磁矢量場與磁梯度全張量。梯度場做為一個矢量場,也有與其自身的張量相對應(yīng)。磁場本身是一個矢量場,在任意坐標(biāo)系下,都會有三個分量與之相對應(yīng)。而每一個分量在選定的坐標(biāo)系下有三個磁梯度量,共計九個磁梯度量。這九個磁梯度量構(gòu)成磁場梯度的全部張量分量,簡稱磁梯度全張量(Magnetic Gradient Full Tensors)。簡單地了解了什么是磁梯度全張量后,我們再來說一說磁梯度全張量測量的問題。為了更加清楚明了地說明問題,我們再舉一個例子做為對比。如果要測量磁梯度全張量,那么必須首先要測量磁場的三個分量——假設(shè)你已經(jīng)指定了一個坐標(biāo)系(笛卡爾坐標(biāo)系、柱形坐標(biāo)系、球形坐標(biāo)系等)。這是磁梯度張量測量的必要和前提條件。目前能做這項(xiàng)工作的有兩種磁力儀,一種是得到廣泛應(yīng)用的磁通門磁力儀,還有一種新型高精度磁測量儀器——超導(dǎo)磁力儀。目前市面上還有光泵磁力儀。為了弄清楚這幾種磁力儀的根本區(qū)別,我們需要理解磁場總量、磁場的模及磁場總量梯度。超導(dǎo)磁力儀也叫超導(dǎo)弱磁探測傳感器或超導(dǎo)磁測量傳感器,是一種矢量磁力儀,而光泵磁力儀屬于標(biāo)量磁力儀。甘肅超導(dǎo)量子超導(dǎo)磁力儀
北京美爾斯通科技發(fā)展股份有限公司專業(yè)從事基于SQUID技術(shù)的磁梯度全張量測量傳感器研究。該公司現(xiàn)已開發(fā)了鋒芒GM系列、鯨8系列、膺6系列和秋毫MCG12型超導(dǎo)磁力儀系統(tǒng)。其中,鋒芒GM系列超導(dǎo)磁力儀系統(tǒng)可應(yīng)用于地下空洞探測、種子磁性能檢測和無損探傷。無損探傷是一種材料、機(jī)械等領(lǐng)域使用的檢查材料的不連續(xù)性和缺陷的方法。SQUID超導(dǎo)磁力儀作為高靈敏的磁場探測器,可以通過缺陷的磁性反常來探傷.由于SQUID可以工作到10Hz以下,直到直流,這一點(diǎn)在金屬材料的深層檢測中具有很大的優(yōu)勢。SQUID用于無損檢測在20世紀(jì)80年代被提出之后,國外科研工作者就對此高度關(guān)注并在這一領(lǐng)域展開了實(shí)驗(yàn)研究,使用低溫SQUID,探測線圈與室溫樣品可距離更近,信噪比高,價格便宜,這將給無損探傷帶來很好的前景。國外利用這種方法在實(shí)驗(yàn)階段已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)對飛機(jī)機(jī)翼的內(nèi)部缺陷進(jìn)行檢測,能夠?qū)崿F(xiàn)金屬材料的腐蝕性檢測、橋梁建筑的檢測、對集成電路中的短路進(jìn)行定位等。SQUID應(yīng)用于無損測量必須解決兩個問題:(1)由于渦旋激勵場的幅度比較大,要求SQUID的動態(tài)范圍必須達(dá)到一定要求;(2)激勵場和環(huán)境噪聲必須加以抑制,可以使用梯度計。量子超導(dǎo)磁力儀市場價超導(dǎo)磁力儀也叫超導(dǎo)弱磁探測傳感器或超導(dǎo)磁測量傳感器,是一種高靈敏矢量磁力儀,可用于潛艇探測。
高靈敏超導(dǎo)磁力儀的特征在于在微微-毫微微特斯拉范圍內(nèi)的高磁場分辨率。由于磁噪聲(由無線電臺、移動通信、靜電放電以及其他電磁場產(chǎn)生)比目標(biāo)磁信號大數(shù)千倍。為了改善磁力儀輸入端的信噪比,使用被稱為超導(dǎo)梯度計的特殊天線,由超導(dǎo)線材構(gòu)成的若干線圈串聯(lián)形成。對于近磁源,近磁源的距離R等于線圈B(所謂的梯度儀基礎(chǔ))之間的距離,即R≈B,對梯度儀輸出端信號的抑制較小,而對于遠(yuǎn)源,信號被抑制為1/R (3+M),其中M是梯度儀階數(shù),R是到噪聲源的距離。然而,充分抑制(1000倍或更大)發(fā)生在足夠精確的梯度儀,并取決于其設(shè)計和材料。國家知識產(chǎn)權(quán)局授權(quán)北京美爾斯通科技發(fā)展股份有限公司發(fā)明專利“熱穩(wěn)定超導(dǎo)型磁梯度儀”。本發(fā)明涉及SQUID磁力計天線的設(shè)計。天線框架由基于用碳纖維增強(qiáng)的環(huán)氧粘合劑的復(fù)合材料制成管子,縱向-橫向增強(qiáng)纖維至少兩層中,根據(jù)框架和超導(dǎo)電線的熱膨脹系數(shù)(CTE)的相等性條件來選擇纖維數(shù)量和相鄰層的纖維之間的角度。改進(jìn)包括:另一類型的聚合物粘合劑或礦物纖維,通過改變粘合劑和/或纖維的類型,層數(shù)來選擇復(fù)合CTE。技術(shù)效果:增強(qiáng)的強(qiáng)度和熱穩(wěn)定性,較低的自身磁噪聲,以及屏蔽外部磁干擾。
橋梁的經(jīng)常檢查,也稱為日常檢查,主要指對橋面設(shè)施、上部結(jié)構(gòu)、下部結(jié)構(gòu)和附屬構(gòu)造物的技術(shù)狀況進(jìn)行日常巡視檢查,及時發(fā)現(xiàn)缺損并進(jìn)行小修保養(yǎng)工作。橋梁的定期檢查是評定橋梁的使用功能,制定管理養(yǎng)護(hù)計劃提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù),按規(guī)定周期,對橋梁主體結(jié)構(gòu)及其附屬構(gòu)造物的技術(shù)狀況進(jìn)行定期檢查。主要檢查各部件的功能是否完善有效,構(gòu)造是否合理耐用,發(fā)現(xiàn)需要大、中修、改善或限制交通的橋梁缺損狀況;同時檢查小修保養(yǎng)狀況。定期檢查還為橋梁養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)提供動態(tài)數(shù)據(jù)。橋梁的特殊檢查是查清橋梁結(jié)構(gòu)的病害原因、構(gòu)件破損程度、承載能力、抗災(zāi)能力,確定橋梁技術(shù)狀況的工作。特殊檢查分為應(yīng)急檢查和專門檢驗(yàn)。應(yīng)急檢查是當(dāng)橋梁遭受洪水、流冰、漂流物、船舶撞擊、滑坡、地震、風(fēng)災(zāi)和超重車輛自行通過等自然災(zāi)害或事故后,立即對結(jié)構(gòu)做的詳細(xì)檢查。查明破損狀況,采取應(yīng)急措施,以盡快恢復(fù)交通。專門檢查是根據(jù)經(jīng)常檢查和定期檢查的結(jié)果對需要進(jìn)一步判明損壞原因、缺損程度或使用能力的橋梁,要求針對病害進(jìn)行專門的現(xiàn)場試驗(yàn)檢測、檢算與分析等鑒定工作,以便進(jìn)行有效的養(yǎng)護(hù)。為了滿足工程檢查要求,北京美爾斯通科技發(fā)展股份有限公司研制了超導(dǎo)磁力儀。超導(dǎo)磁力儀也叫超導(dǎo)弱磁探測傳感器或超導(dǎo)磁測量傳感器,是一種矢量磁力儀,可用于南水北調(diào)工程滲漏檢查。
在較強(qiáng)背景噪聲下獲取較弱的目標(biāo)信號,是一個顛覆人類感知世界的挑戰(zhàn)。比如,在很強(qiáng)的背景聲音環(huán)境下聽清楚人說話的聲音,在強(qiáng)光照環(huán)境下獲取微弱光目標(biāo)信息,在強(qiáng)電磁干擾下獲取微弱的目標(biāo)電磁輻射,都是十分困難甚至是不可能實(shí)現(xiàn)的。地球是一個強(qiáng)磁體,而我們獲取的目標(biāo)磁信息非常微弱。比如在地球強(qiáng)磁場環(huán)境中獲取空洞的磁異常信息,測量木材、瓷磚、混凝土等非金屬材料的磁性能,檢查心臟的磁異常等。在強(qiáng)大的地球磁場環(huán)境中獲取微弱的目標(biāo)磁信息是人類面臨的挑戰(zhàn)。超導(dǎo)磁力儀的特點(diǎn)是:不僅可以在強(qiáng)大的地球磁場中獲取微弱的目標(biāo)磁特性,而且靈敏度高于地球磁場的梯度,是強(qiáng)噪聲環(huán)境下獲取微弱目標(biāo)信息的解決方案?;诔瑢?dǎo)磁力儀傳感器可以開發(fā)心磁圖儀、種子、糧食及藥材等生物磁測量系統(tǒng)、地磁測量系統(tǒng)(空洞探測系統(tǒng)、地下管線探測系統(tǒng)、堤壩檢測與監(jiān)測系統(tǒng)等)、海洋監(jiān)測系統(tǒng)、海洋磁力儀、對潛通信接收機(jī)天線等各種磁測量系統(tǒng)。北京美爾斯通科技發(fā)展股份有限公司利用自行研制的超導(dǎo)磁力儀系統(tǒng),成功地檢測到了綠豆、玉米、大米、小米、陳皮、胡椒、八角、東北松木、混凝土、瓷磚等一系列物質(zhì)的磁特性,并在密云科委的支持下建設(shè)磁特性重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。超導(dǎo)磁力儀也叫超導(dǎo)弱磁探測傳感器或超導(dǎo)磁測量傳感器,是一種高靈敏矢量磁力儀,可用于橋梁檢查。磁強(qiáng)計超導(dǎo)磁力儀供應(yīng)商
基于超導(dǎo)量子干涉儀(SQUID)的超導(dǎo)磁力儀,可將微弱的心臟信號從強(qiáng)大的環(huán)境磁場中提取出來。甘肅超導(dǎo)量子超導(dǎo)磁力儀
超導(dǎo)磁力儀技術(shù)又稱超導(dǎo)量子弱磁探測技術(shù)或超導(dǎo)磁測量技術(shù),是集超導(dǎo)技術(shù)、量子科學(xué)與計算機(jī)科學(xué)相結(jié)合的跨學(xué)科技術(shù),是十分敏感的戰(zhàn)略高技術(shù)。超導(dǎo)磁力儀由超導(dǎo)量子干涉器(SQUID)、超導(dǎo)磁梯度計、超導(dǎo)磁強(qiáng)計、全張量算法軟件、低噪聲放大器及低溫容器等組成。近百年來,特別是半導(dǎo)體技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,極大地促進(jìn)了聲、光、電和力法測量技術(shù)的發(fā)展,已經(jīng)成為人類感知世界不可或缺的技術(shù)。但是,由于地球本身是一個強(qiáng)磁場。受地球磁場的影響,磁法探測與測量技術(shù)發(fā)展相對滯后。超導(dǎo)量子弱磁探測技術(shù)可有效地克服地球磁場的干擾,突破很多領(lǐng)域的技術(shù)瓶頸和“卡脖子”問題,必將在感知與通信領(lǐng)域發(fā)揮不可替代的作用。超導(dǎo)磁力儀可應(yīng)用于海洋探測、水下通信、航空磁探測、地磁場測量以及物質(zhì)磁性能檢測。北京美爾斯通科技發(fā)展股份有限公司利用自行研制的鋒芒系列超導(dǎo)磁力儀系統(tǒng),分別測量了綠豆、小米、玉米等種子和糧食的磁性能,測量了生姜、薄荷、花椒等中藥材的磁性能,測量了混凝土、燒制的磚、瓷磚、木材等非金屬類物質(zhì)的磁性能,以及空洞、防空洞、地下管線探測等方面的探測。在海洋探測方面,已經(jīng)完成了水下目標(biāo)探測試驗(yàn),引起國家有關(guān)部門的高度重視。甘肅超導(dǎo)量子超導(dǎo)磁力儀