便携式结构扫描仪制造技术

本实用新型专利技术公开了一种便携式结构扫描仪，包括有扫描单元、连接电缆和主机三部分组成；其中扫描单元由发射系统、接收系统、天线组成；主机由控制系统、显示屏幕和电源组成；主机通过控制系统经过扫描单元的发射系统和天线对要检测的结构体发射电磁波，反射回来的电磁波经过天线和接收系统送到控制系统，结构检测的结果送到显示屏幕显示。根据电磁波的来回走时等参数来推断是否有空洞、异形物，从而达到对隐蔽目标物的无损探测。本实用新型专利技术主机的软件通过对信号的增强算法，使得探测深度覆盖0.3至30cm的范围，而这包含了普通家用瓷砖、地砖的厚度，在家装领域如地下管线铺设、管道泄漏定位方面解决了同类型产品目前所无法破解的难题。

Portable structure scanner

The utility model discloses a portable scanner structure, which includes a scanning unit, connecting cable and host three parts; wherein the scanning unit is composed of transmitting system, receiving system and antenna; the host is composed of control system, display screen and a power supply; the host through the launch system scanning unit and antenna structure to detect body electromagnetic wave emission control system, electromagnetic wave reflected by the antenna and receiving system to the control system, the structure detection results to the display screen. According to the parameters of the electromagnetic wave, we can infer whether there is an empty or irregular shape, so as to achieve the nondestructive detection of the hidden target. The utility model has the advantages of host software based on signal enhancement algorithm, the detection depth range from 0.3 to 30cm, which contains a common household ceramic tile, floor tile thickness, in the field of decoration such as laying underground pipelines, pipeline leakage location to solve the problem of the same type of products currently unable to crack.

【技术实现步骤摘要】
便携式结构扫描仪
本技术涉及结构探测
，具体涉及一种用于结构探测的便携式结构扫描仪。
技术介绍
传统的地下目标探测(包括工程质量检测、地下隐患探测、地下目标查找等)方法，比如钻芯法、锥探法等，不仅具有破坏性，而且效率低、准确性差。市场的要求和相关技术的不断发展，使得众多无损探测方法得到快速发展，并逐渐成为行业检测规范的主角。同时随着房地产事业的发展，无论是新建的房屋还是二手房屋，无论是居民住房还是商业用房，用户对于房屋的一些质量要求必须通过相应的检测手段才能实现。诸如：建筑外墙饰面砖粘结强度检测、外墙饰面砖空鼓检测；精装修房屋中墙砖和地砖铺贴质量检测等。另外，在房屋改造和扩建时，必须查清屋内埋设的管路和电线，如果采用凿墙的方式进行查询，耗时、耗力。对于上述的一些检测工作，提高检测速度和检测质量，并且在不破坏墙砖和地砖的前提下进行检测验收尤为重要。因此，随着浅表层墙内目标的探测需求不断提高，对墙体内目标进行定位探测的结构扫描仪应运而生。
技术实现思路
本技术需要解决的技术问题是提供一种用于定位探测的便携式结构扫描仪。本技术为了实现上述的目的，采用的技术方案是：便携式结构扫描仪，其特征在于：包括有扫描单元、连接电缆和主机三部分组成；其中扫描单元由发射系统、接收系统、天线组成；主机由控制系统、显示屏幕和电源组成；主机通过控制系统经过扫描单元的发射系统和天线对要检测的结构体发射电磁波，反射回来的电磁波经过天线和接收系统送到控制系统，最后将结构检测的结果送到显示屏幕显示。所述的发射系统主要是产生高压窄脉冲电信号，并以此信号作为扫描仪发射控制脉冲，通过发射天线向地下发射电磁波。所述的天线由接收天线和发射天线两个部分组成，其作用是用来辐射和接收电磁波。所述的接收系统利用接收天线接收扫描仪的反射波信号，通过高频放大器进行放大，然后在控制系统的触发下，将放大后的信号通过采样头进行采样保持，从而将高频信号变成低频信号由控制系统能够进行精确采样。所述的主机通过软件对便携式结构扫描仪的工作流程进行管理、存储、显示，接收由控制系统采集得到的扫描仪数字信号，并对这些信号进行多种方法的信号处理。所述的控制系统在主机的控制下，为发射系统和接收系统提供经过精确定时的启动触发脉冲，同时对来自接收系统采样保持后的扫描仪反射波信号进行程控增益放大和A/D转换，并将得到的数字化扫描仪反射波信号通过主机存放到内存中，供主机显示、存储、分析和处理。所述的电源采用锂电池进行供电，并安装在主机上。连接电缆的作用是连接扫描单元和主机，主机通过连接电缆对扫描单元控制，并提供电能，同时接收扫描单元得到的反射波信号。本技术的工作原理是：本技术在对探测区域扫描的时候，不断的向地下发送脉冲形式的高频电磁波，电磁波在地下介质传播过程中，当遇到存在电性差异的地下目标体，如空洞、分界面、异形物(如墙壁里的管道、线路、钢筋等物体)时，电磁波便发生反射，返回到地面时由接收天线所接收，在对接收到的电磁波信号处理和分析的基础上，根据信号波形、强度、电磁波的来回走时等参数来推断是否有空洞、异形物，从而达到对隐蔽目标物的无损探测。与现有技术相比，本技术具有以下优点：本技术的天线主频为1.8G，其水平分辨率可以达到1.3cm，扫描仪在对探测区域扫描的时候，不断的向地下发送脉冲形式的高频电磁波，电磁波在地下介质传播过程中，当遇到存在电性差异的地下目标体，如空洞、分界面、异形物(如墙壁里的管道、线路、钢筋等物体)时，电磁波便发生反射，返回到地面时由接收天线所接收，在对接收到的电磁波信号处理和分析的基础上，根据信号波形、强度、电磁波的来回走时等参数来推断是否有空洞、异形物，从而达到对隐蔽目标物的探测。利用电磁波的无损穿透能力，避免了人工凭经验造成的误判、漏判和对被测介质的损伤。通用结构扫描仪通常无法检测到0.3cm至0.6cm的范围，造成家居墙砖、地砖检测领域的空洞。本设计旨在覆盖探测深度为0.3至30cm的范围，将普通家用瓷砖、地砖的厚度包含在内，在家装领域如地下管线铺设、管道泄漏定位方面解决了同类型产品目前所无法破解的难题。附图说明图1为本技术便携式结构扫描仪的结构示意图；图中：1为扫描单元，2为电缆，3为主机，1-1为发射系统，1-2为接收系统，1-3为天线，3-1为控制系统，3-2为显示屏幕，3-3为电源。具体实施方式下面结合附图，对本技术的技术方案进行进一步详细的说明。便携式结构扫描仪，包括有扫描单元1、连接电缆2和主机3三部分组成；其中扫描单元1由发射系统1-1、接收系统1-2、天线1-3组成；主机3由控制系统3-1、显示屏幕3-2和电源3-3组成；主机3通过控制系统3-1经过扫描单元1的发射系统1-1和天线1-3对要检测的结构体发射电磁波，反射回来的电磁波经过天线1-3和接收系统1-2送到控制系统3-1，最后将结构检测的结果送到安装在主机3上的显示屏幕3-2进行显示。天线1-3由发射天线和接收天线两个部分组成，分别与发射系统1-1与接收系统1-2相连接，其作用是用来辐射和接收电磁波。发射和接收均采用蝶形天线，与发射系统1-1及接收系统1-2安装在同一个壳体里，采用较高的发射频率和接收频率。电源3-3采用锂电池进行供电，并安装在主机3上。连接电缆2的作用是连接扫描单元1和主机3，主机3通过连接电缆2对扫描单元1控制，并提供电能，同时接收扫描单元1得到的反射波信号。发射系统1-1主要是由快速脉冲形成电路通过快速加压产生高压窄脉冲电信号，并以此信号作为扫描仪发射控制脉冲，通过与之相连接的发射天线向地下发射电磁波。接收系统1-2利用与之相连接的接收天线接收扫描仪的反射波信号，通过高频放大器将采样头拾取的信号进行放大，然后在控制系统3-1的触发下，将放大后的信号通过采样头进行采样保持，从而将高频信号变成低频信号由控制系统3-1能够进行精确采样。主机3通过软件对便携式结构扫描仪的工作流程进行管理、存储、显示，接收由控制系统3-1采集得到的扫描仪数字信号，并对这些信号进行多种方法的信号处理。主机3的软件通过对信号的增强算法，使得探测深度覆盖0.3至30cm的范围，而这包含了普通家用瓷砖、地砖的厚度。由于探测目标与墙体距离较近，直达波和回波混合在一起，使得回波信息难以区分，因此主机上采用小波变换等信号处理方法，消除直达波和干扰，增强弱信号，提取有效回波，扩大探测范围。控制系统3-1在主机3的控制下，为发射系统1-1和接收系统1-2提供经过精确定时的启动触发脉冲，同时对来自接收系统1-2采样保持后的扫描仪反射波信号进行程控增益放大和A/D转换，并将得到的数字化扫描仪反射波信号通过主机3存放到内存中，供主机3显示、存储、分析和处理。本技术在对探测区域扫描的时候，扫描单元1中的发射系统1-1产生高压窄脉冲电信号，并以此信号作为扫描仪发射控制脉冲，通过发射天线不断的向地下发送脉冲形式的高频电磁波，电磁波在地下介质传播过程中，当遇到存在电性差异的地下目标体，如空洞、分界面、异形物(如墙壁里的管道、线路、钢筋等物体)时，电磁波便发生反射，返回到地面时由接收天线所接收，在对接收到的电磁波信号处理和分析的基础上，根据信号波形、强度、电磁波的来回走本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种便携式结构扫描仪，其特征在于：包括有扫描单元(1)、连接电缆(2)和主机(3)三部分组成；其中扫描单元(1)由发射系统(1‑1)、接收系统(1‑2)、天线(1‑3)组成；主机(3)由控制系统(3‑1)、显示屏幕(3‑2)和电源(3‑3)组成；主机(3)通过控制系统(3‑1)经过扫描单元(1)的发射系统(1‑1)和天线(1‑3)对要检测的结构体发射电磁波，反射回来的电磁波经过天线(1‑3)和接收系统(1‑2)送到控制系统(3‑1)，最后将结构检测的结果送到显示屏幕(3‑2)显示。

【技术特征摘要】
1.一种便携式结构扫描仪，其特征在于：包括有扫描单元(1)、连接电缆(2)和主机(3)三部分组成；其中扫描单元(1)由发射系统(1-1)、接收系统(1-2)、天线(1-3)组成；主机(3)由控制系统(3-1)、显示屏幕(3-2)和电源(3-3)组成；主机(3)通过控制系统(3-1)经过扫描单元(1)的发射系统(1-1)和天线(1-3)对要检测的结构体发射电磁波，反射回来的电磁波经过天线(1-3)和接收系统(1-2)送到控制系统(3-1)，最后将结构检测的结果送到显示屏幕(3-2)显示。2.根据权利要求1所述的便携式结构扫描仪，其特征在于：所述的发射系统(1-1)主要是产生高压窄脉冲电信号，并以此信号作为扫描仪发射控制脉冲，通过发射天线向地下发射电磁波。3.根据权利要求1所述的便携式结构扫描仪，其特征在于：所述的天线(1-3)由接收天线和发射天线两个部分组成，其作用是用来辐射和接收电磁波。4.根据权利要求1所述的便携式结构扫描仪，其特征在于：所述的接收系统(1-2)利用接收天线接收扫描仪的反射波信号，通过高频放大器进行放大，然后在控制系统(3-1)的触发下，将放大后的信...

【专利技术属性】
技术研发人员：马晓露，辛树轩，梁喆，刘亚东，薛亚彬，
申请(专利权)人：安徽理工大学，
类型：新型
国别省市：安徽,34