專利名稱：基于超聲傳感器的地下非金屬管道分布探測裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種屬于無損檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及ー種超聲傳感器的地下非金屬管道分布探測裝置及方法。
背景技術(shù)：
非金屬管道在當(dāng)今城市基本建設(shè)中得到了極其廣泛的應(yīng)用，在國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民的生產(chǎn)生活中占有極其重要位置。非金屬管道的分布探測是檢測和保護(hù)其安全運(yùn)行的重要手段。非金屬管道分布探測技術(shù)的成功開發(fā)將起到確保非金屬管道安全運(yùn)營，方便非金屬管道的驗收與檢修，同時能避免對非金屬管道的不必要破壞，大大減少因頻繁大修所引起的損失，防止施工過程中對非金屬管道的損害，大大節(jié)約了城市建設(shè)的資金和時間?，F(xiàn)有的地下非金屬管道探測技術(shù)有探底雷達(dá)、非金屬管線探測儀、標(biāo)志法。其中 探底雷達(dá)技術(shù)受管道周圍地址條件限制，干擾信號較多；非金屬管線探測儀只適用于地下供水、排水、燃?xì)獾刃】趶椒墙饘俟艿溃⑶倚枰芫€在地表有暴露點；標(biāo)志法則需要管道在鋪設(shè)時在地下埋有相應(yīng)的標(biāo)記或者特質(zhì)導(dǎo)線，如果沒有標(biāo)記或者特質(zhì)導(dǎo)線則無法探測。以上方法皆存在很大的局限性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種基于超聲傳感器的地下非金屬管道分布探測裝置及方法，可以在不開挖覆土、真正無接觸、不影響正常使用的情況下，通過直接檢測位于管道地表上方的傳感器接受到的反射波信號變化即可方便準(zhǔn)確的檢測地下管道的分布走向。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種基于超聲傳感器的地下非金屬管道分布探測裝置，其特點是，該探測裝置包含
拉伸桿；
超聲傳感器，其懸掛固定于上述拉伸桿一端邊緣的下方，該超聲傳感器發(fā)射超聲波探測地下非金屬管道，并接收地下非金屬管道的反射波；
步進(jìn)電機(jī)，通過其轉(zhuǎn)軸連接拉伸桿的另一端，步進(jìn)電機(jī)通過拉伸桿帶動超聲傳感器平行于地表平面的圓周步進(jìn)平移；以及，
分別與上述步進(jìn)電機(jī)和超聲傳感器電路連接的控制電路。上述的控制電路包含
步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電路，其輸出驅(qū)動脈沖驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)步進(jìn)；
發(fā)射波激勵電路，其輸出激勵脈沖驅(qū)動超聲傳感器發(fā)射超聲波；
反射波調(diào)理電路，超聲傳感器接收反射波輸出至反射波調(diào)理電路，反射波調(diào)理電路對該反射波信號進(jìn)行調(diào)理；以及，
雙向連接的上位機(jī)和數(shù)據(jù)采集模塊，上位機(jī)通過數(shù)據(jù)采集模塊分別驅(qū)動上述發(fā)射波激勵電路和步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電路；數(shù)據(jù)采集模塊掃描采樣反射波調(diào)理電路調(diào)理后的反射波信號導(dǎo)入上位機(jī)，上位機(jī)選取部分時間段的反射波信號進(jìn)行分析處理。
上述的步進(jìn)電機(jī)的步距角Θ彡1.8°。上述的步進(jìn)電機(jī)高于地表平面懸掛固定設(shè)置。上述的拉伸桿可沿其軸向拉伸，該拉伸桿長度r為25至100厘米。上述的超聲傳感器采用壓電式單晶片、收發(fā)一體超聲傳感器，其盲區(qū)d ( 35cm，發(fā)射角為0°。上述的數(shù)據(jù)采集模塊包含
模擬輸出模塊，其輸出激勵脈沖至超聲傳感器，并輸出驅(qū)動脈沖至步進(jìn)電機(jī)；
模擬輸入模塊，接收超聲傳感器輸出的反射波信號。一種基于超聲傳感器的地下非金屬管道分布探測方法，其適用于任意ー項上述的 基于超聲傳感器的地下非金屬管道分布探測裝置；其特點是，該方法包含以下步驟
步驟I、探測裝置從無管道區(qū)域開始采集反射波信號的波形；
步驟1.1、選取下方無管道的區(qū)域標(biāo)記圓心位置0，將步進(jìn)電機(jī)固定于圓心位置O的上方，設(shè)置拉伸桿的初始長度，確保超聲傳感器掃描范圍內(nèi)無雜物；
步驟I. 2、上位機(jī)控制探測裝置工作，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電路驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)帶動超聲傳感器順時針或逆時針平移一周，同時發(fā)射波激勵電路激勵超聲傳感器發(fā)射超聲波進(jìn)行掃描；步驟I. 3、超聲傳感器接收反射波信號傳輸至反射波調(diào)理電路進(jìn)行調(diào)理；
步驟I. 4、反射波調(diào)理電路將調(diào)理后的反射波信號傳輸至上位機(jī)進(jìn)行處理分析；
步驟I. 5、上位機(jī)將處理分析后的反射波信號的數(shù)據(jù)通過波形顯示輸出；
步驟2、探測裝置増大探測范圍，直至反射波信號的波形中出現(xiàn)兩處突起；
步驟2. I、增大拉伸桿的長度，擴(kuò)大探測范圍，并確保超聲傳感器掃描范圍內(nèi)無雜物；拉伸桿長度的增大量小于等于超聲傳感器探測半徑的兩倍；
步驟2. 2、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電路驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)帶動超聲傳感器順時針或逆時針平移一周，同時發(fā)射波激勵電路激勵超聲傳感器發(fā)射超聲波進(jìn)行掃描；
步驟2. 3、超聲傳感器接收反射波信號傳輸至反射波調(diào)理電路進(jìn)行調(diào)理；
步驟2. 4、反射波調(diào)理電路將調(diào)理后的反射波信號傳輸至上位機(jī)進(jìn)行處理分析；
步驟2. 5、上位機(jī)將分析處理后的反射波信號數(shù)據(jù)與步驟I中所得的反射波信號的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分析，并以通過波形顯示輸出分析處理后的反射波信號數(shù)據(jù)；
步驟2. 5、上位機(jī)判斷反射波信號的波形中是否出現(xiàn)兩處突起，若是，則跳轉(zhuǎn)到步驟3，若否，則跳轉(zhuǎn)到步驟2. I ；
步驟3、上位機(jī)設(shè)步進(jìn)電機(jī)在地表的垂直投射點定為圓心0，記錄反射波信號的波形中出現(xiàn)兩處突起分別與超聲傳感器的掃描起始點之間的圓心角α和β ;
步驟4、上位機(jī)以超聲傳感器在地表的垂直投射點A與圓心O的連線OA為圓心角α和β的一條邊，順時針或逆時針量取圓心角α和β，取得圓心角α和β的另一條邊分別為OB和0C，該直線OB與直線OC分別與以O(shè)為圓心、OA為半徑的圓周相交于點B和點C，該BC連線即為檢測所得管道的走向，且該管道位于直線BC的正下方。本發(fā)明基于超聲傳感器的地下非金屬管道分布探測裝置及方法和現(xiàn)有技術(shù)的非金屬管道分布探測方法相比，其優(yōu)點在于，本發(fā)明實現(xiàn)了在不開挖覆土、真正無接觸、不影響正常使用的情況下，方便快速地確定地下非金屬管道分布走向，相對現(xiàn)有技術(shù)而言，這ー技術(shù)更實用、更方便、更易操作，是最具可行性的地下非金屬管道無損探測工具之一。


圖I為本發(fā)明基于超聲傳感器的地下非金屬管道分布探測裝置的結(jié)構(gòu)示意 圖2為本發(fā)明基于超聲傳感器的地下非金屬管道分布探測裝置的探測方法的工作時序 圖3為本發(fā)明基于超聲傳感器的地下非金屬管道分布探測裝置的探測方法的結(jié)果測量圖。
具體實施例方式
以下結(jié)合附圖，進(jìn)ー步說明本發(fā)明的具體實施例。如圖I所示，本發(fā)明公開ー種基于超聲傳感器的地下非金屬管道分布探測裝置，用于測量地下非金屬管道的走向情況。該探測裝置包含可伸縮的拉伸桿2、分別設(shè)置于拉伸桿2兩端的步進(jìn)電機(jī)I和超聲傳感器3，以及分別與步進(jìn)電機(jī)I和超聲傳感器3電路連接的控制電路。超聲傳感器3懸掛固定于拉伸桿2 —端邊緣的下方,該超聲傳感器3用于發(fā)射超聲波探測地下非金屬管道，并探測接收地下非金屬管道的反射波。本實施例中，超聲傳感器3米用壓電式單晶片、收發(fā)一體超聲傳感器，其盲區(qū)d ^ 35cm,發(fā)射角為0°。步進(jìn)電機(jī)I懸掛固定與高于地表平面一定距離處設(shè)置。該步進(jìn)電機(jī)I通過其轉(zhuǎn)軸連接拉伸桿2的另一端，步進(jìn)電機(jī)I的轉(zhuǎn)軸垂直于底面，并通過其轉(zhuǎn)軸帶動拉伸桿2旋轉(zhuǎn)，步進(jìn)電機(jī)I通過拉伸桿2帶動超聲傳感器3平行于地表平面的作圓周步進(jìn)平移。步進(jìn)電機(jī)I的步距角Θ彡1.8°。拉伸桿2可沿其軸向拉伸，該拉伸桿2長度r為25至100厘米?？刂齐娐钒衔粰C(jī)8，與上位機(jī)8雙向電路連接的數(shù)據(jù)采集模塊7，電路連接數(shù)據(jù)采集模塊7輸出端的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電路6和發(fā)射波激勵電路4，以及電路連接數(shù)據(jù)采集模塊7輸入端的反射波調(diào)理電路5，其中步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電路6的輸出端電路連接步進(jìn)電機(jī)I的輸入端，發(fā)射波激勵電路4的輸出端電路連接超聲傳感器3的輸入端，反射波調(diào)理電路5的輸入端電路連接超聲傳感器3的輸出端。數(shù)據(jù)采集模塊7包含模擬輸出模塊71和模擬輸入模塊72，模擬輸出模塊71為D/A轉(zhuǎn)換器，其輸出激勵脈沖至超聲傳感器3，并輸出驅(qū)動脈沖至步進(jìn)電機(jī)I。模擬輸入模塊72為A/D轉(zhuǎn)換器，其接收超聲傳感器3輸出的反射波信號。數(shù)據(jù)采集模塊7中還包含有緩沖寄存器73，緩沖寄存器73電路連接于模擬輸出模塊71和模擬輸入模塊72與上位機(jī)8之間。步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電路6包含有光耦隔離器、脈沖分配器和功率放大器，滿足步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電壓和電流的要求。發(fā)射波激勵電路4，提高了脈沖負(fù)載能力，滿足超聲傳感器驅(qū)動電壓和電流的要求。反射波調(diào)理電路5包含保護(hù)電路，具有信號放大和濾波功能?；诔晜鞲衅鞯牡叵路墙饘俟艿婪植继綔y裝置的工作原理如下
上位機(jī)8通過數(shù)據(jù)采集模塊7驅(qū)動發(fā)射波激勵電路4，發(fā)射波激勵電路4輸出特定頻率和特定脈沖寬度的激勵脈沖驅(qū)動超聲傳感器3發(fā)射超聲波，超聲波輻射入地下，超聲波通過地下的非金屬管道進(jìn)行反射，超聲傳感器3探測接收反射波，并將反射波信號傳輸至反射波調(diào)理電路5，反射波調(diào)理電路5對該反射波信號進(jìn)行信號放大和濾波的調(diào)理，并將調(diào)理后的反射波信號傳輸至數(shù)據(jù)采集模塊7的模擬輸入模塊72，模擬輸入模塊72將調(diào)理后的反射波信號傳輸至上位機(jī)8,上位機(jī)8選取部分時間段的反射波信號進(jìn)行分析處理,上位機(jī)8設(shè)有顯示器，上位機(jī)8將其分析處理所得數(shù)據(jù)通過波形圖顯示輸出。同時為實現(xiàn)以圓周路徑掃描地面，上位機(jī)8通過數(shù)據(jù)采集模塊7驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電路6，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電路6輸出特定頻率和特定脈沖寬度的驅(qū)動脈沖驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)I以特定步距角步進(jìn)旋轉(zhuǎn)，該步距角即9 ^ I. 8°。步進(jìn)電機(jī)I通過轉(zhuǎn)軸帶動拉伸桿2在平行于地面的平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)，通過拉伸桿2帶動超聲傳感器3以圓周路徑平移掃描。該基于超聲傳感器的地下非金屬管道分布探測裝置的探測時序如圖2所示，在O時刻，發(fā)射波激勵電路4開始輸出激勵脈沖驅(qū)動超聲傳感器3發(fā)射超聲波，同時超聲傳感器3接收反射波，在tl時刻，發(fā)射波激勵電路4停止驅(qū)動超聲傳感器3發(fā)射超聲波。當(dāng)經(jīng)過 tl與t2時間之間的余震時間At后(其中該余震時間At=2d/(340m/s))，在t2時刻，上位機(jī)8開始接收反射波信號進(jìn)行處理分析，上位機(jī)8選取t2至t3之間時段的反射波信號進(jìn)行處理分析，直至t3時刻，上位機(jī)8停止分析反射波信號。同時，在t3時刻上位機(jī)8通過步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電路6開始輸出驅(qū)動脈沖，在t3至t4時段驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)I以特定步距角步進(jìn)旋轉(zhuǎn)。然后在t4時刻，發(fā)射波激勵電路4再輸出激勵脈沖，以驅(qū)動超聲傳感器3發(fā)射超聲波，并重復(fù)上述流程。本發(fā)明還公開一種基于超聲傳感器的地下非金屬管道分布探測方法，其適用于上述的基于超聲傳感器的地下非金屬管道分布探測裝置，該方法包含以下步驟
步驟I、本發(fā)明基于超聲傳感器的地下非金屬管道分布探測裝置從無管道區(qū)域開始采集反射波信號的波形。步驟I. I、選取下方無管道的區(qū)域標(biāo)記圓心位置0，將步進(jìn)電機(jī)I固定于圓心位置O的上方，設(shè)置拉伸桿2的初始長度，并確保超聲傳感器3掃描范圍內(nèi)無雜物。步驟I. 2、上位機(jī)8控制本基于超聲傳感器的地下非金屬管道分布探測裝置工作，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電路6驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)I帶動超聲傳感器3順時針(或逆時針)平移一周，同時發(fā)射波激勵電路4激勵超聲傳感器3發(fā)射超聲波進(jìn)行掃描。步驟I. 3、超聲傳感器3接收反射波信號傳輸至反射波調(diào)理電路5進(jìn)行調(diào)理。步驟I. 4、反射波調(diào)理電路5將調(diào)理后的反射波信號傳輸至上位機(jī)8進(jìn)行處理分析。步驟I. 5、上位機(jī)8將處理分析后的反射波信號的數(shù)據(jù)通過波形顯示輸出。步驟2、基于超聲傳感器的地下非金屬管道分布探測裝置增大探測范圍，直至反射波信號的波形中出現(xiàn)兩處突起。步驟2. I、增大拉伸桿2的長度，擴(kuò)大探測范圍，并確保超聲傳感器3掃描范圍內(nèi)無雜物。拉伸桿2長度的增大量小于等于超聲傳感器3探測半徑的兩倍。步驟2. 2、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電路6驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)I帶動超聲傳感器3順時針(或逆時針)平移一周，同時發(fā)射波激勵電路4激勵超聲傳感器3發(fā)射超聲波進(jìn)行掃描。
步驟2. 3、超聲傳感器3接收反射波信號傳輸至反射波調(diào)理電路5進(jìn)行調(diào)理。步驟2. 4、反射波調(diào)理電路5將調(diào)理后的反射波信號傳輸至上位機(jī)8進(jìn)行處理分析。步驟2. 5、上位機(jī)8將分析處理后的反射波信號數(shù)據(jù)與步驟I中所得的反射波信號的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分析，并以通過波形顯示輸出分析處理后的反射波信號數(shù)據(jù)。步驟2. 5、上位機(jī)8判斷反射波信號的波形中是否出現(xiàn)兩處突起，若是，則跳轉(zhuǎn)到步驟3，若否，則跳轉(zhuǎn)到步驟2. I。步驟3、上位機(jī)8設(shè)步進(jìn)電機(jī)I在地表的垂直投射點定為圓心0，記錄反射波信號的波形中出現(xiàn)兩處突起分別與超聲傳感器3的掃描起始點之間的圓心角α和圓心角β。步驟4、如圖3所示，上位機(jī)8以超聲傳感器3在地表的垂直投射點A與圓心O的連線OA為圓心角α和圓心角β的一條邊，順時針(或逆時針)量取圓心角α和β，取得 圓心角α和β的另一條邊分別為OB和0C，該直線OB與直線OC分別與以O(shè)為圓心、OA為半徑的圓周相交于點B和點C，該BC連線即為檢測所得管道的走向，且確定該管道位于直線BC的正下方。綜上所述，本發(fā)明公開的一種基于超聲傳感器的地下非金屬管道分布探測裝置及方法，可以在不開挖覆土、真正無接觸、不影響正常使用的情況下，通過直接檢測位于管道地表上方的超聲傳感器接受到的反射波信號值變化即可方便準(zhǔn)確的檢測地下管道的分布走向。盡管本發(fā)明的內(nèi)容已經(jīng)通過上述優(yōu)選實施例作了詳細(xì)介紹，但應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到上述的描述不應(yīng)被認(rèn)為是對本發(fā)明的限制。在本領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀了上述內(nèi)容后，對于本發(fā)明的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)由所附的權(quán)利要求來限定。
權(quán)利要求
1.一種基于超聲傳感器的地下非金屬管道分布探測裝置，其特征在于，該探測裝置包含: 拉伸桿(2)； 超聲傳感器(3)，其懸掛固定于所述拉伸桿(2)—端邊緣的下方，該超聲傳感器(3)發(fā)射超聲波探測地下非金屬管道，并接收地下非金屬管道的反射波； 步進(jìn)電機(jī)(I)，通過其轉(zhuǎn)軸連接拉伸桿(2 )的另一端,步進(jìn)電機(jī)(I)通過拉伸桿(2 )帶動超聲傳感器(3)平行于地表平面的圓周步進(jìn)平移；以及， 分別與所述步進(jìn)電機(jī)(I)和超聲傳感器(3 )電路連接的控制電路。
2.如權(quán)利要求I所述的基于超聲傳感器的地下非金屬管道分布探測裝置，其特征在于，所述的控制電路包含 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電路(6 )，其輸出驅(qū)動脈沖驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)(I)步進(jìn)； 發(fā)射波激勵電路(4)，其輸出激勵脈沖驅(qū)動超聲傳感器(3)發(fā)射超聲波； 反射波調(diào)理電路(5)，超聲傳感器(3)接收反射波輸出至反射波調(diào)理電路(5)，反射波調(diào)理電路(5)對該反射波信號進(jìn)行調(diào)理；以及， 雙向連接的上位機(jī)(8)和數(shù)據(jù)采集模塊(7)，上位機(jī)(8)通過數(shù)據(jù)采集模塊(7)分別驅(qū)動所述發(fā)射波激勵電路(4)和步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電路(6);數(shù)據(jù)采集模塊(7)掃描采樣反射波調(diào)理電路(5)調(diào)理后的反射波信號導(dǎo)入上位機(jī)(8)，上位機(jī)(8)選取部分時間段的反射波信號進(jìn)行分析處理。
3.如權(quán)利要求I所述的基于超聲傳感器的地下非金屬管道分布探測裝置，其特征在于，所述的步進(jìn)電機(jī)(I)的步距角Θ彡I. 8°。
4.如權(quán)利要求I所述的基于超聲傳感器的地下非金屬管道分布探測裝置，其特征在于，所述的步進(jìn)電機(jī)(I)高于地表平面懸掛固定設(shè)置。
5.如權(quán)利要求I所述的基于超聲傳感器的地下非金屬管道分布探測裝置，其特征在于，所述的拉伸桿(2)可沿其軸向拉伸，該拉伸桿(2)長度！■為25至100厘米。
6.如權(quán)利要求I所述的基于超聲傳感器的地下非金屬管道分布探測裝置，其特征在于，所述的超聲傳感器(3)采用壓電式單晶片、收發(fā)一體超聲傳感器，其盲區(qū)35cm，發(fā)射角為0°。
7.如權(quán)利要求2所述的基于超聲傳感器的地下非金屬管道分布探測裝置，其特征在于，所述的數(shù)據(jù)采集模塊(7)包含 模擬輸出模塊(71)，其輸出激勵脈沖至超聲傳感器(3)，并輸出驅(qū)動脈沖至步進(jìn)電機(jī)(I); 模擬輸入模塊(72 )，接收超聲傳感器(3 )輸出的反射波信號。
8.一種基于超聲傳感器的地下非金屬管道分布探測方法，其適用于如權(quán)利要求I至權(quán)利要求7中任意一項所述的基于超聲傳感器的地下非金屬管道分布探測裝置；其特征在于，該方法包含以下步驟 步驟I、探測裝置從無管道區(qū)域開始采集反射波信號的波形； 步驟2、探測裝置增大探測范圍，直至反射波信號的波形中出現(xiàn)兩處突起； 步驟3、上位機(jī)(8)設(shè)步進(jìn)電機(jī)(I)在地表的垂直投射點定為圓心O，記錄反射波信號的波形中出現(xiàn)兩處突起分別與超聲傳感器(3)的掃描起始點之間的圓心角α和β ;步驟4、上位機(jī)(8)以超聲傳感器(3)在地表的垂直投射點A與圓心O的連線OA為圓心角α和β的一條邊，順時針或逆時針量取圓心角α和β，取得圓心角α和β的另一條邊分別為OB和0C，該直線OB與直線OC分別與以O(shè)為圓心、OA為半徑的圓周相交于點B和點C，該BC連線即為檢測所得管道的走向，且該管道位于直線BC的正下方。
9.如權(quán)利要求8所述的基于超聲傳感器的地下非金屬管道分布探測方法，其特征在于，所述步驟I包含以下步驟 步驟1.1、選取下方無管道的區(qū)域標(biāo)記圓心位置0，將步進(jìn)電機(jī)(I)固定于圓心位置O的上方，設(shè)置拉伸桿(2)的初始長度，確保超聲傳感器(3)掃描范圍內(nèi)無雜物； 步驟I. 2、上位機(jī)(8)控制探測裝置工作，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電路(6)驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)(I)帶動超聲傳感器(3 )順時針或逆時針平移一周，同時發(fā)射波激勵電路(4 )激勵超聲傳感器(3 )發(fā)射超聲波進(jìn)行掃描； 步驟I. 3、超聲傳感器(3)接收反射波信號傳輸至反射波調(diào)理電路(5)進(jìn)行調(diào)理； 步驟I. 4、反射波調(diào)理電路(5)將調(diào)理后的反射波信號傳輸至上位機(jī)(8)進(jìn)行處理分析； 步驟I. 5、上位機(jī)(8)將處理分析后的反射波信號的數(shù)據(jù)通過波形顯示輸出。
10.如權(quán)利要求8所述的基于超聲傳感器的地下非金屬管道分布探測方法，其特征在于，所述步驟2包含以下步驟 步驟2. I、增大拉伸桿(2)的長度，擴(kuò)大探測范圍，并確保超聲傳感器(3)掃描范圍內(nèi)無雜物；拉伸桿(2)長度的增大量小于等于超聲傳感器(3)探測半徑的兩倍； 步驟2. 2、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電路(6)驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)(I)帶動超聲傳感器(3)順時針或逆時針平移一周，同時發(fā)射波激勵電路(4)激勵超聲傳感器(3)發(fā)射超聲波進(jìn)行掃描； 步驟2. 3、超聲傳感器(3)接收反射波信號傳輸至反射波調(diào)理電路(5)進(jìn)行調(diào)理； 步驟2. 4、反射波調(diào)理電路(5)將調(diào)理后的反射波信號傳輸至上位機(jī)(8)進(jìn)行處理分析； 步驟2. 5、上位機(jī)(8)將分析處理后的反射波信號數(shù)據(jù)與步驟I中所得的反射波信號的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分析，并以通過波形顯示輸出分析處理后的反射波信號數(shù)據(jù)； 步驟2. 5、上位機(jī)(8)判斷反射波信號的波形中是否出現(xiàn)兩處突起，若是，則跳轉(zhuǎn)到步驟3，若否，則跳轉(zhuǎn)到步驟2. I。
全文摘要
本發(fā)明公開一種基于超聲傳感器的地下非金屬管道分布探測裝置，該探測裝置包含拉伸桿；超聲傳感器，其懸掛固定于上述拉伸桿一端邊緣的下方，該超聲傳感器發(fā)射超聲波探測地下非金屬管道，并接收地下非金屬管道的反射波；步進(jìn)電機(jī)，通過其轉(zhuǎn)軸連接拉伸桿的另一端，步進(jìn)電機(jī)通過拉伸桿帶動超聲傳感器平行于地表平面的圓周步進(jìn)平移；以及，分別與步進(jìn)電機(jī)和超聲傳感器電路連接的控制電路。本發(fā)明實現(xiàn)在不開挖覆土、真正無接觸、不影響正常使用的情況下，方便快速地確定地下非金屬管道分布走向，具有實用、方便、易操作的特點。
文檔編號G01V7/00GK102830436SQ201210363260
公開日2012年12月19日 申請日期2012年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月26日
發(fā)明者尹武良, 陳麗婷 申請人:上海海事大學(xué)