探地雷达

常见介质的物理量

探地雷达技术参数

探地雷达

探地雷达（Ground Penetrating Radar简称GPR）又称地质雷达，透地雷达，是用频率介于10^6-10^9Hz的无线电波来确定地下介质分布的一种方法。

探地雷达方法是通过发射天线向地下发射高频电磁波，通过接收天线接收反射回地面的电磁波，电磁波在地下介质中传播时遇到存在电性差异的界面时发生反射，根据接收到电磁波的波形、振幅强度和时间的变化特征推断地下介质的空间位置、结构、形态和埋藏深度。

在坝体渗漏探测中，渗透水流使渗漏部位或浸润线以下介质的相对介电常数增大，与未发生渗漏部位介质的相对介质常数有较大的差异，在雷达剖面图上产生反射频率较低反射振幅较大的特征影像，以此可推断发生渗漏的空间位置、范围和埋藏深度。

探地雷达的用途：US RADAR探地雷达可用于检测各种材料，如岩石、泥土、砾石，以及人造材料如混凝土、砖、沥青等的组成。雷达可确定金属或非金属管道、下水道、缆线、缆线管道、孔洞、基础层、混凝土中的钢筋及其它地下埋件的位置。它还可检测不同岩层的深度和厚度，并常用于地面作业开工前对地面作一个广泛的调查。

常见介质的物理量

介质　电导率(Sm)　介电常数(相对值)　速度(m/ns)　衰减系数(dB/m)

空气　0　1　0.3　0

纯水　10-4～3×10-2　81　0.033　0.1

海水　4　81　0.01　103

冰　
　3.2　0.17　0.01

花岗岩(干)　10-8　5　0.15　0.01～1

花岗岩(湿)　10-3　7　0.1　0.01～1

玄武岩(湿)　10-2　8　0.15(干)　

灰岩(干)　10-9　7　0.11　0.4～1

灰岩(湿)　2.5×10-2　8　
　0.4～1

砂(干)　10-7～10-3　4～6　0.15　0.01

砂(湿)　10-4～10-2　30　0.06　0.03～0.3

粘土(湿)　10-1～1　8～12　0.06　1～300

页岩(湿)　10-1　7　0.09　1～100

砂岩(湿)　4×10-2　6　
　

土壤　1.4×10-4　2.6～15　0.13～0.17　20～30

肥土　
　15　0.078　

混凝土　
　6.4　0.12　

沥青　
　3～5　0.12～0.18　

探地雷达技术参数

1）雷达系统控制器计算机（工业一体式专用电脑，强抗震性能设计）：

处理器：Intel Celeron 400MHz或更好配置

雷达界面卡：专用

内存：≥512MB

硬盘（编程和存储）：≥4G

显示器： 10.4英寸超高亮度透反射日光下可读彩色液晶显示器

电源：10.5～18 VDC@ 45W（室内可交流电直接供电，室外可由充电电池提供电源）

基于Windows XP操作系统的全屏幕菜单系统，内置雷达数据采集和处理控制软件

触摸屏界面，可外接使用键盘和鼠标

提供以下输入/输出端口：雷达界面接口，两个USB接口，电源接口

2）天线控制单元：

总体动态范围：>130dB

接收器动态范围：>90dB

最小时间范围：6.3ns

最大时间范围：820ns

脉冲重复时间：1μs

有效带宽：3GHz

3）可与100MHz、250 MHz、500 MHz、1000 MHz和2000 MHz屏蔽天线配合使用，以满足不同的探测深度要求。