基于磁性材料測量儀器的技術改進

鄭妍 盧雯

摘 要：磁性材料測量儀器的改進對社會的發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，檢測的質量和效率也受到了嚴重的影響，我們需要改進目前測量儀器的不足來解決這些問題。改進技術就需要在節約成本的同時，我們也要滿足更高的需求。本文以改進后的磁導率測量儀為例展示了對磁性材料測量儀器改進的好處，提倡將先進科技應用其中，希望可以為相關人士帶來啟發，以便研制出更多更先進的磁性材料測量儀器，以此來推動社會向前發展。

關鍵詞：磁性材料；測量儀；改進

1、測量儀器的發展歷史

幾千年前，尺規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識。17世紀，意大利科學家伽利略發明了望遠鏡，人們運用這一發明制造出水準儀、經緯儀、平板儀等一系列光學測量儀器，為測繪科學掀開了嶄新的一頁。20世紀60年代以來，隨著科學技術的發展測量技術也得到了新的發展。應用現代光學、電子學技術研制了激光測距儀。測距儀的應用，逐漸結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度。在控制測量中，使原來單一的三角網發展為邊角網和測邊網。70年代以后，以電子計算機為代表的信息技術飛速發展，促使測量儀器的發展產生了質的飛躍。電子經緯儀、全站儀、數字化水準儀先后應運而生，不僅實現了測量數據的自動數字顯示，還完成了測量數據的存儲和傳輸，邁出了測量自動化、數字化的步伐。90年代以來，GPS測量技術的應用，使傳統大地測量進入了空間大地測量的新時代。GPS的應用突破了傳統大地測量通過測量角度、距離、高差來計算大地平面坐標和高程的概念，而是直接獲取平面和高程3維坐標。無論從精度上和作用范圍上都大大地超過了傳統大地測量的技術。

2、傳統測量方法及國家控制網現狀

距離、角度、高差是測量工作中三個基本觀測量。傳統測量的方法是用這三個基本量解算出點的平面坐標和高程。在傳統測量中，平面和高程是兩個相互獨立的系統，控制點和水準點彼此之間沒有聯系。

傳統大地測量控制網在國民經濟建設中起著不可替代的作用。其平面控制網和高程控制網分別建立，各成系統。網形是由三角形和四邊形來構成，三角點必須設置在制高點，以保證點間通視，三角點構成的網形要求具有較強的幾何圖形，以保證坐標傳遞時的精度。高程控制網中點與點之間的高差是利用水準儀一站一站測量高差的累計來完成的，因此水準點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沿著經緯線方向布設了一等三角鎖總長近80000km，一、二等三角點共計50000多個，構成了我國平面控制的基本網；高程方面，一等水準網總長度約90000km。

3、改進磁性材料測量儀器的重要意義

如果改進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，無論是伸縮系數還是磁滯回線都會應用到螺絲管，如果將電路設計應用其中，就可以將兩個參數連接在一起同時測量，并可以獲得剩磁與磁導率，只要通過單片機就可以完場電路控制，將液晶屏上的內容顯示出來，不僅壓縮了大量成本，還使相關工作人員的工作量大大減輕。

4、改進磁性材料測量儀器的方法

為適應現代社會發展要求，在改進磁性材料測量儀器時，應注重多功能研制，在磁致伸縮系數測量方面，應注重電阻應變法的應用，并將非平衡電橋應用其中，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，對于電路的測量應通過調理電路再連接轉換機，這樣就可以將模擬數據轉化成數字信號，并將這些信號送到單片機中，再經過單片機處理以后就能將測量結果顯示在液晶屏上。改進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行對此研究工作，一改以往材料不能更換情況。此外，改進后的測量儀器將集多功能于一身，有效減少了繁雜的實驗步驟，節省了大量成本，更加經濟實惠。

改進后的磁導率測量儀主要用于測量抗磁性材料的導磁率，在改進以前，該儀器不方便攜帶，且需要很多電能。而改進后的該儀器指主要溴氫電池供電即可，很少出現耗電情況，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，改進后的儀器操作更加方便，使用起來也很穩定，測量效果也較之前好很多。

這種儀器在經過振蕩與分頻以后，不僅能為放電提供激磁電流，還能為其提供基本參考信號，只要將輸出信號經選頻放大后就可以實現測量信號檢波，再經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，但要先進行預熱，預熱時間控制在三十分鐘左右。改進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毫米內也不存在任何強磁場，測量精度在2.5%左右，磁通門原理是其主要工作原理，十分方便相關工作人員使用，可以滿足多種需求，更不會出現信息偏差情況。

結論：

隨著我們國家經濟發展，對于磁性材料的應用也越來越廣泛，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用到實際工作中。但由于新科技對磁性材料提出了更高要求，相對應的磁性材料測量儀器也就需要進行改進，以滿足社會發展要求。為此，本文將從磁性材料測量儀器的應用現狀入手，結合改進磁性材料測量儀器的重要意義，研究改進磁性材料測量儀器的方式方法。

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