[发明专利]地表声阻抗率非接触测量装置及方法

权利要求书

1. 一种地表声阻抗率非接触测量装置，包括计算机（101）、信号处理器（102）、声学参量阵（103）、多普勒振动计（104）、数据采集卡（105）和声级计（106），其特征在于：所述计算机（101）依次通过导线连接所述数据采集卡（105）、所述信号处理器（102）和所述声学参量阵（103），构成声波发射系统；所述声级计（106）与所述数据采集卡（105）和所述计算机（101）通过数据线连接，构成声波检测系统；由所述多普勒振动计（104）与所述数据采集卡（105）和所述计算机（101）通过数据线连接，构成地表振动检测系统。

2.一种地表声阻抗率非接触测量方法，采用根据权利要求1所述的地表声阻抗率非接触测量装置来测量计算，其特征在于，测量步骤如下： 

（1）使声学参量阵（103）发声端口对准待测地表位置（107）；

（2）把声级计（106）放置于待测地表位置（107），并使声级计（106）通过导线连接数据采集卡（105）和计算机（101）；

（3）通过计算机（101）发出差频为f₀的两列高频正弦波信号，依次通过数据采集卡（105）和信号处理器（102）后由声学参量阵（103）发出高指向性正弦声波；

（4）改变声学参量阵（103）相对待测地表位置（107）的距离和方向，至声级计（106）测出频率为f₀且声压级达到极大值的声波，并在计算机（101）中记录该声压级的极大值；

（5）保持计算机（101）、数据采集卡（105）、信号处理器（102）和声学参量阵（103）构成的声波发射系统的连接、参数设置及声学参量阵（103）相对待测地表位置（107）的距离和方向不变，即保持声级计（106）在待测地表位置（107）检测到的声波频率为f₀且声压级达到极大值；

（6）移走声级计（106），利用多普勒振动计（104）、数据采集卡（105）和计算机（101）构成的地表振动检测系统测量待测地表位置（107）的地表振动速度，由计算机（101）记录；

（7）对所测的待测地表位置（107）处的声压级极大值和所测的待测地表位置（107）处的地表振动速度求比值，即得待测地表位置（107）处在激励声波频率为f₀时的地表声阻抗率。