專利名稱：一種地雷諧振強(qiáng)度測(cè)量裝置及測(cè)量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及淺層地下柔性掩埋物的探測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種地雷諧振強(qiáng)度測(cè)量裝置及測(cè)量方法，是聲波探測(cè)非金屬地雷研究中地雷的共振與反共振作用對(duì)聲波激發(fā)的地表振動(dòng)影響的測(cè)量裝置及方法。
背景技術(shù)：
迄今為止，塑料等非金屬地雷的安全、可靠探測(cè)仍是一個(gè)世界性難題。慣用的金屬探雷器基于電磁感應(yīng)原理只能探測(cè)金屬地雷，對(duì)金屬含量很少的塑料等非金屬地雷的探測(cè)效果很差。對(duì)基于紅外、探地雷達(dá)、X射線等成像技術(shù)，在探測(cè)機(jī)理上難以區(qū)分出埋藏物為地雷還是巖石、磚頭或其它碎片；對(duì)于中子分析、生物探雷(如探雷蜜蜂、探雷狗和探雷草等)等非成像技術(shù)，尚處于探索或應(yīng)用可行性論證階段。
基于地雷機(jī)械特性和聲-地震耦合原理的聲共振探測(cè)技術(shù)具有潛在的應(yīng)用前景。 地雷由雷體、氣腔和引信等構(gòu)成，具有相比埋藏其中的土壤有更高的聲順或柔性，能與其上方的土壤構(gòu)成“質(zhì)量-彈簧”諧振系統(tǒng)。聲-地震耦合是指當(dāng)頻率在IkHz以下的低頻聲波由空氣入射到地表時(shí)，能激發(fā)出快縱波、慢縱波和橫波等多種成分的地震波。在聲波耦合的地震波的作用下，“土壤-地雷”構(gòu)成的“質(zhì)量-彈簧”諧振系統(tǒng)會(huì)發(fā)生復(fù)雜的共振與反共振現(xiàn)象，這種共振和反共振分別會(huì)增強(qiáng)和減弱聲波激發(fā)的地表振動(dòng)，表現(xiàn)為有、無(wú)地雷埋藏時(shí)的地表振動(dòng)速度的比值分別大于1和小于1。目前的聲共振探雷裝置缺乏對(duì)地雷反共振作用機(jī)理的利用，致使其諧振強(qiáng)度不足以充分體現(xiàn)地雷的機(jī)械特征，以致在機(jī)理上限制了聲波探雷系統(tǒng)靈敏度的提高。
一個(gè)典型的地雷諧振強(qiáng)度測(cè)量方法應(yīng)綜合利用地雷共振和反共振作用，測(cè)量裝置包括聲波發(fā)射系統(tǒng)和地表振動(dòng)速度檢測(cè)系統(tǒng)，而目前的測(cè)量方法只利用了地雷的共振作用，而忽略了地雷反共振作用的影響，本發(fā)明正是針對(duì)這一關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行展開的。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服目前的聲波探雷技術(shù)不能綜合利用地雷共振和反共振作用的問(wèn)題，提供一種地雷諧振強(qiáng)度測(cè)量裝置及測(cè)量方法，可實(shí)現(xiàn)對(duì)地雷諧振強(qiáng)度的高精度、 快速測(cè)量。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案一種地雷諧振強(qiáng)度測(cè)量裝置，包括信號(hào)發(fā)生器、調(diào)音臺(tái)、功率放大器、揚(yáng)聲器，所述信號(hào)發(fā)生器通過(guò)導(dǎo)線依次連接所述調(diào)音臺(tái)、所述功率放大器和所述揚(yáng)聲器，構(gòu)成的聲波發(fā)射系統(tǒng)；本裝置還包括地震檢波器、數(shù)據(jù)采集卡和計(jì)算機(jī)，所述地震檢波器通過(guò)數(shù)據(jù)線經(jīng)所述數(shù)據(jù)采集卡與所述計(jì)算機(jī)連接，構(gòu)成的地表振動(dòng)速度檢測(cè)系統(tǒng)。
—種地雷諧振強(qiáng)度測(cè)量方法，采用上述的測(cè)量裝置，本方法具體實(shí)施步驟為1)檢測(cè)并計(jì)算在無(wú)地雷情況下地表振動(dòng)速度幅頻特性曲線；2)檢測(cè)并計(jì)算在有地雷情況下地表振動(dòng)速度幅頻特性曲線；3)對(duì)上述步驟的兩條曲線求比值，得到有、無(wú)地雷地表振動(dòng)速度相對(duì)值的幅頻特性曲線。
上述步驟1)中檢測(cè)并計(jì)算在無(wú)地雷情況下地表振動(dòng)速度幅頻特性曲線，其具體步驟如下(1)使聲波發(fā)射系統(tǒng)的所述揚(yáng)聲器發(fā)聲端口正對(duì)待測(cè)地表位置；(2)使所述地震檢波器插入到所述待測(cè)地表位置，所述地震檢波器的輸出端口由數(shù)據(jù)線連接到所述數(shù)據(jù)采集卡的輸入端口上，所述數(shù)據(jù)采集卡的輸出端口由數(shù)據(jù)線連接到所述計(jì)算機(jī)的輸入端口；(3)所述信號(hào)發(fā)生器發(fā)出頻率為A的起始正弦波信號(hào)，依次通過(guò)所述調(diào)音臺(tái)和所述功率放大器放大后由所述揚(yáng)聲器發(fā)出高強(qiáng)度正弦聲波；(4)所述地震檢波器測(cè)量所述待測(cè)地表位置的地表振動(dòng)速度，并由所述計(jì)算機(jī)記錄；(5)使所述信號(hào)發(fā)生器發(fā)出的正弦聲波信號(hào)頻率增加1Hz，即發(fā)出正弦波信號(hào)的頻率為 (/o+l)，采取與步驟(3) - (4)相同的步驟，記錄該頻率聲波激勵(lì)下所述待測(cè)地表位置處的地表振動(dòng)速度；(6)重復(fù)步驟(5)的操作，記錄至預(yù)設(shè)頻率為(Α+ΛΟ時(shí)的所述待測(cè)地表位置的地表振動(dòng)速度，并在所述計(jì)算機(jī)中求出并記錄所測(cè)地表振動(dòng)速度關(guān)于激發(fā)正弦波頻率/ο、4+1、 /。+2、…、/。+#的幅頻特性曲線；上述步驟2)中檢測(cè)并計(jì)算在有地雷情況下地表振動(dòng)速度幅頻特性曲線，其具體步驟如下(1)整體移動(dòng)所述的聲波發(fā)射系統(tǒng)，使所述揚(yáng)聲器發(fā)聲端口正對(duì)地下有地雷的待測(cè)地表位置；保持所述的聲波發(fā)射系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)置以及所述揚(yáng)聲器發(fā)聲端口相對(duì)所述待測(cè)地表位置的高度與上述步驟1)中沒(méi)有地雷埋藏情況下相對(duì)待測(cè)地表位置的高度一致；(2)使所述地震檢波器插入到所述待測(cè)地表位置，保持與土壤的耦合狀態(tài)與上述步驟 1)中沒(méi)有地雷的所述待測(cè)地表位置的耦合狀態(tài)相同，所述地震檢波器的輸出端口由數(shù)據(jù)線連接到所述數(shù)據(jù)采集卡的輸入端口上，所述數(shù)據(jù)采集卡的輸出端口由數(shù)據(jù)線連接到所述計(jì)算機(jī)的輸入端口；(3)所述信號(hào)發(fā)生器發(fā)出頻率為A的起始正弦波信號(hào)，依次通過(guò)所述調(diào)音臺(tái)和所述功率放大器放大后由所述揚(yáng)聲器發(fā)出高強(qiáng)度正弦聲波；(4)所述地震檢波器測(cè)量所述待測(cè)地表位置的地表振動(dòng)速度，并由所述計(jì)算機(jī)記錄；(5)使所述信號(hào)發(fā)生器發(fā)出的正弦聲波信號(hào)頻率增加1Hz，即發(fā)出正弦波信號(hào)的頻率為 (/o+l)，采取與步驟(3) - (4)相同的步驟，記錄該頻率聲波激勵(lì)下所述待測(cè)地表位置處的地表振動(dòng)速度；(6)重復(fù)步驟(5)的操作，記錄至預(yù)設(shè)頻率為(Α+ΛΟ時(shí)的所述待測(cè)地表位置的地表振動(dòng)速度，并在所述計(jì)算機(jī)中求出并記錄所測(cè)地表振動(dòng)速度關(guān)于激發(fā)正弦波頻率/ο、4+1、 /。+2、…、/。+#的幅頻特性曲線；上述步驟3)具體步驟如下(1)對(duì)所求的有地雷情況下的所述待測(cè)地表位置的地表振動(dòng)速度幅頻特性曲線和無(wú)地雷情況下的所述待測(cè)地表位置的地表振動(dòng)速度幅頻特性曲線求比值，得到有、無(wú)地雷地表振動(dòng)速度相對(duì)值的幅頻特性曲線；(2)對(duì)步驟(1)中的相對(duì)值幅頻特性曲線進(jìn)行數(shù)值調(diào)理，對(duì)幅值大于1，即共振作用影響的比值采用該值本身；對(duì)幅值于小于1，即反共振作用影響的比值采用該值的倒數(shù)，其數(shù)學(xué)表達(dá)式如下ir(l)r( €) > 11 Iyr(Ji)HJi) <1其中，r(/；)表示在任一激發(fā)頻率處經(jīng)調(diào)理前的幅頻特性曲線的幅值，Wi)表示在對(duì)應(yīng)激發(fā)頻率處經(jīng)調(diào)理后的幅頻特性曲線的幅值。
(3)對(duì)步驟(2)經(jīng)調(diào)理后的幅頻特性曲線進(jìn)行頻域上的面積積分，即得有地雷情況下所述待測(cè)地表位置的地雷諧振強(qiáng)度，其數(shù)學(xué)表達(dá)式如下
其中，I表示地雷諧振強(qiáng)度，Z0和/N分別表示積分的下限和上限。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比較，具有如下顯而易見(jiàn)的突出實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著優(yōu)點(diǎn) 將地雷的反共振對(duì)聲波激發(fā)的地表振動(dòng)的減弱作用轉(zhuǎn)化為與地雷的共振對(duì)聲波激發(fā)的地表振動(dòng)一致的增強(qiáng)作用，解決了反共振對(duì)聲波探雷系統(tǒng)靈敏度提高的限制問(wèn)題，通過(guò)所述的地雷諧振強(qiáng)度檢測(cè)裝置可快速、高精度地測(cè)量地雷的機(jī)械特性對(duì)聲波激發(fā)的地表振動(dòng)的影響。


圖1是本發(fā)明的聲波發(fā)射系統(tǒng)和地表振動(dòng)速度檢測(cè)結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是地雷諧振強(qiáng)度測(cè)量方法實(shí)施步驟框圖；圖3是檢測(cè)并計(jì)算在無(wú)地雷情況下地表振動(dòng)速度幅頻特性曲線實(shí)施步驟框圖； 圖4是檢測(cè)并計(jì)算在有地雷情況下地表振動(dòng)速度幅頻特性曲線實(shí)施步驟框圖； 圖5是地雷諧振強(qiáng)度檢測(cè)算法原理示意圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例結(jié)合附圖論述如下如圖ι所示，一種地雷諧振強(qiáng)度測(cè)量裝置，包括信號(hào)發(fā)生器101、調(diào)音臺(tái)102、功率放大器103、揚(yáng)聲器104，所述信號(hào)發(fā)生器101通過(guò)導(dǎo)線依次連接所述調(diào)音臺(tái)102、所述功率放大器103和所述揚(yáng)聲器104，構(gòu)成的聲波發(fā)射系統(tǒng)；本裝置還包括地震檢波器105、數(shù)據(jù)采集卡107和計(jì)算機(jī)108，所述地震檢波器105通過(guò)數(shù)據(jù)線經(jīng)所述數(shù)據(jù)采集卡107與所述計(jì)算機(jī) 108連接，構(gòu)成的地表振動(dòng)速度檢測(cè)系統(tǒng)。
本實(shí)施例中用到的信號(hào)發(fā)生器101采用Tektronix公司生產(chǎn)的AFG3022任意波形 /函數(shù)發(fā)生器，調(diào)音臺(tái)102采用Yamaha公司生產(chǎn)的MG8/2FX調(diào)音臺(tái)，功率放大器103采用杭州聲博電子科技有限公司生產(chǎn)的PA2000功率放大器，揚(yáng)聲器104采用Soimdking集團(tuán)有限公司生產(chǎn)的JB215專業(yè)音箱，地震檢波器105陣列采用威海雙豐公司生產(chǎn)的地震檢波器，用到的數(shù)據(jù)采集卡107采用美國(guó)國(guó)家儀器(Ni)有限公司生產(chǎn)的NI-5112數(shù)字化儀。
如圖2所示，一種地雷諧振強(qiáng)度測(cè)量方法，采用上述的測(cè)量裝置，本方法具體實(shí)施步驟為1)檢測(cè)并計(jì)算在無(wú)地雷情況下地表振動(dòng)速度幅頻特性曲線；2)檢測(cè)并計(jì)算在有地雷情況下地表振動(dòng)速度幅頻特性曲線；3)對(duì)上述步驟的兩條曲線求比值，得到有、無(wú)地雷地表振動(dòng)速度相對(duì)值的幅頻特性曲線。
如圖3所示，所述步驟1)中檢測(cè)并計(jì)算在無(wú)地雷情況下地表振動(dòng)速度幅頻特性曲線，其具體步驟如下(1)使聲波發(fā)射系統(tǒng)的所述揚(yáng)聲器104發(fā)聲端口正對(duì)待測(cè)地表位置106；(2)使所述地震檢波器105插入到所述待測(cè)地表位置106，所述地震檢波器105的輸出端口由數(shù)據(jù)線連接到所述數(shù)據(jù)采集卡107的輸入端口上，所述數(shù)據(jù)采集卡107的輸出端口由數(shù)據(jù)線連接到所述計(jì)算機(jī)108的輸入端口 ；(3)所述信號(hào)發(fā)生器101發(fā)出頻率為/。的起始正弦波信號(hào)，依次通過(guò)所述調(diào)音臺(tái)102 和所述功率放大器103放大后由所述揚(yáng)聲器104發(fā)出高強(qiáng)度正弦聲波；(4)所述地震檢波器105測(cè)量所述待測(cè)地表位置106的地表振動(dòng)速度，并由所述計(jì)算機(jī) 108記錄；(5)使所述信號(hào)發(fā)生器101發(fā)出的正弦聲波信號(hào)頻率增加1Hz，即發(fā)出正弦波信號(hào)的頻率為(4+1)，采取與步驟(3)- (4)相同的步驟，記錄該頻率聲波激勵(lì)下所述待測(cè)地表位置 106處的地表振動(dòng)速度；(6)重復(fù)步驟(5)的操作，記錄至預(yù)設(shè)頻率為(Α+ΛΟ時(shí)的所述待測(cè)地表位置106的地表振動(dòng)速度，并在所述計(jì)算機(jī)108中求出并記錄所測(cè)地表振動(dòng)速度關(guān)于激發(fā)正弦波頻率A、 /。+1、/q+2、…、/。+#的幅頻特性曲線；如圖4所示，所述步驟2)中檢測(cè)并計(jì)算在有地雷情況下地表振動(dòng)速度幅頻特性曲線， 其具體步驟如下(1)整體移動(dòng)所述的聲波發(fā)射系統(tǒng)，使所述揚(yáng)聲器104發(fā)聲端口正對(duì)地下有地雷110的待測(cè)地表位置109 ；保持所述的聲波發(fā)射系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)置以及所述揚(yáng)聲器104發(fā)聲端口相對(duì)所述待測(cè)地表位置109的高度與上述步驟1)中沒(méi)有地雷埋藏情況下相對(duì)待測(cè)地表位置 106的高度一致；(2)使所述地震檢波器105插入到所述待測(cè)地表位置109，保持與土壤的耦合狀態(tài)與上述步驟1)中沒(méi)有地雷的所述待測(cè)地表位置106的耦合狀態(tài)相同，所述地震檢波器105的輸出端口由數(shù)據(jù)線連接到所述數(shù)據(jù)采集卡107的輸入端口上，所述數(shù)據(jù)采集卡107的輸出端口由數(shù)據(jù)線連接到所述計(jì)算機(jī)108的輸入端口 ；(3)所述信號(hào)發(fā)生器101發(fā)出頻率為/。的起始正弦波信號(hào)，依次通過(guò)所述調(diào)音臺(tái)102 和所述功率放大器103放大后由所述揚(yáng)聲器104發(fā)出高強(qiáng)度正弦聲波；(4)所述地震檢波器105測(cè)量所述待測(cè)地表位置109的地表振動(dòng)速度，并由所述計(jì)算機(jī) 108記錄；(5)使所述信號(hào)發(fā)生器101發(fā)出的正弦聲波信號(hào)頻率增加1Hz，即發(fā)出正弦波信號(hào)的頻率為(4+1)，采取與步驟(3)- (4)相同的步驟，記錄該頻率聲波激勵(lì)下所述待測(cè)地表位置 109處的地表振動(dòng)速度；(6)重復(fù)步驟(5)的操作，記錄至預(yù)設(shè)頻率為(Α+ΛΟ時(shí)的所述待測(cè)地表位置109的地表振動(dòng)速度，并在所述計(jì)算機(jī)108中求出并記錄所測(cè)地表振動(dòng)速度關(guān)于激發(fā)正弦波頻率A、/。+1、/q+2、…、/。+#的幅頻特性曲線；如圖5所示，所述步驟3)具體步驟如下(1)對(duì)所求的有地雷110情況下的所述待測(cè)地表位置109的地表振動(dòng)速度幅頻特性曲線和無(wú)地雷情況下的所述待測(cè)地表位置106的地表振動(dòng)速度幅頻特性曲線求比值，得到有、無(wú)地雷地表振動(dòng)速度相對(duì)值的幅頻特性曲線；(2)對(duì)步驟(1)中的相對(duì)值幅頻特性曲線進(jìn)行數(shù)值調(diào)理，對(duì)幅值大于1，即共振作用影響的比值201采用該值本身；對(duì)幅值于小于1，即反共振作用影響的比值202采用該值的倒數(shù)203，其數(shù)學(xué)表達(dá)式如下
權(quán)利要求
1.一種地雷諧振強(qiáng)度測(cè)量裝置，其特征在于，包括信號(hào)發(fā)生器(101)、調(diào)音臺(tái)(102)、 功率放大器(103)、揚(yáng)聲器(104)，所述信號(hào)發(fā)生器(101)通過(guò)導(dǎo)線依次連接所述調(diào)音臺(tái) (102)、所述功率放大器(103)和所述揚(yáng)聲器(104)，構(gòu)成的聲波發(fā)射系統(tǒng)；本裝置還包括地震檢波器(105)、數(shù)據(jù)采集卡(107)和計(jì)算機(jī)(108)，所述地震檢波器(105)通過(guò)數(shù)據(jù)線經(jīng)所述數(shù)據(jù)采集卡(107)與所述計(jì)算機(jī)(108)連接，構(gòu)成的地表振動(dòng)速度檢測(cè)系統(tǒng)。
2.2. 一種地雷諧振強(qiáng)度測(cè)量方法，采用如權(quán)利要求1所述的測(cè)量裝置，其特征在于，本方法具體實(shí)施步驟為1)檢測(cè)并計(jì)算在無(wú)地雷情況下地表振動(dòng)速度幅頻特性曲線；2)檢測(cè)并計(jì)算在有地雷情況下地表振動(dòng)速度幅頻特性曲線；3)對(duì)上述步驟的兩條曲線求比值，得到有、無(wú)地雷地表振動(dòng)速度相對(duì)值的幅頻特性曲線。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種地雷諧振強(qiáng)度測(cè)量方法，其特征在于，所述步驟1)中檢測(cè)并計(jì)算在無(wú)地雷情況下地表振動(dòng)速度幅頻特性曲線，其具體步驟如下(1)使聲波發(fā)射系統(tǒng)的所述揚(yáng)聲器(104)發(fā)聲端口正對(duì)待測(cè)地表位置(106)；(2)使所述地震檢波器(105)插入到所述待測(cè)地表位置(106)，所述地震檢波器(105) 的輸出端口由數(shù)據(jù)線連接到所述數(shù)據(jù)采集卡(107)的輸入端口上，所述數(shù)據(jù)采集卡(107) 的輸出端口由數(shù)據(jù)線連接到所述計(jì)算機(jī)(108)的輸入端口 ；(3)所述信號(hào)發(fā)生器(101)發(fā)出頻率為&的起始正弦波信號(hào)，依次通過(guò)所述調(diào)音臺(tái) (102)和所述功率放大器(103)放大后由所述揚(yáng)聲器(104)發(fā)出高強(qiáng)度正弦聲波；(4)所述地震檢波器(105)測(cè)量所述待測(cè)地表位置(106)的地表振動(dòng)速度，并由所述計(jì)算機(jī)(108)記錄；(5)使所述信號(hào)發(fā)生器(101)發(fā)出的正弦聲波信號(hào)頻率增加1Hz，即發(fā)出正弦波信號(hào)的頻率為(/o+l)，采取與步驟(3)_ (4)相同的步驟，記錄該頻率聲波激勵(lì)下所述待測(cè)地表位置(106)處的地表振動(dòng)速度；(6)重復(fù)步驟(5)的操作，記錄至預(yù)設(shè)頻率為(Α+ΛΟ時(shí)的所述待測(cè)地表位置(106)的地表振動(dòng)速度，并在所述計(jì)算機(jī)(108)中求出并記錄所測(cè)地表振動(dòng)速度關(guān)于激發(fā)正弦波頻率 /0、Z0+1、/0+2、...、f0+N 的幅頻特性曲線。
4.4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種地雷諧振強(qiáng)度測(cè)量方法，其特征在于，所述步驟2)中檢測(cè)并計(jì)算在有地雷情況下地表振動(dòng)速度幅頻特性曲線，其具體步驟如下(1)整體移動(dòng)所述的聲波發(fā)射系統(tǒng)，使所述揚(yáng)聲器(104)發(fā)聲端口正對(duì)地下有地雷 (110)的待測(cè)地表位置(109)；保持所述的聲波發(fā)射系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)置以及所述揚(yáng)聲器(104) 發(fā)聲端口相對(duì)所述待測(cè)地表位置(109)的高度與上述步驟1)中沒(méi)有地雷埋藏情況下相對(duì)待測(cè)地表位置(106)的高度一致；(2)使所述地震檢波器(105)插入到所述待測(cè)地表位置(109)，保持與土壤的耦合狀態(tài)與上述步驟1)中沒(méi)有地雷的所述待測(cè)地表位置(106)的耦合狀態(tài)相同，所述地震檢波器 (105)的輸出端口由數(shù)據(jù)線連接到所述數(shù)據(jù)采集卡(107)的輸入端口上，所述數(shù)據(jù)采集卡 (107)的輸出端口由數(shù)據(jù)線連接到所述計(jì)算機(jī)(108)的輸入端口 ；(3)所述信號(hào)發(fā)生器(101)發(fā)出頻率為&的起始正弦波信號(hào)，依次通過(guò)所述調(diào)音臺(tái) (102)和所述功率放大器(103)放大后由所述揚(yáng)聲器(104)發(fā)出高強(qiáng)度正弦聲波；(4)所述地震檢波器(105)測(cè)量所述待測(cè)地表位置(109)的地表振動(dòng)速度，并由所述計(jì)算機(jī)(108)記錄；(5)使所述信號(hào)發(fā)生器(101)發(fā)出的正弦聲波信號(hào)頻率增加1Hz，即發(fā)出正弦波信號(hào)的頻率為(/o+l)，采取與步驟(3) - (4)相同的步驟，記錄該頻率聲波激勵(lì)下所述待測(cè)地表位置(109)處的地表振動(dòng)速度；(6)重復(fù)步驟(5)的操作，記錄至預(yù)設(shè)頻率為(Α+ΛΟ時(shí)的所述待測(cè)地表位置(109)的地表振動(dòng)速度，并在所述計(jì)算機(jī)(108)中求出并記錄所測(cè)地表振動(dòng)速度關(guān)于激發(fā)正弦波頻率 /0、Z0+1、/0+2、...、f0+N 的幅頻特性曲線。
5. 5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種地雷諧振強(qiáng)度測(cè)量方法，其特征在于，所述步驟3)具體步驟如下(1)對(duì)所求的有地雷(110)情況下的所述待測(cè)地表位置(109)的地表振動(dòng)速度幅頻特性曲線和無(wú)地雷情況下的所述待測(cè)地表位置(106)的地表振動(dòng)速度幅頻特性曲線求比值， 得到有、無(wú)地雷地表振動(dòng)速度相對(duì)值的幅頻特性曲線；(2)對(duì)步驟(1)中的相對(duì)值幅頻特性曲線進(jìn)行數(shù)值調(diào)理，對(duì)幅值大于1，即共振作用影響的比值(201)采用該值本身；對(duì)幅值于小于1，即反共振作用影響的比值(202)采用該值的倒數(shù)(203)，其數(shù)學(xué)表達(dá)式如下其中，r(/；)表示在任一激發(fā)頻率處經(jīng)調(diào)理前的幅頻特性曲線的幅值，Wi)表示在對(duì)應(yīng)激發(fā)頻率處經(jīng)調(diào)理后的幅頻特性曲線的幅值。
6. (3)對(duì)步驟(2)經(jīng)調(diào)理后的幅頻特性曲線進(jìn)行頻域上的面積積分，即得有地雷(110) 情況下所述待測(cè)地表位置(109)的地雷諧振強(qiáng)度，其數(shù)學(xué)表達(dá)式如下L·其中，I表示地雷諧振強(qiáng)度，Z0和/N分別表示積分的下限和上限。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種地雷諧振強(qiáng)度測(cè)量裝置，包括信號(hào)發(fā)生器、調(diào)音臺(tái)、功率放大器、揚(yáng)聲器，信號(hào)發(fā)生器通過(guò)導(dǎo)線依次連接調(diào)音臺(tái)、功率放大器和揚(yáng)聲器，構(gòu)成的聲波發(fā)射系統(tǒng)；本裝置還包括地震檢波器、數(shù)據(jù)采集卡和計(jì)算機(jī)，地震檢波器通過(guò)數(shù)據(jù)線經(jīng)數(shù)據(jù)采集卡與計(jì)算機(jī)連接，構(gòu)成的地表振動(dòng)速度檢測(cè)系統(tǒng)。一種地雷諧振強(qiáng)度測(cè)量方法，采用上述的測(cè)量裝置，具體實(shí)施步驟為1)檢測(cè)并計(jì)算在無(wú)地雷情況下地表振動(dòng)速度幅頻特性曲線；2)檢測(cè)并計(jì)算在有地雷情況下地表振動(dòng)速度幅頻特性曲線；3)對(duì)上述步驟的兩條曲線求比值，得到有、無(wú)地雷地表振動(dòng)速度相對(duì)值的幅頻特性曲線。本發(fā)明測(cè)量裝置和測(cè)量方法能實(shí)現(xiàn)地雷諧振強(qiáng)度的高精度、快速測(cè)量。
文檔編號(hào)G01H1/00GK102540245SQ20121000264
公開日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2012年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月6日
發(fā)明者丁衛(wèi), 于瀛潔, 周瑜秋, 沈高煒, 王馳 申請(qǐng)人:上海大學(xué)