基于磁性材料測量儀器的技術(shù)改進(jìn)

鄭妍 盧雯

摘 要：磁性材料測量儀器的改進(jìn)對社會的發(fā)展有著非常重要作用，目前的測量儀器攜帶不僅不方便，而且對使用溫度也有很高的要求，需要的成本高，檢測的質(zhì)量和效率也受到了嚴(yán)重的影響，我們需要改進(jìn)目前測量儀器的不足來解決這些問題。改進(jìn)技術(shù)就需要在節(jié)約成本的同時，我們也要滿足更高的需求。本文以改進(jìn)后的磁導(dǎo)率測量儀為例展示了對磁性材料測量儀器改進(jìn)的好處，提倡將先進(jìn)科技應(yīng)用其中，希望可以為相關(guān)人士帶來啟發(fā)，以便研制出更多更先進(jìn)的磁性材料測量儀器，以此來推動社會向前發(fā)展。

關(guān)鍵詞：磁性材料；測量儀；改進(jìn)

1、測量儀器的發(fā)展歷史

幾千年前，尺規(guī)是人類的原始測量儀，也就是從那時候起，人們才對距離有了概念。古代的中國發(fā)明了指南針作為測定方向的簡便測量儀器，使人們對角度有了認(rèn)識。17世紀(jì)，意大利科學(xué)家伽利略發(fā)明了望遠(yuǎn)鏡，人們運(yùn)用這一發(fā)明制造出水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀、平板儀等一系列光學(xué)測量儀器，為測繪科學(xué)掀開了嶄新的一頁。20世紀(jì)60年代以來，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展測量技術(shù)也得到了新的發(fā)展。應(yīng)用現(xiàn)代光學(xué)、電子學(xué)技術(shù)研制了激光測距儀。測距儀的應(yīng)用，逐漸結(jié)束了鋼尺量距的歷史，這不僅大大提高了測量精度和工作效率，還大大降低了野外勞動強(qiáng)度。在控制測量中，使原來單一的三角網(wǎng)發(fā)展為邊角網(wǎng)和測邊網(wǎng)。70年代以后，以電子計算機(jī)為代表的信息技術(shù)飛速發(fā)展，促使測量儀器的發(fā)展產(chǎn)生了質(zhì)的飛躍。電子經(jīng)緯儀、全站儀、數(shù)字化水準(zhǔn)儀先后應(yīng)運(yùn)而生，不僅實(shí)現(xiàn)了測量數(shù)據(jù)的自動數(shù)字顯示，還完成了測量數(shù)據(jù)的存儲和傳輸，邁出了測量自動化、數(shù)字化的步伐。90年代以來，GPS測量技術(shù)的應(yīng)用，使傳統(tǒng)大地測量進(jìn)入了空間大地測量的新時代。GPS的應(yīng)用突破了傳統(tǒng)大地測量通過測量角度、距離、高差來計算大地平面坐標(biāo)和高程的概念，而是直接獲取平面和高程3維坐標(biāo)。無論從精度上和作用范圍上都大大地超過了傳統(tǒng)大地測量的技術(shù)。

2、傳統(tǒng)測量方法及國家控制網(wǎng)現(xiàn)狀

距離、角度、高差是測量工作中三個基本觀測量。傳統(tǒng)測量的方法是用這三個基本量解算出點(diǎn)的平面坐標(biāo)和高程。在傳統(tǒng)測量中，平面和高程是兩個相互獨(dú)立的系統(tǒng)，控制點(diǎn)和水準(zhǔn)點(diǎn)彼此之間沒有聯(lián)系。

傳統(tǒng)大地測量控制網(wǎng)在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中起著不可替代的作用。其平面控制網(wǎng)和高程控制網(wǎng)分別建立，各成系統(tǒng)。網(wǎng)形是由三角形和四邊形來構(gòu)成，三角點(diǎn)必須設(shè)置在制高點(diǎn)，以保證點(diǎn)間通視，三角點(diǎn)構(gòu)成的網(wǎng)形要求具有較強(qiáng)的幾何圖形，以保證坐標(biāo)傳遞時的精度。高程控制網(wǎng)中點(diǎn)與點(diǎn)之間的高差是利用水準(zhǔn)儀一站一站測量高差的累計來完成的，因此水準(zhǔn)點(diǎn)要選擇在地勢平坦和交通方便的道路附近。建國以來，我國測繪工作者在全國范圍內(nèi)沿著經(jīng)緯線方向布設(shè)了一等三角鎖總長近80000km，一、二等三角點(diǎn)共計50000多個，構(gòu)成了我國平面控制的基本網(wǎng)；高程方面，一等水準(zhǔn)網(wǎng)總長度約90000km。

3、改進(jìn)磁性材料測量儀器的重要意義

如果改進(jìn)磁性材料的測量儀器就會將上述所存在的一些弊病全部解決，還能減少不良影響的存在。以螺絲管為例，無論是伸縮系數(shù)還是磁滯回線都會應(yīng)用到螺絲管，如果將電路設(shè)計應(yīng)用其中，就可以將兩個參數(shù)連接在一起同時測量，并可以獲得剩磁與磁導(dǎo)率，只要通過單片機(jī)就可以完場電路控制，將液晶屏上的內(nèi)容顯示出來，不僅壓縮了大量成本，還使相關(guān)工作人員的工作量大大減輕。

4、改進(jìn)磁性材料測量儀器的方法

為適應(yīng)現(xiàn)代社會發(fā)展要求，在改進(jìn)磁性材料測量儀器時，應(yīng)注重多功能研制，在磁致伸縮系數(shù)測量方面，應(yīng)注重電阻應(yīng)變法的應(yīng)用，并將非平衡電橋應(yīng)用其中，通過棒長的變化來確定電阻值的變化，同時在非平衡電橋完成檢測工作。對于外部測量線圈應(yīng)主要用于安放待測材料，通過控制面板上的按鍵完成功能切換，對于電路的測量應(yīng)通過調(diào)理電路再連接轉(zhuǎn)換機(jī)，這樣就可以將模擬數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號，并將這些信號送到單片機(jī)中，再經(jīng)過單片機(jī)處理以后就能將測量結(jié)果顯示在液晶屏上。改進(jìn)后的磁性材料可以將雙線圈反向連接起來，并通過不同形式與成分形成新型磁性材料，這樣也就更加方便進(jìn)行對此研究工作，一改以往材料不能更換情況。此外，改進(jìn)后的測量儀器將集多功能于一身，有效減少了繁雜的實(shí)驗(yàn)步驟，節(jié)省了大量成本，更加經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。

改進(jìn)后的磁導(dǎo)率測量儀主要用于測量抗磁性材料的導(dǎo)磁率，在改進(jìn)以前，該儀器不方便攜帶，且需要很多電能。而改進(jìn)后的該儀器指主要溴氫電池供電即可，很少出現(xiàn)耗電情況，尤其是顯示屏耗電較少，同時也可以在野外使用。在每次充電完成以后，至少可以連續(xù)使用十二小時，電池的使用壽命最少為一年，每次充電只要保障8到14小時左右即可。此外，改進(jìn)后的儀器操作更加方便，使用起來也很穩(wěn)定，測量效果也較之前好很多。

這種儀器在經(jīng)過振蕩與分頻以后，不僅能為放電提供激磁電流，還能為其提供基本參考信號，只要將輸出信號經(jīng)選頻放大后就可以實(shí)現(xiàn)測量信號檢波，再經(jīng)過有源濾波器以后就能完成顯示電路工作。在使用者一測量儀器時，只要插上電源，就可以與交流電相接通，但要先進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱時間控制在三十分鐘左右。改進(jìn)后的測量儀器可以緊貼材料，對材料的表面沒有任何限制，在零到四十度的溫度中都可以使用，其探頭在500毫米內(nèi)也不存在任何強(qiáng)磁場，測量精度在2.5%左右，磁通門原理是其主要工作原理，十分方便相關(guān)工作人員使用，可以滿足多種需求，更不會出現(xiàn)信息偏差情況。

結(jié)論：

隨著我們國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展，對于磁性材料的應(yīng)用也越來越廣泛，為確保磁性材料在使用時更具可靠性，磁性材料測量儀被應(yīng)用到實(shí)際工作中。但由于新科技對磁性材料提出了更高要求，相對應(yīng)的磁性材料測量儀器也就需要進(jìn)行改進(jìn)，以滿足社會發(fā)展要求。為此，本文將從磁性材料測量儀器的應(yīng)用現(xiàn)狀入手，結(jié)合改進(jìn)磁性材料測量儀器的重要意義，研究改進(jìn)磁性材料測量儀器的方式方法。

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