Un rilevatore di cavi non è in grado di rilevare direttamente i cavi nel sottosuolo, bensì localizza il campo magnetico che si crea intorno alla tubazione, di forma cilindrica, che si allarga in ogni direzione partendo dal cavo. Questo è dovuto al fatto che il cavo è attraversato da corrente alternate, si parla in questo caso di “Segnale”.
Sebbene sia possibile creare isolamento elettrico, non è possibile isolare un campo magnetico, inoltre la forma del campo non varia in base al rivestimento del cavo o alla tipologia di terreno.
La corrente alternata crea il campo elettromagnetico, quest’ultimo può essere rilevato tramite la giusta strumentazione: infatti il campo emana anche una frequenza oscillatoria con verso opposto rispetto al fascio elettromagnetico, è proprio questo che rende possibile l’individuazione di un cavo grazie al principio dell’elettromagnetismo.
Il principio dell’induzione elettromagnetica può essere spiegato in maniera semplice e chiara, inserendo una barra magnetica all’interno di una resistenza elettrica. Il voltometro mostrerà una variazione del valore indicato solo quando la barra magnetica viene mossa. Non appena si ferma lo strumento legge il valore 0.
Se il magnete viene tolto repentinamente dalla resistenza avviene che il voltometro rileva una variazione di valore notevole ma di senso opposto rispetto ai valori finora rilevati, ma solo finché il magnete resta in movimento; quindi maggiore è la rapidità del movimento e maggiore sarà il dato rilevato.
Il tasso di cambiamento di voltaggio in una corrente alternate viene detto “Frequenza”, il suo numero di pulsazioni positive o negative contate in cicli al secondo e sono definite internazionalmente come Hertz (Hz).
Una semplice variazione della velocità di movimento del magnete provoca la lettura di un valore più alto.
Gli strumenti per l’individuazione di tubazioni e cavi interrati sfruttano a proprio vantaggio questi principi dell’elettromagnetismo in questo modo:
• Viene posizionata sulla tubazione una trasmittente che induce nel tubo un segnale.
• Viene posizionata una ricevente per localizzare il segnale di corrente alternata trasmesso
Per far si che la corrente attraversi liberamente la tubazione, è necessario che si crei un circuito elettrico. Com’è possibile far si che una fonte di segnale a bassa potenza applicati esternamente su un tubo possa scorrere liberamente in un conduttore isolato ed interrato?
Il voltaggio non è sufficiente perché questo accada, è impossibile possa penetrare lo strato d’isolante che ricopre la tubazione; la risposta sta proprio nella proprietà intrinseca di un circuito attraversato da corrente alternata.
Grazie a questa proprietà i segnali sono in grado di scorrere lungo la tubazione sfruttando il terreno stesso in cui si trova come conduttore.
Frequenza del Segnale:
“Maggiore è la frequenza, più alto sarà il voltaggio AC e quindi il segnale indotto sulla tubazione, più facilmente la corrente potrà scorrere fluida lungo la stessa”
Si capisce immediatamente che i segnali ad alta frequenza sono più efficaci dei segnali a bassa frequenza.
Comunque affinché questo segnale ad alta frequenza possa scorrere lungo una tubazione ha bisogno della stessa quantità di energia di un segnale a bassa frequenza.
Uno svantaggio del segnale a bassa frequenza è la facilità con cui il suo segnale possa essere confuse con altri prodotti da altre tubazioni presenti nelle vicinanze. Nelle aree urbane, dove spesso le reti sono posizionate in maniera “congestionata”, questo può creare notevole difficoltà nell’individuazione del segnale corretto.
Maggiore è il diametro della tubazione, maggiore sarà la libertà di scorrimento della corrente lungo la tubazione, in maniera identica però sarà anche maggiore la dispersione di segnale all’interno del terreno. Maggiore è la grandezza del tubo, maggiore sarà la rapidità con cui il segnale si perde.
La capacità conduttiva del terreno varia drasticamente a seconda della composizione di quest’ultimo: un suolo umido conduce molto meglio rispetto che un terreno secco, questo cambia notevolmente la conduttività lungo lo stesso tubo.
Il vantaggio dei terreni con composizione altamente induttiva consiste proprio nella maggior facilità con cui è possibile indurre il segnale sulla tubazione, anche se questo rende il rischio di perdere il segnale molto più probabile e quindi il segnale può essere rilevato entro una certo tratto della tubazione.
Viceversa in terreni con bassa capacità conduttiva è necessaria più energia per indurre un segnale su una tubazione ma sarà più difficile che il segnale si disperda, quindi potrà essere rilevato ad una distanza maggiore lungo la tubazione.
Esiste una frequenza idonea ad individuare ogni tipologia di cavo o tubazione.