[实用新型]一种欠阻尼天线瞬变电磁雷达探测隧道衬砌病害采集装置

说明书

本实用新型涉及一种欠阻尼天线瞬变电磁雷达探测隧道衬砌病害采集装置，包括：探测系统和雷达主机；探测系统包括：探测圆盘、连接件、测量轮和手持杆；在探测过程中紧贴隧道壁实时记录探测距离的测量轮安装在连接件前端，连接件后端通过转轴与探测圆盘固定连接，手持杆底端与转轴活动连接，测量轮设置有可标定移动距离或位置的脉冲信号传感器；雷达主机包含电磁接收机与电磁发射机，通过发射与接收天线，发送电磁波并接收探测数据；该装置可准确、便捷的采集隧道衬砌病害数据，操作简便，实用性较强。

技术领域

本实用新型涉及岩土检测技术领域，具体涉及一种欠阻尼天线瞬变电磁雷达探测隧道衬砌病害的技术。

背景技术

运营隧道的衬砌病害主要包含衬砌接触不良、衬砌背后存在空洞等。衬砌病害是影响隧道内部行车安全和隧道使用年限的重要因素之一，为了在隧道产生病害时对其及时进行修复，保证隧道衬砌的强度储备和隧道的使用寿命，在隧道竣工验收及病害治理时往往需要预先对隧道衬砌进行全面准确的探测。

目前，利用地质雷达进行衬砌探测是隧道衬砌病害探测的主流方法，而地质雷达探测衬砌在实际应用过程中存在诸多弊端，如不适于隧道断面的环向探测，跨越障碍能力不强，耗费人力物力且探测过程耗时较长，同时受隧道内部各类因素干扰较大，在探测深度和精度上目前还达不到要求，故地质雷达在隧道衬砌探测中存在局限性。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种欠阻尼天线瞬变电磁雷达探测隧道衬砌病害采集装置，以解决在利用欠阻尼天线瞬变电磁雷达准确、便捷的采集隧道衬砌病害数据等技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种探测隧道衬砌病害的数据采集装置，包括：探测系统和雷达主机；探测系统包括：探测圆盘10、连接件14、测量轮13和手持杆；在探测过程中紧贴隧道壁实时记录探测距离的测量轮13安装在连接件14前端，连接件14后端通过转轴与探测圆盘10固定连接，手持杆12底端与转轴活动连接，测量轮13设置有可标定移动距离或位置的脉冲信号传感器；雷达主机包含电磁接收机与电磁发射机，通过发射与接收天线，发送电磁波并接收探测数据；所述测量轮的传感器电缆和雷达主机1的工作触发端连接，所述标定移动距离或位置脉冲数触发电磁发射机，同步也触发采集系统工作；所述雷达主机与发射与接收天线为有线连接；当有信号触发时，装置立即进入数据采集状态，雷达主机输出数据采用WIFI式无线连接，实时向采集PC传输采集数据，雷达主机采集数据还存储在SDRAM中。

所述电磁发射系统由能够连续发射脉冲式低频电磁信号的波形发射器、驱动器、输出级和电磁感应装置的发射天线组成；电磁采集系统由电磁感应的接收天线、信号放大器、滤波器、A/D转换器及ARM处理器组成。

所述探测系统中的发射天线与接收天线为中心回线式布置，由感应接收线圈放在发射回线的中心组成，发射回线与接收线圈在探测剖面上同步移动，从而获取隧道衬砌病害的瞬变电磁数据。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

（1）本实用新型以瞬变电磁法为理论基础，与雷达探测技术相结合，在探测方法上，基于瞬变电磁法原理和地质雷达的现场采集模式，客服地面瞬变电磁定点测量效率低的问题，实现快速移动扫描式探测。

（2）本实用新型雷达主机与采集PC为无线数据传输，所有仪器设备均可由单人进行操作，设备轻便，节省人力物力，采集数据可进行现场处理，快速实时查看隧道衬砌病害并标定可能存在衬砌病害部位便于后续进行处理。

（3）本实用新型的探测天线体积较小、可适应隧道衬砌的各项探测工作，针对不同隧道衬砌部位、不同隧道衬砌测线均可灵活应用，同时操作简便、安全性好、数据上传质量高。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图；

图2为本实用新型中雷达主机示意图；