地下空区声波探测原理？

地下空区声波探测原理？

在一些复杂条件下,由于地球物理探测技术的局限性以及地球物理异常的多解性,使得物探异常的推断解释比较困难,例如: 近间距并行管线的探测、各类非金属管线的探测、各种干扰因素的识别与消除等等。在城市地下管线探测中,上述探测难题均不同程度的存在,如果解决不好,不但影响整个探测工程的质量,还会严重影响信息管理系统的建设和正常运转。
　　地下管线探测的基本原理　　非开挖工程电磁法是探查地下管线的主要方法,它是利用地下管线与周围介质的导电性及导磁性差异为主要物性基础,根据电磁感应原理观测和研究电磁场空间与时间分布规律, 从而达到寻找地下管线的目的。
　　地下管线探测时,依靠主动或被动的场源激发,在管线中形成电流,管线中的电流就会在其周围空间产生同频率的交变电磁场,利用物探仪器在地面观测电磁场的空间分布,根据电磁场的分布特征,确定管线空间位置。因此,要取得理想的地下管线探测效果,必须满足下列条件:
　　1、在地下管线上形成的电磁场,其分布规律或分布特征能够被探测和计算;
　　2、场源在目标管线上能激发出一定强度的电流,并使电流尽可能少的在非目标管线、干扰物和介质中通过,以压制或消除干扰因素;
　　非开挖技术是指利用各种岩土钻掘的技术手段，在地表不开沟(槽)的条件下铺设、更换或修复各种地下管线的施工新技术，改传统的挖槽铺管和修复施工方式为钻孔铺管和修复。与传统的挖槽施工法相比，非开挖技术具有不影响交通、不破坏环境，施工周期短，社会效益显著等优点，尤其适合在一些无法实施开挖作业的地区，如闹市区、高速公路、铁路、建筑物、河流、农作物及植被保护区等，进行管线铺设、更新或修复。

原理就是 回声的时间有变化 空气传播比较慢 岩石比较快
还有好办法就是 6米的话挖个洞好了 实际上声波是最好最快的方法了

可以探测到，需要使用在岩石中波长小于空洞尺寸一半以上的超声波才会有较好效果。
岩石中声波速度达3000-4000米，以4000米为例，如果按照波长4cm来设计，则频率为
4000/0.04=100000=100KHz
建议使用200~500KHz的超声波，基本上可以将空洞准确定位。（频率也不是越高越好，太高的频率波长太短，遇到岩石和土壤中的微孔隙会有严重散射）
原理：声波在遇到固体-空洞的界面时回反射，测出回波时间，根据声波在该介质的速度即可算出距离，在3个不同地点测量，就可以标出空洞的3维坐标。
需要的功率，与你的探测器的灵敏度有很大关系，具体参数你可以咨询超声波探头的生产厂家。
需要特别说明的是，探测时，发射头和接收头都需要涂上黄油或凡士林，保证与地面的可靠接触，中间不能有空气间隙（空气间隙将造成极大损耗）。
补充：如果是探测土壤中的孔穴，由于土壤中有较多小孔穴，因此建议使用较长波长，可以衍射绕过微孔穴，只探测大孔穴，例如4cm。
具体频率需要你自己实际测量土壤中波速后计算。
另外探测土壤需要的功率比探测岩石的要大。
购买探测器，广东汕头地区超声波设备企业比较多，你可以搜索联系一下。例如汕头超声波研究所，他们的规格比较多。