TAM-4000地下管线探测仪使用技巧
台湾思禄克科技
一、管线仪简介
台湾思禄克TAM-4000地下管线探测仪
TAM-4000管线探测仪均为由一台发射机和一台接收机组成，用于地下金属管线路由的精确定位、深度测量和长距离管线的追踪。它采用了雷迪公司独创的双水平线圈和垂直线圈电磁专利技术，并且增加了测量目标管线电流强度和电流方向的功能，提高了管线仪定位的精度和对目标管线的识别能力，在管线密集复杂的区域也能准确地对目标管线进行追踪和定位。
TAM-4000地下管线探测仪还有许多可选配件，从而扩展了它们的用途和应用范围。不但可以对直埋管线的对地绝缘故障点进行准确的定位，也可以对非金属下水管道、污水管等的进行探测，还可以使用特殊夹钳（或听诊器）从很多根管线中识别单一的目标管线。另外，雷迪公司还提供了探测深度更大的双深度天线及专门用于水下工作的水下双深度天线等配件。
三、管线仪的探测原理及方法
1、原理
TAM-4000地下管线探测仪地下管线探测仪使用的是电磁感应法。
用管线仪的发射机在地下管线上施加一个交变的电流信号I。这个电流信号在管线中向前传输的过程中，会在管线周围产生一个交变的磁场。其大小为I=K*I/R，方向为等势圆周上的切线方向。将这个磁场分解为一个水平方向的磁场分量和一个垂直方向的磁场分量。通过矢量分解可知，在目标管线的正上方时水平分量为最大，垂直分量为最小，而且它们的大小都与管线的位置和深度呈一定的比例关系。因此，用管线仪接收机里的双水平天线和垂直天线分别测量其水平分量和垂直分量的大小，就能准确地对地下管线进行定位和测深。
2、方法
台湾思禄克TAM-4000地下管线探测仪都有无源工作方式和有源工作方式等两种方式。
无源工作方式用来搜索一个区域内未知的电力电缆及其它一些能主动向外幅射信号的管线。不需要发射机对目标管线施加信号。有电力（Power）和无线电（Radio）两种模式。将接收机调到这两种工作模式，调节灵敏度，得到合适的读数，提着接收机在区域内进行网格搜索，并使机身面与移动方向成直线且尽可能与通过的管线呈90°，接收机有响应显示时，则表示有管线存在。
有源工作方式用来追踪和定位由发射机施加到目标管线上的信号，从而对管线进行定位和测深。发射机施加信号的方法有直接法、夹钳法和感应法三种方法。接收机对目标管线进行定位有峰值模式和谷值模式两种模式，深度测量有直读法和70%法两种工作方法。使用接收机还能对施加到管线上的信号电流的大小和方向进行测量（限于PDL型仪器）。
峰值模式用两个水平天线接收目标管线信号的水平分量。接收机在目标管线的正上方将得到最大（峰值）响应。谷值模式用一个垂直天线接收管线信号的垂直分量，接收机在目标管线的正上方响应为零（谷值）。
直读法测深时，将接收机放在管线的正上方，使机身面与管线走向保持垂直并与管线成90°，按下深度测量键直接测量深度。70%法深度测量精度高，抗干扰能力强。在管线正上方时，将读数调整到合适值，使其下端接近并垂直地面，然后将接收机沿与管线垂直方向左右移动，并保持与在管线正上方时为同一高度，直到显
示器读数下降到管线正上方时读数的70%。这两点之间的距离即为管线的深度。
定位误差的矫正：当探测的目标管线旁侧存在干扰时，即旁侧管线感应的信号与目标管线上的信号叠加在一起，这时无论何种管线仪无论是峰值还是谷值定位都会存在偏差。针对雷迪管线仪可采用如下方式改正，找准仪器的峰值位置和谷值位置并做好标记，目标管线正确位置在峰值点另一侧，距离为峰值、谷值位置距离的一半。
三、应用
1、频率选择（发射机频率的确定）：低频耦合作用小、穿透力差、衰减平缓；高频耦合作用大、穿透力强、衰减较快。右图上：管线表面积增大使信号泄漏随之变大；下图：干燥土壤应使用高频信号、潮湿土壤应使用低频信号。
下图：识别单根管线的能力：高频信号更容易耦合到其它管线，这样将难以识别正确的目标响应，所以在条件允许的情况下，应该尽可能地使用较低的频率。
虽然高频信号有如此不足且衰减较快，但是较小的高频信号很容易从地表感应到管线上；
下图：高频信号在较短的管线上更容易激发出电流以供检测； 下图：高频信号的耦合作用可以使信号跨越绝缘的柔性接口，继续沿管线传输（电容原理）。
具体应用时：感应法可选8k（适用于电缆、钢管等）、33k（钢管、铸铁管、铠装光缆等）、65k（柔性接口铸铁管、光缆等）。夹钳法可选8k、33k、65k及混合频率发射（适用于RD400），频率适用范围同感应法。混频可任意组合8k、33k、65k中的两个或三个频率。直连法可选Lf、Lf+CD（适用于电缆、钢管等）、8k、33k、65k（适用范围同上）、FF（外绝缘故障查找）、混频。
2、直连法信号加载前应清洁加载点，信号将沿管线双向传输，但分配并不是均匀的，接地点应与管线有一定的距离（≥5m），接地针应插入泥土，必要时浇水以降低接地电阻，以利于信号传输到远端。值得注意的是：‘5m’并不单纯指接地点与加载点的距离，如左图：很短的一段管道与接地线形成了好的回路；右图是接地点靠近未知分支形成较短回路的情况，发现上述情况应重新选择接地点，保证接地点到管线有足够的垂直距离。
3、夹钳法加载信号应注意：必须构成回路！A、管线直
埋、向两端延伸且足够长；B管线向两端延伸，末端接地；C、一端直埋足够长或末端接地，另一端有绝缘接口，须桥接或直接接地；D、夹钳必须闭合。
警告！！A、无论是直连法还是夹钳法，都不能直接对无绝缘保护的带电裸线加载，以确保人身和仪器安全；B、在加载操作完成之前，发射机必须关闭；C、直连法开机后不可触摸被激发的管线。
4、感应法是当不能直接接触管线时，给管线施加信号的方法。发射机开机，无须接触管线，信号便可施加到管线上，简便又快捷。缺点是信号会感应到目标附近的其他管线上，有时会影响到目标的精确定位。
在条件允许的情况下应尽量使用直连法，因为直连法加载的‘一次’信号效果较好；其次应选择夹钳法，夹钳法是最强的感应模式。但是感应法在很多情况下是非常方便和实用的，比如潮湿土壤中大管径的自来水管道、柔性接口较多的管道、无法开挖加载的光缆等，最重要的是对未知管道的探测，以上情况需要对感应法有较好的掌握。
5、峰值、谷值切换：追踪单一管线时，使用谷值模式，可根据左右箭头指示快速确定管线位置，但在追踪中必须周期性地调节到峰值模式以检验并准确标记。峰值、谷值定位结果相互验证，可以有效地把握管线定位精度：两种方式定位结果相差＜15厘米时，峰值定位结果准确可靠，两种方式定位结果相差≥15厘米时，实际管线位置在峰值定位点的另一侧。注意：峰值定位使用双水平线圈，精度远远高于谷值法，在实地标记前的定点定位工作必须使用峰值模式验证。
6、电流方向指示：在直连方式下，通过电流方向指示可以快速识别目标管线，如右图：目标管线的电流方向是‘远离’发射机的，干扰管线上的感应电流方向是相反的，对于判断目标管线具有一定的指导作用。
7、深度键：在直连方式、目标管线上工作信号的电流强度＞6mA时有效。可直接读取管线埋深（公制单位），理论上读数为管线中心到管线仪底部的距离。注意：A、测深前必须定位准确；B、当埋深较浅（≤20cm）或有干扰时，可适当提高发射机稳定后检测；C、距离发射机10m（30英尺）内发射机电磁场干扰深度测量，必须远离发射机10m后才能进行测深操作，如果必须检测初始段埋深，可增加一根＞10m的辅助线；D、T型管道及转弯处电磁场发生畸变，测深不准确。
8、管线/探头模式：金属管线探测必须选择管线模式；选择发射探头定位模式配合非金属探头可用于非金属管道追踪。工作中应注意不要混淆。
9、水平定位找到信号最大响应点后，原位旋转接收机，最大响应值位置仪器大面垂直方向为管线方向。
10、综合方法要点：
、信号电流将沿管线衰减，衰减的程度因管线绝缘或防腐保护层的不同而不同，但没有特殊情况时衰减基本上是均匀的，如果电流强度在较小的范围内有很大的变化，则可能是有分支或其它管线的搭接等情况，必须注意查找。查找的方法如下图：从信号突变点向后退5m，以突变点为圆心进行‘切割’。可能会出现的情况：
A、 发现分支；B、发现转弯—Ⅰ；C、发现转弯—Ⅱ；D、发现终点或断点。
应该注意的是：信号响应的变化是电流强度变化的必然反应，但信号响应的变化如果是管线埋深等变化造成的，这时如果检测电流强度，将不会有明显的改变。另一种寻找分支的方法是：在主管线两侧50cm处，接收机大面平行于主管线进行‘切割’搜寻。
、70%法测深：即使是在直连方式下，直读法测深抗干扰能力较差，70%法抗干扰能力强、精度高、测深更加准确，可以用于检验直读法测深的精度。
管线调查方法：首先使用电力工作模式（工频）和无线电模式分别进行网格搜索，‘切割’线路间距1m，对异常点进行标记并绘制草图，然后使用发射机和接收机配合对管线进行准确定位并测深。网格搜索只能探测到一部分管线，下一步的工作是使用发射机和接收机配合、（间距大于20m），分别使用所有匹配频率沿着四个不同方向探测，使用上述方法能够准确地找出所有
金属管线。进行管线追踪时，接收机确定管线位置并标记A，追踪行进20-25m，标记B，发射机移至A；接收机继续追踪行进20-25m，标记C，发射机移至B……，如此循环操作，可以更准确地定位管线。发射机正下方信号最强，精确确定发射机正下方管线的位置和方向非常重要。左下图所示为估算的感应信号强度，如果转动发射机使其线圈处于垂直位置，感应信号强度为一种特殊的分布方式，如右图所示：当中间为通电的电缆，邻近的两个管线间距较小，难以用普通方法准确分辨这三条管线时，可以试用这个方法。使用感应法时，在发射机10m（30英尺）范围内，接收机将会接收到发射机的信号，不能在距发射机 10m以内使用接收机。可以用发射机直接检验接收机：如果接收机响应变大，应该降低发射功率或增大接收机与发射机之间的距离。当邻近管线埋深比目标管线浅时，邻近管线上接收机响应值有可能大于目标管线，但信号电流强度要小于目标管线，这是排除干扰的一个重要方法（直连法有效）。当目标管线上方有钢筋网或其它干扰(左图)，造成接收机响应杂乱时，可适当提高接收机，将有助于消除干扰。
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