文章摘要
刘凌峰,王玥,周二磊,曹政,安志武,吴文焘.基于时间反转的路桩超声测量系统设计*[J].,2025,44(4):858-866
基于时间反转的路桩超声测量系统设计*
Design of ultrasonic measurement system for road pile length based on time reversal
投稿时间:2024-03-13  修订日期:2025-06-25
中文摘要:
      为解决高速公路护栏路桩埋深的测量问题,该文开发了一套基于时间反转的路桩超声测量系统。该系统集成了包括高压激励发射模块和宽带高增益接收模块的硬件系统和基于QT的用户软件系统。通过时间反转处理对路桩底端回波信号进行自聚焦,提高了路桩底端回波信号信噪比,实现了到达时间的精确测量,从而完成了路桩长度的高精度测量。实验结果表明,该系统能够通过脉冲回波的方式准确测量路桩长度,误差在±4 mm以内,满足实际检测需求,有望在现场应用中发挥重要作用。
英文摘要:
      To address the issue of measurement of highway guardrail pile embedment depth, this paper develops an ultrasonic measurement system for road piles based on time reversal. The system integrates a hardware system, including a high-voltage excitation transmission module and a wideband high-gain reception module, along with a user software system developed by QT. Through time-reversal processing, the system self-focuses the echo signals from the bottom of the piles, enhancing the signal-to-noise ratio of the bottom echo signals and achieving accurate measurement of arrival times, thereby facilitating high precision measurement of road piles. Experiment results indicate that the system can accurately measure road pile length using pulse echoes, with an error within ±4 mm, meeting the practical detection requirements and showing significant potential for on-site application.
DOI:10.11684/j.issn.1000-310X.2025.04.006
中文关键词: 高频超声  时间反转  路桩测量
英文关键词: High frequency ultrasound  Time reversal  Measurement of road pile length
基金项目:国家自然科学基金项目(面上项目,重点项目,重大项目)
作者单位E-mail
刘凌峰 中国科学院声学研究所 liulingfeng@mail.ioa.ac.cn 
王玥 中国科学院声学研究所 wangyue@mail.ioa.ac.cn 
周二磊 中国科学院声学研究所 zhouerlei@mail.ioa.ac.cn 
曹政 中国科学院声学研究所 caozheng@mail.ioa.ac.cn 
安志武 中国科学院声学研究所 anzhiwu@mail.ioa.ac.cn 
吴文焘* 中国科学院声学研究所 wuwentao@mail.ioa.ac.cn 
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