基于磁性材料测量仪器的技术改进

郑妍 卢雯

摘 要：磁性材料测量仪器的改进对社会的发展有着非常重要作用，目前的测量仪器携带不仅不方便，而且对使用温度也有很高的要求，需要的成本高，检测的质量和效率也受到了严重的影响，我们需要改进目前测量仪器的不足来解决这些问题。改进技术就需要在节约成本的同时，我们也要满足更高的需求。本文以改进后的磁导率测量仪为例展示了对磁性材料测量仪器改进的好处，提倡将先进科技应用其中，希望可以为相关人士带来启发，以便研制出更多更先进的磁性材料测量仪器，以此来推动社会向前发展。

关键词：磁性材料；测量仪；改进

1、测量仪器的发展历史

几千年前，尺规是人类的原始测量仪，也就是从那时候起，人们才对距离有了概念。古代的中国发明了指南针作为测定方向的简便测量仪器，使人们对角度有了认识。17世纪，意大利科学家伽利略发明了望远镜，人们运用这一发明制造出水准仪、经纬仪、平板仪等一系列光学测量仪器，为测绘科学掀开了崭新的一页。20世纪60年代以来，随着科学技术的发展测量技术也得到了新的发展。应用现代光学、电子学技术研制了激光测距仪。测距仪的应用，逐渐结束了钢尺量距的历史，这不仅大大提高了测量精度和工作效率，还大大降低了野外劳动强度。在控制测量中，使原来单一的三角网发展为边角网和测边网。70年代以后，以电子计算机为代表的信息技术飞速发展，促使测量仪器的发展产生了质的飞跃。电子经纬仪、全站仪、数字化水准仪先后应运而生，不仅实现了测量数据的自动数字显示，还完成了测量数据的存储和传输，迈出了测量自动化、数字化的步伐。90年代以来，GPS测量技术的应用，使传统大地测量进入了空间大地测量的新时代。GPS的应用突破了传统大地测量通过测量角度、距离、高差来计算大地平面坐标和高程的概念，而是直接获取平面和高程3维坐标。无论从精度上和作用范围上都大大地超过了传统大地测量的技术。

2、传统测量方法及国家控制网现状

距离、角度、高差是测量工作中三个基本观测量。传统测量的方法是用这三个基本量解算出点的平面坐标和高程。在传统测量中，平面和高程是两个相互独立的系统，控制点和水准点彼此之间没有联系。

传统大地测量控制网在国民经济建设中起着不可替代的作用。其平面控制网和高程控制网分别建立，各成系统。网形是由三角形和四边形来构成，三角点必须设置在制高点，以保证点间通视，三角点构成的网形要求具有较强的几何图形，以保证坐标传递时的精度。高程控制网中点与点之间的高差是利用水准仪一站一站测量高差的累计来完成的，因此水准点要选择在地势平坦和交通方便的道路附近。建國以来，我国测绘工作者在全国范围内沿着经纬线方向布设了一等三角锁总长近80000km，一、二等三角点共计50000多个，构成了我国平面控制的基本网；高程方面，一等水准网总长度约90000km。

3、改进磁性材料测量仪器的重要意义

如果改进磁性材料的测量仪器就会将上述所存在的一些弊病全部解决，还能减少不良影响的存在。以螺丝管为例，无论是伸缩系数还是磁滞回线都会应用到螺丝管，如果将电路设计应用其中，就可以将两个参数连接在一起同时测量，并可以获得剩磁与磁导率，只要通过单片机就可以完场电路控制，将液晶屏上的内容显示出来，不仅压缩了大量成本，还使相关工作人员的工作量大大减轻。

4、改进磁性材料测量仪器的方法

为适应现代社会发展要求，在改进磁性材料测量仪器时，应注重多功能研制，在磁致伸缩系数测量方面，应注重电阻应变法的应用，并将非平衡电桥应用其中，通过棒长的变化来确定电阻值的变化，同时在非平衡电桥完成检测工作。对于外部测量线圈应主要用于安放待测材料，通过控制面板上的按键完成功能切换，对于电路的测量应通过调理电路再连接转换机，这样就可以将模拟数据转化成数字信号，并将这些信号送到单片机中，再经过单片机处理以后就能将测量结果显示在液晶屏上。改进后的磁性材料可以将双线圈反向连接起来，并通过不同形式与成分形成新型磁性材料，这样也就更加方便进行对此研究工作，一改以往材料不能更换情况。此外，改进后的测量仪器将集多功能于一身，有效减少了繁杂的实验步骤，节省了大量成本，更加经济实惠。

改进后的磁导率测量仪主要用于测量抗磁性材料的导磁率，在改进以前，该仪器不方便携带，且需要很多电能。而改进后的该仪器指主要溴氢电池供电即可，很少出现耗电情况，尤其是显示屏耗电较少，同时也可以在野外使用。在每次充电完成以后，至少可以连续使用十二小时，电池的使用寿命最少为一年，每次充电只要保障8到14小时左右即可。此外，改进后的仪器操作更加方便，使用起来也很稳定，测量效果也较之前好很多。

这种仪器在经过振荡与分频以后，不仅能为放电提供激磁电流，还能为其提供基本参考信号，只要将输出信号经选频放大后就可以实现测量信号检波，再经过有源滤波器以后就能完成显示电路工作。在使用者一测量仪器时，只要插上电源，就可以与交流电相接通，但要先进行预热，预热时间控制在三十分钟左右。改进后的测量仪器可以紧贴材料，对材料的表面没有任何限制，在零到四十度的温度中都可以使用，其探头在500毫米内也不存在任何强磁场，测量精度在2.5%左右，磁通门原理是其主要工作原理，十分方便相关工作人员使用，可以满足多种需求，更不会出现信息偏差情况。

结论：

随着我们国家经济发展，对于磁性材料的应用也越来越广泛，为确保磁性材料在使用时更具可靠性，磁性材料测量仪被应用到实际工作中。但由于新科技对磁性材料提出了更高要求，相对应的磁性材料测量仪器也就需要进行改进，以满足社会发展要求。为此，本文将从磁性材料测量仪器的应用现状入手，结合改进磁性材料测量仪器的重要意义，研究改进磁性材料测量仪器的方式方法。

参考文献：

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