CN109212616A - 一种探地雷达ct透射探测实验装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种探地雷达CT透射探测实验装置。该装置包括：箱体、天线移动驱动系统、探地雷达发射天线、探地雷达接收天线、雷达主机、底座。探地雷达发射天线和接收天线设置在箱体的两侧，且与天线移动驱动系统连接，探地雷达接收天线与雷达主机相连接。该装置主要功能有两个：一是天线移动驱动系统可控制探地雷达发射和接收天线按照预设路径自动完成数据采集，实现数据道号和探测位置信息的精确记录，减少数据采集误差；二是数据的自动采集可有效减少作业人员带来的电磁波干扰，简化了实验操作流程。
Description
技术领域
本发明涉及探地雷达领域，尤其涉及一种探地雷达CT透射探测实验装置。
背景技术
探地雷达CT透射探测技术是一种快速、高效、无损探测的物探检测方法，探地雷达CT透射探测实验时，将探地雷达的发射天线和接收天线分别置于观测区域相对应的两侧，探地雷达CT透射探测实验利用探地雷达发射天线发射电磁波脉冲信号，探地雷达接收天线接收穿过观测区域的雷达回波信号，然后对获取得数据进行分析处理，进而得到观测区域内的异常体分布状态。
目前在探地雷达CT透射探测实验时，受探测实验条件和作业方式的影响，作业人员在进行探地雷达CT透射数据采集时常常出现雷达数据道号和探测位置信息不一致的情况，数据采集的误差直接导致CT反演精度的降低。同时，实验作业人员的移动也会带来电磁波干扰，尤其对于高频雷达数据，其数据质量会受到很大的影响。
因此，如何实现CT透射探测数据采集时数据道号和探测位置信息的精确记录并减少数据采集误差，以及如何实现CT透射探测实验数据的自动采集有效减少作业人员带来的电磁波干扰，是本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种探地雷达CT透射探测实验装置。其主要作用有两个：一是天线移动驱动系统可控制探地雷达发射和接收天线按照预设路径自动完成数据采集，实现数据道号和探测位置信息的精确记录，减少数据采集误差；二是数据的自动采集可有效减少作业人员带来的电磁波干扰，简化实验操作流程。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种探地雷达CT透射探测实验装置，该一种探地雷达CT透射探测实验装置包括：箱体、天线移动驱动系统、探地雷达发射天线、探地雷达接收天线、雷达主机、底座。
优选地，所述箱体为一无盖的长方体形，箱体为聚乙烯材料，在防水渗漏的同时不影响电磁波的传播，其内部可以根据实验需要填充并更换不同的介质材料并放置异常目标体；沿长度方向的两个平行面在箱体上部分别向两侧延伸凸出一定距离长度，用于安装固定天线移动驱动系统中的不带轴承同步轮和带轴承同步轮，其中延伸凸出的距离长度与两种同步轮直径相当。
优选地，所述天线移动驱动系统包括：驱动控制系统、传送移动系统。
优选地，所述驱动控制系统包括：1个控制器、2个步进电机和2个连轴器；控制器与步进电机连接且均固定在箱体一侧，控制器用来控制步进电机按照预设的速度和时间进行工作，其作用体现在探地雷达发射天线和接收天线按照预设路径和速度实现自动移动；2个连轴器分别与2个步进电机相连接。
优选地，所述传送移动系统包括：2个不带轴承同步轮、2个带轴承同步轮、2条同步传送带；2个不带轴承同步轮固定在步进电机一侧呈对称布置，其通过连轴器和与步进电机上的轴承相连；2个带轴承同步轮固定在步进电机的相反一侧，呈对称布置；不带轴承同步轮和带轴承同步轮直径相同；置于同一侧的单个不带轴承同步轮和带轴承同步轮则通过同步传送带连接。
优选地，所述的2个不带轴承同步轮和2个带轴承同步轮，其与箱体的固定是通过轴承固定器实现的，同步轮和轴承固定器分别设置在箱体凸出面的两侧并通过轴承连接。
优选地，所述探地雷达发射天线，该天线通过同轴电缆与雷达主机相连接，用于发射电磁波脉冲信号；该发射天线通过钢丝悬挂在同步带上，并与同步带同步移动。
优选地，所述的探地雷达接收天线，该天线通过大线与雷达主机相连接，用于接收并采集雷达回波信号；该接收天线通过钢丝悬挂在另一侧同步带上，并与同步带同步移动。
优选地，所述的雷达主机，在作业人员的操作下，该雷达主机可实现采集参数的设置和雷达信号数据的存储。
优选地，所述底座为非金属材料制成，为一带凹槽的平面体结构，凹槽的尺寸和箱体长宽尺寸一致；该底座在四个角分别安装了1个轮子，主要用于承载箱体的重量，便于装置的移动。
优选地，所述箱体在悬挂天线的两侧分别设置了刻度标识，标识的位置位于同步传送带的上方；标识刻度以厘米为单位，其主要目的是为了步进电机的控制校准，并用于探测进程的实时监测。
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：本发明提供了一种探地雷达CT透射探测实验装置。该一种探地雷达CT透射探测实验装置包括：箱体、天线移动驱动系统、探地雷达发射天线、探地雷达接收天线、雷达主机、底座。其主要作用有两个：一是天线移动驱动系统可控制探地雷达发射和接收天线按照预设路径自动完成数据采集，实现数据道号和探测位置信息的精确记录，减少数据采集误差；二是数据的自动采集可有效减少作业人员带来的电磁波干扰，简化实验操作流程。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明探地雷达CT透射探测实验装置主体结构示意图；
图2为本发明探地雷达CT透射探测实验装置后视图；
其中，1为箱体，2为底座，3为刻度标识，4为控制器，5为步进电机，6为联轴器，7为轴承固定器，8为不带轴承同步轮，9为带轴承同步轮，10为同步传送带，11为探地雷达发射天线，12为探地雷达接收天线，13为雷达主机。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种探地雷达CT透射探测实验装置，以解决了探地雷达CT透射数据采集时因数据道号和探测位置信息不一致带来的数据采集误差问题，同时，该装置实现雷达数据的自动采集，可有效减少作业人员带来的电磁波干扰，简化实验操作流程。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
请参考图1至图2，图1为本发明探地雷达CT透射探测实验装置主体结构示意图，图2为本发明探地雷达CT透射探测实验装置后视图。
本发明提供一种探地雷达CT透射探测实验装置，该一种探地雷达CT透射探测实验装置包括：箱体1、天线移动驱动系统(4-10)、探地雷达发射天线11、探地雷达接收天线12、雷达主机13、底座2。
作业时，将箱体1放置在底座2上，箱体1内部可以根据实验需求填充并更换不同的介质材料并放置异常目标体。箱体1在沿长度方向的两个平行面的上部分别向两侧延伸凸出一定距离长度，用于安装固定天线移动驱动系统中的不带轴承同步轮8和带轴承同步轮9，其中延伸凸出的距离长度与不带轴承同步轮8和带轴承同步轮9直径相当。
天线移动驱动系统(4-10)上的1个控制器4与2个步进电机5连接且均固定在箱体1一侧，2个联轴器6分别连接2个步进电机5。
天线移动驱动系统(4-10)上的2个不带轴承同步轮8固定在在箱体1上有步进电机5一侧呈对称布置，其分别通过连轴器6和与步进电机5上的轴承相连；2个带轴承同步轮9固定在箱体1上无步进电机5的一侧，呈对称布置；不带轴承同步轮8和带轴承同步轮9直径相同；置于同一侧的单个不带轴承同步轮8和带轴承同步轮9则通过同步传送带10连接。
天线移动驱动系统(4-10)上的2个不带轴承同步轮8和2个带轴承同步轮9，其与轴承固定器7分别设置在箱体1凸出面的两侧并通过轴承连接。
探地雷达发射天线11通过同轴电缆与雷达主机13相连接，并通过钢丝悬挂在同步传送带10上，与同步传送带10同步移动。
探地雷达接收天线12通过大线与雷达主机13相连接，并通过钢丝悬挂在另一侧同步传送带10上，并与同步传送带10同步移动。
雷达主机13在作业人员的操作下，可实现采集参数的设置和雷达信号数据的存储。
刻度标识3位于箱体1上，且在同步传送带10的上方；标识刻度以厘米为单位，其主要目的是为了步进电机的控制校准，并并用于探测进程的实时监测。
本发明中的一种探地雷达CT透射探测实验装置，使用时，首先确定发射、接收点间距，标定发射、接收点，操作天线移动驱动系统将探地雷达发射天线4、接收天线6移动至发射、接收起始点。打开雷达主机8开始进行采集实验，天线移动驱动系统控制探地雷达发射天线4不动，控制探地雷达接收天线6在接收起始点开始采集并自动匀速移动至接收终止点结束采集。雷达主机8在探地雷达接收天线6位于接收起始点和终止点处分别打标。之后天线移动驱动系统控制探地雷达接收天线6移动至接收起始点处。依次类推，在各个发射点重复上述过程，每一个发射点的数据形成一个雷达数据文件。
本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (12)
1.一种探地雷达CT透射探测实验装置，其特征在于：该一种探地雷达CT透射探测实验装置包括：箱体、天线移动驱动系统、探地雷达发射天线、探地雷达接收天线、雷达主机、底座。
2.根据权利要求1所述的探地雷达CT透射探测实验装置，其特征在于：所述的探地雷达CT透射探测实验装置，其主要目的是解决探地雷达CT透射数据采集时因数据道号和探测位置信息不一致带来的数据采集误差问题，同时，该装置实现雷达数据的自动采集，可有效减少作业人员带来的电磁波干扰，简化实验操作流程。
3.根据权利要求1所述的探地雷达CT透射探测实验装置，其特征在于：所述的箱体，该箱体为一无盖的长方体形，箱体为聚乙烯材料，在防水渗漏的同时不影响电磁波的传播，其内部可以根据实验需求填充并更换不同的介质材料并放置异常目标体；沿长度方向的两个平行面在箱体上部分别向两侧延伸凸出一定距离长度，用于安装固定天线移动驱动系统中的不带轴承同步轮和带轴承同步轮，其中延伸凸出的距离长度分别与两种同步轮直径相当。
4.根据权利要求1所述的探地雷达CT透射探测实验装置，其特征在于：所述的天线移动驱动系统，该天线移动驱动系统包括：驱动控制系统、传送移动系统。
5.根据权利要求4所述的探地雷达CT透射探测实验装置，其特征在于：所述的驱动控制系统，该系统包括：1个控制器、2个步进电机和2个连轴器；控制器与步进电机连接且均固定在箱体一侧，控制器用来控制步进电机按照预设的速度和时间进行工作，其作用体现在探地雷达发射天线和接收天线按照预设路径和速度实现自动移动；2个连轴器分别与2个步进电机相连接。
6.根据权利要求4所述的探地雷达CT透射探测实验装置，其特征在于：所述的传送移动系统，该系统包括：2个不带轴承同步轮、2个带轴承同步轮、2条同步传送带。2个不带轴承同步轮固定在步进电机一侧呈对称布置，其分别通过连轴器和与步进电机上的轴承相连；2个带轴承同步轮固定在步进电机的相反一侧，呈对称布置；不带轴承同步轮和带轴承同步轮直径相同；置于同一侧的单个不带轴承同步轮和带轴承同步轮则通过同步传送带连接。
7.根据权利要求6所述的探地雷达CT透射探测实验装置，其特征在于：所述的2个不带轴承同步轮和2个带轴承同步轮，其与箱体的固定是通过轴承固定器实现的，同步轮和轴承固定器分别设置在箱体凸出面的两侧并通过轴承连接。
8.根据权利要求1所述的探地雷达CT透射探测实验装置，其特征在于：所述的探地雷达发射天线，该天线通过同轴电缆与雷达主机相连接，用于发射电磁波脉冲信号；该发射天线通过钢丝悬挂在同步带上，并与同步带同步移动。
9.根据权利要求1所述的探地雷达CT透射探测实验装置，其特征在于：所述的探地雷达接收天线，该天线通过大线与雷达主机相连接，用于接收并采集雷达回波信号；该接收天线通过钢丝悬挂在另一侧同步带上，并与同步带同步移动。
10.根据权利要求1所述的探地雷达CT透射探测实验装置，其特征在于：所述的雷达主机，在作业人员的操作下，该雷达主机可实现采集参数的设置和雷达信号数据的存储。
11.根据权利要求1所述的探地雷达CT透射探测实验装置，其特征在于：所述的底座，该底座为非金属材料制成，为一带凹槽的平面体结构，凹槽的尺寸和箱体长宽尺寸一致；该底座在四个角分别安装了1个轮子，主要用于承载箱体的重量，便于装置的移动。
12.根据权利要求3所述的探地雷达CT透射探测实验装置，其特征在于：所述的箱体在悬挂天线的两侧分别设置了刻度标识，标识的位置位于同步传送带的上方；标识刻度以厘米为单位，其主要目的是为了步进电机的控制校准，并用于探测进程的实时监测。
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