专利名称：一种地埋电缆路径的识别装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种地下金属性管线路径的识别装置，特别涉及一种地埋电力电缆路径的识别装置。
背景技术：
传统的电力电缆路径仪包括发信机和带有感应探棒及耳机的收信机，其使用方法是在地埋电缆非运行情况，即停电状态下，在电缆的一端由发信机的信号输出线直接与电缆芯线电连接，通过对电缆芯线施加交流测量信号，在电缆的路径周围便会产生有规律的交变电磁波，在地面上通过收信机的感应探棒接收信号，并由耳机分析电缆幅射电磁波的强弱来判断电缆的走向及埋设深度。但如果1)当电缆带电运行时，需要对运行电缆的路径进行查找和识别；2)当不知电缆的两端，更不知道电缆是否带电时，需要对暴露的或已知某一段的电缆全程路径进行查找和识别的情况下，这种路径仪就存在对电缆芯线直接施加交流测量信号无法进行的缺点。
发明内容
本实用新型的目的是对现有地埋电缆路径仪不能带电工作的缺陷予以改进，提供一种多功能地埋电缆路径识别装置。
为达到以上目的，本实用新型是采取如下技术方案予以实现的一种地埋电缆路径识别装置，包括设有信号输出线的信号源、设有可更换探棒和耳机的接收器，所述信号源的输出线连接感应器；所述的可更换探棒至少设有四根。
上述方案中，信号源包括电源电路、与频率选择电路输出连接的断续正弦波产生器及自动增益控制器、与自动增益控制器的输出连接的功率输出电路，功率输出电路的输出正端连接至信号输出线并反馈连接至输出指示电路，功率输出电路的输出负端通过取样保护电路连接至信号输出线；信号输出线连接感应器或直接连接至不带电电缆芯线上；取样保护电路的输出反馈连接至断续正弦波产生器及自动增益控制器；电源电路的输入接交流220V电压，输出接至各单元电路。所述的感应器的形状为钳形，包括单钳形和对钳形，或者带状形等类似形状。所述的信号源输出频率至少有50Hz、1kHz、15kHz和35kHz，可更换探棒相应的接收频率分别为50Hz、1kHz、15kHz和35kHz。
本实用新型与现有技术相比，其有益效果是，通过一个感应器，使信号源产生的交变信号感应加到电缆或未知两端头的电缆上，使得要查找或识别的电缆感应产生电磁波，从而可通过接收器来判断识别出地埋电缆，特别是带电的运行电缆的走向、深度。现有的路径识别仪是没有感应器的，其收信机只有一支兼容1kHz、15kHz频率的探棒，所以只能查找不带电并知道端头的电缆，且无法解决1kHz、15kHz频率之间的干扰问题。本实用新型接收器有50Hz、1kHz、15kHz、35kHz接收频率的可更换探棒，不仅将1kHz、15kHz的探棒分开，进一步提高抗干扰性，而且增加了50Hz、35kHz的探棒更进一步扩大了应用范围。
此外，现有发信机的测量信号是人工手动调节输出大小，手动调节往往会造成过载或输出信号过小，使工作效率下降，甚到无法找到电缆，本实用新型的信号源可输出全自动增益控制信号，完全可以解决这种现象，显著提高了工作效率。
图1是本实用新型装置结构及在已知端头地埋电缆上的使用状态。
图2是本实用新型信号源电路结构框图。
图3是本实用新型接收器电路结构框图。
图4是图1中断续正弦波产生器及自动增益控制器的电路原理图。
图5是本实用新型装置探测地埋电缆路径的原理图。
图6是本实用新型装置探测地埋电缆深度的原理图。
图7是本实用新型在未知端头地埋电缆上的使用状态图。
图8是本实用新型在地埋电缆暴露点的使用状态图。
具体实施方式
以下结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步的详细描述如图1所示，一种地埋电缆路径的识别装置，包括设有交变信号输出线8的信号源I、设有可更换探棒10和耳机20的接收器II；信号源I的输出线8连接感应器9，或者直接连接不带电的电缆芯线V上，感应器9将交变信号感应到地埋电力电缆III上；根据信号源I的发射频率，接收器II设有四根可更换探棒10，其接受频率分别为50Hz、1KHz、15KHz和35KHz，可更换探棒10将接收到的不同频率信号处理后通过耳机20输出，通过分析耳机声音来准确判断电力电缆III的路径及深度。上述方案中，感应器9的形状为钳形，包括单钳形、对钳形，当然也可以是带状等类似形状。图1还示出了本实用新型在已知端头运行电缆上的一种使用状态，利用感应器9在电缆的喇叭口通过电缆芯线V将路径信号源I产生的交变信号感应加到带电电力电缆III上，使得带电运行的电力电缆III感应产生电磁波，从而可通过接收器II来判断识别出地埋电缆的走向及深度。
如图2所示，信号源I包括电源电路1、与频率选择2输出连接的断续正弦波产生器3及自动增益控制器4、与自动增益控制器4的输出连接的功率输出7，功率输出7的输出正端连接至信号输出线8并反馈连接至输出指示6，功率输出7的输出负端通过取样保护电路5连接至信号输出线8；信号输出线8连接感应器9或直接连接至不带电电缆芯线V上；取样保护5的输出反馈连接至断续正弦波产生器3及自动增益控制器4；电源电路1的输入接交流220V电压，输出接各单元电路。
当接通AC220V电源电路1，信号源I就会自动给各电路分配电源，通过频率选择2可选择所需频率，频率范围有50Hz、1KHz、15KHz和35KHz，由断续正弦波产生器3及自动增益控制器4自动产生相应的频率信号，并在取样保护5反馈信号的配合下全自动控制功率输出7的输出大小，从而达到输出阻抗的全自动匹配，同时由输出指示6进行输出指示；信号输出线8输出信号到感应器9或直接至不带电电缆芯线V上。
如图3所示，接收器II包括电池21、可更换探棒10、与可更换探棒10连接的输入电路11、与输入电路11连接的两级放大电路放大一12和放大二14，放大一12和放大二14之间设置一衰减电路13，放大二14的输出连接数字滤波15和频率选择16，频率选择16的输出连接放大检波17，放大检波17的输出再连接音频振荡18及功率输出19至耳机20，电池21为各单元电路提供直流电源。
接收器II在电池21接通后，由不同频率的可更换探棒10接收信号源I发出特定频率的正弦信号，由输入电路11传送到放大一12，放大一12第一次放大信号后再经过衰减电路13，将干扰信号衰减掉再由放大二14进行第二次放大，这时的接收信号相对质量就好多了。在频率选择16的配合下数字滤波15将放大二14放大的信号数字滤波后送到放大检波17，经过第三次放大并检波后，由音频振荡18振荡后输出音频信号，通过功率输出19将优质的音频信号放大后传输到耳机20供检测人员分析判断。
如图4所示，信号源I中的断续正弦波产生器3及自动增益控制器4包括门电路JP1，门电路JP1的8脚通过电阻R3连接三极管Q1的基极，门电路JP1的11脚连接取样保护5的触发信号，三极管Q1的集电极连接函数发生器JP2的10脚和频率选择电路2的输出，函数发生器JP2的3脚通过电位器RP3及电容器C2连接三极管Q2的基极，三极管Q2的集电极通过电容C3及电位器RP4连接至功率输出电路7，三极管Q2的发射极通过二极管D2、D3连接接取样保护5的输出。门电路JP1可采用4011型芯片，函数发生器JP2可采用3038型芯片。
当取样保护5给门电路JP1的11脚一个触发信号，门电路JP1就会通过电阻R3输出一个方波，经过三极管Q1放大后由集电极传输到函数发生器JP2的10脚，函数发生器JP2产生信号后由3脚通过电容器C2输出一个正弦波到三极管Q2的基极，经过三极管Q2放大后经集电极及电容器C3输出到功率输出7。现有发信机是采用与非门组成LC振荡器，这种振荡器受外界温度影响较大，因而输出频率稳定性较差。本实用新型采用函数发生器JP2电路完全解决了这种现象。取样信号的大小决定电阻R10两端电压的高低，由电阻R10两端电压的高低自动调节三极管Q2的放大倍数，从而输出全自动增益控制正弦信号。
如图5所示，本实用新型在探测地埋电缆路径的原理是，通过感应器9将交变信号感应到带电的电力电缆III上，在接收器II音量调节不变的情况下，当探棒10由a点向两边移动时，由a到b或c的位置耳机20的音量是由小到大变化；由b到d或c到d的过程中耳机20的音量是由大到小变化直到消失，这是因距离电力电缆III越远，电磁辐射波VI强度越小，所以耳机20音量就越小。这样，也就是说当耳机20的音量最大两点之间，音量最小点a就是电力电缆III的正上方，这样的点连成的线就是电力电缆III的路径。由a到b或c，耳机20音量由小到大变化是因为在b、c之间电磁辐射波VI强度最强，但在a点也就是电力电缆III的正上方，当探棒10与地面IV垂直时，也就是与电磁辐射波VI垂直，通过探棒10的磁通量小，所以耳机20音量就小；而在b和c的位置时，也就是探棒10与电磁辐射波VI成45°夹角，通过探棒10的磁通量大，所以耳机20音量就大。
如图6所示，本实用新型在探测地埋电缆深度的原理与探测路径的原理基本相同，当确定了电力电缆III的路径后，确定其深度是将探棒10斜着与地面IV成45°夹角，垂直电力电缆III的路径向外走，找耳机20音量最大两点之间的音量最小，也就是由a到b，利用等腰直角三角形的原理即可计算出电力电缆III的埋设深度(H＝L)，音量大小的分析与图5一样。
如图7所示，本实用新型在未知端头电缆探测的另一种具体使用状态。针对只知道某一段直埋电缆路径要查找全程路径及识别是否带电，利用本发明装置的感应器9，在已知段电缆地面IV的正上方通过电磁幅射将信号源I产生的交变信号加到电力电缆III上，使得要查找的电力电缆III感应产生电磁波，从而可通过接收器II来判断识别出其埋设走向和深度，并可通过50Hz接收频率的探棒10判断电缆是否带电。
如图8所示，本实用新型在电缆暴露点的又一种使用状况。针对只知道某一段暴露电缆要查找全程路径及识别是否带电，可利用本发明装置的钳形感应器9，通过已知暴露点电力电缆III将路径信号源I产生的交变信号加到电力电缆III上，使得要查找的电力电缆III感应产生电磁波，从而可通过接收器II来判断识别出埋设的走向和深度，并可通过50Hz接收频率的探棒10判断电缆是否带电。
权利要求1.一种地埋电缆路径的识别装置，包括设有耳机(20)的接收器(II)，其特征是，该装置还包括设有信号输出线(8)的信号源(I)，所述信号源(I)的输出线(8)连接感应器(9)，所述接收器(II)设有至少四根可更换探棒(10)。
2.根据权利要求1所述的地埋电缆路径的识别装置，其特征是，所述信号源(I)包括电源电路(1)、与频率选择(2)输出连接的断续正弦波产生器(3)及自动增益控制器(4)、与自动增益控制器(4)的输出连接的功率输出(7)，功率输出(7)的输出正端连接至信号输出线(8)并反馈连接至输出指示(6)，功率输出(7)的输出负端通过取样保护(5)连接至信号输出线(8)；信号输出线(8)连接感应器(9)或直接连接至不带电电缆芯线(V)；取样保护(5)的输出反馈连接至断续正弦波产生器(3)及自动增益控制器(4)；电源电路(1)的输入接交流220V电压，输出连接至各单元电路。
3.根据权利要求1所述的地埋电缆路径的识别装置，其特征是，所述感应器(9)的形状为钳形，包括单钳形或者对钳形，或者带状形。
4.根据权利要求1或2所述的地埋电缆路径的识别装置，其特征是，所述信号源(I)的输出频率至少有50Hz、1kHz、15kHz和35kHz。
5.根据权利要求1所述的地埋电缆路径的识别装置，其特征是，所述可更换探棒(10)的接收频率分别为50Hz、1kHz、15kHz和35kHz。
专利摘要本实用新型公开了一种地埋电缆路径的识别装置，包括设有信号输出线的信号源、设有探棒和耳机的接收器，信号源的输出线连接感应器或者直接连接不带电电缆芯线，感应器不直接连接电缆芯线，而是将信号源产生的交变信号感应加到电力电缆的电缆芯线上。本实用新型通过一个感应器，使信号源产生的交变信号感应加到电缆或未知两端头的电缆上，使得要查找或识别的电缆感应产生电磁波，从而可通过接收器来判断识别出地埋电缆，特别是带电的运行电缆的走向、深度。本实用新型接收器设有四种不同接收频率的探棒，不仅将1kHz、15kHz的探棒分开，进一步提高抗干扰性，而且增加了50Hz、35kHz的探棒，进一步扩大了应用范围。
文档编号G01V3/11GK2872385SQ20062007849
公开日2007年2月21日 申请日期2006年3月2日 优先权日2006年3月2日
发明者韩伯锋, 张振存, 郑学兴 申请人:西安四方机电有限责任公司