声纳探测及环境对声速影响

摘要:通过对海洋环境和声纳探测原理的分析,使我们了解到海洋环境的复杂性和多变性,认识到水声探测的原因和目的。

关键词:声纳声速剖面内波

声纳是指实现水下声能与电能之间的转换的水声换能器。它最早是被设计用于协助水面舰艇在恶劣天气下导航的,后来装备于潜艇上,到今天已经成为定位潜艇的主要手段。声呐可根据探测方法分为两种类型:主动和被动。主动声呐安装有一个发射机发出声脉冲和一个接收机记录返回的回声;被动声呐收听其他船只和潜艇的噪声。应当注意,声波在传播中被散射和吸收后造成的能量损失,也就是衰减。

1 声纳探测原理

声纳探测分为主动探测和被动探测两种形式。被动探测是探测目标本身所发出的噪声,然后根据被测信号的大小和方位来计算得到目标的方位和距离。主动探测是本艇向目标发出探测脉冲信号,然后根据目标反射回的信号计算出目标的方位和距离。

1.1 被动探测原理

被动探测原理如图1所示。设声速为c,则目标到达各个阵元的时延差分别为:

τ12=τ1-τ2=1/c(L1-L2) (1)

声呐蛙人声呐探测系统研究进展

声呐蛙人声呐探测系统研究进展 2008年11月在孟买发生了令人震惊的恐怖袭击事件，死亡195人，295人受伤，被喻为印度的“9.11”，经核查，恐怖分子是由近海乘坐橡皮艇从港口登陆的，这起事件清楚地表明近海/近岸水面或水下探测技术水平的缺失已经成为军用及民用港口安全体系的阿基利斯之踵，将可能遭受到来自恐怖分子或敌对敌方特种作战蛙人的袭击。从二战以来，采用水下隐蔽袭击港口设施和停泊军舰的战例十分多。2003年，停泊在也门的亚丁港的美国战舰“科尔”号突遭一艘不明身份，满载炸药的橡皮艇的自杀式袭击，携带的炸药将军舰左舷撕开12米长4米宽的大洞，17名美军殉职，37名美国水兵受伤。2008年，泰米尔的猛虎组织的海虎突击队员突破斯里兰卡的亭可马里港的严密防护使用一枚威力巨大的水下炸弹炸伤了一艘斯里兰卡海军的军舰。近年来越来越多使用蛙人进行攻击的现象说明人们认为从水下对停泊在码头的船只进行攻击是一种相对容易的方法。因此使用声纳或其他技术设备对港口的出入航线等地进行水下监视是应对毒品走私、水下攻击的必要的措施。敌方蛙人隐蔽进入港口或海岸水域对海军舰艇或民用船只进行攻击方式将不仅对军事安全，同时对民用全球贸易和海运的安全产生威胁。另外，使用水下潜入的方式在毒品走私和恐怖袭击中应用也越来越多。一、蛙人探测声呐的作用过去且在现在的许多地方，对水下安全的排查采用的是派遣一个战斗蛙人小组进入相应的水域搜索，这是一个花费大且耗时的工作。采用声呐方式不仅节约经费并且重要的是提高了实时性。在声呐探测中，时间的花费是必不可少的，然而在水下运载具的帮助下，敌对蛙人的运动速度是很快的。为了挫败敌方破坏意图，声呐系统不仅要把敌方蛙人的信号从复杂的混响背景中分辨出来，并且对其进行的分析越快越好，因为时间就意味着生存或死亡。由于日益增强的威胁，水域安全问题得到越来越多的重视。主动式、高频率、多波束声呐技术是当前应对水下威胁最好的技术手段。探测距离有限的3D声呐技术对这种安全防护的努力是有补充作用的。但是，由于价值昂贵，

射线检测技术综述

《现代无损检测技术》作业：射线检测技术综述姓名：马丰年学号：SY1207205 班级：SY12072 2013-1-3

射线检测技术综述什么是射线检测技术它是利用射线(X 射线、γ射线、中子射线等)穿过材料或工件时的强度衰减，检测其内部结构不连续性的技术。穿过材料或工件的射线由于强度不同，在x 射线胶片上的感光程度也不同，由此生成内部不连续的图像。 X 射线的产生 X-射线是在电场中被加速的高速电子，撞击到高原子序数材料的靶上，由于电子急速减速而辐射（靭致辐射）的电磁波。在真空管两阴极和阳极之间加高压，阳极选用不同的重金属材料制成，电子打在阳极上便可得到X 射线，其能量与加在两端的电压和通过的电流的乘积成正比，电流决定了射线的密度。图1 射线管产生X 射线 X 射线的性质与构成 X 射线的特征是波长非常短，比紫外线波长更短，4110λ-=-nm ，因此具有很高的能。X 射线在电场磁场中不偏转。这说明X 射线是不带电的粒子流。X 射线有很大的贯穿本领并能使照相底片感光，基于这个原理，由x 射线穿过物体，

便得到了物体内部的信息，通过在荧光屏上成像，就能反引出内部可能存在的缺陷。X射线本质上是一种电磁波，同此它具有反射、折射、衍射、偏振等性质。图2 X射线的谱范围 X射线由两部分构成，一部分波长连续变化，称为连续谱；另一部分波长是分立的，与靶材料有关，成为某种材料的标识，所以称为标识谱，又叫特征谱--它迭加在连续谱上。连续谱是电子在靶上减速而产生的。可以想象到，被高压加速后的电子进入靶内，可以到达不同的深度，其速率从v骤减为0，有很大的加速度，而伴随着带电粒子的加速运动，必然有电磁辐射产生，这便是产生X射线连续谱的原因。当外界提供足够大的能量时，使原子内层电子电离，从而使原子内层出现空位，外层电子向内层补充，放出的能量便形成了X射线的标识谱射线成像的系统构成与分类 X 射线无损检测系统的构成：射线源，控制物体运动的机械装置，X 射线接收器。射线检测的分类射线检测是一种重要的的无损检测方法，它主要由腔片射线照相技术、射线实时成像技术、计算机断层扫描成像技术、康普顿背散射成像技术等射线检测技术组成。 1、胶片射线照相技术胶片射线照相无损检测技术是射线源发出的射线透过被检物体，利用被检物体与其内部缺陷介质对射线强度衰减的程度不同来携带被检物体内部信息，并用射线胶片记录下来，经显影、定影等处理，在胶片上形成透视投影影像，通过对影像的识别来评定被检物体内部是否存在不连续性的一种射线无损检测方法，是其它射线检测技术的基础，也是应用最广泛的射线检测技术。但是胶片成像技术存在着效率低下，不能数字化，难于存储的缺点，尽管可以利用光胶片数字化扫描仪进行数字化，但是其地下的效率仍无法解决。

应用侧扫声呐的海底目标探测技术研究

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/1810851163.html, 应用侧扫声呐的海底目标探测技术研究作者：温志坚何志敏来源：《科技创新导报》2017年第22期摘要：本文基于笔者从事侧扫声呐应用的工作经验，以海底目标探测为研究对象，探讨了侧扫声呐与多波束测深系统配合进行海底目标探测的相关思路何方法，并结合具体案例给出了探测流程和结果评价，相信对从事相关工作的同行能有所裨益。关键词：侧扫声呐海底目标探测多波束测深中图分类号：P228 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）08（a）-0028-02 多波束测深系统以条带测量的方式，可以对海底进行100%的全覆盖测量，每个条带的覆盖宽度可以达到水深的数倍。应用这种高新技术，不仅可以获得高精度的水深地形数据，还可以同时获得类似侧扫声纳测量的海底声像图，为人们提供了直观的海底形态；侧扫声纳的出现为海底探测提供了完整的海底声学图像，用于获得海底形态，并对海底物质的纹理特征进行定性的描述。利用侧扫声纳和多波束测深系统能够探测海底地形、地貌、障碍物的特点，侧扫声纳和多波束测深系统在大陆架测量、港口疏浚、渔业捕捞、水利和生态监测、海底电缆探测、油气管道布设路径地形测绘以及轮船锚泊海区检测等方面均得到了广泛的应用，且取得了明显的效果，两者都是开发和利用海洋资源必需的仪器设备。在水深测量精度、定位精度、声像图分辨率等方面两者又各有独特的优点，如果将两者综合起来加以应用，可有效增强不同观测数据的互补性，提高工程质量。本文以EdgeTech 4200FS型侧扫声纳和SimradEM 1002型多波束测深系统为例来说明其在海洋目标探测中的综合应用。 1 侧扫声纳和多波束测深系统的特点多波束测深系统与侧扫声纳都是实现海底全覆盖扫测的水声设备，都能够获得几倍于水深的覆盖范围。它们具有相似的工作原理，以一定的角度倾斜向海底发射声波脉冲，接收海底反向散射回波，从海底反向散射回波中提取所需要的海底几何信息。由于接收波束形式的不同以及对所接收回波信号处理方式的不同，多波束测深仪通过接收波束形成技术能够实现空间精确定向，利用回波信号的某些特征参量进行回波时延检测以确定回波往返时间，从而确定斜距以获取精确的水深数据，绘制出海底地形图。侧扫声纳只是实现了波束空间的粗略定向，依照回波信号在海底反向散射时间的自然顺序检测并记录回波信号的幅度能量，仅仅显示海底目标的相对回波强度信息，获得海底地貌声像图。 1.1 高精度的水深和定位数据多波束测深系统在处理接收的海底反向散射回波时，有着精密的空间定向，从回波信号时延处理上，有着准确的回波信号时延检测，因此多波束测深系统测量的水深数据精度高；从回

大气探测和雷电研究进展

科研成果与进展Scientific Achievements and Advances 26大气探测和雷电研究进展 2015年大气探测与科学试验中心围绕核心任务和优势重点研究方向，基于野外观测试验，将理论和实际应用相结合，在雷达观测技术和雷电活动等方面开展了大量卓有成效的研究工作，取得了丰硕的成果。2015年新申请批准项目8项，包括国家自然科学基金重点项目1项、留学人员科技活动择优资助项目1项、气象行业专项课题1项、中国气象局气象关键集成项目1项、贵州省人工影响天气办公室合作项目1项以及气科院基本科研业务费面上项目3项等；中心的科研成果“雷电临近预警系统的研发和应用”获得2015年气象科学技术进步二等奖；2015年共发表期刊论文34篇，其中SCI（E）收录论文14篇；申请国内发明专利3项、国际发明专利1项、实用新型专利2项；获得软件著作权授权1项；授权专利2项，其中国家发明专利1项、实用新型专利1项。具体成果主要体现在以下几个方面。1……2015年野外观测试验 2015年，大气探测和科学试验中心在广州组织了广东闪电综合观测试验（GCOELD），在重庆组织了三维（3D）闪电探测试验，在拉萨组织了闪电放电过程观测试验。上述试验均达到了预期目的，获得了丰富的观测资料，推动了闪电探测和分析技术的发展。 1.1 广东闪电综合观测试验（GCOELD） GCOELD 在广州野外雷电试验基地开展，从5月上旬持续到9月上旬，是自2006年以来的第10年外场试验。触发闪电是GCOELD 的重要内容，也是开展其他试验的重要手段，2015年共实现触发闪电20次，成功率达到80%，均创历年新高。5月30日成功触发了一次负先导始发的闪电，这是在我国南方首次获得该类型的触发闪电，对闪电放电特征的认识具有重要价值。在该年度的试验中，进一步发展了闪电声、光、电、磁等综合观测手段，完善了多参量并行同步采集技术，提高了数据采集的精度、长度和动态范围，保证了触发闪电和自然闪电放电过程物理参量的高效率和高精度采集。2015年，在持续开展多项雷电防护测试试验的基础上，广州野外雷电试验基地与石化部门合作首次开展了针对DCS 仪表系统和UPS 电源系统的雷电防护测试，与华为公司合作开展了雷电计数采集器的测试试验，这些合作研究扩展了GCOELD 的应用范围和影响力。该年度还扩建了广州高建筑雷电观测站，新观测站大大扩展了室内面积，增强了设备安装和互联能力，显著提高了对广州高建筑物雷电接闪过程的观测水平。此外，作为GCOELD 试验的一部分，在广州开展了基于低频电场探测阵列（LFEDA）的闪电观测试验，2015年增加了增城和花都2个子站，使得探测站点数量达到11个。试验获取了大量闪电放电子过程的精细观测资料，提高了对广州野外雷电试验基地周边雷暴闪电活动的探测能力（图1～2）。（郑栋，张阳） 1.2 重庆三维（3D）闪电探测试验 2015年重庆三维（3D）闪电探测试验始于3月1日。基于VLF/LF、VHF 双频段3D 闪电定位网对发生在重庆周边的雷暴闪电活动开展了高精度3D 观测试验。根据上一年的站网运行状况，2015年对站点布局做了适当调整并增加了一些外围站点，扩展了站网尺度，扩大了站网的有效探测范围，形成了以大气探测与雷电防护Atmospheric Sounding and Lightning Protection

探鸟雷达(低慢小目标探测雷达)解决方案

传统雷达通常探测高空快速大目标（简称高大快目标），而对低空慢速小目标（简称低慢小目标）无法有效探测，进而无法对低空安全做出有效防范。低慢小目标通常包括：鸟类、无人机、航模、热气球、滑翔伞等等。鸟击航班一直都是航空飞行安全的一大隐患，对机场近空鸟类的防范关系到飞行器与司乘人员的生命安全。近年来随着消费级无人机技术的成熟与成本下降，小型无人机异常活跃，给社会经济与人们生活带来便利的同时也深深的威胁着低空的安全。低慢小目标探测雷达应运而生，在一定范围内及时发现低慢小飞行目标并且采取相应的处置手段，维护低空空域的安全。鸟击是指航空器在起降或飞行过程中与鸟类、蝙蝠等动物相撞的事件，或者是因为动物活动影响到正常飞行活动的事件。据统计，仅北美地区每年鸟击所造成的军用和民用航空经济损失就超过5亿美元，欧洲每万次飞机起降平均有5.7次鸟击，严重的鸟击事件甚至可能威胁到乘客的生命安全。根据民航总局发布的《2012年度中国民航鸟击航空器信息分析报告》，中国全行业共发生2553起鸟击事件，其中事故征候148起，占全部事故征候总数的55%；发生在机场责任范围内的鸟击事件429起，共涉及85家机场，带来的经济损失为1.87亿元人民币，主要来自机械维修和航线运营方面的不完全统计数据，不包括航班取消、延误等引起的间接损失。鸟击分析报告显示，飞机最易遭受鸟击的部位为发动机；起飞、爬升、进近、着陆等低高度阶段为鸟击多发阶段，占确定鸟击飞行阶段报告的86%，其中0～100米发生的鸟击事件超过半数；春秋季为鸟击事件高发季节，夜晚及晨昏的低能见度条件下为鸟击事件高发时段；华东、中南和西南地区为我国鸟击事件高发区域。目前，我国民航的鸟情观测手段仍非常有限，基本停留在人工处理阶段，但在目测困难的黎明、黄昏和夜晚，恰恰是鸟击事件的高发期，迫切需要相关技术手段的支持来辅助开展驱鸟工作。探鸟雷达系统的优点在于不受能见度和恶劣天气等因素的限制，能够全天候自动运行，与常规鸟类活动监测方法相比，具有速度快、灵敏度高、全天候、自动化、监测面积大、适用范围广等优点，具有非常好的市场发展前景。

射线的无损检测技术

X射线得无损检测技术一前言无损检测方法就是利用声、光、电、热、磁及射线等与被测物质得相互作用,在不破坏与损伤被测物质得结构与性能得前提下,检测材料、构件或设备中存在得内外部缺陷,并能确定缺陷得大小、形状与位置。无损检测得技术有很多，包括：染料渗透检测法、超声波检测法、强型光学检测法、渗透检测法﹑声发射检测法，以及本文介绍得x射线检测法。 X射线无损探伤就是工业无损检测得主要方法之一,就是保证焊接质量得重要技术,其检测结果己作为焊缝缺陷分析与质量评定得重要判定依据,应用十分广泛。胶片照相法就是早期X射线无损探伤中常用得方法。X射线胶片得成像质量较高,能够准确地提供焊缝中缺陷真实信息,但就是,该方法具有操作过程复杂、运行成本高、结果不易存放且查询携带不方便等缺点。由于电子技术得飞速发展,一种新型得X射线无损检测方法“X 射线工业电视”已应运而生,并开始应用到焊缝质量得无损检测当中。X射线工业电视己经发展到由工业CCD摄像机取代原始X 射线无损探伤中得胶片,并用监视器(工业电视)实时显示探伤图

像,这样不仅可以节省大量得X射线胶片,而且还可以在线实时检测,提高了X射线无损检测得检测效率。但现在得X射线工业电视大多还都采用人工方式进行在线检测与分析,而人工检测本身存在几个不可避免得缺点,如主观标准不一致、劳动强度大、检测效率低等等。 x射线无损探伤计算机辅助评判系统得原理可以用两个“转换”来概述:首先X射线穿透金属材料及焊缝区域后被图像增强器所接收,图像增强器把不可见得X射线检测信息转换为可视图像,并被CCD摄像机所摄取,这个过程称为“光电转换”;就信息量得性质而言,可视图像就是模拟量,它不能被计算机所识别,如果要输入计算机进行处理,则需要将模拟量转换为数字量,进行“模/数转换”,即经过计算机处理后将可视图像转换为数字图像。其方法就是用高清晰度工业CCD摄像机摄取可视图像,输入到视频采集卡当中,并将其转换为数字图像,再经过计算机处理后,在显示器屏幕上显示出材料内部缺陷得性质、大小与位置等信息,再按照有关标准对检测结果进行等级评定,从而达到焊缝焊接质量得检测与分析。二 X射线无损检测系统结构与原理射线无损探伤缺陷自动检测系统得硬件组成与结构如图1所示。系统主要由三个部分组成:信号转换部分、图像处理部分及缺陷位置得获取与传输部分。

目标探测与识别调研

调研报告1：目标探测与识别技术的研究手段调研

目标探测与识别技术的发展状况目标探测与识别是一门多学科综合的应用技术，它涉及的学科领域有传感器技术、测试技术、激光技术、毫米波技术、红外技术、近代物理学、固态电子学、人工智能技术、海陆空武器技术、引信技术等。它的主要目的是采取非接触的方法探测固定的或移动的目标，通过识别技术，完成对控制对象的控制任务[]1。目前目标探测的手段有红外热成像、微光夜视、电视摄像、激光测距、毫米波、微波和激光雷达、声探测、紫外探测等主被动监视装置，覆盖了从紫外到无线电波的宽广的电磁波谱。这些装置的综合应用，已能昼夜、全天候范围监视战场和捕获、跟踪目标，并准确定位，成为未来战场夺取信息优势的物质基础。目标识别的手段主要有光字符识别技术、条码技术、射频识别技术、磁识别技术、语音识别技术、图形识别技术和生物识别技术等[]1。在军事航空领域，对目标的探测定位能力的更高要求已成为航空电子系统不断扩展的需求牵引之一，而现代隐身技术、对地攻击武器技术的不断发展逐步使光电探测设备的地位不断上升。在军事应用中，目标信息获取技术可能的感知空间覆盖了武器系统可能配置的全部空间，从地球外层到大气层、地面、地下、海面、海下及水下，其波长覆盖整个电磁波谱。在高新技术弹药上，目标探测也成为一种主要的功能[]2。在“三打”（打武装直升机、打巡航导弹、打隐形机）“三防”（防侦察、防电子干扰和防精确打击）[]1中，目标探测与识别技术发挥着主要的

作用。例：高光谱遥感目标探测识别技术的发展是20世纪末期以来对地观测技术取得重大突破的又一个主要领域，也是当前遥感技术发展的前沿和热门研究领域。从1983年第一台高光谱航空成像光谱仪问世以来，各发达国家如美国、加拿大、法国、德国等竞相研究这一技术，经过将近三十多年的发展，迄今为止，国际上已有40余种航空成像光谱仪处于运行状态，高光谱遥感技术已经在很多领域得到成功的应用，显示出很大的潜力和广阔的发展前景。目标探测与识别技术的关键技术目标探测与识别的核心问题是围绕着高时效和准确性这两个要求，通过目标信息的“获取”、“处理”、“显示”、“传输”等途径实现目标“探测”、“识别”和“确认”。发展目标探测与识别技术，高时效和准确性是军事应用的最大特点，也是主要的关键技术[]3。实际上，目标的获得是一个复杂的问题。已经发展了很多模型，但它们常限于极少的军事场景。大多数模型仅部分有效，其原因是在于实际战场的复杂性与多变性。电光成像系统与技术的发展异常迅速，因此对模型进行修正和发展是十分必要的，以便为正确地反映现代光电系统的性能做出判定。准确性（自动数据采集，彻底消除人为错误）、高效性（信息交换实时进行）、兼容性（自动识别技术以计算机技术为基础，可与信息管理系统无缝联结）则是识别技术的关键所在[]3。目标识别属于模式识别的范畴,模式识别的前提是获取目标的特

声纳技术及其应用与发展

声纳技术及其应用与发展王云罡（04011115）（东南大学信息科学与工程学院南京 211189）摘要：声纳技术是声学检测新技术在水下介质中的具体应用。文章简要阐述了声纳技术的原理及其发展历史，介绍了声纳技术的主要应用及其最新进展。关键词：声纳技术原理应用发展 APPLICATION AND DEVELOPMENT OF SONAR TECHNOLOGY Wang Yungang (04011115) (Department of Information Science and Engineering, Southeast University, Nanjing，211189) Abstract : Sonar technology is the specific application of acoustic detection techniques in underwater media. Its principle and development as well as its main applications and progress are reviewed. Key words:sonar technique principle applications development

声波是人类迄今为止已知可以在海水中远程传播的能量形式.，声纳( sonar)一词是第一次世纪大战期间产生的, 它是由声音( sound)、导航( navigation)和测距( ranging ) 3个英文单词的字头构成的.。声纳设备利用水下声波判断海洋中物体的存在、位置及类型，同时也用于水下信息的传输。 [1] 近年来，随着科学技术的高速发展，人类对覆盖地球总面积70 %的海洋的认识逐渐深化，海洋因其经济上的巨大潜力和战略上的重要地位越来越被人们所重视.。美国加州海洋研究中心的罗伯逊博士说：“海洋的开发对人类带来的利益要比那些耗资庞大的太空计划实惠得多。”1998 年曾被定为“国际海洋年”，有人说，21 世纪是海洋的世纪。众所周知，电磁波是空气中传播信息最重要的载体，例如，通信、广播、电视、雷达等都是利用电磁波.。但是在水下，它几乎没有用武之地。这是因为海水是一种导电介质，向海洋空间辐射的电磁波会被海水介质本身所屏蔽，它的绝大部分能量很快地以涡流形式损耗掉了，因而电磁波在海水中的传播受到严重限制。至于光波，本质上属于更高频率的电磁波，被海水吸收损失的能量更为严重，因此，它们在海水中都不能有效地传递信息。实验证实，在人们所熟知的各种辐射信号中，以声波在海水中的传播性能为最佳。正因为如此，人们利用声波在水下可以相对容易地传播及其在不同介质中传播的性质不同，研制出了多种水下测量仪器、侦察工具和武器装备，即各种“声纳”设备.。声纳技术不仅在水下军事通信、导航和反潜作战中享有非常重要的地位，而且在和平时期已经成为人类认识、开发和利用海洋的重要手段。本文将简单介绍声纳技术的原理、应用及其发展。一、定义及其发展史声纳就是利用水中声波对水下目标进行探测、定位和通信的电子设备，是水声学中应用最广泛、最重要的一种装置。它是SONAR一词的“义音两顾”的译称，SONAR是Sound Navigationand Ranging（声音导航测距）的缩写。声呐技术至今已有100年历史，它是1906年由英国海军的刘易斯?尼克森所发明。他发明的第一部声呐仪是一种被动式的聆听装置，主要用来侦测冰山。这种技术，到第一次世界大战时被应用到战场上，用来侦测潜藏在水底的潜水艇[2]。二、工作原理声波在水中传播的优点： 1.在水中进行观察和测量，具有得天独厚条件的只有声波。 2.光在水中的穿透能力很有限，然而，声波在水中传播的衰减就小得多，低频的声波还可以穿透海底几千米的地层，并且得到地层中的信息。在水中进行测量和观察，至今还没有发现比声波更有效的手段。三、结构与分类 1.结构（1）基阵：水声换能器以一定几何图形排列组合而成，其外形通常为球形、柱形、平板形或线列行，有接收基阵、发射机阵或收发合一基阵之分。（2）电子机柜：发射、接收、显示和控制等分系统。（3）辅助设备：包括电源设备、连接电缆、水下接线箱和增音机、与声纳基阵的传动控制相配套的升降、回转、俯仰、收放、拖曳等装置，以及声纳导流罩等。 2.分类可按其工作方式，装备对象，战术用途、基阵

射线检测技术介绍

射线检测技术介绍射线检测技术是目前在锅炉压力容器及管道施工检测中应用最广泛的一种检测方法。在各个行业由于检测对象的特点及要求质量等级的不同，执行的检测标准主要是GB332-3-2005《钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级》；JB/T4730-2005《承压设备无损检测》；SY/T4109-2005《石油天然气钢质管道无损检测》等标准，无论哪个标准都对射线检测提出的检测人员、检测设备、检测工艺、检测材料、检测环境等要求，现逐一分析：（以JB/T4730-2005《承压设备无损检测》为例）一、射线检测技术等级根据JB/T4730-2005《承压设备无损检测》规定，将射线检测技术等级分为3级，A级—低灵敏度技术；AB级—中灵敏度技术；B级—高灵敏度技术。明确承压设备对接焊接接头的制造、安装、在用时的射线检测，一般应采用AB级射线检测技术进行检测。对重要设备、结构、特殊材料和特殊焊接工艺制作的对接焊接接头，可采用B级技术进行检测。根据标准，对于石油石化管道焊接接头的射线检测应采用AB级。二、对于不同管径拍片张数的确定确定AB级射线检测技术等级后，就可以确定环焊缝检测的K值。K值是反映射线检测裂纹检测率要求，根据标准，对100mm＜D o≤400mm的环向对接焊接接头K值等于1.2，拍片张数见表一：表一 100mm＜D o≤400mm管道环焊缝双壁单影透照次数计算表

从表一可以看出，决定拍片张数的是底片的有效检测长度，而有效检测长度是由标准的K值所确定的。根据标准确定K值后，查阅JB4730附录中的莫诺图（图一为K=1.2时的透照次数图），确定透照次数。以φ114×20管线拍片为例：管径Do=114mm，壁厚T=20mm，焦距F=264mm，则参数Do/F=114/264=0.43，T/Do=20/114=0.175，查莫诺图求两条线的交点，即得到拍片数量6张。

(整理)周界入侵探测技术剖析.

周界入侵探测技术剖析周界入侵探测是个由来以久的话题，指的是外界物体(人、车或其他物体)不经允许擅自进入规定区域时，通过某种途径或方式进行阻止或提醒监管人员注意。那么入侵探测有些什么样的形式，目前所使用的入侵探测技术又有哪些？本文将对这一技术进行一个初略的探讨。一、周界入侵探测系统概述 1、概述周界(perimeter)是一个广义的概念，大到一个国家的国界，小到一个单位如：机关、高校、企业的围界；周界既是一个国家或单位主权权属的界定标志，又是防入侵、防破坏、防盗窃的第一道防线。在一些重要的区域，如机场、军事基地、武器弹药库、监狱、银行金库、博物馆、发电厂、油库、等处，为了防止非法的入侵和各种破坏活动，传统的防范措施是在这些区域的外围周界处设置一些（如铁栅栏、围墙、钢丝篱笆网等）屏障或阻挡物，安排人员加强巡逻。在目前犯罪分子利用先进的科学技术，犯罪手段更加复杂化、智能化的情况下，传统的防范手段己难以适应要害部门、重点单位安全保卫工作的需要。人力防范往往受时间、地域、人员素质和精力等因素的影响，亦难免出现漏洞和失误。因此，安装应用先进的周界探测报警系统就成为一种必要措施。周界入侵探测则通常指对某一线状边界（如重要区域的围栏）进行监测，当发现有非法通过该边界的行为时产生报警。由于区域入侵探测需要同时顾及一个整体的平面，具有一定的难度，因此实际应用中往往多采用周界入侵探测来代替区域入侵探测，即在目标区域的边界上使用周界入侵探测，并假设进入目标区域的行为首先会触动周界入侵报警（在绝大部分情况下这一假设都是成立的），以实现对目标区域的监测保护，周界入侵探测由于受地形、地势、气候、气象等各方面条件的制约，所以探测要求高，难度也大。现有的周界入侵探测的产品种类少、可选择余地小；国产产品灵敏度低、误报率高；进口产品价格高、投资大等现状是安全防范业内的共识。因此，周界的入侵探测始终是社会公共安全及安防产业的重要研究课题。 2、周界入侵探测系统组成一个完整的周界入侵探测系统应该包括以下几个部分： ◆直接表现部分直接表现是我们最直观感受到的，它展现了整个周界探测系统的威慑力，清楚的表示

目标探测

目标探测与识别技术研究手段调研

目标探测与识别技术的发展状况目标探测与识别是一门多学科综合的应用技术，它涉及的学科领域有传感器技术、测试技术、激光技术、毫米波技术、红外技术、近代物理学、固态电子学、人工智能技术、海陆空武器技术、引信技术等。它的主要目的是采取非接触的方法探测固定的或移动的目标，通过识别技术，完成对控制对象的控制任务[1]。目前目标探测的手段有红外热成像、微光夜视、电视摄像、激光测距、毫米波、微波和激光雷达、声探测、紫外探测等主被动监视装置，覆盖了从紫外到无线电波的宽广的电磁波谱。这些装置的综合应用，已能昼夜、全天候范围监视战场和捕获、跟踪目标，并准确定位，成为未来战场夺取信息优势的物质基础。目标识别的手段主要有光字符识别技术、条码技术、射频识别技术、磁识别技术、语音识别技术、图形识别技术和生物识别技术等。在军事航空领域，对目标的探测定位能力的更高要求已成为航空电子系统不断扩展的需求牵引之一，而现代隐身技术、对地攻击武器技术的不断发展逐步使光电探测设备的地位不断上升。在军事应用中，目标信息获取技术可能的感知空间覆盖了武器系统可能配置的全部空间，从地球外层到大气层、地面、地下、海面、海下及水下，其波长覆盖整个电磁波谱。在高新技术弹药上，目标探测也成为一种主要的功能［2］。在“三打”（打武装直升机、打巡航导弹、打隐形机）“三防”（防侦察、防电子干扰和防精确打击）中，目标探测与识别技术发挥着主要的作用。例：高光谱遥感目标探测识别技术的发展是20 世纪末期以来对地观测技术取得重大突破的又一个主要领域，也是当前遥感技术发展的前沿和热门研究领域。从1983 年第一台高光谱航空成像光谱仪问世以来，各发达国家如美国、加拿大、法国、德国等竞相研究这一技术，经过将近三十多年的发展，迄今为止，国际上已有40 余种航空成像光谱仪处于运行状态，高光谱遥感技术已经在很多领域得到成功的应用，显示出很大的潜力和广阔的发展前景。

射线检测工作技术总结

射线检测技术工作总结广州声华科技有限公司徐业叶一、个人简介徐业叶，男，1980年7月出生，2002年本科毕业于湘潭工学院金属材料与工程专业。2002年至2003年在广东省东莞市威尔锅炉厂从事无损检测工作,2003年至今在广州声华科技有限公司从事无损检测工作，先后取得国家质量监督检验检役总局发的射线、超声、磁粉、渗透Ⅱ级资格证书。二、工作情况在公司工作期间，本人主要从事现场检测、工程管理工作，包括根据现场情况编制检测工艺卡、制定检测方案并参与检测及出具检测报告。主要参与或负责的射线检测项目有广东云浮电厂、国华台电、石油储罐、火力发电厂脱硫项目的射线检测及各种特种设备制造安装射线检测等。三、技术工作总结《对小径管透照布置的探讨》探讨小径管透照布置对裂纹检出的影响以及本人对标准的理解,由于本人知识有限,对不妥及不对之处请老师加以指正,谢谢！（一）实际工作暴露的问题及改进办法检测对象：管焊接接头炉管材质：9Cr-1Mo-V-Nb 规格为：Φ89×8 mm及Φ60×6mm两种

检测执行标准：JB/T4730.2-2005 技术等级：AB级合格级别：Ⅱ级一开始，因在预制阶段，条件较好，所以按JB/T4730.2-2005标准规定采用椭圆成像法，相隔90度透照2次，发现了少量的根部裂纹；后用垂直透照重叠成像法，相隔120度透照3次，对上述检测方法检测过的焊接接头进行重复检测时在根部发现了大量的根部裂纹。为了检出根部的裂纹，采用垂直透照重叠成像法，相隔120度透照3次更好，但这样做与JB/T4730.2-2005标准的,为此进行分析：（二）小径管经常采用倾斜透照椭圆成像的原因小径管通常是指外直经D O小于或等于100mm的管子,在射线检测中倾斜透照椭圆成像通常是首选.小径管采用倾斜透照椭圆成像可以将源侧和胶片侧焊缝影像分开便于影像的评定及缺陷的定位返修,而且在大多数条件下有较少透照次数,这样既可以减少成本又可以提高检测效率保证工程进度.小径管采用倾斜透照椭圆成像检测工艺优化的体现,应是质量、费用、进度及返修定位相互平衡的共同结果.实践证明此方法确实是一种行之有效的透照方法,在可以实施的情况下也确应采用.垂直透照重叠成像的方法对于根部裂纹、根部未熔合、根部未焊透等根部面状缺陷的检出率较高,但发现缺陷后由于分不清是源侧还是胶片侧,无法对缺陷准确定位而造成返修时不利.焊缝表面的不规则也会对影像的评定造成一定的影响,此外在检测成本、检测进度上也略逊于倾斜透照,常常作为倾斜

X射线探测器的应用

X射线光子计数探测器 PILATUS系列

企业简介北京泰坤工业设备有限公司从缔造之日起就秉承传统文化：“天时不如地利，地利不如人和”的深刻影响和启迪。坚持精诚合作、和谐创新的经营之路，共谋发展企业的辉煌事业。企业吸纳“上下同欲者胜”的合作精神：能用众力，则无敌于天下矣；能用众智，则无畏于圣人矣。 2005年公司成立，泰坤工业起步于代理科研、院校实验仪器、教学仪器的服务。 2010年3月收购无锡中讯馏程仪的的核心技术。 2011年11月和美国Hi-Techniques公司洽谈，确立了Synergy系列产品在中国市场的代理。 2012年11月和美国ORTEC公司建立合作关系，致力于中国市场科研、院校、核电等行业的核测量仪器的推广。 2012年12月北京泰坤和美国淘润建立合作关系。美国淘润推出世界上最轻便、最快速便携的毛细管气质联用仪。 2013年10月18日和瑞士PILATUS公司签订中国市场的独家代理合作协议，致力于该产品在中国市场X射线探测领域的合作。该公司在光子计数探测器领域中处于世界顶端地位，产品在清华大学，高能所均有良好表现。 2014年5月香港分公司和瑞士trace 公司签订中国市场总代理合作协议，瑞士trace 公司研发了世界上第一台在线血液动态活度检测系统。北京泰坤工业设备有限公司作为一个合作开放共赢的平台，我们真诚期待与更多的能人贤士共同搭建乾坤式的合作空间，坚持信奉：“享受合作，凝聚财富”的经营理念，共享事业发展的成果，为国家科技发展而贡献智慧。

一、概述 1、混合像素探测器，为您的实验室精心准备PILATUS 混合像素探测器的设计是X 射线探测领域的一次革命性成果，其能够实现最好的数据质量。该探测器将单光子计数和混合像素技术这两项关键技术相结合，应用于同步辐射和常规实验室光源等各个领域。单光子计数技术能够消除所有探测器噪声，并提供优质的实验数据。在采集数据时，能够有效排除读出噪声和暗电流的干扰，其在实验室光源的应用中具有特别优势。实验室X 射线光源相比于同步辐射光源光强低得多，因而在成像过程中需要更长的曝光时间，其获得的信号也要弱的多。由于排除了暗电流和读出噪声，PILATUS 探测器更加适合在实验室使用。混合像素技术可以直接探测X 射线，与其他探测器技术相比能够获得更清晰，更易分辨的信号。加上读取时间短和连续采集的特点，PILATUS 探测器可以高效提供优质数据。低功耗和低冷却需求，为您提供一个维护量极小的探测器系统，。PILATUS 探测器系列是专为您在实验室中的需求定制，并且提供具有无与伦比价值的同步辐射验证的成熟探测技术。利用PILATUS 独特的功能，可以从你的最具挑战性的样品获得最佳的数据。 2、针对您的需求 PILATUS 探测器在众多同步辐射束线上获得成功应用。PILATUS 的独特功能在实验室和相关工业应用的优势也很明显。现在PILATUS 的产品家族，包括一系列的PILATUS 探测器，能够满足您在实验室的独特需求。固定能量标定和简化的读出电子器件可以完美匹配实验室相关需求，而且PILATUS 完全符合您的预算。混合像素技术和单光子计数技术，这两项能够提升数据质量和采集效率的关键技术，在所有PILATUS 探测器中完美应用。越来越多的实验室和工业应用的仪器可配备或升级为PILATUS 探测器。您可以在设备中自由集成PILATUS 探测器模块，也可以直接采用 PILATUSOEM 合作伙伴的现成产品。 3、OEM 合作整机合作 PILATUS 探测器是现成的配套产品，可以选择仪器的OEM 配套合作： - JJ X 射线 - 理学 - STOE -Xenocs 器传感器层厚度[μm] 表1：基于PTB 实验室的BESSY II 实验装置上测量的PILATUS 传感器的量子效率。 4、可定制，以符合您的要求除了标准的320微米厚的硅传感器，你可以定制您的PILATUS 探测器450或1000微米厚的硅传感器以匹配您的X 射线光源能量（见表1）。这样能够在所有常见的实验室X 射线能量下实现高量子效率。水冷机型PILATUS300K 和300K-W 提供了可选的真空兼容性。此定制使得探测器能够在真空中使用，如在SAXS 装置的飞行管中。连续可调的能量阈值的选项可以有效抑制荧光信号

雷电的监测和预警

雷电的监测和预警雷电监测原理雷电监测是指利用闪电辐射的声、光、电磁场特性来遥测闪电放电参数（时间、位置、强度、极性电荷、能量等。）云闪（IC）和地闪（CG）发生时辐射频谱范围极大地电磁场，地闪回击辐射电磁波的功率频谱密度峰值在（4-10）KHZ 之间,云闪主要在1MHZ以上。在初始击穿和通道建立过程中，主要产生甚高频辐射LF和甚低频辐射VLF，电磁辐射覆盖整个放电过程，排除地面传导率、电离层变化，以及地形变化等因素的影响，在不同的距离上采用不同的频带探测闪电过程是空间极轨卫星和声学传感器进行探测。局域的闪电监测系统是由分布在不同地理位置的闪电探测探头和一个定位监控中心组成。闪电监测系统是一个网络系统，它覆盖的区域范围越大，信息传输的技术和方式越先进，定位精度就越高。从闪电监测资料的应用考虑，地闪监测精度对于雷电防护非常重要，在云闪监测系统中，根据雷暴过程的发展趋势做出临近预报。雷电定位雷电定位主要利用闪电回击辐射的声、光、电磁场特性来遥测闪电回击放电参数，确定雷击点位置和相关参数。确定落雷点位置一般有三种方法：定向定位（DF）、时差定位（TOA）和近几年发展的综合利用DF和TOA的复合定位方法。定向定位是利用2个及以上探测站以正交环形磁场天线同侧定落雷点，2个探测站获得2个方位角，用球面三角交汇确定落雷点；时差定位又称基于GPS 同步的闪电三维时差定位技术，它通过检测落雷点电磁波信号峰值到达探测站相对时间差，在球面上建立双曲线3个探测站能产生2条双曲线，其交点即为落雷点。此方法精度高，但当监测站小与3个时它却无能为力。为了既保证定位精度又对与监测站多少无限制，出现了时差磁方向综合定位方法，其原理是2个测站时差确定1条曲线，任一站的磁方向给出1个磁场方向，交点决定落雷点。随着微处理存贮技术以及GPS和数字处理技术DSP的发展，闪电定位也从单一采用定向法(DF)单站定位发展到采用定向和时间差（TOA）联合法（MPACT）的多站定位，对地闪的定位精度有了很大提高，对甚高频段闪电（云闪）的探测一般采用窄带干涉仪定位法(ITF)或者三维时差法。当探测站既能测量雷电方向角，又能测量雷电波到达时间称为综合定位系统，又称闪电探测和测距系统（缩写为LDAR）。采用雷电监测系统，能够准确、及时、直观地检测到雷击点，准确有效地对雷电进行定位、定性、定量。该系统是一个大面积、全自动、实时性雷电监测网，它由雷电探测站（DTF）、中心处理

海洋侧扫声呐探测技术的现状及发展

海洋侧扫声呐探测技术的现状及发展摘要：侧扫声纳是海洋地形地貌测量的必备仪器之一。侧扫声呐是利用回声测深原理探测海底地貌和水下物体的设备，目前广泛应用于海洋地形调查以及探测海底礁石、沉船、管道、电缆以及各种水下目标等。本文从侧扫声呐技术的现状进行分析，对未来侧扫声呐探测技术的发展趋势进行总结，为后续进行海洋侧扫声呐探测技术的研究打下基础。关键词：侧扫声呐；海洋探测；海洋资源海底地形地貌作为了解和认识海洋的基本信息，在海洋资源开发、海洋工程建设和海洋权益维护等方面具有重要意义。海底信息的探测是进行海底科学研究的基础，是了解海洋空间形态特征的基础资料。由于声波在水中传播的独特优势，目前海底信息的快速获取主要依赖于声学探测设备，主要包括单波束、多波束和侧扫声纳系统。前两种设备是通过测量海底深度反演海底地形，称之为等深线成像：侧扫声纳系统根据回波强度反映海底地形变化；相比而言，侧扫声纳探测效率和分辨率较高，可获得更清晰的目标信息，在国内外应用广泛。一、侧扫声呐检测原理侧扫声呐技术运用海底地物对入射声波反向散射的原理来探测海底形态，它能直观地提供海底形态的声成像。通过声呐线阵向左右两侧发射扇型波束，海底反向散射信号依时间的先后被声呐线阵接收，有一定高度的海底障碍物在侧扫声呐资料上能产生“阴影”。通过对不同的成像条件下得到的声呐图谱中“阴影”的研究，可以判断海底管线的状态为透空还是非透空，从而评价悬空管线治理效果。当海底管线状态为悬空时，侧向发射的声呐波束首先遇到管线形成强反射，其反射时程最短，最先成像在声呐图谱上；管线下方与海床面之间的空隙（空隙高度即为悬空高度）可允许声呐波束穿过，形成“声学透空区”，其反射时程次之，在声呐图谱上位于管线强反射外侧；管线本身会遮挡一定宽度范围的声呐波束穿过，形成“声学阴影区”，其理论反射时程最长，在声呐图谱上位于“声学透空区”外侧。如此，悬空管线形成的声呐图谱由近及远依次为管线强反射、“声学透空区”海底面反射、“声学阴影区”空白反射（图１ａ）。当悬空管线经过非透空式治理之后，侧向发射的声呐波束首先遇到管线及其下方支撑的砂袋，形成较强反射，其反射时程最短，最先在声呐图谱上成像；同时，管线及其下方支撑的砂袋本身会遮挡一定宽度范围的声呐波束穿过，形成“声学阴影区”，其反射时程较长，反映到声呐图谱上，就是在管线与砂袋强反射外侧成像。如此，悬空治理之后管线形成的声呐图谱由近及远依次为：管线和砂袋的强反射、“声学阴影区”空白反射（图１ｂ）。当采用水下短桩支撑等透空式方法治理时，在水下短桩处会产生图１ｂ所示的波束路径和声呐图谱，而两管线桩之间区域的反射特征相当于管线悬空时的探测结果（图１ａ）。二、国内外现状 1.国外侧扫声呐技术现状。近年来，随着计算机处理技术的快速发展和应用，有效的推进了侧扫声呐探测技术的发展，出现了一系列以数字化处理技术为基础设计的数字化侧扫声呐设备，进而使得侧扫声呐技术发展达到了一个全新的台阶，图3是常见的侧扫声呐换能器拖体。符合特定探测深度和精度的侧扫系统正在不断的被研发出来。美国Klein公司近年研发的Klein5000系列深海多波束侧扫声呐系统，采用波束控制和与数字动态聚焦技术，在拖鱼每一则同时生成数个相邻的

雷电的检测方法有哪些

雷电的检测方法有哪些? 雷电监测是指利用闪电辐射的声、光、电磁场特性来遥测闪电放电参数（时间、位置、强度、极性电荷、能量等。）云闪（IC）和地闪（CG）发生时辐射频谱范围极大地电磁场，地闪回击辐射电磁波的功率频谱密度峰值在（4-10）KHZ 之间,云闪主要在1MHZ以上。在初始击穿和通道建立过程中，主要产生甚高频辐射LF和甚低频辐射VLF，电磁辐射覆盖整个放电过程，排除地面传导率、电离层变化，以及地形变化等因素的影响，在不同的距离上采用不同的频带探测闪电过程是空间极轨卫星和声学传感器进行探测。局域的闪电监测系统是由分布在不同地理位置的闪电探测探头和一个定位监控中心组成。闪电监测系统是一个网络系统，它覆盖的区域范围越大，信息传输的技术和方式越先进，定位精度就越高。从闪电监测资料的应用考虑，地闪监测精度对于雷电防护非常重要，在云闪监测系统中，根据雷暴过程的发展趋势做出临近预报。雷电定位主要利用闪电回击辐射的声、光、电磁场特性来遥测闪电回击放电参数，确定雷击点位置和相关参数。确定落雷点位置一般有三种方法：定向定位（DF）、时差定位（TOA）和近几年发展的综合利用DF和TOA的复合定位方法。定向定位是利用2个及以上探测站以正交环形磁场天线同侧定落雷点，2个探测站获得2个方位角，用球面三角交汇确定落雷点；时差定位又称基于GPS同步的闪电三维时差定位技术，它通过检测落雷点电磁波信号峰值到达探测站相对时间差，在球面上建立双曲线3个探测站能产生2条双曲线，其交点即为落雷点。此方法精度高，但当监测站小与3个时它却无能为力。为了既保证定位精度又对与监测站多少无限制，出现了时差磁方向综合定位方法，其原理是2 个测站时差确定1条曲线，任一站的磁方向给出1个磁场方向，交点决定落雷点。随着微处理存贮技术以及GPS和数字处理技术DSP的发展，闪电定位也从单一采用定向法(DF)单站定位发展到采用定向和时间差（TOA）联合法（MPACT）的多站定位，对地闪的定位精度有了很大提高，对甚高频段闪电（云闪）的探测一般采用窄带干涉仪定位法(ITF)或者三维时差法。