[發明專利]聲波法空間位置測試

無效

• 申請號: 201010129789.2
• 申請日: 2010-03-23
• 公開（公告）號: CN102269815A
• 公開（公告）日: 2011-12-07
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 建研地基基礎工程有限責任公司;修朝英
• 主分類號: G01S15/42
• 分類號: G01S15/42
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明為一種測量空間位置變化的測試方法，主要用于地質、地基、地震監測和其它地下或水下測量指定空間點的位置變化。

一.測試原理，根據聲波傳播規律，當在某一點(激振點)激振發出聲波時，該聲波會在介質中傳播，設聲波在激振點到另一點(測振點)之間傳播速度(波速)為v，傳播到測振點所需要的時間為t，測振點到激振點之間的直線距離為L，在已知波速v時，通過測得t，通過式1即可算得L。如果測振點有兩個以上(含兩個)時，且排列位置滿足圖2所示要求，若已知v為兩測振點之間聲波傳播速度(波速)，通過測得聲波在兩測振點傳播所需時間t，同樣根據式(1)可算出兩測振點之間的直線距離。在多點測試時，各點既可以做為激振點也可以做為測振點，當在某點進行激振時，設激振時刻t＝0，其它測振點接收到聲波的時間，乘以對應的波速，即為該測振點到激振點的直線長度；如果對應一個激振點，有兩個以上(含兩個)測振點接收同一個聲波時，應保證激振點和各測振點均在同一條直線上，如圖2所示，當激振點1激振時，測得聲波從測振點1到測振點2的傳播時間，已知該兩點之間的波速，根據式(1)算出該兩點之間的距離。

L＝v·t????(1)

根據以上原理，在空間直角坐標系中，如圖1所示，設M(x，y，z)點為被測點，x，y，z為被測點M的空間直角坐標值，另外4點0(0，0，0)、M1(x1，y1，z1)、M2(x2，y2，z2)、M3(x3，y3，z3)為基準點，其中0點為坐標系的原點，且M1、M2、M3三點分別與0點的連線長度已知，分別為R1、R2、R3。在上述各點埋設測振-激振一體化傳感器，該傳感器既具有測試振動信號的功能，又可以產生振動信號。

設M點分別到M1點、M2點、M3點、0點的直線長度為R1、R2、R3、R0；設M1點、M2點、M3點分別到0點的直線長度為R10、R20、R30，到0點的波速分別為C10、C20、C30；設聲波從M點分別到M1點、M2點、M3點、0點的傳播速度(波速)分別為C1、C2、C3、C0，聲波傳遞時間分別為t1、t2、t3、t0。根據式(1)，它們滿足以下關系式：

R0=t0·C0R1=t1·C1R2=t2·C2R3=t3·C3---(2)]]>

設：