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地質(zhì)雷達(dá)DZLD-4000
地質(zhì)雷達(dá)DZLD-4000是一種高分辨率探測(cè)技術(shù),可以對(duì)淺層地質(zhì)問(wèn)題進(jìn)行詳細(xì)的地質(zhì)填圖,淺層埋藏物進(jìn)行無(wú)損探測(cè)。由于電磁波能量在碳酸鹽巖區(qū)衰減快,勘探深度較淺主要適用于碳酸鹽巖裸露或覆蓋層淺的地區(qū),目前廣泛用于地基探查、地下空洞、巖溶、破碎帶、斷層等地質(zhì)構(gòu)造探測(cè)
地質(zhì)雷達(dá)DZLD-4000
基本原理
地質(zhì)雷達(dá)由發(fā)射部分和接收部分組成。發(fā)射部分由高頻脈沖波的發(fā)射機(jī)和向外輻射電磁波的天線(Tx)組成。通過(guò)發(fā)射天線電磁波以60°~90°的波束角向地下發(fā)射電磁波。發(fā)射波被設(shè)置在某一固定位置的接收天線(Rx)接收,與此同時(shí)接收天線還被接收機(jī)記錄或在終端將兩種顯示出來(lái)。
當(dāng)?shù)叵陆橘|(zhì)中的波速v為已知時(shí),可根據(jù)測(cè)得的走時(shí)t,由上式求得目標(biāo)體的z。式中x值即收發(fā)距,在剖面測(cè)量中是固定的;v值可用寬角法直接測(cè)量,也可以根據(jù)近似計(jì)算公式:
v ≈ c ε r ( 1 ) vapprox frac{sqrt }} quadquad(1)v≈εr??c?(1)
其中c cc為光速;ε r varepsilon_εr?為地下介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)。
波的雙程走時(shí)由反射脈沖相對(duì)于發(fā)射脈沖的延時(shí)而確定。雷達(dá)圖形常以脈沖反射波的波形形式記錄。波形的正負(fù)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(cè)點(diǎn)均以測(cè)線的鉛錘方向記錄波形,構(gòu)成雷達(dá)剖面。
由于探地雷達(dá)的電磁波主要是在非理想介質(zhì)中傳播的所以其衰減的速度非???,構(gòu)成了雷達(dá)應(yīng)用的主要障礙,即探測(cè)的深度有限。電磁波的電場(chǎng)強(qiáng)度隨著距離的衰減規(guī)律是:
E = E 0 d − β r ( 2 ) E=E_d^} quadquad(2)E=E0?d−βr?(2)
其中β r beta_βr?為介質(zhì)的吸收系數(shù),它與介質(zhì)的電性和頻率有關(guān),根據(jù)計(jì)算可以寫為
β r = 60 π ρ r ( 3 ) beta_=frac {rhosqrt } quadquad(3)βr?=ρr?60π?(3)
趨膚深度:
δ = 2 ω μ σ ( 4 ) delta = sqrt {frac {omega mu sigma}} quadquad(4)δ=ωμσ2??(4)
地質(zhì)雷達(dá)也稱探地雷達(dá),是利用高頻電磁波束在界面上的反射來(lái)探測(cè)目標(biāo)物,由發(fā)射天線和接收天線組成。發(fā)射天線向地下發(fā)射高頻短脈沖電磁波,接收天線則接收來(lái)自地下介質(zhì)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(zhì)電性控制,在介質(zhì)電性發(fā)生變化的界面,電磁波會(huì)發(fā)生反射。通過(guò)研究電磁波在介質(zhì)中的傳播速度、介質(zhì)對(duì)電磁波的吸收及介質(zhì)交界面的反射,并用時(shí)間剖面圖像表示出地下各分界面的形態(tài),從而推測(cè)地下地質(zhì)體及地層結(jié)構(gòu)的分布規(guī)律。
地質(zhì)雷達(dá)DZLD-4000的工作原理:
★1.可在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集處理,軟件操作系統(tǒng)平臺(tái)支持Windows8/Windows10,可升級(jí)到Android平臺(tái);
2.雷達(dá)主機(jī)與200MHz屏蔽天線為一體化設(shè)計(jì),確保雷達(dá)主機(jī)的穩(wěn)定性和操作方便性;
3.采用超長(zhǎng)偽隨機(jī)脈沖編碼技術(shù),運(yùn)用軟件控制的全數(shù)字化設(shè)計(jì),并增加無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ埽?/span>
★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(shí)窗范圍:5ns~1us,可選;
★8.增益設(shè)置功能:用戶可自動(dòng)或手動(dòng)進(jìn)行增益調(diào)節(jié),且增益曲線可以分16段現(xiàn)場(chǎng)調(diào)節(jié);
9.測(cè)量方式:逐點(diǎn)測(cè)量、距離觸發(fā)測(cè)量、連續(xù)時(shí)間測(cè)量可選;
10.顯示方式:偽彩圖、堆積波形或灰度圖;
11.可動(dòng)態(tài)調(diào)試?yán)走_(dá)波形參數(shù):如時(shí)窗、采樣點(diǎn)數(shù)等;
★12.雷達(dá)數(shù)據(jù)傳輸可同時(shí)支持無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和有線網(wǎng)絡(luò)兩種方式;
★13.雷達(dá)供電方式為內(nèi)置可充電鋰聚合物電池供電,單塊電池可連續(xù)工作14小時(shí)以上;
14.數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)存儲(chǔ)和事后回放或打印輸出。
15.具有現(xiàn)場(chǎng)光標(biāo)回拉定位功能,方便現(xiàn)場(chǎng)管線定位。
16.可采用任何具有WLAN功能的設(shè)備作為顯示、處理、及存儲(chǔ)單元,如筆記本電腦、平板電腦等
DZLD-4000 探地雷達(dá)實(shí)際可探深度4米