1. 研发意义

地下管线探测仪的研发生产在国内已有三十多年历史，我公司在研发生产地下管线探测仪的同时，长期致力于金属管线路由、故障测试技术的服务和研究，为客户解决了很多疑难问题，得到广大用户的信赖和支持，同时我们把现场的问题带了回来，有针对性研究，终于诞生了用户期望的、国内*的“金属管线综合探测仪”。该产品的研发成功，解决了多年来困扰供电部门带电寻径的问题；解决了故障管线准确路径寻测难的问题；开辟了金属管线寻径新领域，打破了国外产品在中国的垄断。

1. 应用范围

自产品推向市场以来，因其功能强大、性能*已广泛应用于城市供电局、县电力局、铁路供电段、大中型企业（石油、化工、煤矿、电厂、钢厂）、院校、物业小区、城市路灯、高速公路、通信维护等部门。在我们强有力的技术支持下，为供、用电部门快速抢修、快速查找地下管线发挥着应有的作用。

1.3温馨提示

仪器虽功能强大、性能*，但它总是一种工具，是辅助人来解决问题的一种工具，它不可能直接告诉人们线路的具体位置，但是，操作者可很容易根据仪器所反映的各种信息加以判断作出结论。

公司将在产品的改进、提高方面不懈努力不断推出技术更先进、性能更*、功能更完善的新产品，在金属管线监护、测试领域中为您提供坚实的物质基础和强有力的技术支持，同时希望用户给我们多提宝贵意见。

为了确保安全顺利使用本仪器，为了大发挥仪器功能，请在使用仪器前仔细阅读用户手册。

第二章　仪器简介

2.1工作原理

本仪器是以电磁波在传输过程中的反射原理和电磁感应原理为基础，结合数字滤波 、无线接收、软件控制而设计的高科技产品。

电磁感应：其基本工作原理是：由发射机产生电、磁波并通过不同的发射连接方式将发送信号传送到地下被探测金属管线上，金属管线感应到电磁波后，在线缆表面产生感应电流，感应电流就会沿着金属线缆向远处传播，在电流的传播过程中，又会通过该线缆向地面辐射出电磁波，这样当地下金属管线测试仪接收机在地面探测时，就会在地下金属管线正上方的地面接收到电磁波信号，通过接收到的信号强弱变化就能判别地下金属管线的位置和走向。如下图所示：

此原理实现的条件：首先，要有能发出足够电能的信号源，在具备传输电能的线路中形成电流，电流在流动过程中又在该线周围产生磁场；其次，要有能接收这一特定磁场的电路，把磁场的变化过程以电信号形式显示出来。

2.2仪器特点

2.2.1发射机特点

1）具有方便用户的软件和全中文菜单。按键定义简单明了。测量方法简单快速。

2）恒功率输出、自动匹配，保证本机工作在状态。内置绝缘回路电阻表功能，自动测量金属管线对地及相间的环路阻抗，可协助判断金属管线绝缘性质。

3）查找金属管线路径成功率、测试精度及测试方便程度优于国内任何一种检测设备。

4）仪器具有强大的数据处理能力和友好的显示界面

5）内置锂电池供电，可在无电源环境测试金属管线的路由，保障日常工作。

2.2.2接收机特点

1)便携轻巧，使用方便，充电锂电池供电，一人即可操作，使用简单。

2)数字化设计，软件控制，性能稳定、可靠。

3)所测信息以数字大小、升降光栅长短、声音缓急三种方式提供给操作者，使测试过程轻松自如。

4)接收机具有缺电报警和自动关机保护等功能。

5）接收机可接A字或探损杆采用跨步电压法定点。

6）接收机可配识别接收耦合钳用于管线鉴别。

2.3仪器组成

1）地下管线探测仪发射机 一台

2）地下管线探测仪接收机 一台

3）接、发通用锂电池充电器 一台

4）仪器输出线 一组

5）发射耦合钳 一把

2.4仪器参数

2.4.1发射机

1）输出信号：四种交流输出模式低频、中频、高频、射频、绝缘回路阻抗测量。

2）输出功率：恒功率输出，高、中、低三档。

3）输出模式：直连法、耦合法、感应法。

4）阻抗显示：0～25000欧姆。

5）负载匹配：自动调节匹配。

6）显示界面：背光照明，显示输出能量、运行模式、自检状态、负荷电阻等。

7）整机采进口高容量18650锂电组，充放电500次。工作时间大于8小时，电量提示。

8）体积：277x227x153mm

9）重量：3.5kg

10）工作条件：温度-10℃～+45℃，相对湿度90%。

2.4.2接收机

接收机具有“基本”和“外设”两种接收方式，当模式为“A字架”模式时，只有在A字架模式才能进入“外设”接收方式。

基本接收方式

1）接收频率：接收低频、中频、高频、射频和50Hz的五种正弦交流信号。

2）接收模式：波峰法（水平线圈）、 波谷法（竖直线圈）、深度测量（双水平天线）、电流测量（双水平天线）。

3）信号界面：数字大小、梯形光栅长短、声音缓急三种方式同时提示信号强弱

4）显示界面：高亮度LCD, 支持强阳光下工作，背光照明,保证夜间正常工作。

5）增益控制：手动调节，动态范围000——100db。

6)探测长度：直连金属管线时，长15KM。.

耦合金属管线时，一次耦合可测3Km，多次耦合无限远。

感应金属管线时，一次感应可测300m，多次感应无限远。

7）深度测量：直读探测深度，范围 000—300cm。

80%法测深度，范围 000—300cm（耦合）\600cm（直连）

8）电流测量：直读电流，范围000—999mA.

9)探测精度：±2.5%+5厘米 (0-2m)

10）电 源：进口高容量18650锂电组，充放电500次。

11）待机时间：大于12小时，电量提示。

12）过热过流：自动保护。

13）工作温度：-10℃—40℃。

14）体 积：650×110×32mm

15）重 量：1.6Kg

2.5发射机仪器面板及功能简介

发射机就是能发出足够电能的信号源，是本套仪器的核心之一。其功能齐全、智能化程度高、操作简单。

2.5.1面板简介

①开关键 ②输出口 ③液晶显示区④模式键⑤功率键⑥充电口

见下图所示

2.5.2功能简介

①开关键：此开关为自锁开关；按下接通电源，发射机处于工作状态；弹起断开电源，发射机处于关机状态。

②输出口：此接口为多芯航空插座；用于改变信号的输出模式。接入直连线为直连模式；接入耦合钳连线为耦合模式；不接线仪器没有任何信号输出。

③液晶显示区

模 式：显示当前输出模式；可分别显示低频、中频、高频、射频、绝缘回路电阻测量。在感应模式下只显示射频或高频。

功 率：显示当前输出功率；可分别显示低档、中档、高档。

模 式：显示当前工作模式；可分别显示直连、耦合、感应。

阻 抗：显示当前环路阻抗值；有效显示为1欧姆——25000欧姆。

电 量：提示当前电池电量。

匹配提示：图标移动表示发射机已稳定工作。

④模式键：此键为点动开关：每按一次可改变一次输出信号的模式，由低频、中频、高频、射频循环选择；开机初始为低频。在感应模式下只能选择射频或高频。

⑤功率键：此键为点动开关：输出功率；可分别显示低档、中档、高档。每按一次可改变一次输出功率，循环选择；开机初始为低档。

⑥充电口：此接口为Φ2.5充电座；用于连接充电器给电池充电。

2.5.3操作界面简介

模 式：显示当前的发射模式；分别显示低频、中频、高频、射频；开机初始为低频。

电量显示：显示当前电池电压。

外部阻抗：显示仪器测量外部金属管线的阻抗。

功率档位：显示低档、中档、高档，开机初始为低档。

输出方式显示：在仪器与外部阻抗匹配过程中，右下角的图标停止不转转，当仪器与外部阻抗匹配好以后，图标开始旋转。

电 量：提示当前电池电量；以电池符号表示，全为满电量。

2.6接收机面板及功能简介

1)面板简介

①液晶显示区

②按键区：音量、背光、电流、深度、模式、频率、增益加/减

③电源开关

④数据通讯口

⑤充电口

2)功能简介

①液晶显示区

频 率：显示当前的接收频率；分别显示低频、中频、高频、射频和50Hz；开机初始为低频。

梯形光栅：表示接收到信号强弱的一种界面，以光栅长短表示信号强弱。

三位数字：表示接收到信号强弱的一种界面，以数字大小表示信号强弱；有效数位000-999，当显示999时为信号过强、超范围显示。还可瞬间显示直测深度值，动态范围000-999㎝；也可瞬间显示直测电流值，动态范围000-999mA；

增 益：表示接收机当前处理信号的放大倍数，动态范围000-100db;开机初始为060db。

模 式：表示接收机接收信号的方式，分别显示波峰 、波谷 、外接设备 ；开机初始为波峰。

电 量：提示当前电池电量；以电池符号表示，全为满电量

音 量：表示蜂鸣器当前工作状态，以喇叭符号加线条表示，一条线为低响度、二条线为中响度、三条线为高响度、打叉为关闭蜂鸣。开机初始为中响度。

目标方位：在波谷模式下，偏离金属管线会自动出现左右箭头（→）⊙（←）指向此标识（方位指示）；在金属管线上方箭头自动消失。

②按键区

频 率 键 :此键为点动软开关；每按一次可改变一次接收信号的频率，由低频、高频、工频（50Hz）、循环选择；开机初始为低频。

模 式 键 ：此键为点动软开关；每按一次可改变一次接收信号的方式，由波峰 、波谷 、外接设备数据通讯口 ；循环选择；开机初始为波峰。

增 益 键 ：此键为两个点动软开关，箭头向上表示可增加增益，箭头向下表示可降低增益；每按一次改变一个数量，按住不动连续改变；

电 流 键 ：此键为点动软开关，每按一次可直测一次电流值，瞬间显示在三位数字区。

深 度 键 : 此键为点动软开关，每按一次可直测一次深度值，瞬间显示在三位数字区。

背 光 键 ：此键为点动软开关，每按一次可开启、关闭之间切换，开机初始为关闭背光。

音 量 键 ：此键为点动软开关，每按一次可改变一次蜂鸣响度，由中响度、高响度、关闭蜂鸣、低响度、循环选择。开机初始为中响度。

③充 电 口：此接口为Φ2.5*5.1充电座；用于连接充电器给电池充电。

④开 关 键：此开关为自锁开关；按下接通电源，接收机处于工作状态；弹起断开电源，接收机处于关机状态，本仪器具有缺电自动关机。

⑤外接设备数据口:此接口为多芯航空插座,用于外接A字架、探损杆、及识别接收大小耦合钳等外部设备。扩展接收机信号介入的方式。

3）接收机外接设备的操作

1）A字架跨步电压故障定位

接收机外接设备模式下直埋电缆故障定位，由发射机向不良电缆发送低频的测试信号，此信号在不良点流入土壤的电流呈漏斗状分布，跨步电压法正是通过A字架寻找土壤中电势低点或跨步电压零点，精确定点。

2）识别接收耦合钳鉴别目标查找所需线缆。

3）配合听诊器判别电缆运行状态。

2.7发射机工作模式

发射机具有四种工作模式（直连法、夹钳耦合法、感应法和回路电阻测量），要保证信号在目标金属管线上可靠传输，线路中必须有可靠的回路。它可以是由大地构成的间接回路，可以是由足够长的金属管线与大地间形成的分布电容构成的容性回路，也可以是由线间短路故障点构成的直接回路。不同的回路满足不同的测试，如：带电地下管线测试必须金属管线外铠直接大地回路。

发射机的信号用直连线直接施加到目标金属管线（停电金属管线）上即直连法。直连线分红、黑两线，红线接到金属管线的某一根线上，黑线是仪器工作地线，应单独可靠接地。为保证信号在线路中单向可靠传输，要求至少断开目标金属管线的一端地线，使信号以间接回路或容性回路的方式通过大地回流。如图利用金属管线

直接传输信号，传输过程衰减小、信号强、传输远，是信号施加的方法，适用于任何一种信号的传输，是测试的方法。详细操作见第四章。

2.8接收机工作模式

当金属管线被施加信号后，金属管线上就有了电流，同时电流又产生磁场辐射到金属管线周围。磁场的频率与被施加信号频率一致，强弱是以金属管线为圆心递减向外辐射，方向是辐射圆周上某点的切线方向。

接收机通过内部天线，分别接收金属管线辐射出来的磁场信号或泄漏的电场信号，可用五种不同的频率工作模式处理，把信号的强弱变化提示给操作者。

2.8.1波峰法

在传输某一特定信号金属管线的正上方，接收机测得的信号；在同一平面上左右移动接收机测到的信号会随即衰减，故命名为波峰法。其实它是利用接收机内水平天线来感应磁场信号的。

当水平方向的磁场穿过水平天线时线圈中就产生了感应电流，感应电流的大小随穿过水平天线磁场的多少（磁通量）而变化，只有在金属管线正上方时穿过水平天线的磁场是多（磁通量大），既接收机测得的信号。如图所示：

波峰法适合路径探测、深度测试、故障预判、短路点定位等。

2.8.2波谷法

在传输某一特定信号金属管线的正上方，接收机测得的信号弱，在同一平面上左右移动接收机测到的信号会随即增强，与波峰相反，故命名为波谷法。其实它是利用接收机内垂直天线感应磁场信号的。

当垂直方向的磁场穿过垂直天线时线圈中就产生了感应电流，感应电流的大小随穿过垂直天线磁场的多少（磁通量）而变化，只有在金属管线正上方或远离金属管线时穿过垂直天线的磁场是少（磁通量小），既接收机测得的信号弱。

正因为在金属管线上方和远离金属管线所侧得的信号都是弱，所以波谷法在显示上设计了方位指示；适用于对路径的验证及45°法测深。

2.8.3外接法

接收机可通过外接A字架、探损杆及接收耦合钳等采集信号扩展功能。

在此模式下外接A字架或探损杆，利用A字架或探损杆的两个地针测得对大地漏电电缆的电势，并传输给接收机比较处理，以信号强弱的形式提供给操作者，再依据跨步电压理论作出判断，实现对大地泄漏故障的准确定位。

跨步电压法精确定点示意图。

从电缆不良点流入土壤的电流如上图所示，土壤表面电位呈漏斗状分布，跨步电压法正是通过A字架寻找土壤中电势低点或跨步电压零点，精确定点。

发射机发送的低频信号在故障点周围产生一个泄露磁场即跨步电压，通过接收机接A字架沿电缆路径测量电位的变化情况。当靠近故障点时，电位差将迅速增加，相应接收机的信号强度增大，并在故障点前、后点测量时，电位差达到大值；当两电极位于故障点正上方而且距故障点前后距离相等时，电位差为零，接收机信号接收小；当两电极越过故障点后，测量电位由大逐步减小且极性相反。

故障寻测时，先沿电缆路径方向找出极性变化区域，再精确找到“零”电位点，即可精确地找到故障点。若遇多点故障，则可沿电缆路径测数处“极性变化点”，再分别找到数处地电位突变的“零”电位点，以确定各个故障点的精确位。

2.9附件的操作

2.9.1充 电 器：配备锂电池充电器为DC8.4V、1A智能充电器，具有限流充电、过流过热保护功能。充电器接AC220V市电，指示灯亮绿色，充电头插入主机充电座后，指示灯变红色，表明正在给电池充电；当指示灯再次变绿时，表明充电器进入小电流慢充电状态，一般要求充电时间应达到8-12小时。

2.9.2直 连 线：将直连线的航空插头插入发射机的输出口，红黑两个夹子分别接金属管线和地。

2.9.3地 钎：直连线的黑夹子与地钎相连插入潮湿土壤，与大地构成回路。

2.9.4发射耦合钳（选配件）：宽频大开口（125mm）金属管线钳。钳体直接出线与发射机相连，用于地下管线信号输出。

2.9.5接收耦合钳（选配件）：宽频大开口（125mm）金属管线钳。钳体直接出线与接收机相连，用于判断地下管线信号识别。

2.9.6A字 架（选配件）：此件由架体、地针、连线组成

1）架体：可折叠的钢制结构件，按下碰珠可方便打开、折叠；打开成A字型，方便使用，折叠成一字型，方便存放。主侧梁上方装有四芯航空座，便于接线。主横梁下方两端装有M10螺母，便于连接地针。

2）地针：与架体相连插入土壤或接触潮湿路面，采集土壤中或路面上的电势。

3）连线：两头装有四芯航空头，便于A字架和接收机的连接。

2.9.7听诊器（选配件）：听诊器直接出线与接收机相连，用于判断电缆运行状态的识别。