[发明专利]探测埋入式导体系统的发射器

说明书

技术领域

本发明涉及一种探测埋入式导体系统的发射器。

背景技术

在埋有电缆，光缆或其它公用工程管道或管线的地方开始挖掘或 其它作业之前，测定上述埋地的缆索或管线位置以确保它们在进行作 业时不被破坏是非常重要的。一旦确定了埋藏的公共设施的位置，则 能够计算该公共设施的位置以确定安全的挖掘深度。

载流导体发射可以由电性天线探测到的电磁辐射。如果光缆或非 金属公用工程缆索或管线是以少量电子示踪器线路设置的，示踪器线 路能够感应一股交流电轮流发射的电磁辐射。众所周知的使用探测器 探测由承载交流电的导体发射的电磁场。

一种类型的所述探测器是以两种模式中的一种进行工作的，即 “主动”或“被动”模式。每种模式均有各自的探测频率波段。

在被动模式中，探测器探测周围的磁场，例如这些磁场由承载交 流电主干线电源达到50/60Hz的导体以及从超低频长波发射器获得 的超低频(VLF)信号所产生。

在主动模式中信号发生器/发射器依照三种方法中的一种被用于 产生在导体内产生交流测试信号。如果发射器能直接连接到导体上， 那么已知频率波形和调制的交流测试信号可直接应用到导体上。

即使导体是容易到达的，也不能直接连接，例如承载生活系统供 电的导体，一个夹子可以将发射器测试信号应用在导体上。该夹子通 常包括用交流发射器信号承载初级线圈磁芯的分裂环形磁芯。在操作 中线圈中的交流信号流在类似导体中向变压器产生电磁信号。

在不能进入导体的地方，信号发射器通过使用强感应线圈产生一 个交变电磁场。如果发射器放置在接近埋导体的地方，那么电磁场感 应到在邻近埋地导体中的电流。

在主动模式下，所有三种刺激埋地导体中测试信号的方法中，埋 地导体辐射的由信号发射器产生的信号和辐射信号可被探测器所探 测。

当使用主动模式时必须考虑一些因素。当发射器是常规的由单板 电池提供电力时有效产生测试信号的同时尽可能保存电力消耗是很 重要的，以便于延长发射器电池的使用寿命。所以从发射器输出的信 号能量应该降至最小以减少电池消耗。另外，连接到不必要线路和覆 盖线路的高能量信号会造成探测目标埋地导体困难。

发射器能够被设置为以一定频率和波形类型发射交流测试信号。 频率的选择取决于许多因素，例如方便的感应埋地导体内的测试信号 和来自周围信号的干扰。

关于交流测试信号频率的选择，高频率信号通常用于高电阻线路 或低绝缘电信线路，尽管沿着导体距离比低频信号减少的更迅速。中 间频率信号通常用于系统供电电缆和连续金属管线而低频信号用于 应用定义终端的长途追踪(地)。

常规信号发射器的问题是针对负荷变化发射器的执行能力很差， 可导致发射器的破坏。虽然传统的信号发射即包括一个基本的反馈回 路以稳定从发射器输出的信号，但控制程序不允许发射器对负荷变化 迅速作出反应。例如，突然断开荷载可能不会被发射器方便的探测到， 导致驱动放大器太困难以及潜在地破坏发射器。另外，反馈线圈能够 探测和处理周围信号但基于周围信号不能有效驱动发射器内地放大 器。

在本申请中我们描述一种改进的能克服一些传统系统中的缺点 的探测埋入式导体系统的发射器。

发明内容

根据本发明的第一方面提供一个发射器包括：产生驱动波形信号 设备；电源设备；基于驱动波形信号连接电源和波形发生器而产生输 出驱动信号的放大器设备；作用于输出驱动信号以产生输出信号并具 有电流和电压的输出设备；在输出信号的基础上控制放大器设备的反 馈设备其中反馈设备提供输出信号的电流和电压的同相和正交组成。

关于发射器输出信号反馈电压和电流可在尼奎斯特频率之上被 提取。

放大器设备可包括H-桥D-级放大器和桥系线性放大器。H-桥D- 级放大器可在直流电到40KHz的输出信号范围内进行操作。

在直流电到8KHz的输出信号范围内使用delta-signa调制安排 以及在8KHz到40KHz的输出信号范围内使用脉冲宽度调制安排可调 制H-桥D-级放大器。

可通过驱动在40KHz以上的输出信号范围内的波形信号驱动桥 系线性放大器。

桥系线性放大器可由可变电源驱动。

驱动波形信号可由比例积分微分调节器产生。