时域门技术在传输/反射法介质电磁参数测量中的应用

在传输/反射法测量电磁参数的基础上,分析了传统的传输/反射法在电介质微波电磁参数计算中的局限性,采用时域门技术,测试了空气、聚乙烯石蜡和BaM型铁氧体等材料的电磁参数。结果显示时域门技术可显著提高材料的测量精度和稳定性。

时域反射法(TDR)检测锚杆长度计算方法与工程实践

目前,锚杆长度检测常用声波反射法,得到的锚杆底部反射信号较弱,不易识别,能否准确检测出锚杆长度关系到工程安全。介绍了时域反射法的基本原理,应用时域反射法(TDR)进行锚杆长度测试,总结了介质为空气时锚杆(钢筋出露段)的测试波速的平均值约为230 mm/ns,介质为纯水泥浆体时锚杆(注浆段)的测试波速的平均值约为90 mm/ns,得出了不同龄期和不同脉冲宽度的测试条件对测试结果无明显影响的结论,推导出锚杆长度测试的计算公式,公式中分别考虑了锚杆的钢筋出露段和注浆段的长度和波速,并在工程实践中得到了精确的检测结果。

基于螺旋平行线与时域反射法的地面塌陷变形测量技术研究

简述了当前对地面塌陷测量技术的缺陷,并提出一种新型的测量方法。说明了螺旋平行线的结构,并对其电路特性进行了分析推导,得出其特性阻抗随拉伸变形增大而增大;且介电常数对其特性阻抗影响较小的结论。说明了结合螺旋平行线的时域反射法TDR方法可应用于地面塌陷的测量,拉伸变形量反映地面塌陷程度,反射信号的波峰对应的位置即为地面塌陷变形的位置。最后通过室内实验,并结合UVE-PLS的数学模型建立了螺旋平行线拉伸变形量与反射信号值的数学关系;并得到了较准确的预测结果。

探针插入深度对时域反射法反演白桦树干含水率精度的影响

时域反射法(time domain reflectometry,TDR)用于反演活立木含水率时颇具潜力,但是其反演精度依赖于探针插入深度的合理选取。利用白桦圆盘,分别在不同探针插入深度(2,4,6和8 cm)下,采用TDR设备测量试件在不同含水率(绝干至饱湿)时的电磁波传播时间,深入分析了电磁波传播时间与含水率及插入深度之间的关系,构建了不同深度下的含水率校准方程,比较了模型(校准方程)精度,并最终优选了合适的探针插入深度。研究表明:电磁波传播时间对含水率和探针插入深度具有良好的敏感性,随含水率和插入深度的增大而增加;4,6,8 cm插入深度下,电磁波传播时间对不同试件和含水率均具有稳定一致的变化规律,而2 cm插入深度的数据规律不明显;分别将4,6,8 cm插入深度下的传播时间和体积含水率数据综合到一起,各自随机选取70%的数据(24组)作为训练样本构建校准方程,其余30%(9组)作为验证样本,结果发现4 cm插入深度时预测值相比验证样本真实值的平均误差和均方根误差均最小,分别为2.97%和3.84%;最后分别将4,6,8 cm插入深度下的所有数据用于构建校准方程,通过残差图去除异常点后,校准方程的决定系数R 2分别为0.96,0.92,0.89。这表明在应用所构建的校准方程测量白桦活立木树干含水率时,最佳的探针插入深度是4 cm,该条件下校准方程的预测精度和拟合精度最好,且与6和8 cm插入深度相比,可有效降低钻孔难度,减小对活立木树干的损伤。

基于时域反射法的航空电缆故障定位技术研究

作为飞机的重要组成部分,电缆对飞行安全以及飞机性能的实现起着至关重要的作用。针对航空电缆装机后故障难以定位的情况,首先研究了基于TDR技术的电缆故障定位方法并分析典型故障波形,然后搭建试验平台,开展电缆短路和断路故障试验,其结果不仅验证了基于TDR原理的电缆故障定位方法的正确性,并且得到了有效的电缆典型故障判据及典型故障波形,能够指导机载电缆故障的识别及定位,一定程度上缩短了排故时间。

基于时域反射法的套筒灌浆料介电特性试验研究

金属套筒连接作为装配式混凝土结构重要的节点连接方式,其可靠性是装配式构件节点有效连接的重要保障。本文提出一种基于时域反射(TDR)测试原理的套筒灌浆质量检测方法,为验证该方法的可行性,设计了不同灌浆料、配合比、接触状态的套筒灌浆料接触特性试验。利用TDR测试仪采集探针接触灌浆料过程中的介电信号,运用含水率与介电信号典型函数关系式对采集的信号进行对比分析,研究探针接触套筒灌浆料过程中介电特性变化规律,进而对套筒灌浆质量进行有效判别。试验研究表明:时域反射法可有效判别套筒灌浆料接触状态;探针在接触灌浆料前后电介质信号存在明显差异;套筒灌浆料配合比在12%时,三种试验灌浆料接触性能测试变化规律具有一致性,配合比在18%、24%时,测试效果规律性不强;在灌浆料接触性能测试过程中,灌浆料体积含水量和介电常数变化规律相似,能较好判别探针是否接触灌浆料。该试验验证了时域反射法应用于套筒灌浆质量检测过程的可行性,为装配式混凝土结构套筒灌浆质量检测提供了新的解决方案。

时域反射法探测桩身缺陷的模型试验研究

为验证时域反射法对桩身缺陷的检测效果,设计了时域反射技术检测桩基完整性的模型试验,分别针对不同介质(空气、干土和湿土)环境中的有缺陷桩和无缺陷桩进行检测,验证时域反射法对于预设缺陷的检测效果,并分析缺陷位置和缺陷数量、桩周介质类型等因素对检测结果的影响。研究结果表明,时域反射法可以用于检测桩身缩颈缺陷,在模型桩缺陷段和桩底位置能获得较清晰的反射信号;电磁波传递过程中发生的衰减、频散、介质不连续等导致电磁波实测波形和理论波形存在差异;不同介质中电磁波的波速变化导致缩颈缺陷探测结果与实际情况存在一定偏差,但误差仍处于实际工程要求的精度范围内。

基于时域脉冲反射的高压电力电缆测长技术研究

时域脉冲反射法(TDR)主要通过脉冲信号在传输环境传导时引起反射波的时间信息,获得所需的被测量。本文基于TDR测长原理,提出现场电缆波速标定方法,通过现场获取1m内的高压电缆样品,标定得到该电缆电磁波速,最终由整段电缆的反射脉冲延时而得到该电缆长度,经实际测量实验表明,电缆长度测量误差可保持在0.5%以内,可结合物资抽检实验室取样流程,快速、准确地对电缆长度进行测量,并检验整盘电线电缆到货长度。

滑坡监测TDR技术的试验研究

针对时域反射法(TDR)在滑坡监测方面的应用,阐述了TDR技术的基本原理及电磁波在同轴电缆中的传播特性,通过对三种不同型号同轴电缆室内剪切试验,研究了同轴电缆的剪切变形对TDR波形的影响,总结了不同型号同轴电缆的反射系数随剪切位移的变化规律及力学特性。结合实际工程情况,通过浇筑于水泥砂浆填充体中的同轴电缆TDR试验,分析对比了几种试验条件下同轴电缆的TDR特性,提出了一些具有实际工程应用价值的结论。

地下水位及电导率TDR测试探头研制与应用

介绍了一种自制的地下水位及电导率测试探头,利用TDR原理实现了地下水位及其电导率的自动监测方法。在苏州七子山卫生填埋场滤液面高度的测试应用表明:利用TDR测试探头能够很好地反应水位的变化,与传统的水位仪测试相比,具有快捷、经济、即时的优势,而且在高腐蚀和高温环境中也能长时间正常工作,有着较好的工程应用前景。

土壤盐分的原位测定方法

在干旱半干旱地区,土壤盐渍化是制约农业生产的重要因素。土壤盐分的测定和诊断是土壤盐渍化研究工作中的重要内容,传统上一般通过测定土壤浸提液电导率来测定土壤盐分,过程繁琐,费时费事,不可避免地要破坏原土样。在提倡精准农业的今天,土壤盐分的快速、有效和可靠的原位测定显得非常重要。土壤盐分原位测量方法有多种,在原理上可分为土壤溶液电导率法和土壤表观电导率法两大类。在现有条件下,土壤溶液电导率可通过原位采集土壤溶液后在实验室测定和用土壤盐分传感器直接测定;土壤表观电导率法主要通过四电极、电磁感应仪和时域反射仪测定。本文分析了不同方法和各种仪器的基本原理,探讨了不同方法的优缺点和发展前景,为土壤盐渍化研究中盐分测定方法的选用提供参考。

TDR测试技术在岩土工程中的应用

电磁波时域反射法(Time Domain Reflectometry)是一种远程遥感测试技术,自20世纪70年代应用于岩土工程领域以来,以方便,安全,经济,数字化及远程控制等特点而受到广泛关注。本文阐述了TDR技术在岩土工程领域的发展,并结合课题组在此领域多年的研究成果,主要介绍了其在测定土体含水量和干密度及监测滑坡稳定性方面的应用。

TDR边坡监测系统的计算模型及试验初探

针对TDR(时域反射法 )技术在边坡监测中的应用 ,阐述了TDR边坡监测系统的组成及测试原理 ,建立了TDR测试系统的计算模型。结合试验数据 ,应用反馈系统理论计算分析了电磁波在同轴电缆中的传播特性及同轴电缆的剪切变形对TDR波形的影响 。

基于TDR技术的多种岩土介质含水量试验研究

为寻求适合多种岩土介质含水量的测试方法,根据极化机理,建立了电磁波与混合介质相互作用模型,采用TDR(time-domain reflectometry)方法对粉土、砂土、粘土、纸、塑料、有机物及MSW(municipal solid waste)等多种岩土介质介电常数与材料类型、孔隙率及含水量之间的关系进行研究.结果表明,不同岩土介质的介电常数主要由其含水量及孔隙率决定,受介质类型的影响很小,本文模型对不同类型不同孔隙率的岩土介质均适用;介电常数的平方根与体积含水量呈线性关系,相同体积含水量条件下,介质介电常数与孔隙率负相关.TDR技术能在不破坏有机质的前提下测得有机质内部的水分.

TDR技术在边坡土钉长度检测中的运用

通过深圳某电塔边坡运用TDR技术进行土钉长度检测的工程实例,介绍了TDR技术的基本原理、检测程序、波形分析及其计算过程,并提出相关结论。

通信电缆故障检测方法

文中首先阐述了通信电缆故障原因及分类,后介绍了通信电缆故障检测几个方法,重点介绍了时域反射法的原理及实测当中系统实现以及应该注意的问题,说明了TDR是一种比较实用的电缆故障检测方法。

MSW介质含水率与介电常数的关系模型试验研究

时域反射测量(TDR)利用水的介电常数与岩土介质介电常数差异较大的特点,由电磁波反射波形分析得到岩土介质的介电常数和电导率,并通过经验关系换算获得含水率。目前,在岩土工程领域采用TDR测试含水率的研究及应用多局限于土介质,很少有关于城市固体废弃物(MSW)方面的研究。采用一种基于表面反射法原理研制的四针式TDR传感器,通过室内标定试验建立MSW介质含水率与其介电常数的经验关系模型,该模型考虑了介质孔隙率的影响,基于该模型的TDR测试结果与烘干法测试结果的误差不超过±5%。

饱和砂性土孔隙水电导率特性及测试技术

饱和砂性土的孔隙水电导率直接反映了孔隙水中离子的含量,对研究土体离子污染有重要意义。饱和砂性土中孔隙水电导率与土体电导率之间呈线性关系,符合Archie定律。研究了Archie定律在不同类型砂土中的m系数取值范围,提出了利用TDR测试技术监测饱和砂性土孔隙水电导率的方法。试验结果表明TDR能够很好地测得饱和砂性土的孔隙水电导率。研究成果对于土体中离子污染物监测有重要的应用价值。

FD-TD在分析FSS中的应用

本文讨论了用FD TD分析FSS的有关问题,提出了一种适合于在任意入射角情况下分析FSS的有效吸收边界条件,分别以单层、双层FSS为例进行了计算.数值结果和矢量模式法、谱域法的结果非常一致.

青藏粉质黏土冻融过程水热特征研究

土体在冻融过程中的水热特征对于冻胀及工程稳定性具有决定性作用。以青藏粉质黏土为例,采用时域反射法(TDR),测量并分析了不同初始含水率条件下的土样在冻融过程中的水热变化特征,对比了冻融过程中的水热变化及其差异性,采用Anderson等、徐敩祖等和Michalowski提出的以温度为变量的未冻水计算公式,分别计算了不同初始含水率土样在不同温度条件下的未冻水含量。结果表明:冻融过程的土样水分和土样中心温度随时间的变化均可分为三个比较明显的变化阶段,冻结过程和融化过程的变化特征略有不同,除了环境影响和探头自身因素外,我们将其归因于冻融过程的未冻水"滞后效应"。在快速冻融过程中,未冻水含量随温度的变化则表现出渐变的特征。通过对比三种典型未冻水含量的计算方法发现,通过拟合得到的方程计算结果的正确性较高。