一种低频纵波探测方法
技术领域
本发明涉及测量探测
技术领域
，尤其是，本发明涉及一种低频纵波探测方法。
背景技术
随着技术飞速的进步，我们对于各种波的运用也越来越多，波分为很多种，在频率上分为高频和低频，在振动方向上分为横波和纵波，其中光和电磁波都是横波，声波则既有横波也有纵波。
对于纵波的使用也很多，例如对物体内部的检测，以及对地震纵波的检测，地震的纵波传递速度比横波快，检测到纵波的第一时间发出预警可以有效地减小人员伤亡和经济损失，对物体内部结构，例如对钢柱内部结构的检测，可以有效排除不合格件，使用安全性高，但是不论是何种纵波的检测，都需要很高的检测精确度，尤其是地震发出的低频纵波，需要快速检测快速反应，例如中国专利发明专利CN112684504A公开了一种基于全散射模型的城市地下空洞快速探测方法，先组装移动探测装置，移动探测装置由多个探测单元等间距组成，采用移动探测装置在目标探测区域内每采集一次散射波信号，则移动一次，从而快速高效地完成多次散射波采集；然后将上述采集的信号数据建立城市地下全散射模型来进行散射波的多次覆盖成像，将孔径Dx范围内多次采集过程的散射波信号叠加计算，采用不同排列采集时相应的偏移速度进行成像，提高了散射波的提取能力和探测精度；最后根据全散射速度剖面和成像剖面采用已知方法综合分析异常位置与大小，实现对城市地下空洞的快速、准确地探测。
但是上述探测方法依然存在以下缺点：结构复杂，生产成本高，使用麻烦，测量时需要大量人工操作和移动，测量效率底下，适用范围小，无法进行工业量产，且没有利用纵波的自身特性进行针对监测，检测精确度低。
因此为了解决上述问题，设计一种合理的低频纵波探测方法对我们来说是很有必要的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构简单，使用方便，有效利用低频纵波的特性进行针对性探测，探测精确度高，可以有效进行地震纵波或者其他纵波的快速探测，可以大量进行生产和使用的低频纵波探测方法。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案得以实现的：
一种低频纵波探测方法，包括以下步骤：
S1：设置圆形收声板，将圆形收声板分成至少两块相同规格的扇形区域单元，每一个扇形区域单元都设置有探测器；
S2：在圆形收声板的中心设置转动轴，并在轴上设置遮挡板；
S3：将圆形收声板靠近遮挡板的一侧朝向探测方向；
S4：通过电机驱动转动轴转动带动遮挡板绕转动轴的轴心转动，同时保证圆形收声板自身不转动，获取遮挡板转动一周的时间T；
S5：每间隔T的时间输出一次所有扇形区域单元的探测器探测信号；
S6：判断任意相邻两个扇形区域单元的探测器探测信号的误差值是否大于预定阈值，若是则将所有扇形区域单元的探测器探测信号发送至控制中心，并执行步骤S7；反之则返回步骤S5；
S7：控制中心对探测信号进行解析，解码出正确的纵波信息。
作为本发明的优选，执行步骤S1时，将圆形收声板分为N个360°/N角度的扇形区域。
作为本发明的优选，执行步骤S1时，探测器为连接有电流转换装置的震荡接收装置；且每一个扇形区域单元上的探测器的数量至少为一个。
作为本发明的优选，执行步骤S2时，遮挡板的长度不小于圆形收声板的半径。
作为本发明的优选，执行步骤S3时，探测器设置于圆形收声板和遮挡板之间，使得遮挡板可以遮挡探测器的探测方向。
作为本发明的优选，执行步骤S4时，遮挡板绕转动轴的轴心转动速度不低于20圈每秒，那么T的时间值不大于0.05秒。
作为本发明的优选，执行步骤S5时，探测器中的震荡接收装置获取震荡信号，并由电流转换装置将振荡信号转换为电流信号进行输出。
作为本发明的优选，执行步骤S5时，震荡接收器接收的振荡信号中将电机带动遮挡板转动产生的震动进行删除。
作为本发明的优选，执行步骤S6之前，设置预定阈值。
作为本发明的优选，执行步骤S7时，解码纵波信息之前，发出纵波预紧。
本发明一种低频纵波探测方法有益效果在于：结构简单，使用方便，有效利用低频纵波的特性进行针对性探测，探测精确度高，可以有效进行地震纵波或者其他纵波的快速探测，可以大量进行生产和使用。
附图说明
图1为本发明一种低频纵波探测方法的流程示意图。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的模块和结构的相对布置不限制本发明的范围。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法及系统可能不作详细讨论，但在适当情况下，技术、方法及系统应当被视为授权说明书的一部分。
实施例：如图1所示，仅仅为本发明的其中一个的实施例，一种低频纵波探测方法，包括以下步骤：
S1：设置圆形收声板，将圆形收声板分成至少两块相同规格的扇形区域单元，每一个扇形区域单元都设置有探测器；
在执行步骤S1时，将圆形收声板分为N个360°/N角度的扇形区域，一般来说，将圆形收声板分为3个120度的扇形区域或者4个90度的扇形区域。
而且，执行步骤S1时，探测器为连接有电流转换装置的震荡接收装置；且每一个扇形区域单元上的探测器的数量至少为一个。每一个扇形区域单元上密铺多个探测器，最好每一块扇形区域上的探测器数量相同且排布方式相同。
S2：在圆形收声板的中心设置转动轴，并在轴上设置遮挡板；
转动轴的延伸方向与圆形收声板的平面垂直，遮挡板与圆形收声板的平面平行设置，遮挡板的端部连接至圆形收声板中间的转动轴并绕转动轴的轴心转动。
执行步骤S2时，遮挡板的长度不小于圆形收声板的半径。也就是说遮挡板转动一圈，所有的探测器都至少有某一时刻被遮挡板进行遮挡。
S3：将圆形收声板靠近遮挡板的一侧朝向探测方向；
在这里，执行步骤S3时，探测器设置于圆形收声板和遮挡板之间，使得遮挡板可以遮挡探测器的探测方向，遮挡板设置于圆形收声板上的探测器的前方。
当然，遮挡板的宽度不小于探测器的宽度，也就是，当遮挡板在探测器正前方时，可以完全对该探测器进行遮挡。
S4：通过电机驱动转动轴转动带动遮挡板绕转动轴的轴心转动，同时保证圆形收声板自身不转动，获取遮挡板转动一周的时间T；
在这里，圆形收声板时固定不动的，电机设置于圆形收声板后方，电机带动转动轴转动，遮挡板随着转动轴一并转动。
执行步骤S4时，遮挡板绕转动轴的轴心转动速度不低于20圈每秒，那么T的时间值不大于0.05秒。也就是说，需要使得遮挡板的转动速度足够快。
根据电机的规格和传输齿的齿数，可以在电机安装时获取电机带动遮挡板转动一周的时间T。
S5：每间隔T的时间输出一次所有扇形区域单元的探测器探测信号；
也就是，在对目标物进行探测时，遮挡板每转动一周，就输出一次所有扇形区域单元的探测器探测信号。
需要注意的是，要让遮挡板转动稳定下来，才开始检测探测器信号。
执行步骤S5时，探测器中的震荡接收装置获取震荡信号，并由电流转换装置将振荡信号转换为电流信号进行输出。
而且，执行步骤S5时，震荡接收器接收的振荡信号中将电机带动遮挡板转动产生的震动进行删除。
S6：判断任意相邻两个扇形区域单元的探测器探测信号的误差值是否大于预定阈值，若是则将所有扇形区域单元的探测器探测信号发送至控制中心，并执行步骤S7；反之则返回步骤S5；
执行步骤S6之前，设置预定阈值。
也就是说，根据低频纵波的自身特性，声速在同一均匀介质内传递时的传递速度是恒定不变的，但是在不同介质内传速变化，纵波具有很好的物体穿透性，那么会穿过遮挡板到达探测器，低频纵波的波间距比高频纵波的波间距要大；那么在用于低频纵波的探测时，由于遮挡板高速转动，可以理解在T时间内，遮挡板围绕转动轴转动一周，对所有的探测器进行了一次遮挡，利用纵波的波动方向是与波传递方向平行以及低频纵波的波间距较大这两点，必定有至少一道纵波穿过了遮挡板再到达的探测器，没有穿过遮挡板的纵波和穿过了遮挡板的纵波到达探测器的时间不一样强度不一样，那么任意相邻两个扇形区域单元的探测器探测信号的误差值大于预定阈值，那么就是圆形收声板接收到了低频纵波，那么将所有扇形区域单元的探测器探测信号发送至控制中心进行进一步的解析。
S7：控制中心对探测信号进行解析，解码出正确的纵波信息。
执行步骤S7时，解码纵波信息之前，发出纵波预紧。即如果是用于地震预测，那么在解析纵波内容之前，优先发出地震预警，以减少地震损失。
本发明一种低频纵波探测方法的结构简单，使用方便，有效利用低频纵波的特性进行针对性探测，探测精确度高，可以有效进行地震纵波或者其他纵波的快速探测，可以大量进行生产和使用。
本发明不局限于上述具体的实施方式，本发明可以有各种更改和变化。凡是依据本发明的技术实质对以上实施方式所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围。
