一種危險液體檢測裝置及其檢測方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種危險液體檢測裝置及方法。該裝置包括發(fā)射天線、接收天線、發(fā)射電路、取樣電路、時基源、前置觸發(fā)電路、步進(jìn)延遲脈沖生成電路、數(shù)據(jù)處理單元和結(jié)果輸出單元，且所述數(shù)據(jù)處理單元具有數(shù)據(jù)存儲器；時基源分別與前置觸發(fā)電路、步進(jìn)延遲脈沖生成電路和數(shù)據(jù)處理單元三者連接；前置觸發(fā)電路與所述發(fā)射電路連接；步進(jìn)延遲脈沖生成電路與取樣電路連接；取樣電路還與數(shù)據(jù)處理單元連接；數(shù)據(jù)處理單元還與結(jié)果輸出單元連接。該方法包括：準(zhǔn)備、發(fā)射電磁波、接收電磁波、取樣、數(shù)據(jù)處理及判斷、結(jié)果輸出。采用了本法明一種危險液體檢測方法技術(shù)方案的一種危險液體檢測裝置，檢測速度快、操作方便、無有害輻射。而且不僅對于與水的介電常數(shù)相差較大的易燃易爆液體能準(zhǔn)確區(qū)分，同時對于相近介電常數(shù)的水和硫酸也能準(zhǔn)確區(qū)分，檢測范圍廣。
【專利說明】一種危險液體檢測裝置及其檢測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及危險物品檢測【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及警用安全檢測【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種危險液體檢測裝置及其所采用的檢測方法。
【背景技術(shù)】
[0002]危險物品的檢測技術(shù)，一直是事關(guān)一國安全的重要【技術(shù)領(lǐng)域】。尤其在美國911恐怖襲擊事件之后，各國都加強(qiáng)了重要場所的安保措施，而其中一項(xiàng)重要的措施就是對危險物品的檢測。
[0003]在我國的機(jī)場、火車站、地鐵站等重要場所，也都可以常常見到對危險物品進(jìn)行檢測的X光機(jī)。雖然X光機(jī)造價昂貴，但是因?yàn)槠渚哂懈叽┩感?，以及較高的分辨率和靈敏性，因而是安全部門目前使用最多的安全檢測技術(shù)手段。
[0004]但是長期操作X光機(jī)可能會對工作人員健康產(chǎn)生影響，而且在實(shí)際使用中還發(fā)現(xiàn)X光機(jī)會對無害物品頻繁誤報，常常需要結(jié)合人工開包檢查。這樣不但降低了安檢效率和增加了人工成本，而且人工常常也無法分辨危險液體。目前的做法是由安檢人員要求可疑液體的攜帶者，當(dāng)著安檢人員的面喝一口其聲稱是水或者飲料的液體。此種方式一者是對公眾的不信任，二者有些產(chǎn)品開瓶喝一口后會對之后的保管、儲運(yùn)帶來不良后果，由此引發(fā)公眾的不快，以及給公眾帶來諸多不便，因而需要改進(jìn)。
[0005]據(jù)聞最新的技術(shù)可以對液體進(jìn)行非接觸式無損檢測，但是其如何進(jìn)行檢測不得而知，不過有一點(diǎn)可以肯定的是，該技術(shù)對于與水的介電常數(shù)相差較大的易燃易爆液體能準(zhǔn)確區(qū)分，但是對于與水的介電常數(shù)相近的液體，比如說硫酸，則無法區(qū)分，因而留有安全隱患，需要改進(jìn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題之一是提供一種危險液體檢測裝置，其不但能夠?qū)σ后w進(jìn)行非接觸式無損檢測，關(guān)鍵其還能夠有效區(qū)分與水的介電常數(shù)相近的液體。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0008]一種危險液體檢測裝置，其用于液體的非接觸式無損檢測，包括分別置于待檢測液體兩側(cè)的發(fā)射天線和接收天線，以及與所述發(fā)射天線連接的發(fā)射電路，與所述接收天線連接的取樣電路；所述危險液體檢測裝置還包括:時基源、前置觸發(fā)電路、步進(jìn)延遲脈沖生成電路、數(shù)據(jù)處理單元和結(jié)果輸出單元，且所述數(shù)據(jù)處理單元具有數(shù)據(jù)存儲器；所述時基源分別與所述前置觸發(fā)電路、步進(jìn)延遲脈沖生成電路和數(shù)據(jù)處理單元三者連接；所述前置觸發(fā)電路與所述發(fā)射電路連接；所述步進(jìn)延遲脈沖生成電路與所述取樣電路連接；所述取樣電路還與所述數(shù)據(jù)處理單元連接；數(shù)據(jù)處理單元還與所述結(jié)果輸出單元連接。
[0009]優(yōu)選的技術(shù)方案中，所述發(fā)射天線和接收天線位于同一水平面。
[0010]進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案中，所述發(fā)射天線和接收天線的分?jǐn)?shù)帶寬大于25%，所述發(fā)射天線和接收天線為領(lǐng)結(jié)形，周圍設(shè)有用于接地和屏蔽的底板。[0011]優(yōu)選的技術(shù)方案中，所述發(fā)射天線和接收天線連接在一個鋁金屬殼上，且發(fā)射天線和接收天線之間做了金屬隔離。
[0012]優(yōu)選的技術(shù)方案中，所述發(fā)射電路中包括三極管，并且該三極管基于雪崩效應(yīng)產(chǎn)生超寬帶脈沖。
[0013]進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案中，所述發(fā)射天線和接收天線分別通過射頻線與發(fā)射電路和取樣電路對應(yīng)連接。
[0014]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題之二是相應(yīng)提供一種危險液體檢測方法，其不但能夠?qū)σ后w進(jìn)行非接觸式無損檢測，關(guān)鍵其還能夠有效區(qū)分與水的介電常數(shù)相近的液體。
[0015]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0016]一種危險液體檢測方法，其基于前述的一種危險液體檢測裝置，實(shí)現(xiàn)危險液體的檢測，該方法包括如下步驟:
[0017]SI)、準(zhǔn)備:將待檢測液體置于所述發(fā)射天線和接收天線之間，并開啟所述危險液體檢測裝置；
[0018]S2)、發(fā)射電磁波:所述時基源產(chǎn)生第一路觸發(fā)時鐘，所述前置觸發(fā)電路利用所述第一路觸發(fā)時鐘生成具有陡峭上升沿的觸發(fā)脈沖，所述發(fā)射電路利用所述觸發(fā)脈沖產(chǎn)生超寬帶脈沖，并經(jīng)發(fā)射天線發(fā)射出電磁波；
[0019]S3)、接收電磁波:所述接收天線接收發(fā)射天線發(fā)射出的電磁波并轉(zhuǎn)換成高頻信號;
[0020]S4)、取樣:所述步進(jìn)延遲脈沖生成電路利用所述時基源產(chǎn)生的斜波和第二路觸發(fā)時鐘，產(chǎn)生步進(jìn)延遲脈沖信號；所述取樣電路利用所述步進(jìn)延遲脈沖信號對所述高頻信號進(jìn)行等效時間取樣，生成低頻信號；
[0021]S5)、數(shù)據(jù)處理及判斷:所述數(shù)據(jù)處理單元對所述低頻信號進(jìn)行數(shù)字采樣，然后進(jìn)行數(shù)字信號處理，再計算并判斷待檢測液體是否為危險液體；
[0022]S6)、結(jié)果輸出:待檢測液體為危險液體時，數(shù)據(jù)處理單元通過結(jié)果輸出單元發(fā)出危險液體警示。
[0023]優(yōu)選的技術(shù)方案中，步驟S5)中所述數(shù)字采樣，是指數(shù)據(jù)處理單元利用所述時基源產(chǎn)生的數(shù)字采樣窗中斷源作為數(shù)字采樣的起始時間窗，對所述低頻信號進(jìn)行數(shù)字采樣生成低頻數(shù)字信號；所述數(shù)字信號處理是指數(shù)據(jù)處理單元對所述低頻數(shù)字信號做FFT變換和計算低頻數(shù)字信號時域峰峰值。
[0024]進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案中，步驟S5)中，所述計算并判斷待檢測液體是否為危險液體是指，首先計算所述低頻數(shù)字信號經(jīng)過FFT變換后頻域中高頻分量占信號功率的比值，并與所述數(shù)據(jù)存儲器中預(yù)存的第一下限數(shù)據(jù)進(jìn)行第一次比較；所述比值小于第一下限數(shù)據(jù)時，待檢測液體為危險液體；大于第一下限數(shù)據(jù)時所述數(shù)據(jù)處理單元計算低頻數(shù)字信號的時域峰峰值，并與數(shù)據(jù)存儲器中預(yù)存的第二下限數(shù)據(jù)進(jìn)行第二次比較，所述峰峰值大于第二下限數(shù)據(jù)時，待檢測液體為危險液體。
[0025]更進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案中，所述第一下限數(shù)據(jù)是預(yù)先對水進(jìn)行檢測時，所計算得出的低頻信號頻域中高頻分量占信號功率的比值；所述第二下限數(shù)據(jù)是預(yù)先對硫酸進(jìn)行檢測時，所計算得出的低頻信號的時域峰峰值。
[0026]優(yōu)選的技術(shù)方案中，步驟S4)中所述的等效時間取樣后，在保持高頻信號原有形狀的基礎(chǔ)上，在時間軸上展寬，經(jīng)低通濾波后即變?yōu)樗龅牡皖l信號。
[0027]本發(fā)明的有益效果是:
[0028]采用了本法明一種危險液體檢測方法技術(shù)方案的一種危險液體檢測裝置，其采用對待檢測液體發(fā)射電磁波，再對所接收的液體反射電磁波進(jìn)行分析的方法來實(shí)現(xiàn)危險液體的非接觸式無損檢測，因而無需打開液體包裝，即可快速檢測液體是否為易燃易爆危險液體，檢測速度快、操作方便、無有害輻射。而且由于發(fā)射天線和接收天線的諧振頻率隨著液體的介電常數(shù)的增大而向高頻方向偏移，使得電磁波高頻部分的接收功率與液體介電常數(shù)正相關(guān)，不僅對于與水的介電常數(shù)相差較大的易燃易爆液體能準(zhǔn)確區(qū)分，同時所接收的液體反射信號的時域峰峰值與液體的電導(dǎo)率正相關(guān)，對于相近介電常數(shù)但電導(dǎo)率不同的水和硫酸也能準(zhǔn)確區(qū)分，檢測范圍廣。
[0029]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0030]圖1是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】一種危險液體檢測裝置的電路原理框圖；
[0031]圖2是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】一種危險液體檢測裝置中的發(fā)射天線和接收天線的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖3是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】一種危險液體檢測裝置部分模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖4是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】一種危險液體檢測裝置中前置觸發(fā)電路的電路原理圖；
[0034]圖5是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】一種危險液體檢測裝置中發(fā)射電路的電路原理圖；
[0035]圖6是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】一種危險液體檢測裝置中步進(jìn)延遲脈沖生成電路的電路原理圖；
[0036]圖7是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】一種危險液體檢測裝置中取樣電路的電路原理圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0037]本【具體實(shí)施方式】提供的一種危險液體檢測裝置如圖1所示，其用于液體的非接觸式無損檢測，包括如圖2和圖3所示的，分別置于待檢測液體兩側(cè)的發(fā)射天線5和接收天線6，以及與所述發(fā)射天線5連接的發(fā)射電路4，與所述接收天線6連接的取樣電路7 ;所述危險液體檢測裝置還包括:時基源1、前置觸發(fā)電路2、步進(jìn)延遲脈沖生成電路3、數(shù)據(jù)處理單元8和結(jié)果輸出單元9，且所述數(shù)據(jù)處理單元8具有數(shù)據(jù)存儲器；所述時基源I分別與所述前置觸發(fā)電路2、步進(jìn)延遲脈沖生成電路3和數(shù)據(jù)處理單元8三者連接；所述前置觸發(fā)電路2與所述發(fā)射電路4連接；所述步進(jìn)延遲脈沖生成電路3與所述取樣電路7連接；所述取樣電路7還與所述數(shù)據(jù)處理單元8連接；數(shù)據(jù)處理單元8還與所述結(jié)果輸出單元9連接。
[0038]與之相應(yīng)的一種危險液體檢測方法，其基于前述的一種危險液體檢測裝置，實(shí)現(xiàn)危險液體的檢測，該方法包括如下步驟:
[0039]SI)、準(zhǔn)備:將待檢測液體置于所述發(fā)射天線5和接收天線6之間，并開啟所述危險液體檢測裝置；
[0040]S2)、發(fā)射電磁波:所述時基源I產(chǎn)生第一路觸發(fā)時鐘，所述前置觸發(fā)電路2利用所述第一路觸發(fā)時鐘生成具有陡峭上升沿的觸發(fā)脈沖，所述發(fā)射電路4利用所述觸發(fā)脈沖產(chǎn)生超寬帶脈沖，并經(jīng)發(fā)射天線5發(fā)射出電磁波；
[0041]S3)、接收電磁波:所述接收天線6接收發(fā)射天線5發(fā)射出的電磁波并轉(zhuǎn)換成高頻
信號;
[0042]S4)、取樣:所述步進(jìn)延遲脈沖生成電路3利用所述時基源I產(chǎn)生的斜波和第二路觸發(fā)時鐘，產(chǎn)生步進(jìn)延遲脈沖信號；所述取樣電路7利用所述步進(jìn)延遲脈沖信號對所述高頻信號進(jìn)行等效時間取樣，生成低頻信號；
[0043]S5)、數(shù)據(jù)處理及判斷:所述數(shù)據(jù)處理單元8對所述低頻信號進(jìn)行數(shù)字采樣，然后進(jìn)行數(shù)字信號處理，再計算并判斷待檢測液體是否為危險液體；
[0044]S6)、結(jié)果輸出:待檢測液體為危險液體時，數(shù)據(jù)處理單元8通過結(jié)果輸出單元9發(fā)出危險液體警示。
[0045]圖4是所述前置觸發(fā)電路2的電路原理圖，CLK_0UT1與時基源I相連，7CN2與發(fā)射電路4相連，時基源I產(chǎn)生的第一路觸發(fā)時鐘經(jīng)過CLK_0UT1輸入至7Q11和7Q12的緩沖電路，然后信號被輸入至7Q10共基模式的三極管放大電路，7Q8加載了高壓源，被7Q10傳送過來放大的觸發(fā)時鐘觸發(fā)，發(fā)生雪崩效應(yīng)，從而生成具有陡峭上升沿的觸發(fā)脈沖，由7CN2連接至發(fā)射電路4。
[0046]優(yōu)選的技術(shù)方案中，所述發(fā)射電路4中包括三極管9Q1，并且該三極管9Q1基于雪崩效應(yīng)產(chǎn)生超寬帶脈沖。圖5是所述發(fā)射電路4電路原理圖，TXCRTL與前置觸發(fā)電路2的7CN2相連，TP3和TP4與發(fā)射天線5相連，加載了高壓的三極管9Q1被前置觸發(fā)部分傳送過來的具有陡峭上升沿的觸發(fā)脈沖所觸發(fā)，發(fā)生雪崩效應(yīng)，生成超寬帶脈沖，由TP3和TP4經(jīng)寬帶傳輸線(比如射頻線)傳送到發(fā)射天線5，由發(fā)射天線5發(fā)射出電磁波到待檢測液體。
[0047]圖6是所述步進(jìn)延遲脈沖生成電路3的電路原理圖，7CN4和CLK_0UT2與時基源I相連，7CN3與取樣電路7相連，時基源I產(chǎn)生的第二路觸發(fā)時鐘經(jīng)CLK_0UT2輸入至7Q4和7Q5射級緩沖電路，時基源I產(chǎn)生的斜波通過7CN4信號接口經(jīng)7R9輸入至7Q6基級。觸發(fā)時鐘與斜波初始相位相同，只有當(dāng)觸發(fā)時鐘的電位跟斜波的電位相比較高于7Q6三級管基級導(dǎo)通電壓Vbe時,7Q6集電極才能輸出高電平，由于觸發(fā)時鐘存在邊沿時間，時鐘的每一周期跟斜波的電位進(jìn)行比較都存在一個線性相等的高電平輸出延遲，7Q6集電極輸出的延遲信號觸發(fā)加載了高壓的三極管7Q2，發(fā)生雪崩效應(yīng)，生成步進(jìn)延遲脈沖信號，由信號接口7CN3連接至取樣電路7。
[0048]圖7是所述取樣電路7的電路原理圖，TP3和TP4與步進(jìn)延遲脈沖生成電路3的7CN3連接，TPl和TP2與接收天線6相連，步進(jìn)延遲脈沖生成電路3生成的步進(jìn)延遲脈沖信號，通過階躍恢復(fù)二極管8D3、8D4和電感L1、L2進(jìn)一步整形加強(qiáng)上升沿，產(chǎn)生時域采樣門信號，通過二極管門電路8D1和8D2對接收天線6的高頻信號進(jìn)行等效時間取樣，信號在保持原有形狀的基礎(chǔ)上在時間軸上展寬，經(jīng)低通濾波后變?yōu)榈皖l信號，由8CN2連接至數(shù)據(jù)處理單元8。
[0049]采用了本法明【具體實(shí)施方式】一種危險液體檢測方法技術(shù)方案的一種危險液體檢測裝置，其采用對待檢測液體發(fā)射電磁波，再對所接收的液體反射電磁波進(jìn)行分析的方法來實(shí)現(xiàn)危險液體的非接觸式無損檢測，因而無需打開液體包裝，即可快速檢測液體是否為易燃易爆危險液體，檢測速度快、操作方便、無有害輻射。而且由于發(fā)射天線5和接收天線6的諧振頻率隨著液體的介電常數(shù)的增大而向高頻方向偏移，使得電磁波高頻部分的接收功率與液體介電常數(shù)正相關(guān)，不僅對于與水的介電常數(shù)相差較大的易燃易爆液體能準(zhǔn)確區(qū)分，同時所接收的液體反射信號的時域峰峰值與液體的電導(dǎo)率正相關(guān)，對于相近介電常數(shù)但電導(dǎo)率不同水和硫酸也能準(zhǔn)確區(qū)分，檢測范圍廣。
[0050]優(yōu)選的技術(shù)方案中，步驟S5)中所述數(shù)字采樣，是指數(shù)據(jù)處理單元8利用所述時基源I產(chǎn)生的數(shù)字采樣窗中斷源作為數(shù)字采樣的起始時間窗，對所述低頻信號進(jìn)行數(shù)字采樣生成低頻數(shù)字信號；所述數(shù)字信號處理是指數(shù)據(jù)處理單元8對所述低頻數(shù)字信號做FFT變換和計算低頻數(shù)字信號的時域峰峰值。(FFT,Fast Fourier Transformation,即為快速傅氏變換，是離散傅氏變換的快速算法，它是根據(jù)離散傅氏變換的奇、偶、虛、實(shí)等特性，對離散傅立葉變換的算法進(jìn)行改進(jìn)獲得的。)
[0051]進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案中，步驟S5)中，所述計算并判斷待檢測液體是否為危險液體是指，首先計算所述低頻數(shù)字信號經(jīng)過FFT變換后頻域中高頻分量占信號功率的比值，并與所述數(shù)據(jù)存儲器中預(yù)存的第一下限數(shù)據(jù)進(jìn)行第一次比較；所述比值小于第一下限數(shù)據(jù)時，待檢測液體為危險液體；大于第一下限數(shù)據(jù)時所述數(shù)據(jù)處理單元計算低頻數(shù)字信號的時域峰峰值，并與數(shù)據(jù)存儲器中預(yù)存的第二下限數(shù)據(jù)進(jìn)行第二次比較，所述峰峰值大于第二下限數(shù)據(jù)時，待檢測液體為危險液體。
[0052]更進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案中，所述第一下限數(shù)據(jù)是預(yù)先對水進(jìn)行檢測時，所計算得出的低頻信號中頻域中高頻分量占信號功率的比值；所述第二下限數(shù)據(jù)是預(yù)先對硫酸進(jìn)行檢測時，所計算得出的低頻信號的時域峰峰值。
[0053]優(yōu)選的技術(shù)方案中，步驟S4)中所述的等效時間取樣后，在保持高頻信號原有形狀的基礎(chǔ)上，在時間軸上展寬，經(jīng)低通濾波后即變?yōu)樗龅皖l信號。
[0054]優(yōu)選的技術(shù)方案中如圖2和圖3所示，所述發(fā)射天線5和接收天線6位于同一水平面。接收天線6和發(fā)射也天線5也可以有一定角度，發(fā)射天線5在瓶子的一側(cè)，接收天線6在瓶子的另外一側(cè)，但是這樣對各種瓶子的適應(yīng)性就小很多，比如有些瓶子是方形的，瓶子直徑有大有小，瓶壁曲率不一樣，從瓶壁檢測要求天線水平，從瓶底進(jìn)行檢測要求瓶子能放在發(fā)射天線和接收天線上面。
[0055]進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案中如圖2所示，所述發(fā)射天線5和接收天線6，其分?jǐn)?shù)帶寬(FBff, Fractional Band-Width)大于25%，類型為領(lǐng)結(jié)型，周圍設(shè)有用于接地和屏蔽的底板(圖中陰影區(qū)域)。圖2中的R1-R8為天線的匹配電阻。寬帶天線有很多種類型，領(lǐng)結(jié)型只是其中的一種，有一些是立體結(jié)構(gòu)的天線，比如喇叭型天線，這種就不適合對多種類型的瓶子的檢測。
[0056]優(yōu)選的技術(shù)方案中如圖3所示(圖3中未示出:時基源1、數(shù)據(jù)處理單元8和結(jié)果輸出單元9，其中示出了接口單元12，時基源I和數(shù)據(jù)處理單元8通過所述接口單元12實(shí)現(xiàn)與其相連接的模塊的連接)，所述發(fā)射天線5和接收天線6連接在一個鋁金屬殼11上，且發(fā)射天線5和接收天線6之間做了金屬隔離。這樣做是因?yàn)椋谧鰴z測的時候，接收天線6所接收的大部分電磁波的能量，是從被檢測的瓶子那邊發(fā)射過來的，而不是從發(fā)射天線5經(jīng)過空氣直接傳播過來，這樣做可以使得電磁波攜帶的有效信息盡量準(zhǔn)確。
[0057]進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案中，所述發(fā)射天線和接收天線分別通過射頻線10與發(fā)射電路4和取樣電路7對應(yīng)連接。
[0058]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種危險液體檢測裝置，其用于液體的非接觸式無損檢測，包括分別置于待檢測液體兩側(cè)的發(fā)射天線和接收天線，以及與所述發(fā)射天線連接的發(fā)射電路，與所述接收天線連接的取樣電路，其特征在于，所述危險液體檢測裝置還包括:時基源、前置觸發(fā)電路、步進(jìn)延遲脈沖生成電路、數(shù)據(jù)處理單元和結(jié)果輸出單元，且所述數(shù)據(jù)處理單元具有數(shù)據(jù)存儲器；所述時基源分別與所述前置觸發(fā)電路、步進(jìn)延遲脈沖生成電路和數(shù)據(jù)處理單元三者連接；所述前置觸發(fā)電路與所述發(fā)射電路連接；所述步進(jìn)延遲脈沖生成電路與所述取樣電路連接；所述取樣電路還與所述數(shù)據(jù)處理單元連接；數(shù)據(jù)處理單元還與所述結(jié)果輸出單元連接。
2.如權(quán)利要求1所述的一種危險液體檢測裝置，其特征在于，所述發(fā)射天線和接收天線位于同一水平面。
3.如權(quán)利要求2所述的一種危險液體檢測裝置，其特征在于，所述發(fā)射天線和接收天線其分?jǐn)?shù)帶寬大于25%，所述發(fā)射天線和接收天線為領(lǐng)結(jié)形，周圍設(shè)有用于接地和屏蔽的底板。
4.如權(quán)利要求1所述的一種危險液體檢測裝置，其特征在于，所述發(fā)射電路中包括三極管，并且該三極管基于雪崩效應(yīng)產(chǎn)生超寬帶脈沖。
5.如權(quán)利要求1至4中任意一項(xiàng)所述的一種危險液體檢測裝置，其特征在于，所述發(fā)射天線和接收天線連接在一個鋁金屬殼上，且發(fā)射天線和接收天線之間做了金屬隔離。
6.一種危險液體檢測方法，其基于權(quán)利要求1至5中任意一項(xiàng)所述的一種危險液體檢測裝置，實(shí)現(xiàn)危險液體的檢測，該方法包括如下步驟: 51)、準(zhǔn)備:將待檢測液體置于所述發(fā)射天線和接收天線之間，并開啟所述危險液體檢測裝置； 52)、發(fā)射電磁波:所述時基源產(chǎn)生第一路觸發(fā)時鐘，所述前置觸發(fā)電路利用所述第一路觸發(fā)時鐘生成具有陡峭上升沿的觸發(fā)脈沖，所述發(fā)射電路利用所述觸發(fā)脈沖產(chǎn)生超寬帶脈沖，并經(jīng)發(fā)射天線發(fā)射出電磁波； 53)、接收電磁波:所述接收天線接收發(fā)射天線發(fā)射出的電磁波并轉(zhuǎn)換成高頻信號； 54)、取樣:所述步進(jìn)延遲脈沖生成電路利用所述時基源產(chǎn)生的斜波和第二路觸發(fā)時鐘，產(chǎn)生步進(jìn)延遲脈沖信號；所述取樣電路利用所述步進(jìn)延遲脈沖信號對所述高頻信號進(jìn)行等效時間取樣，生成低頻信號； 55)、數(shù)據(jù)處理及判斷:所述數(shù)據(jù)處理單元對所述低頻信號進(jìn)行數(shù)字采樣，然后進(jìn)行數(shù)字信號處理，再計算并判斷待檢測液體是否為危險液體； 56)、結(jié)果輸出:待檢測液體為危險液體時，數(shù)據(jù)處理單元通過結(jié)果輸出單元發(fā)出危險液體警示。
7.如權(quán)利要求6所述的一種危險液體檢測方法，其特征在于，步驟S5)中所述數(shù)字采樣，是指數(shù)據(jù)處理單元利用所述時基源產(chǎn)生的數(shù)字采樣窗中斷源作為數(shù)字采樣的起始時間窗，對所述低頻信號進(jìn)行數(shù)字采樣生成低頻數(shù)字信號；所述數(shù)字信號處理是指數(shù)據(jù)處理單元對所述低頻數(shù)字信號做FFT變換和計算低頻數(shù)字信號時域峰峰值。
8.如權(quán)利要求7所述的一種危險液體檢測方法，其特征在于，步驟S5)中，所述計算并判斷待檢測液體是否為危險液體是指，首先計算所述低頻數(shù)字信號經(jīng)過FFT變換后頻域中高頻分量占信號功率的比值，并與所述數(shù)據(jù)存儲器中預(yù)存的第一下限數(shù)據(jù)進(jìn)行第一次比較；所述比值小于第一下限數(shù)據(jù)時，待檢測液體為危險液體；大于第一下限數(shù)據(jù)時所述數(shù)據(jù)處理單元計算低頻數(shù)字信號的時域峰峰值，并與數(shù)據(jù)存儲器中預(yù)存的第二下限數(shù)據(jù)進(jìn)行第二次比較，所述時域峰峰值大于第二下限數(shù)據(jù)時，待檢測液體為危險液體。
9.如權(quán)利要求8所述的一種危險液體檢測方法，其特征在于，所述第一下限數(shù)據(jù)是預(yù)先對水進(jìn)行檢測時，所計算得出的低頻信號頻域中高頻分量占信號功率的比值；所述第二下限數(shù)據(jù)是預(yù)先對硫酸進(jìn)行檢測時，所計算得出的低頻信號的時域峰峰值。
10.如權(quán)利要求6至9中任意一項(xiàng)所述的一種危險液體檢測方法，其特征在于，步驟S4)中所述的等效時間取樣后，在保持高頻信號原有形狀的基礎(chǔ)上，在時間軸上展寬，經(jīng)低通濾波后即變?yōu)樗龅牡皖l信號 。
【文檔編號】G01V3/12GK104007475SQ201410271253
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年6月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月17日
【發(fā)明者】曾昭毅, 鄒學(xué)平, 徐建忠 申請人:深圳市天和時代電子設(shè)備有限公司