同一臺路徑儀，換一種信號耦合方式，探出來的結果可以差出一整個量級。差別不在儀器，而在信號電流究竟是怎么流進目標電纜的——它是被直接灌進去的，被互感器式夾緊耦合進去的，還是隔著一層空氣感應進去的。這一層差別決定了信號進去了多少、有沒有同時跑到隔壁管子上去，同時決定了后面所有判讀靠不靠譜。
電纜路徑儀的行業標準 DL/T 849.3-2019 管的是儀器的生產與檢驗，規定的是設備本身的性能，并不規定現場怎么把信號加進電纜。作業側的依據在 CJJ 61-2017《城市地下管線探測技術規程》——5.3.7 對電磁感應法的信號施加列出了四款要求，其中前三款對應的正是直接法、夾鉗法、感應法。本文按這一條規程展開，把三種耦合方式的物理機制、硬條件與取舍講清楚。
買設備時比對的是頻率、深度范圍、防護等級這類參數，到現場先決定的卻是“信號怎么加”。同一臺發射機，用直連能沿線追出很長的距離，用感應可能連穿過一處鋼筋網都勉強。
參數決定的是能力上限，耦合方式決定實際用到幾成。把這個順序擺錯，后面調增益、換頻率都是在錯的起點上使勁。
CJJ 61-2017 5.3.7 的前三款分別針對三種施加方式，措辭各有側重：直接法強調施加點的電性接觸與接地電極的布設。夾鉗法強調要套在出露端上、夾鉗接頭形成通路。感應法強調發射機與目標管線的耦合以及收發距的控制。
三款的措辭差別本身已把各自的軟肋點出來了。直接法的軟肋在接觸與接地，夾鉗法的軟肋在有沒有形成回路，感應法的軟肋在任何東西都會被它一起勵磁。
同一條的第四款說：區分兩條或以上平行管線宜采用直接法或夾鉗法，分別對各條管線施加信號加以區分。這一款把三種方式的分工點透了——能不能把信號只加到這一根上，是選的直接依據。
現場管溝里常常是一排電纜并排走。感應法一次性給它們全部加上信號，接收機抬起來到處都是峰，探出來的“路徑”可能是幾根線的合成結果。
先講三種方式的物理差別，把各自怎么回事說透。再逐條講各自的硬條件與代價。隨后給出按作業條件選擇的五條判據，講標準指標與實際耦合的關系，末了列常見問題與結語。
發射機的輸出端有兩根引線，一根接到目標電纜的可導電部位，另一根接到接地極。合上開關之后，發射機、電纜導體、電纜對地的分布回路以及接地極構成一條閉合電路，發射機輸出的電流沿這條回路流過目標電纜。
流過去的電流有多大，后面產生的磁場便有多強。它是三種方式里注入損耗小的一條路徑。這一條貫穿全文。
夾鉗的結構是一副可張開的鐵芯。線圈繞在鐵芯上，接到發射機。張開鐵芯卡住電纜，再合上，鐵芯與電纜之間便形成閉合磁路。發射機在線圈里通以交變電流，鐵芯里產生交變磁通。套在內的電纜導體相當于互感器的次級。次級只有一匝。正因為它只有一匝，次級電流可以相當大。
這里的關鍵是“次級必須閉合”。電纜導體若兩端懸空，次級開路，感應出來的只是電動勢而沒有電流，電纜周圍便不會有較強的磁場。
發射機內置一組線圈，工作時擺在地面上方的適當位置，不與任何東西接觸。線圈產生的交變磁場穿過土壤，到達地下的金屬管線。凡是兩端構成回路的導體，都會被這個磁場感應出電流，隨后各自產生自己的二次磁場。
接收機收到的其實是這些二次磁場的疊加。發射機并沒有“選中”任何一根，它只是把附近的導體都勵磁了一遍。
三種方式的物理機制不同，落到效果上都可以折算成同一個量——被測電纜里流過的信號電流有多大。直連把電流直接灌進去，損耗主要落在地回路上。夾鉗靠互感把能量傳進去，效率取決于磁路閉合得好不好、次級回流通不通。感應要經過一次空間的傳遞，到達目標電纜的能量往往只占發射功率的一小部分。
同一條主線也解釋了為什么信號強度與選擇性往往是一枚硬幣的兩面：信號越強，說明能量越是集中投給了這一根。信號偏弱，往往是因為能量被分攤給了周圍所有導體。
三種注入方式里，直連法的能量損耗環節比另外兩種少。發射機的輸出電流近乎全部流經目標電纜，沿線的土壤回路只在回路上貢獻一份損耗。同樣一臺發射機，直連通常能給出比夾鉗更大的注入電流，比感應更是高出不少。
信號幅度大意味著信噪比高。接收機在遠端的響應明顯強于背景，極值點判得清楚。長距離追蹤、深埋段探測，往往只有直連夠用。這條要記住。
CJJ 61-2017 5.3.7 對直接法的要求是信號施加點處電性接觸良好、接地電極布設合理。兩件事缺一不可，第二件尤其常被省掉。
接觸不良的表現是輸出電流上不去，發射機的輸出卻已經接近自身的上限。接地這一端做不好，回路的電阻抬升，電流同樣灌不進去。接地要講究。
接地極應打在遠離目標電纜的方向上，讓信號電流順著電纜走、到遠端才入地，而不是從施加點附近回到地里。接地極離施加點太近，電流只在近端打轉，遠端的信號會明顯偏弱。
接地點的土壤條件也要看。干燥回填土、瀝青路面、水泥地坪上的接地電阻都偏大。條件允許時先在已知位置驗證電流夠不夠用，再開始沿線追蹤。
直連法要把引線接到電纜的可導電部位上，這一步必須確認電纜已停電、已放電并可靠接地。作業前核清楚兩端有沒有可能反送電，這條順序不能省。
要另外留意的是：即使本電纜已停電，鄰近帶電電纜仍會通過感應把電壓帶上線路側。接線之前測一次，接好之后先把人體可能觸及的部位接地，再合發射機。
多數情況下接的是線芯，此時信號電流沿線芯走，磁場在沿線作業段的幅度由此保持較高水平。接不到線芯時，也可以接在金屬護層或屏蔽層上。
接護層要留意它是怎么接地的。護層若兩端都直接接地，注入的電流有一部分會通過兩端的接地回路走掉，沿線可用的信號隨之下降。這種情況下，改用夾鉗往往更合適。
夾鉗法的硬條件是要先有出露端。CJJ 61-2017 5.3.7 的措辭是“夾鉗應套在目標管線出露端上”，背后是一條物理限制：夾鉗必須完整卡住電纜才能形成閉合磁路，卡不住便無處下手。
現場的出露端通常是電纜終端頭、接地箱內的引下線、電纜溝里尚未回填的區段。找不到出露端，夾鉗法便無從下手。
規程的措辭是“保證夾鉗接頭形成通路”，指的正是次級要閉合：被卡住的導體兩端必須構成可以讓電流流通的回路，而不是懸空。
先查回路。夾鉗卡上去、鐵芯合攏之后，若電纜兩端開路，次級沒有電流，接收機只是勉強讀到極弱的響應，容易誤判為“信號偏弱、換個頻率試試”，而問題其實出在回路上。
單芯電纜的金屬護層接地方式不同，夾鉗法的效果差別很大。一端接地、另一端經護層電壓限制器接地的線路，護層與地構成的回路可用，夾鉗套上去通常有明顯響應。
護層兩端都可靠接地時，雖然回流通暢，注入的電流會有一部分沿兩端的接地引下線分流走掉，真正沿目標段傳播的比例隨之下降。GB 50217-2018 對單點接地、兩端接地、交叉互聯各有適用條件，查圖時把接地方式一并看。
同一臺發射機，夾鉗給出的注入電流通常低于直連。原因在兩次轉換：電能先轉成磁能，磁能再轉成電纜里的電流，兩次各有損耗，鐵芯閉合得好不好、電纜在鉗口中的位置如何都會影響效率。這里要權衡。
它換來了安全與效率。不需要接觸帶電部位，不必拆接線，也不用確認是否已經放電。
有些場合不允許碰電纜。帶電運行的線路不能拆接線，也不允許在帶電部位掛接任何附加引下線。有些區段根本沒有出露端，也沒有開挖找尋的條件。這時發射機只能擺在地面上，靠空間耦合把信號送下去。
感應法的價值在于“不接觸”。它不是信號弱的備選，而是特定條件下僅剩下的那一條路徑。判斷該不該用它，看的是有沒有別的選擇。
發射機的線圈產生一次磁場，凡是處在場范圍內、又能夠構成回路的導體都會被感應出電流。鄰近電纜、金屬給水管、燃氣鋼管、通信管道的金屬骨架、護欄立柱乃至鋼筋網，都會各自產生二次磁場。
接收機讀到的是這些二次磁場的疊加。讀到的不是一根。
信號弱可以靠增益補，位置判錯卻補不回來。多根導體的場疊加之后，合成場的極值點常常落在任何一根都不在的地方，探出來的“走向”是一條誰也不對應的線。
這類錯誤的隱蔽之處在于響應很強、峰很清楚，看上去比直連弱信號可信得多。判斷辦法是把接收機沿垂直于推測走向的方向來回穿過，看峰是否對稱、是否隨高度按預期衰減。
CJJ 61-2017 5.3.7 對感應法的要求分三層：保持發射機與目標管線耦合良好，接收機與發射機把收發距控制在合適的區間內，存在干擾時應采取措施減小或排除。
收發距偏近，發射機的直耦場直接進入接收機，讀數被整體抬高，掩蓋了真實的極值位置。收發距太遠，目標電纜上的感應電流已經衰減，信噪比隨之下降。中間存在一個合適的區間，這個區間要通過在已知段上試測確定。
管線密集區內不適合。電纜多條并行、金屬管道同溝敷設、路面下還有鋼筋網，這幾種情形下的疊加場基本無法解耦，這時應當回到直連或夾鉗，把信號只加到這一根上。
區段兩端并行管線數量不清時也不適合。先按 CJJ 61-2017 5.3.2 的要求，從簡單到復雜逐步確認，條件復雜的區域宜采用綜合探查方法。
直連要求接到可導電部位，夾鉗要求套在出露端上，兩者都以“能夠接觸”為前提。找不到出露端，這兩種方式直接排除，只剩感應法。
這一條往往決定要不要先開挖探槽或打開工作井。打開一處井能得到出露端，看似多花了時間，換來的卻是信號與選擇性都上一個臺階的做法。
直連必須接到電纜的可導電部位上，這一步要求線路停電、放電并可靠接地。帶電運行的線路不能做。
夾鉗不需要接觸導體，只要能把鐵芯卡在出露端上。這是它在運行線路上的便利之處。
規程在這一點的態度很干脆：區分兩條或以上平行管線宜采用直接法或夾鉗法，分別對各條管線施加信號加以區分。順序是先選中一根、逐根施加，接收機在這一根的軸線上確認之后再換下一根。
并行管線越多，感應法的合成場越難拆。此時不必急于提高發射功率，先換成選擇性好的方式才是正解。
直接法要求接地電極布設合理，而現場的接地點常常不理想。干燥回填土的接地電阻大，瀝青路面與水泥地坪幾乎無從下手。
接地條件不好時，與其勉強用直連，不如改用夾鉗。若兩者都不可行，先把接地條件改善——比如把接地極打到濕潤土壤中、或者利用已有的接地引下線——再回過來用直連。
CJJ 61-2017 5.3.7 在分列三款具體要求之前，先給了一條總要求：目標管線長度應遠大于其埋深。這條總要求對三種方式同等適用。
長度與埋深之比不夠時，電纜近似于一個點狀目標，周圍磁場的形態被兩端效應扭曲，極值點與埋深推斷都不再可靠。DL/T 849.3-2019 在水平方向探測誤差試驗里要求試驗電纜的長度不小于二十米，考量的正是同一件事——先把“遠大于埋深”這一前提在試驗布置上保證下來，測出來的偏差才有意義。
能不能接觸、能不能停電、有幾條并行線、接地好不好、目標夠不夠長，這五條判據看著各不相同，指向的是同一件事：能不能把信號干凈準確地只加到這一根上。
選耦合方式的過程，正是在這些約束里找信號注入效率與選擇性都能接受的那個組合。取舍便在此。
DL/T 849.3-2019 在測量性能部分給出的限值有一個共同特點：按埋深分檔。電纜水平走向探測偏差在埋深小于二米時不超過正負百分之五，埋深在二米到八米之間不超過正負百分之十。埋深探測范圍覆蓋零到八米，相應的示值誤差在淺埋段不超過正負百分之五、深埋段不超過正負百分之十五。
換算成實際尺度更好理解：埋深一米的電纜，走向偏差限值為五厘米、埋深誤差限值為五厘米。埋深五米的電纜，走向偏差限值為五十厘米、埋深誤差限值為七十五厘米。深度越大，允許的偏差量級也隨之放大。
標準在適用范圍里寫得很清楚，本部分適用于路徑儀的生產和檢驗。它管的是儀器出廠能不能通過，標定的是產品自身的測量能力。
這套限值之外另有幾項。發射機的輸出信號頻率誤差不超過正負百分之一。具備數據存儲、查詢功能的路徑儀，存儲的歷史數據不宜少于一百條，并能進行選擇回放。外殼防護應符合 GB/T 4208 中 IP65 的要求。
每項性能都配一條試驗方法。水平方向探測誤差與埋深探測誤差分別參照標準的附錄或是其他等效方法開展，兩條都明確要求用長度不小于二十米的電纜。
其余試驗條件同樣寫得細：環境溫度二十攝氏度正負五度，相對濕度百分之三十到百分之八十，電源頻率五十赫茲正負百分之一，電源電壓二百二十伏正負百分之十，電源電壓波形畸變率不大于百分之五。
試驗布置的用意值得留意：電纜長度不小于二十米、環境受控、目標單一明確，信號可以充分且直接地加上去，接收端不必在疊加場里分辨。產品能達到的限值是在這種條件下定義的。
這也解釋了為什么現場探不到標準限值。條件一旦偏移，尤其是信號注入方式從直接換到感應，實測偏差與限值的距離會被拉開。
用直連接入、走向單一、埋深不大時，實測偏差常常落在限值之內或附近。
換成感應法在管線密集處作業，即便儀器完全合格，疊加場帶來的位置誤差仍可能明顯超出限值。這不屬于儀器的問題，是耦合方式把作業條件改變了。
CJJ 61-2017 以中誤差衡量探測精度、以二倍中誤差作為極限誤差，對隱蔽管線點給出的要求是：平面位置探查中誤差不大于零點零五倍埋深，埋深探查中誤差不大于零點零七五倍埋深，式中的埋深以毫米計，埋深小于一米時按一米代入。
埋深一米處，平面位置的限值約為五十毫米、埋深限值約為七十五毫米。埋深三米處，兩檔分別約為一百五十毫米與二百二十五毫米。
兩套尺度并存，各管一段：產品標準回答儀器能不能達到，工程規程回答這份成果能不能交付。寫招標文件時引前者，評成果時套后者。兩套并行，互不頂替。
集成在定點儀上的路徑功能模塊，多半只帶接收部分，出廠配置里未必配有獨立的發射單元。能不能用直連或夾鉗給電纜加載信號，取決于配套發射單元的有無與接口形式。
選型時要問的是配套發射單元支持哪幾種信號施加方式，而不是這臺儀器能不能探路徑。后一問問不出作業條件，前一問才是作業能不能展開的關鍵。
北京康高特（KGT）自研的偃月聲磁同步法電纜故障精定點儀帶有電纜路徑測試功能，可用羅盤顯示電纜路徑，適合在搶修之前先確認走廊、把后續的定點作業落到正確的線路上。它的定位是定點儀，路徑是附加的一層功能。
把性能要求寫進招標文件時，仍應按 DL/T 849.3-2019 所針對的獨立路徑儀去提：走向偏差、埋深范圍以及誤差限制、數據存儲條數、外殼防護等級，這幾項都有標準條文可依。集成功能的價值在作業效率，不在測繪級性能。
不建議。感應法省的是準備時間，付出的代價是選擇性。管線稀疏、互不重疊，只求知道大致走廊的場合可以用。并行管線多、成果要交付的定位不許用。
同一個區段先用感應法粗掃、找到可疑走廊之后再換直連或夾鉗復核，是一種常見組合。兩種做法各用一處，比來回切要好。
先看次級有沒有成回路。被卡的導體兩端若都開路，次級只感應出電動勢而沒有電流，周圍便沒有像樣的磁場，接收機的讀數自然低。
第二步再看鐵芯合沒合嚴、夾緊面有沒有夾著填充料或防腐層。第三步可以試著把夾鉗換個朝向，到這一步之后才輪到懷疑夾鉗本身。
按順序排。先查施加點的接觸：線鼻子壓接是否牢靠、有沒有氧化層。再查發射機是不是已經接近自身的輸出上限。第三步查接地回路：接地極打在什么介質里、回路線有沒有斷點。
三步里第三步的問題出得更多。遇到干燥回填土或完整瀝青路面，把接地極移到濕潤土壤，或者借用已有的接地網，輸出往往立刻上得去。
省一根線的做法會帶來代價。接地極離施加點太近時，信號電流會從近端直接返回，不愿意沿電纜往前跑，遠端的信號隨之衰減。
接地極應當布在遠離目標電纜的方向上，必要時引線長一點也不打緊，重要的是讓電流沿整條目標段走過去再入地。
用直連或者夾鉗，每次只給一根施加信號，先在它的軸線上確認走向，再換下一根。這是 CJJ 61-2017 5.3.7 第四款指定給這種情形的做法。
分開的過程要記錄。每一根施加信號時的走向與埋深單獨記一條，事后能夠分清哪條結論對應哪根電纜。一條一記。
鋼筋網既扭曲磁場分布，也會接收感應法的能量。頭一步是把注入方式從感應換成直連或夾鉗，把信號集中到目標電纜上。
第二步是與實物交叉核對。井蓋、轉角井、標樁、閥井這類實地標志比任何讀數都可靠，讀到的走向與它們對不上時，信實物。條件復雜的區域按 CJJ 61-2017 5.3.2 的要求采用綜合探查方法。單一手段不保險。
先查耦合方式有沒有保持一致。兩次作業若一次用感應、一次用夾鉗，讀數不同屬正常。
第二種可能是收發距變了。感應法的收發距一改，接收機讀到的場分布隨之改變，極值點的位置會移動。第三種可能是鄰近管線的負載狀態有變化，比如某條通信管道臨時接了屏蔽層。
能做，條件是把方式換成不需要碰帶電部位的那兩種。夾鉗卡在出露端上不必接觸導體，感應法完全不接觸，這兩條在帶電運行線路上沒有障礙。
要注意的是安全邊界：鄰近帶電電纜會在停電線路上感應出電壓，出露端一旦打開要進行接地，作業范圍與帶電部位的隔離應當另行符合現場的安全規定。
三種耦合方式的差別不在操作繁簡，而在信號電流進入目標電纜的路徑。直連把電纜串進輸出回路，能量損耗小、選擇性也好，代價是要停電、要接觸、要有合理的接地。夾鉗把電纜當成互感器的單匝次級，不必動線卻要求次級成回路，出露端與護層接地方式決定了它好不好用。感應法隔著一層空氣做一次變壓器，不接觸任何東西的代價是把附近所有導體一并勵磁。
CJJ 61-2017 5.3.7 的三款要求各自點中了這三種方式的軟肋，第四款又把選擇的主線說明白了：能不能把信號只加到這一根上，是取舍的依據。DL/T 849.3-2019 給出的則是另一半答案——那些限值是產品在二十米試驗電纜與受控環境里測出來的，現場換一種耦合方式，能不能走到限值以內要靠作業條件本身來回答。
把這兩層放在一起看，路徑探測的水平并不由儀器的參數表決定。開工前先回答能不能接觸、要不要保電、有幾條并行線、接地夠不夠好、目標夠不夠長這五件事，剩下的儀器問題才好談。
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