面向埋地日遗化武的专用磁通门探测器制造技术

本发明专利技术公开了一种面向埋地日遗化武的专用磁通门探测器，包括探头、激励模块选频模块和信号采集模块。所述探头包括探头输入端和探头输出端，用于感测外界磁场。所述激励模块与所述探头输入端连接，用于向所述探头输入激励信号。所述选频模块与所述探头输出端连接，用于检测所述探头产生的感应电压中的二次谐波信号。所述信号采集模块与所述选频模块连接。所述选频模块通过对所述探头输出端输出的所述感应电压处理得到二次谐波。所述信号采集模块通过对所述二次谐波进行信息处理得到被测磁场的强度，从而确定是否存在日遗化学武器。所述面向埋地日遗化武的专用磁通门探测器具有测量精度高，效率高的优点。

【技术实现步骤摘要】
面向埋地日遗化武的专用磁通门探测器
本专利技术涉及探测领域，特别是涉及一种面向埋地日遗化武的专用磁通门探测器。
技术介绍
二次世界大战末期，为了掩盖在中国使用化学武器的事实，日本政府在中国领土上遗弃了大量化学武器(简称“日遗化武”)，其中一部分通过在地下挖坑或山上挖洞的方式进行掩埋(简称“埋地日遗化武”)。历史资料表明，埋地日遗化武分布在包括黑龙江、吉林、辽宁、内蒙、山西、河北、北京、天津、安徽、江苏、浙江、江西、河南、湖北、湖南、广东、广西等地，随着生产活动的增加，发现点的数量还会继续增加。这些埋地日遗化武填充的毒剂主要包括芥子气、路易氏剂、二苯氰胂、二苯氯胂、光气、苯氯乙酮、溴化苄基、氢氰酸等，形成了剧毒的化学炮弹、化学航空炸弹、毒气筒、毒剂桶四大类，由于历经70年的侵蚀，埋地日遗化武锈蚀严重，大部分发生泄漏，对人民的生命财产安全和生态环境等造成了严重危害。然而日本政府至今仍以缺乏资料为由，拒向中国政府提供其掩埋在中国境内的化武数量及分布，因此对埋地日遗化武探测技术的研究具有非常重要的意义。目标小且埋地深是埋地日遗化武的重要特点。四类埋地日遗化武的直径各不相同，但都不超过500mm。日遗化武化学炮弹的口径主要包括75mm、90mm、105mm、150mm四类；日遗化武化学航空炸弹直接一般是100mm和198mm；日遗化武毒气筒口径一般是290mm、114mm、50mm；日遗化武毒剂桶直径一般是470mm、400mm、325mm。这些小目标的日遗化武大多被深埋在2—5米的地下。个别散落的炮弹，深度为0—2米；但在河北唐山一个深达100米的废弃矿井中，也发现有日遗化武。锈蚀严重是埋地日遗化武的另一个重要特点。日遗化武属于未爆弹，未爆弹可以分为未锈蚀、部分锈蚀和严重锈蚀。日遗化武被掩埋已超过70年，大多被严重锈蚀，其外壳不再以金属铁和钢为主要物质，取而代之的是以氧化铁和四氧化三铁为主的铁氧化物。多年的探测实践经验表明，现有的探测技术在探测锈蚀严重的日遗化武时存在精度不高，容易遗漏的问题。
技术实现思路
基于此，有必要针对传统的日遗化武探测器探测精度不高、容易遗漏的问题，提供一种探测精度高的面向埋地日遗化武的专用磁通门探测器。一种面向埋地日遗化武的专用磁通门探测器，包括：探头，包括探头输入端和探头输出端，用于感测外界磁场；激励模块，与所述探头输入端连接，用于向所述探头输入激励信号；选频模块，与所述探头输出端连接，用于检测所述探头产生的感应电压中的二次谐波信号；以及信号采集模块，与所述选频模块连接。在其中一个实施例中，所述激励模块包括：波形发生电路；以及功率放大电路，所述功率放大电路的输入端与所述波形发生电路的输出端连接，所述功率放大电路的输出端与所述探头输入端连接。在其中一个实施例中，所述波形发生电路包括波形发生器，用于产生所述激励信号，所述激励信号经过所述功率放大电路放大后输入所述探头输入端。在其中一个实施例中，所述激励模块还包括：方波到尖顶三角波转换电路，连接于所述波形发生电路和功率放大电路之间；以及所述波形发生电路产生的所述激励信号为方波信号，所述方波信号经过所述方波到尖顶三角波转换电路处理产生带尖顶的三角波激励信号，所述三角波激励信号通过所述功率放大电路放大处理。在其中一个实施例中，所述方波到尖顶三角波转换电路和所述功率放大电路之间连接有隔离变压器，所述隔离变压器包括初级线圈和次级线圈，所述初级线圈与所述波形发生电路的输出端连接，所述次级线圈与所述功率放大电路的输入端连接。在其中一个实施例中，所述功率放大电路包括依次连接的电压跟随器、前置放大器和功率放大器，所述次级线圈与所述电压跟随器连接。在其中一个实施例中，所述选频模块包括谐振电路，所述谐振电路的输入端与所述探头输出端连接，所述谐振电路的谐振频率为所述激励信号的二次谐波频率，所述谐振电路输出的所述二次谐波信号输入所述信号采集单元进行信号处理。在其中一个实施例中，所述选频模块包括：仪器放大电路，所述仪器放大电路的输入端与所述谐振电路的输出端连接；窄带带通滤波电路，所述窄带带通滤波电路的中心频率为所述激励信号的二次谐波频率，所述前置放大器的输入端与所述窄带带通滤波电路的输入端连接；以及所述谐振电路输出的所述二次谐波信号输入所述仪器放大电路进行电压放大处理，再输入所述窄带带通滤波电路滤波处理后输入所述信号采集单元进行信号处理。在其中一个实施例中，所述选频模块还包括输出端调零电路，所述输出端调零电路与所述仪器放大电路连接。在其中一个实施例中，所述信号采集模块包括:模数转换单元，用于将所述二次谐波信号转换为数字信号；以及信号处理单元，用于处理所述数字信号得到被测磁场的强度。本专利技术提供的面向埋地日遗化武的专用磁通门探测器通过探头探测外界磁场。通过选频模块检测所述探头产生的感应电压中的二次谐波信号。信号采集模块与所述选频模块连接。所述选频模块通过对所述探头输出端输出的所述感应电压处理得到二次谐波。所述信号采集模块通过对所述二次谐波进行信息处理得到被测磁场的强度，从而确定是否存在日遗化学武器，具有测量精度高，效率高的特点。附图说明图1为本专利技术实施例提供的面向埋地日遗化武的专用磁通门探测器模块图；图2为本专利技术实施例提供的探头结构示意图；图3为本专利技术实施例提供的波形发生电路、方波到尖顶三角波转换电路的电路图；图4为本专利技术实施例提供的功率放大电路的电路图；图5为本专利技术实施例提供的仪器放大电路、输出端调零电路的电路图；图6为本专利技术实施例提供的窄带带通滤波电路的电路图。主要元件符号说明面向埋地日遗化武的专用磁通门探测器10、探头100、探头输入端110、探头输出端120、磁芯130、激励线圈131、感应线圈132、激励模块200、波形发生电路210、波形发生器211、功率放大电路220、电压跟随器221、前置放大器222、功率放大器223、方波到尖顶三角波转换电路230、隔离变压器250、初级线圈251、次级线圈252、选频模块300、谐振电路310、仪器放大电路320、窄带带通滤波电路330、输出端调零电路340、信号采集模块400、模数转换单元410、信号处理单元420。具体实施方式为了使本专利技术的专利技术目的、技术方案及技术效果更加清楚明白，以下结合附图对本专利技术的具体实施例进行描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。请参见图1和图2，本专利技术实施例提供一种面向埋地日遗化武的专用磁通门探测器10。所述面向埋地日遗化武的专用磁通门探测器10包括探头100、激励模块200、选频模块300和信号采集模块400。所述探头100包括探头输入端110和探头输出端120。所述探头100用于感测外界磁场。所述激励模块200与所述探头输入端110连接，用于向所述探头100输入激励信号。所述选频模块300与所述探头输出端120连接，用于检测所述探头100产生的感应电压中的二次谐波信号。所述信号采集模块400与所述选频模块300连接。所述探头100可以为差分结构。所述探头100可以包括两个间隔设置的磁芯130。每个所述磁芯包括相对的两端。两个所述磁芯130同向的一端可以通过同一根激励线圈131连接。所述激励线圈131可以作为所述探头输入端110。两个所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种面向埋地日遗化武的专用磁通门探测器，其特征在于，包括：探头(100)，包括探头输入端(110)和探头输出端(120)，用于感测外界磁场；激励模块(200)，与所述探头输入端(110)连接，用于向所述探头(100)输入激励信号；选频模块(300)，与所述探头输出端(120)连接，用于检测所述探头(100)产生的感应电压中的二次谐波信号；以及信号采集模块(400)，与所述选频模块(300)连接。

【技术特征摘要】
1.一种面向埋地日遗化武的专用磁通门探测器，其特征在于，包括：探头(100)，包括探头输入端(110)和探头输出端(120)，用于感测外界磁场；激励模块(200)，与所述探头输入端(110)连接，用于向所述探头(100)输入激励信号；选频模块(300)，与所述探头输出端(120)连接，用于检测所述探头(100)产生的感应电压中的二次谐波信号；以及信号采集模块(400)，与所述选频模块(300)连接。2.如权利要求1所述的面向埋地日遗化武的专用磁通门探测器，其特征在于，所述激励模块(200)包括：波形发生电路(210)；以及功率放大电路(220)，所述功率放大电路(220)的输入端与所述波形发生电路(210)的输出端连接，所述功率放大电路(220)的输出端与所述探头输入端(110)连接。3.如权利要求2所述的面向埋地日遗化武的专用磁通门探测器，其特征在于，所述波形发生电路(210)包括波形发生器(211)，用于产生所述激励信号，所述激励信号经过所述功率放大电路(220)放大后输入所述探头输入端(110)。4.如权利要求2所述的面向埋地日遗化武的专用磁通门探测器，其特征在于，所述激励模块(200)还包括：方波到尖顶三角波转换电路(230)，连接于所述波形发生电路(210)和功率放大电路(220)之间；以及所述波形发生电路(210)产生的所述激励信号为方波信号，所述方波信号经过所述方波到尖顶三角波转换电路(230)处理产生带尖顶的三角波激励信号，所述三角波激励信号通过所述功率放大电路(220)放大处理。5.如权利要求4所述的面向埋地日遗化武的专用磁通门探测器，其特征在于，所述方波到尖顶三角波转换电路(230)和所述功率放大电路(220)之间连接有隔离变压器(250)，所述隔离变压器(250)包括初级线圈(251)和次级线圈(252)，所述初级线圈(251)与所述波形发生电路(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑小平，杨丽，耿华，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京,11