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排雷利器：中国便携式探雷器大观（ 上）《轻兵器》2012年5月上
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排雷利器：中国便携式探雷器大观（ 上）《轻兵器》2012年5
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二战德国的木盒地雷优点多可惜威力一般
地雷相信大家都比较清楚，它造价便宜、做工简单、使用方便，更主要的是威力巨大。因此它深受各国军队喜爱，在历次的战争中出场率很高。说到这里我顺便提一下，其实地雷是起源于我国的，早在宋朝时我国军队就已经使用了一种和地雷相似的火器-火药炮。到了明朝时地雷更是发展迅速，当时我国对地雷的运用一度领先欧洲各国。可惜不知什么原因清政府对火器兴趣不大，这导致我国的火器发展停止逐渐被各国超越。发展到二战时欧洲各国地雷早已经制式化和多样化了。人们根据用途将地雷大致分为防步兵地雷和防坦克地雷，顾名思义防步兵地雷就是专门对付士兵的，防坦克地雷就是专门对付装甲车辆的。二战期间地雷一般被隐蔽的埋在地下，士兵们无法用肉眼发现它们。那各国士兵用什么方法排雷呢？由于当时的水平有限，士兵排雷的方法大约有三种：①用刺刀试探的戳地面，这种方法相信大家在影视中都见过。一般只有训练有素的老兵才能成功。②用扫雷犬，大家都知道狗狗的嗅觉是很强的。③用金属探测器寻找地下的铁制地雷。由于早期的地雷外壳大都是由金属制造，所以在上面的三种排雷方法中金属探测器最好用，因此这种方法是各国军队最常用的排雷方法。各国为了自己的地雷不被敌人的金属探测器发现，纷纷脑洞大开的运用各种非金属材料来研制特殊地雷，其中德国也不例外。二战时德国用玻璃造43型玻璃雷，用木板造42型木盒反步兵雷。43型玻璃雷我在以前的文章中介绍过，这是一种很可怕的地雷。今天我们来说说德国的42型木盒反步兵雷，因为它的外形很像一个鞋盒，所以也被人们称为“鞋雷”。鞋雷的结构很简单，由炸药、引信、雷管、木板组成，至于造价大家看它的制造材料也知道不会贵，这件廉价的武器很适合资源匮乏的德国。鞋雷木板的外壳保证了其不会被金属探测器发现，能出其不意的杀伤敌方士兵。鞋雷的优点是不少，可惜它的威力一般。木板的外壳导致爆炸产生的碎片对敌人的伤害不大，其只能依靠炸药爆炸时的冲击波来杀伤敌人，这样的话鞋雷在战场上的威力要远低于43型玻璃雷。
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&对二战德国的木盒地雷优点多可惜威力一般回复
本帖已经被管理员锁定，不能回复地雷探测的声共振识别方法研究
非金属地雷的安全、可靠探测一直是摆在国际排雷专家面前的技术难题。本文利用地雷柔性大的机械特性以及声-地震耦合原理,提出了地雷探测的声共振识别方法并进行了相关实验研究。主要工作特色或创新研究内容如下:1.概述了声共振探雷技术的基本原理及国内外发展状况。基于国内外研究成果,对声-地震耦合机理以及声共振探雷原理进行了归纳和总结,重点对地震波的传播特性以及“土壤-地雷”系统的谐振机理进行了论述,对声共振探测地雷的可行性和技术特点进行了理论分析。2.研究了基于地表振动强度以及扫描探测技术的地雷识别方法。根据“土壤-地雷”系统的共振、反共振等特性,研究了“地表振动强度”这一物理量,用于表征地雷的存在性;利用扫描探测的方法,对无埋藏物、掩埋砖头、掩埋大塑料地雷、掩埋小塑料地雷和掩埋金属地雷等掩埋物情况下进行实验探测,通过测量地表振动强度关于探测位置的三维特征图,分析了不同地雷类型以及土壤环境对声共振探雷信号的影响,进一步检验了声波探雷技术的可&
(本文共73页)
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流致声共振是一种流场与声场相互作用的现象,在核电系统的主蒸汽管线上,安全泄压阀设计不当或主蒸汽管线中流动状况发生改变时,有可能形成该现象。共振声波沿主管线传播至蒸汽干燥器,会引起该部件疲劳失效[1-2]。因此,流致声共振现象在核工程设计中引起了广泛关注,并在近些年开展了实验和理论研究。单个旁支管实验研究表明,主蒸汽管线上安全泄压阀短管处存在流致声共振现象,声共振发生时,短管顶端脉动压力趋近于短管共振频率下的正(余)弦波动,大幅值声共振发生在特定斯特鲁哈数工况。主蒸汽管线上含有多个旁支管时,声共振声压幅值远高于单个旁支管情况[2]。单个旁支管可视化实验研究表明,旁支管口前缘壁面附近产生漩涡,漩涡脱落频率与旁支管顶端的脉动压力频率及旁支管的共振频率接近,漩涡对后缘壁面的冲击可能是形成声共振的主要原因[3]。目前,单个旁支管实验研究中对声共振特征研究尚不充分,声共振发生区间也不明确。本工作针对方形通道单个旁支管结构开展压力脉动特征实验...&
(本文共6页)
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在核电厂蒸汽供应系统中,当安全泄压阀设计不当或主蒸汽管内蒸汽流动状况发生改变,主蒸汽管道内的蒸汽在流经安全泄压阀与主管道形成的封闭旁支管结构时可能发生流致声共振现象。该现象是在特定结构和流动工况下,流场与声场相互作用形成的声学共振。流致声共振产生的声波会对波形板干燥器形成周期性载荷,引起干燥器的疲劳失效[1]。声共振还会导致管道振动,破坏管道、管道固定装置和安全泄压阀等部件[2]。在理论研究方面,Rockwell等[3]对管道内流体流经空腔支管所引起的自持振荡进行了综述,并根据形成机理对流体诱导的声振荡进行了分类。Elder[4]和Howe[5]建立了基于线性理论的剪切层边界模型,该模型仅适用于低振幅的振荡,被称为低振幅模型。对于高振幅振荡,剪切层模型分解为离散的涡(纳尔逊模型[6])。Bruggeman等[7]基于漩涡声学理论对发生于具有旁支管的管路内的空气声学现象进行了系统研究,发现在T型连接处将主流体和封闭支路内的滞止流体...&
(本文共6页)
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先进的武器装备,需要高性能的产品支撑,高性能产品的质量需要先进的工艺技术来保障。火炸药产品性能提升的基础推动力来源于工艺技术的不断发展进步,产品的高性能也促进着工艺技术的革新[1]。随着高效毁伤目标对火炸药的更高要求,传统火炸药配方需要引入少量助剂或微纳米材料[2-3],以实现更好的工艺性能和更高的能量,利用传统机械搅拌混合已无法对这些微量助剂和纳米级的固相进行均匀分散[4-7],面对传统混合技术的局限和高性能火炸药的需求促使了新型混合技术的研发[8-10]。声共振混合技术正是这种背景下催生出可用于制造混合火炸药的一项可以影响整个行业工艺水平的关键技术。声共振混合分散技术属于新型无桨混合技术,是传统主流混合技术的替代性新技术[11]。本世纪初,由美国首先发明。声共振混合技术不直接接触而是依赖低频声场领域促进混合,其兼容多种材料体系,有着广泛的适用性,同时还有高度的安全性,快速而优秀的混合效果等优点,因而在火炸药中有着很大的应用空...&
(本文共3页)
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0前言近年来,水体富营养化程度的加剧导致了蓝藻水华频繁地发生,破坏了水生生物多样性,且威胁着人类饮用水的安全。因此,如何有效清除富营养化水体中的藻类是亟待解决的问题。目前治理藻类污染的方法有化学法、生物法、物理法等[1-3],但是在实际应用中存在成本过高、容易造成二次污染及操作不方便等缺点。超声波作为一种物理法,已有大量研究[4-6]。传统超声方法主要应用空化泡原理,产生瞬间高温和高压,藻细胞被整体或部分破坏。由于作用距离较短、能耗极高、藻毒素释放等原因,超声技术未得到广泛应用。超声共振技术克服了空化泡的缺陷,采用了完全不同的思路,它是用超声器发出的频率接近于被控藻体的固有频率的超声波激励藻体产生共振,虽然这种共振不能在短时间杀藻,但会逐渐破坏藻细胞内的结构,使藻的代谢和繁殖受到抑制,藻类繁殖率大大降低,从而实现对藻类的控制。本研究以深圳某水库为例,初步探索了超声共振技术在饮用水库中的抑藻效果,以期为重要饮水源地的藻类控制提供新...&
(本文共3页)
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分析了声共振产生的机理,声共振的种类以及影响声共振的因素。通过比较各种不同的抑制高压钠灯声共振的方法,进而推荐较好的便于推广的声共振抑制方法。建设节约型社会,城市绿色照明工程是促进节约的重要工程之一。高压钠灯能发出金白色光,发光效率高,光效可达125lm/W以上,耗电少并有2万多小时的寿命。金白色的光线具有不会吸引昆虫而且能很好地穿过浓雾等优点。而LED有更具优势的节电效果,在照明、广告和电视等领域大量应用,但是调查显示:LED包含的重金属会消除其环保优势,LED灯具发出的光容易让人产生头晕眼花、不适的感觉,长期使用甚至会对眼睛造成伤害,使得患眼病的可能性大幅上升。所以高压钠灯依旧有大量应用的空间,因此研究高压钠灯声共振问题对电子镇流器的研制有重大参考价值。电感式镇流器是传统镇流器,占空间大,重量大,需要大量的金属铜和钢材,功率因数cosφ的值低,易出现50Hz闪烁。用电子镇流器代替电感镇流器,所用电路含有高压启动电路以及APF...&
(本文共3页)
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排雷利器:中国便携式探雷器大观(下)
　　非金属探雷器 中国论文网 /8/view-2310388.htm　　 　　金属探雷器主要是利用探头发出的交变磁场，使地雷中的金属件产生涡电流，从而发现地雷的位置。但有的地雷中含有较少金属件，金属探雷器对此类地雷的探雷能力较弱，容易造成漏探，加之金属探雷器对土壤中的弹片、弹壳等金属件会产生虚警，从而影响探雷工作的进度和质量。为解决上述问题，我国于1980年代研制出各种非金属探雷器并大量装备部队。 　　非金属探雷器与金属探雷器的探头结构及探测原理有所不同。金属探雷器的探头结构为电感线圈或磁性探棒，探头发出的是高频电磁波，其探测场与目标材料的电导率和磁导率值有关；而非金属探雷器的探头结构为天线阵，探头发出的是超高频微波，其探测场与目标材料的介电常数有关。 　　每一种物质都有其相应的介电常数(称ε值)，土壤的介电常数为4～40(视含水率而定)，TNT炸药和塑料等物质的介电常数在2.2～4之间。金属是导体，也可以看作是一种特殊的介质，其介电常数远远大于土壤。介电常数不同，对微波的折射及反射也不同。从局部土壤看，其介电常数是均匀的，如果在土壤中埋入异物(例如地雷)，那么这个异物和周围土壤的介电常数就会突变。这种突变会通过对微波的折射和反射的变化反映出来，从而可以判断出土壤中有异物（或地雷）。 　　下面介绍几款有代表性的国产非金属探雷器。 　　GTL120型/80式非金属探雷器 　　GTL120型探雷器又称80式非金属探雷器，于1984年设计定型，并于同年装备部队。其不仅可探测金属壳或带有金属零部件的各种反坦克地雷及防步兵地雷，还可探测质量大于1.2kg的集团装药（注：长度不大于宽度或高度5倍的装药称为集团装药）。 　　该探雷器由探头、探杆、控制盒、耳机、握柄、肘托、附件及工具（含探针）等组成，总质量3.6kg。其对金属、非金属壳反坦克地雷的探测距离为18cm；对防步兵地雷和集团装药的探测距离为5cm。适用温度范围为-40℃～＋55℃，使用12节2号电池，可连续工作约30小时。 　　探头内部装有超高频振荡器及一部分信号处理电路，外部设有电流表及传输电缆等。电流表除了具有探雷指示功能外，还可检查电源的电量是否充足。 　　探杆由可伸缩的3节铝管和连接电缆组成，可根据使用需要调整长度。连接电缆在探杆中穿过，并通过末端插头与控制盒连接。 　　控制盒内装有一部分信号处理电路、音频振荡器、电位器及电池等电子元件；外部面板的一侧设有音响调节旋钮、电表指示调节旋钮及耳机插座等，面板另一侧设有电缆插座、电源开关、电源检查开关等。音响调整旋钮用于控制差频发生器的频率，以便在探雷时选择最佳音量；电表指示调整旋钮用以调整电表指针的工作位置，确定探雷器的正确工作状态。 　　耳机采用双耳机。握柄和肘托用于卧姿单臂作业，可根据需要临时安装到探杆上。附件及工具包括探雷针1枚、2.5V小灯泡1只、螺丝刀1把、滑润油1盒及若干配套螺钉。 　　探雷时，超高频振荡器发出的微波信号随着被探测物质的介电常数而发生变化，这种变化的信号经过检波和放大，通过电缆将信号送到控制盒内进行处理，并用电表和耳机表示出来。因此，这类探雷器也称为异物探测器。 　　另外，由于地雷和集团装药的形状与边缘是规则的，所以可按照信号在此类爆炸物边缘变化的规律性来判断这个异物是否是危险物。但如果土壤中有其他异物，或土壤密度突变时，会引起虚警。 　　GTL121型/82式非金属探雷器 　　GTL121型探雷器又称82式非金属探雷器，于1985年完成设计定型并列装部队。 　　GTL121型探雷器包括非金属地雷探知器（主机）及地雷金属件探知器（辅机）两部分，用以探测各种反坦克地雷、防步兵地雷及集团装药。主机通常与辅机配合使用。 　　主机 GTL121型探雷器的主机实际上是一种非金属探雷器，其由探头、控制盒、探杆、耳机及附件等组成，质量4kg（不含附件）。对GLD212型反坦克地雷的探测距离为15cm，对GLD111型防步兵地雷的探测距离为8cm。使用1块G103型锌汞电池可连续工作20小时，使用16节2号电池可连续工作16小时。其可在－40℃～＋50℃的温度环境下工作。另外，该主机设有自动欠（电）压报警装置。 　　探头中设有超高频振荡器及天线阵，结构上采用密封和屏蔽措施，防潮、防水、防干扰。探头外缘设有防撞橡皮圈，探杆由一段塑料短柄和金属伸缩式长柄连接而成。伸缩式长柄由4段套装的铝合金管组成，长度可任意调节，全伸时长1530mm，全缩时长710mm。探头与探杆塑料短柄的连接角度也可任意调节。 　　控制盒内装有电子模块、G103锌汞电池及导线等，外部设有灵敏度旋钮、外接电源插座等。结构上也采用密封和屏蔽措施，具有较好的防潮、防水、防干扰性能。灵敏度旋钮分为电源断、高、中、低档及一个定位档。在使用高、中、低档中的任何一个档位探测到地雷的大概位置后，可将灵敏度旋钮再旋至定位档，以精确探测地雷的具体位置。耳机的电缆线与控制盒固接在一起。 　　附件包括防寒电缆、电池防寒袋、电源盒、探雷针、备用G103电池及维修工具等。其中电池防寒袋用于在0℃以下探雷作业时对电池进行保温。 　　非金属地雷探知器（主机）同样是利用微波传播过程中，在不同介质的分界面上产生反射和折射的特性来实现探雷的。探知器探头中的天线阵由3条天线组成，其中2条是发射天线、1条是接收天线。振荡器中产生的微波信号经发射天线发射后在空气中传播，当遇到土壤时，信号在土壤表面产生反射和折射，一部分折射入土壤中继续传播，另一部分反射后被接收天线接收。当土壤中无异物时，土壤介质均匀，对信号的反射相同。当土壤中埋有地雷或其他异物时，入射波除了在土壤表面发生反射外，还在地雷或其他异物表面发生反射，这样，接收天线上的信号有所变化。这个变化信号经过检波、滤波后，输出一个脉冲信号到控制盒，由控制盒进行信号处理。信号处理根据地雷的特性予以处理和识别，对信号的幅度、正斜率、负斜率3个参数进行比较和鉴别，同步输出3个脉冲去控制电子开关。当3个参数符合地雷目标特性的范围时，电子开关开启，驱动耳机发声报警。该探雷器较80式非金属探雷器性能优越，其采用了天线阵探头，所以灵敏度高，并且信号处理采用3个参数处理电路识别目标，有效抑制了虚警。 　　辅机 主机利用目标（地雷）与周围土壤的介电常数的差异，从而发现地雷的位置。但土壤中的非地雷异物（如树根），土壤密度的突变，土壤中的空腔以及湿度的不均匀等，都可能引起虚警。为弥补这一不足，需要使用辅机来复核已搜索到的目标中是否存在微小金属件，以辨别是地雷还是其他异物。辅机的探测原理是使目标金属件中产生涡电流，从而感应出目标磁场，因而辅机属于金属探雷器，主要用于探知各种金属壳地雷或含有微型金属件的非金属壳地雷。 　　辅机由探头、信号处理盒、电池仓及耳机等组成，质量为2kg。信号处理盒内装有电子模块，外部设有调谐旋钮及高、中、低档灵敏度旋钮。灵敏度旋钮设置在不同档位，对地雷的探测距离不同。当GLD110型防步兵地雷埋设深度为3cm时，使用高灵敏度档探测时，对该地雷的探测距离为21cm；使用中灵敏度档探测时，对该地雷的探测距离为19cm；使用低灵敏度档探测时，对该地雷的探测距离为16cm。电池仓内装有8节4号电池，其上端设有耳机插孔。电池可在－10℃～＋30℃条件下连续工作25小时。耳机采用单耳机，0℃以下作业时，对电池、耳机应采取保温措施。
　　GTL121A型/82G非金属探雷器 　　GTL121A型探雷器又称82G非金属探雷器，其是GTL121型探雷器的改进型，对金属壳地雷、非金属壳地雷及集团装药的探测距离与GTL121型探雷器完全相同。 　　GTL121A型探雷器的主要改进之处是取消了辅机，只采用主机进行探雷，减少了作业程序。同时，采取一些措施减轻主机质量（单机质量3kg），如将使用的16节2号电池改为10节5号电池，使电池的总质量由1.1kg减轻到0.2kg，但电池可连续工作时间由16小时降为8小时。 　　探杆改由3节可伸缩的长短柄组成，根据作业姿势可调节其长度。探杆上设有凸形角件，与控制盒上的凹形角件配合进行挂载。控制盒内部装有信号处理系统、电池仓等，盒外设有灵敏度旋钮、挂钩以及在探杆上固定用的凹形角件。灵敏度旋钮设在控制盒面板上，挂钩与凹形角件设在与面板相对的另一侧。这样设置的好处是，当控制盒挂在探雷手腰带上或控制盒固定在探杆上时，探雷手操作灵敏度旋钮比较方便。灵敏度旋钮分为3个档位，分别是关闭档“OFF”、高灵敏度档“H”及低灵敏度档“L”。控制盒端头有两个插孔，通过电缆分别与耳机和探头连接。 　　该探雷器的探测原理与GTL121型探雷器主机的相同，也是采用3条天线组成的天线阵进行微波信号的发射及接收。当被探测物的参数符合地雷目标特性时，电子开关开启，输出一个脉冲信号，并放大成音频信号，驱动耳机发出音响报警声，表明探头已搜索到地雷。 　　 　　复合探雷器 　　 　　金属探雷器能探测带有金属零件的地雷，但容易受到战场上弹片、弹壳等金属物体的干扰；非金属探雷器不仅能探测带有金属零件的地雷，还能探测集团装药，但容易受到土壤中石块、树根、空洞等非地雷异物的干扰。为解决这两类探雷器存在的虚警率较高的问题，我国于1990年代研制出集金属探雷器、非金属探雷器功能于一体的几款复合型探雷器，并装备部队。 　　90型复合探雷器 　　90型复合探雷器于1993年设计定型并列装部队，其可探知伪装后敷设在浅表地层中的各种金属壳地雷、非金属壳地雷、集团装药及经伪装的陷阱等目标。与金属探雷器、非金属探雷器相比，其优点是大幅度减少了虚警率，缩短了探雷的时间。 　　该探雷器由探头、探杆、控制盒以及耳机等组成，单机质量3.5kg（不含附件）。其可在－40℃～＋55℃温度环境下工作，使用10节5号电池可连续工作不少于8小时，且具有欠（电）压自动报警功能。对GLD212型反坦克地雷的探测距离为11cm，对GLD111型防步兵地雷的探测距离为7cm。 　　探头由微波振荡器、微波天线阵板及金属探雷器发射线圈等组成。探杆由金属制成，采用可伸缩结构，根据作业姿势可调整长度。探杆与探头之间的角度可根据需要进行调节。耳机为单耳机。控制盒内装有信息处理系统及电源，面板上设有选择开关、灵敏度旋钮以及两个插座，两个插座通过电缆插头分别与耳机和探头连接。选择开关共有4个档位，分别是关闭档“OFF”、金属档“M”、非金属高档“C1”及非金属低档“C2”。其中，“C1”、“C2”档分别用于在干燥、潮湿土壤地面探雷时使用。 　　该探雷器未设专门的复合档。当需要以复合方式进行探雷作业时，需首先调好金属档“M”的工作状态，然后根据土壤的干湿程度调好非金属高档“C1”或非金属低档“C2”的工作状态，才能以复合方式进行探雷。其调节过程比较复杂，这是该探雷器设计上的不足之处。 　　当采用非金属档探雷时，微波振荡器产生微波信号，当土壤中埋有地雷或异物时，介电常数产生突变，突变信号经天线接收后进行检波、滤波，输出一个脉冲信号到控制盒进行处理。 　　当用金属档探雷时，由振荡器产生的电磁波信号通过发射线圈产生交变磁场。当探测到金属物时，由于金属物产生涡电流，使交变磁场发生变化。 　　用复合方式探雷时，探头同时发出微波和电磁波信号。这两种信号经探测后送至控制盒，非金属信号与金属信号分别进行幅度、斜率等处理，最后进行复合，向耳机发出警报。 　　因此该探雷器可单独作为金属探雷器、非金属探雷器及复合探雷器使用。 　　GTL130型复合探雷器 　　GTL130型复合探雷器是一种将电磁感应探测技术和超高频探测技术综合应用于一体的复合探雷器，于1995年完成设计定型并列装部队。 　　该探雷器由探头、探杆、控制盒和耳机等组成，总质量3.5kg。使用12节5号电池，可连续工作15小时，适用温度为－40℃～＋50℃。对GLD111型防步兵地雷的探测距离为8cm；对GLD212型反坦克地雷的探测距离为11cm，能有效抑制截面积小于1cm2的金属碎片以及空穴、石块、树根等的干扰，可以自动调整灵敏度，具有欠（电）压自动报警功能。 　　探头由外缘固定有金属探测线圈的超高频天线阵板及电路盒等组成，并通过电缆与控制盒连接。探杆采用可伸缩结构，根据作业姿势可调整长度。 　　控制盒内装有插入式电路模块和电池仓，面板上设有电源开关、探测方式选择开关以及耳机插座。探测方式选择开关“A”档为复合探测方式；“M”档为金属探测方式；“N”档为非金属探测方式。与90型复合探雷器相比，GTL130型复合探雷器的选择开关设有复合“A”档，探雷手无需进行先金属档后非金属档等复杂的调节过程，即可直接使用复合“A”档进行探雷作业，这是该探雷器最重要的改进。 　　该探雷器的工作原理是：复合探头发射微波和电磁波，以提取多种特征量信息。当探头在搜索中遇到浅表土壤中的地雷目标时，地雷中的金属件在探测线圈所发射的交变电磁场作用下产生涡电流效应，使探头线圈的电磁信号发生变化，该信号提供给控制盒进行处理；当处在由2条平行的发射天线组成的超高频辐射场内有异物出现时，接收天线接收的信号发生变化，该信号也提供给控制盒进行处理。在同时接收到复合探头的两个特征量信号时，报警电路即发出报警信号，从而解决了单一特征量信号报警而产生较多虚警的问题，其虚警率比金属及非金属地雷探测器下降了70％以上。 　　 　　另类“探雷器” 　　 　　以上展示了我国研制并装备部队的各种金属、非金属及复合探雷器。在民用领域，金属安检门、探钉器、手持金属探测器、考古用的地下金属探测器等虽然并不称为探雷器，但是它们的工作原理与探雷器完全相同。（全文完） 　　编辑/曾振宇
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