[实用新型]管棚前方金属管线探测仪

说明书

技术领域

 本实用新型涉及一种探测装置，具体指的是一种地下管棚施工中所使用的管棚前方金属管线探测仪。

背景技术

在地下管棚施工中，尤其对于城市地下工程，全面、详细掌握施工影响区域内地下管线的分布、埋深等资料是非常重要的，这些资料是否准确、可靠，直接关系着管棚施工的成败。在必要的时候，施工前都采用专门的探测仪器对地下管线进行现场的探测。

现有的相关探测仪器，比如各类专用的非接触式金属探测传感器，都比较昂贵，结构复杂，不适合于地下管棚施工中的方便操作。

发明内容

本实用新型的目的是根据上述现有技术的不足之处，提出一种管棚前方金属管线探测仪，用于管棚施工前探测前方是否存在金属管线及电缆，即在管棚的前方安置霍尔元件，利用霍尔元件探测金属管线及电缆的电磁通，霍尔元件产生的霍尔电压经过信号放大器后反馈识别，能有效探测隐埋地下的金属管线及电缆。

本实用新型的目的实现由以下技术方案完成：

一种管棚前方金属管线探测仪，用于地下管棚施工，该探测仪由霍尔元件、信号放大装置以及信号检测装置串联组成，所述霍尔元件与基准电源相连接，位于管棚的前端。

上述基准电源为恒流源；信号放大装置为集成运算放大器，信号检测装置为电压表。

本实用新型的优点是，结构简单，成本低，探测度广、定位准确、探测速度快、简单直观、分辨力强，极其适合于地下管棚施工中的简单、方便操作。

附图说明

图1为本实用新型电路框图及结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图通过实施例对本实用新型特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：

附图1中标号1-5代表的是管棚1、基准电源2、霍尔元件3、信号放大装置4、信号检测装置5。

为便于在地下管棚施工中方便快捷的探测隐埋地下的金属管线及电缆，做到成本低，简单实用，本实用新型将霍尔工作原理灵活的运用到了管棚的施工中。而所谓霍尔效应，是指磁场作用于载流金属导体、半导体中的载流子时，产生横向电位差的物理现象。金属的霍尔效应是1879年被美国物理学家霍尔发现的。当电流通过金属箔片时，若在垂直于电流的方向施加磁场，则金属箔片两侧面会出现横向电位差。

利用霍尔效应所设计制成的金属管线探测仪。霍尔电位差UH的基本关系为

　　UH=RHIB/d ；

　　RH=1/nq（金属） ；

　　式中 RH——霍尔系数；

　　n——单位体积内载流子或自由电子的个数；

　　q——电子电量；

　　I——通过的电流；

　　B——垂直于I的磁感应强度；

　　d——导体的厚度。

当电流I通过放在磁场中的霍尔元件且电流方向和磁场方向垂直时，在垂直于电流和磁通的霍尔元件的横向侧面上即产生一个电压，这个电压称为霍尔电压UH。霍尔电压UH的高低与通过的电流I和磁感应强度B成正比。

本实用新型结构简单，即在管棚的前方安置了一个霍尔元件，管棚前方若存在着金属管线或电缆，因为通电的导线周围能产生一定强度的磁场，这一磁场垂直穿过本身通有电流的霍尔元件时，能在垂直于电流和磁通的霍尔元件的横向侧面上即产生一个霍尔电压，此霍尔电压经过信号放大、检测判断后反馈给施工人员，即能及时做出判断，停止管棚的继续施工。

如图1所示为本实用新型电路框图及结构示意图。本实施例中的探测仪由霍尔元件3、信号放大装置4以及信号检测装置5串联组成，其中霍尔元件3连接基准电源2，霍尔元件3放置于管棚的前端。

一个霍尔元件一般有四个引出端子，其中两根是霍尔元件的偏置电流IC的输入端，另两根是霍尔电压的输出端。一般地说，偏置电流的设定通常由外部的基准电压源给出；由于本实施例中探测的精度要求高，则采用的基准电源为恒流源。若管棚前方存在着金属管线或电缆，因为通电的导线周围能产生一定强度的磁场，这一磁场垂直穿过本身通有电流I的霍尔元件时，能在垂直于电流和磁通的霍尔元件的横向侧面上即产生一个霍尔电压，此霍尔电压通经过信号放大装置以及信号检测装置后，探测信息反馈给施工人员，即能及时停止管棚的继续施工。本实施例中，信号放大装置采用普通集成运算放大器，信号检测装置采用电压表即可。