地下铁磁物体的分步磁定位方法
磁铁定位器使用方法
磁铁定位器使用方法磁铁定位器是一种用于检测金属物体的工具,它可以帮助我们快速准确地定位到需要找到的金属物体。
在使用磁铁定位器时,需要注意一些细节和步骤,下面将详细介绍磁铁定位器的使用方法。
一、准备工作1.选购适合自己需求的磁铁定位器。
市面上有多种不同类型的磁铁定位器,例如手持式、地下式等,需要根据自己的需求选择适合自己的型号。
2.了解使用环境。
在使用磁铁定位器前,需要了解所处环境是否适合使用。
例如,在电子设备附近或强电场环境中使用可能会影响精度和稳定性。
3.检查设备是否完好。
检查设备是否有损坏或缺陷,并保证设备充电充足。
二、操作步骤1.打开磁铁定位器开关。
通常情况下,开关按钮在磁铁定位器底部或侧2.调节灵敏度。
根据所需检测物品大小和深度调节灵敏度,通常情况下旋钮在磁铁定位器侧面。
3.开始检测。
将磁铁定位器靠近需要检测的物品,缓慢移动,直到磁铁定位器发出声音或震动提示。
在检测过程中,保持磁铁定位器与地面垂直。
4.标记位置。
当磁铁定位器提示有金属物体时,需要用标记工具标记位置,以便后续操作。
5.挖掘或取出物品。
根据标记位置挖掘或取出金属物品,并注意安全。
三、使用注意事项1.使用时要避免接触到强电场和电子设备等可能会影响精度的环境。
2.使用时应保持磁铁定位器与地面垂直,并避免在金属表面上快速移动。
3.使用后应及时清洗和存放,以保证下次使用时能够正常工作。
4.在使用过程中如果发现设备异常或损坏应及时停止使用并进行维修或总结:通过以上介绍,我们了解到了磁铁定位器的基本操作步骤和注意事项。
在实际操作中,我们需要根据实际情况进行调整和操作,并严格遵守安全规范。
只有这样,才能保证磁铁定位器的正常使用和检测效果。
磁铁和指南针的正确使用方法
磁铁和指南针的正确使用方法
一、磁铁的正确使用方法。
1.1 了解磁铁的特性。
磁铁有南北极,同极相斥,异极相吸。
这是使用磁铁的基本常识。
就像“一个巴掌拍不响”,得两极相对,才有磁力的作用。
1.2 存放要得当。
千万别把磁铁乱丢乱放,特别是别让它靠近那些怕磁的东西,像手表、手机、电脑啥的,不然“城门失火,殃及池鱼”,这些电子产品可就容易出毛病啦。
1.3 正确吸附物品。
用磁铁吸附东西时,得保证接触面干净平整,这样才能吸得牢。
而且要估摸好磁力大小,别指望一块小磁铁能吊起大铁块,那可就是“蚍蜉撼大树,可笑不自量”喽。
二、指南针的正确使用方法。
2.1 水平放置。
使用指南针时,一定要让它平平稳稳地待着,歪了斜了可就不准啦,这就好比“根基不牢,地动山摇”。
2.2 远离磁场干扰。
别在有强磁场的地方用指南针,比如大磁铁旁边、高压电线附近。
不然,指南针就像“无头苍蝇”,乱指一气。
2.3 校准方向。
使用前,先搞清楚地磁北极和地理北极的差别,不然指的方向就会差之毫厘,谬以千里。
三、综合使用注意事项。
3.1 避免碰撞。
不管是磁铁还是指南针,都别磕着碰着,这东西娇贵着呢,一撞可能就不好使了。
3.2 定期检查。
时不时检查一下磁铁和指南针的性能,有问题及时发现,别等到要用的时候“临阵磨枪”,发现不好使了,那可就抓瞎啦。
正确使用磁铁和指南针,能给我们的生活带来很多便利。
可要是用错了,那可就麻烦喽。
所以,大家一定要牢记这些方法,让它们成为我们的好帮手!。
【初中地理】地球物理知识之八
【初中地理】地球物理知识之八磁石(又称吸铁石)吸引铁片,犹如慈母爱抚子女,故早期称之为慈石,以表其情意。
以后,不知为什么去掉了这个颇带人情味的心,而代之以左偏旁的石,才有今日之磁石。
古人把磁针挂在指南针上。
后来我知道,磁针没有指向北方和南方,而是略微指向东方和西方。
这是导向特性和偏磁特性。
古人并不了解这种现象,但将其归因于磁铁的某种神秘力量。
磁石之所以具有指南特性,归根结底不在磁石自身,而是地球磁场与磁石的相互作用结果。
对于地磁场的观测,除固定的台站进行连续记录,还有海上和高空的磁测量,以及由火箭和卫星进行观测等。
通常记录磁场的垂直分量z、水平分量h和磁偏角d或磁倾角i。
它们通称为地磁要素。
地磁场的分布非常规则。
磁倾角等于零的地方形成磁赤道,磁倾角等于90的地方形成磁极(南北磁极)。
地磁极的位置与地理磁极的位置不一致,这就是磁偏角的原因。
地球磁场有三个明显特点,第一,地磁场的主要成分(约占80%),由偶极场提供。
由于这一点,早期的地磁学工作者误认为地球是一个大磁体,实际上是由于地球内部高温,深部岩石并不存在磁性造成的。
第二,非偶极场的变化中心随时间有一个向西移动的趋势,习惯上称为西向漂移,人们对此有不同解释。
一种看法认为,由于地核内部存在径向流动,根据角动量守恒定律,上升物质为保持原角动量数值而增加转速,从而形成外核与内核的转动速度差别。
因为外核是地磁场源,外核转速较内核慢,从而导致主磁场向西移动。
第三,地磁场的总强度是比较弱的,其大小相当于一个马蹄玩具磁铁的强度,但是由于它分布在如此巨大的地球上,因而形成一道天然屏障,屏蔽着外空射向地球的高能带电粒子和宇宙射线,并且将这些捕获的大量质子、电子等构成内外辐射带。
这两个辐射带在几万公里高空,它们受太阳活动影响,又造成地磁场的急剧变化(如磁暴等)。
根据古地磁的研究,在地质时代,地球上的物体受到磁场的影响。
一些岩石(如从地面涌出的岩浆)在高温下会被磁化,并获得与磁场方向一致的磁性。
磁梯度法在特大埋深地下管线探测中的应用
磁梯度法在特大埋深地下管线探测中的应用摘要:地下管线是城市的重要基础设施。
深埋地下管线精确探测一直是管线探测领域的重点和难点。
本文着重阐述和分析磁梯度法探测深埋地下管线的原理及施工方法。
关键词:深埋地下管线精确探测、磁梯度测量定位技术Magnetic gradient method in large buried depth of the application of the underground pipeline detectionAbstract: urban underground pipeline is an important infrastructure. Deep underground pipeline accurate detection has been pipeline detection areas of emphasis and difficulties. This paper discussed and analyzed magnetic gradient method for detection of deep buried underground pipeline principle and construction method.Keywords: deep underground pipeline accurate detection, magnetic gradient measurement positioning technology1、前言地下管线是城市重要的基础设施。
随着我国城市建设的日益加速和工业建设的大力进行,大量的管线被以直埋、顶管等各类方式铺设于城市地下空间。
由于城市浅层空间日趋饱和,以及避让障碍物、规避不利地形等原因,地下管线的铺设已日趋向深部空间发展。
大部分管线施工单位在建设过程中,因为施工管理问题,或因施工环境、技术条件等的限制,不能对新建管线进行竣工测绘,多数管线空间位置信息缺失,给后续工程建设及管线安全运行埋下了重大隐患。
磁学中的磁场线分布
磁学中的磁场线分布在我们探索磁学的奇妙世界时,磁场线分布是一个至关重要的概念。
它不仅帮助我们直观地理解磁场的特性,还为解决各种与磁相关的问题提供了有力的工具。
想象一下,磁场就像是一个看不见的“力场”,而磁场线则是我们用来描绘这个“力场”形状和方向的线条。
磁场线从磁北极出发,环绕着磁场,最终回到磁南极。
这就如同河流从源头流出,经过蜿蜒的路径,最终汇入大海。
让我们先从最简单的情况说起——条形磁铁的磁场线分布。
当我们把一些铁粉撒在条形磁铁周围的一张纸上时,铁粉会沿着磁场线的方向排列,形成清晰的曲线。
我们可以看到,磁场线在磁铁的两端(即磁极)附近最为密集,这意味着磁场的强度在磁极处最大。
而且,磁场线在磁铁外部是从北极指向南极,而在磁铁内部则是从南极指向北极,形成一个闭合的回路。
再来看一下通电直导线周围的磁场线分布。
用右手定则可以帮助我们确定磁场线的方向。
大拇指指向电流的方向,其余四指弯曲的方向就是磁场线的环绕方向。
这时的磁场线是以导线为中心的同心圆,越靠近导线,磁场线越密集,磁场强度也就越大。
环形电流产生的磁场线分布则又有所不同。
它的磁场线类似于条形磁铁的磁场,只不过这个“磁铁”是环形的。
如果把环形电流想象成一个由许多小段直导线组成的回路,那么每一小段直导线产生的磁场叠加起来,就形成了环形电流的磁场。
接下来是螺线管。
当电流通过螺线管时,它产生的磁场类似于一个条形磁铁的磁场。
螺线管的磁场线在内部是平行的直线,并且磁场强度相对均匀。
这使得螺线管在很多电子设备中得到广泛应用,比如电磁铁。
在实际生活中,磁场线分布的知识有着广泛的应用。
例如,在电动机和发电机中,磁场线的分布和变化是实现能量转换的关键。
在磁共振成像(MRI)技术中,通过对磁场线的精确控制和测量,可以获得人体内部组织的清晰图像,帮助医生诊断疾病。
磁场线分布的研究也有助于我们理解地球的磁场。
地球就像一个巨大的条形磁铁,它的磁场线从地理北极附近出发,弯曲着回到地理南极附近。
勘探的磁铁的技巧
勘探的磁铁的技巧勘探磁铁是一种常用的地质勘探方法,主要用于检测地下的磁性物质,例如矿石、磁性矿物和地质构造等。
以下是一些勘探磁铁的技巧:1. 选用合适的磁铁:选择合适的磁铁对于勘探效果至关重要。
常用的磁铁包括手持磁铁、三脚架磁铁和航空磁铁等。
根据勘探需求和地质条件选择适合的磁铁。
2. 待勘探区域的准备:在开始勘探前,需对待勘探区域进行一定的准备工作。
例如清理地面上的金属杂物,避免对勘探结果产生干扰。
3. 测量基准点的确定:在勘探前需要确定测量的基准点。
通常选择容易辨认且不受磁干扰的地貌特征或标志物作为基准点,以确保测量的准确性。
4. 勘探路径和网格的布置:根据勘探需求和磁性物质的特性,合理规划勘探路径和网格布置。
通常采用直线或曲线的勘探路径,并根据磁性物质的分布情况选择合适的勘探密度。
5. 测量和记录数据:通过磁铁对待勘探区域进行磁场强度的测量。
在测量过程中,需确保磁铁与地面保持一定的高度和距离,以保证测量结果的准确性。
同时,对测量的数据进行记录,以备后续分析和处理。
6. 数据处理和解释:通过对测量数据进行处理和解释,识别并图示出地下磁性物质的分布情况。
常用的数据处理方法包括剖面图、等值线图和三维模型等。
7. 交叉验证和进一步勘探:为了验证测量结果的准确性,可以进行交叉验证。
通过在已知磁性物质存在的区域进行测量,并与实际情况进行比对,以确认勘探结果的可靠性。
如果需要更详细的信息,可以进行进一步的勘探工作,例如钻探或地震勘探等。
以上是一些勘探磁铁的常用技巧,但需要根据具体勘探目的和地质条件灵活运用,并结合其他地质勘探方法进行综合分析和解释。
2019中考物理知识点-磁现象
2019中考物理知识点:磁现象·初中物理磁现象知识点磁现象1.磁性:磁铁能吸引铁、钴、镍等物质的性质(吸铁性)。
2.磁体:具有磁性的物质。
分类:永磁体分为天然磁体、人造磁体。
3.磁极:磁体上磁性最强的部分叫磁极。
(磁体两端最强中间最弱)种类:水平面自由转动的磁体,指南的磁极叫南极(S),指北的磁极叫北极(N)。
作用规律:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
说明:最早的指南针叫司南。
一个永磁体分成多部分后,每一部分仍存在两个磁极。
4.磁化:①定义:使原来没有磁性的物体获得磁性的过程。
磁铁之所以吸引铁钉是因为铁钉被磁化后,铁钉与磁铁的接触部分间形成异名磁极,异名磁极相互吸引的结果。
②钢和软铁的磁化:软铁被磁化后,磁性容易消失,称为软磁材料。
钢被磁化后,磁性能长期保持,称为硬磁性材料。
所以制造永磁体使用钢,制造电磁铁的铁芯使用软铁。
5.物体是否具有磁性的判断方法:①根据磁体的吸铁性判断。
②根据磁体的指向性判断。
③根据磁体相互作用规律判断。
④根据磁极的磁性最强判断。
练习:☆磁性材料在现代生活中已经得到广泛应用,音像磁带、计算机软盘上的磁性材料就具有硬磁性。
(填软和硬)磁悬浮列车底部装有用超导体线圈饶制的电磁体,利用磁体之间的相互作用,使列车悬浮在轨道的上方以提高运行速度。
这种相互作用是指:同名磁极的相互排斥作用。
☆放在条形磁铁南极附近的一根铁棒被磁化后,靠近磁铁南极的一端是磁北极。
☆用磁铁的N极在钢针上沿同一方向摩擦几次钢针被磁化如图那么钢针的右端被磁化成S 极。
误区提醒条形磁体和蹄形磁体的磁感线分布:两个磁体之间的磁场中磁感线分布:·初中物理磁现象典型例题题目有一条形铁块,上面的字样已模糊不清,试用多种方法判定它是否具有磁性。
答案解析:判断某物体是否具有磁性,主要可依据磁铁的吸铁性,指向性以及磁极间的相互作用规律。
答案:方法1:根据磁体的吸铁性来判断。
取一些磁性物质(如少量铁粉),如条形铁块能吸引铁粉,就说明它有磁性,是磁体。
初三下册物理第十四章磁现象知识点归纳
初三下册物理第十四章磁现象知识点归纳一、磁性、磁体、磁极1、某些物体具有吸引铁、钴、镍等物质的性质叫磁性。
2、具有磁性的物体叫磁体。
3、磁体磁性最强的地方叫磁极。
一个磁体有两个磁极:南极(S)和北极(N)4、磁极间的相互作用规律:同名磁极相排斥,异名磁极相吸引。
二、磁场1、物体具有吸引铁、钴、镍等物体的性质,该物体就具有了磁性。
具有磁性的物体叫做磁体。
2、磁体两端磁性最强的部分叫磁极,磁体中间磁性最弱。
当悬挂静止时,指向南方的叫南极(S),指向北方的叫北极(N)。
任一磁体都有两个磁极。
相互作用规律:同名磁极互相排斥,异名磁极互相吸引。
三、电流的磁场奥斯特实验:通电导线的周围存在磁场,称为电流的磁效应。
该现象在1820年被丹麦的物理学家奥斯特发现。
该现象说明:通电导线的周围存在磁场,且磁场与电流的方向有关。
四、电磁铁及其应用1.电磁起重机:电磁铁在实际中的应用很多,最直接的应用就是电磁起重机。
把电磁铁安装在吊车上,通电后吸起大量钢铁,移动到另一位置后切断电流,把钢铁放下。
大型电磁起重机一次可以吊起几吨钢材。
2.电磁继电器:电磁继电器是由电磁铁控制的自动开关。
使用电磁继电器可用低电压和弱电流来控制高电压和强电流,实现远距离操作。
五、磁场对通电导线的作用力通电导线在磁场中手安培力的分析与计算,首先掌握左手定则,会判断安培力的方向,其次熟练掌握受力分析方法,应用有关知识解决安培力参与的平衡、加速等问题。
特别注意安培力、电流(导线)、磁场方向三者的空间方位关系。
六、直流电动机1、组装电机按照课本要求组装电动机。
2、运行电机把电动机、变阻器、电源、开关串联起来,接通电路,观察线圈的'转动情况。
七、学生实验:探究——产生感应电流的条件1、电磁感应现象:利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应,产生的电流叫做感应电流,产生的电动势叫做感应电动势。
2、产生感应电流的条件:穿过闭合电路的磁通量发生变化,即ΔΦ≠0。
初中中考物理知识点:用磁导航与定向
用磁导航与定向
指南针,因能指示南北方向,中国古称“司南”。
民间风水先生称为“罗盘”。
它的结构极其简单,就是一个水平放置的可以自由灵活地在水平面转动的小磁针。
中国古代一般将小磁针做成勺状,放在光滑的铜盘子里。
使用时,将盘子水平放置,将勺子放在盘子中央,静止时勺把的朝向就是南方。
由于地磁的南、北极与地球的北、南及并不重合,有一定的偏角(称磁偏角),这在中国古代的罗盘中也有体现。
指南针就是人类最找的定向仪器,有了它人们才茫茫旅途而不迷失方向,有了它才有了郑和下西洋、哥伦布发现新大陆的壮举。
候鸟迁徙,海洋动物的洄游,靠的也是磁场定位。
这些动物在千百年的进化中,体内有了类似指南针功能的功能区,具有了一种特殊的感觉──磁觉。
它们依靠磁觉记忆、寻找目的地,确定行动路线。
地下管线探测方法
1、磁测法。
在地表铁磁体干扰比较少的地段,根据地下管线与周围介质存在明显的磁异常,可优先选用磁测法来探查地下铁质管线或者带有铁磁屏蔽的电缆。
磁测法的优点是不需要人工场源,仪器轻便,探查速度快。
但是在采用磁测法是有以下几点要注意。
①分辨铁质目标和干扰体的能力不是很强。
压制干扰体的异常的能力就更谈不上啦。
②地磁场中有一定走向长度的铁质管线,最多等效于无限长的磁偶线,与线源型异常源产生的场相比,磁偶产生的场强随其埋深的变化更强烈,即磁测的深度要浅些。
③由于地下铁质管线本身的剩磁是个未知数,所以对资料进行定量的解释是个难题。
由此可见,磁测法是一种有效的探查铁质管线的方法,但是因为其精度不高和容易受干扰,所以不能成为一种常用的探查方法。
2、频率域电磁法①直接法:对地下管线直接施加电流,在地面上通过接收仪器观察电磁场的异常,以确定地下管线所在的位置。
分为单极接地和双端直接法,这种方法的特点是发射机信号输出强、抗干扰性能好、仪器轻便、方法简单、定位精度高,在地下管线密集的区域有较好的分辨率,但使用条件必须有可供充电的出露点,在地层电阻串低时效果差,是主要采用的方法之一。
③夹钳法:在无法将发射机信号输出端直接连在被查管线的情况下,可采用夹钳法,它用地下管线探查仪的专用夹钳套在被查管线上,适用于管径较细的管线。
③感应法:将发射机直接放在被查管线上方,依靠发射机的自身感应传导信号。
在无法采用上述2种方法的情况下,可采用④感应法。
其缺点是信号较分散、易被干扰。
常用以下定位方法。
①双线圈极大值法:定位精度高、抗干扰能力强,通常用于管线的探查和精确定位。
②竖直线圈极小值法:液晶显示器上的箭头指向管线位置,直观快捷,主要用于长距离管线快速追踪。
③单线圈极大值法:灵敏度极高,用于深埋管线情况。
常用以下查深方法。
①直读法:简单快捷,在无干扰的情况下有很高的查量精度。
②70%法:精度高,抗干扰能力强。
频率域电磁法的特点如下。
①既可利用天然场源,也可利用人工场源,加上工作频率可以选用,因此抗干扰、压制干扰体异常的能力强。
地下铁磁物体的分步磁定位方法
磁性差异小、 埋藏深度大 、 磁测 范围受限、 各种干扰 针对上述难 以定 随着 科学技 术 的发 展 , 磁性 探 测 定 位 技术 在 金 因素强的情形却较难判断和定位 , 总结 出 了一种 分步磁 定 位方法 。 属 物探 、 域探 测 、 市工 程 物 探 、 古 以及 军事 物 位 的问题 , 水 城 考 探等 方面得 到广 泛地应 用[5。另外 , 型 的磁探 仪 1 _ ] 新 器和 计算机技 术 的发 展 , 使得 磁 异 常 探 测 和磁 梯 度 1 磁 场 和 磁 梯 度计 算 探 测方 法在探 测 精 度 、 据处 理 和操 作 便 捷 性 等 方 数 面得 到全面提 升 。 磁场 异 常 的 分 布 形 态 和 强 度 与 场 源 所 处 的 位
dsu bn a t r ltema n t i ee c r m ur u dn du , to fse e g e i oina in it r igfco ,i l t g ei df rn efo s ro n ig me im a meh d o tp d ma n t r tt c f c e o
w sp t o w r i p p r T e t o o l d tr n ee e dn e t fl t bet e d ac r i a u r a di t s a e. h h c ud eemi t mb d i d p h o s j ' h co dn f nh me d eh g o o c s a g
( 海军 工程大 学 电气 与信 息工程 学 院 , 湖北 武 汉 40 3 } 3 0 3
摘 要 : 针对地下铁磁物体埋藏深度大、 测量范围受限、 各种干扰因素多、 与周围介质间磁性差异小难以定位
的情 况, 提出~种分步磁定位方法 。首先根据不 同深度面上所有 测量点 的磁场突变值 确定铁磁 物体顶端所处 深度 , 再利用磁梯度异常和磁场随距离衰减规律实现对磁性体顶端位置的准确定位 。实 际工程应 用表明 : 该方
磁场的分布实验教案观察磁铁周围磁场的分布规律
磁场的分布实验教案观察磁铁周围磁场的分布规律引言:磁场是物质固有的性质,对于我们理解磁性物质的行为和磁相互作用至关重要。
为了深入了解磁场的分布规律,我们可以进行一系列实验来观察磁铁周围的磁场。
本教案旨在通过实验的方式,引导学生发现磁场的分布规律,并培养他们的实验观察与数据分析能力。
实验目的:通过观察磁铁周围磁场的分布规律,培养学生的实验观察与数据分析能力,加深对磁场性质的理解。
实验准备:1. 一根长形磁铁2. 纸片或磁性纸3. 环形底座或其他固定磁铁的装置4. 罗盘5. 钢针或小磁针实验步骤:1. 将磁铁固定在环形底座上,确保磁铁保持水平放置。
2. 将纸片或磁性纸平铺于磁铁周围,确保纸片表面平整且未受到外界干扰。
3. 将罗盘的刻度朝向磁铁,并轻轻放置于纸片上,记录罗盘的指向。
4. 移动罗盘至不同位置,记录罗盘指向的改变。
5. 将钢针或小磁针放置于纸片上,并记录其指向。
6. 移动钢针或小磁针至不同位置,记录其指向的改变。
7. 根据实验记录,总结并分析观察到的数据,以发现磁场的分布规律。
实验结果与分析:通过实验观察,我们可以得到以下结论:1. 磁场的方向:磁铁周围的磁场呈现出从北极到南极的方向,即磁场线由北极出发并回流至南极。
2. 磁场的强弱:磁场的强弱与距离磁铁的远近有关,离磁铁较近的地方磁场较强,离磁铁较远的地方磁场较弱。
3. 磁场的形状:磁场呈现出径向分布的形状,磁铁周围的磁场线呈现出以磁铁为中心的圆形或椭圆形分布。
教学延伸:1. 引导学生思考:为什么磁铁的磁场呈现出径向分布的形状?这与磁铁内部的微观结构有关吗?2. 引导学生设计实验:如何通过实验来验证磁场的分布规律?学生可以按照自己的理解设计新的实验方案,并进行观察与分析。
实验总结:通过本实验,我们成功观察到了磁铁周围磁场的分布规律,并总结了磁场的方向、强弱和形状。
通过实验的过程,我们不仅锻炼了实验观察与数据分析的能力,还加深了对磁场性质的理解。
磁铁表磁中心和边缘
磁铁的表磁中心和边缘
磁铁是一种具有磁性的天然或人造的矿物,它能吸引铁、镍等金属物质。
在磁铁的表面,磁场强度并不相同,存在一个特殊的区域,即表磁中心。
与此同时,磁铁的边缘也有其特殊的性质。
本文将详细探讨磁铁的表磁中心和边缘。
首先,让我们了解一下磁铁的表磁中心。
表磁中心是磁铁表面上的一个区域,其磁场强度相对较弱。
这个区域的磁场强度与距离磁铁表面的距离有关,距离越远,磁场强度越弱。
在表磁中心,磁场的方向是相对稳定的,这意味着在这个区域内的磁场不会发生剧烈的变化。
然而,当我们离开表磁中心,到达磁铁的边缘时,情况就发生了变化。
在磁铁的边缘,磁场的方向和强度都会发生剧烈的变化。
这是因为磁铁的边缘具有较高的磁场梯度,这意味着磁场强度在边缘区域内的变化非常快。
这种快速的磁场变化会产生一种特殊的现象,即磁场的边缘效应。
磁场的边缘效应在许多领域都有应用,例如在电机、发电机、变压器等电气设备中,人们会利用磁场的边缘效应来提高设备的效率。
此外,在磁记录、磁感应等领域,人们也会利用磁场的边缘效应来实现特殊的功能。
总之,磁铁的表磁中心和边缘具有不同的磁场特性和应用价值。
了解和掌握这些特性,可以帮助我们更好地利用磁铁来实现各种功能和应用。
用一种方法找磁铁的东西
用一种方法找磁铁的东西
1. 使用铁磁物体吸引磁铁:拿一根铁钉或其他铁制物品,将其靠近磁铁,如果它被吸引住了,说明磁铁在那个地方。
2. 使用铁粉检测磁场:将一些铁粉放在磁场周围,可以看到铁粉开始聚集在磁铁的两端和周围。
3. 使用罗盘检测磁场:将罗盘放在磁场周围,罗盘指针会指向磁铁的方向。
4. 使用磁场探测器:磁场探测器可以检测磁场,并且可以指出磁场的方向和强度,帮助找到磁铁。
5. 使用磁力传感器:磁力传感器可以检测磁场,并且可以转换为电信号输出,帮助找到磁铁。
三年级科学下册第四单元知识点
第四单元磁铁班级姓名1.磁铁能吸引(铁制)的物体,这种性质叫(磁性)。
磁铁有各种各样的形状。
磁铁具有一些特殊的性质,被广泛地应用在许多方面。
2.磁铁隔着一些物体也能吸铁。
3.磁铁上磁力最强的部分叫磁极,磁铁有两个磁极。
一个磁铁摔断了也有两个磁极。
4.磁铁能指南北方向,一个能自由转动的磁铁静止时,一个磁极指南,一个磁极指北。
指南的磁极叫南极,用“S”表示;指北的磁极叫北极,用“N”表示。
5.我们把两个相同的磁极叫同极,不相同的磁极叫异极。
磁铁的同极相互排斥,异极相互吸引。
两个磁极的作用是相互的。
6.两块磁铁吸合在一起,磁力会增大;把相互排斥的两个磁极结合在一起,磁力会减小。
7.指南针是利用磁铁能指南北的性质,制成的指示方向的仪器。
世界上最早的“指南针”叫(司南),它是我国古代四大发明之一。
一般的指南针都由磁针和方位盘等组成。
8.用指南针定方向的方法:(1)把指南针盒放平,让磁针自由转动。
(2)待磁针停止摆动后,转动指南针盒,使方位盘上标明的南(S),北(N)方向与磁针指的南、北方向一致。
(3)对照方位盘确定出各个方向。
9.指南针方位盘上字母的含义是:N—北;S—南;W—西;E—东;NE—东北;SE—东南;SW—西南;NW—西北。
10.用磁铁的磁极在钢针上沿一个方向摩擦20-30次后钢针可以变成磁针。
11.两个或多个磁铁吸在一直,磁力大小(会发生改变)。
12.指南针是利用(磁铁能指南北)的性质制成的指示方向的仪器。
钢针经过磁铁沿一个方向磨擦可以变成磁铁。
13.检验没有标明南北极的磁铁可以采用(悬挂法、指南针验测法、磁铁检测)等。
14.2000多年前,人们把天然磁石制成勺形,放在一个光滑的铜盘上,铜盘上刻着方向,轻轻转动勺子,当它停止转动后勺柄总是指向(南方),人们称它为(司南)。
这就是世界上(最早)的指南针了。
到了900多年前,人们知道了用铁片、铜针变成磁铁的方法,制成了灵巧的(指南鱼)和(水浮式指南针)。
磁探测定位在搜寻水下铁磁性物体中的应用
磁探测定位在搜寻水下铁磁性物体中的应用【摘要】对于探测并定位水下铁磁性物体,高精度磁探测定位是目前最行之有效的方法。
实际经验表明,当磁探测定位装置与磁性目标的距离大于3倍磁性目标几何尺寸时,可以把磁性目标简化成磁偶极子模型,通过空间上一批点的磁场测量数据,求出磁偶极子的磁矩以及分布位置,从而知道目标物体的具体位置。
本文通过对原单点磁张量定位中利用磁场矢量及磁张量数据进行磁偶极子定位的方法进行改进,利用差分方法消除了磁场矢量项,有效地消除了地磁场及其它共模干扰,提出基于差分磁张量定位方法,进而设计出基于该定位方法的磁张量测量系统,具有较高的定位精度。
【关键词】磁探测;定位;磁偶极子;磁张量1.引言基于磁异常信号的目标磁探测定位技术是近年来随着磁检测技术的不断发展和磁探测传感器的测量精度的不断提高而新兴起的一种目标磁探测定位技术,它以铁磁性物体扰动地磁场分布,从而产生地磁场分布异常的物理现象为基础,通过测量磁异常信号的分布,提取磁异常信号的特征量,并通过一定的数据处理最终得到目标相关信息。
对于探测并定位水下(特别是掩埋淤泥中)的铁磁性物体,在所有的地球物理探测定位方法中,高精度磁定位法的应用历史最悠久、速度最快、成本最低,是目前最行之有效的方法。
2.磁探测定位简介磁探测定位方法依据所采用磁强计的类型及其运动状态可分为四大类:即基于静止矢量磁强计的定位问题、基于静止标量磁强计的定位问题、基于运动矢量磁强计的定位问题、基于运动标量磁强计的定位问题。
但是其中的基于运动矢量磁强计的定位问题和基于静止标量磁强计的定位问题没有实际应用前景。
这是因为现实中矢量磁强计的运动不可避免地要使它自身产生晃动,因自身晃动引入的虚假磁信号往往使定位不准,甚至失败;标量磁强计(如核磁旋进式或光泵式磁强计)测量的是总场,因磁场数据中不含方向信息,不适于近场定位,主要用于远场,目的是为了搜索目标(像军用上的航空探潜、民用上的打捞沉船等),所以它要是静止不动,将失去了其实际意义。
7.1磁现象ppt
磁悬浮列车
探究二:磁场
活动1:利用小磁针在探究卡上画出条形磁体周围各 点的磁场方向。 问题1:根据各点磁场方向,组内讨论:这些方向
的排列有什么规律?
小心小磁针 底座上的针 尖扎手!
条形磁体周围磁场分布
U形磁体磁场分布
探究三:地磁场
思考:地磁场有哪些特点?
学习目标
1、了解简单的磁现象,知道磁极间的相互作用规律。 2、知道磁场, 会用磁感线描述磁体周围的磁场方向
和强弱。 3、知道地磁场和磁化现象。
动手做一做,看看你有什么新的发现?
探究一:磁现象
活动1:磁铁只能吸引铁质物体吗?
物体能够吸引铁、钴、镍等物质的性质叫磁性。 把具有磁性的物体称为磁体。
探究一:磁现象
活动2:磁铁的各位置磁性强弱相同吗? 磁体磁性最强的位置称为磁极。
探究一:磁现象
活动3:让翼形磁针自由转动,静止后两端的指向 是随意的吗?
指北的那端叫北极(N极) 自由转动的磁体静止后 指南的那端叫南极(S极)
探究一:磁现象
活动4:用磁铁的两端分别靠近另一磁体的两端,你 能有什么新的发现?
地磁场的形状跟条形磁铁的磁场相似。 宋代沈括最早发现磁偏角
探究四:磁化
在磁体或电流的作用下使物体获得磁性的过程称为 磁化。 活动1:让原本无趣活动
1、试着用磁铁、两根缝衣针、一个按扣、一个大头 针和一块橡皮做指南针。
课堂小结
1、了解简单的磁现象,知道磁极间的相互作用规律。 2、知道磁场, 会用磁感线描述磁体周围的磁场方向
和强弱。 3、知道地磁场和磁化现象。
磁铁与磁场的磁感线分布
磁铁与磁场的磁感线分布在我们日常生活中,磁铁是一种非常常见的物体。
不仅可以用来吸引和吸附物体,还可以产生磁场。
这个磁场由磁铁所产生的磁感线来描述,它们帮助我们理解磁铁的特性和相互作用。
当我们将两个磁铁靠近时,我们可以观察到它们之间的相互作用。
这是由于它们产生的磁场相互影响。
在一个磁铁中,有两个极:南极和北极。
南极和北极之间的磁感线可以用来表示磁场的分布。
当我们将一个磁铁放在漂浮的纸片上时,可以看到纸片上有一些磁感线。
这些磁感线的形状是有规律的,呈现出圆形的形状。
当我们细心观察时,可以发现这些磁感线从南极开始,然后经过磁铁,在北极结束。
这些磁感线从南极到北极的路径是一个封闭的环路。
通过这些磁感线,我们可以了解磁铁的磁场是如何分布的。
当我们继续观察时,可以发现磁场是沿着磁感线的方向,从南极到北极。
这个磁场是连续的,并且具有方向。
它的强度和方向由磁铁的性质所决定。
除了磁铁,其他物体也可以产生磁场和磁感线。
当电流通过一根导线时,也会产生一个环绕着导线的磁场。
这个磁场的分布和磁感线的形状与磁铁是类似的。
在这种情况下,磁感线从导线的一端开始,然后沿着导线弯曲,最后回到另一端。
磁感线的形状和分布有助于我们理解磁铁和磁场的基本特性。
通过观察和分析磁感线,我们可以推断出磁铁的极性和磁场的强度。
磁感线还可以帮助我们理解磁铁和其他物体之间的相互作用。
除了实际观察,我们还可以使用磁场计来测量磁感线的分布和强度。
磁场计是一种专门用于测量磁场的仪器,它可以帮助我们获得磁感线的定量信息。
总之,磁铁与磁场的磁感线分布是研究磁学的重要内容之一。
通过观察和分析磁感线,我们可以了解磁铁和磁场的基本特性,包括极性、强度和相互作用。
这些磁感线的形状和分布有助于我们理解磁场的本质,并且在磁学的研究和应用中起着重要的作用。
磁感线的研究不仅仅是科学的发展,也有助于我们更好地理解自然界中的磁力现象。
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head accordinalue of different depth magnetic field from all the measuring point , and then got the lost object fied the method of accurate positioning and low expenseing.
点进行重复测量,减少测量误差。
〈二〉
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2
4
6
8
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12
14
16
内外环上测量点数
图 3
所有测量孔在不同测量面上磁场等值平面图
Fig. 3
Wl
Agnetic field of all measure hole
co明r
El
equivalent plan in different
真空磁导率,在侧向上任一点的磁感应强度为 :B=
在告,其中 f 为磁偶极子中心至空间任意点的距
离。由以上公式可初步判定,磁偶极子在空间某一
步,根据磁场梯度计算公式,求出各条测量线上的磁
场梯度值,画出磁场梯度等值平面分布图,找出磁场
点的磁感应强度与其磁矩成正比,与该点距磁偶极 子中心距离的三次方成反比。由于测线布设很密, 同样一个磁源体所产生的磁场异常会在相邻几条剖 面上同时反映出来,穿过或靠近磁源的测线测得的 磁异常较大,随着测线不断地远离磁源,测得的异常 逐渐减小直至消失[凶。利用这一规律,就可以初步
概念,对每条测量线上的等间距的离散点便可进行
近似的磁场梯度计算。沿 Z 方向上的磁场梯度
ðHIÒz 采用等间距计算 zδHIÒz 句 ðH/ðz ,
口一一口 旦 1= 一主」」,即为第 t 点的磁场梯度。 ðZ Z件1-Z;
ðHI
1;
态,便可将其顺利打捞出。此方法具有以下特点:
1)根据磁场幅值的突变范围,确定需要考察的 深度面,从而减少了测量的平面数,节约定位时间, 缩减了定位范围和工作量。
高度面上垂向磁场分布图,比较不同测量面的磁场
变化值,发现一开始磁场值变化比较平缓且幅值较 小,当到达一定深度时,磁场幅值有明显的变化且一 直向下延续,由此可初步判断磁性体突变的深度范 围,突变的起始位置即为钻杆顶端所处深度。第二
感应强度为 :B 一旦旦坠其中 Pm 为磁偶极矩,μ。为 一 2π ,-:3'
张国友等 z 地下铁磁物体的分步磁定位方法
21
25
Fig. 7 Magnetic field grads equivalent plan of different measure cover
ER 『嗣 扳回 N
剧唱Mm 穗
H
2
4
6
8
10
12
14
16
测量点排列数
固 5
不同测量点磁场梯度等值平面图
图 8
地球具有磁场,按研究地磁场的目的不同,可将 地磁场分为正常地磁场和磁异常(异常场)两部分。
铁磁物体是铁磁性物质,由于受地球磁场的磁化,埋
人地下的磁性体在其周围所产生的磁场作为磁异
2) 因为梯度异常比磁异常衰减得快,与磁性体 关系密切,分辨率高,受邻近磁性体影响小,可用来
压制干扰,突出有效磁异常,消除背景磁场的干扰。
through grads abnormity(i ts magnetic field varied with distance). Practical application had testi-
Key wOrds:detection;underground lost iron object;magnetic orientation
2
分步磁定位的原理和特点
3
分步磁定位是利用磁性体所产生的磁异常突 变,使用磁探测仪的探头测出不同深度面上的磁场 值,然后计算出梯度值,利用 MATLAB 工具绘制出
所有点的梯度分布曲线,排除干扰点逐步缩小范围,
分步磁定位法寻找地下钻杆实例
测量场地情况
3.1
地下钻杆测量场地如图 1 所示,地铁隧道钻孔 的测量场地有大量铁磁物质,如大型钻机、行车、铜 管以及重型机械,钻孔旁有连续墙(钢筋混凝土),为 了打捞地下残留钻杆,在直径 12 cm 的原始钻孔周
最终实现磁性目标的准确定位。
在实际磁性定位过程中,以磁场强度异常、磁场
20
探测与控制学报
围,挖了一直径约 1500 mm 的圆井,在此圆井中有 高浓度泥浆,磁传感器最大可深人地下 4 1. 5 m ,为 了将铁磁物体挖出,就需要确定钻杆顶端的准确方 位和掩埋姿态。
点,直到地下 26 m ,地下 26 m 到 20 m 每隔 2m 测
对位置。第三步,根据样品中磁场梯度随距离衰减
值的变化规律,推算出测量面中心到磁性体中心的
垂直距离和方位,从而定位磁性源的地下掩埋姿态
和准确位置。
工程实际中,对于江、河、湖水等均匀介质基本
元磁性,背景场对测量值干扰小,沉底的铁磁物体引 起的异常明显,这有利于探测定位 z 然而对于磁性体
到 ftzz , zJ=
o
~I 言
随着科学技术的发展,磁性探测定位技术在金
清楚地显示 [7-8] 。对于地下铁磁物体与周围介质间
磁性差异小、埋藏深度大、磁测范围受限、各种干扰
因素强的情形却较难判断和定位,针对上述难以定
位的问题,总结出了一种分步磁定位方法。
属物探、水域探测、城市工程物探、考古以及军事物
探等方面得到广泛地应用[叫。另外,新型的磁探仪
常[的。磁梯度探测就是利用铁磁物体所产生的磁异 常与正常场的差异,使用磁探仪的探头在其附近的 钻孔中测出随深度变化的磁场值,然后绘制成曲线,
依据曲线的变化特征确定铁磁物体的位置。
3) 仅考虑磁异常的存在和位置,而不管磁异常
的符号,通过数据处理,圈定局部磁梯度异常,逐步
缩小异常点范围,可准确快速地推断出地下铁磁体 的顶端位置及掩埋姿态。
于把磁性体当作均匀磁化体的空间磁场分布。由磁
置阻。在水域探测中由于介质均匀元磁性,背景场
好,铁磁性物体引起的异常明显,在水域测量时能够
铸收稿日期 :201 0- 10-10
修回日期 :2010-12-13
作者简介:张国友(1 965 一) ,男,浙江绍兴人,副教授,研究方向 z 电磁环境与防护技术。 E-mail:zha吨wei_258369147@
Fig. 1 Measure scene flow chart
3.2
测量方法步骤
'H K 气 M 阿 V 事由啊部叫田倒E 恒
如图 2 所示,在钻井上方放置一块特制圆环测
量钢板,总共 17 个测量圆孔,依次对每个圆孔,进行 等间距测量,在数值变化较大部位要加密测读,提高 探测精度,为确保测读数据准确、可靠,应对某些测
Stepped
Ma伊etic
Orientation Method for Underground Iron Ma伊etic Object Location
Wei , ZHOU
Guohua
ZHANG Guoyou , ZHANG
(Co llege of Electrical and
Information Engineering , Naval University of Engineering , Wuhan 430033 , China)
量一般沿异常体走向的垂直方向,布设一条或多条
测线,然后对数据进行分析处理;面积测量是在选定
的工作区域内,按一定比例布设一条或多条等间距
或不等间距的测线和联络线,测量数据经计算机处 理,得到该区域磁力异常的剖面磁场图和平面等值
线图。
图 1 测量现场示意图
根据磁场测量数据,计算磁场梯度值,画出磁场
分布图和磁场梯度分布图,如图 3一图 8 所示。
确定磁源体的位置。 设已知函数 j(x) 在 n+1 个互异节点 Xo ,…,
Xn 上的函数值为 :j(xo) , j(X1)' … , j(xn ) 则可得
f(x) 一 j(x;)
梯度值异常区域,划定所有可能的异常点,对探测位
置的地下磁场源分布情况进行归纳分析,排除工程
现场存在的磁异常干扰点,确定其与各测量点的相
的情况,提出一种分步磁定位方法。首先根据不同深度面上所有测量点的磁场突变值确定铁磁物体顶端所处
深度,再利用磁梯度异常和磁场随距离衰减规律实现对磁性体顶端位置的准确定位。实际工程应用表明 z 该方
法对于地下铁磁物体具有定位准确和成本低廉的优势。
关键词:探测 F 地下铁磁物体=磁定位
申固分类号:因31 文献标志码 :A 文章编号 :1008-1194(2011)OI~附UH)5
第 33 卷第 1 期 2011 年 2 月
探测与控制学报
Vol. 33 No.l
JoumaI of Detection & Control
Feb.2011
地下铁磁物体的分步磁定位方法
张国友,张维,周国华
(海军工程大学电气与信息工程学院,湖北武汉
摘
430033)
要:针对地下铁磁物体埋藏深度大、测量范围受限、各种于扰因素多、与周围介质问磁性差异小难以定位
1)据测量平面坐标图所示,将铁板放置在圆井
上方,将探头从中心圆孔 O 点放人井底,然后提缆, 从地下 40.5 m 处开始测量,每隔 0.5 m 测量一个
Fig. 4
Magnetic field of all measure hole
distributing chart in different cover