[發明專利]一種實時獲取標定材料介電常數的控制方法

在審

• 申請號: 201910508085.7
• 申請日: 2019-06-12
• 公開（公告）號: CN110187191A
• 公開（公告）日: 2019-08-30
• 發明（設計）人: 毛小松;徐志;楊曉靜
• 申請（專利權）人: 蘇州奇摩智能科技有限公司
• 主分類號: G01R27/26
• 分類號: G01R27/26;G01S13/88;G01N27/22
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種實時獲取標定材料介電常數的控制方法，其用于反映瀝青實時攤鋪厚度以及壓實度，通過確定標定材料與空氣界面的實時反射系數幅值Γ_i，并基于所述標定材料與空氣界面的實時反射系數幅值Γ_i確定標定材料的相對介電常數ε_ri，實現無損不停機介電常數實時檢測標定，克服目前雷達測試振動以及只做初始介電常數標定進而導致不能實時真實反映材料厚度、均勻性、壓實度、病害等應用的不足和缺點，以進一步推進探地雷達商業化進程。本發明使用簡單，操作便捷，功能強大，實用性強，高效精確，具有極高的商業價值。

技術領域

本發明屬于探地雷達應用領域，具體地，涉及一種實時獲取標定材料介電常數的控制方法。

背景技術

探地雷達具有檢測范圍廣、工作效率高和定位明確的特點，被廣泛應用于瀝青路面厚度檢測、壓實度預測及均勻性預測和路面結構層病害調查等領域。探地雷達由發射裝置以固定方式向被測物激發電磁波，通過層間反射獲得所需的信息。

不同材質不同配比不同壓實度下路面介質材料電磁波傳播速度都會存在差異，基于探地雷達檢測最關鍵的一步就是對介電常數進行標定。金屬板反射法是目前被認可的介電常數標定方法，但在實際工程應用中，探地雷達隨著機械振動、路面起伏等因素會造成測試距離和入射角的實時變化，進而顯著影響相對介電常數的測試結果。測試距離引入的測試誤差主要由工程測試現場只在校準過程中進行金屬板全反射校準，而在行進測試過程中只檢測待測目標反射幅值引起的。

傳統的標定方法包括：鉆孔取芯法。該方法具有直觀準確的優勢，但需要破壞原有路面，獲得的數據點有限，需要停機進行取樣，而且只能做初始標定。研究人員在瀝青攤鋪測厚過程中，雖然通過算法設計實現了不停機標定，但這過程中，還是需要通過人工使用鋼叉或大螺絲刀根據需要隨機選擇測點，插入至瀝青層底面深度后用尺讀數，然后對探地雷達進行校準，標定操作中會人為帶來誤差。而且瀝青混合料是不均勻的，隨著瀝青攤鋪/壓實過程的推進，瀝青混合料的介電常數在一定范圍內是實時變化的，如果只對探地雷達做初始介電常數標定，則不能實時反映瀝青實時攤鋪厚度以及壓實度。

綜上，目前在現有的技術中，并沒有一種能夠解決上述技術問題的技術方案，具體地，缺少一種實時獲取標定材料介電常數的控制方法。

發明內容

針對現有技術存在的技術缺陷，本發明的目的是提供一種實時獲取標定材料介電常數的控制方法，包括如下步驟：

a.確定標定材料與空氣界面的實時反射系數幅值Γ_i；

b.基于所述標定材料與空氣界面的實時反射系數幅值Γ_i確定標定材料的實時相對介電常數ε_ri。

優選地，在所述步驟a之前，還包括：

i：確定探地雷達是否處于正常工作狀態，若是，則執行步驟i2；

ii：確定探地雷達安裝位置、天線垂直瀝青面和雷達高度是否符合規范。

優選地，所述步驟a包括：

a1：確定標定材料雷達實時接收回波振幅A_ri，；

a2：確定實時測試距離L_ri對應的全反射金屬板雷達接收回波振幅函數值A₀(L_ri)；

a3：基于所述標定材料雷達實時接收回波振幅A_ri以及所述全反射金屬板雷達接收回波振幅函數值A₀(L_ri)確定所述標定材料與空氣界面的實時反射系數幅值Γ_i。

優選地，所述步驟a3中確定所述標定材料與空氣界面的實時反射系數幅值Γ_i通過如下公式：