[发明专利]一种用于钻孔雷达定向探测的天线装置及其三维探测方法

说明书

本发明涉及一种用于钻孔雷达定向探测的天线装置及其三维探测方法，该装置包括：微型电机、转轴、外壳屏蔽罩、外壳透射罩、四通道旋转接头、旋转角度传感器、接收换能器、发射换能器、内壳屏蔽罩、内壳透射窗和电子指南针；该微型电机的输出轴与该转轴连接，转轴、四通道旋转接头、旋转角度传感器、内壳屏蔽罩与电子指南针依次同轴连接，接收换能器和发射换能器设置在该内壳屏蔽罩内部；内壳透射窗设置在内壳屏蔽罩的侧壁上。外壳屏蔽罩设置在微型电机、转轴、四通道旋转接头和旋转角度传感器的外部，外壳透射罩设置在内壳屏蔽罩和电子指南针的外部。能够实现精细化的雷达信号发射与接收，解决传统二维雷达天线电磁波不定向探测的技术弊端。

技术领域

本发明涉及地下工程物理探测技术领域，具体涉及一种用于钻孔雷达定向探测的天线装置及其三维探测方法。

背景技术

城镇化水平的不断提高使得大量土地资源被占用。为提高土地资源利用率，地下空间开发利用项目逐渐增多。地下工程属于隐蔽工程，施工建造前通常需进行地质调查或病害探测，以保证新建上部结构的使用安全。钻孔雷达探测是一种较为有效、便捷的普查性物理探测技术，首先在目标场地预先钻孔和下放雷达天线，然后通过天线收发雷达信号并探测和分析钻孔周围地质情况，一般可用于探测钻孔周围溶土洞、岩土异常体、地层断裂带、地下管线结构等异常体。

目前，钻孔雷达使用的是一种径向发射和接收的天线，只能粗略探明异常体在钻孔周围的大概区域，无法对探测异常体的具体方位进行精确定位，以致难以采取针对性工程后处理措施。例如，在某钻孔深度位置探测到溶洞构造，然而溶洞具体在钻孔的左方、右方、前方或后方位置均不能确定，所以探测出溶洞也无法及时处理。

因此，本领域技术人员亟需研发一种新的中继器连接方式设置方法来解决上述的技术问题。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明提供一种用于钻孔雷达定向探测的天线装置及其三维探测方法。

根据本发明公开实施例的第一方面，提供一种用于钻孔雷达定向探测的天线装置，所述装置包括：

微型电机1、转轴2、外壳屏蔽罩3、外壳透射罩4、四通道旋转接头5、旋转角度传感器6、接收换能器7、发射换能器8、内壳屏蔽罩9、内壳透射窗10和电子指南针11；

所述微型电机1的输出轴与所述转轴2连接，所述转轴2、四通道旋转接头5、旋转角度传感器6、内壳屏蔽罩9与所述电子指南针11依次同轴连接，所述接收换能器7和发射换能器8设置在所述内壳屏蔽罩9内部，以使所述转轴2、四通道旋转接头5、旋转角度传感器6、接收换能器7、发射换能器8、内壳屏蔽罩9与所述电子指南针11跟随所述微型电机1的输出轴同步转动；

所述内壳透射窗10设置在所述内壳屏蔽罩9的侧壁上；

所述外壳屏蔽罩3设置在所述微型电机1、转轴2、四通道旋转接头5和旋转角度传感器6的外部，所述外壳透射罩4设置在所述内壳屏蔽罩9和电子指南针11的外部，所述外壳屏蔽罩3和外壳透射罩4共同构成所述天线装置的外壳。

可选的，所述内壳透射窗10包括第一内壳透射窗和第二内壳透射窗；

所述接收换能器7位于所述发射换能器8的上方，所述第一内壳透射窗位于所述第二内壳透射窗的上方；

所述第一内壳透射窗与所述接收换能器7相对应，用于限制所述接收换能器7接收电磁波信号的方向；

所述第二内壳透射窗与所述发射换能器8相对应，用于限制所述发射换能器8发射电磁波信号的方向。

可选的，所述天线装置还包括：牵引线12和电动滑轮机构13；

所述微型电机1通过所述牵引线12与所述滑轮机构13连接，以保证所述微型电机1的通电运行以及所述天线装置与所述滑轮机构13之间的传输数据。