Tryby pracy wykrywaczy instalacji podziemnych na przykładzie Leica Ultra

Tryby pracy wykrywaczy instalacji podziemnych na przykładzie Leica Ultra

Z punktu widzenia laika może wydawać się, że wykrywacz urządzeń podziemnych to sprzęt o wyjątkowo złożonych funkcjonalnościach. Na przykładzie najbardziej rozbudowanego wykrywacza w ofercie Leica Geosystems udowodnimy, że „nie taki diabeł straszny”.

W telegraficznym skrócie: wykrywacze urządzeń podziemnych mierzą pole elektromagnetyczne emitowane przez prąd zmienny płynący przez zakopaną instalację. Ujmując to zagadnienie w ten sposób, mogłoby się wydawać, że różnice między poszczególnymi wykrywaczami są niewielkie. Nic bardziej mylnego. W praktyce sprzęt oferowany na rynku różni się chociażby: możliwościami pomiaru głębokości instalacji oraz dokładnością jej wyznaczania, liczbą śledzonych częstotliwości, dostępnymi trybami śledzenia przewodów, mocą generatora czy oferowanymi akcesoriami.

Tę różnorodność widać chociażby w ofercie firmy Leica Geosystems. Najbardziej podstawowymi instrumentami są modele z serii DD, przeznaczone przede wszystkim do wykrywania i omijania instalacji podczas prowadzenia wykopów. Na najwyższej półce znajduje się zaś model Leica Ultra, który zaprojektowano nie tylko do wykrywania instalacji, ale także do efektywnego śledzenia ich przebiegu. Choć w poniższym mini przewodniku skupimy się właśnie na tym modelu, opisane tu tryby pracy są charakterystyczne dla większości wykrywaczy dostępnych na rynku.

1. Metody pasywne

Do korzystania z metod pasywnych potrzebujemy jedynie samego wykrywacza, bo rejestrujemy tu sygnał, który już znajduje się w przewodzie. Sprawdzają się one przede wszystkim przy wykrywaniu zakopanych instalacji w celu uniknięcia kolizji lub uszkodzenia przy prowadzeniu wykopów. Gorzej nadają się natomiast do śledzenia przebiegu konkretnego przewodu.

a. Tryb Power

Przy jego użyciu wykrywamy pole elektromagnetyczne o określonej częstotliwości (w Polsce to 50 Hz), co pozwala zlokalizować kable pod napięciem. Jak nietrudno się domyślić, tryb ten będzie bezużyteczny, gdy w danej instalacji akurat nie płynie prąd. Jeśli zatem chcemy zlokalizować kable zasilające oświetlenie uliczne, musimy poczekać, aż zostanie ono włączone.

Warto podkreślić, że w przeciwieństwie do wielu innych instrumentów (w tym np. serii DD) w trybie Power wykrywacz Leica Ultra jest w stanie mierzyć głębokość zakopania przewodu, i to z niezłą dokładnością 5%.

b. Tryb Radio

Sygnały radiowe niskich i bardzo niskich częstotliwości nadawane przez odległe maszty mogą wnikać w głąb gruntu. Gdy napotkają instalacje o dobrej przewodności, dojdzie do indukcji i reemisji sygnału, i to właśnie ten sygnał śledzony jest w trybie Radio. Pozwala on wykrywać np. metalowe rury czy miedziane przewody, nawet jeśli nie są pod napięciem – jest więc przydatny chociażby w poszukiwaniu kabli telekomunikacyjnych.

Warto podkreślić, że tryb ten nie zamienia naszego urządzenia w wykrywacz metali. Pozwala bowiem wykrywać tylko obiekty o znacznej długości.

Wadą trybu Radio jest jego „chimeryczność”. Rano możemy wykryć dany kabel, ale już wieczorem będzie on „niewidoczny”. To po prostu efekt tego, że skuteczność tego trybu zależy od aktualnie nadawanych sygnałów radiowych czy lokalizacji ich źródła.

2. Metody aktywne

Jak już wspomnieliśmy, przydatność trybu Power jest ograniczona tylko do kabli pod napięciem. Z kolei w niesprzyjających warunkach skuteczność w trybu Radio bywa niesatysfakcjonująca. Zgrubne szacunki mówią, że stosowanie metod pasywnych pozwala wykryć tylko około 40% zakopanych przewodów!

Na szczęście w odwodzie mamy metody aktywne – w ich przypadku sami generujemy sygnał o określonej częstotliwości oraz w określonym miejscu, co pozwala zachować większą kontrolę nad tym, co właściwie mierzymy. Z tego względu jest ona szczególnie przydatna w śledzeniu przebiegu instalacji.

By skorzystać z jej dobrodziejstw, potrzebujemy generatora sygnału. Warto podkreślić, że generator przeznaczony do współpracy z wykrywaczem Ultra to jedno z bardziej złożonych tego typu urządzeń na rynku. Wyróżnia je wysoka moc (do 12 W), a przede wszystkim nadawanie sygnału na aż 100 kanałach z możliwością definiowania częstotliwości użytkownika. Dla porównania w serii DD dostępnych jest ich tylko kilka.

a. Tryb indukcyjny

W tym przypadku kładziemy generator z grubsza nad zakopanymi przewodami, co indukuje na nich sygnał wychwytywany przez wykrywacz. Tak jak w przypadku wszystkich metod aktywnych musi on pracować na tej samej częstotliwości co generator. Analogicznie jak w przypadku trybu Radio rozwiązanie to sprawdzi się tylko w instalacjach o dobrej przewodności.

Zaletą trybu indukcyjnego jest to, że nie musimy mieć bezpośredniego dostępu do poszukiwanego przewodu. Do wad zalicza się fakt, że w tym przypadku sygnał z generatora nie dość, że jest relatywnie słaby, to jeszcze może szczególnie łatwo przechodzić na przewody sąsiednie.

Korzystając z tego trybu, pamiętajmy, że pomiary należy prowadzić w odległości przynajmniej 10 metrów od generatora, inaczej wyniki będą obarczone dużym błędem, bo będziemy śledzić nie sygnał indukowany, ale nadawany bezpośrednio przez generator.

b. Tryb galwaniczny (zwany także bezpośrednim)

W przypadku, gdy mamy duże zagęszczenie instalacji, najbardziej optymalnym rozwiązaniem będzie tryb galwaniczny. Polega ona na podaniu sygnału bezpośrednio do konkretnej instalacji. W tym celu podłączamy przewód sygnalizacyjny od generatora bezpośrednio do zaworu, hydrantu czy zasuwy. Co ważne, na styku potrzebna jest dobra przewodność, zatem jeśli jest taka potrzeba, warto oczyścić lub odrdzewić elementy, do których się podłączamy. Następnie należy pamiętać o uziemieniu drugiego końca przewodu, przy czym najlepiej, gdy linia uziemienie – generator – zawór jest prostopadła do prawdopodobnego przebiegu instalacji.

Ze względu na relatywnie dużą moc nadawanego sygnału praca z metodą galwaniczną pozwala śledzić przewody znajdujące się na większej głębokości oraz bardziej oddalone on generatora niż w przypadku trybu indukcyjnego. Dzięki niej mamy także większą pewność, że śledzimy właściwą instalację, choć oczywiście i w tym przypadku istnieje ryzyko, że sygnał „przeskoczy” na sąsiedni przewód. Zasadniczą wadą trybu galwanicznego jest oczywiście konieczność bezpośredniego podłączenia się do danej instalacji, co nie zawsze jest wykonalne. Gdy jednak mamy taką możliwość, tryb ten powinien być naszym pierwszym wyborem.

Kluczem do sukcesu przy pracy w tym trybie jest dobranie odpowiedniej częstotliwości sygnału, a – jak wspomnieliśmy – Leica Ultra oferuje ich aż setkę. Generalnie im częstotliwość niższa, tym sygnał „wędruje” dalej od generatora. Im natomiast częstotliwość jest wyższa, tym sygnał łatwiej sprzęga się przewodem, ale i – co ważne – z przewodami sąsiednimi. Wyższa częstotliwość sprawdzi się zatem przy instalacjach słabiej przewodzących prąd (np. zardzewiałych, z elementami o słabej przewodności), ale gorzej przy dużym zagęszczeniu przewodów. Niebagatelny wpływ na dobór częstotliwości mają także lokalne warunki glebowe. W praktyce najczęściej generator najpierw ustawia się na niższych częstotliwościach, a jeśli się nie sprawdzają, przechodzi się do wyższych.

Nieocenioną pomocą przy dobrze optymalnej częstotliwości jest funkcja AIM (Ambient Interference Measurement) dostępna w modelu Ultra Advanced. Analizuje ona zakłócenia na poszczególnych kanałach i rekomenduje ten najlepszy w aktualnych warunkach.

c. Tryb klemy indukcyjnej

Trybem pośrednim między indukcyjnym a galwanicznym jest użycie klemy indukcyjnej – to specjalna obejma, którą zakładamy bezpośrednio na rurę i po podłączeniu do generatora sygnału indukuje ona sygnał na śledzonej instalacji. Jest to rozwiązanie szczególnie korzystne, gdy nie mamy bezpośredniego dostępu do przewodów, a jedynie do rury, wewnątrz której biegną.

d. Tryb sondy

Na razie cały czas skupiamy się na przewodach metalowych. A co z rurami drewnianymi, ceramicznymi, betonowymi czy z PCV? Same w sobie są oczywiście dla wykrywaczy kompletnie niewidoczne, nietrudno się jednak domyślić, że sytuacja odmieni się na naszą korzyść, gdy włożymy do nich coś metalowego, najlepiej emitującego sygnał na częstotliwości śledzonej przez wykrywacz. Tym czymś najlepiej niech będą specjalne sondy oferowane w różnych rozmiarach jako dodatkowe akcesoria wraz z wykrywaczem Ultra. Co istotne, dzięki zasilaniu bateriami nie trzeba ich podłączać do generatora.

Zaletą sondy jest silny sygnał, co pozwala lokalizować przewód na dużej głębokości (nawet 12 metrów). Ich wykorzystanie utrudnia natomiast konieczność posiadania bezpośredniego dostępu do wnętrza rury. Poza tym problemem jest wepchnięcie sondy na większą odległość, przez co rozwiązanie to sprawdza się generalnie tylko na krótkich odcinkach. Należy także pamiętać, że sonda nie będzie działać poprawnie w metalowych rurach.

A co, jeśli sonda znajduje się pod niedostępnym dla nas miejscem, np. pod budynkiem? Dla wykrywacza Leica Ultra to nie problem – wystarczy włączyć specjalny tryb offset, który oszacuje głębokość przewodu nawet, jeśli nie stoimy bezpośrednio nad nim.

Słowem wspomnijmy także o przewodach sygnalizacyjnych Leica Trace Rod. Po podłączeniu do generatora sygnału i umieszczeniu w rurze pozwala on nie tylko (jak w przypadku sondy) na punktową lokalizację, ale także na śledzenie przebiegu instalacji na odcinku, na którym znajduje się ten kabel.

Już wkrótce napiszemy więcej o możliwościach wykorzystania sond i Trace Rod przy lokalizowaniu przewodów niemetalowych – rur PCV oraz światłowodów. Natomiast w kolejnych częściach zajmiemy się tym, jak wyszukiwać uszkodzenia instalacji oraz prawidłowo kartować instalacje podziemne.