基于三分量法的地下金属管线探测仪结构设计

陈 旭， KIM Gun-hoi

(全州大学 机械与汽车工程系， 韩国 全州 430074)

目前地下管线探测器种类繁多，品质良莠不齐，基于环境和设备的条件约束，想要明确清晰地掌握地下管线情况，通常采用电磁感应的直接法、夹钳法等检测技术并不能明显地区分介质之间应有的电性和物性差异；另外地下管线也会产生异常的场分量，这些干扰源因素加大了对电磁感应法定位的难度，而通过接收场磁交变信号的定位方法精度仍然停留在面的维度使得有较大的预测误差纵而精度不高。

利用将电性参数和三分量磁场特性的数学模型作为理论依据,设计一种线圈三维空间球面结构与接收器在二维空间平面“Y”星型的结构体系，同时简述两者特点及其工作机理。相比较传统的接收器，该结构能够克服检测效率低、精度差的缺点。

1 地下管线的电性分布参数

1.1 电性分布参数的作用

交变的磁场是由交变电流引起的，但交变电流可能通过周围介质进行分流，管线上电信号随长度不同衰减的程度也不同，而地下各点的电场分量大小又和场源的位置有着密切的关系。另外，分布电容与周围介质电阻率之间的关系也不能忽视，像这样传输线管类的载流情况与这些参量有密切的关系，因此分析电性分布参数，可以为检测结构的设计提供必要的理论依据。

1.2 电性分布参数分析

地下管线剖面图如图1所示，即管线、绝缘层及周围土壤，理想情况不记自身电阻分析……