CN206960676U - 一种地下管线探测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种地下管线探测装置，包括接收机和与接收机电信号连接的发射机及设置在其上的接收天线，其中，所述接收机设有两组信号接收线圈，水平线圈组和垂直线圈组，所述水平线圈组包括上水平线圈和下水平线圈，所述垂直线圈组包括上垂直线圈和下垂直线圈，所述接收机还包括单片机、前置放大器、可调增益放大器、选频滤波模块，所述可调增益放大器用于对信号进行进一步放大处理，所述选频滤波模块用于提取有用频率信号；所述发射机包括单机片、发射线圈、DDS信号发生器及温度传感器；所述接收天线为相互平行的“L”型交叉天线组，克服了现有金属管线仪不能探测非金属管线的不足，提供一种能探测埋深大于3米的地下管线探测装置。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种地下管线探测装置，具体地说是涉及一种应用于地下管线探测，能够判断出地下管线的埋深、走向、金属和非金属属性的装置。
背景技术
地下管线定位装置是利用电磁信号的理论来探测地下金属管道和电缆的位置，它由接收机和发射机组成，接收机能使操作者准确探测地下金属管道或电缆的位置；管线定位装置的主要用途是为安全开挖提供保障，借助仪器识别地下设施的种类，还能根据设施的特性进行识别和跟踪；识别和跟踪地下设施时，操作者借助此仪器能快速、准确地完成对地下设施进行平面定位和深度测量的任务，从而对地下设施进行三维定位。
在工程实际中发展起来的管线探测方法设备有：金属管线仪和探地雷达是使用无线电波来确定地下介质分布的一种无损探测设备。
金属管线仪可以探测可以探测埋深比较深的管线，但是其缺点是只能探测金属管线，对于水泥管或是塑料管线不能有效探测。探地雷达虽然既能探测金属管线，也能探测非金属管线，但是其探测效果受管线上方的覆盖层的影响较大，特别是对于含水量比较大的土壤层，器探测性能会大打折扣，对于城市管线，其探测深度很难超过3米。
发明内容
本实用新型的目的是要克服现有金属管线仪不能探测非金属管线的不足，提供一种能探测埋深大于3米的地下管线探测装置。
为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种地下管线探测装置，包括接收机和与接收机电信号连接的发射机及设置在其上的接收天线，所述发射机用于发射交变电磁场，所述接收天线用于感应场异常，判断有无管线和初步判断管线埋深，所述接收机用于判断管线属性、埋深和走向，其中，所述接收机设有两组信号接收线圈，水平线圈组和垂直线圈组，所述水平线圈组包括上水平线圈和下水平线圈，所述垂直线圈组包括上垂直线圈和下垂直线圈，所述接收机还包括单片机、前置放大器、可调增益放大器、选频滤波模块，所述可调增益放大器用于对信号进行进一步放大处理，所述选频滤波模块用于提取有用频率信号；所述发射机包括单机片、发射线圈、DDS信号发生器及温度传感器；所述接收天线为相互平行的“L”型交叉天线组。
基于本实用新型上述技术方案，考虑到仪器的智能化、人机交互性，进一步的改进在于，所述发射机采用电池供电，还设置有液晶屏，用于显示IIC读取的电池电量。
基于本实用新型上述技术方案，考虑到仪器的智能化、人机交互性，进一步的改进在于，所述的发射机还配有Flash存储芯片，发射参数可以存储在Flash中，下次开机可以默认使用上次配置。
基于本实用新型上述技术方案，为了进一步滤除干扰信号、提高接收机的灵敏度，进一步的改进在于，所述接收机前置放大器后级级联二阶压控电压源高通滤波电路和二阶压控电压源低通滤波电路，实现带通滤波的效果。
通过采用上述技术方案，本实用新型相对现有技术相比：所述接收机设有两组信号接收线圈，水平线圈组和垂直线圈组，双水平线圈组合(下水平线圈+上水平线圈)有两个功能：1、测量峰值定位信号，采用双水平线圈测量垂直于接收机表头方向上的管线水平磁场的差值信号，以数字、条形图、音频等形式显示峰值定位信号；2、测量直读深度。双垂直线圈组合(下垂直线圈+上垂直线圈)的功能是测量管线定位方向信号，采用双垂直线圈测量管线垂直磁场的差值信号，以左右定位的形式指示管线相对于接收机的方向，以定位强度的形式显示管线相对于接收机的距离远近。
并且所述接收天线为相互平行的“L”型交叉天线组，通过平行的“L”天线交叉，展开和交叉之间的距离差判读出地下管线的埋深和直径。所述接收机还包括单片机、前置放大器、可调增益放大器、选频滤波模块，进一步放大、过滤信号提高接收机的灵敏度，提高测量准确度和深度。
附图说明
图1为本实用新型的发射机组成原理框图。
图2为本实用新型的接收机组成原理框图。
图3为本实用新型的“L”型手持探测天线结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本实用新型的地下管线探测装置作非限制性地说明。本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以对本实用新型做出各种变化和修改，但所有等效的技术方案都属于本实用新型的范畴。
如图1、图2所示，一种地下管线探测装置，包括接收机和与接收机电信号连接的发射机及设置在其上的接收天线，所述发射机用于发射交变电磁场，所述接收天线用于感应场异常，判断有无管线和初步判断管线埋深，所述接收机用于判断管线属性、埋深和走向，其中，所述接收机设有两组信号接收线圈，水平线圈组和垂直线圈组，所述水平线圈组包括上水平线圈和下水平线圈，所述垂直线圈组包括上垂直线圈和下垂直线圈，所述接收机还包括单片机、前置放大器、可调增益放大器、选频滤波模块，所述可调增益放大器用于对信号进行进一步放大处理，所述选频滤波模块用于提取有用频率信号；所述发射机包括单机片、发射线圈、DDS信号发生器及温度传感器；
考虑到仪器的智能化、人机交互性，所述发射机采用电池供电，还设置有液晶屏，用于显示IIC读取的电池电量。
考虑到仪器的智能化、人机交互性，所述的发射机还配有Flash存储芯片，发射参数可以存储在Flash中，下次开机可以默认使用上次配置。
为了进一步滤除干扰信号、提高接收机的灵敏度，进一步的改进在于，所述接收机前置放大器后级级联二阶压控电压源高通滤波电路和二阶压控电压源低通滤波电路，实现带通滤波的效果。
如图3所示，所述接收天线为相互平行的“L”型交叉天线组，通过平行的“L”天线交叉，展开和交叉之间的距离差判读出地下管线的埋深和直径。
在一种实施例中，为使接收线圈能够配合不同的定位、定深方法，即能够工作在单线圈方式、双线圈方式、水平线圈方式和垂直线圈方式，将接收线圈设计为三个独立线圈组成的“工”字形线圈组，单片机控制继电器在不同的线圈组合间进行切换。
本实用新型提供的地下管线探测装置的工作过程及原理：发射机发射特定频率的信号，通过谐振线圈向四周辐射，在土壤中以360 度方向进行传播。当发射信号遇到地下管道时，由于管道和周围土壤物性差异而产生异常磁场，感应到人体生物电的“L”形天线在磁异常场的作用下产生偏转。操作者使用“L”天线杆追踪此异常磁信号，并注意判断、识别和消除所有干扰目标信号来消除误判，通过平行的“L”天线交叉，展开和交叉之间的距离差判读出地下管线的埋深和直径。
设置接收机为峰值定位模式，定位过程中，接收机应与地平行，接收机表头朝向应与管线走向一致，在垂直于管线走向方向上，在可能的管线路经上方，沿着地而平移而不是摆动接收机。移动距离应保持一定幅度，一般移动距离宜保持在管线左右各0.5 m。至少应能够观察小、大、小的信号变化过程，方可确认管线信号。
先确定峰值点的位置，然后在峰值点原地旋转接收机，出现最大信号值时接收机表头朝向即为地下管线的走向。
确定管线走向后，接收机垂直于管线走向向两侧平移，找到数字峰值信号的最大值，接收机在信号峰值点时所在位胃即为管线的精确位置。
在精确定位管线走向和位置后，将接收机置于管线正上方(信号峰值点处)的地而上，短按键测量键，显示直读法测量管线的中心深度值、管线电流值和管线属性。
实用新型提供的地下管线探测装置的一种实施例中，可探测深度：0.5-10米，探测范围：100-3000米，频率范围：10Hz-20KHz可调，最大发射功率：大于10W。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (4)
1.一种地下管线探测装置，包括接收机和与接收机电信号连接的发射机及设置在其上的接收天线，所述发射机用于发射交变电磁场，所述接收天线用于感应场异常，判断有无管线和初步判断管线埋深，所述接收机用于判断管线属性、埋深和走向，其特征在于，所述接收机设有两组信号接收线圈，水平线圈组和垂直线圈组，所述水平线圈组包括上水平线圈和下水平线圈，所述垂直线圈组包括上垂直线圈和下垂直线圈，所述接收机还包括单片机、前置放大器、可调增益放大器、选频滤波模块，所述可调增益放大器用于对信号进行进一步放大处理，所述选频滤波模块用于提取有用频率信号；所述发射机包括单机片、发射线圈、DDS信号发生器及温度传感器；所述接收天线为相互平行的“L”型交叉天线组。
2.根据权利要求1所述的一种地下管线探测装置，其特征在于，所述发射机采用电池供电，还设置有液晶屏，用于显示IIC读取的电池电量。
3.根据权利要求1所述的一种地下管线探测装置，其特征在于，所述的发射机还配有Flash存储芯片，发射参数存储在Flash中，下次开机默认使用上次配置。
4.根据权利要求1所述的一种地下管线探测装置，其特征在于，所述接收机前置放大器后级级联二阶压控电压源高通滤波电路和二阶压控电压源低通滤波电路，实现带通滤波的效果。
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