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LTD-2100探地雷达
 
 
 
 

 LTD-2100/2200型探地雷达主机是我所最新研制的探地雷达主机,可挂接我所现有的八种不同天线对地下隐蔽目标进行探测(其中LTD-2200可同时挂接2副不同型号的天线),已广泛应用于工程检测和地质勘察等军用和民用领域。

一、 基本原理
    LTD探地雷达由一体化主机、天线及相关配件组成(图1)。相对于探地雷达所用的高频电磁脉冲而言,通常工程勘探和检测中所遇到的介质都是以位移电流为主的低损耗介质。在这类介质中,反射系数和波速主要取决于介质的介电常数ε,空气的相对介电常数为1,最小;水的相对介电常数为81,最大。雷达工作时,向地下介质发射一定强度的高频电磁脉冲(几十兆赫至上千兆赫),电磁脉冲遇到不同电性介质的分界面时即产生反射或散射,探地雷达接收并记录这些信号,再通过进一步的信号处理和解释即可了解地下介质的情况(图2)。
 

二、 主要特点
1、产品优势
1) 以军工技术和充足的资金支持作后盾,经过连续20年的技术研发,LTD系列产品紧跟国外同类领先技术的发展方向,技术水平处于国内领先地位,先后获省级和部级科技进步一等奖等多项奖励;
2) 与国外同类产品性能接近,价格只是国外同类产品的 ;
3) 采集和后处理软件采用全中文界面,操作简单,易学易用;
4) 首家承诺质保三年,及时快捷提供仪器维修和技术支持;采集和后处理软件终生免费升级,终生提供探地雷达技术支持。
2、性能特点
1) 一体化设计,体积小、重量轻、功耗低;
2) 基于WinCE平台实时控制软件,启动快;
3) 程序固化在FLASH存储器中,运行稳定可靠;
4) 内嵌高速DSP,实现滤波、放大等实时处理;
5) SD卡取代硬盘,故障率低,数据输出方便;
6) 全数字化程控时钟控制,最小时间间隔10ps;
7) 基于Windows操作系统开发的雷达软件都是全中文界面,操作简便、易上手;
8) 具备连续、点测或测量轮控制等测量方式,实时二维图像显示;事后处理二维或三维成像;
9) 随仪器为用户提供仪器操作和数据处理解释的多媒体演示和典型工程探测图谱,使用户很快成为行家里手。

三、 技术指标
1、探地雷达主机的技术指标
1) LTD-2100型雷达主机为单通道模式;
2) LTD-2200型雷达主机为单、双通道模式可选,分时工作;
3) 兼容性:兼容LTD2000型雷达的全系列天线;
4) 连续工作时间:≥4小时;
5) 体积:≤311 mm×212 mm×61 mm(含航空插座)
6) 主机重量:≤2.5 kg
7) 整机功耗:15W,内置16.8V、65Wh锂电池供电或外部电源供电9V~18V;
8) 天线自动识别范围: 50MHz~1.5GHz天线;
9) 扫描速率:16Hz,32Hz,64Hz,128Hz可调;
记录道长度:256,512,1024,2048可调;
10) 脉冲重复频率:16kHz,32kHz,64kHz,128kHz可调;
11) 时窗范围:5ns~1us,连续可调;
12) 输入带宽:1Hz~16kHz;
13) 动态范围:-7dB~130dB;
14) 雷达信号输入范围:±10V;
15) 系统信噪比:大于70dB;
16) 软件处理功能:滤波、放大、道间平均、去背景处理;
17) 测量方式:逐点测量,距离触发测量,连续测量可选;
18) 显示方式:伪彩图、堆积波形或灰度图;
19) 冲击振动:满足GJB74.6~85要求;
20) 工作温度:-10℃~+50℃;
21) 储存温度:-20℃~+60℃;
22) 湿热条件:+30℃,90%。 
2、探地雷达配套天线的种类及技术指标
LTD探地雷达天线有屏蔽型、非屏蔽型(平板式)和喇叭天线三种类型: 
1) 屏蔽型天线主要用于中等深度和浅表层目标探测(公路面积层厚度检测、地下管线查找、路基缺陷探测等),有GC400MHz、GC900MHz、GC1500 MHz等三种型号;
2) 平板天线主要用于深层目标探测(公路施工前的地质勘察、隧道超前预报、冻土层探测等领域),有GC50MHz、GC100MHz、GC200MHz等三种型号;
3) 喇叭形天线主要用于公路层厚探测,有AL1000MHz、AL1500MHz、AL2000MHz和AL2500MHz四种型号。

表1 LTD探地雷达主机和配套天线指标

设备名称

尺寸 
(cm)

重量 
(kg)

探测深度 
(m)

厚度/深度检测误差

偏移距 
(cm)

发射幅度 
(V)

应用范围

LTD-2100

31×21×6

2.5

 

 

 

 

主控系统

AL2500MHz

48×20×55

6.0

0.02~0.2

<3%

24

20

喇叭天线主要用于公路面基层厚度检测

AL2000MHz

48×20×55

6.0

0.02~0.3

<3%

24

20

AL1500MHz

48×20×55

6.0

0.03~0.5

<4%

24

30

AL1000MHz

48×20×55

6.0

0.05~0.6

<5%

24

30

GC1500MHz

22×12×13.5

1.1

0.03~0.5

<4%

6

40

屏蔽天线主要用于浅层目标探测

GC900 MHz

30×18×6

2.0

0.05~1.0

<6%

15.2

60

GC400 MHz

32×32×21

3.8

0.10~3.0

<10%

16

80

GC270 MHz

45×45×24

8.5

0.15~5.0

<10%

24

100

GC200 MHz

45×12

7.5

0.15~8

<15%

~45

600

低频天线主要用于深层目标探测

GC100 MHz

90×12

9.0

0.15~15

<20%

~90

800

GC50 MHz

180×12

12

0.2~20

<20%

~180

1000


说明:
1) 收发天线系统的频率越低,其探测深度越深,但分辨率越低;频率越高,对目标的分辨能力越高,但探测深度较浅。用户可根据需要,选择一套或多套收发系统配置;
2) 各种收发天线系统的探测深度随土壤环境的不同而不同;
3) 所有天线均可在连续、人工点测或测距轮控制方式下工作。
3、LTD探地雷达软件功能介绍
采集软件LTDSample2100的功能
1) 在WindowsCE界面下工作,中文菜单,操作简单易懂;
2) 可动态调试雷达波形参数:如时变放大曲线、时窗、信号位置、扫描速度、采样点数等;
3) 连续探测,数据实时显示(伪彩色或灰度电平图),实时滤波,实时叠加去噪声(1~8次,可任选);
4) 逐点测量,叠加次数1~32768次,可任选;
5) 数据实时存储和事后回放或打印输出;
数据处理分析软件IDSP5.0的功能
1) 在windows界面下工作,中文菜单,符合国内相关行业规范要求,操作简单易懂;
2) 文件头修改;数据处理功能
3) 文件合并与切分; 
4) 垂直和水平方向上的任意道编辑;
5) 振幅增益处理; 
6) 滤波去噪;
7) 奇异性分析(小波分析);
8) 反褶积(提高垂向分辨率);
9) 希尔伯特变换(相位和幅度估计);
10) 层位追踪和层厚自动计算;
11) 自动生成工程评价报表;
12) 剖面修饰(包括添加标记、说明、标题等)
13) 处理后剖面的输出和打印。

四、 应用范围
    随时域电磁场理论和相关电子技术的不断发展,探地雷达的应用从最初的对冰层(弱衰减介质)厚度的探测,应用领域现已遍及城市建设、交通、考古、农田、水利、环保、公安和国防等部门。LTD-2100型探地雷达的多项关键技术处于国内领先水平,已广泛应用于:
(1)军事部门:构筑工事前的地质勘察和地下工事探测、地下未爆弹药和埋藏军械的查找金属或非金属埋设物(例如地下管道、电缆线等);
(2)交通部门:公路施工质量(包括面基层厚度和存在隐患)和运营情况,铁路路基隐患等目标的连续无损检测;
(3)地质勘探部门:岩层、空洞、断层、地质结构、地下水以及地下矿藏等目标的查找和描述;
(4)建设部门:隧道衬砌质量、桥梁结构和存在病害、建筑物内的钢筋分布探测;
(5)水利部门:江、河、湖泊的大坝存在隐患检测、床面测绘及水下目标探测;
(6)市政部门:金属或非金属地下管线位置和走向探测;
(7)考古部门:古墓和古遗址探测。
另外,最近已有人将其分别应用于对建筑物的桩基质量检测和地下管道泄漏的探测等,并取得了一定的效果。 

 
 
 
 
 
 
 
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