋深一目了然;由于主机内部采用了微电脑控制,测量和控制功能实现了智能化,如切换工作模式、频率选择和自动关机功能等,而且仪器的所有操作均可通过面板上的轻触式按键完成,包括改变频率、选择工作方式、调整灵敏度和深度测量等等。在进行深度测量时,仪器自动指示出管线感应电流的相对值,有助于操作者判断深度测量的准确性。另外,PL-960的自然波法探测技术可用来区分地下埋设的金属管道及电缆。


    最新款的PL-960接收机增加了平移法测深功能,使其具备了三种测深方式。使用者可根据现场情况灵活选取适合的测深方法,或者使用不同的方法相互校验,进一步提高测深的精度水平。


轻巧、美观的结构设计
    PL-960的接收机和探测天线采用高度集成的一体化结构设计,体积和重量大幅度减小,接收机的操作重量仅2公斤,长时间工作也不会感到疲劳,仪器的外观设计为新颖的流线形,美观大方;艳丽醒目的粉红色外壳和深灰色的操作面板是现代人机工程学的结晶。携带PL-960为一个软质背包,野外工作更为方便。


    PL-960是新一代数字化、智能化管线探测技术与日本富士经典专利技术相结合的产品,多次的现场实践证明,它是设计成功并具备国际一流水平的新一代管线探测仪器。


    为适应不同使用单位的需要,富士公司最近又开发出了PL-2000型管线及电缆测位器,该仪器与PL-960的不同点是工作频率设定为27kHz、8kHz、0.5kHz三个频率,该仪器更适合于长距离追踪导电性良好的通信电缆、电力电缆、小口径钢管和光缆等管线。


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