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埋地管非開挖檢測(cè)原理
來(lái)源：www.jrlbc.com 發(fā)布時(shí)間：2025-06-19
埋地管非開挖檢測(cè)原理主要基于地下管線與周圍土壤之間的物理性質(zhì)差異，利用電磁感應(yīng)、電磁波反射等原理進(jìn)行探測(cè)，以下為具體介紹：
電磁感應(yīng)原理
基本原理：利用電磁感應(yīng)來(lái)對(duì)地下的金屬管道和電纜進(jìn)行探測(cè)。當(dāng)電流通過(guò)地下管道時(shí)，周圍會(huì)產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，通過(guò)地表的接收設(shè)備測(cè)量并定位地下管線的位置、深度等信息。
應(yīng)用方法：
直連法：將發(fā)射機(jī)的一端連接到管線的出露點(diǎn)上，另一端連接在垂直管線走向的地線上，發(fā)射機(jī)通過(guò)連接向管線施加特定頻率的交變電流，該電流沿管線向其延伸方向流動(dòng)，通過(guò)大地回到地線，構(gòu)成回路。同時(shí)，管線周圍形成同樣頻率的交變電磁場(chǎng)，再在管線上方地面用接收機(jī)掃描接收這個(gè)交變電磁場(chǎng)，對(duì)管線進(jìn)行定位、定深。
夾鉗法：將發(fā)射機(jī)信號(hào)施加于夾鉗上，再將夾鉗套在被測(cè)金屬管線或電纜上。夾鉗相當(dāng)于初級(jí)線圈，管線與大地形成的回路相當(dāng)于次級(jí)線圈。當(dāng)發(fā)射機(jī)輸出的交變電流在初級(jí)繞組中流動(dòng)，環(huán)形磁場(chǎng)穿過(guò)管線回路時(shí)，便在管線中產(chǎn)生感應(yīng)二次電流。
電磁波反射原理
基本原理：根據(jù)地下目標(biāo)體與周圍介質(zhì)存在的電磁差異性來(lái)探測(cè)地下目標(biāo)體。將寬頻帶高頻短脈沖電磁波通過(guò)發(fā)射天線向地下發(fā)射，由于地下不同的介質(zhì)往往具有不同的物理特性（如介電性、導(dǎo)電性、導(dǎo)磁性等），其對(duì)電磁波具有不同的波阻抗。進(jìn)入地下的電磁波在穿過(guò)地下各地層或某一目標(biāo)體時(shí)，由于界面兩側(cè)的波阻抗不同，電磁波在介質(zhì)的界面上會(huì)發(fā)生反射和折射，反射回地面的電磁波脈沖，其傳播路徑、電磁場(chǎng)強(qiáng)度與波形將隨著所通過(guò)介質(zhì)的電性質(zhì)及幾何形態(tài)而變化。
應(yīng)用方法：地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)是利用該原理探測(cè)地下管線的常用方法，尤其適用于探測(cè)水泥、塑料、PVC、PE等非金屬材質(zhì)的地下管道。
弱磁檢測(cè)原理
基本原理：建立在天然地磁場(chǎng)的基礎(chǔ)上，通過(guò)磁信號(hào)采集儀在檢測(cè)管道正上方進(jìn)行掃查，采集不同方向上磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化，從而判斷檢測(cè)管道中是否存在缺陷，并經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理判斷檢測(cè)試樣中存在缺陷的位置及大小。假設(shè)被檢工件本身的磁導(dǎo)率為μ，工件內(nèi)部不連續(xù)區(qū)的磁導(dǎo)率為μ'，若是不連續(xù)區(qū)為高磁導(dǎo)率物質(zhì)，即μ'>μ，那么在測(cè)磁傳感器通過(guò)該區(qū)域時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度曲線會(huì)出現(xiàn)下凹現(xiàn)象；若是不連續(xù)區(qū)域?yàn)榈痛艑?dǎo)率物質(zhì)，即μ'<μ，那么在測(cè)磁傳感器通過(guò)該區(qū)域時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度曲線會(huì)出現(xiàn)上凸現(xiàn)象。
應(yīng)用方法：為了提高金屬管道中存在的缺陷磁場(chǎng)變化分辨率，提出了磁力梯度張量的測(cè)量系統(tǒng)。地磁場(chǎng)有方向和大小矢量場(chǎng)，磁梯度張量就是磁場(chǎng)強(qiáng)度在三維空間中的三個(gè)分量Bx、By、Bz在空間兩兩垂直的三個(gè)方向（x，y，z）上的變化率，它構(gòu)成一個(gè)三階矩陣，共9個(gè)元素。在磁梯度張量的9個(gè)元素中只有5個(gè)分量是相互獨(dú)立的，所以只要知道5個(gè)獨(dú)立分量，就可以求得磁梯度張量的值。采用十字形磁梯度張量結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)因計(jì)算簡(jiǎn)單、測(cè)量精度高等特點(diǎn)被廣泛運(yùn)用在磁梯度測(cè)量中。
電磁感應(yīng)原理
基本原理：利用電磁感應(yīng)來(lái)對(duì)地下的金屬管道和電纜進(jìn)行探測(cè)。當(dāng)電流通過(guò)地下管道時(shí)，周圍會(huì)產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，通過(guò)地表的接收設(shè)備測(cè)量并定位地下管線的位置、深度等信息。
應(yīng)用方法：
直連法：將發(fā)射機(jī)的一端連接到管線的出露點(diǎn)上，另一端連接在垂直管線走向的地線上，發(fā)射機(jī)通過(guò)連接向管線施加特定頻率的交變電流，該電流沿管線向其延伸方向流動(dòng)，通過(guò)大地回到地線，構(gòu)成回路。同時(shí)，管線周圍形成同樣頻率的交變電磁場(chǎng)，再在管線上方地面用接收機(jī)掃描接收這個(gè)交變電磁場(chǎng)，對(duì)管線進(jìn)行定位、定深。
夾鉗法：將發(fā)射機(jī)信號(hào)施加于夾鉗上，再將夾鉗套在被測(cè)金屬管線或電纜上。夾鉗相當(dāng)于初級(jí)線圈，管線與大地形成的回路相當(dāng)于次級(jí)線圈。當(dāng)發(fā)射機(jī)輸出的交變電流在初級(jí)繞組中流動(dòng)，環(huán)形磁場(chǎng)穿過(guò)管線回路時(shí)，便在管線中產(chǎn)生感應(yīng)二次電流。
電磁波反射原理
基本原理：根據(jù)地下目標(biāo)體與周圍介質(zhì)存在的電磁差異性來(lái)探測(cè)地下目標(biāo)體。將寬頻帶高頻短脈沖電磁波通過(guò)發(fā)射天線向地下發(fā)射，由于地下不同的介質(zhì)往往具有不同的物理特性（如介電性、導(dǎo)電性、導(dǎo)磁性等），其對(duì)電磁波具有不同的波阻抗。進(jìn)入地下的電磁波在穿過(guò)地下各地層或某一目標(biāo)體時(shí)，由于界面兩側(cè)的波阻抗不同，電磁波在介質(zhì)的界面上會(huì)發(fā)生反射和折射，反射回地面的電磁波脈沖，其傳播路徑、電磁場(chǎng)強(qiáng)度與波形將隨著所通過(guò)介質(zhì)的電性質(zhì)及幾何形態(tài)而變化。
應(yīng)用方法：地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)是利用該原理探測(cè)地下管線的常用方法，尤其適用于探測(cè)水泥、塑料、PVC、PE等非金屬材質(zhì)的地下管道。
弱磁檢測(cè)原理
基本原理：建立在天然地磁場(chǎng)的基礎(chǔ)上，通過(guò)磁信號(hào)采集儀在檢測(cè)管道正上方進(jìn)行掃查，采集不同方向上磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化，從而判斷檢測(cè)管道中是否存在缺陷，并經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理判斷檢測(cè)試樣中存在缺陷的位置及大小。假設(shè)被檢工件本身的磁導(dǎo)率為μ，工件內(nèi)部不連續(xù)區(qū)的磁導(dǎo)率為μ'，若是不連續(xù)區(qū)為高磁導(dǎo)率物質(zhì)，即μ'>μ，那么在測(cè)磁傳感器通過(guò)該區(qū)域時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度曲線會(huì)出現(xiàn)下凹現(xiàn)象；若是不連續(xù)區(qū)域?yàn)榈痛艑?dǎo)率物質(zhì)，即μ'<μ，那么在測(cè)磁傳感器通過(guò)該區(qū)域時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度曲線會(huì)出現(xiàn)上凸現(xiàn)象。
應(yīng)用方法：為了提高金屬管道中存在的缺陷磁場(chǎng)變化分辨率，提出了磁力梯度張量的測(cè)量系統(tǒng)。地磁場(chǎng)有方向和大小矢量場(chǎng)，磁梯度張量就是磁場(chǎng)強(qiáng)度在三維空間中的三個(gè)分量Bx、By、Bz在空間兩兩垂直的三個(gè)方向（x，y，z）上的變化率，它構(gòu)成一個(gè)三階矩陣，共9個(gè)元素。在磁梯度張量的9個(gè)元素中只有5個(gè)分量是相互獨(dú)立的，所以只要知道5個(gè)獨(dú)立分量，就可以求得磁梯度張量的值。采用十字形磁梯度張量結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)因計(jì)算簡(jiǎn)單、測(cè)量精度高等特點(diǎn)被廣泛運(yùn)用在磁梯度測(cè)量中。
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