[发明专利]一种路面测厚雷达的计量方法和计量装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种路面测厚雷达的计量方法和计量装置。

背景技术

探地雷达(Ground Penetrating Radar，简称GPR)是一种用于确定地下介质分布的广谱技术。2008年，《公路路基路面现场测试规程》(JTG E60-2008)颁布实施，路面雷达测厚设备首次正式引入行业规程。

近些年，路面测厚雷达的应用领域随着技术的成熟逐渐得以拓展，先后在公路桥梁、隧道等结构物缺陷检测中得到广泛应用，同时在道路浅层缺陷探测中得到应用和推广。目前，交通运输行业试验检测机构拥有的雷达数量超过300台套，服务于各种工程项目中。但是大量设备大规模的应用却缺乏使用依据，无法与国家法定的计量体系建立联系，长此以往将不利于设备应用的合法性，势必降低此类设备发挥作用。而且，在国家和行业严格管理试验检测机构的大背景下，用户的需求也要求我们对此类设备的计量技术进行研究。

对于路面测厚雷达的计量主要是针对用于测量结构厚度的雷达天线的测量精度的计量。通常，雷达天线分为空气耦合天线和地面耦合天线。雷达天线由于类型的不同和中心频率的不同而具有不同的体积和形状。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种路面测厚雷达的计量方法和计量装置，其用于测定路面测厚雷达的测量精度，以确保路面测厚雷达在实际工程中的正确使用。

本发明提供了一种路面测厚雷达的计量方法，包括：

步骤100：测量所述路面测厚雷达的雷达波在一介质中的传播速度；

步骤200：使用激光测距仪测量一具有第一深度的介质的深度，得到第一深度的深度真值；

步骤300：测量所述路面测厚雷达的雷达波在该第一深度的介质中传播的时间，根据该时间和所述传播速度得到该第一深度的深度测量值；

步骤400：将所述深度测量值与深度真值比较，得到所述路面测厚雷达的测量误差。

优选地，步骤100之前包括：

步骤000：使用激光测距仪测量多个标准量块的厚度，得到该激光测距仪的测量误差，如果该激光测距仪的测量误差大于第一阈值，则更换激光测距仪，且重新执行步骤000，如果该激光测距仪的测量误差小于第一阈值，则可执行步骤100。

优选地，步骤100包括：

步骤110：在测量槽中注入第二深度的介质，使用激光测距仪测量该第二深度；

步骤120：将路面测量雷达的雷达天线固定在介质的上方，雷达天线与介质表面具有第一距离；

步骤130：使用该雷达天线多次探测该第二深度，分别记录该雷达天线的雷达波每次在该第二深度的介质中的双程传播时间，并计算该多个双程传播时间的第二时间平均值；

步骤140：根据所述第二深度和所述第二时间平均值得到该路面测厚雷达的雷达波在该介质中的传播速度。

优选地，在步骤130中，所述介质的表面放置一反射片。

优选地，所述雷达天线为空气耦合天线或者地面耦合天线，所述介质为纯净均匀液体，

所述雷达天线为空气耦合天线时，所述第二深度为5cm，所述第一距离为该雷达天线的天线中心频率的两个波长；

所述雷达天线为地面耦合天线时，所述第二深度为20cm，该雷达天线的底面在纯净均匀液体上方，该第一距离小于1cm。

优选地，步骤300包括：

步骤310：将路面测量雷达的雷达天线固定在介质的上方，雷达天线与介质表面具有第一距离；

步骤320：使用该雷达天线多次探测该第一深度，分别记录该雷达天线的雷达波每次在该第一深度的介质中的双程传播时间，并计算该多个双程传播时间的第一时间平均值；

步骤330：根据该路面测厚雷达的雷达波在该介质中的传播速度和所述第一时间平均值得到第一深度的深度测量值。

优选地，所述雷达天线为空气耦合天线或者地面耦合天线，所述介质为纯净均匀液体，

所述雷达天线为空气耦合天线时，所述第一距离为该雷达天线的天线中心频率的两个波长；

所述雷达天线为地面耦合天线时，该雷达天线的底面在纯净均匀液体上方，该第一距离小于1cm。

本发明还提供了一种用于上述的计量方法的路面测厚雷达的计量装置，包括：用于固定所述路面测厚雷达的天线的固定架，测量槽，以及激光测距仪，测量槽中装设待测的介质，激光测距仪用于测量介质的深度，

所述固定架包括固定平台，由固定平台支撑的水平悬臂架，以及固定于水平悬臂架的一端的天线夹具，所述水平悬臂架设置在介质上方，且与介质表面平行，