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(tǒng)，由信號發(fā)射機(jī)和接收機(jī)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(jìn)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(xiàn)跟蹤正誤提示，排除臨線干擾。
l 實時進(jìn)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(jié)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(diào)零，箭頭指示故障點方向。
l 全數(shù)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(fā)射機(jī)多種信號輸出方式：直連輸出、卡鉗耦合、輻射感應(yīng)。
l 發(fā)射機(jī)大功率輸出，輸出多檔可調(diào)，自動阻抗匹配，全自動保護(hù)。
l 內(nèi)置大容量鋰離子電池組，欠壓自動關(guān)機(jī)，長時間無操作自動關(guān)機(jī)。
l 機(jī)殼堅固、質(zhì)輕便攜。
三、技術(shù)指標(biāo)
l 發(fā)射機(jī)：
1. 輸出方式：直連輸出、輻射感應(yīng)、卡鉗耦合（選配）。
2. 輸出頻率：640Hz（復(fù)合頻率）、1280Hz（復(fù)合頻率）、10kHz、33kHz、83kHz。
3. 輸出功率：大10W，10檔可調(diào)，自動阻抗匹配。
4. 直連輸出電壓：高150Vpp。
5. 過載和短路保護(hù)。
6. 人機(jī)界面：128×64點陣液晶顯示器。
7. 內(nèi)置電池：4節(jié)18650鋰離子電池，標(biāo)稱7.4V，6.8Ah。
l 接收機(jī)：
1. 輸入方式：內(nèi)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(jī)界面：320×240點陣液晶顯示器。
6. 內(nèi)置電池：2節(jié)18650鋰離子電池，標(biāo)稱7.4V，3.4Ah。
l 其他：
1. 體積：發(fā)射機(jī)270×220×85mm，接收機(jī)700×270×120mm。
2. 質(zhì)量：發(fā)射機(jī)2.2kg，接收機(jī)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(fā)射信號的一般方法
發(fā)射機(jī)對管線發(fā)射信號的方法有三種：直連、卡鉗耦合和輻射感應(yīng)，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(fā)射機(jī)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?xì)夤艿?、通信電纜、電力電纜、陰極保護(hù)管道測試點或其它接入點，以及有長線特征的連續(xù)性金屬結(jié)構(gòu)等。
發(fā)射機(jī)發(fā)出的電流經(jīng)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(fā)射機(jī)。管線上的電流會產(chǎn)生電磁場輻射，接收機(jī)通過接收磁場進(jìn)行管線探測。
相比于其他方法，直連法能夠得到大的發(fā)射電流，所以在條件允許的情況下，應(yīng)盡量采用直連法。
1、直連輸出線纜連接
將發(fā)射機(jī)直連輸出線纜一端的5芯紅色航空插頭插入發(fā)射機(jī)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(xù)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(yīng)與管線距離5m以上，而且黑色接地導(dǎo)線應(yīng)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(fā)射信號，從而干擾目標(biāo)管線的正常探測。
l 接地釬和目標(biāo)管線之間不應(yīng)有其他管線，否則這些管線上也會感應(yīng)到發(fā)射信號，從而產(chǎn)生干擾。可在打接地釬之前用無源探測的方法進(jìn)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(yán)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(shè)法將絕緣的兩部分之間進(jìn)行電氣連接。檢查方法：確認(rèn)接線正確后，打開發(fā)射機(jī)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(guān)鍵 
，打開發(fā)射機(jī)電源。發(fā)射機(jī)自動檢測連接的附件并工作在直聯(lián)模式。
在直連狀態(tài)下，將會首先進(jìn)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(biāo)志，不輸出信號以保護(hù)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(shù)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(fā)射頻率。共有五種頻率可供選擇：640Hz，1280Hz，10kHz，33kHz，83kHz。開機(jī)默認(rèn)1280 Hz。
總的來說，選擇哪一種頻率并沒有通用標(biāo)準(zhǔn)，可根據(jù)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(jī)默認(rèn)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(yīng)到其他管線上；而且這兩種為復(fù)合頻率信號，接收機(jī)能夠進(jìn)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(yuǎn)，對其他管線的感應(yīng)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(yīng)到其他管線。
l 在能夠正常探測的情況下，應(yīng)優(yōu)先選擇低頻。
5、輸出水平調(diào)節(jié)
按輸出減小鍵
和輸出增大鍵
調(diào)節(jié)輸出水平（信號大?。?，共分10檔，屏幕右下角顯示輸出電壓和電流。
應(yīng)根據(jù)需要調(diào)節(jié)輸出水平：
l 較大的電流有助于穩(wěn)定探測及準(zhǔn)確測深。
l 在較高頻率（10kHz及以上）以及很淺的深度（1m之內(nèi)），較高輸出電流可能會造成接收飽和失真，造成接收機(jī)響應(yīng)非線性及測深誤差增大，此時應(yīng)適當(dāng)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(yīng)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(fā)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(nèi)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(fā)射機(jī)提供初級電流，管線－大地間耦合產(chǎn)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(guān)，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(jìn)行正常探測。
卡鉗耦合法發(fā)射信號的優(yōu)點在于使用方便，無須和管線進(jìn)行電氣連接，對管線的正常運行不會產(chǎn)生任何影響，而且能夠減少對其他管線的感應(yīng)；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(fā)射機(jī)附件連接線纜（兩端為紅色5芯航空插頭）的一端插入發(fā)射卡鉗插座，另一端插入發(fā)射機(jī)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(yīng)出信號。接地可以是連續(xù)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(shè)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(yīng)出電流，只能通過接收機(jī)的探測效果來判斷，如果不能正常探測，則換用其它信號發(fā)射方法。
l 卡住管線時，確?？ㄣQ的鉗口完全閉合，并確保鉗口無異物、不生銹。
3、界面介紹
發(fā)射機(jī)開機(jī)狀態(tài)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(fā)射頻率。
共有五種頻率可供選擇：640Hz，1280Hz，10kHz，33kHz，83kHz。開機(jī)默認(rèn)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(diào)節(jié)
按輸出減小鍵
和輸出增大鍵
調(diào)節(jié)輸出水平，共分10檔。
使用卡鉗耦合到管線上的電流遠(yuǎn)小于直連法，應(yīng)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。