一種可旋轉的凍深自動測量裝置的制造方法
【專利摘要】一種可旋轉的凍深自動測量裝置，涉及探地雷達領域。它是為了解決現有探地的測量方法手動移動天線容易引入誤差的問題。可旋轉的凍深自動測量裝置由數據采集部分以及數據處理部分組成。數據采集部分包括：探地雷達發射天線，探地雷達接收天線，可伸縮圓形軌道，可伸縮旋轉桿，步進電機，旋轉接口，固定托盤和固定扣。可伸縮旋轉桿由外桿和內套桿組成，其伸縮運動由步進電機控制。探地雷達的發射天線和探地雷達的接收天線分別連接在旋轉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結構與特征的電磁波探測技 術。它采用一對天線進行工作，發射天線向地下介質發射高頻、寬頻帶脈沖電磁波，電磁波 在地下介質傳播過程中遇到電磁性差異分界面時發生反射和透射;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 究地質體。
[0003] 適當選取發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。現有 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)計算結果進行選取。
[0004]
[0005] 實際測量中，由于加大天線間距會增加現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，但是由于各地區的地質情況千差萬別，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經驗數據選擇幾組不同的參數進行對比檢測，根據檢測效果選取最 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，保持發射天線 與接收天線的中屯、點不動，逐漸增大發、收天線的間距，記錄點為發、收天線的中點，但對應 不同的收發距。因此，收發天線之間的間距不能保持最佳距離，所W會不可避免的產生較大 偏差。
[000引剖面法是將發射天線和接收天線W固定間距沿測線同步移動的一種測量方式，發 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，發收天線的間距比探 測深度小的多，收發天線之間的距離往往不是最佳距離，所W也會產生較大偏差。

【發明內容】

[0009] 本實用新型是為了解決現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的凍深自動測量裝置。
[0010] -種可旋轉的凍深自動測量裝置，它包括探地雷達發射天線1、探測雷達接收天線 2和雷達主機，探地雷達發射天線1的雷達發射信號輸入端與雷達主機的雷達發射信號輸出 端連接;探測雷達接收天線2的雷達發射信號輸出端與雷達主機的雷達發射信號輸入端連 接；
[0011] 它還包括可伸縮的圓形軌道3、可伸縮旋轉桿4、步進電機5、旋轉接口 6和計算機；
[0012] 探地雷達發射天線1和探測雷達接收天線2分別固定在可伸縮旋轉桿4的兩端;所 述探地雷達發射天線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設置在可伸縮旋轉桿4 的下方，且所述步進電機5的輸出軸通過旋轉接口 6豎直固定在可伸縮旋轉桿4下表面的中 屯、;雷達主機的數據端口與計算機的數據端口連接;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] 可伸縮旋轉桿4包括內套桿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構;所述兩個外桿9分別套在內套桿10 的兩端，且均能夠沿內套桿10的長度方向活動；
[0015] 探地雷達發射天線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有技術 的不足，提供一種新型探地雷達，該系統可W將收發天線的距離保持在一個最佳狀態，并且 可W實現對同一地點的不同方位自動的采集多個數據，大大提高了數據的真實準確性，克 服了傳統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是本實用新型的結構示意圖；
[0018] 圖2是為本實用新型的數據采集裝置結構示意圖；
[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、結合圖1至圖3說明本，一種可旋轉的凍深自動測 量裝置，它包括探地雷達發射天線1、探測雷達接收天線2和雷達主機，探地雷達發射天線1 的雷達發射信號輸入端與雷達主機的雷達發射信號輸出端連接;探測雷達接收天線2的雷 達發射信號輸出端與雷達主機的雷達發射信號輸入端連接；
[0021] 它還包括可伸縮的圓形軌道3、可伸縮旋轉桿4、步進電機5、旋轉接口 6和計算機；
[0022] 探地雷達發射天線1和探測雷達接收天線2分別固定在可伸縮旋轉桿4的兩端;所 述探地雷達發射天線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設置在可伸縮旋轉桿4 的下方，且所述步進電機5的輸出軸通過旋轉接口 6豎直固定在可伸縮旋轉桿4下表面的中 屯、;雷達主機的數據端口與計算機的數據端口連接;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的凍深自 動測量裝置的區別在于，可伸縮旋轉桿4包括內套桿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構;所述兩個外桿9分別套在內套桿10 的兩端，且均能夠沿內套桿10的長度方向活動；
[0025] 探地雷達發射天線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的凍深自 動測量裝置的區別在于，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，根據參考數據 或者測量出凍深的大概數值后，將軌道的半徑調整到一個最佳位置，然后再次進行測量，當 得到一組凍深數據W后，通過計算機控制步進電機5,使聯接在可伸縮旋轉桿4兩頭的探地 雷達的發射天線1和接收天線2同時旋轉一定的角度后，再次測量得到第二組數據。然后將 得到的幾組數據進行平均值計算，完成凍±深度的自動觀測任務，并將數據W規定的數據 格式傳送到室內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。可伸縮旋轉桿4的長度可W發生變化，可伸縮旋轉桿4經過步進電機5固定在托盤8 上，可伸縮旋轉桿4的兩端分別固定有探地雷達發射天線1和探地雷達接收天線2。探地雷達 發射天線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的控制轉動規定的角度。
[0030] 計算機通過數據線與步進電機5和雷達主機連接，步進電機和雷達主機分別同步 控制探地雷達發射天線和探地雷達接收雷達的位置移動W及雷達數據采集，步進電機5通 過旋轉桿4控制探地雷達發射天線1和探地雷達接收天線2相反方向等角度轉動。雷達主機 控制探地雷達發射天線1向地下介質福射高頻電磁波，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 主機對雷達數據的采集分別由計算機同步實現，從而有效的實現雷達數據的快速采集。
[0031] 室內部分由終端計算機系統組成，經過通訊電纜連接到室外控制盒的插座上，實 現室內外的通訊。
【主權項】
1. 一種可旋轉的凍深自動測量裝置，它包括探地雷達發射天線（1)、探測雷達接收天線 (2)和雷達主機，探地雷達發射天線（1)的雷達發射信號輸入端與雷達主機的雷達發射信號 輸出端連接;探測雷達接收天線（2)的雷達發射信號輸出端與雷達主機的雷達發射信號輸 入端連接； 其特征是:它還包括可伸縮的圓形軌道(3 )、可伸縮旋轉桿(4 )、步進電機(5 )、旋轉接口 (6)和計算機； 探地雷達發射天線（1)和探測雷達接收天線（2)分別固定在可伸縮旋轉桿(4)的兩端； 所述探地雷達發射天線（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 可伸縮旋轉桿(4)的下方，且所述步進電機(5)的輸出軸通過旋轉接口（6)豎直固定在可伸 縮旋轉桿(4)下表面的中心;雷達主機的數據端口與計算機的數據端口連接;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. 根據權利要求1所述的一種可旋轉的凍深自動測量裝置，其特征在于可伸縮旋轉桿 (4)包括內套桿(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構；所述兩個外桿(9)分別套在內套桿 (10)的兩端，且均能夠沿內套桿(10)的長度方向活動； 探地雷達發射天線（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. 根據權利要求1所述的一種可旋轉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