一种能实现任意极化方向探地雷达数据采集的固定装置的制作方法

1.本发明涉及探地雷达安装装置技术领域，尤其涉及结构合理，安装、拆卸探地雷达天线方便，便于调节探地雷达天线旋转角度和高度的一种能实现任意极化方向探地雷达数据采集的固定装置。


背景技术：

2.目前，在用探地雷达进行探测时，通常采用与行车方向一致的固定槽配备紧固绳或者类似于榫卯结构的卡扣连接件方式对探地雷达天线进行固定，这种结构在进行现场雷达数据采集操作时，由于该固定方式在数据采集过程中无法调整天线方向的原因，会导致天线极化方向不可改变只能采集到单一极化方向的雷达数据问题。
3.传统车载式雷达设备一旦将天线固定在载具上，在采集数据时天线的极化方向与载具行驶方向始终保持固定夹角，无法得到多极化方向数据，无法达到利用多极化角度数据判定地下异常体产状之信息目的。近年来有通过增加天线数量来达到采集多极化雷达数据的设备，但存在
①
极化方向还是固定的，无法实现连续变化；
②
成本会成倍提高。


技术实现要素：

4.本发明为解决现有技术所存在的车载式探地雷达在采集数据时只能得到单一极化方向数据的问题，而提供结构合理，安装、拆卸探地雷达天线方便，同时具备能够调节探地雷达天线旋转角度和高度的一种能实现任意极化方向探地雷达数据采集的固定装置。
5.本发明采用的技术方案是：
6.一种能实现任意极化方向探地雷达数据采集的固定装置，包括固定框架，所述固定框架包括一个水平设置的横担和位于横担的两端的支腿；所述固定框架的横担的上竖直设置有一根固定轴，所述固定轴与固定框架之间为固定连接，固定轴的上端贯穿固定框架的横担的顶面设置；所述固定轴位于固定框架的横担下方的位置的外侧套设有一个转筒，固定轴靠近其底端的位置设置有旋转驱动组件，所述旋转驱动组件能使转筒绕其轴线转动；所述转筒的外侧设置有一组连接杆，连接杆的下方各连接有一个围板，围板的端部均设置有连接组件，所述连接组件将相邻两个围板的两端连接。
7.进一步的，所述转筒的底端水平设置有一个圆形底盘，所述固定轴的底端贯穿底盘延伸到底盘下方。
8.进一步的，所述旋转驱动组件包括套设在固定轴靠近其底端的位置上的电机固定盒，所述电机固定盒可以顺固定轴上下移动但不可绕固定轴转动，电机固定盒内固定设置有调速电机，调速电机主轴贯穿电机固定盒的侧壁，水平延伸到电机固定盒外侧，调速电机主轴的外端设置有橡皮轮；所述电机固定盒与转筒下端的底盘之间设置有平面轴承；所述橡皮轮的轮周与底盘的底面接触；所述转筒下端的底盘的外周设置有一圈环形的光栅格，所述电机固定盒上固定连接有定位传感器的感光镜头和激光发生器，所述定位传感器的感光镜头和激光发生器分别位于光栅格的上下两侧。
9.进一步的，所述转筒下端的底盘的底面固定设置有一个环形的橡胶轨道，所述橡胶轨道位于橡皮轮的正上方，且与橡皮轮紧密接触。
10.进一步的，所述固定轴位于电机固定盒下方的位置设置有高度调节螺母，固定轴相应位置的外侧壁设置有与高度调节螺母匹配的外螺纹。
11.进一步的，所述能实现任意极化方向探地雷达数据采集的固定装置还包括有设置在围板上方的雷达天线接线头，所述雷达天线接线头上连接将其与控制器连接的电源线和信号线。
12.进一步的，所述固定轴为空心管结构，其位于转筒内部分的外周套设有一组金属环，金属环之间绝缘设置，转筒侧壁上正对金属环的相应位置、贯穿转筒侧壁设置有一组金属弹性触片，金属弹性触片与相对应的金属环之间紧密贴合，金属弹性触片之间绝缘；所述雷达天线接线头上连接的电源线和信号线分别和相应的金属弹性触片连接；所述金属环上也分别连接有相应的电源线和信号线，该电源线和信号线贯穿固定轴的侧壁，沿固定轴内部向上延伸至固定轴外部与控制器连接；所述调速电机与定位传感器也分别连接有电缆，该电缆贯穿固定轴侧壁，沿固定轴内部向上延伸至固定轴外部与控制器连接。
13.进一步的，所述连接杆的下端与围板之间设置有柔性连接件。
14.进一步的，所述围板朝向固定轴的侧壁上设置有橡胶防滑颗粒；位于围板两端的连接组件为尼龙搭扣。
15.进一步的，所述支腿为竖直向下设置，支腿的下方分别固定连接有一个固定座，所述固定座上设置有螺栓开孔。
16.本发明的有益效果在于：本发明提供的一种能实现任意极化方向探地雷达数据采集的固定装置完全改变了只能进行单一极化方向数据采集的现状，仅需一次巡航便得到多个想得到的任意极化方向的雷达数据，便于后期从多极化方向的雷达数据对地下地质体产状进行分析，实现了多角度判别病害体，能极大提高隐性病害的判断准确率；该装置与现有通过增加探地雷达天线个数而达到采集多极化方向雷达数据的设备相比，不仅能极大降低成本，还能根据需要随时变更极化方向，以上属于该设备独创优点，探地雷达检测行业尚无该类装置；
17.具体来说，在转筒与固定轴之间设置旋转驱动组件，能够精确定位极化方向，便于控制探地雷达天线在不同条件下角度定位；通过调速电机带动橡皮轮转动，进而通过橡皮轮与转筒底端的底盘的摩擦力驱动转筒带动探地雷达天线转动，结构合理，且转动角度控制精准，在底盘的底面设置橡胶轨道，能够进一步的增加与橡皮轮之间的摩擦力，便于带动滚筒转动；采用定位传感器能够辅助精准定位探地雷达天线转动的角度，实现探地雷达主机对天线在不同极化方向上的雷达数据采集；设置雷达天线接线头，可以避免因雷达天线另外需要连线，导致其在转动调节扫描方向时产生线缆缠绕的问题，并且通过将固定轴设置为空心管结构，以及设置在固定轴上的金属环和设置在转筒上的金属弹性触片，更进一步的解决天线转动时出现的线缆缠绕问题；在固定轴位于电机固定盒下方的位置设置高度调节螺母，通过旋转高度调节螺母，使得在滚筒及设置在其上结构能够在单个金属环宽度范围内上下移动，进而实现探地雷达天线高度的调节；连接杆的下端与围板之间设置柔性连接件，使得在用围板包覆探地雷达天线时，围板有较大的调整空间，能够适配不同规格的探地雷达天线；围板朝向固定轴的侧壁上设置有橡胶防滑颗粒，能够增大围板与探地雷达
天线之间的摩擦力，避免探地雷达天线滑脱；位于围板两端的连接组件为尼龙搭扣，便于实现对探地雷达天线的固定、拆卸。
18.总之，本发明提供的一种能实现任意极化方向探地雷达数据采集的固定装置具有结构合理，安装、拆卸探地雷达天线方便，适配性好，便于任意调节探地雷达天线极化方向和高度的优点。
附图说明
19.图1是本发明提供的一种能实现任意极化方向探地雷达数据采集的固定装置的结构示意图；
20.图2是图1中a处的放大示意图；
21.图3是本发明提供的一种能实现任意极化方向探地雷达数据采集的固定装置的俯视结构示意图；
22.图4是本发明提供的一种能实现任意极化方向探地雷达数据采集的固定装置中围板的结构示意图。
23.图中：1、固定框架；2、固定轴；3、转筒；4、连接杆；5、围板；6、连接组件；7、电机固定盒；8、调速电机；9、橡皮轮；10、平面轴承；11、光栅格；12、激光发生器；13、橡胶轨道；14、高度调节螺母；15、柔性连接件；16、橡胶防滑颗粒；17、雷达天线接线头。
具体实施方式
24.本发明的核心是提供一种能实现任意极化方向探地雷达数据采集的固定装置。
25.下面结合附图对本发明的内容作进一步说明：
26.一种能实现任意极化方向探地雷达数据采集的固定装置，如图1～4所示，包括固定框架1，该固定框架1包括一个水平设置的横担和位于横担两端竖直向下的支腿，支腿的下方分别固定连接有一个固定座，固定座上开设有螺栓开孔，横担、支腿和固定座为一体化制作；固定框架1的横担的上竖直焊接有一根固定轴2，固定轴2的上端贯穿固定框架1的横担的顶面；固定轴2位于固定框架1的横担下方的位置的外侧套设有一个转筒3，转筒3的底端水平设有一个圆形底盘，固定轴2的底端贯穿底盘延伸到底盘下方，转筒3与其下方的圆形的底盘为一体化制作；固定轴2靠近其底端的位置设置有旋转驱动组件，旋转驱动组件能使转筒3绕其轴线转动，该旋转驱动组件包括套设在固定轴2靠近其底端的位置上的电机固定盒7，电机固定盒7的居中设置，贯穿其顶面和底面设置有一个固定轴穿孔，固定轴2穿过这个固定轴穿孔设置，固定轴2靠近其下端的位置，其侧壁上沿轴向开设有滑槽，电机固定盒7的固定轴穿孔上朝向滑槽的位置设置有与滑槽相匹配的凸块，使得电机固定盒7可以顺固定轴2上下移动但不可绕固定轴2转动，电机固定盒7内固定设置有调速电机8，调速电机8的主轴贯穿电机固定盒7的侧壁，水平延伸到电机固定盒7外侧，调速电机8的主轴的外端设置有橡皮轮9；电机固定盒7与转筒3下端的底盘之间设置有平面轴承10；转筒3下端的底盘的底面固定设置有一个环形的橡胶轨道13，橡胶轨道13位于橡皮轮9的正上方，且与橡皮轮9紧密接触；转筒3下端的底盘的外周设置有一圈环形的光栅格11，电机固定盒7上固定连接有定位传感器的感光镜头和激光发生器12，定位传感器的感光镜头和激光发生器12分别位于光栅格11的上下两侧，其中激光发生器12位于光栅格11的下侧；能实现任意极化方向探
地雷达数据采集的固定装置还包括有设置在围板上方的雷达天线接线头17，雷达天线接线头17上连接将其与控制器连接的电源线和信号线；上述固定轴2为空心管结构，其位于转筒3内部分的外周套设有一组有金属环，该金属环具有一定宽度，能满足转筒3上下调节时对应的触片位置变化，金属环之间绝缘设置，转筒3侧壁上正对金属环的相应位置、贯穿转筒侧壁设置有一组金属弹性触片，金属弹性触片与相对应的金属环之间紧密贴合，金属弹性触片之间绝缘；雷达天线接线头17上连接的电源线和信号线分别和相应的金属弹性触片连接；金属环上也分别连接有相应的电源线和信号线，该电源线和信号线贯穿固定轴2的侧壁，沿固定轴2内部向上延伸至固定轴2外部与控制器连接；上述调速电机8与定位传感器也分别连接有电缆，该电缆贯穿固定轴2侧壁，沿固定轴2内部向上延伸至固定轴2外部与控制器连接；固定轴2位于电机固定盒7下方的位置设置有高度调节螺母14，固定轴2相应位置的外侧壁设置有与高度调节螺母14匹配的外螺纹；转筒3的外侧设置有一组四根连接杆4，每根连接杆4的下方通过柔性连接件15各连接有一个围板5，所用柔性连接件15为橡胶材质或柔性塑料材质；围板5朝向固定轴2的侧壁上设置有橡胶防滑颗粒16，围板5的端部均设置有连接组件6，连接组件6将相邻两个围板5的两端连接，所用到的连接组件6为尼龙搭扣。
27.具体使用时，将围板5紧贴在探地雷达天线的四周，并用尼龙搭扣将相邻的围板5拉紧，使探地雷达天线紧固设置在四块围板5之间；将探地雷达天线的接头与雷达天线接线头17连接即可。任意极化方向雷达数据采集可由光格栅11与定位传感器进行精准控制并触发雷达数据采集命令给雷达主机，通过控制器控制调速电机8的旋转速度，进而调整探地雷达天线的旋转速度；如需小幅度调整探地雷达天线的距地高度，通过调整高度调节螺母14可使得在滚筒3及设置在其上结构能够在单个金属环宽度范围内上下移动，进而实现探地雷达天线高度的调节。
28.根据上述具体实施方式可见，本发明提供的一种能实现任意极化方向探地雷达数据采集的固定装置具有结构合理，安装、拆卸探地雷达天线方便，适配性好，便于调节探地雷达天线旋转角度和高度的优点。