探地雷达现场试验报告(样本)

探地雷达现场测试

试验报告

项目名称：

测试地点：

测试单位：

协作单位：

长沙理工大学交通运输工程学院

200 年月日

探地雷达现场测试任务书

探地雷达现场测试记录

附件

探地雷达现场测试规程

一、规程说明

本规程适用于LTD-3系列探地雷达的所有试验和现场测试，对探地雷达的试验设计、现场测试、数据处理和解释等给出执行标准。本规程自2002年3月开始执行。

二、确认测试任务和制定详细的测试计划

1、接到测试/试验任务后，立即确认测试目的和具体要求，据此制定详细的测试计划（过程），确定需要的仪器型号、相关的测试软件，以及合适的天线配置。

2、依据测试计划准备需要的仪器设备：

主要设备：工控机C、雷达主机R、收发天线A；

辅助设备/工具：数据传输线（R→C）、短电源线(R→C)、32米电缆线(R→A)；

电源转换器（交→直）、带插座的长电源线；直接电缆（并口线）、螺

丝刀、胶带；测试计划和记录纸、笔；

可选设备：12V直流电瓶

测试环境：工控机内的DOS系统下应装有RADSYS处理系统和相关工具；

Windows98系统下应装有LTDR测试软件、GR For LTD回放和处理软

件、Super图形处理软件、字处理及其它工具软件。

三、测试前的准备工作

1、收集与探测目标及所处环境有关的基础资料

基础资料的收集既可以为制定测试程序提供依据，又可为测试数据的处理和解释提供必要的参考资料。

2、测网布置

测量工作以前必须首先建立测区坐标，以便确定记录剖面的平面位置。测网布置与目标的大小和所处方位有关：

测线应该沿与物体的长轴或走向垂直的方向布置，目标长轴方向不明时，最好使用方格网进行测量。

3、仪器参数的选择

测量参数选择合适与否直接关系到测量结果的合适性和正确性。测量参数包括天线中心频率、时窗、采样率、测点点距与发射、接收天线间距等。

（1）天线中心频率的选择

天线中心频率的选择需兼顾目标深度、目标最小深度及天线尺寸是否符合场地

需要，它可由下式初步确定：

0)f MHz =

式中，x 为要求的空间分辨率，m ； ε为围岩的相对介电常数。

对深层目标进行探测时，应采用MHz 300~50等较低频率的天线；探测浅层且线度较小的目标时，应该选用MHz 1000~500或者更高频率的天线。

（2）时窗的选择

时窗W （单位ns ）的选择主要取决于最大探测深度max d （单位m ）与地层电磁

波速度υ（单位m/ns ）:

max 2(130%) ()d

W m υ

=⨯+

（3）雷达记录时间采样率的选择

采样率由Nyquist 采样定律确定，即 max

1

2t f ∆=

发射频率的覆盖范围可由中心频率确定：

005.1~5.0f f f =

实际应用中，最大频率取中心频率的10~5倍，即

max

1

10t f ∆=

用记录道的采样点数表示就是：

样点数/扫描 = （时窗/发射脉冲宽度）10⨯

（4）道间距的选择

离散测量时，为了确保地下介质的响应在空间上不重叠，亦应遵循Nyquist 采

样定律。Nyquist 采样间隔x n （单位m ）应该为围岩中波长的1

4

，即

14x n λ==

当反射体变化较大时，点距要小于x n ；当反射体比较平整时，点距可适当放宽。 连续测量时的最大移动速度：

max (/20υ<⨯+扫描率）（天线宽度目标大小） 此值保证了有20次扫描通过目标。

12V直流

电 瓶

雷达主机

微 机

收发天线

发射机接收机32米电缆线

红色

黑色

电源线

数据传输线

脉冲线

标记线

（5）

天线间距的选择

天线间距S 的选择应使最深目标体相对接收天线与发射天线的张角为临界角的两倍，即

S =

可以看出，增加天线距，可加大探深，但是增加天线距将给测试工作带来极大不便，更重要的是，随天线距的增加，垂向分辨率将降低。因此在实际应用中，天线距S 常取作

目标体最大深度的20%。 （6）天线方向的取向

偶极天线的极化方向应保证与物体的长轴或走向保持一致，目标长轴方向不明

时，最好使用两组正交方向的天线分别进行测量。

四、探地雷达的测试过程（以路面检测为例）

1、确定测试目的，选择合适仪器系列

路面厚度检测要求垂向分辨率高、施工省时快速，因此选用专用公路检测仪，

使用LTD-3R 探地雷达仪器，配以1000MHz 喇叭天线（空气耦合）和专用测距轮。

2、根据路面情况和实际工作量指定施工计划

3、正确连接仪器

图1 LTD 探地雷达实际连线示意图

图2 LTD-3R 路面检测车载系统

4、检测过程

（1）调试测量参数；

（2）根据事先编写的施工计划，测量并记录每条测线的起始和结束桩号、位置等尽可能详细的与之有关的基础资料；

（3）确定道间距（一般为0.46m）和车辆行驶速度（h

~

5比较合适）；

20

km/

（4）选择有代表性的地点进行钻孔取芯，提供其中一组数据（包括介质分布和层厚度）供标定传播速度用，其它数据用来检验探测精度（误差应该控制在5%以内）。

五、供解释用基础资料的收集

1、收集有关的地质资料

包括测区的地质调查资料、钻孔柱状图及一些特殊地质问题的性质和特征。

2、测量前的试验工作

布置经过有钻孔或者已知岩层分布测区的试验测线，以确定选择的参数是否合理，同时获得该地区的典型雷达图象。