[发明专利]基于钢筋天线的三维混凝土健康检测方法及其检测电路

摘要

本发明公开了一种基于钢筋天线的三维混凝土健康检测方法及其检测电路。在立体状混凝土内上下相对位置加装由钢筋制作的天线阵列A与天线阵列B，两阵列中的天线所在平面相互平行。检测电路利用天线阵列中的天线发射和接收电磁波，并对混凝土进行健康检测。检测电路中的微处理器通过通信接口与检测服务器连接通信，接收检测服务器的命令，对检测电路进行检测控制。微处理器设置信号发生器的信号频率，通过发射天线发出电磁波信号，通过解调电路得到同相模数转换器输出数据结果和正交模数转换器输出数据结果，判断混凝土材料是否存在内部缺陷。本发明实时监测三维混凝土健康状况，效果显著。

主权项

一种基于钢筋天线的三维混凝土健康检测方法，其特征在于：在立体状混凝土内上下相对位置加装天线阵列A与天线阵列B，天线阵列中的所有天线都由钢筋制作，安装在同一平面，天线阵列A与天线阵列B中的天线所在平面相互平行；检测电路利用天线阵列中的天线发射和接收电磁波，对混凝土进行健康检测；天线阵列A与检测电路间连有矩阵开关A，并通过矩阵开关A连接到检测电路；天线阵列B与检测电路间连有矩阵开关B，并通过矩阵开关B连接到检测电路；天线阵列A中每根天线分别通过同轴电缆与矩阵开关A连接，天线阵列B中每根天线分别通过同轴电缆与矩阵开关B连接；矩阵开关A和矩阵开关B都由检测电路的微处理器控制，检测电路通过如下的任意一种方式选择发射和接收天线：A)、通过矩阵开关A选择天线阵列A中的不同天线作为发射和接收天线；B)、通过矩阵开关B选择天线阵列B中的不同天线作为发射和接收天线；C)、通过矩阵开关A选择天线阵列A中的一根天线作为发射天线，通过矩阵开关B选择天线阵列B中的一根天线作为接收天线；D)、通过矩阵开关A选择天线阵列A中的一根天线作为接收天线，通过矩阵开关B选择天线阵列B中的一根天线作为发射天线；检测电路中的微处理器连接到检测服务器，微处理器接收检测服务器的命令；信号发生器产生正弦信号，在检测服务器的控制下，微处理器给信号发生器设置信号频率，给发射数模转换器设置信号格式；检测电路通过发射天线发射特定的电磁波，通过接收天线接收所发射的电磁波；检测电路中的正弦信号发生器的信号通过功分器分为两路：一路与发射数模转换器输出信号一起送入发射混频器，发射混频器输出的信号通过发射功率放大器放大后，送到发射天线；一路连接到正交解调器的本振信号输入接口；接收天线收到的信号通过接收低噪放大器放大后输入到正交解调器的射频信号输入接口；正交解调器根据本振信号和射频信号解调出同相信号与正交信号，解调得到的同相信号与正交信号分别送给同相模数转换器和正交模数转换器，通过同相模 数转换器和正交模数转换器转换成数字信号后，送给微处理器；微处理器对正交解调器解调得到的同相信号与正交信号进行计算，得到同相模数转换器输出数据的快速傅里叶计算结果和正交模数转换器输出数据的快速傅里叶计算结果，根据这两种快速傅里叶计算结果判断混凝土材料是否存在内部缺陷。