CN104007420B - 一种用于ct透射地质雷达的低频组合天线系统 - Google Patents

一种用于ct透射地质雷达的低频组合天线系统 Download PDF

Info

Publication number
CN104007420B
CN104007420B CN201410269502.4A CN201410269502A CN104007420B CN 104007420 B CN104007420 B CN 104007420B CN 201410269502 A CN201410269502 A CN 201410269502A CN 104007420 B CN104007420 B CN 104007420B
Authority
CN
China
Prior art keywords
short tube
control box
central control
cavity
tube
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201410269502.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104007420A (zh
Inventor
杨峰
杜翠
贾瑞清
郑晶
徐昕军
刘童
张媛媛
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China University of Mining and Technology CUMT
China University of Mining and Technology Beijing CUMTB
Original Assignee
China University of Mining and Technology Beijing CUMTB
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China University of Mining and Technology Beijing CUMTB filed Critical China University of Mining and Technology Beijing CUMTB
Priority to CN201410269502.4A priority Critical patent/CN104007420B/zh
Publication of CN104007420A publication Critical patent/CN104007420A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104007420B publication Critical patent/CN104007420B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/35—Details of non-pulse systems
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

本发明涉及一种用于CT透射地质雷达的低频组合天线系统，属于地质雷达低频天线技术领域，包括长管、短管与中控盒；中控盒内部设置插板，顶面设置可拆卸的盖子，侧面打孔安装可旋转的提手，两侧交替连接多个长管与短管，短管套接在长管内部，利用旋钮的开启和锁闭控制长管与短管的连接，长管内壁底部与短管外壁底部用胶粘接或用铆钉固定发射/接收铜板。本发明基于半圆状长管与短管的交替镶嵌结构实现了CT透射地质雷达的低频发射/接收天线的组合，利用旋钮控制天线的拆卸与组装，结构稳固，提高了天线系统的灵活性与稳定性，同时操作简便，易于控制，适用于矿井特殊的工作环境，能够有效提升井下工程的探测效率。

Description

一种用于CT透射地质雷达的低频组合天线系统
技术领域
本发明涉及地质雷达低频天线技术，特别涉及一种用于CT透射地质雷达的低频组合天线系统。
背景技术
近年来，地质雷达逐步用于煤矿的含水层、陷落柱、裂隙带、风化带、采空区冒落带、塌方、断层与煤层瓦斯突出等灾害隐患的探测。目前地质雷达技术主要采用反射回波技术，由于高频信号在煤层介质中传播衰减大，反射回波信号很弱，使得探测深度局限于50米以内，而现代化煤矿开采区的巷道间距已经超过200米，对地质雷达技术的探测深度提出了更高的要求。
CT透射地质雷达将发射天线与接收天线分离，利用采集到的透射波的走时与频率信息进行反演成像，因为透射距离为探测距离的单程，而反射距离为探测距离的双程，因此在探测相同距离时，透射能量衰减是反射能量的一半，探测距离则是反射回波技术的两倍以上。
为了进一步增大探测深度，单一天线已经不能满足低频需求，必须开发用于CT透射地质雷达的低频组合天线系统。此外，矿井的工作环境空间狭小，干扰因素较多，大多为人工探测，对天线系统的灵活性与稳定性的要求很高。目前尚无研究成熟的用于CT透射地质雷达的发射/接收天线系统，尤其是能够适用于井下环境的低频组合天线系统。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种用于CT透射地质雷达的低频组合天线系统。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是：一种用于CT透射地质雷达的低频组合天线系统，其特征在于，包括长管、短管与中控盒；所述长管为两侧开口的中空结构，切面为半圆形；顶部一侧设置圆形空洞，内壁底部整个矩形区域用胶粘接或用铆钉固定发射/接收铜板；所述短管为一侧开口的中空结构，切面为半圆形，顶部远离开口的一侧设置圆形空洞，圆形空洞下方的底部设置长方形空洞；外壁底部整个矩形区域用胶粘接或用铆钉固定发射/接收铜板；圆形空洞处设置旋钮与压板，压板底板粘接在短管底部的发射/接收铜板上；所述中控盒，内部设置两个插板，用于放置电池等所需设备；以底部中点为界，两侧各连接一个短管，短管后面交替连接多个长管与短管，短管套在与之相连的长管内部，使短管顶部空洞与长管顶部空洞对齐，终点处为短管，用铆钉固定；中控盒两侧连接的长管与短管个数相同、位置对应。
所述的一种用于CT透射地质雷达的低频组合天线系统，其所述中控盒与短管连接的两个侧面的底部设置空腔，空腔与短管外壁切面的大小与形状均相同；空腔上部打孔并安装可旋转的提手；中控盒顶面设置有可拆卸的盖子。
所述的一种用于CT透射地质雷达的低频组合天线系统，其所述长管内壁与短管外壁切面的大小与形状均相同，长管顶部空洞与短管顶部空洞的大小与形状均相同。
所述的一种用于CT透射地质雷达的低频组合天线系统，其所述短管中的旋钮旋至压板底部时旋钮开启，旋至压板顶部时旋钮锁闭，锁闭时旋钮底部应紧密贴合在短管内壁顶部，同时短管外壁的发射/接收铜板与长管内壁的发射/接收铜板紧密贴合。
所述的一种用于CT透射地质雷达的低频组合天线系统，其所述多个长管为1~5个。
所述的一种用于CT透射地质雷达的低频组合天线系统，其特征在于，所述中控盒、长管与短管的尺寸应满足中控盒连接短管后，外边套接第一个长管，短管顶部空洞与长管顶部空洞对齐后，长管靠近空洞一侧的边界能够紧贴中控盒这一侧的外壁。
 本发明的有益效果是：本发明基于半圆状长管与短管的交替镶嵌结构实现了CT透射地质雷达的低频发射/接收天线的组合，可以构建多种不同频率的组合天线系统；利用旋钮的开启与锁闭控制天线的拆卸与组装，提高了天线系统的灵活性与稳定性；同时，工作人员手握中控箱的提手即可移动发射/接收天线，操作简便，易于控制，适用于矿井特殊的工作环境，能够有效提升井下工程的探测效率。
附图说明
图1为本发明一种用于CT透射地质雷达的低频组合天线系统的外部结构示意图。
图2为本发明一种用于CT透射地质雷达的低频组合天线系统的内部结构示意图。
图3为本发明所述长管的内部结构示意图。
图4为本发明所述短管的内部结构示意图。
图5为本发明所述旋钮开启状态的剖面示意图。
图6为本发明所述旋钮锁闭状态的剖面示意图。
图中标号：1—中控盒；2—长管；3—短管；4—插板；5—盖子；6—提手；7—旋钮；8—压板；9—发射/接收铜板。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细描述：
如图1所示，本发明一种用于CT透射地质雷达的低频组合天线系统，包括中控盒1、长管2、短管3；中控盒1内部设置两个插板4，用于放置电池等所需设备，顶面设置有可拆卸的盖子5，侧面打孔并安装可旋转的提手6。
如图2所示，所述中控盒1以底部中点为界，底部两侧各连接一个短管2，中控盒1与短管3连接的两个侧面的底部设置空腔，空腔与短管3外壁切面的大小与形状均相同；短管3后面连接长管2，套接在与之相连的长管2内部，长管2顶部空洞与短管3顶部空洞的大小与形状均相同，短管3顶部空洞与长管2顶部空洞对齐后，中控盒1、长管2与短管3的尺寸满足长管3靠近空洞一侧的边界能够紧贴中控盒1这一侧的外壁；长管2内壁与短管3外壁切面的大小与形状均相同，使得短管3的外壁与长管2的内壁能够紧密贴合；交替连接多个长管2与短管3，终点处为短管3；中控盒1两侧连接的长管2与短管3个数相同、位置对应。
如图2与图3所示，所述长管2为两侧开口的中空结构，切面为半圆形；顶部一侧设置圆形空洞，内壁底部整个矩形区域用胶粘接或用铆钉固定发射/接收铜板9。
如图2与图4所示，所述短管3为一侧开口的中空结构，切面为半圆形，顶部远离开口一侧设置圆形空洞，空洞处设置旋钮7与压板8，圆形空洞处下方的底部设置长方形空洞，外壁底部用胶粘接或用铆钉固定发射/接收铜板9。
如图5与图6所示，所述短管3中压板8的底板用胶粘接在短管底部的发射/接收铜板9上，旋钮7旋至压板8底部时旋钮7开启，旋至压板8顶部时旋钮7锁闭，锁闭时旋钮8底部应紧密贴合在短管3内壁顶部，同时短管3外壁的发射/接收铜板9与长管2内壁的发射/接收铜板9紧密贴合。
使用本发明的低频组合天线系统时，首先确定所需的长管个数，然后进行组装工作，以中控盒1底部中点为界，在左/右侧连接一个短管3；将旋钮7旋至压板8底部后，旋钮开启，将长管2套接在短管3外部，此时长管2边界应与中控盒1外壁紧贴，并且长管2顶部空洞与短管3顶部空洞对齐；再将旋钮7旋至压板8顶部，使旋钮7底部紧密贴合在短管3内壁顶部，同时短管3外壁的发射/接收铜板9与长管2内壁的发射/接收铜板9紧密贴合；继续交替连接短管3与长管2，终点处连接短管3；按照同样方法连接中控盒1另一侧，中控盒1两侧长管2与短管3的个数相同、位置对应。
组装完成后，使用本发明的低频组合天线系统进行探测工作时，工作人员手持中控盒提手处，将天线底部贴合在待测剖面表面，按照层析成像的探测方法移动天线即可。

Claims (6)

1.一种用于CT透射地质雷达的低频组合天线系统，其特征在于，包括长管、短管与中控盒；
所述长管为两侧开口的中空结构，切面为半圆形；所述长管的顶部一侧设置圆形空洞，内壁底部整个矩形区域用胶粘接或用铆钉固定发射/接收铜板；
所述短管为一侧开口的中空结构，切面为半圆形，顶部远离开口的一侧设置圆形空洞，圆形空洞下方的底部设置长方形空洞；所述短管的外壁底部整个矩形区域用胶粘接或用铆钉固定发射/接收铜板；所述短管的圆形空洞处设置旋钮与压板，压板底板粘接在短管底部的发射/接收铜板上；
所述中控盒，内部设置两个插板，用于放置电池；以所述中控盒的底部中点为界，两侧各连接一个短管，短管后面交替连接多个长管与短管，短管套在与之相连的长管内部，使短管顶部空洞与长管顶部空洞对齐，终点处为短管，用铆钉固定；中控盒两侧连接的长管与短管个数相同、位置对应。
2.如权利要求1所述的一种用于CT透射地质雷达的低频组合天线系统，其特征在于，所述中控盒与短管连接的两个侧面的底部设置空腔，空腔与短管外壁切面的大小与形状均相同；空腔上部打孔并安装可旋转的提手；中控盒顶面设置有可拆卸的盖子。
3.如权利要求1所述的一种用于CT透射地质雷达的低频组合天线系统，其特征在于，所述长管内壁与短管外壁切面的大小与形状均相同，长管顶部空洞与短管顶部空洞的大小与形状均相同。
4.如权利要求1所述的一种用于CT透射地质雷达的低频组合天线系统，其特征在于，所述短管中的旋钮旋至压板底部时旋钮开启，旋至压板顶部时旋钮锁闭，锁闭时旋钮底部应紧密贴合在短管内壁顶部，同时短管外壁的发射/接收铜板与长管内壁的发射/接收铜板紧密贴合。
5.如权利要求1所述的一种用于CT透射地质雷达的低频组合天线系统，其特征在于，所述多个长管为1～5个。
6.如权利要求1所述的一种用于CT透射地质雷达的低频组合天线系统，其特征在于，所述中控盒、长管与短管的尺寸应满足中控盒连接短管后，外边套接第一个长管，短管顶部空洞与长管顶部空洞对齐后，长管靠近空洞一侧的边界能够紧贴中控盒这一侧的外壁。
CN201410269502.4A 2014-06-18 2014-06-18 一种用于ct透射地质雷达的低频组合天线系统 Expired - Fee Related CN104007420B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410269502.4A CN104007420B (zh) 2014-06-18 2014-06-18 一种用于ct透射地质雷达的低频组合天线系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410269502.4A CN104007420B (zh) 2014-06-18 2014-06-18 一种用于ct透射地质雷达的低频组合天线系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104007420A CN104007420A (zh) 2014-08-27
CN104007420B true CN104007420B (zh) 2015-03-11

Family

ID=51368164

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410269502.4A Expired - Fee Related CN104007420B (zh) 2014-06-18 2014-06-18 一种用于ct透射地质雷达的低频组合天线系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104007420B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111622700A (zh) * 2020-06-19 2020-09-04 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司 适用于不良地质结构面超前预测的信息化钻探系统及方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1976118A (zh) * 2006-12-12 2007-06-06 中国科学院广州地球化学研究所 艇式探地雷达天线
CN101976767A (zh) * 2010-09-15 2011-02-16 吉林大学 全极化探地雷达阵列天线
CN102306870A (zh) * 2011-06-29 2012-01-04 电子科技大学 一种频率可重构的超宽带天线
WO2013051945A1 (en) * 2011-10-07 2013-04-11 3D-Radar As Ground penetrating radar antenna

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1976118A (zh) * 2006-12-12 2007-06-06 中国科学院广州地球化学研究所 艇式探地雷达天线
CN101976767A (zh) * 2010-09-15 2011-02-16 吉林大学 全极化探地雷达阵列天线
CN102306870A (zh) * 2011-06-29 2012-01-04 电子科技大学 一种频率可重构的超宽带天线
WO2013051945A1 (en) * 2011-10-07 2013-04-11 3D-Radar As Ground penetrating radar antenna

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
一种探地雷达蝶形天线及其巴伦的设计;曾文波等;《制造业自动化》;20140131;全文 *
地质雷达天线概论;阮颖铮;《成都电讯工程学院学报》;19800131;全文 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN104007420A (zh) 2014-08-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2826376C (en) Improved electro-magnetic antenna for wireless communication and inter-well electro-magnetic characterization in hydrocarbon production wells
CN205936594U (zh) 一种三维地质数据采集与传输的便携装置
CN102305621B (zh) 一种水文综合测量装置
CN104007420B (zh) 一种用于ct透射地质雷达的低频组合天线系统
CN105422087A (zh) 一种多频电磁波电阻率测量系统
CN107643517A (zh) 一种基于uwb测距技术的点对点高精度测距系统
CN103995286B (zh) 一种声波接收换能器及井下方位噪声检漏装置和检漏方法
CN205595460U (zh) 一种随钻电磁波发射天线
WO2014089034A3 (en) Hydrocarbon resource recovery system including rf transmission line extending alongside a well pipe in a wellbore and related methods
CN203441479U (zh) 钻孔地质状况综合勘测装置
CN104481512A (zh) 水源井载波液位监测系统
CN110242274B (zh) 一种内芯式小径电阻率测量仪器
CN203337830U (zh) 一种以掌子面放炮为震源的监测装置
CN204287508U (zh) 双巷间一发多收无线电波坑透场强测量系统
CN203981902U (zh) 一种无线电波透视发射机及包含该发射机的坑透仪
MX341065B (es) Conjunto de cabezal de tubo sacatestigos que puede reconfigurarse rapidamente.
CN204082133U (zh) 一种多频电磁波电阻率测量系统
CN203838349U (zh) 一种用于隧道超前地质探测的单孔定向地质雷达
CN105937924A (zh) 智能地质监测基站
EP2989681B1 (en) Tracking device
CN104701617A (zh) 一种用于城市地下管线探地雷达的三维旋转天线系统
RU2010135042A (ru) Прибор электромагнитного каротажа в процессе бурения
CN204623776U (zh) 一种新型水运航道浮标
CN208252110U (zh) 矿用本安型信号测量装置
CN206505189U (zh) 一种具有增强天线的管线探测仪接收机

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20150311

Termination date: 20180618

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee