A. 請問用哪種測試工具或儀器去測量磁鐵或磁石的磁性和磁場強度
你好!
測量表面的磁性大小 可是使用 WT10A 高斯計/特斯拉計, 如果想測量 整體磁性可以使用磁通計WT50A
不過我覺得 WT10A 可以滿足你 。還不明白點連接 有我聯系方式http://www.wtmag.com.cn(阿里巴巴網址)
B. 如何檢測磁力
如何檢測磁力架磁性材料?
一、磁測儀器、設備
常用的磁測儀器有:磁通計、特斯拉計(又稱為高斯計)、磁測儀。磁通計用於測量磁感應通量,特斯拉計用於測量表面磁場強度或氣隙磁場強度,磁測儀用於測量綜合磁性能。所有儀器使用之前應仔細閱讀說明書,根據說明書的要求預熱,預熱之後按照說明書的要求進行操作。
二、應用特斯拉計(高斯計)測量
特斯拉計一般可用於測量磁性材料的表面磁場強度,具體而言就是測量表面中心部位的場強。
測量之前應根據說明書的要求進行預熱,然後檢查、調整零點,使得非測量狀態下的示值為"0"。注意:在使用過程中一般不應調整霍爾電流。更換探頭時應根據探頭的說明在儀器熱態下調整霍爾電流,並在適當的部位標識霍爾電流參數值。可以經常檢查電流值,應為規定的數值。
測量表場的方法無法准確獲得全面的磁參數(如剩磁、矯頑力、磁能積),通常以上下限標樣的中心場資料作為參考資料來進行合格判別。此種方法對N、M系列可用,對H以上系列准確度要差一些。一般而言可以按照下述公式計算不同尺寸(圓柱或圓片)的中心場:
式中:Br--標稱剩磁
K--圓柱、圓片的長徑比或方塊磁化方向與另二個方向中較短邊長之比。
對於長寬相差較大的產品K=取向長度/SQR(長*寬)
C. 測厚儀都有什麼種類
塗鍍層測厚儀根據測量原理一般有以下五種類型:
1.磁性測厚法:適用導磁材料上的非導磁層厚度測量。導磁材料一般為:鋼,鐵,銀,鎳。此種方法測量精度高。
2.渦流測厚法:適用導電金屬上的非導電層厚度測量。此種較磁性測厚法精度低。
3.超聲波測厚法:適用多層塗鍍層厚度的測量或者是以上兩種方法都無法測量的場合。但一般價格昂貴,測量精度也不高。
4.電解測厚法:此方法有別於以上三種,不屬於無損檢測,需要破壞塗鍍層,一般精度也不高。測量起來比較其他幾種麻煩。
5.放射測厚法:此處儀器價格非常昂貴(一般在10萬RMB以上),適用於一些特殊場合。
國內目前使用最為普遍的是第1/2兩種方法。
GT-100高精度塗層測厚儀可無損地直接測量磁性材料(如鋼、鐵、合金和硬磁性鋼)等物體表面上的非磁性覆蓋層厚度(如:油漆、塑料,陶瓷,橡膠,銅,鋅、鋁、鉻、銅等)。非磁性金屬基體上非導電覆蓋層的厚度(如銅、鋁、鋅、錫等基底上的琺琅、橡膠、油漆鍍層)。參考資料:塗層測厚儀
D. 磁測儀器和磁法勘探野外工作方法
(一)磁力儀
磁力儀的種類很多,大致可分為兩大類,即機械式磁力儀和電磁式磁力儀。
由於磁法勘探早期主要以勘探磁性較強的固體礦產為主,使用的儀器主要為機械式磁力儀(又稱磁秤)。機械式磁力儀可分為刃口式和懸絲式兩種,而每種又可分為垂直磁力儀(測量磁場強度垂直分量)和水平磁力儀(測量水平分量)。儀器的靈敏度一般為n×10nT,主要用於地面磁測。隨著磁法勘探研究的深度和空間范圍的不斷擴展,近年來已經向地殼深部與向微磁、弱磁性的地質對象勘探轉變,不僅在油氣藏、地熱、煤田等弱磁性領域擴大磁法的應用,而且在考古、環境污染、災害預測等方面也有應用。這就要求磁測儀器具有較高的靈敏度,所以磁測儀器加速了發展速度,第一代磁力儀利用永久磁鐵或感應線圈,如機械式磁力儀;第二代磁力儀應用高導磁性材料或原子、核子的特性以及復雜的電子線路,如質子磁力儀和光泵磁力儀;第三代磁力儀為利用低溫量子效應製成的超導磁力儀。同時,磁性參數的綜合利用方法,也從研究單一磁導參量和磁性參數向三分量、磁梯度和磁各向異性等多種磁性參數綜合研究與利用方向發展。
在我國,繼質子旋進式磁力儀問世以來,又相繼出現了光泵式、感應式、低溫超導式和高溫超導式磁力儀。隨著電子技術和計算機技術的飛速發展,促進了地球物理儀器的更新換代,弱磁測量儀器的靈敏度不斷提高(n×10nT,1nT,0.1nT,0.001nT,10-6nT)。高精度的弱磁測量可以帶來新的地質信息,取得新的地質效果,促進磁法研究向深層次發展。
電磁式(高靈敏度)磁力儀主要包括磁通門磁力儀、質子旋進磁力儀、光泵磁力儀、感應類磁力儀和超導類磁力儀等。這些高靈敏度磁測量儀器由於其工作范圍較寬(動態范圍大),除可用於微弱磁信號的檢測,如航空磁測、海洋磁測和井中磁測外,還可用於對磁測精度要求不高的地面磁法勘探中。下面介紹幾種電磁式(高靈敏度)磁力儀。
1.質子磁力儀
質子旋進又稱核子旋進(核旋)、核子(質子)自由旋進。這種磁力儀是核磁共振現象的理論和實驗研究所取得的成果在地學儀器中的成功應用。其工作原理是:測磁探頭內注有煤油、水、酒精、苯等富含氫原子的溶液,在強磁場的作用下,氫原子核,即質子的磁矩出現順磁性,呈現宏觀磁矩,在強磁場方向下做走向排列,這稱為樣品的極化。磁場越強,作用時間越長,極化作用越大。垂直地磁場的磁化場停止後,宏觀磁矩繞地磁場總強度T做拉莫爾旋進,旋進頻率和地磁場T的關系經過換算為
T=23.4872f(nT)
旋進訊號頻率f和T成正比,T越大,訊號越強。目前質子磁力儀的測程一般是20000~100000nT。20000nT以下的訊號太弱,測量困難。
目前質子旋進磁力儀的靈敏度約為0.1nT。
2.光泵磁力儀
光泵磁力儀是一種高靈敏度和高精度的磁測設備,它是以元素的原子能級在磁場中產生蔡曼分裂為基礎,再加上光泵技術和磁共振技術而製成。
現在以氦(He4)光泵磁力儀為例說明其原理。所謂光泵作用,是用氦燈照射氣壓較低的氦(He4)吸收室,產生亞穩態正氦的原子,這里原子都存在磁矩,光泵作用的結果是使原子的磁矩達到定向排列。
對於氦光泵磁力儀而言,磁矩和外磁場F的磁共振頻率,有如下關系:
F=0.03568426f0(nT)
顯然,f0的頻率比核旋的頻率高得多。
光泵磁力儀的靈敏度可達0.01nT。
3.磁通門磁力儀
早期最原始的磁通門磁力儀,是激勵線圍繞在最裡面,外面繞訊號線圈,反饋線圈為單片坡莫合金。這種探頭的缺點是基波分量大,所以,後來變成雙片的。這種探頭,激勵線圈順接,訊號線圍繞在外面。所以,沒有外磁場存在時,兩邊的基波分量是抵消的,這就突出了二次諧波分量。必須記住,磁通門只有激勵到飽和,才有訊號,訊號和磁場成比例。這種雙片的典型探頭,現在還在使用。
探頭後來發展成閉合磁路,就是現在磁通門探頭用的。最新研製的磁通門探頭如圖4-2所示。探頭只有一組線圈,激勵從兩端加入,中心抽頭既是訊號,又是反饋。所以,這一組線圈起到激勵、訊號、反饋三種作用。如果兩邊的圈數相等,電感相等,分布電容相等,兩邊的干擾(包括基波分量)可以抵消。所以這種探頭靈敏度雖低(2~4μV/nT),但非常穩定,1.8cm的探頭,當激勵頻率為0.1~10Hz,雜訊水平在1nT值。若用方波或正弦波激勵,雜訊水平還可以降低一些。用這種探頭做成的磁力梯度儀,已經成功。
圖4-2 磁通門探頭
磁通門磁力儀的靈敏率為0.2nT。
4.超導量子磁力儀
超導磁力儀是現代磁力儀中靈敏度最高的儀器。它是以磁通量子為基準的磁力儀,Φ0稱為磁通量量子。有
Φ0=h/2e=2.07×10-15(Wb)=2.07×10-2(nT·cm2)(4-7)
上式中:e為電子電荷量;h為普朗克常數;Φ0只能取整數。磁通的解析度高達10-4Φ0。
利用超導電性技術、超導量子干涉器件SQUID製成的磁力儀,靈敏度可高達10-6nT,是對零磁測量的最好手段。可以測定心磁、腦磁、神經磁,是生物磁測的有力武器。超導磁力儀的量程也寬,可到幾個特斯拉。另一特點是響應頻率高,可從零到幾十兆赫,所以,可測電磁波的磁分量,在地球物理學中,利用這種特性可製成航空磁梯度儀,可用於大地電磁法和磁測深中。在岩石磁學和古地磁學中,可以測定磁性十分微弱的岩石標本,解析度為5×10-8電磁單位。這種儀器的探頭,需要液氦的低溫條件,因此費用昂貴。
20世紀末,高溫超導弱磁測量也得以開展。高溫超導量子干涉器HTcrf·SQUID測弱磁技術已經達到了170fT的水平。超導磁力儀的靈敏度可達0.1pT。
5.磁性測定儀器
磁性測定有剩磁和感磁。測定剩磁的儀器現在主要是磁通門磁力儀,美國的DSM-1數字旋轉式磁力儀,英國的Mini-spin都屬於磁通門磁力儀。無定向磁力儀剩磁和感磁都能測。在這里,感磁主要是指磁化率。
磁化率測量儀由主機、電源及探頭組成。野外探測器呈長桿形,裝有振盪電路。振盪電路在長桿末端探頭(感測器)的線圈裡產生交變磁場,磁場強度較弱,不到100A/m。探頭同時又接收處於磁場影響之內的物質返回的信息,而這一信息又是與物質的磁化率成比例的。信息以脈沖的形式傳回主機,主機則顯示其為磁化率值。主機可接上微機,進行數據處理。
野外測量的探頭有兩種類型:一種探頭的感測器做成環形,直徑近20cm,與探雷器相似,探測時需接觸地面,有效探測深度約10cm;另一種探頭的端部為尖形,直徑1.5cm,必須與探測目標直接接觸,或用鑽頭在表土上鑽一小孔,把探頭插入孔中測量。
想要測量地表以下更深一點地方介質的磁化率,就需使用另一種野外磁化率測量儀器,它是由發射器、接收器、電子儀器和控制系統組成的。發射器和接收器分別裝在水平橫桿的兩端,它們的中間是電子儀器和控制系統。發射器發射的變化磁場(一次磁場)在地下介質中產生電流,而電流反過來又產生磁場(二次磁場),並為接收器所接收,由此可得磁場的虛、實分量。所謂某磁場分量的虛分量是指該分量與一次磁場相位相差90°時的那部分磁場的振幅,而與一次磁場同相的那部分磁場的振幅,稱為實分量。所以前者又稱為異相分量,後者又稱為同相分量。這種儀器在低頻(4kHz左右)工作時,測量實分量,可求得介質的磁化率;而在高頻(40kHz左右)工作時,測量虛分量,可求得介質的電導率。橫桿的長度可以變化,亦即改變發射器與接收器之間的距離,相應地也就改變了探測的深度。
(二)野外工作方法
1.測網的布置及野外觀測方法
磁法勘探一般分為普查、詳查和精測三種。野外測網密度主要取決於所探測的目標,由工作比例尺來決定。普查是用於了解區域構造地質特徵,劃分大的岩體或了解局部構造的位置、范圍及產狀等,一般採用1∶20萬或1∶10萬的比例尺布置測網。詳查是用來了解構造形態及地質體的分布狀況,一般採用1∶5萬或1∶1萬的比例尺進行工作。精測是為了具體查清某構造或地質體的產狀及賦存情況等,一般採用1∶500或1∶5000的比例尺,測點距可加密到2m×5m。布置測網的原則是測線必須大致垂直構造走向和探測體長軸方向,對於近似等軸狀探測體的勘探可採用方格網。密度要求一般要有2~3條測線,每條測線要有3~5個點通過異常。
磁測精度一般用均方誤差來衡量,我國磁測工作採取三級精度標准:高精度,均方誤差小於5nT;中精度,均方誤差為6~15nT;低精度,均方誤差可大於15nT。一個工區的磁測精度,通常都是通過系統重復觀測確定的,在非異常區計算均方誤差,異常區和磁場梯度大的地區採用平均相對誤差。在水文、工程地質工作中,磁測精度要求一般應在中等精度以上。
磁測野外工作,由於磁力儀比較輕便,一般採用兩人一個台組,在布置好的測網上逐點進行觀測。在測區附近必須設立基點觀測站,每天在出工和收工時要進行基點測量,其作用是將測區內的觀測結果換算到統一的水平(校正)。另外,還應設立日變觀測站,以便消除地磁場短周期擾動的影響。基點和日變觀測站應選擇在干擾噪音小的地方。
2.觀測結果的整理
磁測取得的數據必須進行整理,以求出磁性體在各測點產生的磁異常值。在強磁區工作時,只要算出測點相對於基點的磁場增量就可以認為是測點的異常值。在弱磁區工作或精密磁測時,還要對計算的結果進行各種改正。一般改正的項目有:
1)日變改正,目的是消除地磁場日變對觀測的影響。
2)溫度改正,目的是消除因溫度變化引起磁力儀性能改變而使讀數受到的影響。
3)零點改正,目的是消除因儀器性能不穩所產生的零點漂移。
在磁測精度要求較低時,上述三項改正可一並考慮,採用「混合改正」,測區較大時,還要進行緯度改正。
由於高精度磁測儀器無零點漂移和溫度的影響,故無須做溫度改正和零點改正。考慮到環境及工程測量中所調查的范圍不是太大,一般也不進行緯度改正。
最後將改正後的數據繪製成各種圖件,如剖面圖、剖面平面圖、等值線平面圖等,以供定性、定量解釋時使用。
3.航空磁測工作方法簡介
在航空磁測中,磁力儀裝在飛機上,多測量ΔT值,儀器是連續自動記錄的。飛行高度、測網密度依工作比例尺不同而定。飛行時首先按基線飛行,然後進入測線飛行。
測量結果要進行各項改正(日變、零點漂移、緯度、偏向、零線位置改正等),最後繪製成各種比例尺的ΔT剖面平面圖和等值線平面圖。
E. 測磁性材料的性能儀器是什麼
說到磁性材料,我們就不得不先說說「磁性「,實驗表明,任何物質在外磁場中都能夠或多或少地被磁化,只是磁化的程度不同。根據物質在外磁場中表現出的特性,物質可分為五類:順磁性物質,抗磁性物質,鐵磁性物質,亞鐵磁性物質,反鐵磁性物質:
順磁性物質:是一種把它們移近磁場時可依磁場方向發生磁化,但很微弱,要用精密儀器才能測出的物質;如果把外加磁場移走,內部的磁場也會歸零,導致其沒有磁性。如鋁、氧氣等。
抗磁性物質:是磁化率為負值的物質,當受外部磁場作用時,分子中產生感應的電子環流,它所產生的磁矩與外磁場方向相反,也就是說磁化後磁場方向與外磁場方向相反。所有的有機化合物都有抗磁性,石墨、鉛、水等都是抗磁性物質。
鐵磁性物質:是一種在外部磁場的作用下被磁化後,即使外部磁場消失,依然能保持其磁化的狀態具有磁性的物質,鐵、鈷、鎳都是鐵磁性物質。
亞鐵磁性物質:宏觀磁性與鐵磁性相同,僅僅是磁化率低一些,典型的亞鐵磁性物質為鐵氧體。它們與鐵磁性物質的最顯著區別在於內部磁結構的不同。
反鐵磁性物質:在反鐵磁性物質內部,相鄰價電子的自旋趨於相反方向。這種物質的凈磁矩為零,不會產生磁場。這種物質比較不常見,大多數反鐵磁性物質只存在於低溫狀況。假設溫度超過一定值,通常會變為具有順磁性。例如,鉻、錳等都具有反鐵磁性
F. 用什麼工具可以分辨磁場大小
恆定磁場測量
對於不隨時間而變化的直流磁場的測量。常用的測量儀器有以下7種。
①力矩磁強計:簡稱磁強計。利用磁場的力效應測量磁場強度或材料的磁化強度。
②磁通計和沖擊檢流計(見檢流計):用於沖擊法(見軟磁材料測量)中測量磁通及磁通密度。測量時,須人為地使檢測線圈中的磁通發生變化。
③旋轉線圈磁強計:在被測的恆定磁場中,放置一個小檢測線圈,並令其作勻速旋轉。通過測量線圈的電動勢,可計算出磁通密度或磁場強度。測量范圍為0.1毫特到10特。誤差為0.1~1%。也可將檢測線圈突然翻轉或快速移到無場區,按沖擊法原理測量磁通密度。
④磁通門磁強計:由高磁導率軟磁材料製成的鐵心同時受交變及恆定兩種磁場作用,由於磁化曲線的非線性,以及鐵心工作在曲線的非對稱區,使得纏繞在鐵心上的檢測線圈感生的電壓中含有偶次諧波分量,特別是二次諧波。此諧波電壓與恆定磁場強度成比例。通過測量檢測線圈的諧波電壓,計算出磁場強度。磁通門磁強計的原理結構如圖所示。探頭中的兩個鐵心用高磁導率軟磁合金製成。每一鐵心上各繞有交流勵磁線圈,而檢測線圈繞在兩鐵心上。兩交流勵磁線圈串聯後由振盪器供電,在兩鐵心中產生的磁場強度為H~,但方向相反。這樣,檢測線圈中感生的基波及奇次諧波電壓相互抵消。當探頭處在強度為H0的被測恆定磁場中時,兩鐵心分別受到H0+H~和H0-H~即交變與恆定磁場的疊加作用,從而在檢測線圈中產生偶次諧波電壓,經選頻放大和同步檢波環節,取其二次諧波電壓,其讀數與被測的恆定磁場強度H0成比例。磁通門磁強計的靈敏度很高,分辨力達100皮特。主要用於測量弱磁場。廣泛用於地質、海洋和空間技術中。20世紀60~70年代研製成的光泵磁強計和利用超導量子干涉器件 (squid)製成的超導量子磁強計,靈敏度更高,分辨力分別達到10-7和10-9安/米。
⑤霍耳效應磁強計:半導體矩形薄片放置在與薄片平面垂直的磁場(磁通密度為B)中,若在薄片的相對兩端面間通以直流電流I,則在另兩端面的相應點間產生電動勢E(即霍耳效應)。當I 為常數時,E與B 有比例關系,比例系數與薄片的寬度b,長度l和厚度d 以及所用材料有關。材料的這種特性又稱為磁敏特性。利用霍耳效應製成的磁強計,可測量1微特到10特范圍內的磁通密度值。誤差為0.1~5%。霍耳片能做得薄而小,可伸入狹窄間隙中進行測量,也可用以測量非均勻磁場。有磁敏特性的器件,除霍耳片外還有鉍螺線、磁敏二極體等。
⑥核磁共振磁強計:原子核的磁矩在磁通密度B 的作用下,將圍繞磁場方向旋進,其旋進頻率ƒ0=γB(γ為旋磁比,對於一定的物質,它是一個常數),若在垂直於B的方向施加一小交變磁場,當其頻率與ƒ0相等時,將產生共振吸收現象,即核磁共振。由共振頻率可准確地計算出磁通密度或磁場強度。這種磁強計的測量范圍為 0.1毫特到10特。准確度很高,誤差低於10-4~10-5,常用以提供標准磁場及作為校驗標准。
⑦磁位計:用於測量空間a、b兩點間的磁位差,如系均勻磁場,可折算出該處的磁場強度。磁位計也可用來測量材料內部的磁場強度。由於磁性材料界面處的磁場強度切線分量相等,因此在沿材料表面空間處用磁位計測得的磁場強度,就是材料該處內部的磁場強度切線分量。磁位計的結構是將細絕緣導線均勻繞在非磁性軟帶或硬片上,前者稱軟磁位計;後者稱硬磁位計。測量儀表採用沖擊檢流計或磁通計。對於恆定磁場,測量過程中須使磁位計所鏈合的磁通發生變化。如所測為均勻磁場,則由磁位差折算出磁場強度。磁位計可在標准均勻磁場中進行標定,按磁場強度值刻度。
G. 磁測儀器和磁法勘探野外工作方法
1.磁力儀
磁力儀的種類很多,大致可分為兩大類,即機械式磁力儀和電磁式磁力儀。
由於磁法勘探早期主要以勘探磁性較強的固體礦產為主,使用的儀器主要為機械式磁力儀(又稱磁秤),機械式磁力儀可分為刃口式和懸絲式兩種,而每種又可分為垂直磁力儀(測量磁場強度垂直分量)和水平磁力儀(測量水平分量),儀器的靈敏度一般為n×10nT,主要用於地面磁測。隨著磁法勘探研究的深度和空間范圍的不斷擴展,近年來已經向地殼深部與向微磁、弱磁性的地質對象勘探轉變,不僅在油氣藏、地熱、煤田等弱磁性領域擴大磁法的應用,而且在考古、環境污染、災害預測等方面也有應用。這就要求磁測儀器具有較高的靈敏度,所以磁測儀器加速了發展速度。第一代磁力儀利用永久磁鐵或感應線圈,如機械式磁力儀;第二代磁力儀應用高導磁性材料或原子、核子的特性以及復雜的電子線路,如質子磁力儀和光泵磁力儀;第三代磁力儀利用低溫量子效應製成的超導磁力儀。同時,磁性參數的綜合利用方法,也從研究單一磁導參量和磁性參數向三分量、磁梯度和磁各向異性等多種磁性參數綜合研究與利用方向發展。
在我國,繼質子旋進式磁力儀問世以來,又相繼出現了光泵式、感應式、低溫超導式和高溫超導式磁力儀。隨著電子技術和計算機技術的飛速發展,促進了地球物理儀器的更新換代,弱磁測量儀器的靈敏度不斷提高(n×10nT、1nT、0.1nT、0.001nT、10-6nT)。高精度的弱磁測量可以帶來新的地質信息,取得新的地質效果,促進磁法研究向深層次發展。
電磁式(高靈敏度)磁力儀主要包括磁通門磁力儀、質子旋進磁力儀、光泵磁力儀、感應類磁力儀和超導類磁力儀等。這些高靈敏度磁測量儀器由於其工作范圍較寬(動態范圍大),除可用於微弱磁信號的檢測,如航空磁測、海洋磁測和井中磁測外,還可以用於對磁測精度要求不高的地面磁法勘探中。下面介紹幾種電磁式(高靈敏度)磁力儀。
(1)質子磁力儀
質子旋進又稱核子旋進(核旋)、質子(核子)自由旋進。這種磁力儀是核磁共振現象的理論和實驗研究所取得的成果在地學儀器中的成功應用。其工作原理是:磁測探頭內注有煤油、水、酒精、苯等富含氫原子的溶液,在強磁場的作用下,氫原子核,即質子的磁矩出現順磁性,呈現宏觀磁矩,在強磁場方向下作走向排列,這稱為樣品的極化。磁場越強,作用時間越長,極化作用越大。垂直地磁場的磁化場停止後,宏觀磁矩繞地磁場總強度T作拉莫爾旋進。旋進頻率和地磁場強度T的換算關系為
環境與工程地球物理勘探
旋進訊號頻率f和T成正比,T越大,訊號越強。目前質子磁力儀的測程一般是20000~100000nT。20000nT以下的訊號太弱,測量困難。
目前質子旋進磁力儀的靈敏度約為0.1nT。
(2)光泵磁力儀
光泵磁力儀是一種高靈敏度和高精度的磁測設備,它是以元素的原子能級在磁場中產生蔡曼分裂為基礎,再加上光泵技術和磁共振技術而製成。
現在以氦(4He)光泵磁力儀為例說明其原理。所謂光泵作用,是用氦燈照射氣壓較低的氦(4He)吸收室,產生亞穩態正氦的原子,這里原子都存在磁矩,光泵作用的結果是使原子的磁矩達到定向排列。
對於氦光泵磁力儀而言,磁矩和外磁場強度F(單位:nT)的磁共振頻率,有如下關系:
環境與工程地球物理勘探
顯然,f0的頻率比核旋的頻率高得多。
光泵磁力儀的靈敏度可達0.01nT。
(3)磁通門磁力儀
早期最原始的磁通門磁力儀,是激勵線圍繞在最裡面,外面繞訊號線圈,反饋線圈為單片坡莫合金。這種探頭的缺點是基波分量大,所以後來變成雙片的。這種探頭,激勵線圈順接,訊號線圍繞在外面,所以沒有外磁場存在時,兩邊的基波分量是抵消的,這就突出了二次諧波分量。必須記住,磁通門只有激勵到飽和,才有訊號,訊號和磁場成比例。這種雙片的典型探頭,現在還在用。
圖4-2 磁通門探頭
探頭後來發展成閉合磁路,就是現在磁通門探頭用的。最新研製的磁通門探頭如圖4-2所示。探頭只有一組線圈,激勵從兩端加入,中心抽頭既是訊號,又是反饋。所以,這一組線圈起到激勵、訊號、反饋三種作用。如果兩邊的圈數相等,電感相等,分布電容相等,兩邊的干擾(包括基波分量)可以抵消。所以這種探頭靈敏度雖低(2~4μV/nT),但非常穩定,1.8cm的探頭,當激勵頻率為0.1~10Hz時,雜訊水平在1nT。若用方波或正弦波激勵,雜訊水平還可以降低一些。用這種探頭做成的磁力梯度儀,已經成功。
磁通門磁力儀的靈敏率為0.2nT。
(4)超導量子磁力儀
超導磁力儀是現代磁力儀中靈敏度最高的儀器。它是以磁通量量子為基準的磁力儀,Φ0稱作磁通量量子:
環境與工程地球物理勘探
式中:e為電子電荷量;h為普朗克常數;Φ0只能取整數。磁通的解析度高達10-4Φ0。
利用超導電性技術、超導量子干涉器件SQUID做成的磁力儀,靈敏度可高達10-6nT,是對零磁測量的最好手段。可以測定心磁、腦磁、神經磁,是生物磁測的有力武器。超導磁力儀的量程也寬,可到幾個特斯拉。另一特點是響應頻率高,可從零到幾十兆赫,所以可測電磁波的磁分量。這種特性使它在地球物理學中,可製成航空磁梯度儀,可用於大地電磁法和磁測深中。在岩石磁學和古地磁學中,可以測定磁性十分微弱的岩石標本,解析度為5×10-8電磁單位。這種儀器的探頭,需要液氦的低溫條件,因此,費用昂貴。
20世紀末,高溫超導弱磁測量也得以開展。高溫超導量子干涉器HTcrf·SQUID測弱磁技術已經達到了170fT的水平。超導磁力儀的靈敏度可達0.1pT。
(5)磁性測定儀器
磁性測定有剩磁和感磁。測定剩磁的儀器現在主要是磁通門磁力儀,美國的DSM—1數字旋轉式磁力儀,英國的Mini-spin都屬於磁通門磁力儀。無定向磁力儀剩磁和感磁都能測。感磁在這里,主要是指磁化率。
磁化率測量儀由主機、電源及探頭組成。野外探測器呈長桿形,裝有振盪電路。振盪電路在長桿末端探頭(感測器)的線圈裡產生交變磁場,磁場強度較弱,不到100A/m。探頭同時又接收處於磁場影響之內的物質返回的信息,而這一信息又與物質的磁化率成比例。信息以脈沖的形式傳回主機,主機則顯示為磁化率值。主機可接上微機,進行數據處理。
野外測量的探頭有兩種類型:一種探頭的感測器做成環形,直徑近20cm,有點像探雷器,探測時需接觸地面,有效探測深度約10cm;另一種探頭的端部為尖形,直徑1.5cm,必須與探測目標直接接觸,或用鑽頭在表土上鑽一小孔,把探頭插入孔中測量。
想要測量地表以下更深處介質的磁化率,就需使用另一種野外磁化率測量儀器,它由發射器、接收器、電子儀器和控制系統組成。發射器和接收器分別裝在水平橫桿的兩端,它們的中間是電子儀器和控制系統。發射器發射的變化磁場(一次磁場)在地下介質中產生電流,而電流反過來又產生磁場(二次磁場),並為接收器所接收,由此可得磁場的虛、實分量。所謂某磁場分量的虛分量是指該分量與一次磁場相位相差90°時那部分磁場的振幅,而與一次磁場同相的那部分磁場的振幅,稱為實分量,所以前者又稱為異相分量,後者又稱為同相分量。這種儀器在低頻(約4kHz)工作時,測量實分量,可求得介質的磁化率,而在高頻(約40kHz)工作時,測量虛分量,可求得介質的電導率。橫桿的長度可以變化,亦即改變發射器與接收器之間的距離,相應地也就改變了探測的深度。
2.野外工作方法
(1)測網的布置及野外觀測方法
磁法勘探一般分為普查、詳查和精測三種。野外測網密度主要取決於所探測的目標,由工作比例尺來決定。普查是用於了解區域構造地質特徵,劃分大的岩體或了解局部構造的位置、范圍及產狀等,一般採用1∶20萬或1∶10萬的比例尺布置測網。詳查是用來了解構造形態及地質體的分布狀況,一般採用1∶5萬或1∶1萬的比例尺進行工作。精測是為了具體查清某構造或地質體的產狀及賦存情況等,一般採用1∶500或1∶5000的比例尺,測點距可密到2m×5m。布置測網的原則是測線必須大致垂直構造走向和探測體長軸方向,對於近似等軸狀探測體的勘探可採用方格網。密度要求一般要有2~3條測線,每條測線要有3~5個點通過異常區。
磁測精度一般用均方誤差來衡量,我國磁測工作採取三級精度標准:高精度,均方誤差小於等於5nT;中精度,均方誤差為6~15nT;低精度,均方誤差大於15nT。一個工區的磁測精度,通常都是通過系統重復觀測確定的。在非異常區計算均方誤差,異常區和磁場梯度大的地區採用平均相對誤差。在水文、工程地質工作中,磁測精度要求一般應在中等精度以上。
磁測野外工作,由於磁力儀比較輕便,一般採用兩人一個台組,在布置好的測網上逐點進行觀測。在測區附近必須設立基點觀測站,每天在出工和收工時要進行基點測量,其作用是將測區內的觀測結果換算到統一的水平(校正)。另外還應設立日變觀測站,以便消除地磁場短周期擾動的影響。基點和日變觀測站應選擇在干擾噪音小的地方。
(2)觀測結果的整理
磁測取得的數據必須進行整理,以求出磁性體在各測點產生的磁異常值。在強磁區工作時,只要算出測點相對於基點的磁場增量就可以認為是測點的異常值。在弱磁區工作或精密磁測時,還要對計算的結果進行各種改正。一般改正的項目有:
1)日變改正,目的是消除地磁場日變對觀測的影響;
2)溫度改正,目的在於消除因溫度變化引起磁力儀性能改變而使讀數受到的影響;
3)零點改正,目的是消除因儀器性能不穩所產生的零點飄移。
在磁測精度要求較低時,上述三項改正可一並考慮,採用「混合改正」。測區較大時,還要進行緯度改正。
由於高精度磁測儀器無零點漂移和溫度的影響,故無需作溫度改正和零點改正。考慮到環境及工程測量中所調查的范圍不是太大,一般不進行緯度改正。
最後將改正後的數據繪製成各種圖件,如剖面圖、剖面平面圖、等值線平面圖等,以供定性、定量解釋時使用。
(3)航空磁測工作方法簡介
在航空磁測中,磁力儀裝在飛機上,多測量ΔT值,儀器是連續自動記錄的。飛行高度、測網密度依工作比例尺而定。飛行時首先按基線飛行,然後進入測線飛行。
測量結果要進行各項改正(日變、零點位移、緯度、偏向、零線位置改正等),最後繪製成各種比例尺的ΔT剖面平面圖和等值線平面圖等。
H. 釹鐵硼磁鐵性能一致性用什麼儀器測試
一般用特斯拉計 磁通計 ,如果需要更准確的如剩磁,矯頑力,內稟矯頑力,最大磁能積則需要磁性能檢測議,知道退磁曲線.我們是專業製作和磁鐵運用方案設計商若需要有疑問可隨時問我,謝謝