本发明属于无损检测技术领域，特别涉及一种高精度无损检测相对介电常数的计算方法及系统。
背景技术
发展快速、无损、高精度的施工质量检测技术是施工智能化、施工质量大数据建设的重要基础，如沥青路面的压实度(或密度)、沥青摊铺的厚度、路面沥青厚度等指标对其施工质量和路用性能有着重要的影响。我国相关规范推荐采用钻芯取样法测量沥青路面压实度和摊铺厚度，该方法具有便于操作、直观准确的优势，但需要破坏原有路面，获得的数据点有限。
探地雷达具有检测范围广、工作效率高和定位明确的特点，被广泛应用于沥青路面厚度检测、压实度预测和路面结构层空洞调查等领域。探地雷达由发射装置以固定方式向被测物激发电磁波，通过层间反射获得所需的信息。其中，该设备所能获得的最关键指标即为结构物的相对介电常数，由于沥青路面是由集料、沥青胶浆和空气组成的多相离散性材料，根据电磁混合理论，可以通过相对介电常数检测沥青路面厚度、预测其压实度，相对介电常数的精确度直接关系到探地雷达的厚度检测、施工质量检测、病害检测和脱空检测等测量数据的准确性。因此，采用探地雷达对沥青路面相对介电常数进行精确测量与评价成为国内外学者研究的热点问题之一。
基于探地雷达的目前常用的沥青路面相对介电常数计算方法为“振幅全反射法”。“振幅全反射法”是由lahouar于2003年提出，该方法默认发射天线为垂直入射，即入射角θ＝0，公式如下：
但在实际工程应用中，探地雷达随着机械振动、路面起伏等因素会造成测试距离和入射角的实时变化，进而显著影响相对介电常数的测试结果，入射角对相对介电常数测试的影响如：在其他条件不变的情况下，入射角越大，待测目标相对介电常数越大，其按照“振幅全反射法”计算所引入的相对介电常数测试误差越大。以中心频率1ghz的双基型探地雷达为例，收发天线间距需要一个波长(30cm)以上，这对于通常距离目标50cm左右的空气耦合探地雷达而言，其入射角已达到17°，基于振幅全反射法计算出来的理论相对介电常数值为5.5，误差值约为7％，因此，入射角对相对介电常数的影响不可忽略。
同时，双基型探地雷达在测试相对介电常数的过程中，由于机械振动、路面起伏也会引入测试距离的实时变化。测试距离引入的测试误差主要由工程测试现场只在校准过程中进行金属板全反射校准，而在行进测试过程中只检测待测目标反射幅值引起的。测试距离对相对介电常数测试误差影响较大，±3％测试距离误差，约导致±15％的相对介电常数的测试误差。
而目前，市场上并没有一种能够有效减小误差的计算方法及系统，特别是一种高精度无损检测材料相对介电常数的计算方法及系统。
技术实现要素：
针对现有技术存在的技术缺陷，本发明的目的是提供一种高精度无损检测材料相对介电常数的计算方法及系统，根据本发明的一个方面，提供了一种高精度无损检测材料相对介电常数的计算方法，其通过对入射角θi和/或测试距离lr实时变化的测试结果进行优化从而高精度计算出待测材料的相对介电常数，包括如下步骤：
a.获取界面反射系数幅值γ，并基于所述界面反射系数幅值γ获取待测试材料的第一相对介电常数εr1。
优选地，所述步骤a还包括如下步骤：
a1.获取待测材料雷达接收回波振幅ar；
a2.获取探地雷达发射天线与目标路径的测试距离lr；
a3.获取测试距离lr对应的全反射金属板雷达接收回波振幅函数值a0(lr)；
a4.基于所述待测材料雷达接收回波振幅ar、测试距离lr对应的全反射金属板雷达接收回波振幅函数值a0(lr)计算所述界面反射系数幅值γ。
优选地，所述界面反射系数幅值γ的计算公式为：
其中，γ为待测材料与空气界面的反射系数幅值，ar为待测材料雷达接收回波振幅，a0(lr)为测试距离lr对应的全反射金属板雷达接收回波振幅函数值；
优选地，针对测试距离实时变化的实际条件，所述待测材料的第一相对介电常数εr1的计算公式为：
其中，εr1为待测材料的第一相对介电常数，γ为待测材料与空气界面的反射系数幅值，ar为待测材料雷达接收回波振幅，a0(lr)为测试距离lr对应的全反射金属板雷达接收回波振幅函数值。
优选地，所述步骤a之前还包括如下步骤：
i.将空气相对介电常数校准为ε0r＝1；
ii采用全反射金属板对探地雷达进行测试校准，测试不同雷达测试距离lr所对应的全反射回波振幅a0，并通过数值拟合建立测试距离lr连续变化时所对应的全反射回波振幅a0(lr)的数学模型。
优选地，所述步骤a之后还包括如下步骤：
b.获取材料测试采样点所对应距离的入射角度θi。
优选地，所述待测试材料的第二相对介电常数εr2的计算公式为：
其中，εr2为待测材料的第二相对介电常数，γ为待测材料与空气界面的反射系数幅值，θi为探测电磁波的入射角度，ar为待测材料雷达接收回波振幅，常数l0为探地雷达发射天线与金属板的校准路径距离，常数a0(l0)为校准距离l0对应的全反射金属板雷达接收回波振幅，k(θi)和c(θi)是关于探测电磁波入射角度θi的函数。
优选地，所述步骤a之前还包括如下步骤：
i′.将空气相对介电常数校准为ε0r＝1。
优选地，在所述步骤b之后还包括如下步骤：
c.基于所述界面反射系数幅值γ及所述材料测试采样点所对应距离的入射角度θi计算待测试材料的第三相对介电常数εr3。
优选地，所述待测试材料的第三相对介电常数εr3的计算公式为：
其中，εr3为待测材料的第三相对介电常数，γ为待测材料与空气界面的反射系数幅值，θi为探测电磁波的入射角度，ar为待测材料雷达接收回波振幅，lr为探地雷达发射天线与目标的路径距离，a0(lr)为测试距离lr对应的全反射金属板雷达接收回波振幅函数值，k(θi)和c(θi)是关于探测电磁波入射角度θi的函数。
优选地，所述步骤a之前还包括如下步骤：
i″.将空气相对介电常数校准为ε0r＝1；
ii″.采用全反射金属板对探地雷达进行测试校准，测试不同雷达测试距离lr所对应的全反射回波振幅a0，并通过数值拟合建立测试距离lr连续变化时所对应的全反射回波振幅a0(lr)的数学模型。
优选地，所述a0(lr)与1/lr2呈正相关关系，依据所述全反射回波振幅a0(lr)数学模型对探地雷达系统测试误差进行校准，且不同雷达其系统误差不同，均需单独进行校准，其中，所述数值拟合建模方法采用以下任意一种或多种算法：
拉格朗日插值；
neville插值；或
牛顿插值。
优选地，所述待测材料的相对介电常数高精度计算以下任意一种或多种数据：
测试材料的厚度；
计算材料的空隙率；
计算材料的压实度；
计算材料的含水率；
对病害进行检测；
对脱空情况进行检测；
路面内异物检测；或
评估施工质量。
根据本发明的另一个方面，提供了一种高精度无损检测介电常数计算的系统，包括：
探地雷达主机：其用于对待测材料进行高精度无损检测；
一个或多个天线系统：获取探地雷达发射天线与目标路径的测试距离lr，获取待测材料雷达接收回波振幅ar，获取测试距离lr对应的全反射金属板雷达接收回波振幅函数值a0(lr)；
优选地，所述雷达主机内设置有主控计算机模块，其基于所述待测材料雷达接收回波振幅ar、测试距离lr对应的全反射金属板雷达接收回波振幅函数值a0(lr)计算所述界面反射系数幅值γ，并计算出所述待测材料的第一相对介电常数εr1、所述待测材料的第二相对介电常数εr2、所述待测材料的第三相对介电常数εr3；所述主控计算机模块中的计算完成形式为以下任一种：
本地软件形式；或
云平台形式。
优选地，所述探地雷达主机为以下任一种：
脉冲雷达；或
连续波雷达。
优选地，所述一个或多个天线系统中至少有一个天线探头的形式为地面耦合或者空气耦合天线。
优选地，所述一个或多个天线系统中至少有一个天线探头的天线形式为天线单元或者天线阵列形式。
本发明提供了一种高精度无损检测材料相对介电常数的计算方法，通过测试距离优化结果、入射角度优化结果以及入射角度与测试距离同步优化结果等计算方式，极大的减少了相对介电常数的误差，实现了无损检测相对介电常数的高精度，本发明操作简单、使用方便、实用性强、具有极高的检测价值。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1示出了本发明的具体实施方式的，一种高精度无损检测材料相对介电常数的计算方法的具体流程示意图；
图2示出了本发明的第一实施例的，获取界面反射系数幅值γ的具体流程示意图；
图3示出了本发明的第二实施例的，将空气相对介电常数校准，同时采用全反射金属板对探地雷达进行测试校准的具体流程示意图；
图4示出了本发明的第三实施例的，获取材料测试采样点所对应距离的入射角度的具体流程示意图；
图5示出了本发明现有技术中振幅全反射法的计算原理的图示；
图6示出了本发明现有技术中入射角对相对介电常数测试误差的影响的图表示意图；
图7示出了本发明现有技术中测试距离对相对介电常数测试误差的影响的图表示意图；
图8示出了本发明现有技术中多种处理流程对相对介电常数测试值的影响的图表示意图；
图9示出了本发明现有技术中多种处理流程对相对介电常数测试相对误差的影响的图表示意图；以及
图10示出了本发明的另一具体实施方式的，一种高精度无损检测介电常数的计算系统的拓扑图。
具体实施方式
为了更好的使本发明的技术方案清晰的表示出来，下面结合附图对本发明作进一步说明。
本领域技术人员理解，在实际工程应用中，探地雷达随着机械振动、路面起伏等因素会造成测试距离和入射角的实时变化，进而显著影响介电常数的测试结果，探地雷达按照收发通道是否共用可分为“单基型探地雷达”和“双基型探地雷达”，同时，收发信号的高隔离度是保证探地雷达测试精度的重要前提。单基型探地雷达，即发射天线与接收天线共口径，由于探地雷达探测目标相对较近，所以单基型探地雷达需要配备纳秒级超高速收发转换开关才能保证收发高隔离，但这在技术成熟度和成本上都难以大规模商业应用，所以双基型探地雷达，即发射天线与接收天线分离的形式是探地雷达主要的系统形式，而双基型探地雷达必然引入入射角的影响。
入射角对介电常数测试的影响如图6所示：待测目标介电常数越大、入射角越大，其按照“振幅全反射法”计算所引入的介电常数测试误差越大。以中心频率1ghz的双基型探地雷达为例，收发天线间距需要一个波长(30cm)以上，这对于通常距离目标50cm左右的空气耦合探地雷达而言，其入射角已达到17°，基于振幅全反射法计算出来的理论介电常数值为5.5，误差值约为7％，因此，入射角对介电常数的影响不可忽略。
同时，双基型探地雷达在测试介电常数的过程中，由于机械振动、路面起伏也会引入测试距离的实时变化。测试距离引入的测试误差主要由工程测试现场只在校准过程中进行金属板全反射校准，而在行进测试过程中只检测待测目标反射幅值引起的。测试距离对介电常数测试误差的影响如图7所示，可见±3％测速距离误差，约导致±15％的介电常数的测试误差。
基于以上问题，本发明针对探地雷达测试介电常数的实际条件，优化2003年lahouar提出的“振幅全反射法”测试相对介电常数公式，并鉴于测试距离和入射角对介电常数测试误差的显著影响，在测试校准流程及数据处理过程中，针对测试距离和/或入射角实时变化的测试结果进行优化，进一步提高介电常数测试精度。接下来，本发明将通过图1至图4对本发明的技术方案进行详细描述，在此不予赘述。
图1示出了本发明的具体实施方式的，一种高精度无损检测材料相对介电常数的计算方法的具体流程示意图，具体地，包括如下步骤：
首先，进入步骤s101，获取界面反射系数幅值γ，具体测量步骤是先在沥青路面上放置一个金属板，收集探地雷达脉冲波的全反射信号，得到振幅，其次，收集探地雷达脉冲波照射到沥青路面并通过阻抗不连续界面产生反射，得到沥青路面的反射振幅，并基于振幅及所述沥青路面的振幅获取所述界面反射系数幅值γ，本领域技术人员理解，所述幅值是指在一个周期内，交流电瞬时出现的最大绝对值。
最后，进入步骤s102，基于所述界面反射系数幅值γ，计算出所述待测试材料的第一相对介电常数εr1，所述待测材料的第一相对介电常数εr1的计算公式为：
其中，εr1为待测材料的第一相对介电常数，γ为待测材料与空气界面的反射系数幅值，ar为待测材料雷达接收回波振幅，a0(lr)为测试距离lr对应的全反射金属板雷达接收回波振幅函数值。
进一步地，所述第一相对介电常数εr1基于所述探地雷达的天线为垂直入射，及入射角为0，在这样的实施例中，并不需要计算入射角度，所述第一相对介电常数εr1的值取决于测试距离的变化。
图2示出了本发明的第一实施例的示意图，获取界面反射系数幅值γ的具体流程示意图，本领域技术人员理解，包括如下步骤：
首先，进入步骤s1011，获取待测材料雷达接收回波振幅ar，本领域技术人员理解，所述探地雷达脉冲波照射到所述待测试材料，所述探地雷达接收所述待测材料的回波振幅，即为ar，所述振幅是指振动的物理量可能达到的最大值，表示振动的范围和强度的物理量，所述回波振幅ar即为所述雷达接收待测材料的回波振幅。
然后，进入步骤s1012，获取探地雷达发射天线与目标路径的测试距离lr，在这样的实施例中，通过测试所述探地雷达发射天线与目标路径之间的距离，从而获取所述探地雷达发射天线与所述目标路径的测试距离lr。
紧接着，进入步骤s1013，获取测试距离lr对应的全反射金属板雷达接收回波振幅函数值a0(lr)，基于获取的测试距离lr即可获取与所述测试距离lr对应的全反射金属板雷达接收回波振幅，所述a0(lr)与1/lr2呈正相关关系，并通过计算多组lr所对应的a0(lr)值，拟合出与所述测试距离lr对应的全反射金属板雷达接收回波振幅函数值a0(lr)，本领域技术人员理解，所述回波振幅函数值是通过计算多组lr所对应的a0(lr)值，并通过拉格朗日插值、neville插值或牛顿插值等数学模型拟合而成。
最后，进入步骤s1014，基于所述待测材料雷达接收回波振幅ar、测试距离lr对应的全反射金属板雷达接收回波振幅函数值a0(lr)计算所述界面反射系数幅值γ，具体地，所述界面反射系数幅值γ的计算公式为：
其中，γ为待测材料与空气界面的反射系数幅值，ar为待测材料雷达接收回波振幅，a0(lr)为测试距离lr对应的全反射金属板雷达接收回波振幅函数值。
图3示出了本发明的第二实施例的，将空气相对介电常数校准，同时采用全反射金属板对探地雷达进行测试校准的具体流程示意图，具体地，包括如下步骤：
首先，进入步骤s201，将空气相对介电常数校准为ε0r＝1，本领域技术人员理解，空气的相对介电常数为ε0r＝1.00053，但是由于所述空气介电常数的值在不同温湿度等实际条件下会产生值的波动，所以，在测试之前，需对空气介电常数进行校准，保证测试的准确性。
在一个优选地实施例中，所述空气相对介电常数的理论值为1.00053，则以雷达系统中的值校准为1，即将所述雷达系统中的所有值除以1.00053，则与所述空气相对介电常数的系数相同，则相当于将所述空气介电常数的值校准为1。优选地，由于所述空气介电常数的值在不同温湿度等实际条件下会产生值的波动，所以，在实际校准所述空气介电常数的时候需确定当前所述空气介电常数的具体值，并以该数值为系数进行校准，此过程也相当于同时对雷达本身的系统噪声等误差源进行了校准。
然后，进入步骤s202，采用全反射金属板对探地雷达进行测试校准，测试不同雷达测试距离lr所对应的全反射回波振幅a0，并通过数值拟合建立测试距离lr连续变化时所对应的全反射回波振幅a0(lr)的数学模型，在这样的实施例中，由于探地雷达的种类繁多，则每个探地雷达的测试距离都会有所偏差，所以需根据不同的探地雷达通过全反射金属板进行校准，测试不同雷达的测试距离以及与测试距离所对应的全反射回波振幅。
图4示出了本发明的第三实施例的，获取材料测试采样点所对应距离的入射角度的具体流程示意图，具体地，包括如下步骤：
本领域技术人员理解，所述图4中步骤s301可以参考所述图1中的步骤s101，在此不予赘述。
然后，进入步骤s302，获取材料测试采样点所对应距离的入射角度θi，本领域技术人员理解，在其他条件不变的情况下，入射角越大，待测目标相对介电常数越大，其按照“振幅全反射法”计算所引入的相对介电常数测试误差越大。以中心频率1ghz的双基型探地雷达为例，收发天线间距需要一个波长(30cm)以上，这对于通常距离目标50cm左右的空气耦合探地雷达而言，其入射角已达到17°，基于振幅全反射法计算出来的理论相对介电常数值为5.5，误差值约为7％，因此，入射角对相对介电常数的影响不可忽略。
紧接着，进入步骤s303，基于所述界面反射系数幅值γ及所述材料测试采样点所对应距离的入射角度θi计算待测试材料的第二相对介电常数εr2，所述待测试材料的第二相对介电常数εr2的计算公式为：
其中，εr2为待测材料的第二相对介电常数，γ为待测材料与空气界面的反射系数幅值，θi为探测电磁波的入射角度，ar为待测材料雷达接收回波振幅，常数l0为探地雷达发射天线与金属板的校准路径距离，常数a0(l0)为校准距离l0对应的全反射金属板雷达接收回波振幅，k(θi)和c(θi)是关于探测电磁波入射角度θi的函数。
进一步地，所述入射角度θi可以通过如下方式进行获取，首先，获取所述探地雷达与所述猜测是材料之间的直线距离，再获取所述探地雷达发射天线与金属板之间的路径距离，若两个距离相等，则表示所述入射角为0，若所述距离不相等，则可以通过勾股定理计算出所述入射角度θi的具体数值。
进一步地，由于入射角度的不同，所计算出的相对介电常数的误差也会非常大，所以，在这样的实施例中，通过带入入射角度的数值，同样也优化了所述相对介电常数的误差。
进一步地，本发明还提供了一种经入射角度和测试距离同步优化的计算方法，具体地，所述待测试材料的第三相对介电常数εr3的计算公式为：
其中，εr3为待测材料的第三相对介电常数，γ为待测材料与空气界面的反射系数幅值，θi为探测电磁波的入射角度，ar为待测材料雷达接收回波振幅，lr为探地雷达发射天线与目标的路径距离，a0(lr)为测试距离lr对应的全反射金属板雷达接收回波振幅函数值，k(θi)和c(θi)是关于探测电磁波入射角度θi的函数。
进一步地，所述k(θi)和c(θi)是关于探测电磁波入射角度θi的函数，其通过获取所述探地雷达发射天线与目标的路径距离以及所述探地雷达与所述目标的直线距离而计算出的函数，优选地可将所述探地雷达发射天线与目标的路径距离以及所述探地雷达与所述目标的直线距离分别当做一三角形的两个边长，通过勾股定理计算出其夹角的角度。
进一步地，将空气相对介电常数校准为ε0r＝1；采用全反射金属板对探地雷达进行测试校准，测试不同雷达测试距离lr所对应的全反射回波振幅a0，并通过数值拟合建立测试距离lr连续变化时所对应的全反射回波振幅a0(lr)的数学模型。
综上所述，本发明提供了一种高精度无损检测相对介电常数的计算方法及系统，可通过测试距离优化结果、入射角度优化结果以及入射角度与测试距离同步优化结果等计算方式进行计算，而具体地计算结果将会以一个完整的实施例进行说明。
在一个优选地实施例中，选择普通沥青ac-25c混合料为研究对象，合料试件准备：70号a级石油沥青、s6号碎石、石屑等，油石比拟定为5.0％。根据规范要求制备马歇尔试件，试件尺寸为101.6mm×63.5mm；网络分析仪测试相对介电常数εr0：利用网络分析仪(e5071c系列)测定上述混合料试件的相对介电常数为5.52；探地雷达测试相对介电常数εr：探地雷达测试上述混合料试件，探地雷达测试频率为1ghz，温度为25℃；对探地雷达进行一次或一次以上校准，探地雷达发射天线与金属板的路径距离l0＝50mm，对应的全反射金属板雷达接收回波振幅归一化后a0＝1；在同一个测试点，测试距离分别为52mm、51.5mm、51mm、50.5mm、50mm、49.5mm、49mm、48.5mm、48mm，记录相对介电常数εr、探地雷达发射天线与目标的路径距离lr和待测材料雷达接收回波振幅ar；分别利用测试距离优化公式、入射角优化公式和测试距离及入射角同步优化公式，计算得到第一相对介电常数εr1、第二相对介电常数εr2和第三相对介电常数εr3，具体地：
数据处理及分析如下：
表1多种处理流程对相对介电常数测试值的影响
表2多种处理流程对相对介电常数测试值相对值的影响
由表1、表2可知，本实施例中，“幅值全反射法”因入射角及检测距离变化引入的误差范围为-7.2％～30.6％，经测试距离优化后所述第一介电常数为7.9％～9.3％，经入射角优化后所述第二介电常数为-13.4％～19.6％，经入射角度和测试距离同步优化后所述第三介电常数为0.4％～0.5％，优化效果明显。
图8示出了本发明现有技术中多种处理流程对相对介电常数测试值的影响的图表示意图，图9示出了本发明现有技术中多种处理流程对相对介电常数测试相对误差的影响的图表示意图，由图8和图9可知，随着测试距离变大，“幅值全反射法”计算结果，和入射角优化计算结果，测试相对介电常数及测试误差都呈现下降趋势。
进一步地，所述待测材料的相对介电常数高精度计算以下任意一种或多种数据：测试材料的厚度、计算材料的空隙率、计算材料的压实度、计算材料的含水率、对病害进行检测、对脱空情况进行检测、路面内异物检测或评估施工质量等，在此不予赘述。
图10示出了本发明的另一具体实施方式的，一种高精度无损检测介电常数的计算系统的拓扑图，具体地，根据本发明的另一个方面，提供了一种高精度无损检测介电常数的计算系统，包括：探地雷达主机：其用于对待测材料进行高精度无损检测，所述雷达主机由数字逻辑控制单元，数据采集单元，时序控制单元，通信单元，主控计算机模块、触摸显示屏和电源转换单元七部分组成，主机电路需完成如下功能：整个雷达系统时序控制；n通道雷达信号数据采集；雷达信号硬件滤波、放大；信号数据实时传输；为串联转接模块和天线提供电源等。
进一步地，还包括，一个或多个天线系统：获取探地雷达发射天线与目标路径的测试距离lr，获取待测材料雷达接收回波振幅ar，获取测试距离lr对应的全反射金属板雷达接收回波振幅函数值a0(lr)，所述一个或多个天线的探头的箱体内包括串联转接模块、脉冲源、接收机和收发天线组成，所述天线箱体安装宜采用夹具方式，具备一定的防震措施，并尽量减少金属结构的使用，以避免对雷达信号产生不必要的影响。
进一步地，所述雷达主机内设置有主控计算机模块，其基于所述待测材料雷达接收回波振幅ar、测试距离lr对应的全反射金属板雷达接收回波振幅函数值a0(lr)计算所述界面反射系数幅值γ，并计算出所述待测材料的第一相对介电常数εr1、所述待测材料的第二相对介电常数εr2、所述待测材料的第三相对介电常数εr3；所述主控计算机模块中的计算完成形式为以下任一种：
本地软件形式；或
云平台形式。
图5脉冲雷达或连续波雷达，本领域技术人员理解，所述雷达主机并不仅限于以上两种，还有可能是其他类型的探地雷达，这都不影响本发明的具体实施方案。
进一步地，所述一个或多个天线系统中至少有一个天线探头的形式为地面耦合或者空气耦合天线，本领域技术人员理解，所述地面耦合及所述空气耦合天线可以是探测范围更广，分辨率更高，同时，使用地面耦合或空气耦合的天线形式更加利于室外的工作环境。
进一步地，所述一个或多个天线系统中至少有一个天线探头的天线形式为天线单元或者天线阵列形式，本领域技术人员理解，由于单一天线的方向性是有限的，为了适合在各种场合下使用，将工作在同一频率的两个或两个以上的单个天线，按照一定的要求进行馈电和空间排列构成天线阵列或天线单元。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。