Устройства обнаружения объектов вихретоковым методом

• Автор: Кудрявцев, Олег Борисович
• Шифр специальности: 05.13.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 158 с. : ил.

Оглавление
Введение

Глава 1. Электромагнитные методы обнаружения объектов.

1.1. Вихретоковые методы обнаружения металлических объектов.

1.2. Радиолокационный метод обнаружения как металлических, так и неметаллических объектов

1.3. Амплитудночастотный метод измерения

Глава 2. Способы и средства обнаружения слабопроводящих объектов вихретоковым методом.
2.1. Принцип и методика создания вихретоковых устройств обнаружения слабопроводяших объектов
2.2. Исследования и оценка способов построения электронных измерительных автогенераторов гармонических колебаний.
2.3. Разработка способа увеличения вносимого объектом сопротивления в магнитную антенну.
2.4. Анализ и выбор счетных методов измерения частоты и разработка цифровых устройств, их реализующих
Глава 3. Детектор металлической фольги и высокоомной пленки.
3.1. Магнитное поле прямоугольной рамки и шара
3.2. Структурная схема и характеристики детектора металлической фольги и высокоомной пленки, экранирующих электронную метку в радиочастотных противокраж
ных системах для магазинов
3.3. Узлы устройства и осциллограммы выходных сигналов детектора.
Глава 4. Вихретоковое поисковое устройство.
4.1. Структурная схема устройства, его характеристики и предъявляемые к ним требования.
4.2. Сопротивление, вносимое в магнитную антенну шаром, состоящим из немагнитного однородного изотропною вещества
4.3. Сопротивление, вносимое в круговую неэкранированную рамку, включенную в колебательный контур автогенератора, бесконечным полупространством, состоящим
из однородного изотропного вещества.
4.4. Узлы устройства и их характеристики.
4.5. Осциллограммы выходных сигналов устройства
Глава 5. Устройство обнаружения тела человека, проходящего через дверной проем
5.1. Понятие магнитного веса физического тела
5.2. Структурная схема устройства
5.3. Характеристики устройства и предъявляемые к ним требования
5.4. Электромагнитные характеристики тканей человека.
5.5. Узлы устройства и их характеристики
5.6. Осциллограммы выходных сигналов устройства
Глава 6. Устройство обнаружения тела человека в пропускной кабине
6.1. Структурная схема устройства.
6.2. Характеристики устройства и предъявляемые к ним требования
6.3. Результаты долговременных наблюдений за нестабильностью магнитных весов
людей во времени
6.4. Осциллограммы выходных сшналов устройства.
Заключение.
Приложение А.
Приложение Б.
Литература


Близким но физике явления к вихретоковому методу обнаружения является радиолокационный метод обнаружения. Поэтому в данном разделе кратко будут рассмотрены основные принципы радиолокации и радиолокационные уегройства обнаружения. Радиолокацией называется обнаружение и распознавание различных объектов в пространстве и определение их координат и параметров движения с помощью радиоволн И. Радиолокационные системы обнаружения по виду излучаемой мощности делятся на системы с импульсным и непрерывным излучением. В системах с импульсным излучением передающая антенна излучает мощность в виде импульсов, заполненных высокочастотными гармоническими колебаниями, а в системах с непрерывным излучением антенна излучает мощность в виде высокочастотных гармонических колебаний с частотной, фазовой или амплитудной модуляцией. В статье описывается радиолокационная система с импульсным излучением для обнаружения металлических и пластиковых противопехотных и противотанковых мин. Система состоит из передающей и приемной рупорных антенн, передающего и приемного усилителей, генератора, формирующего излучаемый импульс, двух балансных модуляторов, выделяющих из приемного сигнала квадратурную и синфазную составляющие, стробоскопического осциллографа и ЭВМ. В табл. Таблица 1. В статье авторы описали экспериментальную установку, с помощью которой они изучали возможности измерительной системы. Центры масс передающей и приемной антенн располагались на расстоянии 2,0 м друг от друга на высоте 0,7 м от земли. Оси антенн были наклонены друг к другу под углом градусов к вертикали. Центр масс обнаруживаемого объекта располагался в плоскости, делящей пополам отрезок, соединяющий центры масс антенн, и перпендикулярной этому отрезку. Приемная антенна перемещалась горизонтально в перпендикулярном направлении по отношению к этому отрезку и фиксировалась в положениях по слева и справа от оси для получения пространственной картины. В каждом положении измерения проводились раза для уменьшения случайной погрешности измерения. Частота стробирования у осциллографа была ГГц, что позволяло записывать для каждою измерения длительностью нс по 0 отсчетов для синфазной и квадратурной составляющих. Далее, согласно статье, массив данных обрабатывался на компьютере. Авторы основное внимание уделяли вопросу распознавания объекта на фоне песка 2,4, в который он зарыт. Металлическая мина диаметром см и толщиной 7 см и пластиковая квадратная мина со стороной квадрата см и толщиной 9 см зарывались на глубину 8 см. Отношение сигналшум с учетом усреднения составило и для металлической и пластиковой мин соответственно. Для пластиковой мины наблюдалась немонотонная зависимость амплитуды сигнала от глубины залегания, что объясняется, но мнению авторов, неоднородностью песка и дополнительными отражениями от раниць раздела песоквоздух и дна мины. В статье описывается радиолокационная система с непрерывным излучением часто тпомодулированным по линейному закону для обнаружения под снегом металлической трубы диаметром 3 см на глубине 0,7 м и металлической пластины размерами х см на глубине 0,9 м. Система состоит из одной присмопсрсдающсй рупорной антенны, генератора пилообразного напряжения, генератора качающейся частоты, усилителя мощности, балансного модулятора, ключа, переключающего выход усилителя мощности на один из двух входов балансного модулятора, АДП и ЭВМ. ЭВМ запускала генератор пилообразного напряжения, который управлял генератором качающейся частоты. ЛЧМ колебания напряжения, усиливаясь, поступали па антенну, а часть поступала на один из входов балансного модулятора. Отраженный сигнал принимался той же антенной и поступал на второй вход балансного модулятора. Па выходе модулятора возникали биения, которые после оцифровки поступали в ЭВМ. В ЭВМ данные подвергались быстрому преобразованию Фурье, с помощью которого строилась зависимость модуля коэффициента отражения от глубины. В этой системе нс использовался метод синтезированной апертуры антенны увеличения разрешающей способности за счет компьютерной обработки данных.