基于SQUID磁梯度儀的金屬未爆炸物探測方法研究
發(fā)布時間:2021-06-17 18:57
安全、準(zhǔn)確又快速地探測金屬未爆炸物是一個全球安全治理難題。磁法是當(dāng)前未爆炸物探測的一個主要手段,超導(dǎo)量子干涉器(SQUID)作為新興的磁探測設(shè)備具有巨大潛力。SQUID磁梯度的基本特點是靈敏度極高、噪聲低,在弱磁場探測領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。作者提出將SQUID應(yīng)用于金屬未爆炸物探測領(lǐng)域的方法,通過SQUID磁梯度儀樣機(jī)對未爆炸物模型的測量實驗和仿真計算,得出其測量結(jié)果準(zhǔn)確可靠且反演結(jié)果與實驗設(shè)置吻合,初步驗證了SQUID應(yīng)用于金屬未爆炸物探測領(lǐng)域的可行性和研究價值。
【文章來源】:自動化與儀器儀表. 2020,(07)
【文章頁數(shù)】:4 頁
【部分圖文】:
SQUID磁梯度儀實物圖與示意圖
圖1 SQUID磁梯度儀實物圖與示意圖SQUID磁梯度傳感器用于測量一階磁梯度 B zz = ?B z ?z 。Bzz是磁感應(yīng)強(qiáng)度總量B的z方向的矢量Bz在z方向的變化率,磁梯度張量Γ與一階磁梯度的關(guān)系如公式(1)所示。
設(shè)計實驗初步驗證SQUID磁梯度儀用于未爆炸物模型探測的有效性。選擇一個空曠且有較少電磁干擾的室內(nèi)環(huán)境作為測試場地。測試儀器使用濾波器過濾了場地中穩(wěn)定的交流電干擾因素,因?qū)嶒灄l件受限,且為了進(jìn)一步減少環(huán)境干擾,采用固定儀器,低速移動被測物體的測量方法。使用繩索吊裝SQUID磁梯度儀,儀器傳感器測量平面靜止在場地中央處離地1~4 m,高度可根據(jù)測試條件調(diào)整。測試區(qū)域長寬均為10 m。測量區(qū)域和測量線路示意圖如圖3所示,磁梯度儀按照圖內(nèi)測量線編號依次測量。測量線路由黑色箭頭線標(biāo)出,長度均為10 m,每條測量線路間隔1 m,沿場地東西方向。被測物體外層為鑄鐵材質(zhì),中心區(qū)域為空心,長寬高均為0.24 m。被測鑄鐵模型放置在無磁小推車上,無磁推車由木質(zhì)板材和樹脂滾輪組成。測量時,被測物體由繩索拉動,勻速直線依次沿測量線箭頭方向移動。直到測量范圍覆蓋所有測量區(qū)域。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]一種基于車載探地雷達(dá)陣列的地雷實時檢測方法[J]. 程丹丹,施興華,王成浩. 地球物理學(xué)進(jìn)展. 2019(06)
[2]低噪聲超導(dǎo)量子干涉器件磁強(qiáng)計設(shè)計與制備[J]. 韓昊軒,張國峰,張雪,梁恬恬,應(yīng)利良,王永良,彭煒,王鎮(zhèn). 物理學(xué)報. 2019(13)
[3]未爆炸彈的磁梯度探測方法[J]. 張敬東. 探測與控制學(xué)報. 2016(03)
[4]高溫射頻超導(dǎo)量子干涉器探頭的研制[J]. 柯漢忠,劉祥文,嚴(yán)春杰,趙毅,陳曉東. 工程地球物理學(xué)報. 2015(06)
[5]磁法勘探在尋找金屬非爆炸物中的應(yīng)用[J]. 祁光,吳燕岡,嚴(yán)加永. 吉林大學(xué)學(xué)報(地球科學(xué)版). 2008(S1)
博士論文
[1]重磁及張量梯度數(shù)據(jù)三維反演方法研究與應(yīng)用[D]. 高秀鶴.吉林大學(xué) 2019
[2]高溫超導(dǎo)全張量磁梯度測量技術(shù)研究[D]. 申茂冬.吉林大學(xué) 2017
[3]歐拉反褶積方法的研究及應(yīng)用[D]. 范美寧.吉林大學(xué) 2006
碩士論文
[1]基于超導(dǎo)量子干涉器的磁異常探測[D]. 蘭香.杭州電子科技大學(xué) 2018
[2]全張量磁梯度信號同步采集電路設(shè)計[D]. 張笑彰.吉林大學(xué) 2017
[3]基于PGNAA技術(shù)的土壤中淺層掩埋爆炸物檢測研究[D]. 蔣舟.南京航空航天大學(xué) 2017
[4]多光譜遠(yuǎn)距離雷場探測系統(tǒng)的研究與設(shè)計[D]. 繆安鈮.南京理工大學(xué) 2017
[5]紅外熱成像在地雷探測中的應(yīng)用研究[D]. 苗青.中北大學(xué) 2016
[6]地雷探測的聲共振識別方法研究[D]. 吳文雯.上海大學(xué) 2015
本文編號:3235743
【文章來源】:自動化與儀器儀表. 2020,(07)
【文章頁數(shù)】:4 頁
【部分圖文】:
SQUID磁梯度儀實物圖與示意圖
圖1 SQUID磁梯度儀實物圖與示意圖SQUID磁梯度傳感器用于測量一階磁梯度 B zz = ?B z ?z 。Bzz是磁感應(yīng)強(qiáng)度總量B的z方向的矢量Bz在z方向的變化率,磁梯度張量Γ與一階磁梯度的關(guān)系如公式(1)所示。
設(shè)計實驗初步驗證SQUID磁梯度儀用于未爆炸物模型探測的有效性。選擇一個空曠且有較少電磁干擾的室內(nèi)環(huán)境作為測試場地。測試儀器使用濾波器過濾了場地中穩(wěn)定的交流電干擾因素,因?qū)嶒灄l件受限,且為了進(jìn)一步減少環(huán)境干擾,采用固定儀器,低速移動被測物體的測量方法。使用繩索吊裝SQUID磁梯度儀,儀器傳感器測量平面靜止在場地中央處離地1~4 m,高度可根據(jù)測試條件調(diào)整。測試區(qū)域長寬均為10 m。測量區(qū)域和測量線路示意圖如圖3所示,磁梯度儀按照圖內(nèi)測量線編號依次測量。測量線路由黑色箭頭線標(biāo)出,長度均為10 m,每條測量線路間隔1 m,沿場地東西方向。被測物體外層為鑄鐵材質(zhì),中心區(qū)域為空心,長寬高均為0.24 m。被測鑄鐵模型放置在無磁小推車上,無磁推車由木質(zhì)板材和樹脂滾輪組成。測量時,被測物體由繩索拉動,勻速直線依次沿測量線箭頭方向移動。直到測量范圍覆蓋所有測量區(qū)域。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]一種基于車載探地雷達(dá)陣列的地雷實時檢測方法[J]. 程丹丹,施興華,王成浩. 地球物理學(xué)進(jìn)展. 2019(06)
[2]低噪聲超導(dǎo)量子干涉器件磁強(qiáng)計設(shè)計與制備[J]. 韓昊軒,張國峰,張雪,梁恬恬,應(yīng)利良,王永良,彭煒,王鎮(zhèn). 物理學(xué)報. 2019(13)
[3]未爆炸彈的磁梯度探測方法[J]. 張敬東. 探測與控制學(xué)報. 2016(03)
[4]高溫射頻超導(dǎo)量子干涉器探頭的研制[J]. 柯漢忠,劉祥文,嚴(yán)春杰,趙毅,陳曉東. 工程地球物理學(xué)報. 2015(06)
[5]磁法勘探在尋找金屬非爆炸物中的應(yīng)用[J]. 祁光,吳燕岡,嚴(yán)加永. 吉林大學(xué)學(xué)報(地球科學(xué)版). 2008(S1)
博士論文
[1]重磁及張量梯度數(shù)據(jù)三維反演方法研究與應(yīng)用[D]. 高秀鶴.吉林大學(xué) 2019
[2]高溫超導(dǎo)全張量磁梯度測量技術(shù)研究[D]. 申茂冬.吉林大學(xué) 2017
[3]歐拉反褶積方法的研究及應(yīng)用[D]. 范美寧.吉林大學(xué) 2006
碩士論文
[1]基于超導(dǎo)量子干涉器的磁異常探測[D]. 蘭香.杭州電子科技大學(xué) 2018
[2]全張量磁梯度信號同步采集電路設(shè)計[D]. 張笑彰.吉林大學(xué) 2017
[3]基于PGNAA技術(shù)的土壤中淺層掩埋爆炸物檢測研究[D]. 蔣舟.南京航空航天大學(xué) 2017
[4]多光譜遠(yuǎn)距離雷場探測系統(tǒng)的研究與設(shè)計[D]. 繆安鈮.南京理工大學(xué) 2017
[5]紅外熱成像在地雷探測中的應(yīng)用研究[D]. 苗青.中北大學(xué) 2016
[6]地雷探測的聲共振識別方法研究[D]. 吳文雯.上海大學(xué) 2015
本文編號:3235743
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