Geoistru DZLD-4000地质雷达的应用

DZLD-4000地质雷达的应用

基本原理

地质雷达由发射部分和接收部分组成。发射部分由频脉冲波的发射机和向外辐射电磁波的天线(Tx)组成。通过发射天线电磁波以60°~90°的波束角向地下发射电磁波。发射波被设置在某一固定位置的接收天线(Rx)接收，与此同时接收天线还被接收机记录或在终端将两种显示出来。

当地下介质中的波速v为已知时，可根据测得的走时t，由上式求得目标体的z。式中x值即收发距，在剖面测量中是固定的；v值可用宽角法直接测量，也可以根据近似计算公式：

v ≈ c ε r ( 1 ) vapprox frac{c}{sqrt {varepsilon_{r}}} quadquad(1)v≈εr​​c​(1)
其中c cc为光速；ε r varepsilon_{r}εr​为地下介质的相对介电常数。

波的双程走时由反射脉冲相对于发射脉冲的延时而确定。雷达图形常以脉冲反射波的波形形式记录。波形的正负峰分别以白色和黑色表示，或以灰阶或彩色表示。这样，同相轴或等灰度、等色线，即可形象地表征出地下反射界面。在波形记录上，各测点均以测线的铅锤方向记录波形，构成雷达剖面。

由于探地雷达的电磁波主要是在非理想介质中传播的所以其衰减的速度非常快，构成了雷达应用的主要障碍，即探测的深度有限。电磁波的电场度随着距离的衰减规律是：
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​为介质的吸收系数，它与介质的电性和频率有关，根据计算可以写为

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

趋肤深度：
δ = 2 ω μ σ ( 4 ) delta = sqrt {frac {2}{omega mu sigma}} quadquad(4)δ=ωμσ2​​(4)

地质雷达也称探地雷达，是利用频电磁波束在界面上的反射来探测目标物，由发射天线和接收天线组成。发射天线向地下发射频短脉冲电磁波，接收天线则接收来自地下介质交界面的反射电磁波。由于电磁波向地下传播速度主要受地下介质电性控制，在介质电性发生变化的界面，电磁波会发生反射。通过研究电磁波在介质中的传播速度、介质对电磁波的吸收及介质交界面的反射，并用时间剖面图像表示出地下各分界面的形态，从而推测地下地质体及地层结构的分布规律。

DZLD-4000地质雷达的应用的工作原理：

★1.可在施工现场进行实时数据采集处理，软件操作系统平台支持Windows8/Windows10，可升级到Android平台；

2.雷达主机与200MHz屏蔽天线为一体化设计，确保雷达主机的稳定性和操作方便性；

3.采用超长伪随机脉冲编码技术，运用软件控制的全数字化设计，并增加无线数据传输等功能；

★4.A/D为24位；

5.采样频率：100k、200k、250k、285k、400kHz、800kHz（可选）；

6.分辨率：< 2 ps ；

7.时窗范围：5ns～1us，可选；

★8.增益设置功能：用户可自动或手动进行增益调节，且增益曲线可以分16段现场调节；

9.测量方式：逐点测量、距离触发测量、连续时间测量可选；

10.显示方式：伪彩图、堆积波形或灰度图；

11.可动态调试雷达波形参数：如时窗、采样点数等；

★12.雷达数据传输可同时支持无线网络和有线网络两种方式；

★13.雷达供电方式为内置可充电锂聚合物电池供电，单块电池可连续工作14小时以上；

14.数据实时存储和事后回放或打印输出。

15.具有现场光标回拉定位功能，方便现场管线定位。

16.可采用任何具有WLAN功能的设备作为显示、处理、及存储单元，如笔记本电脑、平板电脑等

DZLD-4000 探地雷达实际可探深度4米