[发明专利]一种地下管线探测装置及方法

说明书

本发明公开了管线探测技术领域内的一种地下管线探测装置及方法。该探测装置包括：固定轴，固定轴上沿轴向设置有指向线；线圈组，线圈组包括五个线圈，五个线圈从上至下依次等距间隔连接于固定轴，五个线圈的法线与指向线位于同一竖直面，第一线圈和第五线圈的法线方向倾斜于竖直方向，其余的线圈的法线方向与竖直方向平行；测量装置，测量装置分别与五个线圈连接，测量装置用以同时测量五个线圈的感应电动势。该探测装置及探测方法通过一套分离式喇叭形接收线圈，可以确定管线方位的同时，可以获得更精确的管线埋深及与测试孔的相对距离。

技术领域

本发明涉及管线探测技术领域，特别涉及一种地下管线探测装置及方法。

背景技术

针对直径较小且可施加发射信号的管线，可采用孔内电磁法对管线的埋深和平面分布范围进行探测，具体操作如下：

在地表探测点处利用水冲成孔，成孔深度不小于探测深度的1.2倍。水冲成孔后，在孔内放置电磁感应线圈(线圈的法线方向为竖直方向)，从孔底按0.1米点距进行探测，直至管口，每点记录线圈产生的电磁感应电动势，形成电磁感应电动势随深度变化的曲线，感应电动势最大V_0max处即对应探测管线的埋深，并利用曲线上感应电动势等于80％V_0max的两个点之间的距离估算探测孔与探测管线之间的距离。

但在实际探测过程中，测点间距一般为0.1m，感应电动势最大值V_0max在读取过程中存在误差，导致管线的实际埋深位置存在约5cm的误差；同时因V_0max读取的误差会引起80％V_0max的拾取过程存在误差的累积。

因此，通过上述方法获得的管线与探测孔的距离不够精确，同时探测孔与探测管线的方位关系无法判定。

发明内容

本申请通过提供一种地下管线探测装置及方法，解决了现有技术中因感应电动势读取存在误差导致测算距离存在误差的问题，获得更精确的管线位置。

本申请实施例提供了一种地下管线探测装置，包括：

固定轴，所述固定轴上沿轴向设置有指向线；

线圈组，所述线圈组包括五个线圈，五个所述线圈从上至下依次等距间隔连接于所述固定轴，五个所述线圈的法线与所述指向线位于同一竖直面，第一所述线圈和第五所述线圈的法线方向倾斜于竖直方向，其余的所述线圈的法线方向与竖直方向平行；

测量装置，所述测量装置分别与五个所述线圈连接，所述测量装置用以同时测量五个所述线圈的感应电动势。

上述实施例的有益效果在于：该探测装置通过一套分离式喇叭形接收线圈，解决了竖向电磁剖面法无法确定管线方位的难题，同时可以获得更精确的管线埋深及与测试孔的相对距离。

在上述实施例基础上，本申请可进一步改进，具体如下：

在本申请其中一个实施例中，线圈内部的磁芯的相对磁导率均为u，线圈的匝数均为N。各线圈参数保持一致，方便后续计算并获取管线埋深及与测试孔的相对距离。

在本申请其中一个实施例中，第一所述线圈的法线方向与竖直方向夹角为45°，第五所述线圈的法线方向与竖直方向夹角为-45°。第一线圈和第五线圈成对称性关系，二者综合探测，抗干扰能力更强。

本申请实施例提供了一种基于上述地下管线探测装置的探测方法，包括以下步骤：

S1:将所述线圈组放入探测孔内并缓慢向下移动，至第三所述线圈位于其感应电动势最大值处；

S2:旋转固定轴，至第一所述线圈、第五所述线圈的感应电动势最大；

S3:将所述线圈组整体上移一段距离，获取第二、第三、第四所述线圈的感应电动势，并据此测算管线的埋深及管线与探测孔之间的距离。