CN113960675B - 传导电流场的工作布置方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及传导电流场的工作布置方法，包括以下步骤：步骤1：设置两个电极点，两个电极点之间用绝缘导线连接，两个电极点之间用绝缘导线分别接到发送机的两个输出端上，如果地下半空间是均匀的无限半空间，那么电流场由发送机输出到第一电极点的电流由电流线在第一电极点附近呈辐射状流入地下半空间，再呈辐射状全部由辐射状全部由第二电极点回到发送机，本发明中，通过设置的多种供电方式能够方便布置不同状态下的电流场，布置方式较为全面，可适应单个被测目标管线出露点、双端目标管线出露点和无出露点形式的不同状态。
Description
技术领域
本发明涉及传导电流场的工作布置方法，具体为传导电流场的工作布置方法。
背景技术
传导电流是指导电媒质中运动电荷形成的电流称为传导电流。
目前传导电流场的布置方式较为单一，在电流场的使用中限制较大，探测范围较小。
因此需要传导电流场的工作布置方法对上述问题做出改善。
发明内容
本发明的目的在于提供传导电流场的工作布置方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
传导电流场的工作布置方法，包括以下几个步骤：
步骤1：设置两个电极点，两个电极点之间用绝缘导线连接，两个电极点之间用绝缘导线分别接到发送机的两个输出端上，如果地下半空间是均匀的无限半空间，那么电流场由发送机输出到第一电极点的电流由电流线在第一电极点附近呈辐射状流入地下半空间，再呈辐射状全部由辐射状全部由第二电极点回到发送机；
步骤2：将发送机的一端用导线连接到被测目标管线的一个出露点，再把发送机的一端用导线连接到第一电极点上，而发送机的另一端用导线连接到第二电极点，在单端充电时发送机发出的电流流经第一电极点时顺着导管线分成两个流向相反的电流；
步骤3：如果被测的目标管线上有两个已知的露点时，将发送机的两个输出端直接连接到两个点上，需要注意的是，在双端充电时，要确保两个出露点切实在同一条管线上；
步骤4：布置两个接地电极，在地中建立人工交变电场，在与目标管线平行的状态下则良导管上载有传导电流。
作为本发明优选的方案，所述步骤1包括以下几个步骤：
步骤1.1：中的第一电极点和第二电极点在电极连线附近较为集中，即电流密度较大，第一电极和第二电极越远或离地面越深则电流密度越大。
步骤1.2：在两个电极点连线的中央三分之一段，两侧和深度均为两个电极点连线的中央六分之一段时，电流场的分布视为均匀场。
作为本发明优选的方案，当地下半空间为非均匀半空间时，电流总是企图以阻抗最小的路径通过，当电流场中有良导地下管线存在时，若电流线与地下管线斜交或平行时就能“吸引”电流，使良导管线上载有电流，相反若良导管线与电流线垂直相交时则不会改变地中电流场的分布，不能“吸引”电流，若有高电阻率的管道(与电流线垂直相交时，高阻物体能排斥电流。
作为本发明优选的方案，所述步骤2包括以下几个步骤：
步骤2.1：两个方向的电流在传导过程中由于管线与大地之间的分布参数会随着逐渐远离第一电极点而衰弱，分散到地中去，分散到地中的电流又将全部流到第二电极点，经导线到达发送机的另一个输出端。
步骤2.2：在探测时，尽管电流是逐渐衰减的，但探测时仍根据线电流来处理反演问题，为了避免供电导线产生的磁场在探测时对目标地下管线所产生的磁场的影响:①使供电导线垂直于管线走向布置；②选择受地面上供电导线影响小的探测方法，即观测磁场水平方向分量的方法；③使导线远离目标管线，使它的影响忽略不计；
步骤2.3：为了增加地下管线的电流,从以下两个方面着手:①减小接地电极的接地电阻；②使第二电极点打到探测目标管线附近，这样，地中与地下管线平行方向的电场分量较强，管线中能集中较强的电流；
步骤2.4：为避免分散到地中的电流形成地中电流场从而被相邻管线“集中”造成相邻管线上有“串音”干扰，将第二电极点布置在与探测方向相反的方向上的某处地面。
作为本发明优选的方案，所述步骤2中接到第二电极点的供电线的长度，可长可短，要视条件而定。
作为本发明优选的方案，所述步骤3中判断两个点是否在同一条管线上，往往只能在探测工作完成后才能确定，工作中当发送机电流不能调大时，两点均接到管径较大，分布电容较大，接地电阻较小，两点的电阻较小，电流能调大，则两个点一定位于同一条管线上。
作为本发明优选的方案，所述步骤3在双端充电过程中，电性分布参数使地中产生电场，当目标管线节与节间的连接电阻较大、相邻管线的阻抗较小时，旁侧的非目标管线电流可能超过目标管线上的电流，通常条件下，充电法因管线上所载电流大，使工作范围较大，可追踪到更远处或更大范围内的目标管线。
作为本发明优选的方案，所述步骤4中采用的供电方式中管线上的电流占绝对的主导地位，而感应电流常常极为微弱，(除非工作频率较高，同时供电导线与地下管线平行相距较近时，感应电流才可能占一定比例)。
作为本发明优选的方案，所述步骤4中的供电方式为非直接接触的供电方式。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明中，通过设置的多种供电方式能够方便布置不同状态下的电流场，布置方式较为全面，可适应单个被测目标管线出露点、双端目标管线出露点和无出露点形式的不同状态。
2、本发明中，在导线连接到被测目标管线仅有一个出露点时，将发送机的一端用导线连接到被测目标管线的一个出露点，再把发送机的一端用导线连接到第一电极点上，而发送机的另一端用导线连接到第二电极点，在单端充电时发送机发出的电流流经第一电极点时顺着导管线分成两个流向相反的电流，尽管电流逐渐远离电极是逐渐衰减的，但探测时仍根据线电流来处理反演问题，此时为增加地下管线的电流,可从减小接地电极的接地电阻，即将第二电极点打到潮湿的土地里，或接到某个可用的接地装置上，或使第二电极点打到探测目标管线附近，从而使地中与地下管线平行方向的电场分量较强，管线中能集中较强的电流，确保探测范围的增加。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例,基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为了便于理解本发明，下面将参照相关对本发明进行更全面的描述。给出了本发明的若干实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本发明提供技术方案：
实施例1，传导电流场的工作布置方法，包括以下几个步骤：
步骤1：设置两个电极点，两个电极点之间用绝缘导线连接，两个电极点之间用绝缘导线分别接到发送机的两个输出端上，如果地下半空间是均匀的无限半空间，那么电流场由发送机输出到第一电极点的电流由电流线在第一电极点附近呈辐射状流入地下半空间，再呈辐射状全部由辐射状全部由第二电极点回到发送机；
步骤2：将发送机的一端用导线连接到被测目标管线的一个出露点，再把发送机的一端用导线连接到第一电极点上，而发送机的另一端用导线连接到第二电极点，在单端充电时发送机发出的电流流经第一电极点时顺着导管线分成两个流向相反的电流；
步骤3：如果被测的目标管线上有两个已知的露点时，将发送机的两个输出端直接连接到两个点上，需要注意的是，在双端充电时，要确保两个出露点切实在同一条管线上；
步骤4：布置两个接地电极，在地中建立人工交变电场，在与目标管线平行的状态下则良导管上载有传导电流，通过设置的多种供电方式能够方便布置不同状态下的电流场，布置方式较为全面，可适应单个被测目标管线出露点、双端目标管线出露点和无出露点形式的不同状态。
实施例2，步骤1包括以下几个步骤：
步骤1.1：中的第一电极点和第二电极点在电极连线附近较为集中，即电流密度较大，第一电极和第二电极越远或离地面越深则电流密度越大。
步骤1.2：在两个电极点连线的中央三分之一段，两侧和深度均为两个电极点连线的中央六分之一段时，电流场的分布视为均匀场，当地下半空间为非均匀半空间时，电流总是企图以阻抗最小的路径通过，当电流场中有良导地下管线存在时，若电流线与地下管线斜交或平行时就能“吸引”电流，使良导管线上载有电流，相反若良导管线与电流线垂直相交时则不会改变地中电流场的分布，不能“吸引”电流，若有高电阻率的管道(与电流线垂直相交时，高阻物体能排斥电流。
实施例3，步骤2包括以下几个步骤：
步骤2.1：两个方向的电流在传导过程中由于管线与大地之间的分布参数会随着逐渐远离第一电极点而衰弱，分散到地中去，分散到地中的电流又将全部流到第二电极点，经导线到达发送机的另一个输出端。
步骤2.2：在探测时，尽管电流是逐渐衰减的，但探测时仍根据线电流来处理反演问题，为了避免供电导线产生的磁场在探测时对目标地下管线所产生的磁场的影响:①使供电导线垂直于管线走向布置；②选择受地面上供电导线影响小的探测方法，即观测磁场水平方向分量的方法；③使导线远离目标管线，使它的影响忽略不计；
步骤2.3：为了增加地下管线的电流,从以下两个方面着手:①减小接地电极的接地电阻；②使第二电极点打到探测目标管线附近，这样，地中与地下管线平行方向的电场分量较强，管线中能集中较强的电流；
步骤2.4：为避免分散到地中的电流形成地中电流场从而被相邻管线“集中”造成相邻管线上有“串音”干扰，将第二电极点布置在与探测方向相反的方向上的某处地面，步骤2中接到第二电极点的供电线的长度，可长可短，要视条件而定。
实施例4，步骤3中判断两个点是否在同一条管线上，往往只能在探测工作完成后才能确定，工作中当发送机电流不能调大时，两点均接到管径较大，分布电容较大，接地电阻较小，两点的电阻较小，电流能调大，则两个点一定位于同一条管线上，步骤3在双端充电过程中，电性分布参数使地中产生电场，当目标管线节与节间的连接电阻较大、相邻管线的阻抗较小时，旁侧的非目标管线电流可能超过目标管线上的电流，通常条件下，充电法因管线上所载电流大，使工作范围较大，可追踪到更远处或更大范围内的目标管线。
实施例5，步骤4中的供电方式为非直接接触的供电方式。
工作原理：使用时，设置两个电极点，两个电极点之间用绝缘导线连接，两个电极点之间用绝缘导线分别接到发送机的两个输出端上，如果地下半空间是均匀的无限半空间，那么电流场由发送机输出到第一电极点的电流由电流线在第一电极点附近呈辐射状流入地下半空间，再呈辐射状全部由辐射状全部由第二电极点回到发送机其中，第一电极点和第二电极点在电极连线附近较为集中，即电流密度较大，第一电极和第二电极越远或离地面越深则电流密度越大，在两个电极点连线的中央三分之一段，两侧和深度均为两个电极点连线的中央六分之一段时，电流场的分布视为均匀场，在被测目标管线的仅有一个出露点时，将发送机的一端用导线连接到被测目标管线的一个出露点，再把发送机的一端用导线连接到第一电极点上，而发送机的另一端用导线连接到第二电极点，在单端充电时发送机发出的电流流经第一电极点时顺着导管线分成两个流向相反的电流，两个方向的电流在传导过程中由于管线与大地之间的分布参数会随着逐渐远离第一电极点而衰弱，分散到地中去，分散到地中的电流又将全部流到第二电极点，经导线到达发送机的另一个输出端，此时在探测时，尽管电流是逐渐衰减的，但探测时仍根据线电流来处理反演问题，为了避免供电导线产生的磁场在探测时对目标地下管线所产生的磁场的影响:①使供电导线垂直于管线走向布置；②选择受地面上供电导线影响小的探测方法，即观测磁场水平方向分量的方法；③使导线远离目标管线，使它的影响忽略不计，且为了增加地下管线的电流,从以下两个方面着手:①减小接地电极的接地电阻；②使第二电极点打到探测目标管线附近，这样，地中与地下管线平行方向的电场分量较强，管线中能集中较强的电流，为避免分散到地中的电流形成地中电流场从而被相邻管线“集中”造成相邻管线上有“串音”干扰，将第二电极点布置在与探测方向相反的方向上的某处地面，如果被测的目标管线上有两个已知的露点时，将发送机的两个输出端直接连接到两个点上，需要注意的是，在双端充电时，要确保两个出露点切实在同一条管线上，在被测的目标管线无出露点时，布置两个接地电极，在地中建立人工交变电场，在与目标管线平行的状态下则良导管上载有传导电流。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.传导电流场的工作布置方法，其特征在于：包括以下几个步骤：
步骤1：设置两个电极点，两个电极点之间用绝缘导线连接，两个电极点之间用绝缘导线分别接到发送机的两个输出端上，如果地下半空间是均匀的无限半空间，那么电流场由发送机输出到第一电极点的电流由电流线在第一电极点附近呈辐射状流入地下半空间，再呈辐射状全部由辐射状全部由第二电极点回到发送机；
步骤2：将发送机的一端用导线连接到被测目标管线的一个出露点，再把发送机的一端用导线连接到第一电极点上，而发送机的另一端用导线连接到第二电极点，在单端充电时发送机发出的电流流经第一电极点时顺着导管线分成两个流向相反的电流；
步骤3：如果被测的目标管线上有两个已知的露点时，将发送机的两个输出端直接连接到两个点上，需要注意的是，在双端充电时，要确保两个出露点切实在同一条管线上；
步骤4：布置两个接地电极，在地中建立人工交变电场，在与目标管线平行的状态下则良导管上载有传导电流。
2.根据权利要求1所述的传导电流场的工作布置方法，其特征在于：所述步骤1包括以下几个步骤：
步骤1.1：步骤1中的第一电极点和第二电极点在电极连线附近较为集中，即电流密度较大，第一电极和第二电极越远或离地面越深则电流密度越大；
步骤1.2：在两个电极点连线的中央三分之一段，两侧和深度均为两个电极点连线的中央六分之一段时，电流场的分布视为均匀场。
3.根据权利要求1所述的传导电流场的工作布置方法，其特征在于：当地下半空间为非均匀半空间时，电流总是企图以阻抗最小的路径通过，当电流场中有良导地下管线存在时，若电流线与地下管线斜交或平行时就能“吸引”电流，使良导管线上载有电流，相反若良导管线与电流线垂直相交时则不会改变地中电流场的分布，不能“吸引”电流，若有高电阻率的管道与电流线垂直相交时，高阻物体能排斥电流。
4.根据权利要求1所述的传导电流场的工作布置方法，其特征在于：所述步骤2包括以下几个步骤：
步骤2.1：两个方向的电流在传导过程中由于管线与大地之间的分布参数会随着逐渐远离第一电极点而衰弱，分散到地中去，分散到地中的电流又将全部流到第二电极点，经导线到达发送机的另一个输出端；
步骤2.2：在探测时，尽管电流是逐渐衰减的，但探测时仍根据线电流来处理反演问题，为了避免供电导线产生的磁场在探测时对目标地下管线所产生的磁场的影响:①使供电导线垂直于管线走向布置；②选择受地面上供电导线影响小的探测方法，即观测磁场水平方向分量的方法；③使导线远离目标管线，使它的影响忽略不计；
步骤2.3：为了增加地下管线的电流,从以下两个方面着手:①减小接地电极的接地电阻；②使第二电极点打到探测目标管线附近，这样，地中与地下管线平行方向的电场分量较强，管线中能集中较强的电流；
步骤2.4：为避免分散到地中的电流形成地中电流场从而被相邻管线“集中”造成相邻管线上有“串音”干扰，将第二电极点布置在与探测方向相反的方向上的某处地面。
5.根据权利要求1所述的传导电流场的工作布置方法，其特征在于：所述步骤2中接到第二电极点的供电线的长度，可长可短，要视条件而定。
6.根据权利要求1所述的传导电流场的工作布置方法，其特征在于：所述步骤3中判断两个点是否在同一条管线上，往往只能在探测工作完成后才能确定，工作中当发送机电流不能调大时，两点均接到管径较大，分布电容较大，接地电阻较小，两点的电阻较小，电流能调大，则两个点一定位于同一条管线上。
7.根据权利要求1所述的传导电流场的工作布置方法，其特征在于：所述步骤3在双端充电过程中，电性分布参数使地中产生电场，当目标管线节与节间的连接电阻较大、相邻管线的阻抗较小时，旁侧的非目标管线电流可能超过目标管线上的电流，通常条件下，充电法因管线上所载电流大，使工作范围较大，可追踪到更远处或更大范围内的目标管线。
8.根据权利要求1所述的传导电流场的工作布置方法，其特征在于：所述步骤4中采用的供电方式中管线上的电流占绝对的主导地位，而感应电流常常极为微弱。
9.根据权利要求1所述的传导电流场的工作布置方法，其特征在于：所述步骤4中的供电方式为非直接接触的供电方式。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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