CN205982630U - 一种共中心点探地雷达数据快速采集装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开的一种共中心点探地雷达数据快速采集装置，包括支架、滑块、测线盒、探地雷达发射天线、探底雷达接受天线、滑动耦合器和牵引绳；所述支架由三根可伸缩竖杆和一根滑动横杆组成，一根可伸缩竖杆与滑动横杆的中点连接，另两根可伸缩竖杆分别连接在滑动横杆的两端；滑动耦合器安装在滑动横杆的中点，滑动耦合器两侧的滑动横杆上分别设置一滑块，两个滑块与滑动耦合器的距离相同且分别通过牵引绳连接滑动耦合器；探地雷达发射天线与探底雷达接受天线分别吊挂在两个滑块下方，测线盒放置在地面上且与探地雷达发射天线连接。本实用新型解决了目前采集共中心点探地雷达数据的误差问题和，以及克服了采集效率低，劳动强度大的缺点。

Description

一种共中心点探地雷达数据快速采集装置

技术领域

本实用新型涉及一种地球物理数据采集装置，具体涉及一种共中心点探地雷达数据快速采集装置。

背景技术

探地雷达（ground penetrating radar，简称GPR）是一种公认的近地表地球物理探测装置，其又称透地雷达，地质雷达，是用频率介于10^6-10^9Hz的无线电波来确定地下介质分布的一种无损探测方。

探地雷达一般采用共偏移距(common-offset， 简称CO)的工作模式。发射天线和接收天线之间的距离是固定的，两者一起在地表移动并探测来自地下目标的反射信号。为了定量地反演地下介质的电磁参数，探地雷达通常需要采集多天线偏移距数据，即在同一个位置逐步改变发射天线和接收天线之间的偏移距并采集来自地下目标的多次覆盖数据。

其中，共中心点数据采集是多天线偏移距数据的最重要的数据采集方式之一。其采集原理是：将发射天线和接收天线均置于地表，并向相向移动，逐步减小发射天线和接收天线的偏移距，采集来自地下目标的多次覆盖数据，该方法已经在不同工程应用中得到了验证。共中心点多通道探地雷达数据比单通道的共偏移距数据的信息量大，通过叠加后可大大提高信号的信杂比和信噪比。

然而，目前共中心点探地雷达数据只能采用两个人手动移动天线的方式来采集。数据采集时间长，劳动强度大，制约了其应用范畴。另外，手动控制天线位置会不可避免地给天线装置偏移距引入误差，这已经被证明数据采集误差是后续的介电参数反演结果误差的主要来源。因此，开发一种共中心点探地雷达数据的自动快速采集装置，不仅具有重大的研究意义，而且具有广阔的工程应用推广前景。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种共中心点探地雷达数据快速采集装置，该装置解决了目前采用手动移动天线的方式来采集共中心点探地雷达数据所带来的误差问题，以及克服了采集效率低，劳动强度大的缺点。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种共中心点探地雷达数据快速采集装置，包括支架、滑块、测线盒、探地雷达发射天线、探底雷达接受天线、滑动耦合器和牵引绳；所述支架由三根可伸缩竖杆和一根滑动横杆组成，三根可伸缩竖杆均固定在地面，其中一根可伸缩竖杆与滑动横杆的中点连接，另外两根可伸缩竖杆分别连接在滑动横杆的两端；所述滑动耦合器安装在滑动横杆的中点，滑动耦合器两侧的滑动横杆上分别设置一滑块，两个滑块与滑动耦合器的距离相同且分别通过一根牵引绳连接滑动耦合器；所述探地雷达发射天线与探底雷达接受天线分别吊挂在两个滑块下方，测线盒放置在地面上且与探地雷达发射天线连接。

所述可伸缩竖杆由调节螺钉、外管和内杆组成，所述外管固定在地面，内杆的上端与滑动横杆连接，下端插入外管中，内杆还形成螺纹结构，外管开设螺孔，调节螺钉从外管的螺孔旋入后与内杆螺接配合。

所述连接在滑动横杆两端的可伸缩竖杆上标有指示高度的刻度。

所述滑动横杆为圆柱形，滑块为方形，滑块开设滑孔，滑块通过滑孔套置在滑动横杆上。

采用上述方案后，本实用新型采集数据时，首先将三根可伸缩竖杆调整为高度一致，使滑动横杆保持水平，以及满足天线装置高度的需要，其中，位于中间的可伸缩竖杆对准地下探测目标位置放置，然后将探地雷达发射天线与探底雷达接受天线吊挂在两个滑块上，接着通过牵引线拉动滑动耦合器两侧的滑块，使滑块在滑动横杆上相向滑动，同时带动探地雷达发射天线与探底雷达接受天线相向运动，这期间需要通过滑动耦合器来控制两根牵引绳的拉动距离，使两侧滑块的滑动距离保持一致，在滑块距离变化时，测线盒记录收发天线之间的距离变化，移动一定的距离（比如1厘米）触发雷达收发机采集来自地下的回波信号，通过对不同收发天线间距的雷达回波数据进行重组，即可获得共中心点数据集，通过数据处理和分析可获取地下介质的介电参数垂直分布。

本实用新型的有益效果是：本实用新型通过两个对称设置在横杆上的滑块以实现探地雷达发射天线和探地雷达接收天线以滑动耦合器为基点对称布置，由穿过滑动耦合器两根等长牵引绳牵引探地雷达发射天线和探地雷达接收天线相向等距移动，来达到获取收发天线之间的距离变化时的回波信号，实现快速的雷达数据采集，本实用新型操作简单，节省人工，数据采集时间大幅度减少，由于天线位置及偏移距（滑块与滑动横杆中心点的距离）的控制精度高，提高了采集数据的精度，减小误差，成本非常低，在层状地下介质检测等相关领域领域具有广阔的应用前景。

以下结合附图及具体实施例对本实用新型做进一步说明。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

标号说明

支架1，可伸缩竖杆11，调节螺钉111，外管112，内杆113，滑动横杆12，滑块2，滑孔21，测线盒3，探地雷达发射天线4，探底雷达接受天线5，滑动耦合器6，牵引绳7，地面8。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型揭示的一种共中心点探地雷达数据快速采集装置，包括支架1、滑块2、测线盒3、探地雷达发射天线4、探底雷达接受天线5、滑动耦合器6和牵引绳7；所述支架1由三根可伸缩竖杆11和一根滑动横杆12组成，三根可伸缩竖杆11均固定在地面8，其中一根可伸缩竖杆11与滑动横杆12的中点连接，另外两根可伸缩竖杆11分别连接在滑动横杆12的两端；所述滑动耦合器6安装在滑动横杆12的中点，滑动耦合器6两侧的滑动横杆12上分别设置一滑块2，两个滑块2与滑动耦合器6的距离相同且分别通过一根牵引绳7连接滑动耦合器6；所述探地雷达发射天线4与探底雷达接受天线5分别吊挂在两个滑块2下方，测线盒3放置在地面上且测线盒3与探地雷达发射天线4连接。

具体的，可伸缩竖杆11由调节螺钉111、外管112和内杆113组成，所述外管112固定在地面8，内杆113的上端与滑动横杆12连接，下端插入外管112中，内杆113还形成螺纹结构，外管112开设螺孔，调节螺钉111从外管的螺孔旋入后与内杆113螺接配合，可伸缩竖杆11调节高度时，只需旋转调节螺钉111是内杆113上下移动即可，为了更快速准确地调节可伸缩杆的高度，连接在滑动横杆12两端的可伸缩竖杆11上标有指示高度的刻度。

所述滑动横杆12为圆柱形，滑块2为方形，滑块2开设滑孔21，滑块2通过滑孔21套置在滑动横杆12上。

采用上述方案后，本实用新型采集数据时，首先将三根可伸缩竖杆11调整为高度一致，使滑动横杆12保持水平，以及满足天线装置高度的需要，其中，位于中间的可伸缩竖杆对准地下探测目标位置放置，然后将探地雷达发射天线3与探底雷达接受天线4吊挂在两个滑块2上，接着通过牵引线7拉动滑动耦合器6两侧的滑块，滑动耦合器6具体是固定于中间的可伸缩竖杆11的垂直中心轴上，牵引绳7的绕滑动耦合器6滑动，使滑块2在滑动横杆12上相向滑动，同时带动探地雷达发射天线4与探底雷达接受天线5相向运动，这期间需要通过滑动耦合器6来控制两根牵引绳7的拉动距离，使两侧滑块2的滑动距离保持一致，在滑块2距离变化时，测线盒3记录收发天线之间的距离变化，移动一定的距离（比如1厘米）触发雷达收发机采集来自地下的回波信号，通过对不同收发天线间距的雷达回波数据进行重组，即可获得共中心点数据集，通过数据处理和分析可获取地下介质的介电参数垂直分布。

以上仅为本实用新型的具体实施例，并非对本实用新型的保护范围的限定。凡依本案的设计思路所做的等同变化，均落入本案的保护范围。

Claims (4)

1.一种共中心点探地雷达数据快速采集装置，其特征在于：包括支架、滑块、测线盒、探地雷达发射天线、探底雷达接受天线、滑动耦合器和牵引绳；所述支架由三根可伸缩竖杆和一根滑动横杆组成，三根可伸缩竖杆均固定在地面，其中一根可伸缩竖杆与滑动横杆的中点连接，另外两根可伸缩竖杆分别连接在滑动横杆的两端；所述滑动耦合器安装在滑动横杆的中点，滑动耦合器两侧的滑动横杆上分别设置一滑块，两个滑块与滑动耦合器的距离相同且分别通过一根牵引绳连接滑动耦合器；所述探地雷达发射天线与探底雷达接受天线分别吊挂在两个滑块下方，测线盒放置在地面上且与探地雷达发射天线连接。

2.如权利要求1所述的一种共中心点探地雷达数据快速采集装置，其特征在于：所述可伸缩竖杆由调节螺钉、外管和内杆组成，所述外管固定在地面，内杆的上端与滑动横杆连接，下端插入外管中，内杆还形成螺纹结构，外管开设螺孔，调节螺钉从外管的螺孔旋入后与内杆螺接配合。

3.如权利要求1所述的一种共中心点探地雷达数据快速采集装置，其特征在于：所述连接在滑动横杆两端的可伸缩竖杆上标有指示高度的刻度。

4.如权利要求1所述的一种共中心点探地雷达数据快速采集装置，其特征在于：所述滑动横杆为圆柱形，滑块为方形，滑块开设滑孔，滑块通过滑孔套置在滑动横杆上。