一种可旋转的冻深自动测量装置制造方法及图纸

一种可旋转的冻深自动测量装置，涉及探地雷达领域。它是为了解决现有探地的测量方法手动移动天线容易引入误差的问题。可旋转的冻深自动测量装置由数据采集部分以及数据处理部分组成。数据采集部分包括：探地雷达发射天线，探地雷达接收天线，可伸缩圆形轨道，可伸缩旋转杆，步进电机，旋转接口，固定托盘和固定扣。可伸缩旋转杆由外杆和内套杆组成，其伸缩运动由步进电机控制。探地雷达的发射天线和探地雷达的接收天线分别连接在旋转杆的两端并通过滑轮安装在圆形轨道上。圆形轨道的半径通过步进电机来控制。本实用新型专利技术适用于冻深自动测量。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及探地雷达领域，具体涉及一种冻深自动测量装置。
技术介绍
探地雷达是一种利用高频脉冲电磁波探测地下地质结构与特征的电磁波探测技术。它采用一对天线进行工作，发射天线向地下介质发射高频、宽频带脉冲电磁波，电磁波在地下介质传播过程中遇到电磁性差异分界面时发生反射和透射；反射的电磁波传回地表被接收天线接收；进而通过分析反射电磁波的时间滞后、同相性、相似性以及波形特征来研究地质体。适当选取发射天线与接收天线之间的距离可以使来自目标的回波信号增强。现有文献表明，天线间距S的选择应该使最深目标相对接收天线与发射天线的张角为临界角的2倍，即天线间距S可参考公式(1)计算结果进行选取。 S = 2 H max ϵ r - - - ( 1 ) ]]>实际测量中，由于加大天线间距会增加现场工作的不便且会使分辨率降低，因此选择的天线间距常常小于该数值，常取最大深度的五分之一左右。但是虽然有理论公式来计算测量参数，但是由于各地区的地质情况千差万别，加上其他干扰因素的存在，所以在实际操作过程中要先根据经验数据选择几组不同的参数进行对比检测，根据检测效果选取最佳的天线间距完成检测任务。探地雷达的工作方法通常有两种：即宽角法和剖面法。宽角法有两种不同的方式，第一种是发射天线固定在测线的一个固定点上，接收天线沿测线移动，记录点为接收天线的位置。第二种方法又称为共中心点法，保持发射天线与接收天线的中心点不动，逐渐增大发、收天线的间距，记录点为发、收天线的中点，但对应不同的收发距。因此，收发天线之间的间距不能保持最佳距离，所以会不可避免的产生较大偏差。剖面法是将发射天线和接收天线以固定间距沿测线同步移动的一种测量方式，发射天线和接收天线同时移动一次后获得一次记录。但是一般情况下，发收天线的间距比探测深度小的多，收发天线之间的距离往往不是最佳距离，所以也会产生较大偏差。
技术实现思路
本技术是为了解决现有探地的测量方法手动移动天线容易引入误差的问题，从而 提供一种可旋转的冻深自动测量装置。一种可旋转的冻深自动测量装置，它包括探地雷达发射天线1、探测雷达接收天线2和雷达主机，探地雷达发射天线1的雷达发射信号输入端与雷达主机的雷达发射信号输出端连接；探测雷达接收天线2的雷达发射信号输出端与雷达主机的雷达发射信号输入端连接；它还包括可伸缩的圆形轨道3、可伸缩旋转杆4、步进电机5、旋转接口6和计算机；探地雷达发射天线1和探测雷达接收天线2分别固定在可伸缩旋转杆4的两端；所述探地雷达发射天线1和探测雷达接收天线2均设置在可伸缩的圆形轨道3上，且均能够沿可伸缩的圆形轨道3滑动；可伸缩的圆形轨道3水平设置；步进电机5设置在可伸缩旋转杆4的下方，且所述步进电机5的输出轴通过旋转接口6竖直固定在可伸缩旋转杆4下表面的中心；雷达主机的数据端口与计算机的数据端口连接；所述计算机的电机控制信号输出端与步进电机5的控制信号输入端连接。可伸缩旋转杆4包括内套杆10、两个外杆9和两个固定扣11；每个外杆9均为一面开口且中空的长方体结构；所述两个外杆9分别套在内套杆10的两端，且均能够沿内套杆10的长度方向活动；探地雷达发射天线1和探测雷达接收天线2分别通过两个固定扣11固定在两个外杆9上。本技术的有益效果：本技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种新型探地雷达，该系统可以将收发天线的距离保持在一个最佳状态，并且可以实现对同一地点的不同方位自动的采集多个数据，大大提高了数据的真实准确性，克服了传统测量方法手动移动天线容易引入误差，劳动强度大并且收发天线之间距离不合适的问题。附图说明图1是本技术的结构示意图；图2是为本技术的数据采集装置结构示意图；图3是为本技术的支架部分示意图；图中A，B为内套杆10可自由移动方向。具体实施方式具体实施方式一、结合图1至图3说明本具体实施方式，一种可旋转的冻深自动测量装置，它包括探地雷达发射天线1、探测雷达接收天线2和雷达主机，探地雷达发射天线1的雷达发射信号输入端与雷达主机的雷达发射信号输出端连接；探测雷达接收天线2的 雷达发射信号输出端与雷达主机的雷达发射信号输入端连接；它还包括可伸缩的圆形轨道3、可伸缩旋转杆4、步进电机5、旋转接口6和计算机；探地雷达发射天线1和探测雷达接收天线2分别固定在可伸缩旋转杆4的两端；所述探地雷达发射天线1和探测雷达接收天线2均设置在可伸缩的圆形轨道3上，且均能够沿可伸缩的圆形轨道3滑动；可伸缩的圆形轨道3水平设置；步进电机5设置在可伸缩旋转杆4的下方，且所述步进电机5的输出轴通过旋转接口6竖直固定在可伸缩旋转杆4下表面的中心；雷达主机的数据端口与计算机的数据端口连接；所述计算机的电机控制信号输出端与步进电机5的控制信号输入端连接。具体实施方式二、本具体实施方式与具体实施方式一所述的一种可旋转的冻深自动测量装置的区别在于，可伸缩旋转杆4包括内套杆10、两个外杆9和两个固定扣11；每个外杆9均为一面开口且中空的长方体结构；所述两个外杆9分别套在内套杆10的两端，且均能够沿内套杆10的长度方向活动；探地雷达发射天线1和探测雷达接收天线2分别通过两个固定扣11固定在两个外杆9上。具体实施方式三、本具体实施方式与具体实施方式一所述的一种可旋转的冻深自动测量装置的区别在于，它还包括托盘8，所述托盘8水平设置，步进电机5的固定部固定在托盘8上。本技术由两部分组成，室外自动观测部分和室内采集终端处理存储部分。工作原理：将可伸缩的圆形轨道3放置在需要测量冻土深度的位置，根据参考数据或者测量出冻深的大概数值后，将轨道的半径调整到一个最佳位置，然后再次进行测量，当得到一组冻深数据以后，通过计算机控制步进电机5，使联接在可伸缩旋转杆4两头的探地雷达的发射天线1和接收天线2同时旋转一定的角度后，再次测量得到第二组数据。然后将得到的几组数据进行平均值计算，完成冻土深度的自动观测任务，并将数据以规定的数据格式传送到室内的综合采集终端进行处理。该冻土深度自动观测装置放置于地面上。可伸缩的圆形轨道3上带有刻度，分辨率为15度。可伸缩旋转杆4的长度可以发生变化，可伸缩旋转杆4经过步进电机5固定在托盘8上，可伸缩旋转杆4的两端分别固定有探地雷达发射天线1和探地雷达接收天线2。探地雷达发射天线1和探地雷达接收天线2放置在轨道3上，它们之间用滑轮连接。天线可以受步进电机5的控制转动规定的角度。计算机通过数据线与步进电机5和雷达主机连接，步进电机和雷达主机分别同步控制 探地雷达发射天线和探地雷达接收雷达的位置移动以及雷达数据采集，步进电机5通过旋转杆4控制探地雷达发射天线1和探地雷达接收天线2相反方向等角度转动。雷达主机控制探地雷达发射天线1向地下介质辐射高频电磁波，并由探地雷达接收天线2记录来自地下目标的反射回波。步进电机5对探地雷达发射天线1和探地雷达接收天线2的控制和雷达主机对雷达数据的采集分别由计算机同步实现，从本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可旋转的冻深自动测量装置，它包括探地雷达发射天线(1)、探测雷达接收天线(2)和雷达主机，探地雷达发射天线(1)的雷达发射信号输入端与雷达主机的雷达发射信号输出端连接；探测雷达接收天线(2)的雷达发射信号输出端与雷达主机的雷达发射信号输入端连接；其特征是：它还包括可伸缩的圆形轨道(3)、可伸缩旋转杆(4)、步进电机(5)、旋转接口(6)和计算机；探地雷达发射天线(1)和探测雷达接收天线(2)分别固定在可伸缩旋转杆(4)的两端；所述探地雷达发射天线(1)和探测雷达接收天线(2)均设置在可伸缩的圆形轨道(3)上，且均能够沿可伸缩的圆形轨道(3)滑动；可伸缩的圆形轨道(3)水平设置；步进电机(5)设置在可伸缩旋转杆(4)的下方，且所述步进电机(5)的输出轴通过旋转接口(6)竖直固定在可伸缩旋转杆(4)下表面的中心；雷达主机的数据端口与计算机的数据端口连接；所述计算机的电机控制信号输出端与步进电机(5)的控制信号输入端连接。

【技术特征摘要】
1.一种可旋转的冻深自动测量装置，它包括探地雷达发射天线(1)、探测雷达接收天线(2)和雷达主机，探地雷达发射天线(1)的雷达发射信号输入端与雷达主机的雷达发射信号输出端连接；探测雷达接收天线(2)的雷达发射信号输出端与雷达主机的雷达发射信号输入端连接；其特征是：它还包括可伸缩的圆形轨道(3)、可伸缩旋转杆(4)、步进电机(5)、旋转接口(6)和计算机；探地雷达发射天线(1)和探测雷达接收天线(2)分别固定在可伸缩旋转杆(4)的两端；所述探地雷达发射天线(1)和探测雷达接收天线(2)均设置在可伸缩的圆形轨道(3)上，且均能够沿可伸缩的圆形轨道(3)滑动；可伸缩的圆形轨道(3)水平设置；步进电机(5)设置在可伸缩旋转杆(4)的下方，且所述步进电机(5)的输出轴通过旋转接...

【专利技术属性】
技术研发人员：王立军，李字明，郏东耀，陈靖文，
申请(专利权)人：王立军，李字明，郏东耀，陈靖文，
类型：新型
国别省市：黑龙江;23