Page 41 - 无损检测2021年第八期
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周 江, 等:
感应法与直连法在隐蔽金属管道探测中的联合应用
1 , 2m , 载入电流为 1 , 2A , 模拟可得到不同埋深、 不
同载流管道的电磁响应曲线( 见图 3 ), 可见, 载入电
流I=1A 时的电磁响应强度比I=2A 时的下降
了 50% 。
图 4 单双端直连法的物理模拟结果( 40dB )
远, 接收到的信号强度越弱; 双端直连法下, 远离充
电端点处 的 信 号 也 会 降 低, 两 个 充 电 端 点 中 间 约
45m 位置处接收的信号强度最弱。
单端直连法与双端直连法输入电流的回路不
同, 双端直连法外部连接线与金属管道构成了明显
的电流回路, 电流主要集中在金属管道中; 单端直连
法没有形成明显的电流回路, 输入的电流大部分经
大地传导而向四周扩散, 所以双端直连法的响应信
号要强于单端直连法的, 即使信号最弱的中间部位
响应信号的幅值也比单端直连法的大上许多。这也
侧面说明了双端直连法在管道沿线的探测效果好过
图 3 不同埋深、 不同载流管道的电磁响应曲线 单端直连法的。
响应曲线的特征如下所述。 3.2 不同增益条件下单端直连法的探测效果
曲线的异常幅度大, 极大值正 好对应 为了进一步研究增益对单端直连法探测效果的
( 1 ) H x
于管道的上方位置, 但该点斜率为 0 , 异常范 围 较 影响, 利用管道 1 号出露点设计了增益分别为 40 ,
曲线在管顶位置处为极小值, 管道两侧存
窄。 H z 50dB 的探测试验, 其他参数设置与 3.1 节的相同。
在极大值, 且关于管道对称; 当 x 趋于无穷大时, 响 图 5 为两种增益情况下单端直连法的物理模拟
应值逐渐减小。 结果, 可见, 仅在探测点与充电端距离较小时, 不同
的大小与电流呈正相关, 当x 和 增益的探测信号强度之间存在较大差别, 随着接收
( 2 ) H x 与 H z
h 不变时, 电流越大, 响应值越大。 信号点与充电端距离的增大, 二者接收信号的强度
与金属管道埋深相关, 当I 与x 不变 差逐渐减小。从该现象上看, 当沿管道走向方向探
( 3 ) H x
时, 埋深越大, 响应值越小。 测时, 由于单端直连法输入电流回路的局限性, 仅仅
靠改变仪器的增益参数并不能很好地改善单端直连
3 单端直连法与双端直连法的物理模拟
法的探测效果。这也说明在远距离探测金属管道
3.1 单端直连法与双端直连法的探测效果
选取某管道 1 , 2 号出露点为研究对象, 两出露
点距 离 为 86 m , 管 道 埋 深 为 1.2 m , 试 验 仪 器 为
TAM-3000 型光电缆路由探测仪及配套的数字式多
频接收机。参数设置均为直连模式下的低频、 低档,
增益为40dB 。 1 号出露点连接充电端正极, 分别在
单端直连和双端直连方式下, 在管道正上方每隔 5m
利用数字式多频接收机接收并记录一次信号数据。
图 4 为增益为 40dB 时单端、 双端直连法的物
图 5 两种增益下单端直连法的物理模拟结果
理模拟结果, 可见, 单端直连法下, 离充电端距离越
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2021 年 第 43 卷 第 8 期
无损检测
