同一台路径仪，换一种信号耦合方式，探出来的结果可以差出一整个量级。差别不在仪器，而在信号电流究竟是怎么流进目标电缆的——它是被直接灌进去的，被互感器式夹紧耦合进去的，还是隔着一层空气感应进去的。这一层差别决定了信号进去了多少、有没有同时跑到隔壁管子上去，同时决定了后面所有判读靠不靠谱。
电缆路径仪的行业标准 DL/T 849.3-2019 管的是仪器的生产与检验，规定的是设备本身的性能，并不规定现场怎么把信号加进电缆。作业侧的依据在 CJJ 61-2017《城市地下管线探测技术规程》——5.3.7 对电磁感应法的信号施加列出了四款要求，其中前三款对应的正是直接法、夹钳法、感应法。本文按这一条规程展开，把三种耦合方式的物理机制、硬条件与取舍讲清楚。
买设备时比对的是频率、深度范围、防护等级这类参数，到现场先决定的却是“信号怎么加”。同一台发射机，用直连能沿线追出很长的距离，用感应可能连穿过一处钢筋网都勉强。
参数决定的是能力上限，耦合方式决定实际用到几成。把这个顺序摆错，后面调增益、换频率都是在错的起点上使劲。
CJJ 61-2017 5.3.7 的前三款分别针对三种施加方式，措辞各有侧重：直接法强调施加点的电性接触与接地电极的布设。夹钳法强调要套在出露端上、夹钳接头形成通路。感应法强调发射机与目标管线的耦合以及收发距的控制。
三款的措辞差别本身已把各自的软肋点出来了。直接法的软肋在接触与接地，夹钳法的软肋在有没有形成回路，感应法的软肋在任何东西都会被它一起励磁。
同一条的第四款说：区分两条或以上平行管线宜采用直接法或夹钳法，分别对各条管线施加信号加以区分。这一款把三种方式的分工点透了——能不能把信号只加到这一根上，是选的直接依据。
现场管沟里常常是一排电缆并排走。感应法一次性给它们全部加上信号，接收机抬起来到处都是峰，探出来的“路径”可能是几根线的合成结果。
先讲三种方式的物理差别，把各自怎么回事说透。再逐条讲各自的硬条件与代价。随后给出按作业条件选择的五条判据，讲标准指标与实际耦合的关系，末了列常见问题与结语。
发射机的输出端有两根引线，一根接到目标电缆的可导电部位，另一根接到接地极。合上开关之后，发射机、电缆导体、电缆对地的分布回路以及接地极构成一条闭合电路，发射机输出的电流沿这条回路流过目标电缆。
流过去的电流有多大，后面产生的磁场便有多强。它是三种方式里注入损耗小的一条路径。这一条贯穿全文。
夹钳的结构是一副可张开的铁芯。线圈绕在铁芯上，接到发射机。张开铁芯卡住电缆，再合上，铁芯与电缆之间便形成闭合磁路。发射机在线圈里通以交变电流，铁芯里产生交变磁通。套在内的电缆导体相当于互感器的次级。次级只有一匝。正因为它只有一匝，次级电流可以相当大。
这里的关键是“次级必须闭合”。电缆导体若两端悬空，次级开路，感应出来的只是电动势而没有电流，电缆周围便不会有较强的磁场。
发射机内置一组线圈，工作时摆在地面上方的适当位置，不与任何东西接触。线圈产生的交变磁场穿过土壤，到达地下的金属管线。凡是两端构成回路的导体，都会被这个磁场感应出电流，随后各自产生自己的二次磁场。
接收机收到的其实是这些二次磁场的叠加。发射机并没有“选中”任何一根，它只是把附近的导体都励磁了一遍。
三种方式的物理机制不同，落到效果上都可以折算成同一个量——被测电缆里流过的信号电流有多大。直连把电流直接灌进去，损耗主要落在地回路上。夹钳靠互感把能量传进去，效率取决于磁路闭合得好不好、次级回流通不通。感应要经过一次空间的传递，到达目标电缆的能量往往只占发射功率的一小部分。
同一条主线也解释了为什么信号强度与选择性往往是一枚硬币的两面：信号越强，说明能量越是集中投给了这一根。信号偏弱，往往是因为能量被分摊给了周围所有导体。
三种注入方式里，直连法的能量损耗环节比另外两种少。发射机的输出电流近乎全部流经目标电缆，沿线的土壤回路只在回路上贡献一份损耗。同样一台发射机，直连通常能给出比夹钳更大的注入电流，比感应更是高出不少。
信号幅度大意味着信噪比高。接收机在远端的响应明显强于背景，极值点判得清楚。长距离追踪、深埋段探测，往往只有直连够用。这条要记住。
CJJ 61-2017 5.3.7 对直接法的要求是信号施加点处电性接触良好、接地电极布设合理。两件事缺一不可，第二件尤其常被省掉。
接触不良的表现是输出电流上不去，发射机的输出却已经接近自身的上限。接地这一端做不好，回路的电阻抬升，电流同样灌不进去。接地要讲究。
接地极应打在远离目标电缆的方向上，让信号电流顺着电缆走、到远端才入地，而不是从施加点附近回到地里。接地极离施加点太近，电流只在近端打转，远端的信号会明显偏弱。
接地点的土壤条件也要看。干燥回填土、沥青路面、水泥地坪上的接地电阻都偏大。条件允许时先在已知位置验证电流够不够用，再开始沿线追踪。
直连法要把引线接到电缆的可导电部位上，这一步必须确认电缆已停电、已放电并可靠接地。作业前核清楚两端有没有可能反送电，这条顺序不能省。
要另外留意的是：即使本电缆已停电，邻近带电电缆仍会通过感应把电压带上线路侧。接线之前测一次，接好之后先把人体可能触及的部位接地，再合发射机。
多数情况下接的是线芯，此时信号电流沿线芯走，磁场在沿线作业段的幅度由此保持较高水平。接不到线芯时，也可以接在金属护层或屏蔽层上。
接护层要留意它是怎么接地的。护层若两端都直接接地，注入的电流有一部分会通过两端的接地回路走掉，沿线可用的信号随之下降。这种情况下，改用夹钳往往更合适。
夹钳法的硬条件是要先有出露端。CJJ 61-2017 5.3.7 的措辞是“夹钳应套在目标管线出露端上”，背后是一条物理限制：夹钳必须完整卡住电缆才能形成闭合磁路，卡不住便无处下手。
现场的出露端通常是电缆终端头、接地箱内的引下线、电缆沟里尚未回填的区段。找不到出露端，夹钳法便无从下手。
规程的措辞是“保证夹钳接头形成通路”，指的正是次级要闭合：被卡住的导体两端必须构成可以让电流流通的回路，而不是悬空。
先查回路。夹钳卡上去、铁芯合拢之后，若电缆两端开路，次级没有电流，接收机只是勉强读到极弱的响应，容易误判为“信号偏弱、换个频率试试”，而问题其实出在回路上。
单芯电缆的金属护层接地方式不同，夹钳法的效果差别很大。一端接地、另一端经护层电压限制器接地的线路，护层与地构成的回路可用，夹钳套上去通常有明显响应。
护层两端都可靠接地时，虽然回流通畅，注入的电流会有一部分沿两端的接地引下线分流走掉，真正沿目标段传播的比例随之下降。GB 50217-2018 对单点接地、两端接地、交叉互联各有适用条件，查图时把接地方式一并看。
同一台发射机，夹钳给出的注入电流通常低于直连。原因在两次转换：电能先转成磁能，磁能再转成电缆里的电流，两次各有损耗，铁芯闭合得好不好、电缆在钳口中的位置如何都会影响效率。这里要权衡。
它换来了安全与效率。不需要接触带电部位，不必拆接线，也不用确认是否已经放电。
有些场合不允许碰电缆。带电运行的线路不能拆接线，也不允许在带电部位挂接任何附加引下线。有些区段根本没有出露端，也没有开挖找寻的条件。这时发射机只能摆在地面上，靠空间耦合把信号送下去。
感应法的价值在于“不接触”。它不是信号弱的备选，而是特定条件下仅剩下的那一条路径。判断该不该用它，看的是有没有别的选择。
发射机的线圈产生一次磁场，凡是处在场范围内、又能够构成回路的导体都会被感应出电流。邻近电缆、金属给水管、燃气钢管、通信管道的金属骨架、护栏立柱乃至钢筋网，都会各自产生二次磁场。
接收机读到的是这些二次磁场的叠加。读到的不是一根。
信号弱可以靠增益补，位置判错却补不回来。多根导体的场叠加之后，合成场的极值点常常落在任何一根都不在的地方，探出来的“走向”是一条谁也不对应的线。
这类错误的隐蔽之处在于响应很强、峰很清楚，看上去比直连弱信号可信得多。判断办法是把接收机沿垂直于推测走向的方向来回穿过，看峰是否对称、是否随高度按预期衰减。
CJJ 61-2017 5.3.7 对感应法的要求分三层：保持发射机与目标管线耦合良好，接收机与发射机把收发距控制在合适的区间内，存在干扰时应采取措施减小或排除。
收发距偏近，发射机的直耦场直接进入接收机，读数被整体抬高，掩盖了真实的极值位置。收发距太远，目标电缆上的感应电流已经衰减，信噪比随之下降。中间存在一个合适的区间，这个区间要通过在已知段上试测确定。
管线密集区内不适合。电缆多条并行、金属管道同沟敷设、路面下还有钢筋网，这几种情形下的叠加场基本无法解耦，这时应当回到直连或夹钳，把信号只加到这一根上。
区段两端并行管线数量不清时也不适合。先按 CJJ 61-2017 5.3.2 的要求，从简单到复杂逐步确认，条件复杂的区域宜采用综合探查方法。
直连要求接到可导电部位，夹钳要求套在出露端上，两者都以“能够接触”为前提。找不到出露端，这两种方式直接排除，只剩感应法。
这一条往往决定要不要先开挖探槽或打开工作井。打开一处井能得到出露端，看似多花了时间，换来的却是信号与选择性都上一个台阶的做法。
直连必须接到电缆的可导电部位上，这一步要求线路停电、放电并可靠接地。带电运行的线路不能做。
夹钳不需要接触导体，只要能把铁芯卡在出露端上。这是它在运行线路上的便利之处。
规程在这一点的态度很干脆：区分两条或以上平行管线宜采用直接法或夹钳法，分别对各条管线施加信号加以区分。顺序是先选中一根、逐根施加，接收机在这一根的轴线上确认之后再换下一根。
并行管线越多，感应法的合成场越难拆。此时不必急于提高发射功率，先换成选择性好的方式才是正解。
直接法要求接地电极布设合理，而现场的接地点常常不理想。干燥回填土的接地电阻大，沥青路面与水泥地坪几乎无从下手。
接地条件不好时，与其勉强用直连，不如改用夹钳。若两者都不可行，先把接地条件改善——比如把接地极打到湿润土壤中、或者利用已有的接地引下线——再回过来用直连。
CJJ 61-2017 5.3.7 在分列三款具体要求之前，先给了一条总要求：目标管线长度应远大于其埋深。这条总要求对三种方式同等适用。
长度与埋深之比不够时，电缆近似于一个点状目标，周围磁场的形态被两端效应扭曲，极值点与埋深推断都不再可靠。DL/T 849.3-2019 在水平方向探测误差试验里要求试验电缆的长度不小于二十米，考量的正是同一件事——先把“远大于埋深”这一前提在试验布置上保证下来，测出来的偏差才有意义。
能不能接触、能不能停电、有几条并行线、接地好不好、目标够不够长，这五条判据看着各不相同，指向的是同一件事：能不能把信号干净准确地只加到这一根上。
选耦合方式的过程，正是在这些约束里找信号注入效率与选择性都能接受的那个组合。取舍便在此。
DL/T 849.3-2019 在测量性能部分给出的限值有一个共同特点：按埋深分档。电缆水平走向探测偏差在埋深小于二米时不超过正负百分之五，埋深在二米到八米之间不超过正负百分之十。埋深探测范围覆盖零到八米，相应的示值误差在浅埋段不超过正负百分之五、深埋段不超过正负百分之十五。
换算成实际尺度更好理解：埋深一米的电缆，走向偏差限值为五厘米、埋深误差限值为五厘米。埋深五米的电缆，走向偏差限值为五十厘米、埋深误差限值为七十五厘米。深度越大，允许的偏差量级也随之放大。
标准在适用范围里写得很清楚，本部分适用于路径仪的生产和检验。它管的是仪器出厂能不能通过，标定的是产品自身的测量能力。
这套限值之外另有几项。发射机的输出信号频率误差不超过正负百分之一。具备数据存储、查询功能的路径仪，存储的历史数据不宜少于一百条，并能进行选择回放。外壳防护应符合 GB/T 4208 中 IP65 的要求。
每项性能都配一条试验方法。水平方向探测误差与埋深探测误差分别参照标准的附录或是其他等效方法开展，两条都明确要求用长度不小于二十米的电缆。
其余试验条件同样写得细：环境温度二十摄氏度正负五度，相对湿度百分之三十到百分之八十，电源频率五十赫兹正负百分之一，电源电压二百二十伏正负百分之十，电源电压波形畸变率不大于百分之五。
试验布置的用意值得留意：电缆长度不小于二十米、环境受控、目标单一明确，信号可以充分且直接地加上去，接收端不必在叠加场里分辨。产品能达到的限值是在这种条件下定义的。
这也解释了为什么现场探不到标准限值。条件一旦偏移，尤其是信号注入方式从直接换到感应，实测偏差与限值的距离会被拉开。
用直连接入、走向单一、埋深不大时，实测偏差常常落在限值之内或附近。
换成感应法在管线密集处作业，即便仪器完全合格，叠加场带来的位置误差仍可能明显超出限值。这不属于仪器的问题，是耦合方式把作业条件改变了。
CJJ 61-2017 以中误差衡量探测精度、以二倍中误差作为极限误差，对隐蔽管线点给出的要求是：平面位置探查中误差不大于零点零五倍埋深，埋深探查中误差不大于零点零七五倍埋深，式中的埋深以毫米计，埋深小于一米时按一米代入。
埋深一米处，平面位置的限值约为五十毫米、埋深限值约为七十五毫米。埋深三米处，两档分别约为一百五十毫米与二百二十五毫米。
两套尺度并存，各管一段：产品标准回答仪器能不能达到，工程规程回答这份成果能不能交付。写招标文件时引前者，评成果时套后者。两套并行，互不顶替。
集成在定点仪上的路径功能模块，多半只带接收部分，出厂配置里未必配有独立的发射单元。能不能用直连或夹钳给电缆加载信号，取决于配套发射单元的有无与接口形式。
选型时要问的是配套发射单元支持哪几种信号施加方式，而不是这台仪器能不能探路径。后一问问不出作业条件，前一问才是作业能不能展开的关键。
北京康高特（KGT）自研的偃月声磁同步法电缆故障精定点仪带有电缆路径测试功能，可用罗盘显示电缆路径，适合在抢修之前先确认走廊、把后续的定点作业落到正确的线路上。它的定位是定点仪，路径是附加的一层功能。
把性能要求写进招标文件时，仍应按 DL/T 849.3-2019 所针对的独立路径仪去提：走向偏差、埋深范围以及误差限制、数据存储条数、外壳防护等级，这几项都有标准条文可依。集成功能的价值在作业效率，不在测绘级性能。
不建议。感应法省的是准备时间，付出的代价是选择性。管线稀疏、互不重叠，只求知道大致走廊的场合可以用。并行管线多、成果要交付的定位不许用。
同一个区段先用感应法粗扫、找到可疑走廊之后再换直连或夹钳复核，是一种常见组合。两种做法各用一处，比来回切要好。
先看次级有没有成回路。被卡的导体两端若都开路，次级只感应出电动势而没有电流，周围便没有像样的磁场，接收机的读数自然低。
第二步再看铁芯合没合严、夹紧面有没有夹着填充料或防腐层。第三步可以试着把夹钳换个朝向，到这一步之后才轮到怀疑夹钳本身。
按顺序排。先查施加点的接触：线鼻子压接是否牢靠、有没有氧化层。再查发射机是不是已经接近自身的输出上限。第三步查接地回路：接地极打在什么介质里、回路线有没有断点。
三步里第三步的问题出得更多。遇到干燥回填土或完整沥青路面，把接地极移到湿润土壤，或者借用已有的接地网，输出往往立刻上得去。
省一根线的做法会带来代价。接地极离施加点太近时，信号电流会从近端直接返回，不愿意沿电缆往前跑，远端的信号随之衰减。
接地极应当布在远离目标电缆的方向上，必要时引线长一点也不打紧，重要的是让电流沿整条目标段走过去再入地。
用直连或者夹钳，每次只给一根施加信号，先在它的轴线上确认走向，再换下一根。这是 CJJ 61-2017 5.3.7 第四款指定给这种情形的做法。
分开的过程要记录。每一根施加信号时的走向与埋深单独记一条，事后能够分清哪条结论对应哪根电缆。一条一记。
钢筋网既扭曲磁场分布，也会接收感应法的能量。头一步是把注入方式从感应换成直连或夹钳，把信号集中到目标电缆上。
第二步是与实物交叉核对。井盖、转角井、标桩、阀井这类实地标志比任何读数都可靠，读到的走向与它们对不上时，信实物。条件复杂的区域按 CJJ 61-2017 5.3.2 的要求采用综合探查方法。单一手段不保险。
先查耦合方式有没有保持一致。两次作业若一次用感应、一次用夹钳，读数不同属正常。
第二种可能是收发距变了。感应法的收发距一改，接收机读到的场分布随之改变，极值点的位置会移动。第三种可能是邻近管线的负载状态有变化，比如某条通信管道临时接了屏蔽层。
能做，条件是把方式换成不需要碰带电部位的那两种。夹钳卡在出露端上不必接触导体，感应法完全不接触，这两条在带电运行线路上没有障碍。
要注意的是安全边界：邻近带电电缆会在停电线路上感应出电压，出露端一旦打开要进行接地，作业范围与带电部位的隔离应当另行符合现场的安全规定。
三种耦合方式的差别不在操作繁简，而在信号电流进入目标电缆的路径。直连把电缆串进输出回路，能量损耗小、选择性也好，代价是要停电、要接触、要有合理的接地。夹钳把电缆当成互感器的单匝次级，不必动线却要求次级成回路，出露端与护层接地方式决定了它好不好用。感应法隔着一层空气做一次变压器，不接触任何东西的代价是把附近所有导体一并励磁。
CJJ 61-2017 5.3.7 的三款要求各自点中了这三种方式的软肋，第四款又把选择的主线说明白了：能不能把信号只加到这一根上，是取舍的依据。DL/T 849.3-2019 给出的则是另一半答案——那些限值是产品在二十米试验电缆与受控环境里测出来的，现场换一种耦合方式，能不能走到限值以内要靠作业条件本身来回答。
把这两层放在一起看，路径探测的水平并不由仪器的参数表决定。开工前先回答能不能接触、要不要保电、有几条并行线、接地够不够好、目标够不够长这五件事，剩下的仪器问题才好谈。
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