WNDD3000地下管线探测仪
一、概述
WNDD3000地下管线探测仪是一套高性能地下金属管线探测系统，由信号发射机和接收机组成，可用于金属管线、地下电缆的路径探测、管线普查和深度测量，配合多种选配附件，可以进行性鉴别，以及管道绝缘破损和部分类型电缆故障的查找。
图1-1-1 仪器外观
二、功能特点
l 罗盘显示：直观显示管线位置。
l 左右指示：左右箭头显示管线位置。
l 跟踪正误提示：部分频率下，实时测量管线电流方向，实现跟踪正误提示，排除临线干扰。
l 实时进行深度和电流测量。
l 历史曲线显示：直观显示信号变化情况。
l 性鉴别：卡钳（选配件）鉴别可明确给出鉴别结果，听诊器（选配件）鉴别在不方便使用卡钳时使用。
l 接地故障查找：使用A字架（选配件）可定位管线的对地绝缘破损点，无须调零，箭头指示故障点方向。
l 全数字化高精度采样及处理，接收通频带极窄，抗干扰能力强，能充分抑制邻近运行电缆及管道的工频及谐波干扰。
l 多种探测频率：主动探测和被动探测。
l 发射机多种信号输出方式：直连输出、卡钳耦合、辐射感应。
l 发射机大功率输出，输出多档可调，自动阻抗匹配，全自动保护。
l 内置大容量锂离子电池组，欠压自动关机，长时间无操作自动关机。
l 机壳坚固、质轻便携。
三、技术指标
l 发射机：
1. 输出方式：直连输出、辐射感应、卡钳耦合（选配）。
2. 输出频率：640Hz（复合频率）、1280Hz（复合频率）、10kHz、33kHz、83kHz。
3. 输出功率：大10W，10档可调，自动阻抗匹配。
4. 直连输出电压：高150Vpp。
5. 过载和短路保护。
6. 人机界面：128×64点阵液晶显示器。
7. 内置电池：4节18650锂离子电池，标称7.4V，6.8Ah。
l 接收机：
1. 输入方式：内置接收线圈、接收卡钳(选配)、听诊器(选配)、查障A字架(选配)。
2. 接收频率：
主动探测频率：640Hz、1280Hz、10kHz、33kHz、83kHz。
工频被动探测频率：50Hz/60Hz和250Hz/300Hz(用户可配置)。
射频被动探测频段：中心频率分别为10kHz、33kHz、83kHz。
3. 管线探测模式：宽峰法、窄峰法、音谷法。
4. 电缆鉴别模式：接收卡钳(选配)智能鉴别和电流测量、听诊器(选配)鉴别。
5. 人机界面：320×240点阵液晶显示器。
6. 内置电池：2节18650锂离子电池，标称7.4V，3.4Ah。
l 其他：
1. 体积：发射机270×220×85mm，接收机700×270×120mm。
2. 质量：发射机2.2kg，接收机2.2kg。
3. 充电器：输入AC100～240V，50／60Hz，输出DC8.4V，2A。
4. 使用条件：温度:-10℃－40℃，湿度5-90%RH，海拔<4500m。
**章 发射信号的一般方法
发射机对管线发射信号的方法有三种：直连、卡钳耦合和辐射感应，本章作为这些方法的一般介绍，对于电缆探测来说有其特殊性，在第三章中专门介绍。
一、直连法
直连法是将发射机的输出线直接接到金属管线上，并将信号直接注入。直连法适用于：自来水管道、燃气管道、通信电缆、电力电缆、阴极保护管道测试点或其它接入点，以及有长线特征的连续性金属结构等。
发射机发出的电流经过管线，在其接地点流入大地，或通过管线和大地之间的分布电容流入大地，后返回发射机。管线上的电流会产生电磁场辐射，接收机通过接收磁场进行管线探测。
相比于其他方法，直连法能够得到大的发射电流，所以在条件允许的情况下，应尽量采用直连法。
1、直连输出线缆连接
将发射机直连输出线缆一端的5芯红色航空插头插入发射机的输出插座。
2-1-1 直连法附件连接
2、直连接线
将红色鳄鱼夹和管道露出的金属部分（如阀门等）连接，黑色鳄鱼夹和打入大地（土壤）的接地钎连接，如果接地线不够长，则使用延长线续接。
图2-1-2 直连法接线
注意事项：
l 接地钎位置的选择：为保证探测效果，接地钎应与管线距离5m以上，而且黑色接地导线应尽量和管线方向垂直。
l 不要将黑色接地夹连接到自来水管或其他管线上，否则会使这些管线上也会有发射信号，从而干扰目标管线的正常探测。
l 接地钎和目标管线之间不应有其他管线，否则这些管线上也会感应到发射信号，从而产生干扰。可在打接地钎之前用无源探测的方法进行检查。
l 确保良好连接：如果管线连接处有绝缘漆或锈蚀严重，需要先将其清理干净，确保红色鳄鱼夹直接和管线的金属部分连接。
l 管线不同分段之间或管件和管道之间可能是绝缘的，如果绝缘则不能使用直连法，或者需要设法将绝缘的两部分之间进行电气连接。检查方法：确认接线正确后，打开发射机观察输出电流，如果电流过小，以至于无法正常探测，则有可能是管道绝缘。
3、界面介绍及管线电压检测
长按开关键 
，打开发射机电源。发射机自动检测连接的附件并工作在直联模式。
在直连状态下，将会首先进行管线自身电压的测量，屏幕显示如下：
图2-1-3 管线电压测量界面
若管线自身电压超过限制（50V），则停留在电压检测界面，并显示警告标志，不输出信号以保护仪器不被损坏,屏幕显示如下：
图2-1-4管线电压超压警告界面
若电压正常，则数秒后自动输出信号,屏幕显示如下：
图2-1-5直连输出界面显示
4、频率选择
按频率减小键
和频率增大键
选择发射频率。共有五种频率可供选择：640Hz，1280Hz，10kHz，33kHz，83kHz。开机默认1280 Hz。
总的来说，选择哪一种频率并没有通用标准，可根据以下原则和实际接收探测效果灵活选择：
l 一般接地良好的电缆或管线，使用开机默认的1280Hz即能完成大部分测试。
l 长距离管线的跟踪选择较低频率（640Hz和1280Hz）。低频信号传播距离长，而且不容易感应到其他管线上；而且这两种为复合频率信号，接收机能够进行跟踪正误提示。
l 一般管线的跟踪可以使用中高频率（10kHz），信号传播距离比较远，对其他管线的感应也不是很强。
l 高阻管线（如对端浮空的电缆芯线、带防腐层的管道、铸铁管等），选用较高频率（33kHz或83kHz），高频信号辐射能力强，但传播距离较近，且易感应到其他管线。
l 在能够正常探测的情况下，应优先选择低频。
5、输出水平调节
按输出减小键
和输出增大键
调节输出水平（信号大小），共分10档，屏幕右下角显示输出电压和电流。
应根据需要调节输出水平：
l 较大的电流有助于稳定探测及准确测深。
l 在较高频率（10kHz及以上）以及很浅的深度（1m之内），较高输出电流可能会造成接收饱和失真，造成接收机响应非线性及测深误差增大，此时应适当降低输出水平。
l 降低输出功率有助于延长电池供电时间，但不应过多考虑。
二、卡钳耦合法
卡钳耦合法适用于管线外露，但无法（或不允许）接触其金属部分，而且管线两端都接地的情况（特别适用于电力电缆）。
卡钳耦合法发射信号的电路模型可以等效为变压器：卡钳的磁芯作为变压器磁芯，卡钳内部绕线为变压器的初级，管线－大地回路等效为变压器的次级（单匝），发射机提供初级电流，管线－大地间耦合产生次级电流。耦合电流的大小与回路电阻（主要是两端的接地电阻）密切相关，电阻越小则电流越大，反之电阻越大电流越小，小到一定程度则无法进行正常探测。
卡钳耦合法发射信号的优点在于使用方便，无须和管线进行电气连接，对管线的正常运行不会产生任何影响，而且能够减少对其他管线的感应；缺点在于耦合出的电流小于直连法，尤其是要求管线两端必须接地良好，有些管线不能满足此要求。
1、卡钳连接
将发射机附件连接线缆（两端为红色5芯航空插头）的一端插入发射卡钳插座，另一端插入发射机的输出插座。
2-2-1 卡钳法附件连接
2、卡住管线
将卡钳卡住管线的裸露部分，如下图所示：
图2-2-2 卡钳耦合法
注意事项：
l 管线两端必须接地，才会感应出信号。接地可以是连续接地（如不绝缘的管道），也可以是两端接地（如高压电力电缆的金属铠装在两端接地）。
l 管线不同分段之间，或管件和管道之间可能是绝缘的，如果绝缘则需设法将其电气连接，否则不能使用卡钳耦合法。
l 是否在管线上有效地感应出电流，只能通过接收机的探测效果来判断，如果不能正常探测，则换用其它信号发射方法。
l 卡住管线时，确保卡钳的钳口完全闭合，并确保钳口无异物、不生锈。
3、界面介绍
发射机开机状态下，自动检测连接的附件并工作在卡钳模式，屏幕显示如下：
图2-2-3 卡钳耦合输出界面显示
4、频率选择
按频率减小键
和频率增大键
选择发射频率。
共有五种频率可供选择：640Hz，1280Hz，10kHz，33kHz，83kHz。开机默认1280 Hz。
卡钳耦合法的频率选择方法和直连法相同。
5、输出功率调节
按输出减小键
和输出增大键
调节输出水平，共分10档。
使用卡钳耦合到管线上的电流远小于直连法，应尽量使用大输出水平。
卡钳耦合法无法显示耦合到管线上的电压和电流。