一种物质应力探测波束系统及探测方法技术方案

本发明专利技术提出了一种物质应力探测波束系统及探测方法，涉及探测技术领域。其中的物质应力探测波束系统包括配合使用应力探测飞行器和应力探测波束仪，应力探测飞行器能向地面发射探测物质应力的波束，应力探测波束仪能够沿圆管的轴线方向发射出探测物质应力的红外高能波束。其中的物质应力探测方法包括探测准备、空中应力探测、地面应力探测、数据评估等步骤。利用物质应力探测波束系统及探测方法对被测物体进行临界断裂评估，如果共振频率处于22.4

【技术实现步骤摘要】
一种物质应力探测波束系统及探测方法


[0001]本专利技术涉及探测
，具体而言，涉及一种物质应力探测波束系统及探测方法。

技术介绍

[0002]物体由于外因(受力、湿度、温度场变化等)而变形时，在物体内各部分之间产生相互作用的内力，单位面积上的内力称为应力，以抵抗这种外因的作用，并试图使物体从变形后的位置恢复到变形前的位置。应力是一个矢量，沿截面法向的分量称为正应力，沿切向的分量称为切应力。
[0003]应力探测被普遍的应用到各种场景中，其中在桥梁安全、建筑安全和山体崩塌等领域均具有广泛的应用，具有巨大的安全意义。
[0004]传统探测工程应力(岩石、混凝土、钢材、木材等)的技术，一般使用水压致裂法、应力恢复法(扁千斤顶法)、套芯应力解除法、光弹法、声发射法、X射线法等技术结合钻探施工进行分辨物质应力的安全情况，具有施工时间长，误判率比较高等技术难关。因此，现有技术有待改进。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种物质应力探测波束系统，其能够针对现有技术中存在的问题，提出对应的解决方案，具有操作简单、评估准确的有益效果。
[0006]本专利技术的另一目的在于提供一种物质应力探测方法，其能够针对现有技术中存在的问题，提出对应的解决方案，具有施工时间短、误判率较低的有益效果。
[0007]本专利技术的实施例是这样实现的：
[0008]第一方面，本申请实施例提供一种物质应力探测波束系统，其中包括配合使用应力探测飞行器和应力探测波束仪，所述应力探测飞行器包括相互连接的飞行器主体和波束发射组件，所述波束发射组件能向地面发射探测物质应力的波束，所述应力探测波束仪包括圆管和安装于所述圆管内的发射机构，所述发射机构能够沿所述圆管的轴线方向发射出探测物质应力的红外高能波束。
[0009]在本专利技术的一些实施例中，上述飞行器主体设置有定位机构和陀螺仪，所述陀螺仪与所述波束发射组件连接。
[0010]在本专利技术的一些实施例中，上述波束发射组件包括第一元素棒和激发线圈，所述激发线圈绕设于所述第一元素棒。
[0011]在本专利技术的一些实施例中，上述波束发射组件还包括抗干扰线圈和抗干扰元素段，所述抗干扰元素段设置于所述第一元素棒的一端，所述抗干扰线圈绕设于所述第一元素棒。
[0012]在本专利技术的一些实施例中，上述发射机构包括第二元素棒和绕设于所述第二元素棒上的主振线圈，所述主振线圈连接有驱动器，所述圆管下方设置有副管体，所述驱动器设
置在所述副管体内。
[0013]在本专利技术的一些实施例中，上述副管体内设置有抗干扰模块，所述抗干扰模块包括副振线圈和副元素棒，所述副元素棒与所述副管体同轴，且所述副元素棒朝向所述副管体的开口处，所述副振线圈绕设在所述副元素棒上，所述副振线圈与所述驱动器连接。
[0014]在本专利技术的一些实施例中，上述圆管设置有与所述圆管轴线平行的激光瞄准器。
[0015]第二方面，本申请实施例提供一种物质应力探测方法，其中包括上述的物质应力探测波束系统，还包括以下步骤，
[0016]探测准备：确定需要进行应力探测的区域或物质，选择合适的物质应力探测波束系统，并携带该物质应力探测波束系统移动至探测场地，然后清理出适合飞行器主体起降的场地，
[0017]空中应力探测：遥控飞行器主体起飞，携带波束发射组件至合适高度，并带动波束发射组件对区域发射红外高能波束，进行遥感分析，
[0018]地面应力探测：展开应力探测波束仪，调整圆管对准需要探测的物质发射红外高能波束，进行遥感分析，
[0019]数据评估：收集波束发射组件和/或应力探测波束仪采集的共振频率数据，并与临界的共振频率和安全范围的共振频率进行比较评估。
[0020]在本专利技术的一些实施例中，上述临界的共振频率为22.3HZ。
[0021]在本专利技术的一些实施例中，上述安全范围的共振频率为22.4HZ
‑
22.5HZ。
[0022]相对于现有技术，本专利技术的实施例至少具有如下优点或有益效果：
[0023]第一方面，本专利技术实施例提供一种物质应力探测波束系统，利用遥感岩石、混凝土、钢材、木材等应力变化产生频率变化的共振特性研制而成，可以对地下12km和地上直径24km以内应力异常区进行遥感定位，对地上或地下任何物质进行遥感分析，进而对被测物进行临界断裂评估，或对山体的岩应力进行分析。其中包括相互配合使用的应力探测飞行器和应力探测波束仪，应力探测飞行器用于在空中向下探测物质的应力情况，红外高能波束发射器用于在地面探测物质的应力情况。应力探测飞行器主要包括飞行器主体和波束发射组件两部分，飞行器主体能带动波束发射组件飞向空中，波束发射组件能产生红外高能波束，随飞行器移动切割被测物体，如果发现物体或岩体出现应力异常会向地面发回异常信号。
[0024]应力探测波束仪包括圆管和发射机构，发射机构产生探测物质应力的顺时针旋转的螺旋信号场，圆管将螺旋信号场形成红外高能波束，利用激光瞄准器对准被测物体。根据物质发出的共振频率，进而判断物质是否处于断裂边缘，实现快速、准确的评估物质的应力情况。本专利技术实施例提供一种物质应力探测波束系统具有操作简单、远程无障碍、高效低成本、评估准确的有益效果。
[0025]第二方面，本专利技术实施例提一种物质应力探测方法，先进行探测准备，确定需要进行应力探测的区域或物质，选择合适的物质应力探测波束系统，并携带该物质应力探测波束系统移动至探测场地，清理出适合飞行器主体起降的场地；然后进行空中应力探测，遥控飞行器主体起飞，携带波束发射组件至合适高度，并带动波束发射组件对区域发射红外高能波束，进行遥感分析；再然后进行地面应力探测，展开应力探测波束仪，调整圆管对准需要探测的物质发射红外高能波束，进行遥感分析；最后进行数据评估，收集波束发射组件
和/或应力探测波束仪采集的共振频率数据，并与临界的共振频率和安全范围的共振频率进行比较评估。如果物质的共振频率处于安全范围则物质安全，如果物质的共振频率接近临界的共振频率则具有断裂风险。因此，本专利技术实施例提一种物质应力探测方法具有施工时间短、误判率较低的有益效果。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0027]图1为本专利技术实施例提供的应力探测飞行器的结构示意图；
[0028]图2为本专利技术实施例提供的应力探测波束仪的结构示意图。
[0029]图标：1
‑
应力探测飞行器，11
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飞行器主体，12
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波束发射组件，13
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定位机构，14
‑
陀螺仪，2
‑
应力探测波束仪，21
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种物质应力探测波束系统，其特征在于，包括配合使用应力探测飞行器和应力探测波束仪，所述应力探测飞行器包括相互连接的飞行器主体和波束发射组件，所述波束发射组件能向地面深处发射探测物质应力的波束，所述应力探测波束仪包括圆管和安装于所述圆管内的发射机构，所述发射机构能够沿所述圆管的轴线方向发射出探测物质应力的红外高能波束。2.根据权利要求1所述的物质应力探测波束系统，其特征在于，所述飞行器主体设置有定位机构和陀螺仪，所述陀螺仪与所述波束发射组件连接。3.根据权利要求2所述的物质应力探测波束系统，其特征在于，所述波束发射组件包括第一元素棒和激发线圈，所述激发线圈绕设于所述第一元素棒。4.根据权利要求3所述的物质应力探测波束系统，其特征在于，所述波束发射组件还包括抗干扰线圈和抗干扰元素段，所述抗干扰元素段设置于所述第一元素棒的一端，所述抗干扰线圈绕设于所述第一元素棒。5.根据权利要求1所述的物质应力探测波束系统，其特征在于，所述发射机构包括第二元素棒和绕设于所述第二元素棒上的主振线圈，所述主振线圈连接有驱动器，所述圆管下方设置有副管体，所述驱动器设置在所述副管体内。6.根据权利要求5所述的物质应力探测波束系统，其特征在于，所述副管体内设置有抗干扰模块，所述抗干扰模块包括副振线圈和副元素...

【专利技术属性】
技术研发人员：张民革，
申请(专利权)人：三门峡金地之源物探科技有限公司，
类型：发明
国别省市：