一种分体式探地雷达的制作方法

1.本实用新型涉及公路隧道衬砌结构健康检测技术领域，具体涉及的是一种装载于隧道衬砌结构探测机器人上的分体式探地雷达。


背景技术：

2.为保证隧道运营期衬砌结构的可靠性，尤其是长期服役条件下的隧道衬砌安全性问题，开展隧道运营期衬砌健康检测的研究是十分必要的。但目前的运营期隧道衬砌检测主要采用人工手持一体式探地雷达在隧道壁面移动的方式来开展，产生如效率低、占时长、人力物力耗费巨大、干扰通行、影响交通流、不安全因素多、限制检测范围、接触面脱空、检测精度差、病害坐标复检定位难等缺点。尤其针对拱腰、拱顶部分检测需还需要借助大型升降设备，更耗人力物力。为此，本申请人设计了一款隧道衬砌结构探测机器人，传统一体式探地雷达比较重要，直接安装在该探测机器人上容易使其在行驶过程中不稳定，不利重心平衡，导致翻倒等意外发生。
3.有鉴于此，本申请人针对上述问题进行深入研究，遂有本案产生。


技术实现要素：

4.本实用新型的主要目的在于提供一种分体式探地雷达，可对称搭载在机器人重心的两侧，使机器人整体结构重量平衡，行驶更稳定。
5.为了达成上述目的，本实用新型的解决方案是：
6.本案提供一种分体式探地雷达，其中，包括独立设置发射端组件和接收端组件，所述发射端组件包括雷达发射子系统，雷达发射子系统包括发射天线、脉冲发生器以及变压器；接收端组件包括雷达接收子系统和主控电路，雷达接收子系统包括接收天线和接收机；所述发射端组件和接收端组件的重量相差不超过200克。
7.进一步的，所述发射端组件重1.4千克，所说接收端组件重1.5千克。
8.进一步的，所述发射端组件包括容装雷达发射子系统的第一屏蔽盒体，所述接收端组件包括容装雷达接收子系统的第二屏蔽盒体。
9.进一步的，所述第一屏蔽盒体和雷达发射子系统之间以及第二屏蔽盒体和雷达接收子系统之间还填充有吸波材料。
10.进一步的，所述第一屏蔽盒体和第二屏蔽盒体相对的一侧设有连接条。
11.采用上述结构后，本实用新型涉及的一种分体式探地雷达，包括独立设置发射端组件和接收端组件，独立设置结构可实现分离安装，又由于发射端组件和接收端组件的各自的重量相差较小，因此可选择对称搭载在机器人重心的两侧，使机器人整体结构重量平衡，行驶更稳定。
附图说明
12.图1为本案的整体结构示意图；
13.图2为本案安装在机器人上的结构示意图；
14.图3为本案的发射端组件截面示意图。
15.图中：
16.发射端组件
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1，接收端组件
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2，第一屏蔽盒体
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3，第二屏蔽盒体
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4，吸波材料
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5，雷达发射子系统
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6，连接条
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7，机器人
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8。
具体实施方式
17.为了进一步解释本实用新型的技术方案，下面通过具体实施例来对本实用新型进行详细阐述。
18.如图1、2所示，本案提供一种分体式探地雷达，其中，包括独立设置的发射端组件1和接收端组件2，所述发射端组件1和接收端组件2的重量相差不超过200克。独立设置结构可实现分离安装，又由于发射端组件1和接收端组件2的各自的重量相差较小，在本实施例中，在生产过程中，控制所述发射端组件1重1.4千克，所说接收端组件2重1.5千克。因此可选择对称搭载在机器人8重心的两侧，使机器人8整体结构重量平衡，行驶更稳定。
19.所述发射端组件1包括雷达发射子系统6，雷达发射子系统6包括发射天线、脉冲发生器以及变压器；接收端组件2包括雷达接收子系统和主控电路，雷达接收子系统包括接收天线和接收机，接收机具备滤波、放大以及采样保持等功能。主控电路与上位机控制软件进行有线或无线通信，控制雷达发射子系统6和雷达接收子系统进行数据采集。
20.利用机器人8在测线上行走，探地雷达分别对隧道初支和二衬进行检测，检测数据采集之后通过后续时间零点、滤波、增益、迁移、速度分析、层位追踪和厚度导出等处理步骤，绘制成灰度探地雷达剖面图。根据接收到波的旅行时间、振幅与频率等信息，可有效推测隧道衬砌厚度、衬砌背后的回填密实度和衬砌内部钢架、钢架等分布。
21.由于机器人8在工作过程中会形成的风机周期转动及轮子随时转动等问题，有可能对雷达回波信号产生一定的影响，从而影响雷达的探测性能。优选的，所述发射端组件1包括容装雷达发射子系统6的第一屏蔽盒体3，所述接收端组件2包括容装雷达接收子系统的第二屏蔽盒体4，第一屏蔽盒体3和第二屏蔽盒体4呈包围结构，由此将发射天线和接收天线包围，使雷达辐射波束垂下辐射，避免左右及上部空间内的信号对雷达回波信号造成窜扰，使探地雷达只接收来至下部空间的反射信号，从而提升精准度。
22.更优选的，如图3所示，所述第一屏蔽盒体3和雷达发射子系统6之间以及第二屏蔽盒体4和雷达接收子系统之间还填充有吸波材料5。吸波材料5只在底面设一个开口，由此将发射天线和接收天线罩盖包围，能吸收或者大幅减弱雷达发射子系统6和雷达接收子系统表面接收到的电磁波能量，从而进一步减少电磁波的干扰，使探测更精准。
23.更优选的，所述第一屏蔽盒体3和第二屏蔽盒体4相对的一侧设有连接条7，连接条7上设有供螺丝穿过的通孔，锁固螺丝穿过以实现将两个屏蔽盒体安装在机器人8上。
24.上述实施例和图式并非限定本实用新型的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本实用新型的专利范畴。


技术特征：
1.一种分体式探地雷达，其特征在于，包括独立设置发射端组件和接收端组件，所述发射端组件包括雷达发射子系统，雷达发射子系统包括发射天线、脉冲发生器以及变压器；接收端组件包括雷达接收子系统和主控电路，雷达接收子系统包括接收天线和接收机；所述发射端组件和接收端组件的重量相差不超过200克。2.如权利要求1所述的一种分体式探地雷达，所述发射端组件重1.4千克，所说接收端组件重1.5千克。3.如权利要求1所述的一种分体式探地雷达，其特征在于，所述发射端组件包括容装雷达发射子系统的第一屏蔽盒体，所述接收端组件包括容装雷达接收子系统的第二屏蔽盒体。4.如权利要求3所述的一种分体式探地雷达，其特征在于，所述第一屏蔽盒体和雷达发射子系统之间以及第二屏蔽盒体和雷达接收子系统之间还填充有吸波材料。5.如权利要求3所述的一种分体式探地雷达，其特征在于，所述第一屏蔽盒体和第二屏蔽盒体相对的一侧设有连接条。

技术总结
本实用新型公开一种分体式探地雷达，其中，包括独立设置发射端组件和接收端组件，所述发射端组件包括雷达发射子系统，雷达发射子系统包括发射天线、脉冲发生器以及变压器；接收端组件包括雷达接收子系统和主控电路，雷达接收子系统包括接收天线和接收机；所述发射端组件和接收端组件的重量相差不超过200克。本案独立设置结构可实现分离安装，又由于发射端组件和接收端组件的各自的重量相差较小，因此可选择对称搭载在机器人重心的两侧，使机器人整体结构重量平衡，行驶更稳定。行驶更稳定。行驶更稳定。


技术研发人员：闫福军 詹伟刚 郭安仕 曾维栋 郑友胜 朱觉文 赵旭
受保护的技术使用者：福建新诺机器人自动化有限公司
技术研发日：2021.04.16
技术公布日：2021/12/28