问答题 测量雷达路面材料密实度有哪几种方法?
【正确答案】雷达测量混凝土路面密实度的基本原理,也要用到“折射-反射”法则,该方法所表示的形式有以下几种:
   (1)时间-密实度法
   雷达在材料介质中旅行时,其时间的长短与材料介质的介电常数有密切关系。由公式可知,εi= (cti/2Z)2,其中c是电磁波在真空中的行驶速度,是已知的;Z是材料层的厚度;式中,只有ti是可变的。测知了ti后,即能得到混凝土的介电常数εi。这样如果事先组合好两组标定线,即“时间-介电常数”与“介电常数-密实度”,或换成“时间-密实度”标定线后,当时间窗提供时间ti时,混凝混凝土材料的密实度也随之可得。
   (2)速度-密实度法
   冲电磁波在材料中的行驶速度vi=c/(εi)1/2,这样只要作出“速度-介电常数”与“介电常数-密实度”标定线,或直接作出“速度-密实度”标定线后,混凝土材料的密实度也随之可得。
   (3)反射系数法
   反射系数法实质上是一种波能衰减检测法。混凝土介质愈密实,则电磁波在其中的能量损失愈大,反射系数愈小。这个原理可由以下公式来表示。
   Y=[(ε2μ2)1/2-(ε1μ1)1/2]2/[(ε2μ2)1/2+(ε1μ1)1/2]2
   ≈[(ε2)1/2-(ε1)1/2]2/[(ε2)1/2+(ε1)1/2]2
   式中:γ-反射系数;μ1、μ2为电磁波相对磁导率,一般μ≈1;ε1、ε1分别为材料介质介电常数。又因反射发生在混凝土材料和空气中,上式就变为:
   γi=[(ε1) 1/2-1]2/[(ε1)1/2+1]2
   因此只要测知混凝土材料的介电常数即可求得反射系数γ。然后建立“反射系数-密实度”标定线,即可推算混凝土的密实度。
【答案解析】