一种磁电阻率法高密度堤坝管涌探测仪的制作方法

1.本实用新型涉及管涌探测技术领域，具体为一种磁电阻率法高密度堤坝管涌探测仪。


背景技术：

2.在汛期或非汛期的堤防堤坝的上游库底库壁会存在一些渗漏点，并且渗漏位置具有一定渗漏量和流速，这样的位置我们称之为管涌渗漏，一般管涌渗漏后堤防堤坝下游能找到水流出口，并且这样的水流出口与上游库的入口存在一定水流联系。长期水流可能会把管涌通道冲刷越来越大，特别是汛期水位迅速上升，压力加大，形成的管涌通道会越来大，对水库水坝、堤防等造成极大的危害。
3.磁电阻率法测堤坝管涌是属于测磁场的传导类电法勘探，是在一般电法中将测量地面上两点(m，n)间电位差(δu，δu2)改成逐点观测磁场(h1，h2)的一类探测方法。
4.目前，现有的磁电阻率法测堤坝管涌，需要测量人员乘船将传感器和接收机置于水底或水面探测，探测难度和工作量大，且为单点测量的方式，即船在水面移动一定距离后测量一个点位的磁场变化，测量效率低，且精度差。鉴于此，我们提出一种磁电阻率法高密度堤坝管涌探测仪。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种磁电阻率法高密度堤坝管涌探测仪，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
7.一种磁电阻率法高密度堤坝管涌探测仪，包括：发送机和接收机，所述发送机上连接有供电电极a和供电电极b，所述接收机通过多芯电缆串接有多个地面传感器；其中，所述供电电极a置于堤坝下游的管涌出水口位置，所述供电电极b置于堤坝上游水体中，且所述供电电极a和供电电极b用于在堤坝下游的管涌出水口位置与堤坝上游水体间形成波形电流场；所述地面传感器置于堤坝表面，用于感应波形电流场的磁场大小，且所述接收机通过所述地面传感器感应出的磁场大小计算出管涌在堤坝内的走向。
8.优选的，所述发送机包括：信号发生器、信号混频器、功率放大器和信号输出模块，其中，所述信号发生器用于发出至少两种频率的电平信号；所述信号混频器用于对所述信号发生器发出的电平信号进行混频，并生成混频信号；所述功率放大器对混频信号进行功率放大；所述信号输出模块用于放大后的混频信号输出至所述供电电极a和供电电极b。
9.优选的，所述发送机还包括电源，所述电源用于为所述功率放大器和信号输出模块供电。
10.优选的，所述接收机包括：多通道切换器、前级信号放大器、带通放大器、a/d转换器和处理芯片；
11.所述多通道切换器用于在多个所述地面传感器间择一进行输入信号的通道切换；
12.所述前级信号放大器对输入信号进行放大；
13.所述带通放大器用于对输入信号进行带通放大；
14.所述a/d转换器用于对输入信号进行模数转换；
15.所述处理芯片用于根据模数转换后的信号计算出管涌在堤坝内的走向。
16.优选的，所述地面传感器为电磁感应传感器。
17.优选的，所述电磁感应传感器至少设置有12个。
18.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该磁电阻率法高密度堤坝管涌探测仪，发送机通过供电电极a和供电电极b测得的混频信号顺着堤坝内管涌通道来改变其表面的磁场分布，并通过地面传感器捕捉磁场的变化，从而使接收机能计算出管涌在堤坝内的走向，测量精度高，同时，把多个地面传感器串接在同一多芯电缆上，测量时可以分段或分区域拖拽地面传感器，改变其在堤坝表面的测量位置，可实现多点测量，避免传统的需要测量人员乘船将测量探头置于水中测量，测量点位不易固定的问题，提高测量效率。
附图说明
19.图1为本实用新型的整体结构示意图；
20.图2为本实用新型中发送机的结构原理框图；
21.图3为本实用新型中接收机的结构原理框图。
22.图中：
23.1、发送机；11、信号混频器；12、功率放大器；13、信号输出模块；14、电源；15、信号发生器；
24.2、接收机；21、多通道切换器；22、前级信号放大器；23、带通放大器；24、a/d转换器；25、处理芯片；
25.3、供电电极a；
26.4、供电电极b；
27.5、地面传感器。
具体实施方式
28.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
29.在本专利的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。在本实用新型的描述中，“多”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
30.一种磁电阻率法高密度堤坝管涌探测仪，如图1所示，包括：发送机1和接收机2，发送机1上连接有供电电极a3和供电电极b4，接收机2通过多芯电缆串接有多个地面传感器5；其中，供电电极a3置于堤坝下游的管涌出水口位置，供电电极b4置于堤坝上游水体中，且供
电电极a3和供电电极b4用于在堤坝下游的管涌出水口位置与堤坝上游水体间形成波形电流场；地面传感器5置于堤坝表面，用于感应波形电流场的磁场大小，且接收机2通过地面传感器5感应出的磁场大小计算出管涌在堤坝内的走向。因此，本实用新型的堤坝管涌探测仪，发送机1通过供电电极a3和供电电极b4形成波形电流场，波形电流场顺着堤坝内管涌通道方向来改变堤坝表面的磁场分布，并通过地面传感器5捕捉磁场的变化，从而使接收机2能计算出管涌在堤坝内的走向，测量精度高，同时，把多个地面传感器5串接在同一多芯电缆上，测量时可以分段或分区域拖拽地面传感器5，改变其在堤坝表面的测量位置，可实现多点测量，避免传统的需要测量人员乘船将测量探头置于水中测量，测量点位不易固定的问题，提高测量效率。
31.如图2所示，发送机1包括：信号发生器15、信号混频器11、功率放大器12和信号输出模块13，其中，信号发生器15用于发出至少两种频率的电平信号；信号混频器11用于对信号发生器15发出的电平信号进行混频，并生成混频信号；功率放大器12对混频信号进行功率放大；信号输出模块13用于放大后的混频信号输出至供电电极a3和供电电极b4。
32.如图3所示，接收机2包括：多通道切换器21、前级信号放大器22、带通放大器23、a/d转换器24和处理芯片25；其中，多通道切换器21用于在多个地面传感器5间择一进行输入信号的通道切换；前级信号放大器22对输入信号进行放大；带通放大器23用于对输入信号进行带通放大；a/d转换器24用于对输入信号进行模数转换；处理芯片25用于根据模数转换后的信号计算出管涌在堤坝内的走向。
33.具体的，地面传感器5为电磁感应传感器，本实施例中电磁感应传感器至少设置有12个，根据堤坝的实际面积大小，可以增加电磁感应传感器的数量，最多可达100-200个。
34.值得说明的是，处理芯片25使用快速fft算法、滤波算法可以快速采样和计算多种输入信号的强度，并根据信号强度判定出管涌在堤坝内的走向，以上内容依赖于存储在处理芯片25内的计算程序实现，属于现有技术，本领域技术人员完全可以实现，不是本实用新型主要的创新点，在此不作详细说明。
35.本实施例的磁电阻率法高密度堤坝管涌探测仪在使用时，发送机1通过供电电极a3和供电电极b4测得的混频信号顺着堤坝内管涌通道来改变其表面的磁场分布，并通过地面传感器5捕捉磁场的变化，从而使接收机2能计算出管涌在堤坝内的走向，测量精度高，同时，把多个地面传感器5串接在同一多芯电缆上，测量时可以分段或分区域拖拽地面传感器5，改变其在堤坝表面的测量位置，可实现多点测量，避免传统的需要测量人员乘船将测量探头置于水中测量，测量点位不易固定的问题，提高测量效率。
36.以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本实用新型的优选例，并不用来限制本实用新型，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。