凱迪正大KD-2123全數字電纜路徑探測儀工作原理及特點

凱迪正大KD-2123全數字電纜路徑探測儀（yí）工作原理及特點

工作原理      

    本儀器是以電磁（cí）波在傳輸過程中的反射原理和電磁（cí）感應原理為基礎，結合數字濾波（bō） 、無線接收、軟件控（kòng）製而設計的高科技產品。

電磁感應（yīng）：其基本工作原理是：由發射（shè）機產生（shēng）電、磁波並通過（guò）不同的發射連（lián）接（jiē）方式將發送信號傳送到地下被探測金屬管線（xiàn）上，金屬（shǔ）管線感應到電磁波後，在線纜表麵產生感應電流，感應電流就會沿著金屬線纜向遠處傳播，在電流的傳播過程中，又會通過該線纜向地麵輻射出電磁（cí）波，這樣當地下金屬管線測試儀接收機在地麵探測時，就會在地下金屬管線正（zhèng）上方的地（dì）麵接收到電磁波信號，通過（guò）接收到的信號強（qiáng）弱變化就能判別地下金屬管線的（de）位置和走向。如下（xià）圖所示：

此原理實現的條件：首先，要有能發出足夠電能的信號源，在具（jù）備傳輸電能的線路（lù）中形成電流，電流在流動過程中又在該線周圍產生磁場；其次，要有能接收這一特定（dìng）磁（cí）場的電路，把磁場的變化過程以電信號（hào）形式顯（xiǎn）示出來。

儀器（qì）特點

發射機特（tè）點

1）具有方便用戶的（de）軟件和全中（zhōng）文菜單。按鍵定義簡單明了。測量方法簡單快速。

2）恒（héng）功率輸出、自動匹配（pèi），保證本機工（gōng）作在較好狀態（tài）。內置絕緣回路電（diàn）阻表功能，自動測量金屬（shǔ）管線對地及（jí）相間的環路阻抗（kàng），可協助（zhù）判斷（duàn）金屬（shǔ）管線絕緣性質。

3）查找金屬管線路徑成功率、測試精度及（jí）測試方便程度優（yōu）於國內任何一種（zhǒng）檢測設（shè）備。

4）儀器具有強大的（de）數據處理能力和（hé）友好的顯示界（jiè）麵

5）內置鋰電池供電，可在無電源環境測試金屬管線的路由，保障日常工作。

接收機特點

1) 便攜輕（qīng）巧，使（shǐ）用方便，充電鋰電池供電，一人即可操作（zuò），使用簡單。

2) 數字化設計，軟件控製，性能穩定、可靠。        

3) 所測（cè）信（xìn）息以數字大小、升降光柵長短、聲音（yīn）緩急三（sān）種方式提供給操作者，使測試過程輕鬆自如（rú）。

4) 接收（shōu）機具有缺電報警（jǐng）和自動關機保護等功能。

5）接收機可配（pèi）識別接（jiē）收耦合鉗（qián）用於管線鑒別。

 儀器（qì）組成

1）地下（xià）管線探測儀發（fā）射機一台

2）地下（xià）管線探（tàn）測儀接收機一台

3）接、發通用鋰電池（chí）充電器一台

4）儀器輸出線 一組

5）發射耦（ǒu）合鉗 一把

6）識別鉗 一把

 儀器參數

2.1 發射機

1）輸出（chū）信號：四種交流輸出模式低頻、中頻、高頻、射頻（pín）、絕緣回路阻抗（kàng）測量。

2）輸出（chū）功率：恒功率輸出，高（gāo）、中、低三檔。

3）輸出模式（shì）：直（zhí）連法、耦合法、感應法。

4）阻抗顯示：0～25000歐姆（mǔ）。

5）負載匹配：自動調節匹配。

6）顯示界麵（miàn）：背光照明，顯示輸出能量、運行模式（shì）、自檢狀態、負荷電阻等。 

7）整機采進口（kǒu）高容量18650鋰電組，充放電500次。工作時間大於8小時，電量提示。

8）體積（jī）：277x227x153mm

9）重量：3.5kg

10）工作（zuò）條件：溫度-10℃～+45℃，相對濕度 90%。    

2.2 接收機

    接收機具有“基本”和“外（wài）設”兩種接收方式。

基本接收方式

    1）接收頻率：接收低頻、中頻、高頻、射（shè）頻和50Hz的五種正弦（xián）交流信號（hào）。

2）接收模式：波峰法（水平線圈）、 波穀法（豎直（zhí）線圈）、深度測量（雙（shuāng）水平（píng）天線）、電流測量（liàng）（雙水平天線）。

3）信號界麵：數字（zì）大小、梯形光柵長短、聲音緩急三種方式同時提示信（xìn）號強弱

4）顯示界麵：高亮度LCD, 支持（chí）強陽光下工作，背光照明,保證夜間正（zhèng）常工作。

5）增益控製：手動（dòng）調節，動態範圍000——100db。

6) 探測長度：直連金屬管線時，最長15KM。.

             耦合金屬（shǔ）管線時，一次耦合可測5Km，多次耦合無（wú）限遠。

             感應金屬管（guǎn）線時，一次感應可測300m，多次感應無限（xiàn）遠（yuǎn）。

7）深度測量：直讀探測深度，範圍 000—300cm。

             80%法測深度，範圍 000—300cm（耦合）600cm（直（zhí）連）

8）電流測（cè）量：直讀電流，範圍000—999mA.

9) 探測（cè）精度：±2.5%+5厘米  (0-2m)

10）電   源：進口高容量18650鋰電組，充放電500次。

11）待機時間（jiān）：大於（yú）12小時，電量（liàng）提示（shì）。

12）過（guò）熱過流：自動保護。

13）工作溫度：-10℃—40℃。

14）體    積：650×110×32mm 

15）重    量：1.6Kg

 發射機儀器麵（miàn）板（bǎn）及功能簡介

發射機就是能發出足夠電能的信（xìn）號源，是本套儀器的核心之一。其功能齊全、智能化程度高、操作簡單。

麵板（bǎn）簡介

①開關鍵  ②輸出口 ③液晶顯示區④頻率鍵⑤功率鍵⑥充電口

見（jiàn）下（xià）圖所示（shì）

功（gōng）能簡介

①開關鍵：此開關為自鎖開關；按下接通（tōng）電源，發射機處（chù）於工作狀態；彈起斷開電源，發射機處（chù）於關機狀態。

②輸出口：此接（jiē）口為多芯專用航空插座（zuò）；用於改變信號的輸出模式。接入（rù）直（zhí）連線為直連模式；接入耦合鉗（qián）連線為耦合模式；不接（jiē）線儀器沒有任何信號輸出。

③液晶顯示（shì）區

頻  率：顯示當前輸出頻率（lǜ）；可分別顯示低（dī）頻、中頻、高頻、射頻、絕（jué）緣回路電阻測量（liàng）。在（zài）感應模式下隻顯示（shì）射頻或高頻。

功  率：顯示當前輸出功率；可分別顯示低檔、中檔、高檔。

模  式：顯示當前工作模式；可分別顯示直連（lián）、耦合、感應。

阻  抗（kàng）：顯示當前環路阻抗值；有效顯示為1歐姆——25000歐姆。

電  量：提（tí）示當前電池電量。

匹配提示：圖標移動表示發（fā）射機（jī）已穩定工作。

④頻率鍵（jiàn）：此（cǐ）鍵為點動開關：每按一次可改變一次輸出信號的模式，由低頻、中頻、高頻、射頻循環選擇；開機初（chū）始為低頻。在感應模式下隻能選擇射頻或（huò）高頻。

⑤功率（lǜ）鍵（jiàn）：此鍵為點動開關（guān）：輸出功率；可分別顯示低檔、中檔、高檔。每（měi）按一次可改變一次輸出功率，循環選擇（zé）；開機初始（shǐ）為低檔。

⑥充電口：此（cǐ）接口為Φ2.5充（chōng）電座；用於連接專（zhuān）用充電器給電池充電。

操作界麵（miàn）簡介

頻    率：顯示（shì）當前的發射頻率；分別顯示低頻、中頻、高頻、射頻；開機初始為低頻。

電量顯示：顯示當前電池（chí）電壓。

外部阻抗（kàng）：顯示儀（yí）器（qì）測量外部（bù）金屬管線的阻抗。

功率檔（dàng）位：顯示（shì）低檔、中檔、高檔（dàng），開機初始為低檔（dàng）。

輸出方式顯示（shì）：在儀器與外部阻抗匹配過程中，右下角的（de）圖標停止不（bú）轉轉，當（dāng）儀器與外部阻抗匹配好以後，圖標開始旋轉。

電    量：提示（shì）當前電池（chí）電量；以電池符號表示，全為滿電（diàn）量。

接收機麵板及功能簡介（jiè）

1)麵板簡介

①液晶顯示區

②按鍵區：音量（liàng）、背光、電流、深度、模式、頻率、增（zēng）益加/減

③電源開（kāi）關

④數據通（tōng）訊口

⑤充（chōng）電口

2)功能簡介

①液晶顯示區（qū）

頻    率：顯示當前的接收頻率；分別顯示（shì）低頻、中頻、高頻、射頻和（hé）50Hz；開機初始（shǐ）為（wéi）低頻。

梯（tī）形光柵：表示接收到信號強弱的一種界麵（miàn），以光柵（shān）長短表示信（xìn）號強弱。

三（sān）位數字：表示接收到信號強弱的一種界麵，以數字大（dà）小表示信號強弱；有效數位000-999，當顯示999時為信號過強、超範圍顯示。還可瞬間（jiān）顯示（shì）直測深度值，動態範圍000-999㎝；也可（kě）瞬間顯示直測電流值，動態範圍000-999mA；

增   益：表示接收機當前處理信（xìn）號的放大倍數，動態範圍000-100db;開機初始為060db。

模    式：表示接收（shōu）機接收信號的方式，分別顯示波峰    、波穀     、外接（jiē）設備    ；開機初始為波峰。

電    量（liàng）：提示當前電池電量；以電池符號表示（shì），全為滿電量

音    量（liàng）：表示蜂（fēng）鳴器當前工作狀態，以喇叭符號加線條表（biǎo）示，一條線為低響度、二條線為中響（xiǎng）度、三條線（xiàn）為高響度、打叉為關閉蜂鳴。開機初始為中響度。

目標方位：在波穀（gǔ）模（mó）式下，偏離金屬管線會自動出現左右箭頭（→）⊙（←）指（zhǐ）向此標識（方位指示）；在金屬管線上方箭頭自動消失。

②按鍵區

頻 率 鍵    : 此鍵為點動軟開關；每按一次可改變一次接收信號的頻率，由低頻（pín）、高頻、工頻（50Hz）、循（xún）環選（xuǎn）擇；開機初始為低頻。

模（mó） 式 鍵    ：此鍵為點動軟（ruǎn）開關；每按（àn）一次可改變一次接收信號的方式（shì），由波峰（fēng）    、波穀    、外接設備數據（jù）通訊口    ；循環選擇；開機（jī）初始為（wéi）波峰。

增 益 鍵         ：此鍵為兩個（gè）點動軟開關，箭頭向上表示可增加增（zēng）益，箭（jiàn）頭向下表示可（kě）降低增益；每按一（yī）次改變一（yī）個數量（liàng），按住不動連續改變；

電  流 鍵    ：此鍵為點動軟開（kāi）關，每（měi）按（àn）一次（cì）可直測一次電流值，瞬間顯示在三位數字（zì）區。

深  度 鍵    : 此鍵為（wéi）點動軟開關，每按一次（cì）可直測一次深度值，瞬（shùn）間顯示在三位數字區。

背  光 鍵    ：此鍵（jiàn）為（wéi）點動軟開關，每按一次可開啟、關閉（bì）之間切換，開機初始為（wéi）關閉背（bèi）光。

音 量  鍵    ：此鍵為點動軟開關，每按一次可改變一（yī）次蜂鳴響度，由（yóu）中響（xiǎng）度、高響度、關閉蜂鳴、低響度、循環選擇。開（kāi）機（jī）初始為中（zhōng）響度。

③充 電（diàn） 口：此接口為Φ2.5*5.1充電座；用於連接專用充電器給電池充電。

④開 關 鍵：此開關為自鎖開關；按下接通電（diàn）源，接收機處於工作狀態；彈起斷開電（diàn）源，接收機處於關（guān）機（jī）狀態，本儀器具有缺電自動關機。

⑤外接設備數據口: 此接口為多芯專用航空插（chā）座,用（yòng）於外接A字架、探損杆、及識別接收大小耦合鉗等外部設備。擴（kuò）展接收機信號介入（rù）的方（fāng）式。

發射機工作模式

發射機具有四種工作模（mó）式（直連法（fǎ）、夾鉗（qián）耦（ǒu）合法、感應法和回路電阻測量），要保證信號在目標金屬管（guǎn）線上（shàng）可靠傳輸，線路中須有可靠的（de）回路。它可以（yǐ）是由大地構（gòu）成的間接回路，可以是由足夠長的金屬管線（xiàn）與大地間形成的分布電容構成的容性回路，也可以是由線間短路故障（zhàng）點構成的直接回路。不（bú）同的回路滿足不同的測試，如：帶電地下管線測試須金屬管線外鎧直接大地回路。

發射（shè）機的信號用直連線直接施（shī）加到目（mù）標金屬管線（停電金屬管線）上即直連法。直連線分紅、黑（hēi）兩線，紅線接到金屬管線的某一根線上，黑線是儀器工作地線，應單（dān）獨可靠（kào）接地。為保證信號在線路中單向可靠傳輸，要求至（zhì）少斷（duàn）開目標金屬管線的一（yī）端地線，使信號以間接回路或容性回路的方式通過大地回流。如圖利用金屬管線

直（zhí）接（jiē）傳輸信號，傳輸過程衰減小、信號強、傳輸遠，是信號施加的較（jiào）好方法，適用於任何一種信號（hào）的傳（chuán）輸，是測試的較好（hǎo）方（fāng）法。詳細操作見第四章。

接收機工作模式（shì）

當金屬管（guǎn）線被施加信號後，金（jīn）屬管線上就有（yǒu）了電流，同時電流又產生磁場輻射（shè）到金屬管線周圍。磁場的（de）頻率與被施加（jiā）信號頻率一致，強弱是以金屬管線為（wéi）圓心遞（dì）減向外輻射，方向是輻射圓周上某點的切線方向。

接收機通過（guò）內部天線（xiàn），分別接收金屬（shǔ）管線輻射出來的磁場信號或泄漏的電場信號，可用五種不同的頻率工作模式處理，把信號的強弱變化提示給操作者。

波峰法

 在傳輸某一特定信號金屬管線的正上（shàng）方，接收機測得的信號最強；在同一平麵上左右移動接（jiē）收機測到的信號會隨即衰減，故命名為波峰法（fǎ）。其實它是利用接收機內水平天線來感應（yīng）磁場信號（hào）的。

當水平方向的磁場穿過水平天線時線圈中就產生了感應電流，感應電流的（de）大小隨穿過水平天線（xiàn）磁場的多少（磁通量）而變化，隻有在金屬管線正上方時（shí）穿過（guò）水平天線的磁場是最多（磁通量最（zuì）大），既接（jiē）收機測得（dé）的信號最強。如圖所（suǒ）示：

波峰法（fǎ）適合路徑（jìng）探測、深度測試、故障（zhàng）預判、短路點定位等。

波（bō）穀法

在傳輸某一特定信號金屬管線的正上方，接收機測得的信號最弱，在同一平麵（miàn）上左（zuǒ）右移動接收機測（cè）到的信號會隨即增強，與波峰相反，故命名為波穀法。其實它是利用接收機內垂直天線感應磁（cí）場信號（hào）的。

當垂直方向的磁場穿過垂直天線時（shí）線圈中就產生了（le）感應電流，感應電流的大小（xiǎo）隨穿過垂直天線磁場的多少（磁通量）而變化，隻（zhī）有在金屬管線正上方或遠離金（jīn）屬管線時穿過垂直（zhí）天線的磁場是最少（磁通（tōng）量最小），既接收機測得的信（xìn）號最弱。

正因（yīn）為在金屬（shǔ）管線上方和遠離金屬管線所側得的信號都是弱，所以波穀法在顯示上設計了方位指示；適用於對路（lù）徑的驗證（zhèng）及45°法測深。

附件的操作（zuò）

  2.8.1充 電 器：配備鋰電池專用充電器為DC8.4V、1A智能充電（diàn）器，具（jù）有限流充電、過流過熱保護功（gōng）能。充電器接AC220V市電，指示燈亮綠色，充電頭（tóu）插入主機充電座後，指示燈變紅色，表（biǎo）明正在給電池充電；當指示燈（dēng）再次變綠時，表明充電器進入小電流慢（màn）充電狀態，一般要求（qiú）充電時間應達到8-12小時。

 2.8.2直 連 線：將直連線的航空（kōng）插頭插入發射機的輸（shū）出口，紅黑兩個夾子分（fèn）別接金屬管線和地。

  2.8.3 地 釺：直連線（xiàn）的黑夾子與（yǔ）地釺（qiān）相連插（chā）入潮（cháo）濕（shī）土壤，與大地構成回路。