CN105021802A - 手持式混凝土结构探测仪及其探测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种手持式混凝土结构探测仪及相应的探测方法，所述探测仪包括集成在一起的雷达探测模块、电磁感应探测模块、主控模块和显示模块，雷达探测模块发射雷达信号并接收雷达回波信号，电磁感应探测模块发射脉冲磁场和接收含有目标信息的感应电磁场信号，主控模块产生所述探测仪所需的时序和控制逻辑，同时采集所述雷达回波信号以及感应电磁场信号并将它们数字化，显示模块根据数字化的所述雷达回波信号以及感应电磁场信号计算混凝土结构数据并对该数据进行显示。本发明结构简单，能够由人手持进行探测，且能将钢筋和非金属管线进行区分，准确得到混凝土内7～30cm中目标的深度。并且本发明便于使用，实时显示。

Description

手持式混凝土结构探测仪及其探测方法

技术领域

本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种手持式混凝土结构探测仪。

背景技术

混凝土无损检测是对混凝土质量进行监督和诊断的重要手段，是整个混凝土工程技术中的一项重要内容。随着我国经济建设的发展和人民生活水平的提高，对建筑混凝土结构的施工或者维护的检测，已逐渐被提到议事日程上来。

目前，对混凝土结构的检测主要是采用无损探测的方法对保护层厚度、混凝土内钢筋位置、数量以及直径的检测，普遍是用的仪器是钢筋检测仪。钢筋检测仪是利用电磁感应的现象实现对金属物的探测，尽管这类仪器成本相对较低，但存在一些缺点：1)只能对金属物进行探测，而对于非金属物或者裂缝则不能检测；2)钢筋定位不精确，探测深度相对较浅；3)探测图像不直观等。

探地雷达(Ground-Penetrating Radar，GPR)是近些年来迅速发展起来的一种高新无损检测技术，目前国外已应用得非常广泛，而且后期的技术支持也日趋成熟。利用GPR技术可对钢筋混凝土内部结构(配筋、钢筋保护层等)成像与解释，实现对其质量的检测与评估，在钢筋混凝土内部结构探测中具有良好的效果。由于常规雷达计算目标深度时，需要知道准确的介电常数，而混凝土往往不是均匀介质，精确的介电常数不能获得，所以采用GPR获得的目标深度误差很大。

发明内容

(一)要解决的技术问题

鉴于以上问题，本发明提供了一款手持式混凝土结构探测仪，以克服现有钢筋仪不能探测非金属以及现有雷达深度测量误差大的窘境。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本发明提出一种手持式混凝土结构探测仪，包括集成在一起的雷达探测模块、电磁感应探测模块、主控模块和显示模块，其中：所述雷达探测模块用于发射雷达信号并接收雷达回波信号；所述电磁感应探测模块用于发射脉冲磁场和接收含有目标信息的感应电磁场信号；所述主控模块产生所述探测仪所需的时序和控制逻辑，同时采集所述雷达回波信号以及感应电磁场信号并将它们数字化；所述显示模块用于根据数字化的所述雷达回波信号以及感应电磁场信号计算混凝土结构数据并对该数据进行显示。

根据本发明的具体实施方式，所述雷达探测模块包括雷达发射机、发射天线、雷达接收机和接收天线，其中：所述雷达发射机用于在主控模块驱动下产生周期性的脉冲信号，为发射天线提供馈电信号；所述发射天线根据所述馈电信号产生并发射雷达信号；所述接收天线用于接收来自于目标的雷达回波信号；所述雷达接收机，用于将接收天线接收的雷达回波信号进行信号采样，获得回波信号的基带信号，作为主控模块的输入信号之一。

根据本发明的具体实施方式，电磁感应发探测模块包括电磁感应发射机、电磁感应接收机和探头，其中：所述电磁感应发射机在主控模块驱动下产生一定频率的激励信号并传送给所述探头；所述探头受所述激励信号的电磁感应，获得电磁辐射信号并向外辐射，同时接收来自目标的二次场信号；所述电磁感应接收机将所述探头接收到的二次场信号进行调理后作为主控模块的输入信号之一。

根据本发明的具体实施方式，所述主控模块包括FPGA、延迟线、测量轮、电源遥测和激光器，其中：所述FPGA产生雷达发射机、雷达接收机、电磁感应发射机、电磁感应接收机所需的时序控制，并控制延迟线、电源遥测、测量轮以及激光器的工作。

根据本发明的具体实施方式，所述FPGA还用于存储数字化的所述雷达回波信号以及感应电磁场信号。

根据本发明的具体实施方式，所述显示模块包括处理器、显示屏、按键、存储器和通信接口，其中：所述处理器用于根据数字化的所述雷达回波信号以及感应电磁场信号计算混凝土结构数据。

根据本发明的具体实施方式，所述处理器为ARM芯片。

根据本发明的具体实施方式，还包括内置电池。

本发明还提出一种混凝土结构探测方法，其采用前述的混凝土结构探测仪。该方法可包括：发射雷达信号并接收雷达回波信号；发射脉冲磁场和接收含有目标信息的感应电磁场信号；采集所述雷达回波信号以及感应电磁场信号并将它们数字化；根据数字化的所述雷达回波信号以及感应电磁场信号计算混凝土结构数据。

(三)有益效果

从上述技术方案可以看出，本发明手持式混凝土结构探测仪具有以下有益效果：

(1)本发明结构简单，能够由人手持进行探测，方便实用。

(2)本发明的探测仪包括有雷达探测模块，其可以探测到混凝土内钢筋以及非金属管，从而将钢筋和非金属管线进行区分。雷达探测模块探测深度最深可达30cm，所以在获得混凝土介电常数的基础上，还可以准确得到混凝土内7～30cm中目标的深度；

(3)本发明可以将探测得到的数据结果、包括雷达图像和金属(钢筋)在显示屏上能实时显示。

附图说明

图1为本发明实施例手持式混凝土结构探测仪系统结构示意图；

图2为本发明实施例手持式混凝土结构探测仪中雷达发射机的结构示意图；

图3为本发明实施例手持式混凝土结构探测仪中雷达接收机的结构示意图；

图4为本发明实施例手持式混凝土结构探测仪中雷达收发天线的结构示意图；

图5为本发明实施例手持式混凝土结构探测仪中电磁感应发射机的结构示意图；

图6为本发明实施例手持式混凝土结构探测仪中电磁感应接收机的结构示意图；

图7为本发明实施例手持式混凝土结构探测仪中电磁感应探头的结构示意图；

图8为本发明实施例手持式混凝土结构探测仪中主控模块的结构示意图；

图9为本发明实施例手持式混凝土结构探测仪中显示模块的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明作进一步的详细说明。需要说明的是，在附图或说明书描述中，相似或相同的部分都使用相同的图号。附图中未绘示或描述的实现方式，为所属技术领域中普通技术人员所知的形式。另外，虽然本文可提供包含特定值的参数的示范，但应了解，参数无需确切等于相应的值，而是可在可接受的误差容限或设计约束内近似于相应的值。

本发明的目的是提出一种混凝土结构探测仪，它包括集成在一起的雷达探测模块、电磁感应探测模块、主控模块、显示模块。其中雷达探测模块用于发射雷达信号并接收雷达回波信号；电磁感应探测模块用于发射脉冲磁场和接收含有目标信息的感应电磁场信号；主控模块产生所述探测仪所需的时序和控制逻辑，同时采集雷达回波信号以及感应电磁场信号并数字化；显示模块用于用于根据数字化的所述雷达回波信号以及感应电磁场信号计算混凝土结构数据并对该数据进行显示，可以显示的包括雷达探测模块得到的雷达数据以及电磁感应探测模块得到的保护层厚度数据、钢筋直径数据。

主控模块可利用可编程逻辑门阵列(FPGA)实现，显示模块可利用ARM芯片的装置实现。

本发明的上述各个模块集成在一个装置中，采用内置电池进行供电，获得的探测数据在显示屏中实时显示，不需要其他外部的显示设备，因此可以由使用者方便地携带。

图1为本发明的一个实施例的手持式混凝土结构探测仪的结构示意图。该实施例的手持式混凝土结构探测仪的雷达探测模块包括雷达发射机、发射天线、雷达接收机和接收天线，其中：

雷达发射机，用于在主控模块驱动下产生周期性的脉冲信号，为发射天线提供馈电信号；发射天线根据所述馈电信号产生并发射雷达信号；接收天线用于接收来自于目标的雷达回波信号；雷达接收机，用于将接收天线接收的雷达回波信号进行信号采样，获得回波信号的基带信号，作为主控模块的输入信号之一。

电磁感应发探测模块包括电磁感应发射机、电磁感应接收机和探头，其中：电磁感应发射机在主控模块驱动下产生一定频率的激励信号并传送给探头，所述探头受所述激励信号的电磁感应，获得电磁辐射信号并向外辐射，同时接收来自目标的二次场信号；电磁感应接收机，将探头接收到的二次场信号进行调理后作为主控模块的输入信号之一，所述调理包括限幅、放大等，然后进行数字化；

主控模块，用于产生控制雷达发射机和电磁感应发射机的控制信号。此外，主控模块还将数字化后的雷达回波信号进行滤波；

显示模块用于根据数字化的所述雷达回波信号以及感应电磁场信号计算混凝土结构数据，显示雷达探测模块得到的雷达数据，指示混凝土内部的目标的粗略位置，以及电磁感应探测模块得到数据，指示钢筋的位置和保护层厚度。

以下分别对本实施例手持式混凝土结构探测仪的各个组成部分进行详细说明。

图2为本发明实施例手持式混凝土结构探测仪中雷达发射机的结构示意图，请参照图2，手持式混凝土结构探测仪中的雷达发射机包括触发信号产生电路和脉冲产生电路：

1)触发信号产生电路

本实施例中，触发信号产生电路为一方波发生器，其产生幅度为5V，脉冲宽度为100ns，信号重复频率为1MHz的方波信号。

本发明并不以此为限，该触发信号的幅度可以介于3V～10V之间，脉冲宽度可以介于30ns～800ns之间，信号重复频率可以介于100KHz～2MHz之间。

此外，本发明中也可以不包含该单端触发信号产生电路，而直接由外界输入满足上述条件的一单端触发信号，同样可以实现本发明。

2)脉冲产生电路

本实施例中，脉冲产生电路为一脉冲信号发生器，其产生幅度为±3.5V，脉冲底宽均为400ps，信号重复频率为1MHz的一对对称的正极性脉冲信号和负极性脉冲信号。

本发明并不以此为限，该脉冲信号还可以为一对相位相反的阶跃信号，该脉冲信号的幅度可以介于±3V～±30V之间，脉冲宽度可以介于200ps～10ns之间，信号重复频率可以介于100KHz～2MHz之间。本发明中也可以不包含该脉冲发射机电路而直接由外界提供满足上述条件的脉冲发射机，同样可以实现本发明。

本实施例手持式混凝土结构探测仪中的雷达发射机的工作过程为：当主控电路控制触发电路工作时，触发信号产生电路产生一个触发信号，当脉冲产生电路接收到该触发信号时，其产生一对平衡的高斯负极性脉冲信号和正极性脉冲信号。该信号作为馈电信号直接提供给发射天线。

图3为本发明实施例手持式混凝土结构探测仪中雷达接收机的结构示意图，请参照图3，手持式混凝土结构探测仪中的雷达接收机包括触发信号产生电路、巴伦、第一放大器、取样门、第二放大器、低通滤波器和AD转换器。

1)触发信号产生电路

本实施例中，触发信号产生电路为一方波发生器，其产生幅度为5V，脉冲宽度为100ns，信号重复频率为1MHz的方波信号。

本发明并不以此为限，该触发信号的幅度可以介于3～10V之间，脉冲宽度可以介于30～800ns之间，信号重复频率可以介于100KHz～2MHz之间。

此外，本发明中也可以不包含该单端触发信号产生电路，而直接由外界输入满足上述条件的一单端触发信号，同样可以实现本发明。

2)巴伦

本实施例中，采用巴伦将天线收到的雷达回波信号转为非平衡信号，该巴伦阻抗比为2∶1，工作带宽0.1～3GHz。

3)第一放大器

本实施例中，第一放大器采用低噪声放大器，其将巴伦输出信号进行放大，增加接收机的输入动态范围，该放大器带内增益为25dB，工作带宽为0.05～4GHz。

4)取样门

本实施例中，取样门为一非平衡馈电采样形式。取样门可对待采样脉冲信号进行下采样，降频重构待采样脉冲信号基带波形，获得在在时间域上被展宽的低频基带信号。该实施例的取样门的带宽为3GHz，输入动态范围为70dB。

本发明并不以此为限，该取样门的带宽可以介于2～8GHz之间，输入动态范围大于60dB。

此外，本发明中也可以不包含该取样门电路，而直接由外界提供满足上述条件的模拟接收电路，同样可以实现本发明。

5)第二放大器

本实施例中，第二放大器采用运算放大器，其将取样门输出的信号进行放大，该放大器放大倍数为10倍，采用同相端输入方式。

6)低通滤波器

本实施例中，采用有源滤波器对前级放大信号进行低通滤波，该滤波器采用无限增益多路反馈滤波电路，滤波器低通截止频率为50kHz。

本发明并不以此为限，该滤波器的形式可以采用多阶低通滤波器，或者压控电压源多阶低通滤波器等，依据接收机重复频率的不同，截至频率可以介于接收机重复频率的1/10～1/20。

7)AD转换器

本实施例中，采用16位高精度的ADC对信号进行模数转换，ADC的采样率为1MHz。

本发明并不以此为限，该ADC可以选择其他类型的ADC，位数可以介于16～32之间，采样率可以介于0.5～10MHz。

本实施例手持式混凝土结构探测仪中的雷达接收机的工作过程为：接收天线获得的雷达回波信号首先经过巴伦转换为单端信号，该单端信号经过放大器放大。当触发信号到来时，取样门对放大后的单端信号进行采样，产生待采样脉冲信号在时间域上被展宽的低频基带信号。该低频基带信号再经过第二放大器放大和低通滤波器滤波后，输入到AD转换器进行模数转换。

图4为本发明实施例手持式混凝土结构探测仪中雷达收发天线的结构示意图。请参照图4，本发明中雷达发射机工作于1.6GHz中心频率，要求天线具有100％相对带宽。天线系统采用背腔结构，收发天线与雷达收发系统集成为一体，满足手持式便携性要求。

在该实施例中，如图4所示，雷达探测模块还包括发射腔1、发射天线2、发射机支撑盒3、金属板4、接收机支撑盒5、接收天线6、接收腔7。发射天线2位于金属背腔底面，并由发射机支撑盒3固定在天线基板与金属背腔之间。同样，接收天线6由接收机支撑盒5固定在金属背腔内部。发射机与发射天线集成在发射腔1中，接收天线与接收机集成在接收腔7中，发射腔1与接收腔7由金属板4连接。

发射机支撑架一方面固定发射机，同时起着支撑天线的作用。发射机与发射天线采用差分馈电进行电性连接，焊接后并由螺钉固定。接收机与接收天线采用差分馈电进行电性连接，焊接后并由螺钉固定。探测目标回被接收天线收到后，经过巴伦构成的阻抗变换器传递给低噪声放大器进行放大，再送入取样电路进行下采样，获得在时间域上被展宽的低频基带信号，最后经过低通滤波器的滤波处理，获得ADC的输入信号。

图5为本发明实施例手持式混凝土结构探测仪中电磁感应发射机的结构示意图。请参照图5，手持式混凝土结构探测仪中的电磁感应发射机包括触发信号产生电路和脉冲产生电路：

1)触发信号产生电路

本实施例中，触发信号电路为一方波发生器，其产生幅度为5V，信号宽度为140us，信号重复频率为1.6kHz的方波信号。

本发明并不以此为限，该触发信号的幅度可以介于3～10V之间，信号宽度可以介于50us～250us之间，信号重复频率可以介于1～2kHz之间。

此外，本发明中也可以不包含该触发信号产生电路，而直接由外界输入满足上述条件的触发信号，同样可以实现本发明。

2)脉冲产生电路

本实施例中，脉冲产生电路为一脉冲信号发生器，其产生幅度为-50V，脉冲底宽均为20us，信号重复频率为1kHz的负极性脉冲信号。

本发明并不以此为限，该脉冲信号的幅度可以介于-25V～-80V之间，脉冲宽度可以介于50～250us之间，信号重复频率可以介于1～2kHz之间。本发明中也可以不包含该脉冲产生电路，而直接由外界提供满足上述条件的脉冲产生，同样可以实现本发明。

本实施例手持式混凝土结构探测仪中的电磁感应发射机的工作过程为：当主控电路控制触发电路工作时，触发信号产生电路产生一个触发信号，当脉冲产生电路接收到该触发信号时，脉冲产生电路产生一负极性脉冲信号，该信号作为馈电信号直接提供给电磁感应探头。

图6为本发明实施例手持式混凝土结构探测仪中电磁感应接收机的结构示意图。请参照图6，手持式混凝土结构探测仪中的电磁感应接收机包括限幅电路、放大电路、开关电路、积分电路和AD转换器。

1)限幅电路

本实施例中，限幅电路利用二极管将探头接收到的信号进行限幅处理，以免后级放大器饱和。该限幅二极管限幅电压为0.7V。

2)放大电路

本实施例中，采用仪表放大器将限幅后的信号进行放大，该放大器放大倍数为39倍，采用同相端输入方式。

3)开关电路

本实施例中，采用模拟开关切换探头接收到的感应一次场与感应二次场信号。当接收到的信号处于一次场时间时，开关处于关断状态，当接收二次场时，开关闭合。

4)积分电路

本实施例中，采用运算放大器构成积分电路，积分时间常数为4.7s。

5)AD转换器

本实施例中，采用24位高精度的ADC对信号进行模数转换，ADC的采样率为50kHz。为了提高输入信号的信噪比，对输入信号进行硬件平均，即每18个回波才进行一次模数转换。

本发明并不以此为限，该ADC可以选择其他类型的ADC，位数可以介于16～32之间，采样率可以介于10～500kHz。同样，硬件平均次数可以介于1～256之间。

本实施例手持式混凝土结构探测仪中的电磁感应接收机的工作过程为：当电磁感应信号到来时，限幅电路、放大电路、开关电路和积分电路分别对探头接收到的信号进行限幅、放大、开关切换以及积分，积分后的信号转换为类似于直流的信号。该信号作为AD转换器的输入信号。

图7为本发明实施例手持式混凝土结构探测仪中电磁感应探头的结构示意图。请参照图7，手持式混凝土结构探测仪中的电磁感应探头包括一对小线圈和一个大线圈，其中小线圈为线径0.25mm的自粘漆包线，采用平行密绕法，小线圈的内直径为25mm。大线圈为线径为0.25mm的自粘漆包线，采用平行密绕法，大线圈的长端直径为76mm，宽为30mm。在测量浅层目标时，如钢筋深度低于7cm时，采用小线圈测量，否则采用大线圈测量。小线圈放置在大线圈内，并与大线圈同处于一个平面

图8为本发明实施例手持式混凝土结构探测仪中主控模块的结构示意图。请参照图8，手持式混凝土结构探测仪中的主控模块包括FPGA、延迟线、测量轮、电源遥测和激光器：

1)FPGA

本实施例中，采用FPGA产生雷达发射机、雷达接收机、电磁感应发射机、电磁感应接收机所需的时序控制。同时控制模块中的延迟线、电源遥测、测量轮以及激光器均由FPGA控制。获得的数字化的所述雷达回波信号以及感应电磁场信号按照一定格式存贮在FPGA内部的RAM中，每道数据512字节。

为了提高数据的信噪比，数据在FPGA中进行平均，最后送到显示模块中进行显示。

2)延迟线

本实施例中，采用可编程延迟线产生雷达发射机、雷达接收机、触发信号需要的高精度步进信号，延迟步进约为32ps。

本发明并不以此为限，该延迟线的延迟步进可以介于5～100ps之间。本发明中也可以不包含该延迟线而直接由外界提供满足上述条件的高精度步进信号，同样可以实现本发明。

3)电源遥测

本实施例中，采用12位、250kHz高精度ADC对电池分压后的电压进行遥测。本发明中，电池标称电压为7.4V，电池分压比为4。遥测后得到的数值送入FPGA中，进行打包。

4)测量轮

本实施例中，采用光电编码器对探测器实现测量轮的功能。在本发明中，测距精度为1mm，探测仪采用距离触发模式。测量轮得到的距离值送入FPGA中，进行打包。

5)激光器

本实施例中，采用激光器实现对探测仪的引导功能。

图9为本发明实施例手持式混凝土结构探测仪中显示模块的结构示意图。请参照图9，手持式混凝土结构探测仪中的显示模块包括处理器、显示屏、按键、存储器和通信接口：

1)处理器

处理器用于根据数字化的所述雷达回波信号以及感应电磁场信号计算混凝土结构数据，本实施例中，显示模块中的处理器还用于完成包括探测仪的采集界面和图像显示界面。该实施例中的处理器采用ARM芯片，ARM基于嵌入式Linux系统，当系统开机启动并进入应用软件界面后，可设定雷达工作参数包括采样率、采样点数、增益等。当雷达采集完数据后，FPGA将打包数据传送给嵌入式ARM芯片，ARM芯片将数据存储在存储器中，并在显示屏中进行实时图像显示。在显示界面中，可通过人机交互，在使用者的指示下，ARM芯片可对数据作进一步处理，例如滤波、相关、增益等。另外存储在存储器中的数据可通过通信接口传送给终端。

2)显示屏

本实施例中，显示屏采用工业级5.7寸高亮显示屏。ARM中的数据最后通过LCD进行显示。

3)按键

本实施例中，按键作为人机交互的输入。在本发明中，共有5个按键，分别为“上”、“下”、“左”、“右”、“确定”。

本发明中也可以不包含该按键而直接由触摸屏获得按键对应功能，同样可以实现本发明。

4)存储器

本实施例中，探测仪的科学数据最后存储在SD卡中。

5)通信接口

本实施例中，探测仪可以通过WIFI将SD卡中的数据传送给其他终端，例如笔记本电脑等。

所述天线的工作中心频率可以介于1～5GHz之间，天线形式可以是bowtie形式或者类似形式为保证雷达与电磁感应探测位置同步，雷达探测模块的发射天线接收天线的中心与电测感应模块的探头中心最好重合。但本发明并不以此为限，本发明中雷达天线位置与电磁感应探头位置也可以不采用共中心点，而其他摆放位置，通过位置补偿，同样可以实现本发明。

该实施例的各个元件集成在一个装置中，采用内置7.4V锂电池进行供电，获得的探测数据在显示屏中实时显示，不需要其他外部的显示设备。整个装置尺寸为24×16×10cm，重量不超多3kg，由此可以由使用者方便地携带。

至此，已经结合附图对本发明实施例进行了详细描述。依据以上描述，本领域技术人员应当对本发明手持式混凝土结构探测仪有了清楚的认识。

此外，上述对各元件和方法的定义并不仅限于实施例中提到的各种具体结构、形状或方式，本领域普通技术人员可对其进行简单地更改或替换，例如：FPGA还可以采用DSP、ARM或其他微型控制器替代。

综上所述，本发明基于超宽带雷达技术与电磁感应技术设计了一款手持式混凝土结构探测仪。该探测仪不仅可以探测到混凝土内钢筋以及非金属管等目标，还可以将钢筋和非金属管线进行区分。通过电磁感应功能，在预知混凝土内钢筋直径的情况下，可以准确地获得混凝土保护层的厚度，结合雷达功能，还可以获得混凝土的介电常数，甚至可以判断混凝土原材料。探测得到的数据结果、包括雷达图像和金属(钢筋)在显示屏上能实时显示，极大方面作业人员的操作。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种手持式混凝土结构探测仪，包括集成在一起的雷达探测模块、电磁感应探测模块、主控模块和显示模块，其中：

所述雷达探测模块用于发射雷达信号并接收雷达回波信号；

所述电磁感应探测模块用于发射脉冲磁场和接收含有目标信息的感应电磁场信号；

所述主控模块产生所述探测仪所需的时序和控制逻辑，同时采集所述雷达回波信号以及感应电磁场信号并将它们数字化；

所述显示模块用于根据数字化的所述雷达回波信号以及感应电磁场信号计算混凝土结构数据并对该数据进行显示。

2.如权利要求1所述的手持式混凝土结构探测仪，其特征在于，所述雷达探测模块包括雷达发射机、发射天线、雷达接收机和接收天线，其中：

所述雷达发射机用于在主控模块驱动下产生周期性的脉冲信号，为发射天线提供馈电信号；

所述发射天线根据所述馈电信号产生并发射雷达信号；

所述接收天线用于接收来自于目标的雷达回波信号；

所述雷达接收机，用于将接收天线接收的雷达回波信号进行信号采样，获得回波信号的基带信号，作为主控模块的输入信号之一。

3.如权利要求1所述的手持式混凝土结构探测仪，其特征在于，电磁感应发探测模块包括电磁感应发射机、电磁感应接收机和探头，其中：

所述电磁感应发射机在主控模块驱动下产生一定频率的激励信号并传送给所述探头；

所述探头受所述激励信号的电磁感应，获得电磁辐射信号并向外辐射，同时接收来自目标的二次场信号；

所述电磁感应接收机将所述探头接收到的二次场信号进行调理后作为主控模块的输入信号之一。

4.如权利要求1所述的手持式混凝土结构探测仪，其特征在于，所述主控模块包括FPGA、延迟线、测量轮、电源遥测和激光器，其中：

所述FPGA产生雷达发射机、雷达接收机、电磁感应发射机、电磁感应接收机所需的时序控制，并控制延迟线、电源遥测、测量轮以及激光器的工作。

5.如权利要求4所述的手持式混凝土结构探测仪，其特征在于，所述FPGA还用于存储数字化的所述雷达回波信号以及感应电磁场信号。

6.如权利要求1所述的手持式混凝土结构探测仪，其特征在于，所述显示模块包括处理器、显示屏、按键、存储器和通信接口，其中：

所述处理器用于根据数字化的所述雷达回波信号以及感应电磁场信号计算混凝土结构数据。

7.如权利要求6所述的手持式混凝土结构探测仪，其特征在于，所述处理器为ARM芯片。

8.如权利要求1所述的手持式混凝土结构探测仪，其特征在于，还包括内置电池。

9.一种混凝土结构探测方法，其特征在于，采用如权利要求1至8中任一项所述的混凝土结构探测仪。

10.一种混凝土结构探测方法，包括：

发射雷达信号并接收雷达回波信号；

发射脉冲磁场和接收含有目标信息的感应电磁场信号；

采集所述雷达回波信号以及感应电磁场信号并将它们数字化；

根据数字化的所述雷达回波信号以及感应电磁场信号计算混凝土结构数据。