一種可旋轉(zhuǎn)的凍深自動測量裝置的制造方法
【專利摘要】一種可旋轉(zhuǎn)的凍深自動測量裝置，涉及探地雷達領域。它是為了解決現(xiàn)有探地的測量方法手動移動天線容易引入誤差的問題?？尚D(zhuǎn)的凍深自動測量裝置由數(shù)據(jù)采集部分以及數(shù)據(jù)處理部分組成。數(shù)據(jù)采集部分包括：探地雷達發(fā)射天線，探地雷達接收天線，可伸縮圓形軌道，可伸縮旋轉(zhuǎn)桿，步進電機，旋轉(zhuǎn)接口，固定托盤和固定扣?？缮炜s旋轉(zhuǎn)桿由外桿和內(nèi)套桿組成，其伸縮運動由步進電機控制。探地雷達的發(fā)射天線和探地雷達的接收天線分別連接在旋轉(zhuǎn)桿的兩端并通過滑輪安裝在圓形軌道上。圓形軌道的半徑通過步進電機來控制。本實用新型適用于凍深自動測量。
【專利說明】
-種可旋轉(zhuǎn)的凍深自動測量裝置
技術領域
[0001] 本實用新型設及探地雷達領域，具體設及一種凍深自動測量裝置。
【背景技術】
[0002] 探地雷達是一種利用高頻脈沖電磁波探測地下地質(zhì)結(jié)構與特征的電磁波探測技 術。它采用一對天線進行工作，發(fā)射天線向地下介質(zhì)發(fā)射高頻、寬頻帶脈沖電磁波，電磁波 在地下介質(zhì)傳播過程中遇到電磁性差異分界面時發(fā)生反射和透射;反射的電磁波傳回地表 被接收天線接收;進而通過分析反射電磁波的時間滯后、同相性、相似性W及波形特征來研 究地質(zhì)體。
[0003] 適當選取發(fā)射天線與接收天線之間的距離可W使來自目標的回波信號增強?，F(xiàn)有 文獻表明，天線間距S的選擇應該使最深目標相對接收天線與發(fā)射天線的張角為臨界角的2 倍，即天線間距S可參考公式（1)計算結(jié)果進行選取。
[0004]
[0005] 實際測量中，由于加大天線間距會增加現(xiàn)場工作的不便且會使分辨率降低，因此 選擇的天線間距常常小于該數(shù)值，常取最大深度的五分之一左右。但是雖然有理論公式來 計算測量參數(shù)，但是由于各地區(qū)的地質(zhì)情況千差萬別，加上其他干擾因素的存在，所W在實 際操作過程中要先根據(jù)經(jīng)驗數(shù)據(jù)選擇幾組不同的參數(shù)進行對比檢測，根據(jù)檢測效果選取最 佳的天線間距完成檢測任務。
[0006] 探地雷達的工作方法通常有兩種：即寬角法和剖面法。
[0007] 寬角法有兩種不同的方式，第一種是發(fā)射天線固定在測線的一個固定點上，接收 天線沿測線移動，記錄點為接收天線的位置。第二種方法又稱為共中屯、點法，保持發(fā)射天線 與接收天線的中屯、點不動，逐漸增大發(fā)、收天線的間距，記錄點為發(fā)、收天線的中點，但對應 不同的收發(fā)距。因此，收發(fā)天線之間的間距不能保持最佳距離，所W會不可避免的產(chǎn)生較大 偏差。
[000引剖面法是將發(fā)射天線和接收天線W固定間距沿測線同步移動的一種測量方式，發(fā) 射天線和接收天線同時移動一次后獲得一次記錄。但是一般情況下，發(fā)收天線的間距比探 測深度小的多，收發(fā)天線之間的距離往往不是最佳距離，所W也會產(chǎn)生較大偏差。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0009] 本實用新型是為了解決現(xiàn)有探地的測量方法手動移動天線容易引入誤差的問題， 從而提供一種可旋轉(zhuǎn)的凍深自動測量裝置。
[0010] -種可旋轉(zhuǎn)的凍深自動測量裝置，它包括探地雷達發(fā)射天線1、探測雷達接收天線 2和雷達主機，探地雷達發(fā)射天線1的雷達發(fā)射信號輸入端與雷達主機的雷達發(fā)射信號輸出 端連接;探測雷達接收天線2的雷達發(fā)射信號輸出端與雷達主機的雷達發(fā)射信號輸入端連 接；
[0011] 它還包括可伸縮的圓形軌道3、可伸縮旋轉(zhuǎn)桿4、步進電機5、旋轉(zhuǎn)接口 6和計算機；
[0012] 探地雷達發(fā)射天線1和探測雷達接收天線2分別固定在可伸縮旋轉(zhuǎn)桿4的兩端;所 述探地雷達發(fā)射天線1和探測雷達接收天線2均設置在可伸縮的圓形軌道3上，且均能夠沿 可伸縮的圓形軌道3滑動;可伸縮的圓形軌道3水平設置;步進電機5設置在可伸縮旋轉(zhuǎn)桿4 的下方，且所述步進電機5的輸出軸通過旋轉(zhuǎn)接口 6豎直固定在可伸縮旋轉(zhuǎn)桿4下表面的中 屯、;雷達主機的數(shù)據(jù)端口與計算機的數(shù)據(jù)端口連接;所述計算機的電機控制信號輸出端與 步進電機5的控制信號輸入端連接。
[0013] 可伸縮旋轉(zhuǎn)桿4包括內(nèi)套桿10、兩個外桿9和兩個固定扣11;
[0014] 每個外桿9均為一面開口且中空的長方體結(jié)構;所述兩個外桿9分別套在內(nèi)套桿10 的兩端，且均能夠沿內(nèi)套桿10的長度方向活動；
[0015] 探地雷達發(fā)射天線1和探測雷達接收天線2分別通過兩個固定扣11固定在兩個外 桿9上。
[0016] 本實用新型的有益效果:本實用新型所要解決的技術問題在于針對上述現(xiàn)有技術 的不足，提供一種新型探地雷達，該系統(tǒng)可W將收發(fā)天線的距離保持在一個最佳狀態(tài)，并且 可W實現(xiàn)對同一地點的不同方位自動的采集多個數(shù)據(jù)，大大提高了數(shù)據(jù)的真實準確性，克 服了傳統(tǒng)測量方法手動移動天線容易引入誤差，勞動強度大并且收發(fā)天線之間距離不合適 的問題。
【附圖說明】
[0017] 圖1是本實用新型的結(jié)構示意圖；
[0018] 圖2是為本實用新型的數(shù)據(jù)采集裝置結(jié)構示意圖；
[0019] 圖3是為本實用新型的支架部分示意圖；圖中A，B為內(nèi)套桿10可自由移動方向。
【具體實施方式】
【具體實施方式】 [0020] 一、結(jié)合圖1至圖3說明本，一種可旋轉(zhuǎn)的凍深自動測 量裝置，它包括探地雷達發(fā)射天線1、探測雷達接收天線2和雷達主機，探地雷達發(fā)射天線1 的雷達發(fā)射信號輸入端與雷達主機的雷達發(fā)射信號輸出端連接;探測雷達接收天線2的雷 達發(fā)射信號輸出端與雷達主機的雷達發(fā)射信號輸入端連接；
[0021] 它還包括可伸縮的圓形軌道3、可伸縮旋轉(zhuǎn)桿4、步進電機5、旋轉(zhuǎn)接口 6和計算機；
[0022] 探地雷達發(fā)射天線1和探測雷達接收天線2分別固定在可伸縮旋轉(zhuǎn)桿4的兩端;所 述探地雷達發(fā)射天線1和探測雷達接收天線2均設置在可伸縮的圓形軌道3上，且均能夠沿 可伸縮的圓形軌道3滑動;可伸縮的圓形軌道3水平設置;步進電機5設置在可伸縮旋轉(zhuǎn)桿4 的下方，且所述步進電機5的輸出軸通過旋轉(zhuǎn)接口 6豎直固定在可伸縮旋轉(zhuǎn)桿4下表面的中 屯、;雷達主機的數(shù)據(jù)端口與計算機的數(shù)據(jù)端口連接;所述計算機的電機控制信號輸出端與 步進電機5的控制信號輸入端連接。
【具體實施方式】 [0023] 二、本與一所述的一種可旋轉(zhuǎn)的凍深自 動測量裝置的區(qū)別在于，可伸縮旋轉(zhuǎn)桿4包括內(nèi)套桿10、兩個外桿9和兩個固定扣11;
[0024] 每個外桿9均為一面開口且中空的長方體結(jié)構;所述兩個外桿9分別套在內(nèi)套桿10 的兩端，且均能夠沿內(nèi)套桿10的長度方向活動；
[0025] 探地雷達發(fā)射天線I和探測雷達接收天線2分別通過兩個固定扣11固定在兩個外 桿9上。
【具體實施方式】 [0026] =、本與一所述的一種可旋轉(zhuǎn)的凍深自 動測量裝置的區(qū)別在于，它還包括托盤8,所述托盤8水平設置，步進電機5的固定部固定在 托盤8上。
[0027] 本實用新型由兩部分組成，室外自動觀測部分和室內(nèi)采集終端處理存儲部分。
[0028] 工作原理:將可伸縮的圓形軌道3放置在需要測量凍±深度的位置，根據(jù)參考數(shù)據(jù) 或者測量出凍深的大概數(shù)值后，將軌道的半徑調(diào)整到一個最佳位置，然后再次進行測量，當 得到一組凍深數(shù)據(jù)W后，通過計算機控制步進電機5,使聯(lián)接在可伸縮旋轉(zhuǎn)桿4兩頭的探地 雷達的發(fā)射天線1和接收天線2同時旋轉(zhuǎn)一定的角度后，再次測量得到第二組數(shù)據(jù)。然后將 得到的幾組數(shù)據(jù)進行平均值計算，完成凍±深度的自動觀測任務，并將數(shù)據(jù)W規(guī)定的數(shù)據(jù) 格式傳送到室內(nèi)的綜合采集終端進行處理。
[0029] 該凍±深度自動觀測裝置放置于地面上。可伸縮的圓形軌道3上帶有刻度，分辨率 為15度。可伸縮旋轉(zhuǎn)桿4的長度可W發(fā)生變化，可伸縮旋轉(zhuǎn)桿4經(jīng)過步進電機5固定在托盤8 上，可伸縮旋轉(zhuǎn)桿4的兩端分別固定有探地雷達發(fā)射天線1和探地雷達接收天線2。探地雷達 發(fā)射天線1和探地雷達接收天線2放置在軌道3上，它們之間用滑輪連接。天線可W受步進電 機5的控制轉(zhuǎn)動規(guī)定的角度。
[0030] 計算機通過數(shù)據(jù)線與步進電機5和雷達主機連接，步進電機和雷達主機分別同步 控制探地雷達發(fā)射天線和探地雷達接收雷達的位置移動W及雷達數(shù)據(jù)采集，步進電機5通 過旋轉(zhuǎn)桿4控制探地雷達發(fā)射天線1和探地雷達接收天線2相反方向等角度轉(zhuǎn)動。雷達主機 控制探地雷達發(fā)射天線1向地下介質(zhì)福射高頻電磁波，并由探地雷達接收天線2記錄來自地 下目標的反射回波。步進電機5對探地雷達發(fā)射天線1和探地雷達接收天線2的控制和雷達 主機對雷達數(shù)據(jù)的采集分別由計算機同步實現(xiàn)，從而有效的實現(xiàn)雷達數(shù)據(jù)的快速采集。
[0031] 室內(nèi)部分由終端計算機系統(tǒng)組成，經(jīng)過通訊電纜連接到室外控制盒的插座上，實 現(xiàn)室內(nèi)外的通訊。
【主權項】
1. 一種可旋轉(zhuǎn)的凍深自動測量裝置，它包括探地雷達發(fā)射天線（1)、探測雷達接收天線 (2)和雷達主機，探地雷達發(fā)射天線（1)的雷達發(fā)射信號輸入端與雷達主機的雷達發(fā)射信號 輸出端連接;探測雷達接收天線（2)的雷達發(fā)射信號輸出端與雷達主機的雷達發(fā)射信號輸 入端連接； 其特征是:它還包括可伸縮的圓形軌道(3 )、可伸縮旋轉(zhuǎn)桿(4 )、步進電機(5 )、旋轉(zhuǎn)接口 (6)和計算機； 探地雷達發(fā)射天線（1)和探測雷達接收天線（2)分別固定在可伸縮旋轉(zhuǎn)桿(4)的兩端； 所述探地雷達發(fā)射天線（1)和探測雷達接收天線（2)均設置在可伸縮的圓形軌道(3)上，且 均能夠沿可伸縮的圓形軌道(3)滑動;可伸縮的圓形軌道(3)水平設置;步進電機(5)設置在 可伸縮旋轉(zhuǎn)桿(4)的下方，且所述步進電機(5)的輸出軸通過旋轉(zhuǎn)接口（6)豎直固定在可伸 縮旋轉(zhuǎn)桿(4)下表面的中心;雷達主機的數(shù)據(jù)端口與計算機的數(shù)據(jù)端口連接;所述計算機的 電機控制信號輸出端與步進電機(5)的控制信號輸入端連接。2. 根據(jù)權利要求1所述的一種可旋轉(zhuǎn)的凍深自動測量裝置，其特征在于可伸縮旋轉(zhuǎn)桿 (4)包括內(nèi)套桿(10)、兩個外桿(9)和兩個固定扣（11); 每個外桿(9)均為一面開口且中空的長方體結(jié)構；所述兩個外桿(9)分別套在內(nèi)套桿 (10)的兩端，且均能夠沿內(nèi)套桿(10)的長度方向活動； 探地雷達發(fā)射天線（1)和探測雷達接收天線（2)分別通過兩個固定扣（11)固定在兩個 外桿(9)上。3. 根據(jù)權利要求1所述的一種可旋轉(zhuǎn)的凍深自動測量裝置，其特征在于它還包括托盤 (8)，所述托盤(8)水平設置，步進電機(5)的固定部固定在托盤(8)上。
【文檔編號】G01S13/88GK205691773SQ201620546674
【公開日】2016年11月16日
【申請日】2016年6月7日 公開號201620546674.6, CN 201620546674, CN 205691773 U, CN 205691773U, CN-U-205691773, CN201620546674, CN201620546674.6, CN205691773 U, CN205691773U
【發(fā)明人】王立軍, 李字明, 郟東耀, 陳靖文
【申請人】王立軍, 李字明, 郟東耀, 陳靖文