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专利号: 2018116037610
申请人: 重庆交通大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.压实现场的沥青面层厚度与介电常数的测量方法,其特征在于:包括如下步骤:

S1:选择一组距离参数(d,x01,x02)的值,在含水的沥青面层上方设置相距x02的远距发送天线T2和远距接收天线R2,在所述远距发送天线T2和远距接收天线R2之间的连线上设置相距x01的近距发送天线T1和近距接收天线R1,所述连线与所述沥青面层平行且与所述沥青面层的距离等于预设距离d,所述近距发送天线T1和近距接收天线R1的位置关于所述连线中点对称;还设有与所述连线平行的用于将远距发送天线T2、近距发送天线T1发出的电磁波分别反射至远距接收天线R2、近距接收天线R1的反射板,所述反射板与所述连线的距离等于所述预设距离d;

S2:获取电磁波分别从远距发送天线T2和近距发送天线T1发射到反射板表面并反射至远距接收天线R2和近距接收天线R1的传播时间;获取电磁波分别从远距发送天线T2和近距发送天线T1发射到所述沥青面层底部并反射至远距接收天线R2和近距接收天线R1的传播时间;

S3:计算电磁波从远距发送天线T2到沥青面层底部再到远距接收天线R2的传播时间与从远距发送天线T2到反射板再到远距接收天线R2的传播时间之差Δt2;计算电磁波从近距发送天线T1到沥青面层底部再到近距接收天线R1的传播时间与从近距发送天线T1到反射板再到近距接收天线R1的传播时间之差Δt1;

S4:根据x01、x02、d、Δt1和Δt2计算所述干燥沥青混合料介电常数ε与表面含水沥青面层的厚度h。

2.根据权利要求1所述的压实现场的沥青面层厚度与介电常数的测量方法,其特征在于:所述距离参数(d,x01,x02)预设有多组,在步骤S4后还有如下步骤:S5:若所有组距离参数(d,x01,x02)均已得到对应的介电常数ε及沥青面层厚度h,则计算ε和h的平均值;若还存在未得到对应的介电常数ε及沥青面层厚度h的距离参数(d,x01,x02),则将该距离参数(d,x01,x02)代入并返回执行步骤S1。

3.压实现场的沥青面层厚度与介电常数的测量方法,其特征在于:包括至少两个天线组,所述天线组包括近距发送天线、近距接收天线、远距发送天线和远距接收天线,还包括如下步骤:S1:每个天线组各选择一组不尽相同的参数(d,x01,x02,θ)的值;对每个天线组分别进行如下设置:在含水的沥青面层上方设置相距x02的远距发送天线T2和远距接收天线R2,在所述远距发送天线T2和远距接收天线R2之间的连线上设置相距x01的近距发送天线T1和近距接收天线R1,所述连线与所述沥青面层平行且与所述沥青面层的距离等于预设距离d,所述近距发送天线T1和近距接收天线R1的位置关于所述连线中点对称;还设有与所述连线平行的用于将远距发送天线T2、近距发送天线T1发出的电磁波分别反射至远距接收天线R2、近距接收天线R1的反射板,所述反射板与所述连线的距离等于所述预设距离d;

所述每个天线组的连线中点均在第一天线组连线的中垂线上,所述天线组的参数θ为第一天线组连线在以所述中垂线为法向的平面上的投影旋转到与所述天线组连线在所述平面上的投影重合时所旋转的角度;

S2:对每个天线组:获取电磁波分别从远距发送天线T2和近距发送天线T1发射到反射板表面并反射至远距接收天线R2和近距接收天线R1的传播时间;获取电磁波分别从远距发送天线T2和近距发送天线T1发射到所述沥青面层底部并反射至远距接收天线R2和近距接收天线R1的传播时间;

S3:对每个天线组:计算电磁波从远距发送天线T2到沥青面层底部再到远距接收天线R2的传播时间与从远距发送天线T2到反射板再到远距接收天线R2的传播时间之差Δt2;计算电磁波从近距发送天线T1到沥青面层底部再到近距接收天线R1的传播时间与从近距发送天线T1到反射板再到近距接收天线R1的传播时间之差Δt1;

S4:对每个天线组:根据x01、x02、d、Δt1和Δt2计算所述干燥沥青混合料介电常数ε与表面含水沥青面层的厚度h;

S5:根据各天线组得到的结果,分别计算所述干燥沥青混合料介电常数ε以及表面含水沥青面层的厚度h的平均值。

4.根据权利要求3所述的压实现场的沥青面层厚度与介电常数的测量方法,其特征在于:所述天线组共有n个,第k天线组的 其中n,k∈N*且n≥k。

5.根据权利要求1-4任一项所述的压实现场的沥青面层厚度与介电常数的测量方法,其特征在于:

计算所述干燥沥青混合料介电常数ε与表面含水沥青面层的厚度h的公式如下:

其中,c为电磁波在真空中传播速度,x01为近距收发天线之间的距离,x02为远距收发天线之间的距离,t1为近距天线电磁波在所述表面含水沥青面层中传播的时间,t2为远距天线电磁波在所述表面含水沥青面层中传播的时间,d为天线与所述表面含水沥青面层的距离,x1为近距天线电磁波穿过所述表面含水沥青面层时的水平距离,x2为远距天线电磁波穿过所述表面含水沥青面层时的水平距离,Δt1为近距天线电磁波在空气及在空气和表面含水沥青面层中的传播时间差,Δt2为远距天线电磁波在空气及在空气和表面含水沥青面层中的传播时间差,ε为所述表面含水沥青层干燥沥青混合料的介电常数,h为所述表面含水沥青面层的厚度。