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PCS

DCVG防腐层检测仪

PCS-2000操作手册

前言

感谢您选择基于直流电压梯度法（DCVG）PCS-2000防腐层检测仪。

PCS-2000将最新的防腐检测方法和电子学技术结合一体，符合国际化标准的设计，操作简单。

为了正确有效地操作PCS-2000，保证仪器能长期保持良好的工作状况，请按本手册操作及保养仪器。

目录

前言

1部件指南

1.1发射机－图1

1.2探杆－图2

1.3断流器－图3

2操作指南

2.1安装

2.2检测程序

2.3防腐层破损点中心检测

3测试结果记录和说明

3.1防腐层修补标准和阴极保护系统概述

4仪器维护

4.1维护

4.2流程

4.3注意事项

5故障定位

6质保

7设备装置

8可选附件和服务

9专利保护

1.0部件指南

1.1接收机－图1

图1接收机

名称

功能

（1）毫伏指针表头

指示两根探杆之间的被测静态电压信号。

表头由三种刻度标记、中心零点和电池电量指示，刻度都是＋或－5/10/20

（2）模式开关

用于开关仪器和电池测试

（3）量程选择

用于选择表头指示范围，分别有10/20/50/100/200/500/1000/2000/5000mV

（4）阻抗

用于选择表头阻抗，数值是100或1000MΩ

（5）背带固定杆

用于将表头包装盒挂在脖子上

（6）背带夹

用于将表头包装盒固定在腰间

（7）探杆插座

用于插入探杆，仪表外壳两侧各有一个

（8）充电插座

用于接入电池充电器

1.2探杆－图2

图2探杆

名称

功能

（1）表笔插座

用于接入表笔到表头

（2）导管入口

接入导管，推入锁住导管，按下外部圆环（红色）即可退出导管

（3）泡沫把手

柔软的手柄，操作舒适

（4）电极

用于电压的测量。

导管内有自来水

（5）流水孔

便于水珠流到导管末端

（6）可移动支架

拧松用于给导管补充自来水，“O”形环提供密封

（7）渗水塞

使得探杆与地面建立电气连接

拧松两颗黄铜螺钉可拆下，“O”形环提供密封

（8）末端盖帽

当探杆不用时，用于盖住探杆末端，以防液体泄漏

（9）自动调零

表头自动调零，当测量破损点获取读数或表头发生漂移时，使表头指针保持在中间位置

注意：

1.CD光盘中提到过Cu/CuSO4的使用，但是我们还是建议测试探杆中使用自来水。

2.测试探杆中液体可以使用Cu/CuSO4溶液，但是近期使用水测试与Cu/CuSO4比较得到如下的结果：

同样的灵敏度；

更易保养；

若溅到仪器上发生损坏的风险更小。

1.3断流器－图3

图3断流器

名称

功能

（1）开－关旋钮

用于开启断流器，设置开关周期

（2）指示灯

伴有声音指示断流器是否处于工作状态

（3）接线端

用于将断流器与DC或AC电路连接，两个接线端允许使用香蕉插头，铲状插头或直接与导线相连

（4）低电压指示

指示灯亮时表示电池电量低

（5）充电插口

用于插入充电器或可选便携式外接12V电源插头

2.0操作指南

2.1设备连接

2.1.1灌满背包中的水瓶，检查水是否到达适当的高度。

2.1.2连接断流器到恒流源或临时的外加电流系统信号输入端，通常电流周期是a秒开，b秒关。

电流源正极接地，负极电缆开路分别接入断流器两端，如图4所示。

图4断流器与输入信号之间的连接示意图

2.1.3系统输出是可调的，当管道没有发生过度极化现象时，电流只开启1/3个时间段，所以直流电源输出不要超过30A，否则容易损坏断流器，因此必须有断路器防止电流过大损坏仪器。

2.1.4可能调整电流输出时，开关机之间会存在一个500－600mV的转换电压。

如果转换电压在1000－2000mV之间时，可考虑为是否处于高阻抗地面，该电压强度可以使用管道－CAMP表测量。

其中一根探杆放置在管道与电缆连接处，另一根置于地面。

如图5所示，产生的脉冲信号也可以确认仪器是否处于工作状态。

2.1.5固定住表头，连接电缆和软管到探杆，如图5，6，7所示。

图5－设备连接

图6－确认仪器操作

图7－导管系统的连接

2.1.6通过自动电池测试开启表头，设置阻抗为100或1000MΩ，在沥青路面或较干燥的地表面（高阻抗）只能选择1000MΩ。

设置量程为100mV以保证指针在测量范围内偏转。

注意：

在高阻抗地表测试时，需要检查导管系统。

2.2测量工作流程

2.2.1测量开和关状态下的所有测试端、管道和接线槽的电压，确定表头在开和关时之间信号的读数差异。

2.2.2沿管道走向测试，保证有一根探杆始终与地面保持接触，接近管道中心，另一根探杆在侧面1－2m。

移动时，两根探杆必须同时接触地面，如果管道无缺损，表头指针不偏转。

2.2.3当接近一个管道破损点时，接收机电压表头指针会有明显的偏转，速率与断流器开关周期相同。

越接近破损点时，偏转幅度越大，经过破损点后，幅度减小。

指针指向、探杆移动方向几乎与管道平行，指针向右表示右边的探杆靠近破损点。

2.2.4自动回零按钮装在右手边探针的顶部，当表头指针严重偏离中间位置时，快速按下该按钮来补偿测试结果的偏差。

2.2.5选择适当的电压量程，注意指针振幅。

2.2.6如果信号强度变弱，比如说100－200mV，可以考虑变换信号输入位置来增强信号强度，以免遗漏管道上微小的破损点。

2.3中心破损点

2.3.1经过管道顶部的同时，表头指针偏转幅度最大，表示接近管道破损点。

2.3.2在两三个位置，沿电压梯度在管道周围每隔2－4米放置探杆使得表头获得一个“零”信号，表示破损点中心与探杆放置方向垂直。

该几何图形标出了管道破损点的正确位置，图8，9。

图8定位破损点中心位置

注：

（A）当探杆放置在等电压梯度线时，表头获得“零”信号。

表示破损点中心位置与探杆放置方向垂直；

（B）当探杆垂直跨越电压梯度线时，表头获得最大偏转值。

表示破损点与探杆放置方向在一条直线上。

2.3.3在破损点位置做上标记。

图9不同类型破损点的电压梯度

2.3.4每隔2m放置探杆，测量来自破损点中心连续的电位差，直到电位差变成1mV，典型距离为10-15m。

如图10所示

图10测量横向地电压（电压梯度值）

2.3.5记录下电压梯度值总和获得相关破损点地电位下降的范围。

3.0测量结果记录及说明

信号强度

在开和关状态下，所有测试端、接线端、电子阀和其他管道附属物的电位必须测量。

两个测量结果之间的数值差就是信号的强度。

例如开电位＝-1.54V

关电位＝-0.95V

信号强度＝1.45－0.95V＝0.5V=500mV

当测量人员接近防腐层破损点时，电压表头会检测到一个脉冲信号。

见图11

图11－破损点周围电位

电极以不同的几何角度和位置来精确定位破损点。

当探杆经过电位梯度环线时，电压表偏转与断流器周期相同，放置在等电位的地方，仪器显示零信号，追踪电位梯度线可以快速的定位破损点位置。

记录测量结果并将破损点位置做上标记。

管道信号强度变化如图12所示。

图12

估算破损点信号强度

=200mV+（300-200mV）1500/（500+1500）

=200mV+75mV

=275mV

测量点信号呈直线衰减的效果可假设为破损点中心在测量位置之间。

如果在破损点处沿管道横向已经测到一系列地电位（电压梯度）值，你会发现离破损点最近的地方电压数值最高，而较远的地方读数只会在0到1mV之间变化（图10所示）。

计算这些数值的总和代入表达式“％IR”值，可用来衡量破损点电压下降程度。

如，破损点附近的电压梯度值为25,15,6,4,3,1,1,0mV，在此测量基础上得到的破损点邻近电压是275mV

电压梯度值＝25+15+6+4+3+1+1mV=55mV

％IR=电压梯度值/信号强度x100%

=55/275x100%=20%

理论上，该％IR值是用来预算保护等级的下降率而忽略极化因素的影响。

例如，邻近测量点电压在“开”状态下为-1000mV，我们假设本地电压为-550mV。

破损点电压＝-邻近电压－（％IRx变化电压）

=-1000-（20/100x（1000-550））

=-1000-90

=-910mV

换句话说，电压下降表示防腐层等级下降但是仍处于保护状态，实际上，破损点IR值达到50％IR，那么电压就是-775mV，处于保护状态之下。

该计算方法存在固有误差，因为忽略了极化影响，土壤组成被认为是相同的成分，不允许破损点与地表之间存在电压差。

3.1防腐层修复标准和阴极保护系统概述

保护等级降低会引起防腐层严重的损坏。

因此，任何一个重要的防腐层破损都必须修理，在“关闭”状态下管地电位为-0.85V～-1.15V，表示保护系统处于正常状态。

过度的对防腐层施加保护反而会造成氢离子流失形成碱化层。

通常，对于防腐层缺乏的管道，破损点大于15%IR时需要修理；对于防腐层优良的管道，破损点大于5%IR时需要修理。

作为一个参考，

5％IR典型值表示防腐层存在1.5in2/10cm2裸露金属，该数值是随阻值和管道的埋深变化而变化的。

阴极保护系统必须调整，以确保管道不会受到过度保护。

4.0维修流程及注意事项

4.1维修

4.1.1补充自来水时，避免液体从探针顶部溢出。

4.1.2使用完毕后，立即将末端盖帽盖好，防止渗水塞过度干燥。

取下之前盖帽里面装些少量的水，保持潮湿。

4.1.3使用完后探杆侧面水管连接器要塞好避免灰尘污染。

4.2流程

4.2.1尽管仪器采用了高强度的材料，但是指针表头，探杆和电流断续器是高灵敏度的电子设备，需要小心的装卸和运输。

我们运输时提供了仪器包装盒。

4.2.2两根探杆要用海绵及皮带安全的固定在包装盒内，避免运输过程中震动损坏探杆。

4.2.3测试时，量程范围选择在接近1000mV。

4.2.4确保可充电电池在电压表和断流器内，以免耽误测量进度。

只能使用配套的充电器，在正确的电压条件下充电，如110V或240V。

4.2.5恒流源电流不能超过30A，否则，需要增加一个开关整流器。

电流不超过20A时，开关整流器使用寿命会更长。

4.2.6导电探针在测试任何时候都要用到。

4.2.7导电探针安装在两个渗水塞支架的两个‘O’环之间。

4.2.8测量时不要把探杆用力往地面戳。

4.3注意事项

4.3.1注意保护表头和电流断续器，不能淋到雨水；不能将探杆插入水中，因为容易损坏内部电气部分。

4.3.2注意电气插座连接部分防尘。

4.3.3往探杆内部灌水前，将周围用吸水纸或吸水布包裹起来，防止液体溅出损坏电路。

4.3.4底部渗水塞用久了会受到磨损，更换时，拧松黄铜螺钉，用钳子拔出塞子。

4.3.5要灌水或更换部件，拧松螺钉时，

4.3.6探杆应避免强烈的侧面撞击。

4.3.7探杆不用时，要倒掉里面的液体。

4.3.8避免拉扯电缆。

4.3.9使用完后，背包里面的水瓶也要倒空，拧紧瓶盖。

4.3.10水瓶里面只能用洁净的液体，避免杂质堵塞水管。

4.3.11渗水塞要保持潮湿，盖上密封帽。

详见图2。

警告：

因为无屏蔽的处于工作状态下的电路是很危险的，所以只能由经验丰富的专业人员连接交直流电路。

不要使用具有腐蚀性的溶剂清洗设备，以免造成永久性的损伤。

若要清洗，只能用湿布擦拭。

5.0故障指南

故障现象

故障原因

解决方法

信号强度弱

电流输出不够

1.增加电流输出

2.断开其他没有测试的线路

3.改变接地位置

正在测量接在管道上的附属物

到不同位置测量

测试位置存在大的破损点

到不同位置测量

不同组织间存在短路现象

断开短路部分

低电压指示

电池需要充电

给电池充电

信号强度严重下降

存在大的破损点

增加电流输出或重新定位接地点

不同组织间存在短路现象

断开短路部分

正在高阻抗地表测量

1.改变表头量程

2.将测量地面用水淋湿

3.增加探杆中水流的速率

4.是否在沥青地面

正在测量连接到管道的附属物阻值

到不同位置测量

不能测量破损点中心信号

存在长距离的破损，如防腐层刮痕或破裂

随电压梯度线移动一根探杆，另一根在侧面获得等电位电压，详见2.3.2节

在一条管道上存在几处距离较近的破损点

同上

无法获得任何读数

表头和探杆之间连接错误

检查线路连接是否正确

信号未加到管道

检查断流器与信号输入端之间的连接

电池电量低

给电池充电

探杆中缺水

补充水分

不稳定的指针偏转

由于潮气引起错误的连接

保证所有接触点和连接线路完全干燥，没被灰尘污染

6.0质保

设备材料及工艺故障从发货期起一年质保，PCS-2000（澳大利亚）专营有限公司对于仪器故障不在质保范围内。

设备必须由代理商返回到生产厂家。

如果未经许可私自拆卸仪器，那么PCS-2000（澳大利亚）专营有限公司不承担质保，除非经过该公司特殊批准。

7.0设备配置

PCS-2000完全配置由以下部分组成：

1.PCS-2000接收机。

2.两根探杆和导线，一个自动回零开关。

3.PCS-2000电流断续器。

4.电池充电器。

5.内有一对水瓶的背包。

6.两对连接软管（一对备用）。

7.50个破损点标记桩和包装袋一个。

8.探杆末端木质渗水塞和固定螺钉。

9.接收机固定皮带。

10.CD-ROM。

11.操作手册。

12.背包探杆连接管。

8.0可选配件，设备和服务

以下为可选附件：

1.电缆

2.备用渗水塞

3.同步断续器

4.测量结果分析程序

9.0专利保护

该产品已经在国际专利协会登记备案。