面向水域未爆弹的专用金属探测器制造技术

本发明专利技术公开了一种面向水域未爆弹的专用金属探测器。面向水域未爆弹的专用金属探测器包括密封装置、金属探测器、压强控制系统。所述金属探测器设置于所述密封装置内部。所述压强控制系统设置于所述密封装置的内部，用于控制密封装置内部的压强。所述压强控制系统可以避免由于水下压力超过所述密封装置的压力承受能力，使所述金属探测器被破坏。

【技术实现步骤摘要】
面向水域未爆弹的专用金属探测器
本专利技术涉及材料检测领域，特别是涉及一种面向水域未爆弹的专用金属探测器。
技术介绍
日本在战败投降时，除了把其化学武器就地掩埋外，还将其中很大一部分投入江河湖泊中。由于水域未爆弹锈蚀、破损严重，对水域的污染后果严重，其回收工作刻不容缓，水下目标的探测定位、状态观察锁定工作是一切水下工作的基础，因此对水域未爆弹的探测技术进行研究具有十分重大的现实意义和紧迫性。获取水域未爆弹的分布情况是一件十分困难的事情，水下环境是一个相比陆地环境更为复杂的世界，其基本的水下能见度、电磁衰减、水流、压差四个要素就决定了水下工作的难度，而水下目标的探测完全被前两个要素所限制，作业的成败、效率，很大程度上取决于目标的探测和水下观察。水域未爆弹的情况更为复杂，相对于陆地来说，其探测的难度更大，主要有两个难点：一，水域情况各异，单一的技术手段难以满足要求。有的水域较深，如洞庭湖水深达30米，佳木斯松花江水深也在4～11米，而有的水域则较浅，如广州番禺明星村珠江水域，在落潮时一些炮弹即露出可见；有的水域流速大，有的流速小，甚至是静水，如：水库；有的炮弹露出淤泥表面，有的则深埋入淤泥，在佳木斯松花江发现点，由于长期采沙，现场形成约4米左右的深坑。水域未爆弹在泥沙中的埋藏深度，直接影响探测技术的适用条件，如果未爆弹露在淤泥表面，则采用水下摄像观察、声纳探测技术是比较合适的；如果未爆弹埋在淤泥中，且深度小于30厘米，则可以应用浅地层剖面探测技术；如果未爆弹在淤泥中埋藏深度大于30厘米以上，则水下磁力勘探可能是唯一合适的技术。二，分布广、数量多，导致探测工作的效率成为一个突出的问题。在洞庭湖水域，需要探测的范围很大，要对几十平方公里，乃至上百平方公里的水域实施探测，其工作量之大可想而知。在广州珠江水域，不仅水深流急，而据目前所知是数十公里长的珠江水域都发现过未爆弹，其探测任务之艰巨超乎想象。未爆弹分布范围特别广泛，这就要求在确定探测技术方案时，首先应考虑的一个重要因素就是工作效率，以洞庭湖为例，目前初步调查发现有三个区域分布有日遗化学炮弹、毒气筒等，这三个区域相距数公里。根据历史资料，日军当时在侵华战争结束时，听到战争结束的消息后，开始投弃作业。关于遗弃化武的数量，一种说法约为5吨，一种说法约为7吨，遗弃的时间段在1945年8月15日—9月初。为了保密，日军利用夜晚进行遗弃，但是由于数量大，故而一直持续到第二天中午。装了化武的日本船只在广阔的洞庭湖上，航行到哪里就把化武扔到哪里。要掌握洞庭湖中未爆弹分布范围这一准确信息，唯一的手段就是探测。但是，要完成如此大范围的水域探测，其工作量之艰巨可想而知。二战过后，经过漫长的岁月，未爆弹的特征也在逐渐发生变化。根据广州渔民提供的线索，从广州市区内的天字码头到虎门大桥数十公里长的珠江航道都曾打捞到过废旧炮弹，其中包含未爆弹。在上世纪50年代到60年代，渔民用拖网还曾经从珠江主航道中打捞出整箱的未爆弹。炮弹箱是木质的，由于逐渐腐烂，进入70年代后就没有再发现整箱的未爆弹，而是零零散散被打捞出来。如今又过去了40年，不仅仅是木质炮弹箱，原先铁质的炮弹外壳也几乎完全锈蚀，其主要成分不再为铁。为解决“水域未爆弹探测无遗漏”问题，基于水域未爆弹包装物锈蚀严重的特点，此专利技术另辟蹊径，选择铁锈为探测目标，摒弃传统的探测金属铁和钢的思路。大量的水域未爆弹探测实践证明，此专利技术不但解决了“探测无遗漏”问题，而且大大提高了探测的速度。但是，水中压力较大，金属探测器容易损坏，这都限制了金属探测器的应用范围。
技术实现思路
基于此，有必要针对传统的金属探测器由于水压作用容易损坏的问题，提供一种面向水域未爆弹的专用金属探测器。一种面向水域未爆弹的专用金属探测器，包括密封装置；金属探测器，设置于所述密封装置内部；以及压强控制系统，设置于所述密封装置的内部，用于控制所述密封装置内部的压强。在其中一个实施例中，所述密封装置包括：内层腔体和外层腔体，所述内层腔体设置于所述外层腔体的内部；所述压强控制系统包括：控制模块，气泵，所述气泵与所述控制模块连接，所述气泵设置于内层腔体和外层腔体之间。在其中一个实施例中，所述内层腔体包围形成一个第一空间，所述内层腔体和所述外层腔体之间之间包围形成一个第二空间；所述控制模块包括：感压电路，用于感测所述第一空间与第二空间的第一压差信号，以及所述第二空间与所述外层腔体外侧的第二压差信号，并输出所述第一压差信号和所述第二压差信号的差值信号；以及气泵控制电路，与所述感压电路连接，用于依据所述差值信号输出用于控制所述气泵动作的气泵控制信号。在其中一个实施例中，所述感压电路包括：电源V1；压阻式感测器R20和压阻式感测器R21，依次串联于所述电源V1的正负极之间；压阻式感测器R22、压阻式感测器R23，依次串联于所述电源V1的正负极之间；电阻R24，所述电阻R24的一端连接于所述压阻式感测器R20和所述压阻式感测器R21之间，所述电阻R2的另一端连接于所述压阻式感测器R22和所述压阻式感测器R23之间；所述压阻式感测器R20设置于所述外层腔体的外侧，所述压阻式感测器R23设置于所述第二空间；所述压阻式感测器R22设置于所述第二空间，所述压阻式感测器R21设置于所述第一空间。在其中一个实施例中，所述气泵控制电路包括信号处理单元，所述信号处理单元与所述感压电路连接，用于根据所述差值信号输出第一电压比较信号。在其中一个实施例中，所述气泵控制还包括：三角波发生电路，所述三角波发生电路用于输出第二电压比较信号、比较电路，所述信号处理单元和所述三角波发生电路分别与所述比较电路连接，用于输出所述气泵控制信号。在其中一个实施例中，所述三角波发生电路，包括：运算放大器U1、稳压管DZ1，和电阻R26，所述运算放大器U1的反向输入端接地，所述运算放大器U1的正向输入端依次通过所述电阻R26、所述稳压管DZ1接地；电阻R28、电阻R27和运算放大器U2，所述运算放大器U1的输出端通过串联连接的所述电阻R28、电阻R27与所述运算放大器U2的反向输入端连接；电阻R29，所述运算放大器U2的正向输入端通过所述电阻R29接地；电容C10，连接于所述运算放大器U2的反向输入端和所述运算放大器U2的输出端之间；以及电阻R25，连接于所述运算放大器U1的正向输入端和所述运算放大器U2的输出端之间。在其中一个实施例中，所述外层腔体包括由外到内依次设置的热塑性聚氨酯弹性体橡胶、尼龙膜、聚偏二氯乙烯和聚酯无纺布。在其中一个实施例中，所述金属探测器包括：频率选择单元，用于调节探测信号频率；发射线圈，与所述频率选择单元电连接，用于发射所述探测信号；接收线圈，用于接收由被测物通过所述探测信号照射而发出的反射信号；模数转换单元，与所述接收线圈电连接，用于将所述反射信号由模拟信号转换为数字信号；控制单元，与所述模数转换单元电连接。在其中一个实施例中，还包括人机交互模块，所述人机交互模块包括：显示单元，设置于所述密封装置外侧，与所述控制单元连接，所述显示单元为荧光显示屏；音频单元，设置于所述密封装置外侧，与所述控制单元连接。本专利技术提供的面向水域未爆弹的专用金属探测器包括密封装置、金属探测器、和压强控制系统。压强控制系统设置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种面向水域未爆弹的专用金属探测器，其特征在于，包括密封装置(140)；金属探测器(20)，设置于所述密封装置(140)内部；以及压强控制系统(150)，设置于所述密封装置(140)的内部，用于控制所述密封装置(140)内部的压强。

【技术特征摘要】
1.一种面向水域未爆弹的专用金属探测器，其特征在于，包括密封装置(140)；金属探测器(20)，设置于所述密封装置(140)内部；以及压强控制系统(150)，设置于所述密封装置(140)的内部，用于控制所述密封装置(140)内部的压强。2.如权利要求1所述的面向水域未爆弹的专用金属探测器，其特征在于，所述密封装置(140)包括：内层腔体(141)和外层腔体(142)，所述内层腔体(141)设置于所述外层腔体(142)的内部；所述压强控制系统(150)包括：控制模块(152)，气泵(151)，所述气泵(151)与所述控制模块(152)连接，所述气泵(151)设置于内层腔体(141)和外层腔体(142)之间。3.如权利要求2所述的面向水域未爆弹的专用金属探测器，其特征在于，所述内层腔体(141)包围形成一个第一空间(143)，所述内层腔体(141)和所述外层腔体(142)之间之间包围形成一个第二空间(144)；所述控制模块(152)包括：感压电路(153)，用于感测所述第一空间(143)与第二空间(144)的第一压差信号，以及所述第二空间(144)与所述外层腔体(142)外侧的第二压差信号，并输出所述第一压差信号和所述第二压差信号的差值信号；以及气泵控制电路(160)，与所述感压电路(153)连接，用于依据所述差值信号输出用于控制所述气泵(151)动作的气泵(151)控制信号。4.如权利要求3所述的面向水域未爆弹的专用金属探测器，其特征在于，所述感压电路(153)包括：电源V1；压阻式感测器R20和压阻式感测器R21，依次串联于所述电源V1的正负极之间；压阻式感测器R22、压阻式感测器R23，依次串联于所述电源V1的正负极之间；电阻R24，所述电阻R24的一端连接于所述压阻式感测器R20和所述压阻式感测器R21之间，所述电阻R2的另一端连接于所述压阻式感测器R22和所述压阻式感测器R23之间；所述压阻式感测器R20设置于所述外层腔体(142)的外侧，所述压阻式感测器R23设置于所述第二空间(144)；所述压阻式感测器R22设置于所述第二空间(144)，所述压阻式感测器R21设置于所述第一空间(143)。5.如权利要求3所述的面向水域未爆弹的专用金属探测器，其特征在于，所述气泵控制电路(160)包括信号处理单元(161)，所述信号处理单元(161)...

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