Третий глаз (Часть 3)

Приборы для поиска и диагностики подземных инженерных коммуникаций

Благодаря многонаправленным антеннам повышается чувствительность приборов и уменьшается вероятность ошибок. Оператору больше нет необходимости ходить зигзагами по исследуемой территории – стоит только нажать на кнопку питания и выбрать тип нужной трассы, и прибор сам найдет ее и отобразит на экране. Такой подход позволяет пользоваться локатором даже работникам с невысокой квалификацией и практически без специального обучения.

Акустические течеискатели (локаторы)

Достаточно широко применяется ряд методов нахождения подземных коммуникаций, основанных на акустической локации. Часто такие методы используются для поиска утечек воды и газа в трубопроводах из любых металлических и неметаллических материалов. Поэтому приборы для поиска утечек так и называются – течеискатели.

Акустический неактивный метод

Вытекая из трубы, жидкость или газ издает шум, который может уловить акустический течеискатель с функцией пассивного обнаружения, иначе говоря – неактивный акустический детектор. Акустические датчики-микрофоны, которые могут быть контактными, прикладываемыми непосредственно к грунту, или бесконтактными, улавливают звуковые волны, распространяющиеся по грунту. Когда оператор подходит к месту утечки, шум становится сильнее. Определив точку, где звук самый сильный, можно установить местонахождение утечки. Этот метод работает при залегании трубопровода на глубине примерно до 10 м.

Если имеется доступ к трубе через смотровые колодцы, можно прослушивать шум, прикрепив микрофон к трубе или рукоятке вентиля, так как звуковые волны лучше распространяются по материалу трубопровода. Этим способом можно выявить участок трубы между двумя колодцами, на котором есть протечка, а далее, по силе звука, к какому из колодцев она ближе. Точность метода невелика, зато им можно выявить утечку на намного большей глубине, чем при прослушивании с поверхности. Если у прибора имеется функция псевдокорреляции, он может по разности силы звука рассчитывать расстояние до места утечки и уточнять результат поиска.

В комплект прибора обычно входят наушники, мощный усилитель звука (усиление до 5000–12 000 раз), фильтр помех, пропускающий звуки только той частоты, которые заложены в его «память», а также электронный блок, который обрабатывает и записывает результаты и может составлять отчеты. Некоторые приборы совместимы с компьютером.

Считается, что использование течеискателей позволяет сократить расходы на устранение аварий на коммунальных трубопроводах до 40–45%.

Однако у акустических течеискателей есть ряд недостатков. Результаты исследований сильно зависят от наличия шумовых помех, поэтому лучше всего они работают в условиях тишины при исследовании трубопроводов неглубокого заложения – до 1,5 м. Впрочем, современные приборы оснащены микропроцессорами цифровой обработки сигнала и фильтрами, отсеивающими шумовые помехи. Необходимо точно знать маршрут прокладки исследуемого трубопровода, чтобы пройти точно над ним и прослушать шум от утечки в разных точках.

Акустический активный метод – по генератору ударов

В ситуации, когда необходимо отыскать неметаллическую трубу и поэтому нельзя использовать электромагнитный трассоискатель, а к какой-то части трубы имеется доступ, одной из альтернатив является звуковой активный метод. В этом случае применяют генератор звуковых импульсов (ударник), который устанавливается в доступном месте на трубе и методом ударного воздействия создает акустические волны в материале трубы, которые затем улавливаются с поверхности земли акустическим датчиком прибора (микрофоном). Таким образом можно определить местоположение трубопровода. Конечно, этот метод можно использовать и на металлических трубах. Дальность действия прибора зависит от разных факторов, таких как глубина заложения и материал трубы, а также вид грунта. Сила и частота ударов могут регулироваться.

Акустический электрический – по звуку электрического разряда

Если в месте повреждения кабеля можно создать искровой разряд с помощью генератора импульсов, то звук от этого разряда можно прослушивать с поверхности грунта микрофоном. Для возникновения устойчивого искрового разряда необходимо, чтобы величина переходного сопротивления в месте повреждения кабеля превышала 40 Ом. В состав генератора импульсов входят высоковольтный конденсатор и разрядник. Напряжение с заряженного конденсатора через разрядник мгновенно передается на кабель, возникшая электромагнитная волна вызывает пробой в месте повреждения кабеля, и раздается щелчок. Обычно генерируется по одному импульсу через несколько секунд.

Этот метод применяют для локации кабелей всех видов с глубиной залегания до 5 м. Применять этот метод для поиска повреждений у кабелей в металлическом рукаве, проложенных открыто, не рекомендуется, так как звук хорошо распространяется по металлической оболочке и точность локализации места будет невысокой.

Ультразвуковой метод

В основе данного метода лежит регистрация ультразвуковых волн, не слышных человеческому уху. При выходе находящихся под высоким давлением (или наоборот – подсосе при высоком разрежении) жидкости или газа из трубопровода через трещины в сварных швах, неплотности в запорной арматуре и уплотнениях возникает трение между молекулами вытекающего вещества и молекулами среды, в результате генерируются волны ультразвуковой частоты. Благодаря коротковолновой природе ультразвука оператор может точно определять местоположение утечки даже при сильном шумовом фоне, в наземных газопроводах и подземных трубопроводах. Также с помощью ультразвуковых приборов обнаруживают неисправности в электрооборудовании – дуговые и коронные разряды в трансформаторах и распределительных шкафах.

В состав ультразвукового течеискателя входят датчик-микрофон, усилитель, фильтр, преобразователь ультразвука в слышимый звук, который транслируется наушниками. Чем ближе микрофон к месту утечки, тем сильнее звук в наушниках. Чувствительность прибора регулируется. На ЖК-экране результаты сканирования отображаются в цифровом виде. В комплект может входить контактный щуп, с помощью которого также можно прослушивать колебания. Для активного выявления мест негерметичности в состав прибора включают генератор (передатчик) ультразвуковых колебаний, который можно поместить в исследуемый объект (например, емкость или трубопровод), излучаемый им ультразвук будет выходить наружу через неплотности и трещины.

Преимущества. Метод простой, для поиска утечек не требуется сложной процедуры, обучение работе с прибором занимает около 1 часа и при этом метод весьма точный: позволяет обнаруживать утечки через мельчайшие отверстия на расстоянии 10 м и более на фоне сильных посторонних шумов.

Корреляционный метод

В данном случае на трубу по обе стороны от места утечки (например, в двух колодцах или на запорной арматуре на поверхности земли) устанавливают два (или больше) датчиков виброакустических сигналов (пьезодатчиков). От датчиков сигнал передается в прибор по кабелям или по радиоканалу. Поскольку расстояние от датчиков до места утечки разное, звук от утечки будет приходить к ним в разное время. По разнице во времени поступления сигнала на датчики электронный блок-коррелятор рассчитывает функцию кросс-корреляции и место нахождения повреждения между датчиками.

Данный метод применяется на сложных для акустического сканирования зашумленных участках, таких как городские и заводские территории.

Точность расчета зависит от точности измерения времени прохождения сигналов прибором, точности измерения расстояния между датчиками и точности значения скорости распространения звука по трубе. Как утверждают специалисты, при правильном проведении данных измерений надежность, чувствительность и точность корреляционного метода значительно превышают результаты других акустических методов: отклонение не более 0,4 м и вероятность обнаружения утечек составляет 50–90%. Точность результата не зависит от глубины залегания трубопровода. Метод очень устойчив к помехам.

Недостаток корреляционного метода состоит в том, что результаты искажаются при наличии неоднородностей в трубах: засоров, изгибов, ответвлений, деформаций, резких изменений диаметра. Корреляционные течеискатели – дорогостоящие и сложные приборы, работать на которых могут только специально подготовленные специалисты.

Газоискатели

Для выявления утечек газов из трубопроводов используются газоискатели. Микронасос, который входит в состав прибора, закачивает пробу воздуха с проверяемого места. Отобранная проба сравнивается с эталонным воздухом (например, методом нагревания спиралью: при нагревании пробы с газом и воздуха температура спирали будет разная), и прибор фиксирует наличие в пробе газа. Также имеются газоискатели (сравнивающие пробу и эталонный воздух) на основе других принципов. Такое оборудование способно уловить газ или другое опасное летучее вещество даже в том случае, если его в воздухе содержится всего 0,002%!

Газоискатель – легкий и компактный, удобный и простой в эксплуатации прибор. Однако он весьма чувствителен к температуре окружающего воздуха: при слишком высокой или низкой температуре его работоспособность снижается и даже может стать нулевой, например при температуре ниже –15 и выше +45 °С.

Комплексные приборы

Как мы видим, у локаторов каждого типа имеются определенные ограничения и недостатки. Поэтому для служб, эксплуатирующих подземные коммуникации, современные трассопоисковые приборы часто выполняются комплексными, состоящими из аппаратуры разных типов, например, в них вместе с электромагнитным трассоискателем могут входить акустический локатор, георадар и пирометр, а акустический приемник может иметь еще и канал приема электромагнитных сигналов. Поиск может проводиться одновременно на частотах электромагнитных и радиоволн, либо прибор может переключаться в режимы приема магнитных, радио- или акустических волн. Причем модульная конструкция приборов позволяет комплектовать комплексы индивидуально для каждой компании-клиента в зависимости от его конкретных задач. Использование комплексных приборов повышает вероятность точного нахождения местоположения объекта, облегчает и ускоряет проведение работ по обслуживанию подземных коммуникаций.

Инновации в отрасли оборудования для поиска подземных коммуникаций

Запись координат объектов поиска в GPS/ ГЛОНАСС

У некоторых современных трассопоисковых приборов есть возможность определять координаты обнаруженного объекта по GPS/ ГЛОНАСС и записывать их (даже онлайн) в базу данных цифрового плана участка, созданного методом автоматизированного проектирования CAD, обозначив там выявленные инженерные коммуникации. Параллельно данные поступают на компьютер в головной офис компании. Информация может быть представлена в виде простых меток, которые помогут оператору экскаватора визуально ориентироваться на схеме, показанной на дисплее машины. Еще проще будет работать оператору, если управление экскаватором частично автоматизировано и связано с GPS/ ГЛОНАСС – автоматика поможет избежать повреждения коммуникаций.

Новинки трассопоискового оборудования

Ведущие разработчики данного оборудования предлагают сканеры, которые сканируют стройплощадку и на основе анализа характеристик местного грунта и прочих условий на строительном объекте автоматически указывают оптимальную величину частоты, на которой рекомендуется вести локацию подземных коммуникаций. Для достижения наилучшей чувствительности некоторые трассоискатели оснащаются функцией автоматического подбора оптимальной частоты сигнала – это удобно в условиях «грязного» эфира и когда под землей проходит сразу несколько трасс.

Появились приборы с двумя выходами, которые могут теперь подсоединяться и вести исследования одновременно двух инженерных коммуникаций.

Приборы оснащаются высококонтрастным жидкокристаллическим дисплеем, изображение на котором видно даже при освещении прямыми солнечными лучами, информативность дисплеев повышается: в режиме реального времени отображаются все необходимые параметры: глубина коммуникации, направление движения к ней, интенсивность сигнала и т. п. На экране прибора даже может формироваться наглядная схема расположения коммуникаций, трассоискатель способен одновременно «видеть» до трех подземных коммуникаций, «рисуя» на большом дисплее карту их расположения и пересечений.

Георадары (Подробнее о георадарах см. Часть 1)

Работа георадара основана на излучении электромагнитного импульса в грунт и регистрации отраженного сигнала от подземных объектов и границ среды с разными электрофизическими свойствами.

Области применения георадара огромны: он позволяет определять глубину залегания коммуникаций, местоположение пустот и трещин, зоны переувлажнения и уровень грунтовых вод, характер залегания геологических границ, зоны разуплотнения, незаконные врезки, дефекты земляного полотна, наличие арматуры, мин и снарядов, а также другие объекты.

Основное распространение георадиолокация получила в области поиска подземных коммуникаций, во многом благодаря тому, что этот метод обнаруживает коммуникации из любого материала, в том числе неметаллические.

Для поиска подземных коммуникаций подбирают георадар с антеннами, имеющими среднюю центральную частоту (200–700 МГц). Поиск на таких частотах обеспечивает глубину зондирования до 5 м, а также позволяет находить кабели и трубы малого диаметра.

При необходимости обследования больших территорий используются георадарные системы с массивом антенн, устанавливаемые на транспортное средство. Такие системы сканируют до нескольких гектаров в день.

Современные георадары могут находить подземные коммуникации в режиме реального времени и имеют возможность совместного использования с GPS-оборудованием, что позволяет привязываться к местности и, используя полученные координаты, переносить георадарные данные в CAD-системы, а также наносить обнаруженные коммуникации на имеющиеся схемы.

Долгое время считалось, что георадар – это сложная в понимании и управлении техника, однако с появлением современных технологий и продвинутого программного обеспечения ситуация в корне изменилась. Георадары лидирующих производителей имеют максимальную автоматизацию получения и интерпретации данных, что исключает ошибки, связанные с человеческим фактором. Таким образом, на сегодняшний день георадар является незаменимым помощником в поиске подземных коммуникаций и по праву может считаться «третьим глазом» инженера-изыскателя.

Чтобы поиск проводов, спрятанных под слоем штукатурки, не стал настоящей проблемой при ремонте квартиры, достаточно иметь в своем арсенале домашнего мастера индикатор скрытой проводки.

Поиск проводки

Существует множество разнообразных вариантов этих приборов заводского изготовления (например, популярный детектор «Дятел»), но можно собрать его и собственными руками. Для этого рассмотрим варианты конструкторских решений подобной задачи.

Виды конструкций искателя скрытой проводки

В зависимости от принципов работы, такие детекторы принято разделять по физическим характеристикам электропроводки:

• электростатические – осуществляющие свою функции по определению электрического поля, образуемого напряжением при подключении электричества. Это самая простая конструкция, которую легче всего изготовить своими руками;
• электромагнитные – работающие за счет обнаружения электромагнитного поля, создаваемого электрическим током в проводах;
• индуктивные детекторы металла – работающие подобно металлоискателю. Обнаружение металла проводников обесточенной проводки происходит за счет появления изменений в электромагнитном поле, создаваемом самим детектором;
• комбинированные приборы заводского изготовления, имеющие повышенную точность и чувствительность, но более дорогие по сравнению с остальными. Используются профессиональными строителями для работы в больших масштабах, где необходима высокая точность и производительность.

Также существуют искатели, которые входят в конструкцию многофункциональных устройств (например, детектор скрытой проводки входит в схему конструкции многофункционального устройства обслуживания электросетей «Дятел»).

Сигнализатор скрытой проводки Е121 Дятел

Такие устройства как «Дятел», позволяют соединить в одном приборе сразу несколько полезных девайсов.

Использование индикатора напряжения в качестве детектора скрытой проводки

Наиболее простым способом найти скрытую электропроводку, будет применение усовершенствованного индикатора напряжения, имеющего автономное питание, усилитель и звуковое оповещение (так называемая звуковая отвертка).

Индикатор напряжения с усилителем

В данном случае не нужно ничего мастерить своими руками и не требуется никаких модификаций в самом инструменте, а лишь только использовать его возможности с другой целью. Касаясь рукой жала отвертки, проводя ей по стене, можно обнаружить скрытую электропроводку, находящуюся под напряжением.

Использование индикатора для поиска проводки

Электрическая схема в данном случае будет реагировать на электромагнитные наводки, исходящие от проводки.

Сооружение детектора скрытой проводки своими руками по схеме с полевым транзистором

Наиболее простым по конструкции и легким в изготовлении индикатором скрытой проводки, является детектор, работающий по принципу регистрации электрического поля.

Именно его рекомендуется сделать своими руками, если отсутствуют продвинутые навыки в электротехнике.
Для изготовления простейшего детектора срытой проводки, схема которого основана на использовании полевого транзистора, понадобятся такие детали и инструменты:

• паяльник, канифоль, припой;
• канцелярский нож, пинцет, кусачки;
• собственно сам полевой транзистор (любой из КП303 или КП103);
• динамик (можно от стационарного телефона) с сопротивлением от 1600 до 2200 Ом;
• элемент питания (батарейка от 1,5 до 9 В);
• выключатель;
• небольшая пластиковая емкость для монтажа в ней деталей;
• провода.

Монтаж самодельного искателя

При работе с полевым транзистором, уязвимым к электростатическому пробою, необходимо заземлить паяльник и пинцет, и не касаться выводов пальцами.

Принцип действия прибора простой – электрическое поле изменяет толщину n-p перехода исток-сток, вследствие чего изменяется его проводимость.

Поскольку электрическое поле изменяется с частотой сети, то в динамике будет слышен характерный гул, (50Гц), усиливающийся по мере приближения к электропроводке. Здесь важно не перепутать выводы транзистора, поэтому нужно свериться с маркировкой выводов.

Маркировка выводов КП103

Поскольку управляющим выводом, реагирующим на изменения электрического поля, в данной конструкции является затвор, то полевой транзистор лучше выбрать в металлическом корпусе, который соединен с затвором.

Полевой транзистор в металлическом корпусе

Таким образом, корпус транзистора будет служить приемной антенной сигнала электропроводки. Сборка данного искателя напоминает составление простейшей электрической цепи в школе, поэтому не должен вызвать трудностей даже у начинающего мастера.

Наглядный опыт с полевым транзистором

Для визуализации процесса обнаружения электропроводки, параллельно цепи исток-сток можно подключить миллиамперметр или стрелочный индикатор от старого магнитофона с балластным резистором, номиналом 1-10 кОм (подобрать опытным путем).

Индикатор от магнитофона

При закрывании транзистора (приближении к проводке) показания индикатора будут увеличиваться, указывая на присутствие электрического поля и напряжения в скрытой электропроводке. Ввиду простоты конструкции монтаж навесной, на одножильных проводах, обладающих необходимой упругостью.

Поиск электромагнитного излучения проводки

Ещё одним вариантом самодельного детектора скрытой проводки является применение миллиамперметра, подключённого к высокоомной катушке индуктивности.

Самодельные искатели проводки

Катушка может быть самодельной, выполненной в виде дуги, или можно применить первичную обмотку от трансформатора, удалив часть магнитопровода.

Трансформатор в качестве приемной антенны

Данный детектор не требует питания – благодаря индуктивности, приемная катушка будет действовать как обмотка трансформатора тока, в которой будет индуцироваться переменный ток, на который будет реагировать миллиамперметр.

Многие мастера применяют головку от старого магнитофона или плеера в качестве приемной антенны. В этом случае, если сохранился в работающем состоянии усилительный тракт, то его используют целиком, вынимая головку, подключая ее экранированным кабелем для удобства поиска.

Аудиоплеер с головкой на конце кабеля

Как и в первом случае, в динамике будет слышно гудение 50Гц, а его интенсивность будет зависеть не только от расстояния, но и силы тока, протекающего в проводах.

Усовершенствованные самодельные детекторы проводки

Большую чувствительность, избирательность и дальность обнаружения дают детекторы скрытой электропроводки, изготовленные с несколькими усилительными каскадами на базе биполярных транзисторов или операционных усилителей с элементами логических микросхем.

Схема и внешний вид искателя на операционном усилителе

Для самостоятельного изготовления прибора по данным схемам необходим хотя бы минимальный опыт в радиоделе с пониманием принципов взаимодействий применяемых радиодеталей. Не вдаваясь в принципы работы, можно выделить два существенно различающихся направления:

• усиление сигнала с последующим его отображением в виде отклонения стрелки индикатора или увеличения интенсивности звучания. Здесь усовершенствуются схемы на базе полевого транзистора или приемной антенны в виде катушки индуктивности с добавлением усилительных каскадов;

Простая схема детектора проводки с усилителем на биполярных транзисторах

• использование интенсивности издаваемого электропроводкой электромагнитного поля для изменения частоты визуальных сигналов и тона звучания звукового оповещения. Тут приемный элемент (полевой транзистор или антенна) включается в схему управления частотой генератора импульсов (одновибратора, мультивибратора) на базе биполярных транзисторов, логической или операционной микросхемы.

Схема сигнализатора проводки на базе полевого транзистора и мультивибратора

Данные детекторы, хотя и наиболее просты в изготовлении, имеют существенные недостатки. Это небольшой диапазон обнаружения, а также необходимость наличия напряжения в скрытой электропроводке.

Поиск металла электропроводки

Чтобы обнаружить проводку в железобетонных конструкциях или под значительной толщиной, без возможности подачи на провода напряжения, необходимо использовать более сложные и точные конструкции детекторов, работающих подобно металлоискателям.

Работа с профессиональным прибором

Самостоятельное изготовление таких приборов экономически неоправданно, а также требует достаточно глубоких познаний в радиотехнике, наличия элементной базы и измерительного оборудования. Но опытный мастер, для пробы своих сил и собственного удовольствия может использовать имеющиеся в сети схемы металлоискателей, и своими руками изготовить подобные устройства.

Схема металлоискателя с описанием его работы

Для менее опытных мастеров, в случае необходимости обнаружения скрытой проводки без наличия напряжения, будет проще и выгодней приобрести один из таких инструментов как BOSCH, SKIL «Дятел», Mastech и другие.

Универсальный детектор проводки BOSCH
Универсальный детектор Mastech

Искатель проводки на Android

У владельцев планшетных компьютеров и некоторых смартфонов на базе Android, есть возможность использовать свои девайсы в качестве детекторов скрытой проводки.

Смартфон в роли детектора проводки

Для этого необходимо скачать соответствующее программное обеспечение в GooglePlay. Принцип действия состоит в том, что в данных мобильных устройствах имеется модуль, выполняющий функции компаса для осуществления навигации.

При использовании соответственных программ, данный модуль используется в качестве металлоискателя.

Программа Metal Sniffer, добавляющая устройствам Android функцию металлоискателя

Чувствительности данного металлодетектора на хватит для поиска кладов под землёй, но для обнаружения металла проводов на расстоянии в несколько сантиметров под слоем штукатурки его должно хватить.

Но следует помнить, что без применения специализированных приборов, или использования профессионального металлоискателя, способного различать металлы, обнаружить скрытую в железобетонных панелях электропроводку с помощью импровизированного детектора на базе Android будет невозможно.

Когда вы планируете повесить картину или настенные часы, как выбираете подходящее для этого место? Наверняка думаете о том, как впишется картина в интерьер комнаты, на какую стену лучше разместить и каким образом. Но задумываетесь ли вы о том, что не везде можно в стене забить гвоздь и просверлить отверстие под дюбель? Дело не в том, из какого материала сделаны ваши стены, так как существует более значимое обстоятельство – это электропроводка. Чтобы не повредить замурованные в стене провода нужно знать, где они заложены.

Существует несколько способов примерно узнать, где проходит электрический кабель: следует заглянуть в техническую документацию квартиры и посмотреть схему разводки электрической сети, если таковой нет, то обратите внимание на расположение разветвлительных коробок от них отходят провода к розеткам и выключателям. Как правило, толковые электрики прокладывают кабель под прямым углом.

Хорошо, когда вы меняли старую электропроводку и в курсе её размещения, а что если предыдущий хозяин дома был горе электриком-самоучкой и не соблюдал элементарных правил разводки проводов? Бывают случаи, когда в целях экономии провода разводят по наименьшему пути: от коробок по диагонали и по горизонтали — в таком случае не обойтись без специальных средств для её обнаружения.

В магазинах и на радиорынках продают специальные устройства под названием «Детектор скрытой проводки». Они бывают дешевые (низкого класса) и дорогие (высокого класса). Аппарат низкого класса определяет источник электромагнитного излучения – это провода под напряжением и электроприборы. Детекторы высокого класса более точны и функциональны: их работа направлена на выявление непосредственно проводов, даже тех, которые находятся без напряжения.

Для домашнего пользования нам будет достаточно простого детектора, который можно сделать своими руками. Как вы поняли, собранная нами несложная схема относится к бюджетным устройствам — следовательно, высококлассного устройства у нас не получится. Но самоделка поможет не попасть впросак при выполнении строительных работ и в момент, когда вы решите украсить свою комнату красивой картиной или настенными часами. Для того чтобы самим собрать детектор скрытой проводки на скорую руку нам потребуются три недефицитные радиодетали, найти которые нам не составит труда.

Основным элементом является советская микросхема К561ЛА7 (на ней собран сам детектор). Микросхема чувствительна к электромагнитному и статическому полю, исходящему от проводников электрической энергии и электронных устройств. От повышенного электростатического поля микросхему защищает резистор, который является промежуточным элементом между антенной и ИМС. Чувствительность детектора определяет длина антенны. В качестве антенны можно использовать одножильный медный провод длинной от 5 до 15 сантиметров. Для стабильной работы и не в ущерб чувствительности мной была выбрана длина равная 8 сантиметрам. Есть один нюанс: при превышении длины антенны порога в 10 сантиметров существует риск перехода микросхемы в режим самовозбуждения. В этом случае детектор может некорректно работать. Также при глубоком залегании электрического кабеля в штукатурке детектор может не издать ни единого звука.

При некорректной работе самодельного детектора, стоит поэкспериментировать с длинной медной антенны. Она может быть как меньше так и больше рекомендованной длинны. Когда детектор перестанет реагировать на все что угодно кроме электрического кабеля, то вы нашли нужную длину (если Вы не верно подобрали длину, то детектор может реагировать на простое прикосновение человека или любых предметов).

С нюансами разобрались, теперь переходим к третьему элементу схемы – это пьезоэлемент. Пьезоизлучатель (пьезоэлемент) необходим для восприятия на слух улавливания электромагнитного поля, когда это происходит излучатель издает треск. Пьезоэлемент или по-простому «пищалку» можно добыть из нерабочего тетриса, тамагочи или часов. Так же пищалку можно заменить миллиамперметром из старого магнитофона. Миллиамперметр отклонением стрелки будет показывать уровень излучаемого поля. Если вы решите использовать пьезоэлемент и миллиамперметр, то издаваемый треск буден слышен немного тише.

Схема питается от напряжения 9 вольт, поэтому нам понадобится батарейка типа «Крона». Сборку схемы можно осуществить на печатной плате или навесным монтажом. Навесной монтаж для простой схемы, состоящей из 5 элементов, будет предпочтительнее. Возьмите картон, приложите микросхему ножками вниз и под каждой ножкой иголкой проколите отверстия (14 штук, по 7 с каждой стороны). После подготовки места под микросхему вставьте ножки в проделанные отверстия и загните их. Так мы надежно зафиксируем интегральную микросхему на картоне и облегчим работу при пайке проводов.

Чтобы не перегреть микросхему следует использовать паяльник малой мощности. Обычно используют для пайки радиодеталей паяльник 25 Ватт. Приступаем к сборке детектора по схеме, приведенной в статье. Если вы выполнили все вышеизложенные рекомендации, то схема должна заработать мгновенно без всякой наладки. Теперь находим подходящий корпус и встраиваем схему в него. Под пищалку сделайте отверстия и приклейте пьезоизлучатель с обратной стороны. Для того, чтобы детектор не работал постоянно, впаяйте в разрыв цепи питания тумблер. Перезарузка детектора путем включения-выключения тумблера поможет вам вывести микросхему из режима самовозбуждения.

По традиции хочу закончить статью видеоотчетом о проделанной работе. На видео была протестирована работа самодельного и заводского детектора скрытой проводки. Как выяснилось, сделанный детектор более точно показывал место залегания электрического кабеля ежели дешевый покупной детектор.

Собрав детектор для поиска скрытой проводки, вам не стоит бояться повреждения электрической сети вашего дома, ведь вы всегда сможете найти электрический кабель. Успехов в освоении простых схем в радиоэлектронике. По всем возникающим вопросам обращайтесь ко мне в комментариях — будем разбираться!

Об Авторе:

Приветствую вас, дорогие читатели! Меня зовут Максим. Я убежден, что почти все можно сделать у себя дома своими руками, уверен, что это под силу каждому! В свободное время люблю мастерить и создавать что-то новое для себя и своих близких. Об этом и многом другом вы узнаете в моих статьях!

Прибор для определения скрытой проводки: сигнализатор, индикатор, детектор скрытой проводки.
Каждый раз, когда мы сверлим отверстие в стене, то всегда имеется опасность повредить внутреннюю проводку. Что нужно предпринять, что бы случайно не повредить проводку? Для этого необходимо специальным прибором проверить ее наличие на данном участке стены, отметить место кабеля и минуя ее переразметить места для сверления.
А что, если проводка имеет разрыв? Как найти место обрыва?
Прибор для поиска скрытой проводки.
Extech DA30 - бесконтактный датчик переменного тока.
Работает в диапазоне от 200мА до 1000А, определяет наличие электромагнитного поля создаваемый переменным напряжением.
Способен работать через экранированные провода, кабель-каналы, металлические части выключателей и распределительные коробки.
Ручная установка позволяет отрегулировать чувствительности прибора для обнаружения проводки через стены.
Имеет звуковую и визуальную индикацию.
В комплект поставки прибора нахождения скрытой проводки входит карманный зажим с четырьмя батареями таблеточного типа LR44.
Отдельные модели приборов для поиска скрытой проводки имеют возможность определить даже когда он находится без напряжения.
Обычно порядок работы с таким прибором следующий:
1. Подключаем звуковой генератор к кабелю
а. Для кабелей с одним концевым коннектором подсоединяем красный зажим типа крокодил к проводу, а чёрный зажим к заземлению корпуса устройства.
б. Для проводов без концевого коннектора подсоедините красный зажим к одному проводу, а чёрный зажим к другому проводнику.
в. Для кабелей с модульными соединителями вставляем модули RJ11 непосредственно в соответствующий коннектор кабеля.
2. Устанавливаем переключатель звукового сигнала (Tone) в положение «Вкл.» (нажимаем кнопку).
3. На индуктивном пробнике нажимаем на копку которая находится сбоку «Вкл./Выкл.».
4. Подносим изолированный кончик пробника к нужному проводу, чтобы обнаружить сигнал, исходящий от звукового генератора.
5. Вращая регулятор чувствительности, настраиваем прибор на нужный уровень и проверяем кабель на предмет неисправности.
6. Самый громкий звуковой сигнал исходит от проводов, подключённых к звуковому генератору.
Примечание: Разъём для наушников находится на дне пробника.

Тестер - мультиметр для поиска скрытой проводки

LA-1014 - представляет собой прибор искатель срытой проводки (называют кабель - тестером) и мультиметр, т.е. универсальный прибор содержащий два в одном.
Прибор позволяет обнаружить скрытую проводку без напряжения, проверить состояние кабельных линий в телефонной и компьютерной и силовой сетях. С помощью LA-1014 можно определять обрыв, короткое замыкание и перехлест жил. Проверка коннекторов RJ45/RJ11.
Мультиметр позволяет измерять величину постоянного и переменного напряжения, силу тока, сопротивление, прозвонку диодов.
Состав прибора для поиска скрытой проводки.
1. Модульный соединитель RJ11.
2. Измерительные щуп с зажимом типа крокодил.
3. Светодиодный дисплей для проверки кабельных линий в телефонных сетях.
4. Светодиодный индикатор низкого уровня заряда батареи звукового генератора.
5. Кнопка Cont для режима проверки на обрыв.
6. Кнопка Tone для звукового генератора (переключатель звукового сигнала).
7. Кнопка Sel для выбора типа сигнала.
16. Измерительные щуп с зажимом типа крокодил.
17. Регулятор настройки уровня громкость - чувствительность.
18. Кнопка включения питания.
19. Отсек для источников питания.
20. Гнездо для наушников.

Схема прибора для определения повреждения проводки
Кроме определения скрытой проводки, прибор позволяет определить обрыв провода шнура питания таких как, видеокамеры, галогенные прожекторы, электрические утюги, дрели, мясорубки и подобных приборов. Шнур для подключения 220В, как правило его длина 1,5 - 2 метра 2-3х жильного кабеля имеющий сетевую вилку на конце. Из-за длительного использования провод подвергается механической деформации и напряжению, которые могут привести к обрыву, или реже, внутреннему замыканию в любой точке шнура. В подобных случаях мы заменяем кабель, т.к. найти дефектное место провода довольно сложно.
В 3-жильных кабелях практически трудно определить обрыв провода, без пробных надрезов кабеля, особенно в ПВХ-оболочке. Схема самодельного прибора поможет достаточно просто и быстро обнаружить место обрыва провода в 1-жильном, 2-жильном, и 3-жильном кабеле, без физического повреждения провода. Она построена на микросхеме CD4069, которая содержит 6 инверторов стандартной КМОП логики.
На инверторах N3 и N4 собран генератор импульсов, рабочая частота которого составляет примерно 1000 Гц (диапазон звуковых частот), она определяется номиналами установленных резисторов R3, R4 и конденсатора С1. Усилитель собранный на N1 и N2 усиливает слабый сигнал поступающий с датчика, тем самым определяется наличие переменного поля вокруг сетевого провода 230в. Наличие или отсутствие напряжение на выходе 10 усилителя N2 можете разрешить или заблокировать работу генератора.
Когда датчик (зонд) находится не так близко к проводу, к которому подведено переменное напряжение, выходной потенциал на ножке 10 инвертора N2 остается низким. В результате этого открытый диод D3 шунтирует цепь генератора. Одновременно, выход 6 инвертора Н3 имеет низкий потенциал - транзистор Т1 в закрытом состоянии - LED1 не светится. Когда датчик приближается ближе к проводнику с напряжением 230 в AC, 50 Гц, то при каждом положительном полупериоде переменного напряжения, потенциал выхода 10 инвертора N2 становится высоким, запускается генератор колебаний с частоте около 1кГц, красный светодиод (LD1) мигает. (Из-за инерционности свойств зрения, мы видим светодиод горящий непрерывно).
В виду циклической работы уменьшается ток потребления светодиодом, напряжения 3В постоянного тока достаточно для питания схемы прибора.

Схема прибора для обнаружения скрытой проводки .
Питание схемы осуществляется от двух элементов типа AG13 LR44, или им подобные по 1,5в R6 - AA или аккумуляторная батарея. Схема потребляет ток не более 3 мА при обнаружении сети переменного тока. Для аудио-визуальной индикации можно применить небольшой зуммер или ЖК, включаем их вместо Led 1 и резистора R5, но в таком случае потребление тока уже составит около 7 мА.
При помощи этого прибора можно быстро обнаружить неисправную лампу в последовательно соединенной новогодней гирлянде, если питание от 230 в переменного тока.
Данную схему можно смонтировать в небольшом отрезке трубки из ПВХ. Перед поиском обрыва проводам мультиметром или тестером проверьте на наличие напряжения, тока.
Затем подайте переменное 230в в линию, подключив провод имеющий повреждение к фазе, нейтраль к остальным проводам. Однако, если любой из оставшихся проводов тоже имеет неисправность, то оба провода, подключите к нейтрали. Для определения обрыва порой достаточно подать фазное напряжение на проверяемый провод.
В качестве датчика используется отрезок монтажного провода длиной 5 см. Для обнаружения места обрыва, включаем прибор переключателем S1 и медленно перемещаем зонд вдоль поврежденного провода, начиная с входной точки и двигаясь к концу. Светодиод светится при наличия поля, созданным напряжением переменного тока, когда датчик будет находится над место обрыва, то светодиод гаснет.
Во время тестирования может понадобиться изогнуть зонд, для увеличения чувствительности, так что бы при движении зонд был ближе к кабелю. Для исключения ложных срабатываний во время тестирования избегайте сильных электрических полей.
Техническое описание микросхемы CD4069 125 Kb

Схема простого прибора.
Прибор содержит всего 7 деталей: полевой транзистор VT1 типа КП302, КП303, делитель напряжения состоящий из двух резисторов R1 и R2, стрелочный индикатор от старого магнитофона РА1, выключатель питания SA1, элемент питания 1,5в. Датчиком WA1 является отрезок медного провода длиной несколько сантиметров. При приближении антенны WA1 к сетевому проводу находящийся под напряжением, он попадает в электромагнитное поле. Датчик подключен к затвору полевого транзистора VT1, в результате сопротивление исток - сток увеличивается. Протекающий ток через индикатор заставляет стрелку отклоняться. Чем больше ток, тем сильнее поле.
Настройка прибора сводится к подбору резистора R1, при отсутствии поля стрелка не должна отклоняться.

Если под рукой нет прибора для обнаружения скрытого провода, то его можно изготовит за короткое время, для этого необходим провод любой длины, желательно двухжильный, трансформатор малогабаритный, любой и кассетный магнитофон или плеер. Трансформатор выполнит роль датчика, припаиваем провод к трансформатор, а другой конец ко входу звукоснимателя. Скрытый провод должен быть под сетевым напряжением, т.е. включить выключатель свет в ванной и т.д. и подносим трансформатор к предполагаемому месту проводки - в динамике должен появиться фон переменного тока при приближении к скрытому проводу.
Оборвался провод – что делать? Обнаружитель электрической проводки.

Если кабельная линия повреждена, то это чревато экономическими потерями при передачах электрического тока, может возникнуть короткое замыкание, что приведет к поломке запитанных приборов или подстанций. При нарушении целостности изоляционного материала может возникнуть опасность удара электрическим током.

Поиск повреждений кабельный линий

Повреждение линии может стать причиной отключения от электропитания жилых домов, хозяйственных объектов, системы управления и контроля цехов и предприятий, транспортных средств. Отыскивание нарушений в роботе кабельной линии имеет первоочередное значение.

Какие бывают повреждения

Подземные и надземные линии передачи электрического тока могут повреждаться по многим причинам. Самые распространены следующее ситуации:

1. Замыкание одной или более жил на землю;
2. Замыкание нескольких жил одновременно между собой;
3. Нарушение целостности жил и заземление их как оборванных;
4. Обрыв жил без заземления;
5. Возникновение коротких замыканий даже при незначительном повышении напряжения (заплывающий пробой), которые пропадают при нормализации напряжения;
6. Нарушение целостности изоляционного материала.

Для установления истинного типа нарушения передачи электроэнергии пользуются специальным прибором – мегаомметром.

Мегаомметр

Предполагаемый поврежденный кабель отсоединяют от источников питания и рабочего прибора. На обоих концах провода измеряют такие показатели:

• Фазной изоляции;
• Линейной изоляции
• Отсутствие нарушений целостности жил, проводящих электрический ток.

Этапы определение мест повреждения кабельных линий

Отыскивание проблематичных зон в кабеле включает три основных этапа, благодаря которым достаточно быстро устраняется нерабочий участок:

Первый этап осуществляется с использованием специального оборудования. В этих целях используют трансформаторы, кенотрономы или же приборы способные генерировать высокие частоты. При прожигании за 20 — 30 сек показатель сопротивления значительно падает. Если в проводнике присутствует влага, то необходимая процедура прожигания проходит намного дольше и максимальное сопротивление, которого удается достигнуть составляет 2 -3 тыс Ом.

АИП-70 установка для прожигания кабеля

Намного дольше происходит этот процесс в муфтах, при этом показатели сопротивления могут изменятся волнообразно, то повышаются, то обратно падают. Процедуру прожигания проводят до тех пор, пока не наблюдается линейное понижение сопротивления.

Сложность определение места повреждения кабеля состоит в том, что длина кабельной линии может достигать несколько десятков километров. Поэтому на втором этапе нужно определить зону повреждения. Чтобы справиться с поставленной задачей используют эффективные методики:

• Методика измерения ёмкости проводника;
• Методика зондирующего импульса;
• Создание петли между жилами;
• Создание в проводнике колебательного разряда.

Выбор методики зависит от предполагаемого типа повреждений.

Емкостный метод

На основе емкости проводника вычисляют длину от свободного конца проводника до зоны разрыва жилы.

Схема определения повреждений емкостным методом

Применяя переменный и постоянный ток измеряют емкость жилы, что повреждена. Расстояние измеряют, основываясь на том, что емкость проводника напрямую зависит от его длины.

с1/lx = c2/l – lx,

где, c1 и c2 – емкость кабеля на обоих концах, l –длина исследуемого проводника, lх – искомое растения до места предполагаемого обрыва.

Из представленной формулы не трудно определить длину кабеля до зоны обрыва, которая равняется:

lх = l * c1/(c1 + c2).

Импульсный метод

Методика применима практически во всех случаях повреждения проводника, за исключением заплывающих пробоев, причиной которых является повышенная влажность. Поскольку в таких случаях сопротивление в проводнике свыше 150 Ом, что является недопустимым для импульсного метода. Он основывается на подаче, с помощью переменного тока, импульса-зонда к поврежденной области и улавливании ответного сигнала.

Временная развертка зондирующих отраженных сигналов при импульсном методе определения мест повреждения: 1, 2, …, m – единичные процессы, повторяющиеся с частотой 500 — 1000 Гц.

Эта процедура осуществляется с помощью специального оборудования. Поскольку скорость передачи импульса постоянная и составляет 160 метров за микросекунду, то легко рассчитать расстояние до зоны повреждения.

Проверка кабеля производится на приборе ИКЛ-5 или же ИКЛ-4.

Прибор ИКЛ-5

Экран сканера отображает импульсы разной формы. Исходя из формы можно примерно определить тип повреждения. Также импульсный метод дает возможность найти место где возникло нарушение в передаче электрического тока. Хорошо данный метод работает если оборвана одна или несколько жил, а плохой результат получается при коротком замыкании.

Метод петли

В этом методе применяется специальный мост из переменного тока, позволяющий измерять изменения сопротивления. Создание петли возможно при наличии хотя бы одной рабочей жили в кабеле. Если возникла ситуация с обрыванием всех жил, следует воспользоваться жилами кабеля, что располагается параллельно. При соединении перебитой жилы с рабочей по одну сторону проводника образуется петля. К противоположной стороне жил подсоединяют мост, который может регулировать сопротивление.

Схема определения повреждений кабеля методом петли

Поиск повреждения силового кабеля при помощи данной методики имеет ряд недостатков, а именно:

• Продолжительное время подготовки и измерений;
• Полученные измерения не совсем точны.
• Необходимо наличие закороток.

В силу этих причин метод применяют крайне редко.

Метод колебательного РАЗРЯДА

Используют метод если причиной повреждения послужил заплывающий пробой. Метод подразумевает использование кенотронной установки, от которой по поврежденной жиле подается напряжение. Если в процессе работы возникает пробой в кабеле, там обязательно формируется разряд с устойчивой частотой колебаний.

Учитывая тот факт, что электромагнитная волна имеет постоянную скорость, то можно легко определить место повреждения на линии. Это можно сделать, сопоставив периодичность колебания и скорость.

Схема определения повреждений методом колебательного разряда

Установив область повреждения, в предполагаемую зону отправляют оператора, который найдет точку повреждения силового кабеля. Для этого используют уже совсем другие методы, такие как:

• Акустическое улавливание искрового разряду;
• Метод индукции;
• Метод вращающейся рамки.

Акустический метод

Этот вариант отыскивания повреждения используется для подземных линий. При этом оператору нужно создать искровой разряд в мести нарушения работы кабеля в земле. Метод работает в случае если в точке повреждения есть возможность создать сопротивление более 40 Ом. Сила звуковой волны, которую может создать искровой разряд, зависит от глубины, на которой размещается кабель, а также от структуры грунта.

Схема определения повреждений акустическим методом

В качестве прибора способного генерировать необходимый импульс используют кенотрон, в схему которого необходимо дополнительное включить шаровой разрядник и высоковольтный конденсатор. В роли акустического приемника используется электромагнитный датчик или же датчик-пьезо. Дополнительно используют усилители звуковой волны.

Метод индукции

Это универсальный метод для поиска всех возможных типов нарушений в работе кабеля, кроме этого, позволяет определить поврежденную кабельную линию и глубину на которой она залегает под землей. Используют для обнаружения муфт, соединяющих кабель.

Схема определения повреждений кабеля методом индукции

Основой данного метода является возможность уловить изменений в электромагнитном поле, что возникают при движении тока по электрической линии. Для этого пропускают ток, что имеет частоту 850 — 1250 Гц. Сила тока при этом может находиться в пределах нескольких долей ампера до 25 А.

Зная каким образом происходят изменения исследуемого электромагнитного поля не составит труда отыскать место нарушения целостности кабеля. Для того чтобы достаточно точно определить место, можно воспользоваться выжиганием кабеля и переводом однофазного замыкание в двух- или трехфазное.

В этом случае нужно создать цепь «жила-жила». Преимуществом такой цепи является то, что ток направляется по противоположных направлениях (по одной жиле вперед, по второй – обратно). Таким образом концентрация поля значительно возрастает и отыскать место повреждения значительно легче.

Метод рамки

Схема определения повреждений кабеля методом рамки

Это хороший способ для отыскивания нерабочих зон на поверхности линии электропередач. Принцип действия очень схож с методом индукции. Подключается генератор к двум жилами или же к одной жиле и оболочке. Затем на кабель с повреждением накладывается рамка, что вращается вокруг оси.

К месту нарушения должны отчетливо проявляются два сигнала – минимум и максимум. За предполагаемой зоной сигнал не будет колебаться, не давая пиков (монотонный сигнал).