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1、第六章管线探测系统介绍,6.1 仪器、方法理论及社会需求间的关系 6.2 对探测系统的要求 6.3 过内外部分管线探测仪器介绍,6.1 仪器、方法理论及社会需求间的关系,一、方法理论的指导作用 方法理论对仪器的设计起至关重要的指导作用，如果没有方法理论的指导，设计制造出来的仪器，将带有严重的片面性。例如众所周知探测线圈的感应电动势为：显然，为减轻线圈的重量和尺寸，增加频率是最有效的方法，于是有的仪器把工作频率设计得很高(如100KHz)，前面我们学习中所述的趋肤深度公式 ，在高导电、高电磁区根本无法工作，另外工作频率过高时会通过管线间的电性分布参数增加相邻管线间的电容性耦合，这些都不是我们所希
2、望的。 通过探测实践的检验，那些工作频率高的仪器逐渐地退出了舞台。例如美810850型，国内某高校生产的100kHz探测仪等。,二、方法理论与仪器间的关系 方法理论及仪器都要接受探测实践的检验；探测实践又促进了方法理论与仪器的发展；反之，得益于电子技术的仪器的发展，又促进了方法理论的发展。方法理论与仪器之间的关系是相辅相成的关系。 三、方法理论及仪器的发展，均受社会需求的制约社会需求，社会效益与经济效益是无形的指挥棒，促进或制约着方法理论及仪器的发展。,6.2对探测系统的要求,6.2.1 不同探测方案对相应 探测系统的要求前面我们把现在国内外广泛运用的频率域电磁探测管线技术分为三大方案，即：过
3、零点法；水平分量特征值法及水平分量垂向差值法。下面分述它们对相应探测系统的要求。 一、过零点法(一)因要求的关键测量值是“零”值，故接收机只要起到零点指示器的作用即可。仪器的增益可以作得高些。探测方案对仪器的各种稳定性要求不高，线性度可不考虑，动态范围也用不着很大。指示器以耳机或扬声器为最好。(二)对激发源的要求：用直连法时，发送电流要大。用感应激发时，磁矩越大越佳；但对其稳定性不提太多的要求。(三)进行探测工作时，接收线圈应保持水平及45度倾斜的准确度要求很严格。,二、水平分量特征值法(一)因要求对所测的场强值准确地量化，故接收系统的各种性能必需很稳定；线性要求很高；动态范围要相当大；抗干扰
4、能力要强。指示器必需用高稳定、线性好的机电式电表或液晶数字表。(二)对激发源的要求是：性能十分稳定(主要是工作频率及发射电流)；工作方式多；工作频率范围广且多；发射电流或磁矩应大且可控，并能定量显示其数值大小。(三)进行探测工作时，对接收线圈应保持的垂直度要求不很严。 三、水平分量垂向差值法(一)因测两个不同高度上水平分量的差值是这个方案的关键参数，所以保持两个信号通道的一致性及两通道的同步稳定最为重要。其次亦要求接收系统有较好的线性度及宽的动态范围，选择性应较高。(二)对激发源的长期稳定性要求不高，但仍需有发送电流大及强磁矩输出的能力，否则接收系统所测的垂向差值之信噪比不高而使探测深度浅；工
5、作频率应多而范围宽，工作方式多样。(三)进行探测工作时接收系统应严格保持规定的姿态，否则测深度的误差大。一套真实的管线探测系统可以胜任上述某单一方案，也可能胜任某两种或三种方案。看它是否名副其实，就要看探测系统是否真正满足上述各方面的技术要求。除此之外，所有的探测系统还应具备安全、省电、轻便、使用灵活这些方面的优点。,6.2.2对接收机的基本要求,1.有合适的工作频率(1)一般使用频率为n102n104Hz; (2)有几种频率可供选择，相邻频点的倍数为23倍; (3)主动源工作时的频率要避开5060Hz工业电网频率及其奇次谐波。 2交变磁场传感器有较高的灵敏度与合适的重量 3既适于做主动源探测
6、，又适于做被动源探测 4低内部噪声、较高的放大倍数Ku 5有一定的动态范 6合理与灵活的装置结构，以适应观测Hx、Hz或Hx、Hz的需要。 7采用线性检波器，指示器最好既有模拟表又有数字表。 8此外还有在一定温度范围内(如-10500C)湿度条件下(甚至全天候)均能稳定可靠地工作、重量轻、操作方便、耗电省，便于维护等多项要求。,6.2.2对发送机的要求,1与接收机相配套的稳定的工作频率 2既可做传导法，也可做感应法 3合适的重量与尺寸 4选用优质的电源及配备优质充电器,6.3过内外部分管线探测仪器介绍,国内外商品管线探测仪生产厂家及其型号有数十种之多，言不过实。从测量方案讲至少有三大类，而从探测能力、效果来看可将它们试分为两个级别：专业的和非专业的。可把有理论根据的；能定量测定电磁场各基本、原始参数的；观测结果能为计算机反演“认可”，从而具有解决复杂管网探测潜力的；探测系统定为专业的一级。而把其余的或探测能力不太高的；定性或带“经验”性进行解释的；工作频率偏高而又较单一的；测量非基本、非原始的次一级参数的；探测系统归入非专业的一级。对于一个具体的探测工程而言，不管是用“专业的”还是用“非专业的”探测系统进行工作，只要最后满足了该工程的需要，它们之间就无高低伯仲之分。上述那样的分法，只想说明“专业的”探测系统适用的范围更广些，可能达到的精度更高些，或者说它的潜力更大些。,
