频域反射计的原理与应用
拉曼光频域反射-概述说明以及解释
拉曼光频域反射-概述说明以及解释1.引言1.1 概述拉曼光频域反射是一种重要的光谱分析技术，利用拉曼散射光谱的特性，可以获取材料的结构信息和分子振动信息。
该技术在材料科学、化学分析、生物科学等领域广泛应用。
拉曼散射是指入射光与物质相互作用后发生的光频移，并产生经典的散射光谱。
而拉曼光谱则是通过测量材料在不同激发波长下的散射光谱得到的一种特殊光谱。
相比于传统的红外光谱，拉曼光谱具有非破坏性、快速、无需样品准备等优点，因此在科学研究和工程实践中得到广泛应用。
拉曼光频域反射是拉曼光谱技术的一种重要分支，它通过对材料进行多次激发和收集信号的操作，可以获得更高分辨率的拉曼谱图。
具体来说，拉曼光频域反射使用扫描镜片或其他光学元件对激发光斜照样品，通过波长多样性的入射，可以提取出更全面和详细的光谱信息。
在技术应用方面，拉曼光频域反射被广泛应用于材料结构表征、纳米材料分析、生物医学领域等。
例如，通过测量不同材料表面的拉曼光谱，可以确定材料的结晶性、物相变化等信息，对材料的性能进行分析和改进。
同时，该技术在生物医学领域也有着广泛的应用，如检测药物的疗效、生物标志物的识别等方面。
尽管拉曼光频域反射具有广泛的应用前景和优点，但也存在一些挑战和限制。
首先，该技术对样品表面的平整度和均匀性要求较高，对于非均匀样品或材料表面粗糙的情况，可能会影响测量结果的准确性。
其次，由于激光与样品的相互作用，样品可能会因为聚焦过强而产生破坏。
此外，高负荷的数据处理和仪器要求也是该技术在实际应用过程中需要面对的问题。
综上所述，拉曼光频域反射作为一种重要的光谱分析技术，在材料科学、化学分析、生物科学等领域具有广泛的应用前景。
然而，我们仍然需要持续努力解决其存在的挑战和限制，在技术和数据处理方面进行不断创新和改进，以促进该技术的进一步发展和应用。
1.2文章结构文章结构:本文分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分概述了本文的主题，即拉曼光频域反射，并介绍了文章的结构和目的。
分析射频导纳物位计的测量原理介绍
分析射频导纳物位计的测量原理介绍射频导纳物位计是一种常用的工业检测设备，广泛应用于化工、食品、医药等领域的物位测量。
本文将从测量原理介绍、工作原理说明、优缺点分析三个方面分析射频导纳物位计的特点。
测量原理介绍射频导纳物位计是基于高频信号传输的测量原理进行物位计算。
简单来说，其测量原理可以分为以下三个步骤：1.发射高频信号：导纳物位计会通过天线向被测介质中发射高频信号。
2.接受反射信号：被测介质会对导纳物位计发射的高频信号进行反射。
导纳物位计会通过接收天线接受到这个反射信号。
3.计算物位数据：由于导纳物位计知道发射信号和接收信号之间的距离，因此它能够通过计算反射信号的时间差来计算出物位数据。
工作原理说明射频导纳物位计的工作原理主要分为两种：时域反射法和频域反射法。
时域反射法是指导纳物位计通过比较发射信号和接收信号之间的时间差来计算物位数据。
这种方法的优点在于其测量精度高、数据可靠性强。
但是，其缺点是在信号反射过程中会受到干扰，从而影响测量精度。
频域反射法是指导纳物位计基于发射信号和反射信号之间的频率差异来计算物位数据。
这种方法的优点在于其不容易受到干扰，因此可以保证较高的测量精度。
缺点在于其灵敏度不高，因此不适用于某些要求高灵敏度的场合。
优缺点分析射频导纳物位计具有如下的优点：1.测量范围广：射频导纳物位计可以适用于各种液体和固体介质的物位测量，具有广泛的应用范围。
2.测量精度高：由于其采用高频信号传输的测量原理，因此具有较高的测量精度，可以满足不同领域的物位测量需求。
3.数据传输方便：射频导纳物位计可以实现数据传输，并且通过数据传输可以实现无线远程监控。
但是，射频导纳物位计也存在以下缺点：1.对环境要求高：射频导纳物位计对于环境的温度、湿度等因素有一定要求，这可能会影响其在某些特定场合的应用。
2.成本较高：射频导纳物位计的成本相对较高，不太适合一些预算有限的领域。
3.测量精度受限：射频导纳物位计虽然可以满足较高的测量精度，但在极端高温、压力等环境下，其测量精度仍可能受到限制。
光频域反射在光通信网络检测中实施对策
23Internet Communication互联网+通信为了保证其有效开展，并对我国后续的传输通讯产生有效助益，必须分析其现状，采取有效的措施。
作为一种新型技术，光纤通讯的“自检”以及“检测”非常重要，是其后续推广的“基准点”。
一、光频域反射进行检测的综合原理1.1基本组成原理分析对光频域反射进行分析，可以得知其检测原理主要包含了以下几个部分。
首先，为“线性扫频光源”、“迈克尔逊干涉仪”、“光电探测器”、“频谱仪”以及相应信号处理单元等[1]。
在检测过程当中，相互连接，形成统一的检测主体，并根据其自有功能，发挥作用。
在检测过程当中，探测仪可以根据相应的频率，进行线性扫描。
通过扫描结果，进行整合。
并基于干涉仪自身的光束（参考光），在镜像返回后进行探测，工程整体保持固定不变。
而另一个光束（信号光），可接入待测光纤，由光纤自身的折射率产生散射，完成光纤数值的注入(如图一，图片来源 郭新军、蒋威、耿都 光频域反射应用于光通信网络检测的方法探究)。
1.2具体的反射过程计算方法在整体的分析过程当中，为了便于理解，可以将测试光纤的长度设定为“L O ”，耦合光纤“x=0”，其光波的整体强度设定为“E0”。
且背向瑞利散射系数为“0(x)”，参考臂的反射系数为“r”。
整体的计算方式可分为“B(t)=w(t)/v g =B 0+yt”或E 0(0,t)=Ea(x)a(x)exp[-iB(t)x]dx、E r (0.t)=rE 0a(x r )光频域反射在光通信网络检测中实施对策□于振 长春师范大学计算机科学与技术学院【摘要】 本文将就光频域反射在光通信网络检测中的实施对策展开讨论，阐述光频域反射的基本原理。
分析光频域反射在光通信网络检测中的现状，研究如何在通信网络检测中有效的应用关频域反射。
【关键词】 光频域发射 光通信 网络监测 实施对策exp[-i2b(t)x r ]。
此外，考虑到光电探测器自身的平方率特性，因此，其整体输出电流也可写为“i ac =2R e [a(x)a(x)/ra(x r )exp[-i2B o (x-x t )]xexp[-i2(x-x t )yt]dxX(E 02+E r 2)。
拉曼光频域反射技术-概述说明以及解释
拉曼光频域反射技术-概述说明以及解释1.引言1.1 概述拉曼光频域反射技术是一种非常重要的光谱分析手段，通过激光光谱的特定性质，能够实现对物质的成分和结构的分析和鉴定。
相比传统的拉曼光谱技术，拉曼光频域反射技术具有更高的灵敏度和分辨率。
它适用于各种固体和液体样品的表面和界面分析，可以提供非破坏性的、快速的和准确的分析结果。
拉曼光频域反射技术的核心原理是拉曼散射效应。
当激光束照射到样品表面时，一部分光将被散射出去，被称为拉曼散射光。
这些散射光与激光波长存在一定的偏移，与样品的分子结构和振动模式密切相关。
通过测量这些拉曼散射光的频率偏移，我们可以获取样品的拉曼光谱信息，从而对样品进行分析和鉴定。
这种技术在许多领域都有广泛的应用。
在化学领域，拉曼光频域反射技术可以用于分析和鉴定各种化学物质，包括有机化合物、无机材料、生物分子等。
在材料科学和工程领域，它可以用于研究材料的组成、纯度、晶体结构和应变等特性。
在生命科学和医学领域，它可以用于分析器官组织、细胞和生物分子的结构和功能。
此外，它还可以应用于环境监测、食品安全检测、药物研发和品种鉴定等领域。
综上所述，拉曼光频域反射技术具有广泛的应用前景和研究价值。
通过准确分析样品的分子结构和振动模式，可以为各个领域的科学研究和实际应用提供有力支持。
未来，随着技术的不断发展，相信拉曼光频域反射技术将在更多领域取得新的突破和应用。
1.2 文章结构文章结构部分的内容：本文共分为三个部分，分别是引言、正文和结论。
引言部分主要对拉曼光频域反射技术进行概述，介绍了文章的结构和目的。
正文部分将详细介绍拉曼光频域反射技术的原理，并探讨其在不同应用领域的具体应用。
结论部分将对整篇文章进行总结，概括拉曼光频域反射技术的特点和优势，并展望其未来在相关领域的应用前景。
通过这样的文章结构安排，读者可以系统全面地了解拉曼光频域反射技术的原理、应用领域及其未来发展趋势。
目的部分的内容可以写成这样：1.3 目的本文的目的是介绍拉曼光频域反射技术的原理和应用领域，以增加读者对该技术的了解。
频域反射法原理-概述说明以及解释
频域反射法原理-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分的内容如下：引言部分是文章的开头，旨在给读者一个概述，介绍频域反射法的基本原理、应用领域以及本文的结构和目的。
频域反射法（Frequency Domain Reflectometry，简称FDR）是一种用于测量材料或媒介中电磁波传播特性的一种非侵入性测试方法。
通过对电磁波在材料或媒介中的反射和传播进行频谱分析，可以得到一系列有关材料性质的关键参数和特征。
本文将围绕频域反射法的基本原理、应用领域以及其优势和局限性展开探讨。
首先，在第2节中，我们将介绍频域反射法的基本原理，包括电磁波在材料中的传播和反射机制。
然后，在第3节中，我们将探讨频域反射法在不同领域的应用，包括材料科学、通信工程等。
在第4节中，我们将重点讨论频域反射法的优势和局限性，以便读者更全面地了解该方法的适用范围和局限性。
最后，在结论部分，我们将对全文进行总结，回顾我们所探讨的内容，并对频域反射法未来的发展和应用进行展望。
同时，我们也将就频域反射法的优势和局限性进行更深入的思考，以便读者对该方法有一个更清晰的认识和理解。
通过本文的阅读，读者将能够对频域反射法有一个全面的认识，了解其基本原理、应用领域和优势局限性。
我们希望本文能为读者对该方法的研究和应用提供一些启示，并促进其在相关领域的进一步发展和探索。
1.2 文章结构文章结构部分的内容如下：文章结构部分旨在向读者介绍本篇长文的组织结构和各个部分的内容概述。
文章按照以下大纲进行组织，主要分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分包括概述、文章结构和目的。
概述部分将简要介绍频域反射法的原理和应用，引起读者对该主题的兴趣。
文章结构部分则将阐明整篇长文的组织结构，让读者了解各个部分所涉及的内容。
目的部分将说明本文撰写的目的和意义，以引导读者对本文的重点关注。
正文部分是本篇长文的主体部分，主要分为频域反射法的基本原理、应用领域以及优势和局限性三个方面。
OFDR
光频域反射计(OFDR)是20世纪90年代以来的一个新技术，因能应用于各种范围的高精度测量和具有大的动态范围而吸引了研究者的兴趣。
OFDR系统需要的光源应该为线性扫频窄线宽单纵模激光器，所以对光源的要求很高，这也导致了国内对OFDR研究的缺乏。
由于OFDR能应用于各种范围的高精度测量和具有大的动态范围，还是吸引了众多研究者的兴趣。
随着国内光源调频技术的日益成熟，其发展和应用前景相当广阔。
目前使用较多的是光时域反射计(OTDR)。
OTDR是通过分析后向散射光的时间差和光程差进行检测。
探测分辨率的提高依赖于探测脉冲宽度的减小，但是，在激光功率一定的条件下。
会造成探测脉冲能量的降低和噪声电平的增加，从而引起动态范围的减小。
为了解决这个问题，其他的时域反射方法也在不断地研究中。
光频域反射计结构包括线性扫频光源、迈克尔逊干涉仪、光电探测器和频谱仪(或信号处理单元)等，基于光外差探测，其原理可用下图进行分析。
以频率为中心进行线性扫频的连续光，经耦合器进入迈克尔逊干涉仪结构分成两束。
一束经反射镜返回，其光程是固定的，称为参考光，另一束则进入待测光纤。
由于光纤存在折射率的微观不均匀性，会产生瑞利散射。
其中部分后向散射光满足光纤数值孔径而朝注入端返回，称为信号光。
如果传播长度满足光的相干条件，则信号光和参考光就会在光电探测器的光敏面上发生混频。
待测光纤上任一点X处的瑞利后向散射信号所对应的光电流的频率设置为0时，频率大小则正比于散射点位置x。
只要该频率小于光电探测器的截止响应频率。
光电探测器就会输出相应频率的光电流，其幅度正比于光纤x处的后向散射系数和光功率的大小，从而得到沿待测光纤各处的散射衰减特性，同时可以通过测试频率的最大值来推导出待测光纤的长度。
空间分辨率是指测量系统能辨别待测光纤上两个相邻测量点的能力。
空间分辨率高意味着能辨别的测量点间距短，即光纤上能测量的信息点就多，更能反映整条待测光纤的特性。
在OTDR系统中分辨率受探测光脉冲宽度的限制，探测光脉冲宽度窄，则分辨率高，同时光脉冲能量变小，信噪比减小。
OTDR和OFDR
两个技术现在光乘法相连的那个延迟时间跟其他两个延时时间不同，你调同了看看情况如何，然后体会一下。
调查一下otdr的情况，调查一下OFDR等类似的技术，包括他们的定位原理，精度，动态范围等。
OFDR光频域反射计(OFDR)作为一种先进的光纤测量技术,与光时域反射计(OTDR)相比,有着更高的空间分辨率。
光频域反射计(OFDR)是一种高分辨率测量仪器,其动态范围大,可应用于各种范围的测量。
光频域反射计(OFDR)是20世纪90年代以来的一个新技术，因能应用于各种范围的高精度测量和具有大的动态范围而吸引了研究者的兴趣。
OFDR系统需要的光源应该为线性扫频窄线宽单纵模激光器，所以对光源的要求很高，这也导致了国内对OFDR研究的缺乏。
由于OFDR能应用于各种范围的高精度测量和具有大的动态范围，还是吸引了众多研究者的兴趣。
随着国内光源调频技术的日益成熟，其发展和应用前景相当广阔。
目前使用较多的是光时域反射计(OTDR)。
OTDR是通过分析后向散射光的时间差和光程差进行检测。
探测分辨率的提高依赖于探测脉冲宽度的减小，但是，在激光功率一定的条件下。
会造成探测脉冲能量的降低和噪声电平的增加，从而引起动态范围的减小。
为了解决这个问题，其他的时域反射方法也在不断地研究中。
基本原理光频域反射计结构包括线性扫频光源、迈克尔逊干涉仪、光电探测器和频谱仪(或信号处理单元)等，基于光外差探测，其原理可用下图进行分析。
以频率为中心进行线性扫频的连续光，经耦合器进入迈克尔逊干涉仪结构分成两束。
一束经反射镜返回，其光程是固定的，称为参考光，另一束则进入待测光纤。
由于光纤存在折射率的微观不均匀性，会产生瑞利散射。
其中部分后向散射光满足光纤数值孔径而朝注入端返回，称为信号光。
如果传播长度满足光的相干条件，则信号光和参考光就会在光电探测器的光敏面上发生混频。
待测光纤上任一点X处的瑞利后向散射信号所对应的光电流的频率设置为0时，频率大小则正比于散射点位置x。
射频仪器的原理作用
射频仪器的原理作用
射频仪器是一种用于测量和分析射频信号的仪器，其原理和作用与射频电子学密切相关。
射频信号通常是介于几十千赫兹到几百千兆赫之间的高频信号，这种信号是在无线电
通信、雷达、导航、电视广播、卫星通信、医学诊断等领域中广泛应用的。
射频仪器的主要原理是利用射频信号的特性进行测量和分析。
对于不同类型的射频信号，可以使用不同的射频仪器，例如频谱分析仪、网络分析仪、信号发生器、示波器等。
频谱分析仪是一种用于测量信号频率、幅度和相位的设备，它通过将信号转换为频谱
形式，可以清晰地显示信号的频率和幅度信息。
频谱分析仪的原理是将射频信号通过输入
电路转换为中频信号，然后通过带通滤波器和带通放大器进行滤波和放大，最终通过FFT
算法将信号转换为频谱图。
网络分析仪是一种用于测量射频信号传输特性的仪器，它通过将信号分解为入射波和
反射波，并测量它们之间的相对幅度和相位差，从而确定网络的传输特性。
网络分析仪的
原理是利用时域反射法或频域扫描法进行信号的分解和测量，可以高精度地测量网络的S
参数和阻抗特性。
信号发生器是一种用于生成射频信号的仪器，它可以根据用户的要求产生各种不同频
率和幅度的信号。
信号发生器的原理是利用电磁波振荡器和控制电路产生高频信号，并通
过滤波和调节放大器的放大度和平衡度来调节输出信号的频率和幅度。
示波器是一种用于测量电信号波形的仪器，它可以将高频信号转换为可视化的波形图，以便进行测量和分析。
示波器的原理是利用射线阴影效应和电子荧光屏将电信号转换为可
视化的波形图，并通过调节放大器、触发器和扫描器来控制波形图的幅度和速度。
OFDR(光频域反射技术)的原理介绍
OFDR（光频域反射技术）的原理介绍1、光纤中的散射当光通过不均匀介质时会向四面八方传播，这就是光的散射，例如晴朗的天空呈现蓝色，海水也是蓝的，这都是太阳光发生散射的结果（波长较短的蓝光被大气微粒散射）。
同样的，当光在光纤中传输时，由于光纤中折射率分布不均匀，也会发生散射，主要有瑞利散射，布里渊散射与拉曼散射三种形式。
图1 太阳光的散射图2 光纤中的散射散射是光波与光纤介质的粒子相互作用的结果。
瑞利散射中，入射光被散射后，波长、频率并未发生变化，是一种弹性散射；布里渊散射中入射光与光纤中声波场发生作用，会出现高于原入射光频率的光和低于原入射光频率的光。
拉曼散射产生的结果与之类似，两者都属于非弹性散射。
分布式光纤传感技术（DOFS）就是通过采集光纤中散射光的信息进行测量的，可以分成如下几类：表1 分布式光纤传感技术的分类目前，OTDR技术发展成熟，多用于集成光路的诊断和光通信网络故障的检测，但受探测光脉冲宽度及空间分辨率与动态范围之间矛盾的限制，难以同时满足较大动态范围和较高空间分辨率，不适用于高精度测量领域。
在温度与应变传感领域，多使用基于布里渊散射的BOTDR、BOTDA 及BOFDA 技术，其中BOFDA 技术最高能实现2cm 的空间分辨率，但整个测试系统十分复杂，测量时间较长。
OFDR 技术是利用扫频光源相干检测技术对光纤中的光信号进行检测的一项技术，由于不受空间分辨率与动态范围之间矛盾的限制，其同时具备空间分辨率高（光学测量可达10μm），动态范围大，测试灵敏度高等特点，适用于短距离高精度监测领域如光器件内部剖析、土木工程模拟试验、车辆结构研究等。
2、光学相干检测光学相干检测的基本原理和无线电波外差探测原理基本一致，故又称光外差检测。
它是利用光的相干性将包含有被测信号的探测光和作为基准的参考光在满足一定条件下进行混频，输出两光波的差频信号的一种检测技术，其基本原理如下图：图1 相干检测基本原理设探测光、参考光的光电场分别为：)cos S S S S t (ωA (t)E ϕ+=)cos L L L L t (ωA (t)E ϕ+=则光电探测器输出的光电流为：2)]()([)(t E t E t I L S +=β其中，β为光电变换系数。
光频域反射技术
光频域反射技术光频域反射技术是一种应用于光学领域的技术，用于分析和测量材料的光学特性。
它通过测量光在材料中反射时的频率分布，可以得到材料的折射率、透射率以及其他光学参数。
本文将详细介绍光频域反射技术的原理、应用以及未来的发展方向。
光频域反射技术的原理基于光的干涉现象。
当光束从一个介质进入另一个介质时，会发生折射和反射。
反射光束在两个介质的交界面上发生反射，并且根据两个介质的折射率不同，反射光束的强度也会有所不同。
光频域反射技术利用干涉测量的原理，通过分析反射光束的频率分布，可以获得材料的光学参数。
光频域反射技术在材料科学、光电子学以及半导体工业中有着广泛的应用。
首先，它可以用于材料的表征和分析。
通过测量材料的反射光谱，可以获得材料的折射率、透射率等光学参数，从而了解材料的光学性质和结构特征。
其次，光频域反射技术还可以用于薄膜的生长和表面形貌的研究。
通过分析反射光谱的变化，可以监测薄膜的生长过程和表面形貌的演化。
此外，光频域反射技术还可以应用于光纤通信和光子器件的制造等领域，提高光学器件的性能和可靠性。
光频域反射技术具有很高的分辨率和灵敏度，可以测量非常细微的光学特性。
它可以实现高精度的光学参数测量，对于一些要求非常严格的应用，比如光子晶体材料和纳米材料的研究具有重要意义。
此外，光频域反射技术还具有非接触测量的优势，可以避免对材料的破坏和污染。
因此，它成为了材料科学和光学研究的重要工具。
随着科技的不断发展，光频域反射技术也在不断演进。
一方面，随着光学器件的迅猛发展，对光学参数测量的要求也越来越高，光频域反射技术需要不断提高分辨率和灵敏度，以满足实际应用的需求。
另一方面，随着纳米技术和光子学的兴起，对于微纳结构的研究也变得越来越重要，光频域反射技术需要适应新材料和新结构的测量需求。
光频域反射技术是一种重要的光学分析手段，可以用于材料的表征和分析。
它基于光的干涉原理，通过测量反射光谱的频率分布，可以获得材料的光学参数。
第六章 频域测量仪器原理及应用PPT课件
在T1＝T0/4、T1＝T0/8、T1＝T0/16情况下的方波频 谱图如下：
cn T1=T0 /4
T1=T0/8 T1=T0/16
- w00 w0 cn
- w00 w0 cn
- w00 w 0 第10页
nw0 nw0
nw0
电子测量原理
脉冲宽度和频带宽度（续2）
可见：当方波的周期T0固定不变时，频域中各条 谱线之间的间隔ω0也是固定的。随着T1（即脉冲 宽度）的减小，谱线从集中分布在纵轴附近渐渐 变得向两边“拉开”，即频带宽度逐渐增大，而 且幅度逐渐变低。
第11页
信号的能量谱
电子测量原理
能量谱表述信号的能量随着频率而变化的情况。
信号f(t)的能量能定量义密为度：谱E ，( 简)称能量f谱(t)或2d能t谱，
当E(ω) 有表限示时单，位f(t频)被带称内为所能含量能有量限。信任号何，带简宽称能 量信号。内的信号能量均与能量谱曲线下相应
由帕斯的瓦面尔积公成式正比 f(t)2d t21 F(j)2d
示为：
f(t) cnejn0t n
其中
02 T,cnT 1 T T //2 2f(t)ejn 0tdt
cn称为周期信号f(t)的付氏级数系数，或f(t)的频谱系 数。付氏级数明确地表现了信号的频域特性。
对应的周期信号付氏变换式为：
频谱密度函数 简称频谱
Fj2cnn0 n
第6页
周期信号的频谱特性
Байду номын сангаас
➢非周期信号的付氏变换
付氏级数表示仅限于周期信号。如果把非周期 信号视为周期无穷大的周期信号，则非周期信号可 通过付氏变换表示在频域中。
一个时域非周期信号的付氏变换定义为：
反射率测量技术在物理实验中的应用指南
反射率测量技术在物理实验中的应用指南引言：在物理实验室中，反射率测量技术扮演着关键的角色。
通过测量材料的反射率，我们可以了解材料的光学性质、表面特性以及电磁辐射的行为。
本文将指导你如何在物理实验中正确运用反射率测量技术，以获得准确而有意义的结果。
一、反射率的定义和意义反射率是指入射光线的能量被材料反射出的比例。
对于一个物体来说，反射率是一个对其表面特性和结构的重要指标。
通过测量反射率，我们可以了解材料对光的吸收能力、表面平滑度以及光学性能等。
二、常用的反射率测量技术1. 自发光反射光谱法自发光反射光谱法是一种常见且非破坏性的反射率测量技术。
在实验中，我们将材料置于光源下方，并用光谱仪来测量入射光与反射光之间的能量差异。
通过比较入射光和反射光的光谱，我们可以计算出材料的反射率。
2. 光源照度测量法光源照度测量法是一种简单而直接的反射率测量技术。
在实验中，我们使用光照计来测量入射光和反射光的亮度差异。
通过比较两者的亮度，我们可以计算出材料的反射率。
3. 半球反射法半球反射法是一种在实际应用中常用的反射率测量技术。
在实验中，我们使用一个半球形的反射器来收集入射光和反射光。
通过比较两者的强度，我们可以计算出材料的反射率。
三、正确操作反射率测量技术的步骤1. 准备工作在进行反射率测量之前，需要准备好实验所需的仪器和材料。
确保光源、光谱仪或光照计以及反射器等设备都处于正常工作状态。
2. 校准仪器在进行实验之前，务必进行仪器的校准。
校准的目的是保证测量结果的准确性和可靠性。
校准过程中应严格按照仪器的说明书进行操作，并进行必要的调整和校准。
3. 测量反射率根据所选用的反射率测量技术，进行相应的实验操作。
确保实验环境的稳定，避免干扰因素的影响。
在测量过程中，应注意保持入射光线的稳定，避免光线的散射和扩散，以保证测量结果的准确性。
4. 数据处理与分析完成测量后，对所得数据进行处理和分析。
根据测量原理和方法，计算出反射率的数值。
高分辨率光频域反射计的发展和应用
高分辨率光频域反射计的发展和应用1引言光频域反射计(OFDR)、光时域反射计(OTDR)和光学相干域反射计(OCDR)作为精确的测量方法已被广泛应用于从工程学到医学的各个领域。
OTDR是通过分析后向反射光的时间差和光程差之间的关系来进行测量的，它的分辨率依赖于光源的脉冲宽度。
OCDR和OFDR 都是通过用宽带光源进行层析而得到非常高的分辨率的。
其中，OFDR因能应用于各种范围的高精度测量和具有大的动态范围而吸引了研究者的兴趣。
OTDR是目前较为普遍的测量方法，但由于它的分辨率依赖于光源的脉冲宽度，因此只适合于较长距离的测量，同时它的分辨率也比OFDR的差。
比如，MW9076型OTDR在用于测量10 km左右的光纤时，所需要的脉冲宽度为l0 ns，空间分辨率为>=0.1 m。
而在2000年，KoichiroNakamura用FSF激光器作为光源，得到了分辨率为20mm、测量量程为18.5km 的OFDR系统.由此可见，OFDR技术的分辨率达到了cm量级，比OTDR的精确。
因此OFDR 技术的发展和应用前景相当广阔。
2基本原理OFDR系统(结构见图l)是基于光源扫频和光外差探测等原理建立的高分辨率测量系统。
它的分辨率和测量量程主要取决于光源的调频调制方式和光外差探测的分辨率。
下面主要介绍光源调制方式和光外差探测的原理和方法。
2.1光源的调制方式OFDR系统的光源需要一定的频率啁啾，但为了方便OFDR系统的商业化应用，大部分实验系统都是采用半导体激光器作为光源，然后再运用各种方法对光源进行频域调制的。
光源频域调制结果的好坏会直接影响整个系统的分辨率和测量范围，因此光源的调制是OFDR系统中最重要的一个环节。
图2所示为众多方法中一种较为成功的光源调制方式，该调制方式采用声光调制技术。
光源扫频后的输出特性如图3所示，其中AOM v 是声光调制的声波频率；RT τ为光子在腔内的往返时间；γ为斜率。
运用这种调制方式，能够得到较高的分辨率和较大的测量范围。
光频域反射计(OFDR)-周潜
扫频激光源
PBS
A
参考臂
LPF
x2
BPF
平衡接收 3dB PMC
45
20MHz AOFS
A
BPF
平衡接收
PBS
分布式光纤后向散射测量
10
OFDR 激光相位噪声结论
SSMF APC 1m APC 3km APC APC 1m APC 3km SSMF PC
SSMF APC 1m PC 1m APC 3km APC
FPGA DSP 数字信 号处理
ADC
控制总线
数据总线
分布式光纤后向散射测量
6
ARM 总体控制 界面处理
OFDR 相干接收
交叉干涉：交叉干涉信号混叠
外差检测
相干衰弱噪声：强度随机起伏
偏振失配：强度噪声
PBS
平衡混频接收
偏振分集接收
BPF
1 PLO xPs 2
平衡接收
xPLO Ps
尾端反射强度较弱时： 前端的微弱反射点 能清晰分辨出
尾端反射强度较强时： 前端的微弱反射点 几乎无法分辨
尾端反射强度较弱时： 前端能清晰分辨出 连续的反射事件
高相干性激光源：线宽压缩技术和窄线宽激光器 减小无必要反射：低反射的终端连接器或光纤匹配液
分布式光纤后向散射测量
11
OFDR在光纤接入网中的应用
Optical Signal
3dB PMC
A
x
Local Oscillator
2
45
20MHz AOFS
A
LPF
光频域反射仪OFDR
光纤通信由于其具有的传输频带宽、损耗小等特性。
自20世纪70年代以来发展迅猛，我国于90年代初期进行的大规模商用光纤通信系统建设。
目前已成为承载巨大信息容量的光缆传输网。
为保证安全全畅．需要有能够准确测量光纤传输特性的仪器。
目前使用较多的是光时域反射计(OTDR)。
OTDR 是通过分析后向散射光的时问差和光程差进行检测。
探测分辨率的提高依赖于探测脉冲宽度的减小，但是，在激光功率一定的条件下。
会造成探测脉冲能量的降低和噪声电平的增加，从而引起动态范围的减小。
为了解决这个问题。
其他的时域反射方法也在不断地研究中。
如伪随机探测信号的相关检测、互补格雷码检测等。
光频域反射计(OFDR)是20世纪90年代以来的一个新技术．因能应用于各种范围的高精度测量和具有大的动态范围而吸引了研究者的兴趣。
1 光频域反射计测量的基本原理光频域反射计结构包括线性扫频光源、迈克尔逊干涉仪、光电探测器和频谱仪(或信号处理单元)等，基于光外差探测，其原理可用下图进行分析。
以频率0ω为中心进行线性扫频的连续光。
经耦合器进入迈克尔逊干涉仪结构分成两束。
一束经反射镜返回，其光程是固定的，称为参考光，另一束则进入待测光纤。
由于光纤存在折射率的微观不均匀性，会产生瑞利散射。
其中部分后向散射光满足光纤数值孔径而朝注入端返回，称为信号光。
如果传播长度满足光的相干条件，则信号光和参考光就会在光电探测器的光敏面上发生混频。
为便于分析，设单模测试光纤长度为L ，耦合进入光纤x=O 处光波的电场强度为0E ，光功率衰减系数为()a x ，后向瑞利散射系数为()x σ，传播常数为0()()/g t t v t βωβγ==+，参考臂的反射系数为r ，则信号光和参考光的电场可以分别表示为：000(0,)()()exp[()]LE t E x a x i t x dx σβ=-⎰ （1） 0(0,)()exp[2()]r r r E t rE a x i t x β=- （2）考虑光电探测器的平方率特性。
OFDR(光频域反射技术)的原理介绍
OFDR（光频域反射技术）的原理介绍1、光纤中的散射当光通过不均匀介质时会向四面八方传播，这就是光的散射，例如晴朗的天空呈现蓝色，海水也是蓝的，这都是太阳光发生散射的结果（波长较短的蓝光被大气微粒散射）。
同样的，当光在光纤中传输时，由于光纤中折射率分布不均匀，也会发生散射，主要有瑞利散射，布里渊散射与拉曼散射三种形式。
图1 太阳光的散射图2 光纤中的散射散射是光波与光纤介质的粒子相互作用的结果。
瑞利散射中，入射光被散射后，波长、频率并未发生变化，是一种弹性散射；布里渊散射中入射光与光纤中声波场发生作用，会出现高于原入射光频率的光和低于原入射光频率的光。
拉曼散射产生的结果与之类似，两者都属于非弹性散射。
分布式光纤传感技术（DOFS）就是通过采集光纤中散射光的信息进行测量的，可以分成如下几类：表1 分布式光纤传感技术的分类目前，OTDR技术发展成熟，多用于集成光路的诊断和光通信网络故障的检测，但受探测光脉冲宽度及空间分辨率与动态范围之间矛盾的限制，难以同时满足较大动态范围和较高空间分辨率，不适用于高精度测量领域。
在温度与应变传感领域，多使用基于布里渊散射的BOTDR、BOTDA 及BOFDA 技术，其中BOFDA 技术最高能实现2cm 的空间分辨率，但整个测试系统十分复杂，测量时间较长。
OFDR 技术是利用扫频光源相干检测技术对光纤中的光信号进行检测的一项技术，由于不受空间分辨率与动态范围之间矛盾的限制，其同时具备空间分辨率高（光学测量可达10μm），动态范围大，测试灵敏度高等特点，适用于短距离高精度监测领域如光器件内部剖析、土木工程模拟试验、车辆结构研究等。
2、光学相干检测光学相干检测的基本原理和无线电波外差探测原理基本一致，故又称光外差检测。
它是利用光的相干性将包含有被测信号的探测光和作为基准的参考光在满足一定条件下进行混频，输出两光波的差频信号的一种检测技术，其基本原理如下图：图1 相干检测基本原理设探测光、参考光的光电场分别为：)cos S S S S t (ωA (t)E ϕ+=)cos L L L L t (ωA (t)E ϕ+=则光电探测器输出的光电流为：2)]()([)(t E t E t I L S +=β其中，β为光电变换系数。
反射波法检测的基本原理
1FDP-204PDF型低应变检测仪的基本原理基桩完整性反射波法测试技术是以一维波动理论为基础的[ 2, 3 ]. 假定基桩作为均匀细长的线弹性杆件, 当桩顶受到纵向冲击力作用时, 激起桩纵向应力波沿桩身传播. 根据波动方程的解, 桩的应力波传播规律为:U R = RU 1, (1)U T = TU 1. (2)式(1) 和式(2) 中,U I、U R 和U T 分别表示入射波、反射波和透射波, R 和T 分别表示反射系数和透射系数.当桩身波阻抗有明显变化时, 就会有反射波回到桩顶引起基波振幅和相位发生变化, 由记录分析仪所接收到的波形数据, 就可以判断桩身的完整性, 其检测如图1 所示.图1低应变反射波法检测桩身完整性示意图2 桩身不同缺陷理论与实测波形分析根据反射波法的原理, 当桩身波阻抗(Q cA ) 发生变化时, 会产生反射波和透射波, 其中反射波传回桩顶, 被传感器接收. 根据接收到的波形信号, 可以分析桩身的完整性. 现场检测时, 常见的桩身缺陷类型主要有: 扩径、缩径、断裂、离析、夹泥、胶结不良以及桩底浮渣较多等.2. 1完整桩的波形曲线当桩身完整时, 仅存在唯一的反射界面, 即桩底反射面, 其理论曲线如图2 所示. 在条件较好的情况下, 可以得到明显的桩底反射波(如图3 所示) , 该曲线是用高阻尼传感器通过橡皮泥粘结, 用力棒激振在某工地工程桩上测得的. 此时, 可以利用波速c、反射时间t 和桩长L 三者之间的关系(即L = ctö2) 来估算桩长或波速. 进而根据波速与砼强度的关系来评估桩身混凝土的强度[ 4 ].图2完整桩理论波形曲线图3完整桩实测波形曲线2. 2扩径桩的波形曲线在桩身扩径处有Q1 = Q2, c1= c2,A 1< A 2, 因此其反射系数R < 0, 故扩径处反射波与入射波反相(如图4 所示). 根据平均纵波波速和反射波走时差t′, 可以估算扩径的位臵L ′, 即有L ′= ct′ö 2. 对于实际工程桩, 由于受扩径处反射波的影响, 桩底反射往往不是很明显(如图5 所示).图4扩径桩理论波形曲线图5扩径桩实测波形曲线2. 3缩径桩的波形曲线在桩身缩径处有Q1 = Q2, c1= c2,A 1> A 2, 因此其反射系数R < 0, 故缩径处反射波与入射波同相(如图6 所示). 同样根据平均纵波波速c 和反射波走时差t′, 可以估算缩径的位臵L ′, 即有L ′= ct′ö 2. 实际的工程桩的实测波形曲线如图7 所示.图6缩径桩理论波形曲线e图7缩径桩实测波形曲线e2. 4断裂桩的波形曲线在桩身断裂处, 其反射系数R = 1, 即在桩身断裂处发生全反射, 这时往往可以见到多次反射波, 桩底反射信号很难见到. 图8 所示为某工地工程桩, 该桩在2. 7 m 处断裂, 在图8 中可以见到多次反射.2. 5离析、胶结不良桩的波形曲线在桩身离析和胶结不良处有Q1 = Q2 , c1= c2, A 1= A 2, 其反射系数R > 0, 故反射波与入射波理论上应该同相, 但由于波速发生改变, 使得波的频率也发生变化, 其高频成分衰减较快, 使得波形变得平坦(如图9 所示).至于是由离析还是胶结不良引起的, 则要结合施工时的情况和地质报告等辅助资料来加以区分.图8断裂桩实测波形曲线图9离析桩实测波形曲线图10嵌岩桩实测波形曲线2. 6嵌岩桩的波形曲线对嵌岩桩, 如果桩底没有浮渣或浮渣比较少, 桩和基岩接触良好, 则桩底反射信号不明显, 但经过指数放大等技术处理, 有时可以见到一反相反射信号. 如果桩底浮渣较多, 有时可以看到一同相反射波出现, 由于浮渣对波的吸收较强, 有时也很难见到反射信号(如图10 所示).3 数据分析方法动态测试与静态测试最大的区别在于动态测试包含了对多种频率成分的动态信号记录问题. 在分析桩身完整性时, 通常只利用了时域波形, 通过对时域曲线的分析来判断桩身的完整性, 而没有利用所测曲线的频谱特性, 这实际上是浪费了一半的资源. 事实上, 频谱分析是研究动态测试系统频响问题的主要手段. 研究波形曲线的频谱特性, 可以更好地指导现场测试和对桩身完整性作出辅助性分析. 如图11 所示为某工地的一根工程桩, 从时域曲线可以看出, 在1. 7 m s 处有一微小的反射波, 可能此处存在缺陷, 但由其频谱曲线可以看到, 各共振峰间距基本相等, 该桩应为完整桩. 图12 所示为同一工地的另一根缩径桩, 由其频谱曲线可以看到, 各共振峰间距不相等. 同时, 在选择传感器的安装方法时, 利用频谱分析各自的安装谐振频率, 然后选择谐振频率最高的安装方法是很有必要的, 因为它将充分延拓系统的测试范围. 大家都知道, 尼龙锤测试效果比铁锤好, 长大桩时用力棒检测效果最好, 时域里虽然可以比较激振效果的好坏, 但对于好坏的解释与理解却常常是在频谱分析的基础上使用频率概念进行的.图11完整桩频谱曲线图12缩径桩频谱曲线很多情况下, 由于各种干扰成分的存在, 时域里如不进行滤波处理则难以进行分析, 这时滤波成为一种重要的手段, 但有时候, 滤波容易导致波形畸变以至影响分析判断; 相反, 在频域里, 各种频率成分一目了然, 只要对所用测试系统进行认真分析, 极易排除干扰成分. 当时域信号一致性较差或干扰太严重时, 利用频域分析比较各信号的共同点(共振峰) , 分析这些共振峰所对应的缺陷, 然后再反过来在时域里进行验证, 这是相当好的一个办法, 有时候时域里难于发现桩底反射, 频域里反而可以找到, 时域里难于检测的浅部缺陷, 频域里也较易发现. 当然, 频域分析只能成为时域分析的一个必不可少的补充, 因为频域分析本身尚有许多不足之处, 如缺陷性质难于确定, 缺陷位臵计算偏差较大以及对于同一缺陷引起的相邻共振峰难于识别等. 这些影响了频域分析的效果, 也是频域分析没有广泛应用起来的主要原因. 不过, 频域分析是时域分析的一种有效补充, 这一点是不容臵疑的[ 5 ].4 检测中的注意事项4. 1激振问题在基桩检测时, 激起高质量的脉冲波是提高检测质量的关键, 理论分析和多年的实践经验表明, 激振技术是反射波法完整性检测的重要环节. 在检测时, 通常使用瞬态激振, 最简单的方法是用手锤或力棒激振, 其机理建立在碰撞理论上. 当桩身较长或桩身砼连续性差时, 用铁质或木质手锤激发很难识别桩底反射信号, 其原因是铁质或木质手锤激发的信号频率较高, 在桩身中传播时衰减较快, 此时可以采用不同质不同材质组成的力棒激振较易获得桩底反射信号. 在检测时应注意, 提高激振脉冲波的频率, 可以提高分辨率, 但容易衰减的高频波对长桩不易获得桩底反射, 因此只能用频率较低的脉冲波来获取桩底反射, 再用高频波来检测桩身上部的缺陷.由实测的波形记录来看[ 4 ] , 激振脉冲波的频率大约在300～1 500 Hz 左右. 不同的桩长和桩型, 其激振的频率不一样, 一般60 m 左右的摩擦桩或30 m 左右的摩擦端承桩, 脉冲波的主频在300～500 Hz 左右; 10～20m 的短桩, 脉冲波的主频在500～1 000 Hz 左右; 小于10 m 的短桩, 脉冲波主频可高至1 000～1 500 Hz. 激振时另外一个要注意的问题是激振的能量要适中, 并不是能量越大越好. 对于硬地层, 由于桩身内脉冲波能量扩散较多, 其所需的激振能量应稍微大一些. 此外, 激振时要干脆、利索, 不要拖泥带水, 最好是由有经验的人专门激振, 以使每次的激振波形基本一致, 有利于对比分析.4. 2传感器与粘结剂的选择传感器是基桩检测的“眼睛”, 它的频响特性、阻尼大小、灵敏度和动态范围等对实测波形的影响非常大. 反射波法对传感器有特殊的要求, 由于传感器处于激振点附近, 很强的激振信号要不畸变的接收下来, 同时又要把传播几十米长距离后反射回来的波加以接收转换成电信号, 因此传感器的量程范围和动态范围要足够宽, 且要有较高的灵敏度. 在强烈的激振下, 其余振要短, 这就要求它有良好的阻尼特性. 在通常情况下, 我们可以使用不同特性的传感器多测几组曲线,通过对比分析进一步提高分析精度.在传感器性能较好的情况下, 必须选择好粘结剂, 使传感器与基桩得到较好的耦合. 目前常用的粘结剂有石膏粉、橡皮泥、蛇皮膏、黄油等, 此外, 有些检测人员还使用咀嚼后的口香糖作为粘结剂. 在这些粘结剂中, 石膏粉粘结的耦合频率较高, 而后几种的耦合频率较低. 应该注意的是, 当桩头较湿时, 采用橡皮泥和蛇皮膏作为粘结剂其粘结的效果不是很好, 此时最好用石膏粉.4. 3桩头的处理灌注桩的桩头往往有一层浮浆, 特别是人工挖孔灌注桩, 由于桩头一般低于地面, 成桩后经沉淀作用, 会使桩身上部出现一层较厚的浮浆, 这使得在用小锤激振时能量不够集中, 发散较快, 激振的脉冲波频较低, 影响检测效果, 因此在检测时必须将浮浆打掉, 同时保持桩头平整.此外, 预制桩在贯入过程中桩头可能产生破损, 灌注桩在破除浮浆时也可使桩头产生破碎, 这将使弹性波能量快速衰减, 严重时使激发的脉冲波不规则, 严重影响检测效果, 甚至造成误判现象. 因此, 我们在检测时要注意桩头情况.4. 4辅助资料的收集在进行桩基检测时应该注意辅助资料的收集, 结合辅助资料来分析桩身的缺陷类型. 这些辅助资料包括岩土工程地质勘察报告、灌注桩的成孔工艺、成桩机具和工艺以及桩基施工记录等. 根据这些辅助资料, 可以分析可能出现哪些缺陷,甚至缺陷出现的部位. 例如, 对于人工挖孔灌注桩, 不可能出现缩径, 而桩底浮渣可能是这类桩的主要缺陷; 对于振动沉管灌注桩, 必须注意桩身上部的缺陷, 这类桩极易出现缩径或断桩现象. 在软地层与硬地层分界面处, 可能会形成反射波等. 如果传感器靠近钢筋安装, 则钢筋会对检测波形产生影响. 这些都是在进行桩基检测时必须注意的问题.Uma reflexão dos princípios básicos de detecçãoPile Integrity Testing é um método de onda de reflexão para uma teoria da onda unidimensional [2, 3]. Suponha que, mesmo as estacas finas como varetas elásticas, quando. Topo da pilha pela força do impacto longitudinal quando agitado ao longo da pilha do eixo longitudinal de propagação da onda de estresse De acordo com a equação de onda, a propagação das ondas de tensão nas pilhas como segue:R U RU = 1, (1)U T = 1 TU (2).Tipo (1) e (2), a IU, UR, e UT, respectivamente, a onda incidente, refletida onda ea onda transmitida, R e T, respectivamente, reflexão e coeficientes de transmissão.Quando a pilha quando as alterações marcadas na impedância, haverá topo da pilha causada pela onda refletida de volta para mudanças fundamentais na amplitude e fase, o analisador grava os dados de forma de onda recebida, podemos determinar a integridade da pilha, e sua detecção Figura 1.Figura 1 Detecção de integridade de baixa tensão pilha refletida diagrama ondaDois defeitos diferentes de teoria e análise da onda medida pilhaDe acordo com o princípio do método de reflexão de ondas, quando aimpedância da pilha (ACQ) as alterações, seráDa onda de reflexão e transmissão de ondas, refletida da onda que retorna ao topo do monte, é o receptor de sensor. RootDe acordo com os sinais de onda recebida, para analisar a integridade da pilha. Detecção de cena, muitas vezesVeja os tipos de defeito de pilha são: expansão, estiramento, fratura, a segregação, a lama do grampo, o cimento não éLiang ea escumalha pilha mais e assim por diante.2,1 curva de onda Cheio de pilhaQuando a pilha completa, existe apenas um refletor único que reflector fundo da pilha, oCurvas teóricas mostrado na Figura 2. No caso de melhores condições, a pilha pode ser significativamenteO fim da onda refletida (Figura 3), a curva é o sensor o cimento de borracha de amortecimento de alta ligada, haste de vibração forçada em uma pilha no site da medida. Neste ponto, podemos utilizar a velocidade c, e as t tempo de reflexão comprimento pilha a relação entre L (ie L = ctö2) para estimar aduração da pilha ou velocidade. e, em seguida, de acordo com a relação entre a velocidade ea resistência do concreto para avaliar a força de um monte de concreto [4].Figura 2 uma teoria completa de curvas de onda de pilhaFigura 3, a pilha curva medida onda intacta2,2 expansão curva de onda pilhaExpansão na pilha em um Q1 = Q2, c1 = c2, A 1 <A 2, então o coeficiente de reflexão R <0, portanto, o incidente de expansão e de ondas refletidas na RP (Figura 4). Com base na velocidade da onda e comprimento médio de viagem da onda refletida t diferença de tempo ' pode estimar a posição de expandir L ', que é L' = ct'ö 2. Para a pilha de reais, devido à crescente influência da onda refletida no final pilha de reflexão muitas vezes não é óbvio (Figura 5).Figura 4 Teoria da curva de expansão da onda pilhaFigura 5 post diâmetro ampliado curvas medidas onda2,3 curva de onda estiramento da pilhaEstiramento na pilha em um Q1 = Q2, c1 = c2, A 1> A 2, para a reflexão, o coeficiente R <0, então o diâmetro reduzido nas ondas incidentes e refletidas em fase (Figura 6). A mesma base da velocidade c longitudinal onda média e refletido da onda de viagens t diferença de tempo , pode-se estimar a localização do estiramento L ', que é L' = ct'ö 2. pilha curva real medido de forma de onda mostrada na Figura 7.Figura 6 carícias teoria de curvas de onda de pilhaeFigura 7 carícias medida curva de forma de onda e pilha2,4 curva de onda de quebra de estacaNo intervalo pilha dentro, o coeficiente de reflexão R = 1, que a reflexão total ocorre nos intervalos de pilha, então pode ver muitas vezes múltiplas ondas refletidas, a pilha de reflexãoO sinal é difícil de ver. Figura 8 mostra o site de uma pilha, a pilha 2. 7 m em falta, pode ser visto na Figura 8 reflexões múltiplas.2,5 Segregação, mal cimentado curva de onda pilhaSegregação e mal cimentada na pilha em um Q1 = Q2, c1 = c2, A 1 = A 2, o coeficiente de reflexão R> 0, então a onda refletida ea teoria da onda incidente deve ser o mesmoFase, mas por causa das mudanças de velocidade, fazer alterações nafreqüência das ondas, a alta freqüência de decaimento componentes rapidamente, tornando a forma de onda se torna plana (Fig. 9).Como é causado pela segregação ou mal cimentado, eles têm a situação com a construção e relatórios geológicos e outros dados auxiliares que devem ser distinguidos.Figura 8 Curva pilha Fratura medido de forma de ondaFigura 9, a forma de onda medidos pilha segregação curvaFigura 10 estacas na curva de forma de onda medida2,6 estacas na curva da ondaNa pilha, se não houver monte de outras escórias ou escória menos, pilhas e Bedrock bom contato, em seguida, monte o sinal refletido não é óbvia, masapós a alta do índiceTécnicas de processamento e grande, e às vezes pode ver o reflexo de um sinal de inversão. Se pilhaO fim da escumalha mais, às vezes você pode ver a fase com a onda refletida aparece, a flutuaçãoResíduo na absorção de uma forte onda, e às vezes é difícil ver o sinal refletido (figura 10).3 Análise de DadosDinâmico e teste estático a maior diferença é que o teste dinâmico incluivárias componentes de freqüência dos problemas de gravação dinâmica do sinal. Na análise da integridade da pilha, geralmente usando apenas ondas no domínio do tempo por meio de análise no domínio do tempo da curva para determinar a pilha a integridade do corpo, sem usar a curva do espectro medido, que é realmente um desperdício de metade dos recursos. Na verdade, a análise espectral é o estudo do problema do sistema de ensaio dinâmico, o principal meio de resposta de freqüência. estudar o espectro da curva de forma de onda, você pode melhores testes no local para orientação e apoio àintegridade da pilha. Figura 11 mostra uma pilha de um site, a partir da curva no domínio do tempo pode ser visto no 1. 7 ms em uma pequena reflexão pode ser falho aqui, mas a sua curva espectral pode ser visto, quase igual distância entre o pico de ressonância, a pilha deve ser uma pilha completa. Figura 12 mostra a raiz do mesmo site de uma outra pilha de diâmetroreduzido, a sua curva espectral ver que o espaçamento pico de ressonâncianão é igual. Ao mesmo tempo, a escolha do método de instalação do sensor, o uso da análise espectral a instalação de sua freqüência de ressonância e, em seguida selecione o método de maior freqüência de ressonância de instalação é necessária, pois dará sistema de extensão total Medição da Teste intervalo. Nós todos sabemos melhor do que o martelo do martelo de nylon teste é bom, quando a força de teste de haste de pilhas crescem melhor, embora o tempo de efeito de vibração de domínio podem ser comparados Bom ou ruim, mas a interpretação e compreensão do bem e do mal é muitas vezes baseada na análise do conceito de espectro de freqüência de uso.Spectral curva da Figura 11 pilha completaFigura 12 estiramento curva do espectro de pilhaEm muitos casos, devido à presença de componentes de interferência, se não para o domínio do tempo de filtragem é de difícil análise, em seguida,tornar-se um importante meio de filtragem, mas, às vezes, o filtro facilmente levar a uma onda de distorção, bem como análise de impacto para determinar, em contrapartida , no domínio da freqüência, todos os componentes defreqüência de relance, enquanto o sistema de ensaio utilizado uma análise cuidadosa é muito fácil de corrigir os componentes de interferência. sinal no domínio do tempo é a falta de cumprimento ou de interferência muito grave, o uso da análise no domínio da freqüência e comparação dos sinais em comum (pico de ressonância), a análise desses picos de ressonância correspondente ao defeito e ligue no domínio do tempo para verificar se esta é uma maneira muito boa, e às vezes difícil de encontrar o tempo pilha reflexão domínio, mas pode ser encontrada no domínio da freqüência , no domínio do tempo é difícil de detectar defeitos superficiais, no domínio da freqüência é também maisfácil de encontrar. Claro que, no domínio da freqüência de análise de análise no domínio do tempo pode ser um complemento essencial para a sua própria análise no domínio da freqüência, porque ainda há muitas falhas, difícil determinar a natureza de tais defeitos, localização do defeito e para o cálculo de grande desvio causado pelos mesmos vícios difíceis de identificar outros picos de ressonância adjacentes. Estes efeitos da análise no domínio dafreqüênciaO efeito não é amplamente utilizado na análise de domínio de frequência a principal razão para isso. Entretanto, a análise no domínio da freqüência de análise no domínio do tempo é um complemento eficaz, e este é sem dúvida [5].Nota 4: Detecção4,1 problemas de vibraçãoDetecção na pilha, e agitou o pulso da chave de alta qualidade para a qualidade é melhorar a análise, detecção e anos de experiência prática tem mostrado que a tecnologia de vibração é a detecção do método onda refletida uma parte importante de integridade. No teste, o comumente usadoinstantânea excitação do estado, a maneira mais simples é a mão ou bumerangue martelo de excitação, o mecanismo baseado na teoria da colisão. Quando a pilha de estacas de concreto ou de continuidade mais pobres, o uso de ferro ou de madeira é difícil identificar a mão-martelo de excitação pilha sinal refletido, a razão é de ferro ou de madeira martelos sinal de excitação de alta freqüência, a propagação da pilha diminui rapidamente neste momento pode ser composto de diferentes materiais com qualidade diferente da haste de força mais fácil de obter excitação pilha sinal refletido. No teste deve prestar atenção e melhorar a freqüência de pulso de excitação, pode melhorar a resolução, mas fácil de atenuação das ondas de alta freqüência não são facilmente disponíveis no longa reflexão pilha pilha, portanto, apenas usar um pulso de baixa freqüência para obter reflexão pilha, e então as ondas de alta freqüência para detectar a falta de topo da pilhaDepressão. Vista para o registro da forma de onda medida [4], a freqüência de vibração do pulso é de cerca de 300 ~ 1 500 Hz ou menos. Pilha tamanho e tipo diferentes da pilha, a excitaçãoNão é a mesma freqüência, geralmente cerca de 60 m ou 30 m monte de atrito em torno de pilhas, a freqüência da onda de pulso em cerca de 300 ~ 500 Hz;10 ~ 20 metros de estacas, a freqüência da onda de pulso de 500 ~ 1000 Hz ou menos, menos de 10 m de estacas, a freqüência da onda de pulso pode ser tão alta quanto 1 000 1 500 Hz ~ emocionante nota quando o outro problema é que a energia de excitação deve ser moderado, e não a energia que o melhor para.. formação dura, a propagação da energia da onda de pulso na pilha de mais, a energia de excitação necessária deve ser ligeiramente maior. Além disso, quando totalmente emocionante, ágil, e não de forma descuidada, de preferência por pessoas experientes dedicados excitação, Então, basicamente o mesmo cada vez que a onda de excitação épropício à análise comparativa.4,2 sensor ea escolha do ligantesensor de detecção é um monte de "olhos", e sua resposta de freqüência, amortecimento tamanho, sensibilidade e gama dinâmica da forma de onda medida é muito grande. Reflexão método tem exigências especiais sobre o sensor, o sensor está perto do ponto de excitação, sinal de excitação é tanto uma forte distorção do receptor para baixo, enquanto dezenas de metros de comprimento colocado espalhar depois de receber a onda refletida e convertida em sinais elétricos, para o âmbito e alcance da gama dinâmica do sensor deve ser grande o suficiente, e tem de alta sensibilidade. da excitação forte, a vibração ainda é menor, o que requer que ele tenha boas propriedadesde amortecimento. Sob circunstâncias normais, podemos usar vários sensores com características diferentes de medição vários conjuntos de curvas, comparando-se a continuar a melhorar precisão da análise. No caso do desempenho do sensor é melhor, você deve escolher uma pasta boa, assim que o sensor e obter um monte de acoplamento bem. Actualmente, são comumente usados em gesso, cola, plasticina, o creme de pele de cobra, manteiga, etc Além disso, alguns inspectores também usar goma de mascar como uma pasta depois. Na pasta, o pó de gesso, o acoplamento da ligação de alta freqüência, em seguida, o acoplamento de baixa freqüência diversos. Note-se que, quando a cabeça da estaca relativamente húmido, o uso do cimento de borracha e gesso como um efeito de pele de cobra ligante daligação não é muito bom neste momento é melhor usar gesso em pó.4.3 Tratamento da cabeça da estacaPilhas tendem a ter uma camada de polpa de cabeça flutuante pilha, especialmente a pilha artificial perfurados, cabeça da estaca geralmente émenor do que o solo, por precipitação, após a pilha, a pilha vai aparecer uma espessa camada de flutuar na parte superior da polpa, o que faz Quando animado pela energia no martelo não é suficiente concentrar, mais rápido, divergência de baixa freqüência da onda de pulso de excitação, os resultados dos testes de impacto e, portanto, deve ser teste de celulose flutuantedestruídos, mantendo a formação cabeça da estaca. Além disso, estacas,pré-moldados danos penetração que podem ocorrer durante a cabeça da estaca, estaca em quando pode se livrar de celulose flutuante ter quebrado a cabeça da pilha, que rapidamente decaem energia das ondas elásticas, e no pulso irregular grave tão animado, afetam seriamente os resultados do teste, mesmo erros da justiça causados pelo fenômeno. Portanto, devemos prestar atenção quando a condição de cabeça testes pilha.4,4 auxiliares de coleta de dadosDurante a fundação de pilha deve prestar atenção a coleta de dadossecundários, dados secundários que analisou a pilha com o tipo de defeito. A informação de suporte, incluindo relatório de investigação geotécnica de engenharia geológica, a tecnologia buraco Pile, equipamentos e tecnologia em uma pilha e pilha registros de construção. Com base nestes dados auxiliares, que podem analisar os possíveis defeitos, e até mesmo o site de defeitos ocorrem. Por exemplo, uma pilha perfurados artificial, impossívelcarícias, enquanto a pilha de escória podem ser os principais defeitos dessas pilhas , pois a vibração da pilha, a pilha deve ser notado que a parte superior dos defeitos, pilhas propensas ao fenômeno da estricção ou pilha quebrado no chão macio e chão duro na interface da possível formação da onda refletida e assim por diante Se o sensor estiver perto do bar.. instalação, o aço vai afetar a detecção do sinal. esses são detectados durante a pilha deve prestar atenção.A reflection of the basic principles of detectionPile Integrity Testing is a reflection wave method for one dimensional wave theory [2, 3]. Assume that even the slender piles as elastic rods, whenTop of the pile by the longitudinal impact force when stirred along the pile shaft longitudinal stress wave propagation. According to wave equation, the stress wave propagation in piles as follows:U R = RU 1, (1)U T = TU 1. (2)Type (1) and (2), UI, UR, and UT, respectively, the incident wave, reflected wave and transmitted wave, R and T, respectively, reflection and transmission coefficients.When the pile when marked changes in impedance, there will be top of the pile caused by the reflected wave back to fundamental changes in the amplitude and phase, the analyzer records the received waveform data, we can determine the integrity of the pile, and its detection Figure 1.Figure 1 Detection of low strain pile integrity reflected wave diagramTwo different defects of theory and measured pile wave analysisAccording to the principle of reflection wave method, when the pile impedance (QcA) changes, willOf reflection wave and transmission wave, reflected wave which returns the top of the pile, is the sensor receiver. RootAccording to the received waveform signals, to analyze the integrity of the pile. Scene detection, oftenSee the pile defect types are: expanding, necking, fracture, segregation, clip mud, cement is notLiang and the scum pile more and so on.2.1 Full wave curve of pileWhen the pile complete, there only exists a unique reflector that pile bottomreflector, theTheoretical curves shown in Figure 2. In the case of better conditions, the pile can be significantlyThe end of the reflected wave (Figure 3), the curve is the sensor by the high damping rubber cement bonded, forced vibration rod in a pile on the site measured. At this point, we can use velocity c, and the reflection time t pile length the relationship between L (ie L = ctö2) to estimate the pile length or velocity. and then according to the relationship between velocity and concrete strength to assess the strength of concrete pile [4].Figure 2 a complete theory of wave curves of pileFigure 3, the measured waveform curve intact pile2.2 expanding pile wave curveExpanding in the pile at a Q1 = Q2, c1 = c2, A 1 <A 2, so the reflection coefficient R <0, so the expanding incident and reflected waves at the RP (Figure 4). Based on the average longitudinal wave speed and reflected wave travel time difference t ' can estimate the position of expanding L ', that is L' = ct'ö 2. For the actual pile, due to the expanding influence of reflected wave at the pile end of reflection is often not obvious (Figure 5).Figure 4 Theory expanding pile wave curveFigure 5 post expanded diameter curves measured waveform2.3 necking wave curve of pileNecking in the pile at a Q1 = Q2, c1 = c2, A 1> A 2, so the reflection coefficient R <0, so the reduced diameter at the incident and reflected waves in phase (Figure 6). The same basis of the average longitudinal wave speed c and reflected wave travel time difference t ', can estimate the location of necking L', that is L '= ct'ö 2. the actual measured waveform curve pile shown in Figure 7.Figure 6 necking theory of wave curves of pileeFigure 7 necking measured waveform curve e pile2.4 breaking wave curve of pileIn the pile breaks in, the reflection coefficient R = 1, that total reflection occurs in the pile breaks in, then can often see multiple reflected waves, reflection pile Signal is difficult to see. Figure 8 shows the site of a pile, the pile 2. 7 m at fault, can be seen in Figure 8 multiple reflections.2.5 Segregation, poorly cemented pile wave curveSegregation and poorly cemented in the pile at a Q1 = Q2, c1 = c2, A 1 = A 2, the reflection coefficient R> 0, so the reflected wave and incident wave theory should be the samePhase, but because of velocity changes, make changes in the frequency of waves, the high frequency components decay rapidly, making the waveform becomes flat (Fig. 9).As is caused by segregation or poorly cemented, they have the situation with the construction and geological reports and other auxiliary data to be distinguished.Figure 8 Fracture pile curve measured waveformFigure 9, the measured waveform curve segregation pileFigure 10 piles in the measured waveform curve2.6 piles in the wave curveOn the pile, if there is no dross or scum pile less, piles andBedrock good contact, then pile the reflected signal is not obvious, but after index dischargeTechnical processing and large, and sometimes can see the reflection of a reverse signal. If pileThe end of scum more, sometimes you can see the phase with the reflected wave appears, the floatingResidue on the absorption of a strong wave, and sometimes it is difficult to see the reflected signal (Figure 10).3 Data AnalysisDynamic test and static test the biggest difference is that the dynamic test includes multiple frequency components of the dynamic signal recording problems. In the analysis of pile integrity, usually using only time-domain waveforms by time domain analysis of the curve to determine the pile the integrity of the body, without using the measured spectrum curve, which is actually a waste of half of the resources. In fact, the spectral analysis is to study the problem of dynamic test system the primary means of frequency response. study the spectrum of the waveform curve, you can better guidance on-site testing and to supporting the integrity of the pile. Figure 11 shows a pile of a site, from the time domain curve can be seen in 1. 7 ms at a small reflection may be flawed here, but its spectral curve can be seen, almost equal distance between the resonance peak, the pile should be a complete pile. Figure 12 shows the root of the same site of another reduced diameter pile, its spectral curve see that the resonance peak spacing is not equal. At the same。