地下金属管线走向探测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术是地下金属管线走向探测装置，其结构是待测地下管线在发射机所加信号下所产生的磁场，分别由水平线圈和垂直线圈接收其水平分量与垂直分量，其中水平线圈与前置放大器、５０Ｈｚ陷波器、开关电容选频放大器、整形电路、整流滤波电路依次串接，所得到的地下管线方位指示电压与放大器、方向指示器依次串接；垂直线圈与前置放大器、５０Ｈｚ陷波器、开关电容选频放大器、整形电路、加法器、整流滤波电路依次串接，所得到的地下管线方位指示电压与放大器、方向指示器的另一输入端依次串接；整形电路的输出端接入加法器的另一输入端；时钟发生器的输出端与开关电容选频放大器和开关电容选频放大器连接。优点：指示直观、判断准确、操作便捷、抗干扰能力强，成本低。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及的是一种地下金属管线走向探测装置，属于电子测量仪器

技术介绍
现有技术，一般是采用极大值法或极小值法，具体为用发射机向地下金属管线上施加一交流信号，在管线周围便会产生交变磁场，管线正上方的磁场强度水平分量最大而垂直分量最小。极大值法是在地面上用一个平行于地面且垂直于地下管线的线圈，作天线来测量金属管线产生磁场的场强，线圈上所感应产生的交变电压信号的大小反映了磁场强度水平分量的大小，信号最强的位置就是地下金属管线的正上方，移动扫描中信号最强点的连线就是地下管线的走向；极小值法是在地面上用一个垂直于地面的线圈，作天线来测量金属管线产生磁场的场强，线圈上所感应产生的交变电压信号的大小反映了磁场强度垂直分量的大小，信号最小的位置就是地下金属管线的正上方，移动扫描中信号最小点的连线就是地下管线的走向。它们的共同缺陷是在探测过程中，当得到一个信号强度数据时，该数据本身并不能判断地下管线的方位，必须不断比较当前位置与刚才位置所接收到的信号强弱，需反复多次才能确定一个最大值或最小值位置点；在距离被测管线较远时因接收的信号较弱，不同位置信号强弱变化不大而较难确定地下管线的方位；不能直观的指示地下管线的方位；需经常调整发射机的发射功率及接收机的增益，以便于读出磁场强度值并与刚才位置的读数比较信号强弱。
技术实现思路
本技术的目的在于针对上述存在的缺陷，提出一种用于探测地下金属管线走向的地下金属管线走向探测装置，该装置用一个发射机及一个接收机，每测一个数据点都可判断出地下金属管线是位于当时位置的右边、左边还是正下方。本技术的技术解决方案其结构是所述的待测地下管线在发射机所加信号下所产生的磁场，分别由水平线圈和垂直线圈接收其水平分量与垂直分量，其中水平线圈与置放大器、50Hz陷波器、开关电容选频放大器、整形电路依次串接，整形电路的输出一路接整流滤波电路，所得到的第一路地下管线方位指示电压，再与放大器、方向指示器依次串接；垂直线圈与前置放大器、50Hz陷波器、开关电容选频放大器、整形电路依次串接，两个整形电路的输出与加法器、整流滤波电路依次串接，得到第二路地下管线方位指示电压，再与放大器、方向指示器的另一输入端依次串接；时钟发生器的输出端分别与开关电容选频放大器和开关电容选频放大器连接。本技术的优点由于本装置并不测量各位置点的磁场强度，只测量其相位，从而可将接收机的放大倍数做得足够高而不用担心读数溢出，故不用设置增益控制电路。另具有指示直观、判断准确、操作便捷、抗干扰能力强，成本低等特点。附图说明附图1是地下金属管线走向探测装置的结构方框图；附图2是地下管线探测仪发射机电路实施例；附图3是地下管线探测仪接收机信号处理电路实施例；图中代号的意义GD待测地下管线；FSJ发射机；JSJ接收机；L待测地下管线在发射机所加信号下所产生的磁场SPXQ水平线圈；CZXQ垂直线圈；QZFD1、QZFD2；前置放大器； XBQ1、XBQ250Hz陷波器；XPFD1、XPFD2开关电容选频放大器；SZDL时钟发生器；ZX1、ZX2整形电路；JFQ加法器；ZLLB1、ZLLB2整流滤波电路；FD1、FD2分别是放大器，FXZS是方向指示器。u1、u2分别是第一、第二个地下管线方位指示电压。具体实施方式对照附图1，其特征是所述的待测地下管线GD在发射机FSJ所加信号下所产生的磁场L，分别由水平线圈SPXQ和垂直线圈CZXQ接收其水平分量与垂直分量，其中水平线圈SPXQ与置放大器QZFD1、50Hz陷波器XBQ1、开关电容选频放大器XPFD1、整形电路ZX1依次串接，整形电路ZX1的输出一路接整流滤波电路ZLLB1，所得到的第一路地下管线方位指示电压u1，再与放大器FD1、方向指示器FXZS依次串接；垂直线圈CZXQ与前置放大器QZFD2、50Hz陷波器XBQ2、开关电容选频放大器XPFD2、整形电路ZX2依次串接，整形电路ZX2的输出与整形电路ZX1的输出一起与加法器JFQ、整流滤波电路ZLLB2依次串接，得到第二路地下管线方位指示电压u2，再与放大器FD2、方向指示器FXZS的另一输入端依次串接；时钟发生器SZDL的输出端分别与开关电容选频放大器XPFD2和开关电容选频放大器XPFD1连接。具体工作过程发射机FSJ产生一个固定频率的信号，一端加在待测地下管线的地面暴露点上，另一端接地，使待测地下管线产生交变电磁场，接收机SJS的水平线圈SPXQ与垂直线圈CZXQ分别在该电磁场的水平分量与垂直分量的作用下产生相应的交变电压信号，这二路信号各自经前置放大器QZFD1和QZFD2放大、50Hz陷波器XBQ1和XBQ2滤除50Hz干扰信号后进入开关电容选频放大器XPFD1和XOFD2进行选频放大，再由波形整形电路ZX1和ZX2转换成方波信号，水平分量信号一路经整流滤波电路ZLLB1转换成第一路方向指示电压u1，水平分量信号的另一路与垂直分量信号一起进入加法器JFQ相加，经整流滤波电路ZLLB2电路转换成第二路方向指示电压u2；地下管线所产生交变电磁场的水平分量与垂直分量信号的频率是相同的，而幅值、相位在不同位置是不同的，当接收机在待测地下管线右边时水平分量与垂直分量信号相位相同、在左边时相位相反，经一系列的放大、选频及波形整形后就变成了频率、幅值相同而相位随接收机在待测地下管线左右位置不同而变的信号；当二个信号相位相同时加法器的输出信号幅值为其中一路电压的二倍，经整流滤波电路后得到的第二方位指示电压u2就是第一方位指示电压u1的二倍，当二个信号相位相反时，加法器的二个输入相抵消了，其输出变为0，第二方位指示电压u2也为0；即接收机在待测地下管线的右边时，第二方位指示电压u2是第一方位指示电压u1的二倍；接收机在待测地下管线的左边时，第二方位指示电压u2为零、第一方位指示电压u1正常。当接收机在待测地下管线的正上方时，磁场垂直分量信号的幅值为0，垂直分量信号整形电路ZX2的输出亦为0，加法器JFQ只有一个水平分量信号的输入，经整流滤波电路后得到的第二方位指示电压u2即与第一方位指示电压u1相等；当探测点附近没有地下金属管线时，接收机SJS的水平线圈SPXQ与垂直线圈CZXQ上所接收到的信号均为0，故地下管线方位指示电压u1、u2也为0。所得到的第一路地下管线方位指示电压u1与放大器FD1、方向指示器FXZS依次串接；所得到的第二路地下管线方位指示电压u2与放大器FD2、方向指示器FXZS的另一输入端依次串接，当接收机在待测地下管线的左、右边时，分另输出向左、右的指示信号。对照图2，电容C30、C31、电阻R50、石英振荡晶体X2、振荡分频集成电路U12组成振荡分频电路，电容C30、C31选用20pf，电阻R5为22MΩ，石英振荡晶体X2的工作频率为38KHz，U12选用CD4060，此电路在第10脚11脚间产生38KHz的方波信号，经32分频后在第5脚得到频率为1187.5Hz的方波输出；D触发器U13将该脉冲2分频后在其第1脚与第2脚上分别输出相位相反的二个脉冲，通过电阻R51、R52使输出电路中的功率放大管Q1、Q2工作在轮流导通的状态中，经变压器B升压后输出频率为593.75Hz的交变信号；电路中D触发本文档来自技高网...

【技术保护点】
地下金属管线走向探测装置，其特征是所述的待测地下管线（ＧＤ）在发射机（ＦＳＪ）所加信号下所产生的磁场（Ｌ），分别由水平线圈（ＳＰＸＱ）和垂直线圈（ＣＺＸＱ）接收其水平分量与垂直分量，其中水平线圈（ＳＰＸＱ）与置放大器（ＱＺＦＤ１）、５０Ｈｚ陷波器（ＸＢＱ１）、开关电容选频放大器（ＸＰＦＤ１）、整形电路（ＺＸ１）依次串接，整形电路（ＺＸ１）的输出一路接整流滤波电路（ＺＬＬＢ１），所得到的第一路地下管线方位指示电压（ｕ１），再与放大器（ＦＤ１）、方向指示器（ＦＸＺＳ）依次串接；垂直线圈（ＣＺＸＱ）与前置放大器（ＱＺＦＤ２）、５０Ｈｚ陷波器（ＸＢＱ２）、开关电容选频放大器（ＸＰＦＤ２）、整形电路（ＺＸ２）依次串接，整形电路（ＺＸ２）的输出与整形电路（ＺＸ１）的输出一起与加法器（ＪＦＱ）、整流滤波电路（ＺＬＬＢ２）依次串接，得到第二路地下管线方位指示电压（ｕ２），再与放大器（ＦＤ２）、方向指示器（ＦＸＺＳ）的另一输入端依次串接；时钟发生器（ＳＺＤＬ）的输出端分别与开关电容选频放大器（ＸＰＦＤ２）和开关电容选频放大器（ＸＰＦＤ１）连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孙世荣，姜进，
申请(专利权)人：南京工业大学，
类型：实用新型
国别省市：84[中国|南京]