DZLD-4000地質雷達的應用

基本原理

地質雷達由發射部分和接收部分組成。發射部分由頻脈沖波的發射機和向外輻射電磁波的天線(Tx)組成。通過發射天線電磁波以60°~90°的波束角向地下發射電磁波。發射波被設置在某一固定位置的接收天線(Rx)接收，與此同時接收天線還被接收機記錄或在終端將兩種顯示出來。

當地下介質中的波速v為已知時，可根據測得的走時t，由上式求得目標體的z。式中x值即收發距，在剖面測量中是固定的；v值可用寬角法直接測量，也可以根據近似計算公式：

v ≈ c ε r ( 1 ) vapprox frac{c}{sqrt {varepsilon_{r}}} quadquad(1)v≈εr??c?(1)
其中c cc為光速；ε r varepsilon_{r}εr?為地下介質的相對介電常數。

波的雙程走時由反射脈沖相對于發射脈沖的延時而確定。雷達圖形常以脈沖反射波的波形形式記錄。波形的正負峰分別以白色和黑色表示，或以灰階或彩色表示。這樣，同相軸或等灰度、等色線，即可形象地表征出地下反射界面。在波形記錄上，各測點均以測線的鉛錘方向記錄波形，構成雷達剖面。

由于探地雷達的電磁波主要是在非理想介質中傳播的所以其衰減的速度非常快，構成了雷達應用的主要障礙，即探測的深度有限。電磁波的電場度隨著距離的衰減規律是：
E = E 0 d − β r ( 2 ) E=E_{0}d^{-beta_{r}} quadquad(2)E=E0?d−βr?(2)

其中β r beta_{r}βr?為介質的吸收系數，它與介質的電性和頻率有關，根據計算可以寫為

β r = 60 π ρ r ( 3 ) beta_{r}=frac {60pi}{rhosqrt {r}} quadquad(3)βr?=ρr?60π?(3)

趨膚深度：
δ = 2 ω μ σ ( 4 ) delta = sqrt {frac {2}{omega mu sigma}} quadquad(4)δ=ωμσ2??(4)

地質雷達也稱探地雷達，是利用頻電磁波束在界面上的反射來探測目標物，由發射天線和接收天線組成。發射天線向地下發射頻短脈沖電磁波，接收天線則接收來自地下介質交界面的反射電磁波。由于電磁波向地下傳播速度主要受地下介質電性控制，在介質電性發生變化的界面，電磁波會發生反射。通過研究電磁波在介質中的傳播速度、介質對電磁波的吸收及介質交界面的反射，并用時間剖面圖像表示出地下各分界面的形態，從而推測地下地質體及地層結構的分布規律。

DZLD-4000地質雷達的應用的工作原理：

★1.可在施工現場進行實時數據采集處理，軟件操作系統平臺支持Windows8/Windows10，可升級到Android平臺；

2.雷達主機與200MHz屏蔽天線為一體化設計，確保雷達主機的穩定性和操作方便性；

3.采用超長偽隨機脈沖編碼技術，運用軟件控制的全數字化設計，并增加無線數據傳輸等功能；

★4.A/D為24位；

5.采樣頻率：100k、200k、250k、285k、400kHz、800kHz（可選）；

6.分辨率：< 2 ps ；

7.時窗范圍：5ns～1us，可選；

★8.增益設置功能：用戶可自動或手動進行增益調節，且增益曲線可以分16段現場調節；

9.測量方式：逐點測量、距離觸發測量、連續時間測量可選；

10.顯示方式：偽彩圖、堆積波形或灰度圖；

11.可動態調試雷達波形參數：如時窗、采樣點數等；

★12.雷達數據傳輸可同時支持無線網絡和有線網絡兩種方式；

★13.雷達供電方式為內置可充電鋰聚合物電池供電，單塊電池可連續工作14小時以上；

14.數據實時存儲和事后回放或打印輸出。

15.具有現場光標回拉定位功能，方便現場管線定位。

16.可采用任何具有WLAN功能的設備作為顯示、處理、及存儲單元，如筆記本電腦、平板電腦等

DZLD-4000 探地雷達實際可探深度4米