专利名称：平板式地震波与电磁波接收装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种混凝土结构缺陷探测仪器，特别是一种应用在混凝土结构缺陷探测过程中的信号接收装置。
背景技术：
目前，超声波仪探测法和地质雷达探测法是应用在混凝土结构缺陷探测领域的主要方法。超声波仪探测法主要用于检测混凝土裂缝深度、宽度以及混凝土缺陷的大致形 状。其原理是利用发射换能器发射超声波，超声波在探测对象中传播，当遇到不连续界面(裂缝、空洞、水囊等病害)时，超声波反射回来，由接收换能器接收反射回来的超声波，并记录下传播时间，由于超声波在均匀介质中的传播速度可实测，因此可换算出裂缝的深度或缺陷的位置等参数。这种方法的缺点是，目前的超声波探测是单点逐点探测，难以对混凝土缺陷进行空间解译与描述，探测深度较浅，探测效率低。地质雷达探测法是利用超高频电磁波探测介质的分布。具体来说，就是通过发射脉冲电磁波讯号，在遇到探测目标时，会产生反射讯号并传送到接收端，根据有无反射讯号，判断有无被测目标；如果有反射讯号，则根据反射讯号的到达滞后时间及目标物体的平均反射波速来大致计算出探测目标的距离。这种方法的缺点是，地质雷达为超高频电磁波一次场探测，探测深度较浅，并且由于介质的各向异性，存在探测结果多解性问题。现有一种“地震波(地震波属于超声波)+电磁波”的综合参数探测法，该探测法是一种新的混凝土结构缺陷探测法，该探测法由极小间距三维地震探测法和瞬变电磁重叠回线法组成，是一种采用地震波法与电磁波法组合的方式对探测对象进行探测的方法(两种方法组合进行探测的方法)，这种探测法利用两种参数“波速+电阻率”来解译并描述混凝土结构缺陷的大小和性质，可以大大提高混凝土结构探测的可靠性和精度。但是，采用极小间距三维地震探测法时，需要配合使用专门的地震波接收装置，采用瞬变电磁重叠回线法时，需要配合使用专门的电磁波接收装置，而现有的地震波接收装置和电磁波接收装置各自独立，所以制造和使用成本较高，使用起来也比较麻烦。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种既可以接收到地震波、也可以接收到电磁波的平板式地震波与电磁波接收装置。为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案一种平板式地震波与电磁波接收装置，包括地震波传感器支撑载体和安装在地震波传感器支撑载体上的多个地震波传感器，其特征在于所述地震波传感器支撑载体为平板形状，地震波传感器支撑载体的上表面上开有多个传感器固定孔，每个传感器固定孔上均盖有传感器封堵盖，在地震波传感器支撑载体的内部、在多个传感器固定孔的外围围有一圈空腔。所述地震波传感器支撑载体上连接有一个航空插头，该航空插头上的针的数量大于地震波传感器的数量，所述地震波传感器放置在传感器固定孔中，并且所有的地震波传感器的正极分别通过导线与航空插头上的信号针一个一个对应连接，所有的地震波传感器的负极通过导线相连到一起以后又与航空插头上的接地针连接。所述地震波传感器支撑载体上还连接有一个接线盒，所述空腔中缠绕有发射线圈和接收线圈，并且发射线圈和接收线圈均与所述接线盒连接。相邻两传感器固定孔的圆心之间的距离为3cm 20cm。所述传感器固定孔可呈矩阵方式排列。所述发射线圈的电阻可为I. 3欧，接收线圈的电阻可为8. 8欧。所述航空插头上设有I 50号针，其中I 49号针为信号针，50号针为接地针，所述传感器固定孔有四十九个，地震波传感器也有四十九个，并且四十九个地震波传感器 的正极分别通过导线与航空插头上的I 49号针连接，四十九个地震波传感器的负极通过导线相连到一起后又与航空插头上的50号针连接。所述传感器固定孔可按7X7的矩阵方式排列。与现有技术相比本实用新型具有以下特点和有益效果本实用新型既可以接收地震波，也可以接收电磁波，非常适合应用在“地震波+电磁波”的综合参数探测法中。具体来说，就是在“地震波+电磁波”的综合参数探测法中，只需使用本实用新型一个就可以接收到地震波和电磁波两种信号，所以即节省了费用，又方便了混凝土结构缺陷的探测。本实用新型内的地震波传感器采用极小间距的方式进行排布，可进一步提高探测的准确性。地震波传感器的极小间距是相对于地震波传感器的常规间距而言，地震波传感器的常规间距的多为I米左右，而本实用新型中的极小间距为3cm 20cm。“地震波+电磁波”的综合参数探测法探测的缺陷形式主要是空洞和水囊，这种探测法可以提高小缺陷的探测能力，探测准确率较高，可以达到非�：玫奶讲庑Ч�。使用时，针对缺陷特点，利用本实用新型和与本实用新型配合使用的已有的采集器，采用极小间距三维地震探测法(地震波适合探测空洞)对探测对象内的空洞进行探测，采用瞬变电磁重叠回线法(电磁波适合探测水)对探测对象中的水囊进行探测。采用极小间距三维地震探测法进行探测时，通过人工敲击震源，产生的超声波在探测对象中传播，当遇到目标体(与周围介质不同)时会产生反射波并反射，此时本实用新型通过地震波传感器组接收反射波(冲击回波产生的地震波激发地震波传感器组)，然后通过计算反射波的反射时间，并确定波速，从而判断目标体的大体方位和大小。极小间距三维地震探测法与传统的超声波仪探测法相比，解决了超声波难以进行空间探测、探测深度浅和效率低的问题。采用瞬变电磁重叠回线法进行探测时，利用不接地回线(或电偶源)在探测对象上方发送一次脉冲磁场(或电场)，将产生一个向探测对象传播的一次瞬变磁�。诟么懦〉募だ略谔讲舛韵竽诓辛�(该涡流的大小取决于该探测对象的导电能力，导电能力强则感应涡流强)，在一次瞬变磁场消失后，它将有一个过渡过程(衰减过程)，该过渡过程又产生一个衰减的二次磁场在探测对象内传播。在探测对象上方用本实用新型中的接收线圈来接收二次磁场(利用瞬变电磁二次磁场进行扫描探测)，该二次磁场的变化，将反映探测对象内的电性情况，进而判断目标体的形状和方位。瞬变电磁重叠回线法与传统的地质雷达探测法相比，它的探测深度比地质雷达法探测到的深度深，解决了地质雷达探测深度浅的难题，同时它还可以对极小间距三维地震探测法的探测结果进行验证性探测，提高了探测的可靠性。
以下结合附图对本实用新型做进一步详细的说明。 图I是本实用新型的立体示意图。图2是本实用新型的主视示意图。图3是图2中A-A剖面的示意图。图4是图3中B-B剖面的示意图。图5是地震波传感器与航空插头连接的电路原理图。附图标记1 一地震波传感器支撑载体、2 —地震波传感器、3 —航空插头、4 一传感器封堵盖、5 —发射线圈、6 —接收线圈、7 —接线盒、8 —传感器固定孔、9 一空腔。
具体实施方式
实施例参见
图1-5所示，这种平板式地震波与电磁波接收装置，包括地震波传感器支撑载体I (非金属材质，比如尼龙)和安装在地震波传感器支撑载体上的多个地震波传感器2。所述地震波传感器支撑载体I为平板形状，地震波传感器支撑载体I的上表面上开有多个传感器固定孔8，每个传感器固定孔8上均盖有传感器封堵盖4，在地震波传感器支撑载体I的内部、在多个传感器固定孔8的外围围有一圈空腔9。所述地震波传感器支撑载体I上连接有一个航空插头3，该航空插头3上的针(包括信号针和接地针)的数量大于地震波传感器2的数量，所述地震波传感器2放置在传感器固定孔8中，并且所有的地震波传感器2的正极分别通过导线与航空插头3上的信号针一个一个对应连接，所有的地震波传感器2的负极通过导线相连到一起以后又与航空插头3上的接地针连接。为了保证地震波传感器2通过导线与航空插头3连接，地震波传感器支撑载体I中还设有走导线用的接线孔。所述地震波传感器支撑载体I上还连接有一个接线盒7，所述空腔9中缠绕有发射线圈5和接收线圈6，并且发射线圈5和接收线圈6均与所述接线盒7连接，整体作为电磁扫描测试部分的测试天线。本实施例中，发射线圈5和接收线圈6均采用铜线，发射线圈5的电阻为I. 3欧，接收线圈6的电阻为8. 8欧。作为优选的实施方式，本实施例中，传感器固定孔8呈矩阵方式排列。作为优选的实施方式，相邻两传感器固定孔8的圆心之间的距离a为3cm 20cm。本实施例中，航空插头3上设有I 50号针，其中I 49号针为信号针，50号针为接地针。所述传感器固定孔8有四十九个，按7X7的矩阵方式排列。地震波传感器2也有四十九个，并且四十九个地震波传感器2的正极分别通过导线与航空插头3上的I 49号针连接，四十九个地震波传感器2的负极通过导线相连到一起后又与航空插头3上的50号针连接，作为利用地震波原理进行探测的测试探头。所述航空插头3和接线盒7均与采集器信号连接，采集器将接收到的信号处理以后又传到计算机上。
权利要求1.一种平板式地震波与电磁波接收装置，包括地震波传感器支撑载体(I)和安装在地震波传感器支撑载体上的多个地震波传感器(2)，其特征在于 所述地震波传感器支撑载体(I)为平板形状，地震波传感器支撑载体(I)的上表面上开有多个传感器固定孔(8)，每个传感器固定孔(8)上均盖有传感器封堵盖(4)，在地震波传感器支撑载体(I)的内部、在多个传感器固定孔(8)的外围围有一圈空腔(9)； 所述地震波传感器支撑载体(I)上连接有一个航空插头(3)，该航空插头(3)上的针的数量大于地震波传感器(2)的数量，所述地震波传感器(2)放置在传感器固定孔(8)中，并且所有的地震波传感器(2)的正极分别通过导线与航空插头(3)上的信号针一个一个对应连接，所有的地震波传感器(2)的负极通过导线相连到一起以后又与航空插头(3)上的接地针连接； 所述地震波传感器支撑载体(I)上还连接有一个接线盒(7 )，所述空腔(9 )中缠绕有发射线圈(5)和接收线圈(6)，并且发射线圈(5)和接收线圈(6)均与所述接线盒(7)连接。
2.根据权利要求I所述的平板式地震波与电磁波接收装置，其特征在于相邻两传感器固定孔(8)的圆心之间的距离(a)为3cm 20cm。
3.根据权利要求I所述的平板式地震波与电磁波接收装置，其特征在于所述传感器固定孔(8)呈矩阵方式排列。
4.根据权利要求I所述的平板式地震波与电磁波接收装置，其特征在于所述发射线圈(5)的电阻为I. 3欧，接收线圈(6)的电阻为8. 8欧。
5.根据权利要求I所述的平板式地震波与电磁波接收装置，其特征在于所述航空插头(3)上设有I 50号针，其中I 49号针为信号针，50号针为接地针，所述传感器固定孔(8)有四十九个，地震波传感器(2)也有四十九个，并且四十九个地震波传感器(2)的正极分别通过导线与航空插头(3)上的I 49号针连接，四十九个地震波传感器(2)的负极通过导线相连到一起后又与航空插头(3)上的50号针连接。
6.根据权利要求5所述的平板式地震波与电磁波接收装置，其特征在于所述传感器固定孔(8)按7X7的矩阵方式排列。
专利摘要一种平板式地震波与电磁波接收装置，包括地震波传感器支撑载体和安装在地震波传感器支撑载体上的多个地震波传感器，所述地震波传感器支撑载体为平板形状，地震波传感器支撑载体的上表面上开有多个传感器固定孔，每个传感器固定孔上均盖有传感器封堵盖，在地震波传感器支撑载体的内部、在多个传感器固定孔的外围围有一圈空腔，所述地震波传感器支撑载体上连接有一个航空插头，地震波传感器支撑载体上还连接有一个接线盒，所述空腔中缠绕有发射线圈和接收线圈，并且发射线圈和接收线圈均与所述接线盒连接。本装置既可以接收地震波，也可以接收电磁波，所以既节省了费用，又方便了混凝土结构缺陷的探测。
文档编号G01N29/07GK202794069SQ201220468560
公开日2013年3月13日 申请日期2012年9月14日 优先权日2012年9月14日
发明者叶英, 王晓亮 申请人:北京市市政工程研究院
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