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用磁聚焦法测量真空磁导率

用磁聚焦法测量真空磁导率
用磁聚焦法测量真空磁导率

测量磁导率

一、测量磁导率 一.实验目的:测量介质中的磁导率大小 二.实验器材:DH4512型霍尔效应实验仪和测试仪一套,线圈一副(N匝)万用表一个三.实验步骤 1. 测量并计算磁场强度H ○1测量线圈周长L。 ○2线圈通电,测的线圈中的电流为I0,则总的电流为I M=N ?I0 ○3由磁介质安培环路定理的积分形式可知:∮c H ?dl=I故H ?L= N ?I0,H=(N ?I0)/L. 2.测量并计算磁感应强度B——利用霍尔效应实验 ○1实验原理: 霍尔效应从本质上讲,是运动的带电粒子在磁场中受洛仑兹力的作用而引起的偏转。当带电粒子(电子或空穴)被约束在固体材料中,这种偏转就导致在垂直电流和磁场的方向上产生正负电荷在不同侧的聚积,从而形成附加的横向电场。如下图1所示,磁场B位于Z的正向,与之垂直的半导体薄片上沿X 正向通以电流Is(称为工作电流),假设载流子为电子(N型半导体材料),它沿着与电流Is相反的X负向运动。由于洛仑兹力f L作用,电子即向图中虚线箭头所指的位于y轴负方向的B侧偏转,并使B侧形成电子积累,而相对的A侧形成正电荷积累。 与此同时运动的电子还受到由于两种积累的异种电荷形成的反向电场力f E的作用。随着电荷积累的增加,f E增大,当两力大小相等(方向相反)时,f L=-f E,则电子积累便达到动态平衡。这时在A、B两端面之间建立的电场称为霍尔电场E H,相应的电势差称为霍尔电势V H。 设电子按平均速度,向图示的X负方向运动,在磁场B作用下,所受洛仑兹力为: f L=-e B 式中:e 为电子电量,为电子漂移平均速度,B为磁感应强度。 同时,电场作用于电子的力为:f l E

材料的介电常数和磁导率的测量

无机材料的介电常数及磁导率的测定 一、实验目的 1. 掌握无机材料介电常数及磁导率的测试原理及测试方法。 2. 学会使用Agilent4991A 射频阻抗分析仪的各种功能及操作方法。 3. 分析影响介电常数和磁导率的的因素。 二、实验原理 1.介电性能 介电材料(又称电介质)是一类具有电极化能力的功能材料,它是以正负电荷重心不重合的电极化方式来传递和储存电的作用。极化指在外加电场作用下,构成电介质材料的内部微观粒子,如原子,离子和分子这些微观粒子的正负电荷中心发生分离,并沿着外部电场的方向在一定的范围内做短距离移动,从而形成偶极子的过程。极化现象和频率密切相关,在特定的的频率范围主要有四种极化机制:电子极化 (electronic polarization ,1015Hz),离子极化 (ionic polarization ,1012~1013Hz),转向极化 (orientation polarization ,1011~1012Hz)和空间电荷极化 (space charge polarization ,103Hz)。这些极化的基本形式又分为位移极化和松弛极化,位移极化是弹性的,不需要消耗时间,也无能量消耗,如电子位移极化和离子位移极化。而松弛极化与质点的热运动密切相关,极化的建立需要消耗一定的时间,也通常伴随有能量的消耗,如电子松弛极化和离子松弛极化。 相对介电常数(ε),简称为介电常数,是表征电介质材料介电性能的最重要的基本参数,它反映了电介质材料在电场作用下的极化程度。ε的数值等于以该材料为介质所作的电容器的电容量与以真空为介质所作的同样形状的电容器的电容量之比值。表达式如下: A Cd C C ?==001εε (1) 式中C 为含有电介质材料的电容器的电容量;C 0为相同情况下真空电容器的电容量;A 为电极极板面积;d 为电极间距离;ε0为真空介电常数,等于8.85×10-12 F/m 。 另外一个表征材料的介电性能的重要参数是介电损耗,一般用损耗角的正切(tanδ)表示。它是指材料在电场作用下,由于介质电导和介质极化的滞后效应

高精度磁法勘探讲义

高精度磁法勘探 一、出队前的生产准备 包括对生产设计和高精度磁测规范的学习;对磁法仪器和测量仪器的准备,保证各种仪器性能良好;生产用GPS、地形图、地质图、1/5万航磁图;还有对野外或室内生产材料的准备等,野外主要有红布(设立测量标志)、木桩(埋石)、记号笔、铅笔、圆珠笔、小刀、记录本等,室内主要有笔记本电脑、打印机、打印纸、大的方格厘米纸、三角板、铅笔、彩色铅笔等。只有准备工作做充分了,才能保证野外顺利的开展工作。 二、仪器性能校验 到野外后在工作现场进行,共校验两次,野外开工前和工作结束后各一次。在校验之前要把仪器编上号(或使用仪器出厂时本身的编号,不要搞乱)。 1、磁力仪噪声水平的测定 选择一处磁场平稳而又不受人文干扰影响的地区(驻地附近)进行。各仪器间的距离要在20米以上,避免探头磁化时互相影响,然后使所有仪器同时作日变测量,观测时各仪器达到秒一级同步。取100个左右的观测值按公式计算每台仪器的噪声均方根值S。公式见规范。 2、仪器一致性校验 观测点不少于50个,其中少数点要处于较强的异常场上(大于5倍的均方误差),全部仪器做往返观测。有一台仪器作日变观测,

对其他仪器的观测结果做日变改正。一致性对比时各仪器探头高度要保持一致,避免垂直梯度变化的影响(如选在树林中进行)。对比结果按规范中的公式计算总均方误差,要求误差不大于设计总均方误差值的2/3。对于性能不好(达不到要求)的仪器不能投入野外生产使用。 磁测误差分配表 三、基点的选择与联测 1、基点的选择 总基点位置首先在区域内已有航磁图上选址,最好在区域磁场零基值线附近。并据交通地形等条件,选点在半径2m,高差0.5m范围内磁场变化不超过2nT,附近没有磁性干扰物,有利于长期保存的地方。 分基点亦即日变站选址要求位于平稳磁场内,靠近驻地(最好是独立的房屋内)使用方便,附近没有磁性干扰物。 仪器校正点:基本要求同分基点的要求。 对野外实地的选择结果要有记录。 日变站使用控制范围小于50km。

磁导率

磁导率表示物质磁化性能的一个物理量,是物质中磁感应强度B与磁场强度H之比,又成为绝对磁导率。物质的绝对磁导率和真空磁导率(设为μ0=4*3.14*0.0000001H/m)比值称为相对磁导率,也就是我们一般意义上的磁导率。对于顺磁质μr>1,对于抗磁质μr<1,但它们都与1相差很小(例如铜的μr与1之差的绝对值是0.94×10-5)。然而铁磁质的μr可以大至几万。 非铁磁性物质的μ近似等于μ0。而铁磁性物质的磁导率很高,μ>>μ0。铁磁性材料的相对磁导率μr=μ/μ0如铸铁为200~400;硅钢片为7000~10000;镍锌铁氧体为10~1000;镍铁合金为2000;锰锌铁氧体为300~5000;坡莫合金为20000~200000。空气的相对磁导率为1.00000004;铂为1.00026;汞、银、铜、碳(金刚石)、铅等均为抗磁性物质,其相对磁导率都小于1,分别为0.999971、0.999974、0.99990、0.999979、0.999982。 所以,铜虽然具有抗磁性,但相对磁导率也有0.99990;纯铁为顺磁性物质,其相对磁导率会达到400以上。所以用铜裹住铁并不能阻断磁力,而且是远远不能。在某些特殊情况下,铜的抗磁性就会表现出来,如规格很小的烧结钕铁硼磁体D3*0.8电镀镍铜镍后,磁通量会降低7-8%(当然,这个损失还包括倒角和镍层屏蔽导致的磁损)。 直截了当地讲,磁场无处不在,是不能阻断的。只不过各种物质导磁性有所差异,如空气、材料、铜、铝、橡胶、塑料等相对磁导率近似为1,它们对磁不感兴趣;而铁磁性材料如铸铁、铸钢、硅钢片、铁氧体、坡莫合金等材料具有良好的导磁性

霍尔效应法测量磁导率实验

霍尔效应法测量磁导率 【摘要】 至于磁场中的载流物体,如果电流方向与磁场垂直,则在垂直于电流和磁场的方向会产生一附加的横向电场,这个现象就是霍普金斯大学研究生霍尔于1879年发现的霍尔效应。人们根据霍尔效应不仅可以测定半导体材料参数,还可以生产高性能的霍尔元件。霍尔元件可以检测磁场、电流等物理量,而由检测磁场可进一步算出铁芯的磁导率。 【关键词】 霍尔效应 磁导率 磁场强度 一、引言 霍尔效应是霍普金斯大学研究生霍尔于1879年发现的一种磁电效应,置于磁场中的载流体,如果电流方向与磁场垂直,则在垂直于电流和磁场的方向会产生一附加的横向电场,根据霍尔效应人们用半导体材料制造霍尔元件,通过测量元件两端的电压可以测量材料的灵敏度以及附加磁场的强度,并且可由磁场进一步推算铁心的磁导率μ。。在计算磁场强度B 时所引入的不确定度主要是由于仪器系统误差以及在数据处理中的数位处理所产生的,这些误差都是很难避免的。另外,在产生霍尔效应的同时,因伴随着各种副效应,以致实验测两极间的电压并不等于真实的霍尔电压VH 值,而是包含着各种副效应所引起的附加电压,因此要通过公式H V =(2V - 1V +3V -4V )/4进行修正 。 二、设计原理 2.1 运动的带电粒子在磁场中因受洛伦兹力的作用而发生偏转,在试样中通以电流时,由于正负电荷受力方向相反,则在两极可以积累偏转电荷,产生电压即形成电场如下图所示: 从图中可以看出电荷所受电场力与洛伦兹力方向相反,当两者动态平衡时有: 1H H H H H I B I B V E b S ne d d == =

由霍尔效应原理可知:H H H H B S V I kI d = = 再由线性关系中所得到的H H B S S k B k d d = ?= 由物理中H 的环路定理可得 00 N I H L H L =+并将B H μ = 、00 B H μ= 代 00000 M M N I L B L N I L L B μμμμμμ = ?= +- (其中H V :霍尔电压,B 为外磁场,d 为霍尔片厚度; 1H S ne = 为霍尔系数) 上式说明在恒定霍尔电流情形下,H V 与B 是成正比的,所以在实际应用中,一般通过 H V 来研究B 的分布或通过H V 来研究H S 即材料的特性。 2.2 用对称测量法减小副效应的影响 综上所述,由于附加电压的存在,实测的电压,既包括霍尔电压U H ,也包括U 0、U E 、U N 和U RL 等这些附加电压,形成测量中的系统误差来源。但我们利用这些附加电压与电流I H 和磁感应强度B 的方向有关,测量时改变I H 和B 的方向基本上可以消除这些附加误差的影响。具体方法如下: 当(+B ,+I H )时测量,V 1=V H +V 0+V E +V N +V RL (1) 当(+B ,-I H )时测量,V 2=-V H -V 0-V E +V N +V RL (2) 当(-B ,-I H )时测量,V 3=V H -V 0+V E -V N -V RL (3) 当(-B ,+I H )时测量,V 4=-V H +V 0-V E -V N -V RL (4) 式(1)-(2)+(3)-(4)并取平均值,则得 )(4 14321V V V V V V E H -+-= +

高精度磁法测量工作流程

高精度磁法测量工作流 程 内部编号:(YUUT-TBBY-MMUT-URRUY-UOOY-DBUYI-0128)

目录 第一章出队前的准备 第一节野外用品准备 在接到出队任务时,磁测小组成员必须将出队所需的仪器、材料,测量物性标本的工具(标本架、电子称、钢尺、罗盘、记录本等)准备好,对野外安全措施物品等物资进行清点,发现所缺应立即上报负责人进行购买。当确定生产工具配备齐全后,小组成员须共同检查仪器及配套工具的完好程度,经检查一切正常

后,由项目负责人进行磁法仪器的分配,并做好相关记录。同时提醒工作人员在野外的生产注意事项和操作规程,各操作员接到仪器后要妥善保管、不定期的检查和维护,确保野外生产的顺利进行。 第二节工期的确定及资金的准备 项目负责人应提前收集工区的地形、地质及物化探资料,编写工作设计。根据收集来的地质资料,分析工区的地质、地形难易程度,再结合以往工作经验,确定出完成野外工作区任务的大体时间,然后上报给单位负责人审批。审批完成后从财务借野外生产备用资金。 第二章野外操作步骤 第一节踏勘 踏勘的主要目的是了解工区概况,以确定方法的有效性。 踏勘工作的工程布置图可根据收集来的地质及物化探资料初步布设,以测线垂直探测对象或已知异常的走向为原则,踏勘应包括下列内容:

a 核对地质情况及研究程度、了解可供利用的山地工程、测绘标志、以前的物化探测网及异常标志等; b 了解可布测区范围、测线方向和长度; c 了解工区地形、地貌、通视和交通运输等工作条件; d 收集(测定)主要岩矿(包括第四纪盖层)石的磁化率和剩磁参数; e 了解地质和人文干扰因素的种类、强度及分布等情况; f 采集少量矿样及高磁性的岩石进行物性测试,每个测点不少于5块标本,以提高代表性,初步了解有用矿产的种类、矿石富集程度及与磁性参数的关系。 第二节测网布设 根据委托人和设计要求,采用相关工作比例尺,基线采用中海达RTKV8进行布设,实地点位误差小于设计要求。测点布设采用手持GPS与磁测工作同时进行,工作前GPS需进行参数校正。 如需设计测网,首先确定测线方向,应以垂直探测对象或已知异常的走向为原则进行布设。这是因为垂直地质体走向上的磁场变化最大,测线沿此方向可以最小距离控制异常范围,而且垂直于走向的磁场变化特征最明显,有利于异常研究。测线的方向必须垂直于基线,并尽量把基线布置在邻近主要探测对象的地带或在测区中部,以减少主要异常部分的定点误差。在可能的情况下,使基线布置于通视条件好的地段,如山脊或山谷以便于联测工作的进行。

高精度磁法测量工作流程

高精度磁法测量工作流 程 公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]

目录

第一章出队前的准备 第一节野外用品准备 在接到出队任务时,磁测小组成员必须将出队所需的仪器、材料,测量物性标本的工具(标本架、电子称、钢尺、罗盘、记录本等)准备好,对野外安全措施物品等物资进行清点,发现所缺应立即上报负责人进行购买。当确定生产工具配备齐全后,小组成员须共同检查仪器及配套工具的完好程度,经检查一切正常后,由项目负责人进行磁法仪器的分配,并做好相关记录。同时提醒工作人员在野外的生产注意事项和操作规程,各操作员接到仪器后要妥善保管、不定期的检查和维护,确保野外生产的顺利进行。 第二节工期的确定及资金的准备 项目负责人应提前收集工区的地形、地质及物化探资料,编写工作设计。根据收集来的地质资料,分析工区的地质、地形难易程度,再结合以往工作经验,确定出完成野外工作区任务的大体时间,然后上报给单位负责人审批。审批完成后从财务借野外生产备用资金。

第二章野外操作步骤 第一节踏勘 踏勘的主要目的是了解工区概况,以确定方法的有效性。 踏勘工作的工程布置图可根据收集来的地质及物化探资料初步布设,以测线垂直探测对象或已知异常的走向为原则,踏勘应包括下列内容:

a 核对地质情况及研究程度、了解可供利用的山地工程、测绘标志、以前的物化探测网及异常标志等; b 了解可布测区范围、测线方向和长度; c 了解工区地形、地貌、通视和交通运输等工作条件; d 收集(测定)主要岩矿(包括第四纪盖层)石的磁化率和剩磁参数; e 了解地质和人文干扰因素的种类、强度及分布等情况; f 采集少量矿样及高磁性的岩石进行物性测试,每个测点不少于5块标本,以提高代表性,初步了解有用矿产的种类、矿石富集程度及与磁性参数的关系。 第二节测网布设 根据委托人和设计要求,采用相关工作比例尺,基线采用中海达RTKV8进行布设,实地点位误差小于设计要求。测点布设采用手持GPS与磁测工作同时进行,工作前GPS需进行参数校正。 如需设计测网,首先确定测线方向,应以垂直探测对象或已知异常的走向为原则进行布设。这是因为垂直地质体走向上的磁场变化最大,测线沿此方向可以最小距离控制异常范围,而且垂直于走向的磁场变化特征最明显,有利于异常研究。测线的方向必须垂直于基线,并尽量把基线布置在邻近主要探测对象的地带或在测区中部,以减少主要异常部分的定点误差。在可能的情况下,使基线布置于通视条件好的地段,如山脊或山谷以便于联测工作的进行。

磁导率介绍

中文名称:磁导率 英文名称:magnetic permeability 定义:磁介质中磁感应强度与磁场强度之比。分为绝对磁导率和相对 磁导率,是表征磁介质导磁性能的物理量。 磁导率μ等于中B与磁场强度H之比,即μ=B/H 通常使用的是磁介质的相对磁导率μr,其定义为磁导率μ与μ0之比,即μr=μ/μ0 相对磁导率μr与χ的关系是:μr=1+χ 磁导率μ,相对磁导率μr和磁化率xm都是描述磁介质磁性的物理量。 对于μr>1;对于μr<1,但两者的μr都与1相差无几。在大多数情况下,导体的相对磁导率等于1.在中,B与 H 的关系是非线性的磁滞回线,μr不是常量,与H有关,其数值远大于1。 例如,如果空气(非)的磁导率是1,则的磁导率为10,000,即当比较时,以通过磁性材料的是10,000倍。 涉及磁导率的公式:

磁场的能量密度=B^2/2μ 在(SI)中,相对磁导率μr是无量纲的,磁导率μ的单位是/米(H/m)。 常用的真空磁导率 常用参数 (1)初始磁导率μi:是指基本磁化曲线当H→0时的磁导率 (2)最大磁导率μm:在初始段以后,随着H的增大,斜率μ=B/H逐渐增大,到某一强度下(Hm),磁密度达到最大值(Bm),即 (3)饱和磁导率μS:基本磁化曲线饱和段的磁导率,μs值一般很小,深度饱和时,μs=μo。

(4)()磁导率μΔ∶μΔ=△B/△H。ΔB及△H是在(B1,H1)点所取的增量如图1和图2所示。 (5)微分磁导率,μd∶μd=dB /dH,在(B1,H1)点取微分,可得μd。 可知:μ1=B1/H1,μ△=△B /△H,μd=dB1/dH1,三者虽是在同一点上的磁导率,但在数值上是不相等的。 非磁性材料(如铝、木材、玻璃、自由空间)B与H之比为一个常数,用μ。来表示非磁性材料的的磁导率,即μ。=1(在CGS单位制中)或μ。=4πX10o-7(在RMKS中)。 在众多的材料中,如果自由空间(真空)的μo=1,那△么比1略大的材料称为顺磁性材料(如白金、空气等);比1略小的材料,称为反磁性材料(如银、铜、水等)。本章介绍的磁性元件μ1是大有用处的。只有在需要时,才会用铜等反磁性材料做成使磁元件的磁不会辐射到空间中去。 下面给出几个常用的参数式: (1)有效磁导率μro。在用L形成闭合中(漏磁可以忽略),的有效磁导率为:

矿产勘探中高精度磁法原理实例论文

浅谈矿产勘探中高精度磁法的原理与实例分析摘要:高精度磁法勘探在矿产资源勘查中应用广泛,其一是直接用于磁铁矿床的普查和勘探,可精确查明磁铁矿的平面分布范围;利用各岩、矿测定的磁参数,通过专用软件可以进一步推断确定矿体的埋深;其二用于寻找与磁性矿物共生的金属矿床,要重视弱磁异常的分析解释工作,充分研究引起弱磁异常的真正原因,结合地质的研究,查找有利成矿构造异常带进行验证,以达到找矿目的。地面高精度磁法勘探资料的解释成果,对指导地质勘探找矿具有较好的地质效果。 关键词:高精度磁法;多金属矿;勘探 abstract: high precision magnetic survey in the exploration of mineral resources is widely used, it is directly used for magnet ore prospecting and exploration, can accurately identify magnetite plane distribution range; the rock, ore determination of the magnetic parameters, through special software can further inference to determine the buried depth; second for finding and magnetic minerals symbiotic metal deposit, pay attention to weak magnetic anomaly analysis and interpretation work, full of the true reasons caused by weak magnetic anomaly, combining with geologic research, find favorable ore-forming tectonic belt is verified, in order to achieve the prospecting target.

多种材料的磁导率

非铁磁性物质的μ近似等于μ0。而铁磁性物质的磁导率很高,μ>>μ0。铁磁性材料的相对磁导率μr=μ/μ0如铸铁为200~400;硅钢片为7000~10000;镍锌铁氧体为10~1000;镍铁合金为2000;锰锌铁氧体为300~5000;坡莫合金为20000~200000。空气的相对磁导率为1.00000004;铂为1.00026;汞、银、铜、碳(金刚石)、铅等均为抗磁性物质,其相对磁导率都小于1,分别为0.999971、0.999974、0.99990、0.999979、0.999982。 铁粉心 磁导率10左右材料以优良的频率特性和阻抗特性良好的温度特性是雷 达和发射机滤波用电感器最佳材料; 磁导率33材料最适合在几十A到上百A的大电流逆变电感器,如果对体积和温升要求不高,可以使用其做频率底于 50KHz的开关电源输出电感器,APFC电感器; 磁导率75材料是做差模电感器和频率在20K左右的滤波电感器储能电感器的高性价比材料。 铁镍50 该材料最适合用做差模电感器但是价格很高,由于原来国内能做铁镍钼 的厂家做的铁镍钼性能很差,所以一些开关电源厂家和军工客户都使用 铁镍50材料做储能电感器,其实这是错误的选择,因为这种材料的损 耗仅好于铁粉心,是铁硅铝的2倍左右,是铁镍钼的三倍左右,但是该 材料同样磁导率下,直流叠加特性好于铁硅铝材料, 虽然它的Bs值达14000Gs,但是由于磁滞回线的形状不一样,所以它的 直流叠加特性并不好于铁镍钼材料(只是原来国内能做的厂家做的性能 较差)。 铁硅铝 高性价比材料,是铁粉心的替代品(不包括低磁导率铁粉心)。 铁镍钼

价格与铁镍50相当(我公司),损耗最低材料,频率特性最好的材料, 如果将您正在使用的国内公司的铁镍50材料换成我公司的铁镍钼材料 将大大提高您的模块效率。不信您可以索要样品适用。 四种金属磁粉心性能和价格对比

材料的介电常数和磁导率的测量

无机材料的介电常数及磁导率的测定 一、实验目的 1. 掌握无机材料介电常数及磁导率的测试原理及测试方法。 2. 学会使用 Agilent4991A 射频阻抗分析仪的各种功能及操作方法。 3. 分析影响介电常数和磁导率的的因素。 二、实验原理 1. 介电性能 介电材料(又称电介质)是一类具有电极化能力的功能材料,它是以正负 电荷重心不重合的电极化方式来传递和储存电的作用。极化指在外加电场作用 下,构成电介质材料的内部微观粒子, 如原子, 离子和分子这些微观粒子的正负 电荷中心发生分离, 并沿着外部电场的方向在一定的范围内做短距离移动, 从而 形成偶极子的过程。 极化现象和频率密切相关, 在特定的的频率范围主要有四种 15 极化机制:电子极化 (electronic polarization ,1015Hz),离子极化 (ionic polarization ,1012~1013Hz),转向极化 (orientation polarization , 1011~1012Hz)和 空间电荷极化 (space charge polarization ,103Hz)。这些极化的基本形式又分为位 移极化和松弛极化,位移极化是弹性的,不需要消耗时间,也无能量消耗,如电 子位移极化和离子位移极化。 而松弛极化与质点的热运动密切相关, 极化的建立 需要消耗一定的时间, 也通常伴随有能量的消耗, 如电子松弛极化和离子松弛极 化。 相对介电常数( ε),简称为介电常数,是表征电介质材料介电性能的最重 要的基本参数,它反映了电介质材料在电场作用下的极化程度。 ε的数值等于以 该材料为介质所作的电容器的电容量与以真空为介质所作的同样形状的电容器 的电容量之比值。表达式如下: 式中 C 为含有电介质材料的电容器的电容量; C 0 为相同情况下真空电容器的电 容量;A 为电极极板面积; d 为电极间距离; ε0 为真空介电常数, 等于 8.85 ×10-12 F/m 。 另外一个表征材料的介电性能的重要参数是介电损耗, 一般用损耗角的正切 tan δ)表示。它是指材料在电场作用下,由于介质电导和介质极化的滞后效应 而引起的能量损耗。 材料的介电常数和介电损耗取决于材料结构和极化机理。 除 此之外,还与工作频率、环境温度、湿度有关。 在交变电场作用下,材料的介电常数常用复介电常数表达: C C 0 1 Cd 0A 1)

高精度磁法在三道林子矿区的应用

高精度磁法在三道林子矿区的应用 【摘要】磁法勘探是地球物理勘探的重要分支,它是通过观测和分析由岩石、矿石或其他探测对象磁性差异所引起的磁异常,进而研究地质构造及矿产资源或其他探测对象分布规律的地球物理方法。2012年我单位在辽宁省铁岭县三道林子矿区开展矿工作,在工作过程中,对本矿区采用1:10000高精度磁法测量扫面工作,了解矿区内磁铁石英岩捕虏体在混合岩内的分布情况,在对所取得的磁测成果进行资料整理利用磁场强度变化特征,研究磁异常的展布规律,为在矿区内开展铁矿找矿工作提供依据。 【关键词】磁法勘探三道林子矿区异常解译 1 矿区概况 工作区行政区划属辽宁省铁岭县,面积16km2。该区交通便利,沈阳—抚顺国道在矿区南侧通过,矿区与乡、国道之间有乡级公路相通。 工作区属辽宁省北部山区,区内四周高山林立,森林密布,森林覆盖率80%。地貌属中低山区,向西地势渐低。区内水系发育,主要河流有浑河、沙河、柴河和清河等,上述河流及支流呈树枝状构成全区的水系分布,各水系长年有水,水量随季节变化。 区内水系发育,主要河流有浑河、沙河、柴河和清河等,上述河流及支流呈树枝状构成全区的水系分布,各水系长年有水,水量随季节变化。区内植被发育,山区广泛覆盖有灌木丛和榨树及次生林。 本区属湿润、半湿润季风气候。最高气温35℃,最低气温-27℃,年平均气温5-7℃。年平均降水量700-900mm,雨量多集中于七、八月份,占全年降水量的一半,无霜期约150天。 区内工业发达,矿产资源丰富,矿产主要有铁矿、铜矿、铅锌矿、金矿等。 2 工作区地质概况 三道林子矿区矿区内地层较简单,仅在东南部出露有小范围的太古宇鞍山群通什村组红透山段,岩性为角闪斜长变粒岩、二长变粒岩、角闪变粒岩、斜长角闪岩等,所夹磁铁石英岩扁豆体,部分可达到铁矿的工业价值。矿区大部分出露太古宇混合岩及混合花岗岩,其金的含量高于区域背景值,为本区的主要矿源层。在混合花岗岩间夹有少量磁铁石英岩,部分成为规模较小的铁矿点。矿区位于近东西向嵩山堡——王家小堡断裂带和北东向柴河堡——摩离红山断裂带的旁侧,其次级近东西向、北东向、北西向断裂构造发育,含金地质体多赋存于北东向的构造裂隙中。区内无岩浆岩体出露,但脉岩较为发育,主要为石英脉、闪长岩脉、闪长玢岩脉和煌斑岩脉,多呈北东向分布。其中石英脉矿化蚀变较强烈,是区内

磁感应强度和磁导率

磁感应强度B 磁感应强度B可以这样定义,足够小的电流元Idl(I为导线回路中的恒定电流,dl为导线回路中沿电流方向所取的失量线元)在磁场中所受的力最大方向时,所受到的最大力dFmax与Idl的比值: B=dFmax/Idl 恒定磁场中各点的磁感应强度B都具有确定值,它由磁场本身决定,与电流元Idl 大小无关。电流会在其周围产生磁场。一个线圈绕得很紧密的载流螺绕环,总匝数N匝,电流I,利用安培环路定律可以求出螺绕环内离环心O半径r处P点的磁场的磁感应强度B0 B0=μ0NI/2πr 式中:μ0真空磁导率μ0=4πe-7 (N/A^2);N总匝数;I电流,安A。 在SI中,磁感应强度B单位特[斯拉]T,1T=1N/A·m=1Wb/m^2。磁感应强度B的概念比较复杂,有各种定义方法,感兴趣的话可参阅相关参考书1T=10000Gs(高斯) 磁场强度H 磁场强度H与电场中的电位移矢量D相似。 真空中原来的磁场的磁感应强度B0,由于引入磁介质而产生附加磁场,其磁感应强度B’,则磁介质总的磁感应强度B是B0和B’的矢量和,即 B=B0+B’ B与B0的大小比称相对磁导率μr= B/B0 。对于铁磁质磁性很强的材料μr远远大于1。不同的物质对磁场的影响非常大,因此引出了一个辅助矢量——磁场强度H。磁介质内磁场强度H沿闭合路径的环流等于闭合路径包围的所有传导电流的代数和(存在磁介质时的环路安培定理)。 ∮LH·dl=∑LI0i 象电流互感器之类的螺绕环磁场强度H H=NI/2πr r 为到磁环中心的半径。

磁感应强度矢量B与磁场强度矢量H的关系: B=μ0H+μ0M μ0真空磁导率;M磁化强度表示磁介质的磁化程度。试验表明,在各向同性均匀磁介质中,M与H成正比,即 M=χmH 真空中没有介质时,M=0,得出: B0=μ0H M磁化强度表示磁介质的磁化程度,μ0真空磁导率 试验表明,在各向同性均匀磁介质中,B与H成正比,即 B=μ0(1+χm)H=μH 设μr=(1+χm),为相对磁导率 螺绕环中有磁介质的载流螺绕环,磁介质内的磁感应强度B B=μH=μ0μrNI/2πr μr磁介质相对磁导率,μ0真空磁导率。 磁场强度H单位是安/米(A/m)。在磁路设计中H矢量有广泛的应用。在互感器中就是励磁安匝与平均磁路长度的比值H=I·n /L ,一般使用安匝每厘米(A/cm)单位。磁性材料刚开始时O点随着电流nI变大,磁感应强度B也开始缓慢变大,当到a点时电时,B开始急剧变大,当到b点,B增加开始变慢,当到c点H再变大时,B几乎不再变大,我们说材料被磁化到了饱和。达到饱和之后,无论H 怎样增大,材料的磁感应强度也不再增大。此时的磁感应强度称为饱和磁感应强度,用Bs来表示。B-H关系画成曲线,就是材料B-H磁化曲线。饱和磁感应强度是磁性材料的一个重要指标。 在SI中,磁场强度H单位是安[培]每米(A/m)。在磁路设计中H矢量有广泛的应用。 磁导率μ 在各向同性的均匀磁介质中,B与H成正比关系: B=μH

高精度磁法在某磁铁矿勘察中的应用

高精度磁法在某磁铁矿勘察中的应用 磁法勘探是通过观测和分析由岩(矿)石或其他探测对象磁性差异所引起的磁异常,进而研究地质构造和矿产资源或其他探测对象分布规律的一种地球物理方法。本文利用G856-F型高精度磁力仪,对某地区的磁铁矿勘察进行1:5000的高精度磁测。通过室内对数据的处理与解释,圈定了异常体的范围,推断解释了引起磁异常的原因以及分析预测了磁铁矿的找矿范围。 标签:磁法勘探高精度磁测磁铁矿磁异常 1引言 高精度磁测能够使获得的磁场信息更加丰富和详细,可以解决由以往的中、低精度磁测无法或难以解决的一些找矿和其它問题,极大地提高了磁法解决问题的能力。近几年来,随着高分辨率磁力仪的国产化,我国的地面高精度磁测工作蓬勃开展起来了,它在固体矿产勘探、油气矿床勘查和考古等方面得到了广泛地应用[1]。 2区域地质、地球物理特征 2.1区域地质特征 在区域内出露的主要地层有变质岩系和覆于其上的沉积盖层,它们分别属于太古界的阜平群和中上元古界的长城系和蓟县系。除了上述两者,区域内出露的其它地层还包括第四系、侏罗系、奥陶系、甘陶河群、五台群和桑干群等。太古界阜平群变质岩系按照从新到老的顺序有四道河组、木厂组、漫山组、南营组、团泊口组、索家庄组等。主要含有黑云(角闪)斜长片麻岩、斜长角岩、浅粒岩、大理岩、磁铁石英岩、含硅线石球粒浅粒岩等主要岩性。 中上元古界的沉积盖层的岩性主要为含燧石条带和燧石结核的白云岩,以及一些泥质白云岩。区域内的矿床对盖层岩性的选择性不是很明显,它发布于长城系高于庄组和蓟县系雾迷山组中。区域内横跨两条大断裂带(即紫荆关—乌龙沟断裂带和怀柔—石家庄断裂带),发育有司各庄—良岗—杜岗—西陵背斜。区域内构造活动以燕山期最为激励,形成了北东—北北东向构造,组成了区域构造的基本骨架。区域内褶皱主要为阜平期基地褶皱和燕山期的盖层褶皱。 2.2地球物理特征 表1中为区域内及其周边地区主要岩(矿)石磁性参数的统计。由表1中可以看出,在区域内沉积岩和变质岩的磁性都比较弱,为弱磁性层或无磁性层。而区域内的岩浆岩具有较强磁性,并且具有磁性变化大的特点,其磁化率低值仅为0.127×103SI,但其磁化率最高值可达154×103SI,并且磁化率的平均值也在30~60×103SI之间。而铁矿石具有更为突出的强磁化率和强剩磁特征,与其他岩(矿)

不锈钢的磁导率

不锈钢能被磁铁吸引吗 日常生活中我们接触较多的奥氏体型不锈钢(有人称之为镍不锈)和马氏型不锈钢(有人称之为不锈铁,但不科学,易误解,应回避)两大类。奥氏体型不锈钢由于在钢中加入较高的 铬和镍(含铬在18%左右,Ni在4%以上),钢的内部组织呈现一种叫奥氏体的组织状态,这种组织是没有导磁性的,不能被磁铁所吸引。 钢铁的奥氏体组织在770摄氏度以上失去铁磁性。不锈钢中加入大量的合金,使部分不锈 钢的奥氏体相区扩大到室温。这种奥氏体不锈钢不具有铁磁性。除此之外的其它的铁素体不 锈钢、马氏体不锈钢等等,都具有铁磁性。 能被吸起的是不锈铁一般称作Cr13,不锈钢有1Cr18Ni9Ti和0Cr18Ni9Ti等。 人们常以磁铁吸附不锈钢材,验证其优劣真假。不吸无磁,认为是好的,反之,则认为是冒 牌假货。其实,这是一种不切实际的辨别方法。一般,经营不锈钢材料已有十余年的人都知 道,依靠传统的是否有磁性来判别不锈钢的方法,很有可能吃亏。 据他们介绍,不锈钢种类繁多,常温下按组织结构可分为奥氏体型和马氏体或铁素体型。奥氏体型是无磁或弱磁性,马氏体或铁素体型是有磁性。然而,也并不一定如此。如通常用作 装修管板的奥氏体型的304材质,一般来讲是无磁性的,但因冶炼造成化学成分波动或加工状态不同也可能出现磁性,这不能认为是冒牌或不合格。另外304不锈钢经过冷加工, 组织结构也会向马氏转化,冷加工变形度越大,马氏体转化越多,钢的磁性就越大。相反,质量次一点的200系列不锈钢,很有可能不带磁性,由此判定它是货真价实的不锈钢,就大错特错了。 由磁铁的特性决定的如果按原子电流解释就是电流产生的磁场磁化别的物体磁化物体产生电场电场互相作用产生力的作用

无磁、抗磁、弱磁材料的磁导率测量

磁导率测量仪JDZ-2型号的使用说明 一、使用步骤: a调“0” b测量无磁不锈钢 c标定1.22基准模块 三、导磁率测量仪使用说明: 导磁率测量仪工作原理是利用磁通门原理来实现对抗磁材料导磁率的测量,具有操作简单、工作稳定可靠等特点,用于测量抗磁性材料的导磁率。 1 工作原理

线路经振荡、分频、后一方面经功放电路后给探头初级提供激磁电流,另一方面经倍频、移相后为相敏检波器提供相检参考信号,探头输出信号经选频放大后送入相敏检波器对测量信号进 行检波,经有源滤波后送入显示电路。 2 技术指标 2.1 工作电源:AC 220V 50Hz ±10%; 2.2 测量精度:±2.5%; 2.3 测量范围: 1.00~2.00; 2.4 工作温度:10~40℃; 2.5 消耗功率:≤10W; 2.7 测试环境:0~40摄氏度,探头500毫米内无强磁场; 2.8测量方法:紧贴材料,对表面形状没有要求。 3 校准与测试 3.1 接上电源插头,将电源同交流220V接通,打开电源“开关”(仪器背面),使仪器预热30分钟。 3.2插上导磁率探头,测量前首先利用探头自带调零器调零,使仪器指示在正、负零(误差允许±0.003)左右。 3.3 测量前应对仪器进行校准,校准方法:探头调零后,将探头前端(磁钢部分)垂直于校准标准样块中间部位,仪器指示值应为标准样块的给定值(误差允许±0.003),若仪器指示偏离该 值,可通过调节探头表面上的零位调节螺母调节到标准值。 3.4测量零件时,将探头端头垂直于被测物体,并轻轻接触被测物体表面,便可对抗磁性材料进行导磁率测量。 3.5 测量读数: 由于真空磁导率为1.00,测量读数应为μ= 1+表头读数,如测量某材料导磁率时仪器显示值为0.155,则材料导磁率为1.155。 3.6 仪器超量程时显示“1”或“-1”。 4 注意事项 4.1 仪器所带测量探头属敏感器件,对铁磁物特别敏感,使用中或使用后应轻拿轻放,不可敲打或撞击,不可用探头测量或接触铁磁物质,以免造成探头零位漂移或测量灵敏度下降。 4.2机内线路精密,各电位器都与测量精度有关,出厂时经过严格校准,不要随意打开机箱进行调节,一旦调节某个器件,仪器需经标准重新校准后方可使用。 4.4为了保证仪器测量准确度,仪器使用一段时间后,可随时对仪器进行校准,

高精度磁法勘探实习报告(质子磁力仪学习)

本科生实习报告 实习类型生产实习 题目高精度磁法 学院名称地球物理学院 专业名称勘查技术与工程 学生姓名0000000 学生学号0000000000000 指导教师贾真李军张赛民李才明实习地点成都理工大学校内 实习成绩 二〇一七年十二月二〇一七年十二月

填写说明 1、实习类型填写为:认识实习、生产实习、教学实习、综合实习等与专业培养 方案一致的实习类型; 2、专业填写为专业全称,有专业方向的用小括号标明; 3、封面底下日期请填写实习日期,应与培养方案的实习时间吻合; 4、格式要求: ①用A4纸双面打印(封面双面打印)或在A4大小纸上用蓝黑色水笔书写。 ②打印排版:正文用宋体小四号,1.5倍行距,页边距采取默认形式(上下 2.54cm,左右2.54cm,页眉1.5cm,页脚1.75cm)。字符间距为默认值 (缩放100%,间距:标准);页码用小五号字底端居中。 ③具体要求: 题目(二号黑体居中); 摘要(“摘要”二字用小二号黑体居中,隔行书写摘要的文字部分,小4号宋体); 关键词(隔行顶格书写“关键词”三字,提炼3-5个关键词,用分号隔开,小4号黑体); 正文部分采用三级标题; 第1章××(小二号黑体居中,段前0.5行) 1.1 ×××××小三号黑体×××××(段前、段后0.5行) 1.1.1小四号黑体(段前、段后0.5行) 参考文献(黑体小二号居中,段前0.5行),参考文献用五号宋体,参照《参考文献著录规则(GB/T 7714-2005)》。

摘要 成都理工大学2014级专业1-3班于2017年12月18日至20日在校内青年友谊林开展了磁法勘探实习。整个实习可以分为五个环节,包括实习内容讲解、仪器性能检测、测线观测、磁性参数测定以及数据处理。12月18日上午,在东苑教室实习老师首先进行了实习内容讲解,主要包括实习内容、要求及报告的具体编写;12月18日下午,实习老师带我们在青年友谊林进行了仪器(PMG2 型质子磁力仪)的使用讲解与性能测试,主要包括噪声水平与探头一致性检测;12月19日,同样在青年友谊林,实习老师带我们进行了测线观测以及观测数据的处理解释;12月20日,同样在青年友谊林,实习老师带我们进行了磁性参数的测定以及测得的磁性数据的处理解释。通过本次磁法勘探实习我们一方面学会了PMG2 型质子磁力仪的具体操作使用以及对青年友谊林地下具体情况的探测解释;另一方面通过对地层的磁法勘探仪器操作与对所获得的磁性数据解释分析,我们巩固了磁法勘探是所需要的相关磁法专业知识,学会了勘探作业时的具体要求。关键词:噪声水平检测、探测一致性检测、日变观测

电感系数和初始导磁率

电感系数和初始导磁率 AL:电感系数。ui:初始磁导率。 拿一个物体来做比喻,有质量,密度和体积,铁芯有AL,Ui和体积(看成是磁芯大小), 固定的物体一般密度是固定的,体积越大,质量越大;固定的铁芯材质Ui是固定的,体积越大,AL 越大。 ui值决定AL值,可以这样说吗? 不能这么说的绝对。UA/L就是AL。也就是说影响AL的还有截面积和磁路长度,ui只与材料有关.而AL不仅与材料有关.而且与尺寸有关.如R5材质.其UI值为5000.但他的AL可以是2000,3000NH等.而且AL值是可以调的.所以.各磁环供货商可以跟据不同要求做出不同的AL值出来.这是我个人的认识. 一般的CORE制造商都会依照国际标准来制作产品,所以其CORE的AL值和UI值也是参照国际标准而制定的。 AL值是可以用公式来计算的,例一个简单的IRON COIL之L值计算公式为:L=AL×N2,其反过来就是AL=L/N2 而ui值也是有公式可套用的:ui={[L(uh)×Le]/(4N2×Ae)}×103 ui是材料的初始磁导率,是材料固有特性,每种材料都有一个ui值。 AL:磁芯的单匝电感值。单位nH/N^2。 ui=C1*L/(4πN^2) C1:磁芯常数,一般磁芯产品目录上有。N^2,即N的平方 AL=0.4л*μi*Ae/Le 其中μi为初始磁导率Ae为磁芯中柱的横截面积Le为磁路的平均长度 体积大不一定代表AL大.你拿T13*7*5和T16*12*8的AL做比较你就知道了 ui 是初始磁导率,AL 是磁芯的单圈感量,AL值是由磁芯的初始磁导率和其形状尺寸所决定的。大多磁芯厂家的产品目录上都有详细介绍! 简单的例子: AL=K*ui与I=U/R类似==>K系数为假设的某个参数。代表AL值与ui之间的某种关系大家都知道想要提高电流只有提高电压或减小电阻。如果公式这样写呢?R=U/I如果这样写会不会出现原本是10欧的电阻因为电压的改变而导致电阻的弯化呢?相信大家知道R是材料本身的特性。不管如何改变U与I其都不会改<不考虑温升而导致的变化>。

电导率电容率磁导率测量和意义

电动力学 电导率、电容率、磁导率的测定及意义 指导教师:XXX 专业:XXX 学号:XXXXXXXXXXXX 姓名:XXX XXXX大学 XXXX年X月X日

电导率、电容率、磁导率的测定及意义 摘要: 本文章主要探讨电动力学几个基本物理名词——电导率,电容率,磁导率——各自意义及其测量。 关键词: 电导率,磁导率,电容率,意义,测量 引言: 这些基本名词是电动力学的必备知识,它们不仅在历史上有着重大意义,对于学习电动力学的学者也是至关重要的。由于笔者才疏学浅,仅做一些简单的介绍,供各位批评指正。 一、电导率 1.定义 物理学概念,指在介质中该量与电场强度之积等于传导电流密度。对于各向同性介质,电导率是标量;对于各向异性介质,电导率是张量。生态学中,电导率是以数字表示的溶液传导电流的能力。单位以西门子每米表示。电导率是表示物质传输电流能力强弱的一种测量值。当施加电压于导体的两端时,其电荷载子会呈现朝某方向流动的行为,因而产生电流。电导率是以欧姆定律定义为电 流密度和电场强度的比率: 。 有些物质会有异向性的电导率,必需用 3 X 3 矩阵来表达(使用数学术语,第二阶张量,通常是对称的)。 电导率是电阻率的倒数。在国际单位制中的单位是西门子/米: 。 2.电传导性 是物质可以传导电子的性质。按物质是否具有电传导性,可把物质分为导体,半导体和绝缘体。 固态半导体的掺杂程度会造成电导率很大的变化。增加掺杂程度会造成高电导率。水溶液的电导率高低相依于其内含溶质盐的浓度,或其它会分解为电解质的化学杂质。水样本的电导率是测量水的含盐成分、含离子成分、含杂质成分等等的重要指标。水越纯净,电导率越低(电阻率越高)。水的电导率时常以电导系数来纪录;电导系数是水在 25°C 温度的电导率。

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