SPECIFICATIONS/CS-1700 技术参数

在某公司墙体结构检测演示报告

工作概述：

2015年11月16日某公司的邀请到贵司进行设备演示，携带我公司代理的俄罗斯CS-1700 钢筋扫描雷达，对贵司承重立柱内部钢筋和缺陷进行相关检测。探测深度0.6米左右，探测效果清晰直观。

2、CS-1700一体化雷达的技术优势：

 全中文操作界面，操作简单；

 轻质便携，组装方便快捷；

现场准确定位各种钢筋钢拱架；

 有效解决建筑结构、混凝土结构探测中的相关问题；

具备定位功能，现场管线定位、定深，无需用尺量测；

自动增益校准和滤波处理，自动设置时窗；

数字化天线控制卡，高精度探测及数据存储；

 兼容 WindowsXP、win7系统，智能诊断报警；

雷达主机具备天线自动识别功能，无须手动设置参数，支持热插拔，无须关机重启即可插拔各个电缆。

雷达主机采用模块设计，配置灵活，硬件升级自如。

探测速度5Km/h，连续工作时间10小时以上；

3、探测方法及原理：

探地雷达作为工程物探检测具有连续、无损、高效和高精度等优点。探地雷达由一体化主机、天线及配套软件等部分组成，根据电磁波在有耗介质中的传播特性，探地雷达以宽频带短脉冲的形式向介质内发射高频电磁波(几MHz-几GHz)，当其遇到不均匀体(界面)时会反射部分电磁波，其反射系数由介质的相对介电常数决定，通过对雷达主机所接收的反射信号进行处理和图像解译，达到对隧道初期支护厚度、二次衬砌混凝土厚度、拱架位置分布及钢筋位置分布情况、围岩与衬砌混凝土结合情况及仰拱衬砌、仰拱回填厚度及隧道内缺陷病害进行无损检测(见图2)。

在隧道衬砌厚度的检测中，主要涉及到媒质有：混凝土、钢筋、空气、水和围岩，其物性差异如下表：

常见物质的相对介电常数

从表中可以看出，隧道内所涉及到的这几种媒质物性差异较大，会形成较强烈反射，例如，当衬砌内有脱空或钢筋（钢拱架）都会产生十分强烈的反射，物性的明显差异是地质雷达法检测隧道衬砌质量和钢筋数量的前提条件

                                    数据采集                                            时距曲线                                            雷达图

                                                         图2   探地雷达工作原理示意图

电磁波在特定介质中的传播速度V是不变的 ，因此根据探地雷达记录上的地面反射波与反射波的时间差ΔT，即可据下式算出异常的埋藏深度H：

                                        (1)

  式中，H即为目标层厚度；

 V是电磁波在地下介质中的传播速度，其大小由下式表示：

                             (2)

 式中，C是电磁波在大气中的传播速度，约为3×10⁸m/s；ε为相对介电常数，取决于地下各层构成物质的介电常数。

 雷达波反射信号的振幅与反射系数成正比，在以位移电流为主的低损耗介质中，反射系数r可表示为：

                            (3)

 式中，ε₁、ε₂为界面上、下介质的相对介电常数。

 反射信号的强度主要取决于上、下层介质的电性差异，电性差异越大，反射信号越强。

 雷达波的穿透深度主要取决于地下介质的电性和中心频率。导电率越高，穿透深度越小；中心频率越高，穿透深度越小，反之亦然。

4、探查结果与分析：

    探地雷达数据处理包括预处理（ 标记和桩号校正，添加标题、标识等）和处理分析，其处理流程如图4所示，其目的在于压制规则和随机干扰，以尽可能高的分辨率在探地雷达图像剖面上显示反射波，突出有用的异常信息（包括电磁波速度，振幅和波形等）来帮助解释。

探地雷达所接收的是来自地下不同电性界面的反射波，其正确解释取决于检测参数选择合理、数据处理得当、模拟实验类比和读图经验等因素。本次探查获得的管线反射信号均较为明显。

下图为处理后的3D平面图像：

              下图为3D立体图像截图                            

图中灰色部分是平面图：拱形是钢筋的表示形态。

图中的红色、黄色、绿色、蓝色，四种颜色代表钢筋

及在混凝土中的状态，走向。

通过坐标尺可以知道位置和深度等信息。如下图

下图为平面分视图：

下图为被测物的位置和深度数据：

5、说明：

因检测前未对被检部位做电磁波波速标定计算，所以按经验值赋值115mm/ns，此数值为之前若干检测数据标定得出的平均值，比较探测基本无误差。