一种用于物体内部结构检测的雷达探测装置的操作方法与流程

本发明属于地质检测技术领域，具体涉及一种用于物体内部结构检测的雷达探测装置的操作方法。

背景技术：

地质雷达利用超高频电磁波探测地下介质分布，基本原理为：发射机通过发射天线发射中心频率为12.5m至1200m、脉冲宽度为0.1ns的脉冲电磁波讯号。当这一讯号在岩层中遇到探测目标时，会产生一个反射讯号。直达讯号和反射讯号通过接收天线输入到接收机，放大后由示波器显示出来。根据示波器有无反射汛号，可以判断有无被测目标；根据反射讯号到达滞后时间及目标物体平均反射波速,可以大致计算出探测目标的距离。

目前，对于曲面的检测多采用手动操作，需要沿着曲面(如圆柱面)进行移动地质雷达的天线，由此导致检测的准确度不高，特别对于一些高度很高的待检测物体，操作难度较大。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种地质雷达装置，以解决上述提到的现有技术中消毒不彻底、效果差以及效率低的缺陷。

一种地质雷达装置，包括环形引导件、雷达监测组件、环形引导机构以及升降机构，所述雷达监测组件至少有2个且安装于环形引导件的内壁上，该雷达监测组件包括盒体、发射器以及接收器，发射器和接收器均安装于盒体上并朝向待检测物体，发射器和接收器通过线束连接至计算机，雷达监测组件滑动连接于环形引导机构内并能够以环形引导件的轴心做圆周移动，所述环形引导机构安装于升降机构上并能够沿着环形引导件的轴心上下移动；

所述升降机构包括立柱、滑轨、丝杠和纵向电机，所述立柱有四个并周向布置于环形引导件的外周侧，立柱的内侧安装有所述的滑轨，所述立柱的外侧还安装有框架，环形引导机构滑动连接于滑轨上，框架的顶部和底部分别安装有顶板和底板，顶板上安装有所述的纵向电机，纵向电机的输出端连接至丝杠，丝杠的下端转动连接于底板上，环形引导机构内的侧安装板上设有一连接块，丝杠穿过连接块并与连接块上的丝杠螺母螺纹连接以驱动环形引导件上下移动。

优选的，所述雷达监测组件具体是通过连接机构与环形引导件连接，所述连接机构包括横向支柱、伺服电机、电机座、基座、安装座以及直线电机，所述横向支柱的一端固定连接于环形引导件的内壁上，其另一端连接至所述的电机座，电机座的另一端安装所述的伺服电机和一个导向板，伺服电机的输出端穿过导向板连接至安装座，安装座上安装所述的直线电机，直线电机的输出端连接至所述的盒体。

优选的，所述环形引导机构包括上夹持块、下夹持块、侧板以及滑块，所述上夹持块和下夹持块固定于侧板的内侧并与其一体成型，所述环形引导件滑动连接于上夹持块和下夹持块之间，侧板通过螺钉安装于滑块上，滑块滑动连接于所述的滑轨上。

优选的，所述侧安装板上还固定连接有一水平设置的横向支板，横向支板上安装有横向电机，横向电机的输出端连接有横向齿轮，环形引导件的外侧安装有齿环，所述横向齿轮与齿环啮合。

优选的，所述雷达监测组件有3个且其中一个雷达监测组件与其他两个之间的夹角为90度。

优选的，所述框架的上下两端均安装有两组用于对待测物体进行固定的定位机构，每组定位机构对称设置，该定位机构包括定位杆以及与待检测物体外表面相配合的夹持片，定位杆的一端连接至框架上，定位杆的另一端连接至夹持片。

优选的，所述侧板的内侧还通过肋板连接有定位环。

本发明的优点在于：

(1)借助于环形引导件以及安装于其上的雷达监测组件，实现了具有曲面形状的物体的检测工作，且环形引导件可以沿着曲面，特别是圆柱面转动，实现了多角度检测，准确性得到了明显提高，同时，借助于升降机构，能够在待检测物体的高度方向进行检测，以实现物体的多点检测；

(2)本发明中的雷达监测组件设置了多个，可以实现多点的同时检测，节约了检测时间，此外，盒体还能够绕着伺服电机的输出端旋转，即接收器能够沿着发射器旋转，以实现接收器从多个接收点进行雷达信号的接收，进一步提高了检测的准确度；

(3)发射器与待检测物体表面之间的距离可调，能够适应不同条件下的检测需求。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为图1中a处的局部放大图。

图3为本发明中环形引导件及雷达监测组件的结构示意图。

图4为本发明中环形引导件与环形引导机构连接处的局部示意图。

图5为本发明中雷达监测组件及连接机构的结构示意图。

图6、图7为本发明中环形引导件部分安装定位环后不同视角的结构示意图。

其中，1-环形引导件，2-雷达监测组件，21-盒体，22-发射器，23-接收器，3-升降机构，31-立柱，32-滑轨，33-丝杠，34-纵向电机，35-纵向齿轮，4-环形引导机构，41-上夹持块，42-下夹持块，43-侧板，44-滑块，5-连接机构，51-横向支柱，52-伺服电机，53-电机座，54-基座，55-安装座，56-直线电机，57-导向板，6-横向支板，7-横向电机，8-横向齿轮，9-齿环，10-框架，11-定位杆，12-夹持片，13-侧安装板，14-位移传感器。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1至图5所示，一种地质雷达装置，包括环形引导件1、雷达监测组件2、环形引导机构4以及升降机构3，所述雷达监测组件2至少有2个且安装于环形引导件1的内壁上，该雷达监测组件2包括盒体21、发射器22以及接收器23，发射器22和接收器23均安装于盒体21上并朝向待检测物体，发射器22和接收器23通过线束连接至计算机，雷达监测组件2滑动连接于环形引导机构4内并能够以环形引导件1的轴心做圆周移动，所述环形引导机构4安装于升降机构3上并能够沿着环形引导件1的轴心上下移动；

所述升降机构3包括立柱31、滑轨32、丝杠33和纵向电机34，所述立柱31有四个并周向布置于环形引导件1的外周侧，立柱31的内侧安装有所述的滑轨32，所述立柱31的外侧还安装有框架10，环形引导机构4滑动连接于滑轨32上，框架10的顶部和底部分别安装有顶板37和底板36，顶板37上安装有所述的纵向电机34，纵向电机34的输出端连接至丝杠33，丝杠33的下端转动连接于底板36上，环形引导机构4内的侧安装板13上设有一连接块35，丝杠33穿过连接块35并与连接块35上的丝杠螺母螺纹连接以驱动环形引导件1上下移动。

在本实施例中，所述雷达监测组件2具体是通过连接机构5与环形引导件1连接，所述连接机构5包括横向支柱51、伺服电机52、电机座53、基座54、安装座55以及直线电机56，所述横向支柱51的一端固定连接于环形引导件1的内壁上，其另一端连接至所述的电机座53，电机座53的另一端安装所述的伺服电机52和一个导向板57，伺服电机52的输出端穿过导向板57连接至安装座55，安装座55上安装所述的直线电机56，直线电机56的输出端连接至所述的盒体21。

在本实施例中，所述环形引导机构4包括上夹持块41、下夹持块42、侧板43以及滑块44，所述上夹持块41和下夹持块42固定于侧板43的内侧并与其一体成型，所述环形引导件1滑动连接于上夹持块41和下夹持块42之间，侧板43通过螺钉安装于滑块44上，滑块44滑动连接于所述的滑轨32上。

在本实施例中，所述侧安装板13上还固定连接有一水平设置的横向支板6，横向支板6上安装有横向电机7，横向电机7的输出端连接有横向齿轮8，环形引导件1的外侧安装有齿环9，所述横向齿轮8与齿环9啮合。

在本实施例中，所述雷达监测组件2有3个且其中一个雷达监测组件2与其他两个之间的夹角为90度，其中两个处于同一直线上，能够实现对射检测。

在本实施例中，所述立柱31的外侧还安装有框架10，框架10用于支撑所述的升降机构3、环形引导机构4等部件。

在本实施例中，所述框架10的上下两端均安装有两组用于对待测物体进行固定的定位机构，每组定位机构对称设置，该定位机构包括定位杆11以及与待检测物体外表面相配合的夹持片12，定位杆11的一端连接至框架10上，定位杆11的另一端连接至夹持片12。通过该定位机构能够将待检测物体相对固定，保证整个地质雷达装置检测的顺利实施。

为了实现发射器22与待检测物体表面之间距离的调整，所述直线电机56、伺服电机52、横向电机7以及纵向电机34均通过相应的电器元件连接至计算机，由计算机统一控制上述部件的运转，以实现自动化检测。

如图6和图7所示，为了实现环形引导件1上下移动的稳定性，在所述侧板43的内侧还通过肋板15连接有定位环14。

本发明的工作过程及原理：横向电机7驱动横向齿轮8旋转，横向齿轮8带动齿环9以及环形引导件1绕着待检测物体旋转，旋转的同时，根据需要打开相应的雷达监测组件2，借助于计算机，能够人为控制直线电机56伸缩来实现发射器22与待检测物体表面之间距离的调整，伺服电机52用于驱动盒体21旋转至合适的角度，待某一高度的位置检测完成后，由纵向电机34驱动丝杠33转动，丝杠33与连接块35螺纹连接以驱动环形引导机构4上下移动，从而带着滑块44上下移动，进而实现不同高度位置的检测。

基于上述，本发明借助于环形引导件1以及安装于其上的雷达监测组件2，实现了具有曲面形状的物体的检测工作，且环形引导件1可以沿着曲面，特别是圆柱面转动，实现了多角度检测，准确性得到了明显提高，同时，借助于升降机构3，能够在待检测物体的高度方向进行检测，以实现物体的多点检测；本发明中的雷达监测组件2设置了多个，可以实现多点的同时检测，节约了检测时间，此外，盒体21还能够绕着伺服电机52的输出端旋转，即接收器23能够沿着发射器22旋转，以实现接收器23从多个接收点进行雷达信号的接收，进一步提高了检测的准确度；发射器22与待检测物体表面之间的距离可调，能够适应不同条件下的检测需求。

由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。